鮮切蓮藕復(fù)合保鮮劑的優(yōu)化及保鮮效果研究

魏舒楠 韓延超 劉瑞玲 陳杭君 郜海燕

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部果品產(chǎn)后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)輕工業(yè)果蔬保鮮與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310021)

蓮藕(NelumbonuciferaGaertn)是在我國(guó)廣泛種植的特色水生蔬菜，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1]。鮮切蓮藕食用方便，較整根蓮藕帶泥銷售更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。但鮮切蓮藕在加工、運(yùn)輸、貯藏等過(guò)程中易發(fā)生酶促褐變及微生物污染，使產(chǎn)品的感官及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)急劇下降，限制其流通及銷售。近年來(lái)，短波紫外線[2]、酸性電解水[3]等一些新興的非熱殺菌方式均在鮮切蓮藕中開展了研究應(yīng)用，然而以上方式存在生產(chǎn)者使用度不高、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)流失較快[4-5]等問(wèn)題。因此，研究各種化學(xué)或天然物質(zhì)對(duì)鮮切產(chǎn)品的保鮮效果，開發(fā)高效安全、操作簡(jiǎn)便的保鮮技術(shù)，一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。利用黃原膠等天然成膜劑對(duì)鮮切蓮藕涂膜處理可以抑制其表面水分散失和呼吸作用的加快，但單獨(dú)使用對(duì)其抗菌和抑制褐變作用無(wú)顯著效果，因此常與天然或化學(xué)保鮮劑結(jié)合使用[6-9]。

氯化鈣(calcium chloride，CaCl2)是一種綠色環(huán)保的保鮮劑，可作為抗褐變劑加入多糖涂膜，抑制褐變相關(guān)酶的活性，對(duì)鮮切蘋果[7-8]、棗[10]等保鮮效果顯著。通過(guò)熏蒸、浸泡乙醇(ethanol，EtOH)等方式保鮮西蘭花[11]、生菜[12]、荸薺[13]、甘蔗[14]等鮮切產(chǎn)品，可使產(chǎn)品維持較好的品質(zhì)。天然物質(zhì)阿魏酸(ferulic acid，F(xiàn)A)可以通過(guò)參與鮮切荸薺的苯丙氨酸代謝途徑抑制酚類物質(zhì)的合成，從而有效延緩褐變[15]。此外，F(xiàn)A具有良好的抑菌性能，能有效控制采后番茄青霉病和蘋果灰霉病的發(fā)生[16-17]。研究表明，使用復(fù)合保鮮劑對(duì)鮮切產(chǎn)品的保鮮效果比單獨(dú)使用保鮮劑的效果更好[15, 18]，然而目前還沒(méi)有將三者復(fù)合應(yīng)用于保鮮鮮切產(chǎn)品的研究?；诖?，本試驗(yàn)以鮮切蓮藕為原料，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面設(shè)計(jì)法，探討CaCl2、EtOH和FA復(fù)合處理對(duì)鮮切蓮藕的護(hù)色及品質(zhì)影響，篩選出最佳配方后通過(guò)測(cè)定相關(guān)指標(biāo)驗(yàn)證保鮮效果，旨在提高鮮切蓮藕的品質(zhì)，同時(shí)為氯化鈣、阿魏酸和乙醇在果蔬保鮮領(lǐng)域的聯(lián)合應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蓮藕：鄂蓮五號(hào)，采自浙江杭州灣里糖蓮藕專業(yè)合作社，采后暫存于含有冰袋的泡沫紙箱，1 h內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，于4℃條件下預(yù)冷24 h，選取藕節(jié)粗壯、大小一致、無(wú)機(jī)械損傷和病蟲害的中間部位。

主要試劑：無(wú)水乙醇、氯化鈣、阿魏酸、三氯乙酸、磷酸、鄰菲羅啉、福林酚、碳酸鈉、三氯化鐵、抗壞血酸、甲醇、鹽酸(均為分析純)，上海凌峰化學(xué)試劑有限公司；沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)品(均為色譜純級(jí))，上海源葉生物科技有限公司；平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基(PCA)，上海盛思生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

