丁香酚復(fù)合保鮮劑對鮮切藕片保鮮效果的影響

李 嵐，黃教艷，許金蓉

（廣西科技大學(xué) 生物與化學(xué)工程學(xué)院，廣西柳州 545006）

蓮藕隸屬于蓮科，一種水生植物，是我國最具特色的水生蔬菜[1]，味道甘甜爽口，含有利于人體的微量元素、氨基酸、綠原酸、焦兒茶素等營養(yǎng)物質(zhì)。經(jīng)原料選擇、清洗、去皮、切分等工藝加工而成的蓮藕片具有新鮮、經(jīng)濟、方便等特點，市場潛力大。但由于切割使果蔬發(fā)生一系列不利于保持其品質(zhì)的生理生化反應(yīng)，包括酶促和非酶促褐變、風(fēng)味損失、組織變老、營養(yǎng)物質(zhì)流失等[2]，并隨著貯藏時間的延長導(dǎo)致其感官品質(zhì)下降，影響產(chǎn)品貨架期。酚類物質(zhì)是鮮切藕片發(fā)生褐變的主要原因，而多酚氧化酶（PPO）作為鮮切藕片貯藏期間酶促褐變的關(guān)鍵酶，會催化酚類物質(zhì)氧化，降低藕片的感官品質(zhì)。丁香酚具有抑菌保鮮作用，植酸和茶多酚是天然的抗氧化劑和保鮮劑，乙二胺四乙酸（Ethylene Diamine Tetraacetic Acid，EDTA）可作為抗氧化劑和穩(wěn)定劑，具有安全、高效、經(jīng)濟等優(yōu)點，在很大程度上能夠解決鮮切藕片在貯藏期間的褐變、失重等問題，保鮮效果良好。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑和儀器

市售成熟度一致的新鮮蓮藕。

丁香酚、植酸、茶多酚、二氧化氯，國產(chǎn)食品級；EDTA、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、鄰苯二酚、無水乙醇和氯化鈣，國產(chǎn)分析純。

2004C型分光光度計（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；SC-3610低速離心機（安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司）；BCD-176M電子天平（合肥美的電冰箱有限公司）；SHB-B95A型循環(huán)水式多用真空泵（鄭州長城科工貿(mào)有限公司）；DZD-600/2 SA真空包裝機（南通騰躍包裝機械有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

鮮藕加工工藝流程為鮮藕→清洗→去皮→切片→保脆→消毒→浸泡保鮮→自然瀝干→真空包裝→低溫冷藏（0～5 ℃），具體操作方法如下。

將鮮藕表面雜質(zhì)清洗去皮，橫切成3 mm薄片，放入0.40% CaCl2溶液中浸泡10 min保脆，而后將其放入0.10%的二氧化氯消毒水中滅菌15 min。最后分別放進不同濃度的丁香酚復(fù)合保鮮劑、植酸復(fù)合保鮮劑、茶多酚復(fù)合保鮮劑、EDTA復(fù)合保鮮劑中浸泡20 min，取出自然瀝干后進行真空包裝，并在0～5 ℃的條件下進行冷藏。同時將經(jīng)過0.40%CaCl2溶液保脆，再經(jīng)0.1%二氧化氯消毒過后的鮮切藕片作為本次試驗的空白對照組。在冷藏第0天、第2天、第4天、第6天、第8天、第10天取出，分別測定鮮切藕片在貯藏期間的失重率、褐變度、PPO活性。

1.2.2 單因素試驗設(shè)計

參考《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760—2014）[3]，以允許添加的最大使用量為臨界值，按照1.2.1工藝流程，考察丁香酚（0.04%、0.08%、0.12%、0.16%和0.20%）、植酸（0.004%、0.008%、0.012%、0.016%和0.020%）、茶多酚（0.008%、0.016%、0.024%、0.032%和0.040%）、EDTA（0.005%、0.010%、0.015%、0.020%和0.025%）4種保鮮劑的添加量對鮮切藕片保鮮效果的影響。

1.2.3 正交試驗設(shè)計

在單因素試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，在每個保鮮劑的最佳使用濃度前后選取兩個較為接近的濃度，按照1.2.1的工藝流程，通過正交試驗結(jié)果分析選擇綜合分?jǐn)?shù)最高的組合確定復(fù)合保鮮劑中丁香酚、植酸、茶多酚、EDTA的最佳添加量。在本試驗中，褐變度和失重率的重要性一樣，所以綜合分?jǐn)?shù)為各指標(biāo)隸屬度之和，指標(biāo)隸屬度=（指標(biāo)值－指標(biāo)最小值）/（指標(biāo)最大值－指標(biāo)最小值），指標(biāo)最大值隸屬度為1，最小值為0。正交試驗因素水平表見表1。

表1 正交試驗因素水平表

1.2.4 指標(biāo)測定

（1）失重率。采用稱重法測定，按公式（1）計算。

（2）褐變度（BD）。采用消光值法[4]，樣品按1∶10（質(zhì)量比）加蒸餾水，低溫勻漿2 min，取濾液于25 ℃保溫5 min，而后稀釋1倍，測定褐變度，結(jié)果以A410表示褐變程度。

（3）PPO活性的測定。采用消光值法，在文獻[5]基礎(chǔ)上略有改進，取0.5 mol·L-1磷酸鹽緩沖液3.5 mL（pH 6.5）于1 cm比色杯中,加入0.1 mol·L-1鄰苯二酚溶液1 mL，迅速加入0.5 mL酶液，混勻后記錄A420的變化（每隔30 s記錄一次吸光值（OD），共記錄3 min）。以最初直線部分的斜率（OD/t）計算酶活力，以每分鐘引起吸光值改變0.001所需的酶量定義為一個活力單位（U）。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果分析

