高靜壓處理對黃秋葵貯藏品質(zhì)的影響

陳廷慧，曾加慶，李積華，龔 霄

（1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶作物產(chǎn)品加工重點實驗室，廣東 湛江 524001；2.海南省果蔬貯藏與加工重點實驗室，廣東 湛江 524001；3.云南農(nóng)業(yè)大學熱帶作物學院，云南 普洱 665099）

黃秋葵（Abelmoschus esculentus L.Moench）為錦葵科秋葵屬一年生草本植物，又稱咖啡秋葵，俗名為羊角豆，原產(chǎn)地為非洲埃塞俄比亞附近及亞洲熱帶，為藥食同源植物，多食用其綠色嫩莢，由于其富含果膠、膳食纖維、維生素、黃酮、多糖等物質(zhì)，具有提高機體免疫力，降血糖的功效，又被稱為“植物黃金”[1-4]。由于秋葵富含黏液，內(nèi)腔的種子加大果實的表面積，在加工和運輸?shù)倪^程中極易失水和木質(zhì)化，不利于鮮食與加工，使其失去商品價值，造成經(jīng)濟損失[5]。

目前研究報道用于黃秋葵保鮮的主要方法有1-MCP處理、氣調(diào)貯藏、低溫貯藏、涂膜等[5-7]。張碧清等人[7]分析不同貯藏溫度（4，8，25℃）條件下黃秋葵的品質(zhì)及有效成分含量的變化情況，結(jié)果表明，黃秋葵在4℃低溫條件下的貯藏保鮮效果最好，8，25℃條件下的保鮮效果最差。吉仙枝等人[8]使用不同劑量的納米ZnO協(xié)同紫外照射對新鮮黃秋葵進行處理，能夠降低新鮮黃秋葵貯藏期間的細菌總數(shù)，當ZnO用量為0.03 g/kg，紫外強度為220 V，紫外照射時長為15 min時，對蛋白質(zhì)、維生素等物質(zhì)含量的影響最小，黃秋葵保鮮加權(quán)評分最高。高靜壓（High Hydrostatic Pressure，HHP）又可稱為超高壓加工技術(shù)，是將預包裝或者散裝的食品放入密閉容器中，以液體作為傳輸壓力的介質(zhì)傳輸高靜壓，在常溫或者低溫度下維持一段時間后達到消滅細菌、改變食品原材料中的酶活、保持果蔬原有的營養(yǎng)風味的目的[9-10]。目前已有研究人員將高靜壓加工技術(shù)作為一種果蔬保鮮技術(shù)用于綠蘆筍、茭白、美洲南瓜、黃桃、胡蘿卜[10-14]等貯藏研究，具有較好的保鮮效果。馮海紅等人[10]使用高靜壓處理綠蘆筍，發(fā)現(xiàn)高靜壓處理可以有效降低綠蘆筍在貯藏期間的呼吸強度，延遲其葉綠素的降解，達到了延長綠蘆筍貨架期的目的。然而，高靜壓處理不同的果蔬，對其保鮮的效果和品質(zhì)的影響也不同，將高靜壓處理作為一種保鮮手段，探討不同強度高靜壓處理對黃秋葵采后貯藏品質(zhì)的影響，以期為黃秋葵采后保鮮技術(shù)研發(fā)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品

黃秋葵：采收于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院南亞熱帶作物研究所，要求大小、成熟度基本一致，無病蟲害和機械損傷。

1.1.2 試劑

乙醇、正乙烷、冰醋酸、溴乙酰胺、羥胺鹽酸、焦性沒食子酸、硼酸、硼酸鈉、L-苯丙氨酸，均為市售分析純。

1.1.3 試驗儀器

UV1780型紫外可見分光光度計，日本島津公司產(chǎn)品；3-30K型低溫高速離心機，德國Sigma公司產(chǎn)品；SK2210 LHC型超聲波清洗器，上海科導超聲儀器有限公司產(chǎn)品；HH-2型數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州澳華儀器有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理方法

將挑選出的黃秋葵用去離子水浸泡2 min，撈起并平鋪于潔凈廚房用紙上，吹干表面殘留水分。置于真空袋后放入HPP處理倉，設(shè)定壓力為100，200，300 MPa，時間為1 min，在25℃的溫度下處理樣品，對照組為未經(jīng)HHP處理的樣品，處理后放入4℃冰箱內(nèi)貯藏，分別在貯藏第0天，第3天，第6天，第9天，第11天取樣，進行指標測定。