果蔬切片機(jī)，德清拜杰電器有限公司；TA.XT.Plus物性測(cè)定質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)Stable MicroSystem公司；CR-400手持色差儀，日本KONI-CAMINOLTA公司；PAL-1手持型折光儀，日本ATAGO公司；UV-9000紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海元析儀器有限公司；SCIENTZ-12N冷凍干燥機(jī)，寧波新芝凍干設(shè)備股份有限公司；TM 3000掃描電鏡，日本日立公司；恒溫恒濕箱，日本SANYO公司；MLS-3781L-PC高壓蒸汽滅菌器，松下健康醫(yī)療器械株式會(huì)社；MJX-160B-Z細(xì)菌培養(yǎng)箱，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；SW-CJ-2FD超凈工作臺(tái)，江蘇蘇凈集團(tuán)有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)處理 將去泥蓮藕于200 μL·L-1次氯酸鈉溶液中浸泡2 min，用清水沖洗并晾干。去皮后用切片機(jī)切分為4 mm薄片，分別用無(wú)菌水配制的保鮮劑溶液及無(wú)菌水(對(duì)照組)浸泡10 min，瀝干后分裝于0.04 mm PE袋中，每袋60±3 g，每組3個(gè)重復(fù)。置于溫度4℃、相對(duì)濕度75%的恒溫恒濕箱中。

1.3.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì) 前期預(yù)試驗(yàn)通過(guò)微生物評(píng)價(jià)及表觀、失水等主要感官評(píng)定，選取氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)(m/m)(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)、阿魏酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)(m/m)(0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%)、乙醇體積分?jǐn)?shù)(v/v)(5%、10%、15%、20%、25%)進(jìn)行單因素試驗(yàn)，測(cè)定不同處理組鮮切蓮藕相關(guān)品質(zhì)，6 d取一次樣，取至12 d。

1.3.3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及回歸模型驗(yàn)證 根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)原理[19]，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以貯藏末期ΔE*值(R1)、失重率(R2)和菌落總數(shù)(R3)為響應(yīng)值，對(duì)氯化鈣、阿魏酸和乙醇復(fù)合配方進(jìn)行優(yōu)化，評(píng)價(jià)鮮切蓮藕綜合質(zhì)量。因素水平如表1。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表

1.4 指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 色澤測(cè)定 采用CR-400色差儀測(cè)定鮮切蓮藕無(wú)孔處L*、a*、b*值，根據(jù)下式計(jì)算樣品的總?cè)莶瞀*[2]：

(1)

式中，ΔL*、Δa*、Δb*分別表示樣品測(cè)定時(shí)的L*、a*、b*值與初始測(cè)定值之差，ΔE*代表總體色差變化，其值可以反映樣品的褐變程度[20]。

1.4.2 失重率測(cè)定 參照周志強(qiáng)等[9]的方法測(cè)定，根據(jù)下式計(jì)算失重率：

(2)

式中，m0為初始鮮切蓮藕的質(zhì)量，g；mn為第n天的質(zhì)量，g。

1.4.3 可溶性固形物含量(soluble solid content，SSC)測(cè)定 隨機(jī)取3～4片蓮藕，控制取樣量約20 g后將其磨碎，使用3層紗布擠出汁液并滴至PAL-1手持式折光儀上進(jìn)行讀數(shù)，結(jié)果以%表示。

1.4.4 硬度測(cè)定 參照張翰卿等[21]的方法，選擇兩次咀嚼(texture profile analysis, TPA)模式并使用P6探頭。具體參數(shù)設(shè)定如下：測(cè)前速度、測(cè)試速度和測(cè)后速度分別為1、1和3 mm·s-1，深度為3 mm，單位為N。

1.4.5 微生物評(píng)價(jià) 參照《GB 4789.2-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》[22]的方法。

1.4.6 可溶性醌及總酚含量測(cè)定 可溶性醌測(cè)定參照王夢(mèng)麗[23]的方法并略作調(diào)整。稱取0.5 g凍樣加入5 mL 1%(v/v)的鹽酸-甲醇溶液浸提，于4℃、4 000 r·min-1條件下離心10 min并吸取上清液，在437 nm處測(cè)定其吸光值，結(jié)果用ΔOD437nm·g-1表示?？偡雍繀⒖紬瞵摰萚24]的方法并稍作調(diào)整，以沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，單位為mg·100 g-1。