2.1.1 不同濃度丁香酚對鮮切藕片保鮮效果的影響

從圖1可知，丁香酚濃度為0.04%時，隨著貯藏時間的延長，失重率和褐變度呈增大趨勢，PPO活性則先降低后升高，貯藏第10天時PPO活性為104 U，與其他樣品組相較，保鮮效果最佳。分析原因可能是前期復(fù)合保鮮劑能較好地抑制PPO活性，而隨著貯藏時間的增加，其抑制作用逐漸減弱。PPO活性被抑制的第2～6天，褐變度增加緩慢，說明褐變度與PPO活性呈正相關(guān)，抑制PPO活性可有效降低褐變度。由此可得，復(fù)合保鮮劑配比為0.04%丁香酚+0.004%植酸+0.008%茶多酚+0.005%EDTA對鮮切藕片保鮮效果最好。

圖1 不同濃度丁香酚復(fù)合保鮮劑對鮮切藕片相關(guān)指標(biāo)的影響

2.1.2 不同濃度植酸對鮮切藕片保鮮效果的影響

由圖2可知，植酸濃度為0.008%時，在整個貯藏時間內(nèi)（0～10 d）失重率和褐變度變化范圍分別為0.04%～1.02%和0.020～0.111，PPO活性在第0天為49 U，第10天為99 U，效果均優(yōu)于其他樣品組。根據(jù)所測定的失重率、褐變度、PPO活性數(shù)據(jù)結(jié)果分析可知，復(fù)合保鮮劑配比為0.04%丁香酚+0.008%植酸+0.008%茶多酚+0.005% EDTA對鮮切藕片保鮮效果最好。

圖2 不同濃度植酸復(fù)合保鮮劑對鮮切藕片相關(guān)指標(biāo)的影響

2.1.3 不同濃度茶多酚對鮮切藕片保鮮效果的影響

茶多酚是從茶葉中提取的一種酚類物質(zhì)，具有良好的抗氧化性和抑菌性，能有效清除自由基，且安全無毒，將其應(yīng)用于食品保鮮，可延長食品保質(zhì)期，有效保護各種營養(yǎng)成分[6-7]。由圖3可知，鮮切藕片的失重率和褐變度隨貯藏時間的延長而升高，經(jīng)0.032%茶多酚復(fù)合保鮮劑處理的樣品在貯藏第6～10天時的失重率為0.49%～0.85%，褐變度為0.051～0.097，效果優(yōu)于其他組別；所有樣品組PPO活性總體是在第0～2天先下降，在第2～6天活性基本不變，第6天后PPO活性顯著升高，第10天時PPO活性僅為90 U，低于其他樣品組。因此，復(fù)合保鮮劑配比為0.04%丁香酚+0.008%植酸+0.032%茶多酚+0.005% EDTA，對鮮切藕片保鮮效果最好。

圖3 不同濃度茶多酚復(fù)合保鮮劑對鮮切藕片相關(guān)指標(biāo)的影響

2.1.4 不同濃度EDTA對鮮切藕片保鮮效果的影響

由圖4可知，經(jīng)0.020% EDTA復(fù)合保鮮劑處理的樣品在整個貯藏期間，其失重率、褐變度的變化為0.03%～0.71%、0.019～0.090，PPO 活性在第0天為43 U，第 10 天為76 U，保鮮效果優(yōu)于其他組別。因此，當(dāng)復(fù)合保鮮劑的配比為EDTA 0.020%+丁香酚0.04%+植酸0.008%+茶多酚0.032%時，保鮮效果最好。

圖4 不同濃度EDTA復(fù)合保鮮劑對鮮切藕片相關(guān)指標(biāo)的影響

2.2 正交試驗結(jié)果與分析

如表2所示，本次正交試驗采用綜合評分法，選取鮮切藕片第6天的褐變度和失重率作為測量指標(biāo)，通過極差大小比較可得影響鮮切藕片保鮮效果的因素主次為A＞C＞B＞D，即丁香酚＞茶多酚＞植酸＞EDTA，綜合分析可知最優(yōu)方案為A3B3C2D1，即0.06%丁香酚+0.010%植酸+0.032%茶多酚+0.017% EDTA。選擇最優(yōu)方案A3B3C2D1進行驗證試驗，在第6天時測定其褐變度和失重率，分別為0.038和0.14%，均小于正交表中的最低值，該組合下的復(fù)合保鮮劑對鮮切藕片的保鮮效果最好。

表2 正交試驗結(jié)果表

3 結(jié)論

本文通過單因素試驗和正交試驗，得出復(fù)合保鮮劑濃度最佳配比為0.06%丁香酚+0.010%植酸+0.032%茶多酚+0.017% EDTA。試驗結(jié)果表明，經(jīng)丁香酚復(fù)合保鮮劑處理的鮮切藕片，在真空包裝和5 ℃冷藏條件下，貯藏至第6天時，其感官品質(zhì)沒有發(fā)生明顯變化，能保持原有的新鮮狀態(tài)，較好地維持了商品的價值，延長了貨架期。丁香酚復(fù)合保鮮劑具有經(jīng)濟、安全、使用局限性低等優(yōu)點，將其作為保鮮劑，為鮮切藕片的保鮮技術(shù)提供了參考。