1.2.2 可溶性蛋白的測定

參考鄧麗莉等人[15]的方法，稱取黃秋葵樣品0.5 g，加入蒸餾水5 mL并研磨成勻漿；將勻漿轉(zhuǎn)移至離心管內(nèi)，于4℃下以轉(zhuǎn)速12 000 r/min離心15 min，上清液為可溶性蛋白提取液；吸取2 mL上清液于具塞試管中，加入考馬斯亮藍溶液5 mL，混合均勻；于波長595 nm處測定吸光度，并對照標準曲線算出可溶性蛋白含量。

1.2.3 木質(zhì)素含量

參照汪燦等人[16]和陳曉光等人[17]的方法測定木質(zhì)素含量。精確稱取1.0 g樣品放入研缽中，加入95%的乙醇研磨成勻漿后轉(zhuǎn)移至離心管中，以轉(zhuǎn)速2 600 r/min離心5 min后，沉淀物使用95%的乙醇洗滌2次，再用乙醇∶正己烷（V∶V=1∶2）沖洗2次。沉淀物自然干燥后加入25%的溴乙酰冰醋酸溶解，于70℃水浴鍋中密封保溫30 min，保溫結(jié)束后加入2 mol/L氫氧化鈉溶液0.9 mL、冰醋酸溶液5 mL和羥胺鹽酸溶液0.1 mL，混合均勻后用冰醋酸定容15 mL備用。以蒸餾水作為對照試驗，于波長280 nm處測定吸光度，并以吸光度表示木質(zhì)素的含量。

1.2.4 苯丙氨酸解氨酶（PAL）活力

參照張志良等人[18]的方法，精確稱取1.0 g樣品放入研缽中，加入硼酸-硼酸鈉緩沖溶液6 mL，冰浴條件下研磨成勻漿，轉(zhuǎn)移至10 mL離心管，于4℃下以轉(zhuǎn)速10 000 r/min離心15 min，上清液為粗酶提取液。取上清液0.2 mL，加入由硼酸鈉緩沖液配制的L-苯丙氨酸溶液1 mL和蒸餾水2.8 mL，于37℃水浴反應30 min后立即放入沸水中終止反應，并于波長290 nm處測定吸光度，空白組用蒸餾水1 mL作為代替。以每小時OD值變化0.01為1個酶活力單位（U/g鮮質(zhì)量）。

1.2.5 超氧化物歧化酶（SOD）活力

參考齊寧利等人[19]的方法進行測定。根據(jù)超氧化物歧化酶抑制氮藍四唑（NBT）在光下的還原作用來確定酶活性的大小。以抑制NBT光化還原50%所需要的酶量為1個酶活性單位（U）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同強度高靜壓處理對黃秋葵可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

可溶性蛋白質(zhì)參與果蔬的多種生理生化代謝調(diào)控過程，與果蔬的成熟衰老、抗逆性、抗病性等密切相關(guān)[20]。

高靜壓處理對黃秋葵可溶性蛋白質(zhì)含量的影響見圖1。

圖1 高靜壓處理對黃秋葵可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

由圖1可知，各處理組黃秋葵的可溶性蛋白含量在采后貯藏期間均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。與對照組相比，100 MPa處理的秋葵可溶性蛋白含量下降速度最為緩慢，貯藏至第11天，可溶性蛋白含量為0.23 mg/g，是對照組的1.55倍。而200 MPa和300 MPa處理的可溶性蛋白含量降解速度較對照組快，其可溶性蛋白含量分別迅速降至0.10 mg/g和0.12 mg/g?？赡苁怯捎谳^高壓強的HHP處理對細胞結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的破壞，使植物在貯藏階段難以通過自身恢復抵抗逆境[21]。結(jié)果表明，適當?shù)腍HP處理能夠有效減緩黃秋葵中可溶性蛋白含量的下降，延緩其衰老。