1.4.7 掃描電鏡觀察 參照Lara等[25]的方法并略作調(diào)整。在無(wú)菌環(huán)境下將鮮樣切分為1 mm3塊狀組織并于-80℃下預(yù)凍24 h，臨界點(diǎn)干燥后噴金，觀察并拍攝500倍的電鏡圖片。

1.4.8 抗壞血酸含量測(cè)定 參照曹建康等[26]的方法，采用分光光度計(jì)法并稍作修改。以抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線后計(jì)算抗壞血酸含量，單位為mg·100 g-1。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鮮切蓮藕品質(zhì)的影響ΔE*值表示總色差的變化程度，是鮮切蓮藕褐變程度的指標(biāo)性參數(shù)[3]。表2數(shù)據(jù)表明適宜質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CaCl2浸泡可有效保持切面色澤，其中0.6% CaCl2處理后ΔE*值始終維持較低水平，6、12 d分別為6.80和9.00，1.0% CaCl2會(huì)加快ΔE*值升高。SSC、硬度和失重率的變化可以反映鮮切蓮藕貯藏過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗、組織軟化及水分喪失的進(jìn)程。貯藏末期，0.6% CaCl2處理組SSC含量為5.33%，顯著高于其他處理組(P<0.05)。鮮切蓮藕的硬度隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，CaCl2可將其硬度維持在較高水平。12 d時(shí)0.6% CaCl2處理組硬度為42.04 N，是對(duì)照組的1.33倍(P<0.05)。水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失使鮮切蓮藕的失重率不斷上升，貯藏末期對(duì)照組和1.0% CaCl2處理組的失重率分別為4.88%和5.52%，出現(xiàn)明顯的皺縮現(xiàn)象。0.6%的CaCl2處理最為有效地延緩了鮮切蓮藕失重率的升高。

表2 氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鮮切蓮藕貯藏期內(nèi)的品質(zhì)變化影響

2.1.2 阿魏酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鮮切蓮藕品質(zhì)的影響 由表3可知，相比于對(duì)照組，貯藏末期各FA處理組均可顯著抑制鮮切蓮藕ΔE*值上升(P<0.05)。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15%、0.20%的FA處理較好地抑制了蓮藕切面的褐變，但兩者之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。FA處理可以減緩淀粉等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗，抑制SSC下降。對(duì)照組硬度在貯藏期間下降最快，0.15% FA處理后鮮切蓮藕的硬度始終保持較高水平，貯藏末期為48.24 N，是對(duì)照組硬度的1.46倍。FA處理后失重率變化小，所有處理組與對(duì)照組均呈現(xiàn)顯著差異(P<0.05)。貯藏末期，0.15% FA處理組失重率僅為對(duì)照組的46.18%。

表3 阿魏酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鮮切蓮藕貯藏期內(nèi)的品質(zhì)變化影響

2.1.3 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)鮮切蓮藕品質(zhì)的影響 由表4可知，貯藏末期5% EtOH處理組ΔE*與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)，結(jié)合感官觀察結(jié)果，高濃度乙醇(20%、25%)處理雖可將ΔE*控制在低水平，但貯藏后期蓮藕表面失水嚴(yán)重且伴隨發(fā)酵散發(fā)出的酒味、霉味，已失去商品價(jià)值。相比之下15% EtOH處理組貯藏末期ΔE*低至10.23且始終無(wú)異味產(chǎn)生，保證了鮮切蓮藕的感官品質(zhì)。20%、25% EtOH處理組SSC含量降低最快，可能是高濃度乙醇誘發(fā)了鮮切蓮藕的無(wú)氧呼吸，加速底物消耗。與這兩組相比，其他濃度處理后SSC下降緩慢。15% EtOH處理組在12 d時(shí)硬度最大，為49.74 N，是對(duì)照組的1.66倍。經(jīng)分析，25% EtOH處理組失重率始終處于最高，表面水漬、干皺現(xiàn)象明顯。貯藏12 d時(shí)，15% EtOH處理組鮮切蓮藕失重率為3.06%，分別為對(duì)照組和25% EtOH處理組的69.07%、61.69%。

表4 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)鮮切蓮藕貯藏期內(nèi)的品質(zhì)變化影響

綜上，將0.6% CaCl2、0.15% FA、15% EtOH作為下一步響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)的中心點(diǎn)。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果分析

