楊曉娜 ，涂貽軒 ，嚴(yán)守雷 ，2，李潔 ，2，王清章 ，2

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，武漢，430070；2.湖北省水生蔬菜保鮮加工工程技術(shù)研究中心）

蓮藕（Nelumbo nuciferaGaertn.）作為一種生熟皆宜，藥食同源的水生蔬菜，深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)，水煮藕片等蓮藕加工產(chǎn)品不僅保證了蓮藕的口感，更解決了鮮切蓮藕易褐變、貯藏期不長(zhǎng)、不易運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題，可作為出口產(chǎn)品遠(yuǎn)銷海內(nèi)外。嚴(yán)守雷等[1]對(duì)水煮蓮藕加工工藝進(jìn)行了探索，但水煮藕片在貯藏過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)褐變、硬度變化等問(wèn)題，因此胡燕等[2]對(duì)其工藝進(jìn)行了優(yōu)化并研究了護(hù)色劑H2O2、Na2SO3和NaClO對(duì)水煮藕片的保鮮效果。方維明等[3]研究發(fā)現(xiàn)，抑制劑組合以0.5%檸檬酸+0.1%抗壞血酸+0.2%EDTA效果為最佳，配合0.1%氯化鈣硬化劑保脆和75～80℃殺菌20 min，水煮蓮藕的品質(zhì)較好。王向陽(yáng)等[4]研究蓮藕多酚氧化酶活性的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，90℃處理下25 s，或100℃時(shí)70 s燙漂或預(yù)煮后多酚氧化酶失活，判斷水煮藕片中的褐變主要是非酶褐變。但是水煮蓮藕在貯藏期的非酶褐變機(jī)理一直存在爭(zhēng)議，其非酶褐變控制方法有待完善。胡燕[5]研究發(fā)現(xiàn)，美拉德反應(yīng)、抗壞血酸氧化分解和酚氧化聚合這幾種化學(xué)反應(yīng)都是藕片發(fā)生褐變的原因。在有氧的情況下，VC和酚類易發(fā)生氧化反應(yīng)，因此可以通過(guò)測(cè)定包裝袋的氧氣透過(guò)率及這幾類非酶褐變的底物游離氨基酸、VC及總酚的含量變化來(lái)反映貯藏過(guò)程中藕片的褐變機(jī)理。本文研究3種不同包裝袋對(duì)水煮藕片包裝貯藏過(guò)程的抗褐變效果的影響，結(jié)合分析非酶褐變底物變化，通過(guò)相關(guān)分析推測(cè)水煮藕片在貯藏期非酶褐變機(jī)理，為水煮藕片非酶褐變控制技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1　試驗(yàn)材料

蓮藕品種為蘆林湖藕，湖北仙桃市蘆林湖村蓮藕種植基地采收，采收時(shí)間為2016年2月29日。高透氧率包裝袋、高阻隔包裝袋及鋁箔包裝袋，均購(gòu)于河北旭日包裝材料有限公司。

1.2　水煮藕片的加工工藝

參考胡燕等[2]的方法略作修改，選取新鮮、均勻、無(wú)損傷、無(wú)褐變及無(wú)嚴(yán)重病蟲(chóng)害的藕段，用軟毛刷在流水中清洗表面的泥沙等污物，清洗后先用不銹鋼刀切去藕節(jié)，然后用不銹鋼削皮刀削皮，削皮要干凈、徹底、平滑，并立即投入潔凈的自來(lái)水中，減少與空氣的接觸。切片后投入2%NaCl中浸泡5～10 min后用旋刀式切片機(jī)切片，厚度為4～5 mm，將切好的藕片用流動(dòng)的自來(lái)水漂洗1次，再在100℃的0.2%檸檬酸溶液+0.1%VC中漂燙1 min，以蓮藕片半透明且保持原有脆度為佳（目的是鈍化酶和除去含硫化合物等），撈出燙漂后的藕片用流水沖一遍，甩干水分，稱取100 g蓮藕連同100 mL湯汁灌入包裝袋，并分成3組，一組為普通復(fù)合包裝，一組為高阻隔包裝袋，另一組為鋁箔包裝袋。湯汁為：0.02%NaHSO3+0.05%EDTA-2Na+0.1%CaCl2+0.1%乙酸。最后將包裝好的袋子裝入90℃的鍋中煮15 min，撈出室溫貯藏并定期測(cè)定理化指標(biāo)。

