鮮切胭脂蘿卜白變的影響因素分析

（長江師范學院生命科學與技術(shù)學院，重慶408100）

胭脂蘿卜是涪陵地理標志產(chǎn)品，它皮心全紅，色澤艷麗，營養(yǎng)價值高[1]。胭脂蘿卜的深度開發(fā)利用方興未艾，但鮮切產(chǎn)品尚屬空白。鮮切胭脂蘿卜在貯藏過程中會發(fā)生一系列復(fù)雜的生理生化變化及病理反應(yīng)，在一段時間內(nèi)發(fā)生較為明顯的白變現(xiàn)象。白變最早是由范騰等[2]在鮮切胡蘿卜的研究中發(fā)現(xiàn)的，并提出這一概念，即切面細胞脫水，顏色由紅變白，即鮮切表面形成白層，失去悅目的色澤，降低其營養(yǎng)及食用品質(zhì)，從而失去商品價值，造成原料的浪費。

白變是鮮切胭脂蘿卜加工過程中遇到的主要問題，損害產(chǎn)品的感官特性和品質(zhì)。多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、過氧化物酶（peroxidase，POD）、苯丙氨酸解氨酶（phenylalaninammonia-lyase，PAL）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶（catalase，CAT）、可溶性固形物[3]、導(dǎo)電率[4]、維生素 C[5]、失重率[6]、硬度[7]、花青素[8]、總酚[9-10]等因素均會對鮮切胭脂蘿卜儲藏期間白變有影響。因此本文通過研究這些因素，探究引起鮮切胭脂蘿卜白變的關(guān)鍵因素，探討胭脂蘿卜白變機理，為抑制鮮切胭脂蘿卜白變提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

胭脂蘿卜：重慶市涪陵區(qū)新大興愛家超市；聚乙烯吡咯烷酮、鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚、β-巰基乙醇、L-苯丙氨酸、30%H2O2、乙二胺四乙酸鈉、硼酸、四硼酸鈉、三羥甲基氨基甲烷、鹽酸、焦性沒食子酸、二水磷酸二氫鈉、十二水磷酸氫二鈉、抗壞血酸、無水氯化銅、85%磷酸、冰醋酸、鹽酸、乙醇、氯化鉀、醋酸鈉、福林酚試劑、沒食子酸均為分析純。

i-LAB?s-560色差儀：北京盈盛恒泰科技有限責任公司；5430R臺式高速冷凍離心機：德國eppendorf；T6紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限公司；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋：江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；EL204電子分析天平：梅特勒-托利多儀器上海有限公司；BCD-252K型冰箱：伊萊克斯股份有限公司；CT3型食品質(zhì)構(gòu)儀：美國FTC；DDBJ-350電導(dǎo)率儀：上海雷磁公司；手持折光儀：上海人和科學儀器有限公司；組織搗碎機：江蘇盛藍儀器制造有限公司；LDZ-5-2低速自動平衡離心機：北京京立離心機有限公司。

1.2 樣品處理方法

選取新鮮、無機械損傷、皮心全紅的胭脂蘿卜，經(jīng)清洗后切分成0.5 cm厚的圓片，平鋪于托盤中，封上保鮮膜，放置于冰箱中保存，并控制溫度恒溫在4℃。

1.3 測定方法

1.3.1 白度值的測定

使用色差儀測定鮮切胭脂蘿卜切面中間處的L*，a*和b*值[2]，每天測定5次計算平均值，連續(xù)5 d為一個周期。通過公式計算得出白度值。

式中：WI為白度值；L*為亮度；a*為紅綠指數(shù)；b*為藍黃指數(shù)。

1.3.2 生理生化指標的測定

POD的測定，采用愈創(chuàng)木酚法，參考中科院上海植物生理所[11]的方法并稍作改動；PAL的測定，參考譚誼談等[12]的方法，稍作改進；PPO采用鄰苯二酚法，參照曹建康等[13]、Zauberman G 等[14]的方法；CAT 的測定采用紫外分光光度法，引用楊蘭芳等[15]的方法；SOD活性測定參考叢軍[16]、許雅娟等[17]對SOD活性測定方法，稍加改進。