2.2.1 建立二次多項(xiàng)式回歸模型及顯著性分析 利用Design Expert 10.0.7軟件進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以鮮切蓮藕貯藏12 d的ΔE*(R1)、失重率(R2)和菌落總數(shù)(R3)為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)15個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，中心點(diǎn)試驗(yàn)重復(fù)設(shè)計(jì)3次。試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。通過(guò)對(duì)結(jié)果進(jìn)行回歸擬合，得到3個(gè)響應(yīng)值分別對(duì)應(yīng)的二次多項(xiàng)回歸方程如下：

表5 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

Y1=+8.12+0.28A-0.29B-0.30C+0.37AB+1.05AC+0.62BC+0.22A2+1.63B2+2.33C2

Y2=+2.84-0.11A-0.01B+0.03C+0.03AB-0.02AC+0.01BC+0.10A2+0.05B2+0.04C2

Y3=+7.90-0.26A-0.50B-0.18C-0.14AB-0.49AC-0.09BC+0.15A2-0.33B2+0.15C2

式中，Y1、Y2、Y3分別為ΔE*、失重率和菌落總數(shù)的回歸方程，A、B、C分別為氯化鈣、阿魏酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)和乙醇體積分?jǐn)?shù)。

表6 響應(yīng)面回歸模型方差分析結(jié)果

2.2.2 響應(yīng)面交互作用分析Y1、Y2、Y3方程中二次項(xiàng)系數(shù)均為正值，拋物面開口向上，方程有最小解。圖1、2、3分別代表各因素與模型1(ΔE*，R1)、模型2(失重率，R2)、模型3(菌落總數(shù)，R3)的交互作用。模型1(ΔE*，R1)中交互項(xiàng)AC在P<0.05水平上顯著，與之對(duì)應(yīng)，響應(yīng)曲面圖顯示CaCl2和EtOH的交互影響在曲面中表現(xiàn)為坡度較陡且等高線呈橢圓形，各因素對(duì)鮮切蓮藕色澤影響的高低順序?yàn)镋tOH>FA>CaCl2；模型2、3中交互項(xiàng)AB、AC分別在P<0.05、P<0.01水平顯著且影響順序分別為CaCl2?EtOH>FA，F(xiàn)A>CaCl2>EtOH，說(shuō)明各保鮮劑對(duì)響應(yīng)值的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系且相互之間具有協(xié)同作用。

圖1 氯化鈣、阿魏酸、乙醇處理對(duì)鮮切蓮藕ΔE*的響應(yīng)面圖

2.3 最佳工藝確定及保鮮效果驗(yàn)證

2.3.1 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) 綜合分析3個(gè)擬合模型，預(yù)測(cè)最佳配比為氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.68%，阿魏酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.18%，乙醇體積分?jǐn)?shù)14.84%。考慮實(shí)際操作的可行性，將乙醇體積分?jǐn)?shù)調(diào)整為15%。該條件下響應(yīng)值預(yù)測(cè)結(jié)果為ΔE*值8.83，失重率2.84%，菌落總數(shù)7.33 lg(CFU·g-1)，模型可信度達(dá)96%。用調(diào)整后的工藝條件進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果顯示鮮切蓮藕12 d的ΔE*值為8.64±0.42，失重率為2.85%±0.28%，菌落總數(shù)為7.26±0.10 lg(CFU·g-1)，經(jīng)計(jì)算各實(shí)際值與預(yù)測(cè)值之間相對(duì)偏差均小于5%，表明響應(yīng)面設(shè)計(jì)最佳條件可靠，回歸模型建立有效。同時(shí)由圖4可知，對(duì)照組貯藏末期ΔE*值為20.86±0.18，為復(fù)合處理組的2.41倍，復(fù)合處理組極顯著抑制了切面色澤加深(P<0.01)，此外，對(duì)照組的失重率為5.50%±1.03%，菌落總數(shù)高達(dá)9.33±0.09 lg(CFU·g-1)，均高于復(fù)合處理組。因此，該復(fù)合保鮮劑對(duì)維持鮮切蓮藕貯藏期內(nèi)關(guān)鍵品質(zhì)有顯著效果且三者復(fù)合較單一處理效果更好。

