草酸對鮮切山藥貯藏保鮮的影響

李佩艷，黨東陽，尹 飛

(1.河南科技大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，河南 洛陽 471023；2.河南科技大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，河南 洛陽 471023)

山藥(DioscoreaoppositaThunb)，又稱懷山藥、白山藥、薯蕷、山薯蕷等，是薯蕷科多年生藤本植物的根莖，在我國主要分布于東北、華北、華中、東南、西南等丘陵和淺山地區(qū)[1]。山藥營養(yǎng)價值豐富，每100 g塊莖中平均含粗蛋白14.48 g、淀粉43.70 g、粗纖維3.48 g、糖1.14 g，還含有鉀、磷、鈣、鎂等多種礦質(zhì)元素和人體必需的16種氨基酸[2]，此外還富含多糖、尿囊素、蛋白質(zhì)等活性成分，具有降低血糖、血脂，抗氧化、調(diào)節(jié)機體免疫功能等功效[3]，極具開發(fā)價值。鮮切山藥通過清洗、分級、切分、包裝等加工工序制備而成，由于其新鮮、方便而深受人們喜愛，但鮮切山藥在加工過程中會受到機械損傷，極易發(fā)生褐變、腐爛及品質(zhì)劣變，嚴(yán)重影響鮮切山藥的食用價值、商品價值以及貯藏期。目前已有文獻表明，低溫處理[4]、熱處理[5]、涂膜處理[6]、外源化學(xué)物質(zhì)處理[7]、天然提取物浸泡處理[8]等方法能夠抑制鮮切山藥褐變，延長其貯藏期。

草酸是廣泛分布在生物體中的一種有機酸，并發(fā)揮著重要的作用。以往的研究表明，草酸在延緩成熟衰老[9]、誘導(dǎo)抗病性[10]、降低冷害發(fā)生[11-12]等方面具有積極的作用。但目前還未見草酸處理應(yīng)用于鮮切山藥貯藏保鮮方面的研究，因此以鮮切山藥為材料，探究草酸對鮮切山藥貯藏保鮮效果，以期為鮮切山藥貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

菜山藥：購買于河南省洛陽市洛龍區(qū)大張超市。

草酸、2，6-二氯酚靛酚、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、鄰苯二酚、甲醇、氫氧化鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、抗壞血酸、聚乙烯吡咯烷酮等均為分析純。

1.2 主要儀器與設(shè)備

TGL-20M高速冷凍離心機(湖南湘儀離心機儀器有限公司)；DDSJ-308A電導(dǎo)率儀(上海精密科學(xué)儀器有限公司)；MASTER-α手持糖度計(日本ATAGO公司)；Datacolor 110色差儀(美國Datacolor公司)；722S可見分光光度計(上海第三分析儀器廠)。

1.3 樣品處理

挑選組織飽滿、粗細(xì)大致一致、無機械傷、外觀好的新鮮菜山藥，切成厚度為0.3 cm左右薄片，分別用含量為0.1%、0.3%、0.5%草酸溶液浸泡處理15 min，陰涼處晾干4 h后放入干凈塑料筐中，外套0.05 mm厚聚乙烯袋，于4 ℃恒溫恒濕箱中貯藏8 d，同時以清水浸泡作為對照(CK)。每隔2 d取樣一次進行相關(guān)指標(biāo)測定。

1.4 試驗方法

1.4.1 失重率的測定 失重率參見苑寧等[13]方法進行測定，計算公式如下：

失重率=(貯前質(zhì)量-貯后質(zhì)量)/貯前質(zhì)量×

100%。

1.4.2 可滴定酸、抗壞血酸含量的測定 可滴定酸含量采用酸堿滴定法測定；抗壞血酸含量采用2，6-二氯酚靛酚法測定。

1.4.3 丙二醛(MDA)含量和相對電導(dǎo)率的測定 MDA含量采用硫代巴比妥酸法測定[14]：0.5 g鮮切山藥用3 mL 250 mg/mL三氯乙酸提取，取上清液1 mL加入3 mL 6.70 g/L硫代巴比妥酸，反應(yīng)30 min。

相對電導(dǎo)率采用王濤等[15]方法測定，略有改動：取鮮切山藥圓片10 片(直徑約10 mm，厚度約0.3 cm)，浸泡于30 mL蒸餾水中30 min，用電導(dǎo)儀測定浸提液電導(dǎo)率(R1)，之后沸水加熱20 min，冷卻至室溫后再次測定電導(dǎo)率(R2)，根據(jù)下式計算相對電導(dǎo)率：

相對電導(dǎo)率=R1/R2×100%。

1.4.4 褐變度的測定 褐變度參照李寧[16]的方法測定，略做改動：稱取山藥樣品10 g，按1 ∶ 10(m∶V)比例加入預(yù)冷的磷酸緩沖液，低溫勻漿，于4 ℃離心(8 000 r/min，5 min)，取上清液于25 ℃保溫5 min，波長為420 nm處測定吸光值，以△OD 420 nm/min表示鮮切山藥褐變度。