1.3.3 其他指標的測定

硬度的測定主要采用食品質(zhì)構(gòu)儀，具體方法如下：經(jīng)前處理的胭脂蘿卜圓片→用質(zhì)構(gòu)儀進行測定（穿刺距離為5 mm）→分別測定果肉和髓心的硬度值→記錄數(shù)值→測量3次取平均值。

失重率運用稱重法進行測定；電導(dǎo)率采用電導(dǎo)率儀計算其相對電導(dǎo)率；可溶性固形物使用手持折光儀測定；維生素C參照樊會芬等[18]的試驗方案；花青素的測定方法參考廉玉姬等[8]的方案；總酚的測定參考吳曉敏等[10]的方案并略作修改。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏期間鮮切胭脂蘿卜白變有關(guān)酶因素的變化

酶是新鮮果蔬顏色變化的最主要影響因素。按照1.3.1及1.3.2的方法，測定鮮切胭脂蘿卜的白度值及各種酶活性，白度值和酶活性在貯藏期間的變化情況如圖1～圖6所示。

圖1 貯藏期間白度值的變化Fig.1 Changes of whiteness during storage

圖2 貯藏期間多酚氧化酶（PPO）活性的變化Fig.2 Changes of PPO during storage

圖3 貯藏期間過氧化物酶（POD）活性的變化Fig.3 Changes of POD during storage

圖4 貯藏期間過氧化氫酶（CAT）活性的變化Fig.4 Changes of CAT during storage

圖5 貯藏期間苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性變化Fig.5 Changes of PAL during storage

圖6 貯藏期間超氧化物歧化酶（SOD）活性變化Fig.6 Changes of SOD during storage

白變現(xiàn)象是鮮切胭脂蘿卜顏色劣變的表現(xiàn)。由圖1可知，貯藏期間鮮切胭脂蘿卜的白度值隨時間的增加而上升。這是由于機械切割導(dǎo)致鮮切胭脂蘿卜組織破損，細胞失水，表面顏色變淡，相關(guān)酶系發(fā)生氧化反應(yīng)造成的。

PPO是一種導(dǎo)致果蔬酶促褐變的關(guān)鍵酶。由圖2可知，PPO在貯藏期間總體呈現(xiàn)上升的趨勢，在第3天達到最大值。這是由于傷害刺激信號誘導(dǎo)PPO基因的表達，使其活性增加。

POD是影響胭脂蘿卜表面木質(zhì)素生成的重要酶。由圖3可知，鮮切胭脂蘿卜在貯藏過程中POD活性迅速上升，只在第5天有微弱回落，高峰出現(xiàn)在第4天。原因是POD在H2O2存在下，參與催化酚類、類黃酮的氧化和聚合導(dǎo)致組織顏色變化。

CAT是一種抗氧化酶類，其活性可以反映植物組織是否受到損傷。由圖4可知，鮮切胭脂蘿卜的CAT活性在在貯藏的第1天急劇下降，之后有緩慢的上升。自身的抗氧化酶活性不大，說明切割導(dǎo)致胭脂蘿卜組織損害較大。

PAL是合成木質(zhì)素的重要物質(zhì)之一。由圖5可知，PAL總體呈現(xiàn)上升的趨勢，在第4天達到最大值。木質(zhì)素是植物體內(nèi)重要的大分子物質(zhì)，胭脂蘿卜在貯藏期間PAL活性提高，木質(zhì)素含量增加，是導(dǎo)致白變的關(guān)鍵因素。