2.2 不同強度高靜壓處理對黃秋葵木質(zhì)素含量的影響

木質(zhì)素主要存在于木質(zhì)組織中，是植物木質(zhì)化的反應物，能夠給植物細胞提供足夠的強度和硬度。在貯藏期間，果蔬易積累木質(zhì)素進而發(fā)生木質(zhì)化，從而使果蔬發(fā)生質(zhì)地劣變而影響食用口感[22-23]。張國芹等人[24]研究報道，木質(zhì)素作為細胞壁的重要組分，是影響黃秋葵果實質(zhì)地變硬的主要原因。

高靜壓處理對黃秋葵木質(zhì)素含量的影響見圖2。

圖2 高靜壓處理對黃秋葵木質(zhì)素含量的影響

由圖2可知，處理組與對照組在貯藏期間，木質(zhì)素含量均呈上升趨勢。值得注意的是，高靜壓處理在貯藏前6 d能有效抑制黃秋葵木質(zhì)素的積累，其中100 MPa處理1 min的抑制效果最佳。結(jié)果表明，適當?shù)腍HP處理能有效抑制黃秋葵木質(zhì)素的積累，保持黃秋葵的口感。

2.3 不同強度高靜壓處理對黃秋葵苯丙氨酸解氨酶（PAL）活力的影響

苯丙烷類代謝是木質(zhì)素合成的重要途徑，而PAL是苯丙烷類代謝途徑的第一步關(guān)鍵酶和限速酶，能催化L-苯丙氨酸脫氨生成反式肉桂酸，是木質(zhì)素合成的關(guān)鍵酶之一[25]。

高靜壓處理對黃秋葵苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的影響見圖3。

圖3 高靜壓處理對黃秋葵苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的影響

由圖3可知，每個處理組黃秋葵PAL的活性在貯藏過程中均呈現(xiàn)增強的趨勢。與對照組相比，高靜壓處理組在貯藏前6 d能夠有效降低黃秋葵PAL的活性，可能是高靜壓處理使其活性鈍化[26]。但是，隨著貯藏時間的延長，PAL活性逐漸增強，可能是壓強較低無法使PAL完全失活。其中，200 MPa處理1 min對PAL活性的抑制效果最好，在貯藏第12天PAL活性為9.43 U/g FW，對照組的PAL酶活性為15.34 U/g FW，結(jié)果表明，適當?shù)腍HP處理能有效抑制黃秋葵PAL的活性。

2.4 不同強度高靜壓處理對超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響

超氧化物歧化酶（SOD）是生物體內(nèi)清除自由基的主要物質(zhì)，其活性在生物體內(nèi)的高低意味著衰老與死亡的直觀指標[27]。

高靜壓處理對黃秋葵超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響見圖4。

圖4 高靜壓處理對黃秋葵超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響

由圖4可知，黃秋葵SOD活性在貯藏前3 d急劇下降，隨后迅速上升，其活性在第3天分別下降了38.46%（對照），24.34%（100 MPa），28.89%（200 MPa），9.64%（300 MPa），與對照組相比，高靜壓處理能有效保持黃秋葵SOD活性。隨著貯藏時間的延長，黃秋葵SOD活性迅速增強，在貯藏第11天時，對照組SOD活性為471.86 U/g FW，而100，200，300 MPa處理的黃秋葵SOD活性分別為521.07，516.72，466.21 U/g FW，結(jié)果表明，適當?shù)腍HP處理可有效提高黃秋葵SOD活性，維持較高的抗氧化能力。

3 結(jié)論

以黃秋葵作為研究對象，采用不同強度（100，200，300 MPa）的高靜壓處理，測定了黃秋葵采后貯藏過程中的品質(zhì)變化。與未經(jīng)處理的對照組黃秋葵相比，適當?shù)母哽o壓處理可以有效減緩黃秋葵貯藏過程中可溶性蛋白質(zhì)的降解，提高果實的SOD活性，抑制木質(zhì)素的積累和PAL活性，從而有效延緩了黃秋葵的木質(zhì)化進程，保持較好的貯藏品質(zhì)。但較高強度的高靜壓處理會使黃秋葵細胞膜破損嚴重，會加速果實衰老進程，縮短貨架期，綜合分析各項生理指標及酶活性影響得出，100 MPa處理1 min的保鮮效果最好。研究為高靜壓保鮮處理方法在采后黃秋葵果實的貯運應用中提供了一定的理論依據(jù)。