1.4.5 色度(L)值的測定L值采用色差儀進行測定。

1.4.6 多酚氧化酶(PPO)活性測定 PPO活性參照王濤等[17]方法測定，1 g山藥樣品加入4 mL預(yù)冷的0.1 mol/L磷酸緩沖液(pH=6.4，內(nèi)含0.1 g 聚乙烯吡咯烷酮)，低溫勻漿，8 000 r/min低溫離心30 min，取上清液0.5 mL，加入1 mL 0.05 moL/L 鄰苯二酚和1.5 mL磷酸緩沖液，測定其在420 nm處的吸光值。以每分鐘內(nèi)吸光值變化0.01作為1個活性單位，計算鮮切山藥PPO活性。

1.4.7 總酚含量的測定 總酚含量采用劉洪麗等[18]方法測定：3 g鮮切山藥加入20 mL甲醇勻漿，8 000 r/min低溫離心后取上清液，于320 nm下測定吸光值。總酚含量用每1 g鮮切山藥在320 nm下吸光值表示。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)為重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，用SPSS軟件分析差異水平，P<0.05為顯著差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同含量草酸對鮮切山藥失重率的影響

由圖1可知，鮮切山藥失重率在貯藏前4 d變化不大，隨貯藏時間的增加，失重率呈迅速上升趨勢。貯藏6 ～ 8 d，0.1%、0.3%、0.5%草酸處理的失重率均顯著低于對照(P<0.05)，貯藏第8 天時，0.3%草酸處理失重率比對照低40.18%，這說明0.3%草酸處理能顯著抑制鮮切山藥貯藏過程中質(zhì)量損失，具有較好保鮮效果。

圖1 不同含量草酸對鮮切山藥失重率的影響

2.2 不同含量草酸對鮮切山藥可滴定酸、抗壞血酸含量的影響

鮮切果蔬在切分時受到機械損傷，引起營養(yǎng)成分損失，且隨貯藏時間延長，營養(yǎng)物質(zhì)消耗，導(dǎo)致其品質(zhì)劣變加劇?？傻味ㄋ?、抗壞血酸是采后果蔬主要營養(yǎng)成分，對果蔬的口感和貯藏品質(zhì)起著重要作用。鮮切山藥在貯藏過程中可滴定酸含量總體呈下

降趨勢(圖2A)，在貯藏前4 d，各處理和對照可滴定酸含量差別不大，貯藏6～8 d，鮮切山藥中可滴定酸含量迅速下降，對照可滴定酸含量下降速度顯著高于草酸處理(P<0.05)，且0.3%草酸處理可滴定酸含量最高，說明3種草酸處理均能抑制鮮切山藥貯藏過程中可滴定酸含量下降，尤其是0.3%草酸處理更好維持鮮切山藥貯藏后期可滴定酸含量的下降。

抗壞血酸含量隨著鮮切山藥貯藏時間延長總體上呈下降趨勢(圖2B)，在貯藏前6 d，對照和3個草酸處理抗壞血酸含量整體呈緩慢下降趨勢，貯藏6 d后，對照和3個草酸處理抗壞血酸含量迅速下降，且對照顯著低于3個草酸處理(P<0.05)。貯藏6～8 d，鮮切山藥中抗壞血酸含量順序為：0.3%草酸處理>0.5%草酸處理>0.1%草酸處理>對照，這表明草酸處理能顯著抑制鮮切山藥抗壞血酸含量下降，其中0.3%草酸處理效果最佳。

先前研究表明,草酸處理能延緩芒果[19]、櫻桃[20]等多種果蔬成熟衰老過程，提高其貯藏品質(zhì)。本研究結(jié)果表明，草酸處理能顯著抑制鮮切山藥貯藏后期可滴定酸、抗壞血酸含量下降(圖2)，說明草酸處理能有效維持鮮切山藥較好的營養(yǎng)品質(zhì)。

圖2 不同含量草酸對鮮切山藥可滴定酸、抗壞血酸含量的影響

2.3 不同含量草酸對鮮切山藥MDA含量和相對電導(dǎo)率的影響

鮮切山藥MDA含量呈波動變化，在貯藏前2 d，草酸處理和對照之間沒有顯著差異(圖3 A)，貯藏4～8 d，3個草酸處理MDA含量均顯著低于對照(P<0.05)，且0.3%草酸處理中MDA含量最低，這說明不同含量草酸處理能降低鮮切山藥MDA含量，維持細(xì)胞膜的完整性，減輕鮮切山藥膜脂過氧化反應(yīng)，其中0.3%草酸處理效果最好。

相對電導(dǎo)率可反映細(xì)胞膜的傷害程度，是細(xì)胞膜完整性的重要指標(biāo)。從圖3B可看出，隨貯藏時間延長，鮮切山藥相對電導(dǎo)率逐漸升高，貯藏2～8 d，0.1%、0.3%、0.5%草酸處理相對電導(dǎo)率均顯著低于對照(P<0.05)，說明不同含量草酸處理均能抑制鮮切山藥相對電導(dǎo)率升高，減輕細(xì)胞膜損傷，從而提高鮮切山藥保鮮效果。