SOD是一種源于生命體的活性物質(zhì)，能消除生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)。由圖6可知，SOD活性呈現(xiàn)先下降后升高再下降的趨勢，第2天達到最低值，第4天活性最高。SOD是一種抗氧化劑，能夠催化超氧化物發(fā)生歧化反應(yīng)，進而轉(zhuǎn)化為過氧化氫、氧氣，保護暴露于氧氣中的細胞，所以在受到傷害刺激后，SOD的活性呈現(xiàn)緩慢上升。

2.2 貯藏期間內(nèi)鮮切胭脂蘿卜有關(guān)非酶因素的變化

由各種非酶原因引起的化學反應(yīng)也會造成植物切面顏色變化。按照1.3.3的方法，測定鮮切胭脂蘿卜的各項非酶指標，在貯藏期間的變化情況如圖7～圖13所示。

圖7 貯藏期間失重率的變化Fig.7 Changes of weightlessness rate during storage

圖8 貯藏期間硬度的變化Fig.8 Changes of hardness during storage

由圖7～圖13可知，隨著貯藏期間的增加，失重率呈上升趨勢，電導(dǎo)率先下降后上升，硬度、可溶性固形物、維生素C、花青素、總酚總體為下降趨勢。原因是胭脂蘿卜經(jīng)切分后，水分損失或發(fā)生生理變化使失重率增大；表皮變軟使硬度減?。焕洳厥闺妼?dǎo)率先降低，隨后細胞質(zhì)膜的破壞使膜透性增大，電導(dǎo)率增大；細胞受損，汁液外流，使得可溶性固形物、維生素C、花青素、總酚在貯藏期間逐漸損失造成含量降低。

圖9 貯藏期間電導(dǎo)率的變化Fig.9 Changes of electrical conductivity during storage

圖10 貯藏期間可溶性固形物的變化Fig.10 Changes of soluble solids during storage

圖11 貯藏期間維生素C的變化Fig.11 Changes of vitamin C during storage

圖12 貯藏期間花青素含量的變化Fig.12 Changes of anthocyanin content during storage

圖13 貯藏期間總酚含量的變化趨勢Fig.13 Changes of total phenol content during storage

2.3 相關(guān)性分析

鮮切胭脂蘿卜白度值與關(guān)鍵因素相關(guān)性分析見面表1，鮮切胭脂蘿卜白度值與非酶因素相關(guān)性分析見表2。

表1 鮮切胭脂蘿卜白度值與關(guān)鍵酶因素相關(guān)性分析Table 1 Correlation analysis between whiteness value and enzyme of fresh-cut rouge radish

表2 鮮切胭脂蘿卜白度值與非酶因素相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis between whiteness value and non enzyme of fresh-cut rouge radish

從表1中可知：POD與白度值呈極顯著正相關(guān)，PAL與白度值呈顯著正相關(guān)，PPO、CAT、SOD與白度值不相關(guān)。從表2可知：失重率與白度值呈極顯著正相關(guān)，硬度與白度值呈極顯著負相關(guān)，硬度、花青素與白度值呈極顯著負相關(guān)，電導(dǎo)率、可溶性固形物、維生素C、總酚與白度值不相關(guān)或者相關(guān)性不大。

3 結(jié)論

以胭脂蘿卜為研究對象，測定貯藏期間鮮切胭脂蘿卜的白度值以及PPO、POD、PAL、CAT、SOD、硬度、失重率、花青素、可溶性固形物、電導(dǎo)率、總酚、維生素C的變化趨勢，并進行相關(guān)性分析。試驗結(jié)果顯示：隨著貯藏時間的增加，白度值上升，其中苯丙氨酸解氨酶、失重率和硬度與白度值相關(guān)性極顯著，苯丙氨酸解氨酸與白度值相關(guān)性顯著。鮮切果蔬具有廣闊的市場，通過對鮮切胭脂蘿卜白變機理的研究，對其護色保鮮具有重要意義，有利于其品質(zhì)的保持，延長產(chǎn)品貨架期。

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