圖2 氯化鈣、阿魏酸、乙醇處理對(duì)鮮切蓮藕失重率的響應(yīng)面圖

圖3 氯化鈣、阿魏酸、乙醇處理對(duì)鮮切蓮藕菌落總數(shù)的響應(yīng)面圖

圖4 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)圖

2.3.2 硬度及SSC含量 如圖5-A所示，對(duì)照組的硬度下降更快且值更低，經(jīng)復(fù)合處理后，鮮切蓮藕硬度下降幅度小于對(duì)照，貯藏12 d時(shí)為39.29 N，是對(duì)照組的1.04倍。圖5-B中，對(duì)照組自貯藏中期(6d)起均顯著低于復(fù)合處理組(P<0.05)，可見(jiàn)復(fù)合處理對(duì)鮮切蓮藕SSC的保持有顯著效果。

圖5 不同處理對(duì)鮮切蓮藕硬度(A)及SSC(B)變化

2.3.3 掃描電鏡觀察 圖6為不同處理?xiàng)l件下鮮切蓮藕樣品貯藏0、6和12 d的微觀結(jié)構(gòu)。貯藏6 d時(shí)，對(duì)照組淀粉迅速降解，細(xì)胞壁表面開始松軟坍塌，而處理組細(xì)胞壁破損程度輕且淀粉顆粒形態(tài)完好，大小均一。貯藏12 d時(shí)，對(duì)照組樣品細(xì)胞壁變形破裂，淀粉顆粒損害嚴(yán)重。處理組細(xì)胞壁蜂房結(jié)構(gòu)明顯且完整，淀粉顆粒雖變得松散，數(shù)量依舊較多。

注：a代表第0天; b,c為對(duì)照組; d,e為復(fù)合處理組。

2.3.4 可溶性醌、總酚和抗壞血酸含量 酚類物質(zhì)是蓮藕酶促褐變的底物，可溶性醌則為酶促褐變的中間產(chǎn)物，因此研究總酚和可溶性醌含量對(duì)酶促褐變的研究有重要意義。如表7所示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，總酚含量在兩組間整體呈下降趨勢(shì)。貯藏8 d起，對(duì)照組總酚含量顯著低于處理組(P<0.05)，隨著褐變的加深和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失，鮮切蓮藕代謝過(guò)程減慢，而復(fù)合處理能夠維持多酚物質(zhì)含量。復(fù)合處理組在貯藏全期顯著抑制可溶性醌含量升高(P<0.05)，表明復(fù)合處理可顯著延緩酶促褐變的發(fā)生，保持其商業(yè)價(jià)值?？箟难岷侩S貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)整體呈現(xiàn)逐漸下降趨勢(shì)，經(jīng)處理后的鮮切蓮藕抗壞血酸含量變化緩慢，貯藏末期高達(dá)對(duì)照組的2.6倍。

表7 不同處理組貯藏期內(nèi)各指標(biāo)的比較

3 討論

本研究利用響應(yīng)面法優(yōu)化出了一種CaCl2、阿魏酸和乙醇復(fù)配處理鮮切蓮藕的保鮮劑，三者具有協(xié)同增效作用。近年來(lái)，學(xué)者們開展了三者單獨(dú)或與其他保鮮劑復(fù)合使用的研究，發(fā)現(xiàn)不同果蔬的最適劑量范圍不同，4% CaCl2水溶液是維持香蕉[28]、蘋果[29]品質(zhì)的最佳濃度，1.0% CaCl2溶液是維持鮮切桃[30]品質(zhì)的最佳濃度。外源Ca2+在保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整、維持功能正常及調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝方面起重要作用[31]。然而在本研究單因素試驗(yàn)中，1.0%的CaCl2反而會(huì)產(chǎn)生毒害作用，加速鮮切蓮藕的褐變進(jìn)程。這可能是由于過(guò)高的Ca2+濃度激活了機(jī)體第二信使系統(tǒng)，促進(jìn)了褐變相關(guān)酶活增加，最終引起膜過(guò)氧化[32]。乙醇在鮮切果蔬的應(yīng)用上同樣存在劑量效應(yīng)。適宜濃度乙醇處理可抑制鮮切果蔬的呼吸作用，增強(qiáng)其抗氧化、抗菌能力[12]，但過(guò)低或過(guò)高的濃度則無(wú)保鮮效果甚至?xí)铀偎?。如Chervin等[33]發(fā)現(xiàn)高濃度乙醇會(huì)促進(jìn)無(wú)氧呼吸途徑，產(chǎn)生醇、醛等不利于風(fēng)味保持的物質(zhì)。本研究中，5%體積分?jǐn)?shù)的乙醇對(duì)鮮切蓮藕的感官品質(zhì)影響不顯著，20%及以上體積分?jǐn)?shù)的乙醇處理雖可抑制褐變，但會(huì)加劇失重率和SSC變化，表面皺縮失水且伴隨濃烈酒霉味。Gao等[34]發(fā)現(xiàn)，20%～30%體積分?jǐn)?shù)的乙醇與30 g·L-1的抗壞血酸結(jié)合浸泡后，再利用氣調(diào)包裝，可有效抑制鮮切蓮藕的褐變。其中最適乙醇的體積分?jǐn)?shù)與本試驗(yàn)結(jié)果存在差異，可能是他們針對(duì)性研究褐變，而沒(méi)有考慮綜合感官因素的原因。近年來(lái)，阿魏酸對(duì)果蔬的抑菌作用備受學(xué)者關(guān)注[16-17]。比較本研究中響應(yīng)面模型的F值可知，阿魏酸對(duì)防止微生物污染的效果最為顯著。也有學(xué)者研究阿魏酸的護(hù)色作用，如Sukhonthara等[35]用阿魏酸處理馬鈴薯和蘋果泥后發(fā)現(xiàn)其可有效維持兩者色澤。此外，阿魏酸還具有清除自由基及調(diào)節(jié)細(xì)胞防御機(jī)制的功能[36]。綜上，阿魏酸有望成為安全高效的新型添加劑。