2.4 不同含量草酸對鮮切山藥褐變的影響

從圖4 A可看出，鮮切山藥褐變度隨貯藏天數(shù)增加逐漸升高，貯藏4～8 d，對照褐變度顯著高于草酸處理(P<0.05)，0.3%草酸處理對鮮切山藥褐變度控制效果最好，其次是0.5%草酸處理，控制褐變效果最差的是0.1%草酸處理。貯藏第8天時，0.3%草酸處理褐變度比對照降低了61.48%，說明0.3%草酸處理對鮮切山藥褐變抑制效果最好。

圖3 不同含量草酸對鮮切山藥MDA含量、相對電導(dǎo)率的影響

圖4 不同含量草酸對鮮切山藥褐變的影響

從圖4B可看出，鮮切山藥L值隨貯藏時間延長呈逐漸下降趨勢，貯藏過程中對照L值始終低于草酸處理，鮮切山藥貯藏第8天時，0.3%草酸處理組L值顯著高于0.1%、0.5%草酸處理以及對照(P<0.05)，這表明0.3%草酸處理能很好維持鮮切山藥L值，同時也說明了0.3%草酸處理的褐變程度最低。

PPO是導(dǎo)致鮮切山藥褐變的一個重要因素。鮮切山藥PPO活性隨貯藏時間延長總體呈先上升后下降趨勢，在貯藏第4天時出現(xiàn)PPO活性高峰(圖4C)。鮮切山藥在貯藏前2 d，PPO活性變化不大，貯藏2～4 d，PPO活性迅速上升，貯藏4～8 d，PPO活性明顯降低。貯藏4～8 d，對照PPO活性顯著高于0.1%、0.3%、0.5%草酸處理。貯藏第8天時，0.3%草酸處理PPO活性最低，與對照相比降低了44.57%，說明0.3%草酸處理能顯著抑制貯藏后期鮮切山藥PPO活性(P<0.05)，對鮮切山藥酶促褐變抑制效果最好。

從圖4D可看出，鮮切山藥總酚含量隨貯藏時間增加呈逐漸升高趨勢，貯藏前2 d，山藥總酚含量變化不大，且草酸處理和對照之間沒有顯著性差異。貯藏4～8 d，草酸處理總酚含量顯著低于對照(P<0.05)，且0.3%草酸處理總酚含量最低。貯藏第8天時，0.3%草酸處理總酚含量比對照低41.89%，說明0.3%草酸處理能顯著抑制鮮切山藥貯藏后期總酚含量的增加，減少酶促褐變底物的積累，從而降低酶促褐變的發(fā)生。

3 結(jié)論與討論

采后果蔬貯藏過程中，隨貯藏時間延長，衰老程度逐漸加劇，細(xì)胞膜遭到破壞，導(dǎo)致MDA積累和相對電導(dǎo)率升高，因此，MDA含量和相對電導(dǎo)率是衡量細(xì)胞膜損傷程度的重要指標(biāo)[21]。本研究中，草酸處理鮮切山藥MDA含量和相對電導(dǎo)率均顯著低于對照，說明草酸處理能有效減少鮮切山藥電解質(zhì)外滲，維持細(xì)胞膜完整性，這是提高鮮切山藥保鮮效果的重要原因之一，結(jié)果與草酸處理芒果、獼猴桃、哈密瓜等研究結(jié)果相似[22-25]。

鮮切山藥貯藏過程中難解決的問題是發(fā)生酶促褐變，主要原因是PPO能把多酚物質(zhì)氧化成醌類，再聚合成黑色素，引起酶促褐變的發(fā)生，因此，鮮切山藥中PPO活性、酚類物質(zhì)是影響其褐變的重要因素。沈玫等[26]研究表明，草酸能降低PPO活性，從而抑制竹筍切面的褐變。ZHENG等[27]研究發(fā)現(xiàn)，草酸處理能抑制荔枝褐變。覃海元等[28]發(fā)現(xiàn)，草酸處理能有效抑制香蕉褐變，且效果優(yōu)于檸檬。本研究表明，草酸處理能顯著抑制鮮切山藥貯藏后期PPO活性，降低鮮切山藥貯藏后期總酚含量的增加，維持鮮切山藥較低褐變度和較高L值，顯著降低鮮切山藥酶促褐變的發(fā)生，維持鮮切山藥貯藏期間較好的品質(zhì)，與劉洪麗等[18]采用高含量乙醇處理保鮮鮮切山藥的結(jié)果一致。

總之，草酸處理能維持鮮切山藥貯藏后期較低PPO活性、抑制貯藏后期酚類物質(zhì)的增加，降低鮮切山藥酶促褐變的發(fā)生；抑制MDA含量和相對電導(dǎo)率的升高，減輕膜脂過氧化反應(yīng)，延緩鮮切山藥衰老進程；保持鮮切山藥貯藏后期較高可滴定酸和抗壞血酸含量，維持較好貯藏品質(zhì)。其中，0.3%草酸處理對鮮切山藥貯藏保鮮效果最優(yōu)。草酸處理是鮮切山藥貯藏保鮮的一種有效新方法，該方法簡便、易行，價格低廉，具有廣闊的應(yīng)用前景。