咪鮮胺添加助劑對淮山冷藏效果的影響

謝冬娣 岳君 李富蕓 覃麗丹 韋燕佩

摘要：【目的】考察添加助劑對咪鮮胺保藏淮山的增效作用，研究淮山的復合保藏技術(shù)，為咪鮮胺安全使用提供參考。【方法】以淮山為試材，采用咪鮮胺（350和400倍稀釋液）分別添加不同濃度的乳酸鏈球菌素（Nisin）助劑（0.1、0.2和0.3 g/L）配制復合保鮮液用于處理鮮切淮山，以腐爛指數(shù)、失重率、褐變度（BD）、可溶性固形物（TSS）、多酚氧化酶（PPO）活性和過氧化物酶活性、菌落總數(shù)等為評價指標，對冷藏期的淮山進行防腐保鮮效果分析。【結(jié)果】咪鮮胺或Nisin單一保鮮液處理能降低冷藏淮山的腐爛指數(shù)。咪鮮胺添加Nisin助劑能明顯延長淮山貯藏壽命，降低腐爛指數(shù)和失重率，減緩果實內(nèi)含物的損失；其中咪鮮胺稀釋400倍+0.1 g/L Nisin助劑復合保鮮液的處理效果優(yōu)于其他處理?！窘Y(jié)論】添加0.1 g/L Nisin助劑對400倍咪鮮胺稀釋液保藏淮山有明顯的增效作用。

關(guān)鍵詞：淮山；咪鮮胺；乳酸鏈球菌素（Nisin）；冷藏；保鮮

0引言

【研究意義】淮山（Dioscorea opposite Tbunb）也稱懷山、淮山藥、薯蕷等，是薯蕷科薯蕷屬一年生或多年生纏繞性藤本植物。在我國，淮山已有3000多年人工栽培歷史，其主產(chǎn)區(qū)分布在廣西、山東、河南及河北等地，淮山營養(yǎng)豐富，具有糧、菜、藥兼用的功效（韋本輝，2012）。賀街淮山是廣西賀州市的國家農(nóng)產(chǎn)品地理標志保護產(chǎn)品，其早熟品種以根莖粗壯且質(zhì)地鮮嫩而盛名，但采收時易造成機械損傷，在貯運過程中因根莖長而易被折斷，且皮薄易破損（韋本輝等，2003）。由于淮山富含的酚類化合物和酚類氧化酶在貯運過程中極易暴露于空氣中，而引起強烈的褐變、軟化和變質(zhì)現(xiàn)象，嚴重影響其鮮銷商品價值。每年秋冬季節(jié)，農(nóng)民采收的淮山以初級和半初級狀態(tài)走向市場，商品化處理程度極低。在采后的運輸和銷售過程中，因腐爛等引起的損失率高達50%，直接影響淮山生產(chǎn)收益。因此尋找確保貯運期間淮山產(chǎn)品質(zhì)量的有效途徑，對提高淮山產(chǎn)品附加值、加快淮山產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】目前，已有大量有關(guān)鮮切淮山保藏的研究報道。邱雁臨等（1996）采用抗壞血酸、檸檬酸、氯化鈣、氯化鈉的復合液保藏鮮切山藥；姜翠翠等（2012）采用低溫貯藏、保鮮劑處理、熱激處理及氣調(diào)貯藏等方法抑制鮮切淮山酶促褐變；陳麗萍等（2013）采用淀粉膜結(jié)合真空包裝冷溫貯藏鮮切淮山。咪鮮胺（Prochloraz），別名施?？恕涿轨`，是一種低毒廣譜高效的化學殺菌劑，可用于防治由微生物引起的農(nóng)作物病害及收獲后水果貯藏期病害（陳平和柳訓才，2007）。葉云等（2008）研究發(fā)現(xiàn)，咪鮮胺結(jié)合蔗糖基聚合物能降低櫻桃番茄的呼吸強度，抑制維生素V含量下降及過氧化物酶升高；聶青玉（2012）研究表明，不同濃度的咪鮮胺結(jié)合殼寡糖涂膜均能降低果實的失重率和腐爛率，延緩果實可溶性固形物含量下降，從而延長果實的貯藏期；吳忠紅等（2015）研究表明，咪鮮胺能減緩果實褐變指數(shù)升高和水分散失，顯著降低腐爛率。乳酸鏈球菌素（Nisin）又稱乳鏈菌肽或尼生素，屬于生物抗菌肽（窄譜抗菌肽），與其他抗菌劑聯(lián)合使用能拓寬其抗菌譜（Ukuku andFett，2004），已被許多國家廣泛應用于多種食品的防腐保鮮（趙春燕等，2010）。楊霞和王大平（2012）采用Nisin溶液和檸檬酸在低溫下對鮮切蓮藕進行處理，結(jié)果表明，0.5%檸檬酸和250 mg/kg Nisin混合溶液的保鮮效果最好；孫文婷和王大平（2014）利用Ni-sin對苦瓜進行低溫貯藏，結(jié)果表明，Nisin處理有效抑制苦瓜腐爛率，延緩可溶性固形物（TSS）和可溶性蛋白質(zhì)含量下降。此外，Nisin在草莓（叢建民，2008）和白玉枇杷（周建儉和周翠英，2010）的保鮮上也有應用?！颈狙芯壳腥朦c】咪鮮胺配伍性能好，均表現(xiàn)出明顯的增效作用，但咪鮮胺與Nisin配伍應用于淮山保鮮的研究尚無報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】探討冷藏條件下添加Nisin對咪鮮胺保藏淮山的增效作用，以期延長淮山的貯藏期，并為咪鮮胺安全使用研究提供參考。