鮮切蓮藕色澤加深主要由酶促褐變引起。切分破壞了酚-酚酶區(qū)室化分布，酚類物質(zhì)被氧化成醌，醌類物質(zhì)聚合成深色物質(zhì)是酶促褐變的主要原因[3, 20]。因此，褐變與細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷、抗氧化能力下降及酚類物質(zhì)代謝緊密相關(guān)。Lara等[25]通過(guò)掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，經(jīng)傳統(tǒng)抗褐變劑檸檬酸浸泡后的鮮切蓮藕細(xì)胞壁受損嚴(yán)重、淀粉顆粒降解完全。而本研究的復(fù)合保鮮劑可有效維持貯藏期內(nèi)蓮藕的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，還能延緩抗壞血酸含量下降。作為一種抗氧化劑，本研究復(fù)合保鮮劑的還原性可以消耗蓮藕體內(nèi)的活性氧，抑制酚類物質(zhì)氧化和醌類物質(zhì)的積累[37]。夏天龍等[38]通過(guò)感官評(píng)定確定鮮切蓮藕產(chǎn)品為消費(fèi)者所接受的微生物約7.00 lg(CFU·g-1)。而本試驗(yàn)中，經(jīng)過(guò)復(fù)合保鮮劑處理的鮮切蓮藕貯藏12 d后，其菌落總數(shù)依舊在可接受范圍內(nèi)，且比對(duì)照組少2個(gè)對(duì)數(shù)值。綜上，本研究的復(fù)合保鮮劑能有效抑制鮮切蓮藕褐變、失水和微生物污染，同時(shí)維持其貯藏期內(nèi)品質(zhì)。

4 結(jié)論

本研究建立的復(fù)合保鮮劑配比參數(shù)與鮮切蓮藕貯藏末期總?cè)莶瞀*、失重率和菌落總數(shù)的回歸模型均有效，經(jīng)工藝修正后，復(fù)合保鮮劑的最優(yōu)配比為0.68%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)的CaCl2+0.18%的阿魏酸+15%(體積分?jǐn)?shù))的乙醇。該條件處理鮮切蓮藕并貯藏12 d后的ΔE*為8.64，失重率和菌落總數(shù)分別為2.85%、7.26 lg(CFU·g-1)，可明顯改善主要存在的褐變、失水及微生物污染問(wèn)題；同時(shí)，該處理延緩了硬度、SSC、總酚及抗壞血酸的下降和淀粉的降解。與同時(shí)期對(duì)照組相比，微觀結(jié)構(gòu)較為完整，且抑制了褐變中間產(chǎn)物可溶性醌的積累。綜上，該復(fù)合保鮮劑能有效維持鮮切蓮藕的品質(zhì)，但有關(guān)其保鮮作用機(jī)制還有待進(jìn)一步深入研究。