1材料與方法

1.1試驗材料

賀街淮山購自賀州市賀街鎮(zhèn)農(nóng)戶田問，咪鮮胺（25%乳油）購自江蘇省宜興興農(nóng)化工制品有限公司，Nisin（效價>1000 U/mg）購自浙江銀象生物工程有限公司。主要儀器設備：Mar-80型大容量電動離心機、AR-124CN電子分析天平、VIS-723可見光分光光度計、85-1恒溫磁力攪拌器、pHS-2C精密pH計、阿貝爾折光儀等。

1.2試驗方法

1.2.1保鮮處理試驗隨機選取均勻、無病蟲害、無損傷、成熟度一致的淮山樣品，簡單沖洗淮山表面泥土，稍微晾干，切成40 cm左右的小段，備用。

分別以不同稀釋倍數(shù)的咪鮮胺（250、300、350、400和450倍）及不同濃度的Nisin（0.1、0.2、0.3、0.4和0.5g/L）為保鮮液，以淮山腐爛指數(shù)為判斷標準，篩選單一保鮮液濃度。將淮山浸入保鮮液中5min后取出，晾干至表面無水分，將淮山裝入保鮮袋敞口放置于冷藏室，冷藏室溫度約10℃。設清水浸泡處理為空白對照（CK）。觀察期16 d，期間每隔4 d統(tǒng)計各處理組淮山的腐爛指數(shù)。

根據(jù)單一保鮮劑試驗的篩選結(jié)果，以350和400倍稀釋咪鮮胺及0.1、0.2和0.3 g/L Nisin制得不同濃度的咪鮮胺復合Nisin保鮮液。共設8個處理組，以350和400倍咪鮮胺稀釋液為增效對照。觀察期16 d，期間每隔4 d觀察檢測各處理組的腐爛指數(shù)、失重率、褐變度（BD）、TSS含量、多酚氧化酶（PPO）活性和過氧化物酶（POD）活性，并以較優(yōu)復配的微生物指標（菌落總數(shù)）與清水浸泡處理的空白對照（cK）及400倍咪鮮胺稀釋液處理相比較，綜合分析評價各復配試液的保鮮效果。

1.2.2測定指標及方法可溶性固形物采用阿貝爾折光儀測定（曹建康等，2007），失重率采用稱重法測定，褐變度采用消光值法測定（向洋，2009），PPO活性采用鄰苯二酚法測定（向洋，2009），POD活性采用愈創(chuàng)木酚法測定（向洋，2009），微生物指標（菌落總數(shù)）參照《GB/T 4789.2-2010食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》進行測定。腐爛指數(shù)通過感官方法進行測定，根據(jù)淮山表面腐爛程度分為0～4級。0級：表面無霉變現(xiàn)象；1級：表面霉變面積小于1/4；2級：表面霉變面積占1/4～1/2；3級：表面霉變面積大于1/2。腐爛指數(shù)計算公式：

1.3統(tǒng)計分析

使用ANOVA進行單因素和雙因素分析法，采用Excel 2007整理數(shù)據(jù)并制圖。

2結(jié)果與分析

2.1單一保鮮劑試驗結(jié)果

2.1.1咪鮮胺對淮山貯藏期腐爛指數(shù)的影響

由圖1可知，隨著貯藏期的延長，淮山腐爛指數(shù)逐漸上升；所有經(jīng)咪鮮胺處理的淮山腐爛指數(shù)均小于CK，其中，咪鮮胺稀釋倍數(shù)為350和400倍時，腐爛指數(shù)相對較低，說明咪鮮胺這一稀釋倍數(shù)時的抑菌效果較好，對淮山的貯藏保鮮效果較佳。

2.1.2 Nisin對淮山貯藏期腐爛指數(shù)的影響

剛采挖的淮山水分活度大，細菌、霉菌等微生物是其變質(zhì)腐敗的主要因素。由圖2可見，所有經(jīng)Nisin處理的淮山腐爛指數(shù)均小于CK，其中，Nisin濃度為0.1、0.2和0.3 g/L時腐爛指數(shù)相對較低。說明一定濃度的Nisin對淮山切口及采挖損口處細菌、霉菌等微生物的抑菌效果較好，對淮山的貯藏保鮮效果較佳。

2.2咪鮮胺添加Nisin的復合保鮮效果

2.2.1咪鮮胺復合Nisin保鮮液對淮山失重率的影響

鮮脆狀態(tài)是評價淮山產(chǎn)品價值的重要指標之一。淮山早熟品種含水量較豐富，水分流失直接影響淮山的品質(zhì)，從而縮短淮山的貯藏期和貨架期。由圖3可知，淮山在貯藏過程中，不論是咪鮮胺（350和400倍）保鮮還是復合保鮮，隨著時間延長，淮山失水愈加嚴重，先是表面失水，導致淮山的皮下部分迅速變軟，甚至腐爛，但添加Nisin助劑的處理組水分損失均低于增效對照組；其中，咪鮮胺稀釋400倍+0.1g/L Nisin處理組和咪鮮胺稀釋400倍+0.2 g/L Nisin處理組水分損失在貯藏期的第4 d后明顯低于咪鮮胺（350和400倍）單一保鮮處理組，能夠有效減弱淮山的失重率，抑制其水分散失。

2.2.2咪鮮胺復合Nisin保鮮液對淮山TSS含量的影響可溶性固形物指所有溶于水的化合物，包括糖、維生素、礦物質(zhì)和酸等，是衡量淮山成熟度的指標之一?；瓷街锌扇苄怨绦挝锏淖兓欢ǔ潭壬夏芊从郴瓷皆谫A藏期間的品質(zhì)變化，其變化幅度越小，說明保存效果越好。如圖4所示，各處理組的TSS含量總體呈下降趨勢，淮山在貯藏過程中由于呼吸作用發(fā)生，糖類被不斷消耗減少，導致TSS含量下降（謝冬娣，2007）；整個貯藏期TSS損失較嚴重的是稀釋400倍咪鮮胺處理組；添加復合保鮮液的各處理組TSS含量損失較少，其中以咪鮮胺稀400倍+0.1 g/LNisin處理組的TSS下降幅度最小，說明經(jīng)該復合保鮮液處理后，淮山的代謝率降低，多糖水解率降低，可溶性糖的消耗減緩，從而減少可溶性固形物的損失，很好地保持了原有風味。

2.2.3咪鮮胺復合Nisin保鮮液對淮山BD的影響果蔬褐變的主要原因是植物組織中多酚氧化酶和酚類物質(zhì)含量較高?；瓷蕉喾友趸父籽趸?，使酚類化合物氧化及進一步聚合產(chǎn)生引起褐變的有色物質(zhì)（譚冬梅，2006）。本研究以吸光值表示淮山的褐變度，吸光值越高，則褐變度越重，反之則褐變度越輕。切分后的淮山在其切口創(chuàng)傷處容易發(fā)生褐變，在淮山貯藏期間，隨著貯藏時間的延長，淮山褐變度逐漸增加。由圖5可知，不同復合保鮮液處理組的淮山褐變度也不同，但增效對照組褐變度明顯高于添加Nisin助劑的復合保鮮處理組。在貯藏后期，咪鮮胺稀釋400倍+0.1 g/L Nisin處理組和咪鮮胺稀釋350倍+0.1g/L Nisin處理組褐變度變化曲線相對于其他處理組更平緩，表明咪鮮胺添加Nisin復合保鮮液能更好地抑制淮山褐變，使其在貯藏期保持較好的外觀。

2.2.4咪鮮胺復合Nisin保鮮液對淮山PPO活性的影響PPO是一種金屬蛋白酶，分布十分廣泛，在大多數(shù)植物和真菌的細胞中均能檢測到。PPO是水果和蔬菜發(fā)生酶促褐變主要作用酶，淮山PPO活性很強，極易引起淮山褐變，嚴重影響其產(chǎn)品的外觀、營養(yǎng)成分、風味等品質(zhì)（趙立，2009）。由圖6可知，在淮山貯藏期間，各處理組的PPO活性均不斷升高，其中，增效對照組一直處于較高值，在第8 d達峰值，之后下降，但相對于初始的活性指標仍處于較高狀態(tài)；而添加Nisin助劑的處理組在第12 d達峰值之前，PPO活性幾乎均低于咪鮮胺處理組，其中，咪鮮胺稀釋400倍+0.1 g/L Nisin處理組始終低于增效對照組，同時褐變度較低，說明咪鮮胺添加Nisin復合保鮮可抑制PPO活性的升高和延緩其到達峰值。

2.2.5咪鮮胺復合Nisin保鮮液對淮山POD活性的影響植物組織中含有大量的POD，其是一種高活性酶，參與催化植物的多個反應。POD活性是果蔬成熟、衰老的指標之一，衰老組織中POD活性較高，而幼嫩組織中其活性較弱（李曉龍，2010）。由圖7可知，所有保鮮液處理的淮山POD活性均呈先上升后下降的變化趨勢，前8d的變化相對緩慢，第8～12d的POD活性迅速增加，至第12d各處理均出現(xiàn)峰值，之后又迅速下降。增效對照組POD活性在整個貯藏期均處于較高水平，而咪鮮胺稀釋400倍+0.1 g/LNisin和咪鮮胺稀釋400倍+0.2 g/L Nisin處理組POD活性明顯低于增效對照組。其原因是復合保鮮液處理可有效抑制POD活性，降低膜脂過氧化和膜系統(tǒng)的能力，促進組織細胞有效清除體內(nèi)產(chǎn)生的自由基，并在一定程度上延緩衰老。

2.2.6咪鮮胺復合Nisin保鮮液對淮山腐爛指數(shù)的影響

由圖8可知，所有處理組的腐爛指數(shù)均呈上升趨勢，且增效對照組始終保持在最高水平，到貯藏第16d，咪鮮胺稀釋400倍+0.1 g/L Nisin處理組腐爛指數(shù)為15.03%，而咪鮮胺（400倍）處理組高達54.09%，可能是咪鮮胺復合Nisin破壞侵染的微生物菌體細胞膜，使細胞失去正常功能，導致細菌、霉菌、酵母菌等微生物的死亡。而單一咪鮮胺處理的POD活性在整個貯藏期均處于較高水平，可能導致組織活性氧增多，引發(fā)膜質(zhì)過氧化，破壞細胞膜結(jié)構(gòu)（李曉龍，2010），致使腐爛指數(shù)處于較高水平，說明咪鮮胺復合Nisin處理能減緩淮山的腐爛程度。

2.2.7咪鮮胺復finisin保鮮液對淮山茵落總數(shù)的影響

由圖9可知，咪鮮胺稀釋400倍+0.1 g/L Nisin、咪鮮胺稀釋400倍和CK 3個處理組的微生物指標相比較，其菌落總數(shù)均呈上升趨勢。其中，CK的菌落總數(shù)始終保持在最高水平；參照國家標準GB/T4789.2-2010《食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》，細菌總數(shù)大于10⁵CFU/g不適于食用，即CK的淮山在貯藏第16d已處于不適于食用狀態(tài)。咪鮮胺稀釋400倍+0.1 g/L Nisin處理組菌落總數(shù)在貯藏第16d明顯低于咪鮮胺（400倍）處理組和CK，說明Nisin與咪鮮胺具有互補抑菌的作用，同步表現(xiàn)為咪鮮胺稀釋400倍+0.1g/L Nisin處理組腐爛指數(shù)較低的狀況。

3討論

新鮮的淮山在采挖后不再進行光合作用合成營養(yǎng)物質(zhì)，相反，不斷進行的呼吸作用繼續(xù)消耗營養(yǎng)物質(zhì)，并在呼吸過程中產(chǎn)生一些有害物質(zhì)，如二氧化碳和乙烯等，而導致組織變質(zhì)、腐爛（邱雁臨等，1996）。本研究分別以不同濃度的咪鮮胺和Nisin單獨保鮮處理淮山，貯藏期16 d，所有經(jīng)咪鮮胺處理的淮山腐爛指數(shù)均小于CK，稀釋倍數(shù)為350和400倍時，效果明顯，與吳忠紅等（2015）研究發(fā)現(xiàn)咪鮮胺能顯著降低石榴貯藏期腐爛率結(jié)果相似，其原因可能是咪鮮胺通過抑制麥角甾醇的生物合成使菌體細胞膜功能受破壞而起保護植物組織的作用。而所有經(jīng)Nisin處理的淮山腐爛指數(shù)也均小于CK，其濃度為0.1、0.2和0.3 g/L時，腐爛指數(shù)相對較低，與楊霞和王大平（2012）、孫文婷和王大平（2014）采用Nisin保藏苦瓜、鮮切蓮藕的結(jié)果相似。究其原因可能是Nisin通過破壞細胞膜通透性造成胞內(nèi)離子泄露及ATP水解異常而導致細菌死亡（Ncries and Barefoot，1993）。Nisin濃度為0.4和0.5 g/L時，腐爛指數(shù)相對較高，一方面可能是Nisin有效濃度的增加，誘發(fā)微生物分泌蛋白酶而產(chǎn)生適應性（還連棟等，1997）；另一方面，Nisin屬于疏水多肽，高濃度的Nisin極易引起微生物細胞膜周圍失水而干擾其在食品中的均勻分布（宋連花和王彥文，2004），從而影響抑菌效果。單一咪鮮胺或Nisin處理淮山的貯藏效果優(yōu)于CK，但存在抑菌性能或農(nóng)殘隱患缺陷。

本研究結(jié)果顯示，咪鮮胺添加Nisin復合保鮮液與350和400倍咪鮮胺稀釋液處理對比，明顯降低了腐爛指數(shù)和失重率，并抑制了PPO、POD活性和褐變度，減緩了TSS的損失；其中咪鮮胺稀釋400倍+0.1g/L Nisin助劑復合保鮮液的處理效果優(yōu)于其他處理，與350和400倍咪鮮胺稀釋液處理的差異非常明顯；且咪鮮胺稀釋400倍+0.1 g/L Nisin處理組菌落總數(shù)在貯藏第16 d明顯低于咪鮮胺（400倍）處理組和CK。這與謝冬娣和覃麗丹（2017）應用咪鮮胺復合Nisin保藏荸薺的結(jié)果相似。其原因可能是Nisin能有效抑殺革蘭氏陽性菌，尤其能抑制芽孢的生長，但對酵母和霉菌無明顯抑制作用（陳平和柳訓才，2007）；而咪鮮胺對子囊菌和半知菌引起的多種病害防治效果極佳（趙春燕等，2010）?；瓷讲赏谟谀嗤林?，表皮附帶著各種不同的細菌和致病菌，在Nisin與咪鮮胺的互補抑菌的作用下，其保鮮效果更佳，在一定貯藏期內(nèi)保持良好的品質(zhì)。本研究采用咪鮮胺添加Nisin復合保藏淮山，其目的就是利用Nisin和咪鮮胺對各類病原菌的敏感性不同聯(lián)合抑菌，以達協(xié)同增效的貯藏效果。

4結(jié)論

添加0.1g/L乳酸鏈球菌素助劑對400倍咪鮮胺稀釋液保藏淮山有明顯的增效作用。