圖1 水煮藕片貯藏180天L*、a*、b*及ΔE的變化情況

1.3　理化指標(biāo)檢測(cè)

說(shuō)明褐變?cè)絿?yán)重。

②包裝袋透氧率參照GB/T 19789-2005《包裝材料塑料薄膜和薄片氧氣透過(guò)性試驗(yàn)庫(kù)侖計(jì)檢測(cè)法》[6]的方法測(cè)定3種包裝袋的氧氣透過(guò)率。

③VC參照王學(xué)奎[7]的方法提取和測(cè)定水煮藕片貯藏期內(nèi)的VC含量變化。

④游離氨基酸參照GB/T 8314-2002《茶游離氨基酸總量的測(cè)定》[8]的方法提取和測(cè)定水煮藕片貯藏期內(nèi)的游離氨基酸含量變化。

⑤總酚參照黃利剛等[9]的方法提取和測(cè)定水煮藕片貯藏期內(nèi)的總酚含量變化。

所有數(shù)據(jù)重復(fù)測(cè)定3次，取平均值。

2　結(jié)果與分析

2.1　水煮藕片貯藏期 L*、a*、b*及ΔE值的變化

水煮藕片經(jīng)3種包裝袋包裝室溫貯藏 180 d 后其 L*、a*、b* 及 ΔE值得變化情況如圖1。

由圖1可以看出，總體在整個(gè)貯藏過(guò)程中，3種包裝的藕片L*值先下降，后上升，然后再下降；在貯藏期的前 20 d，3種包裝的 L*值下降，20～30 d 內(nèi)逐漸上升，30～120 d 時(shí)下降，150 d時(shí)，L*增大，在整個(gè)貯藏期L*值不斷減小，高透氧率包裝袋組內(nèi)的藕片L*值的減小速度顯著（p＜0.05）高于高阻隔包裝袋及鋁箔包裝袋組。a*值是評(píng)測(cè)樣品在紅色到綠色區(qū)間變化的參考值，在整個(gè)貯藏過(guò)程中呈上升趨勢(shì)，即表示藕片顏色由綠色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，20 d后高透氧率包裝袋a*值顯著（p＜0.05）上升。b*值衡量樣品的黃化程度，由圖1可知，在180 d的貯藏過(guò)程中，3種包裝的藕片b*值均顯著（p＜0.05）上升，其中高透氧率包裝袋處理組上升趨勢(shì)顯著高于其他2組。

總色差 （ΔE）值是綜合L*、a*、b*的顏色的變化，ΔE值越小說(shuō)明褐變程度越小。從圖1中可以看出，3組處理藕片顏色隨貯藏時(shí)間的推移顯著褐變，其中以高透氧率包裝袋處理的最為嚴(yán)重，其他2組產(chǎn)品仍具有商業(yè)價(jià)值?？梢?jiàn)鋁箔袋和高阻隔袋有利于藕片保持色澤。

2.2　不同包裝袋透氧率分析

由表1中可以看出，鋁箔袋的透氧率最小，僅為 0.27 cm2·m-2·d-1，其次是高阻隔包裝袋，普通包裝袋的透氧率最高。結(jié)合2.1中的試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，透氧率越高的包裝袋內(nèi)的藕片色差值越大，也就是說(shuō)更容易發(fā)生褐變反應(yīng)。透氧率低的2種包裝袋顏色保持較好，未發(fā)生明顯褐變。

2.3　貯藏期VC含量變化

由圖2可見(jiàn)，高透氧率包裝袋組VC含量在貯藏期前20 d隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)顯著（p＜0.05）減少，20 d以后含量變化沒(méi)有顯著差異。高阻隔包裝袋組及鋁箔包裝袋2組VC含量分別在30、40 d內(nèi)顯著升高，之后在第50天時(shí)降低，50～180 d在一定范圍內(nèi)變化無(wú)明顯差異。說(shuō)明這3種包裝材料中，高阻隔包裝袋和鋁箔袋對(duì)水煮藕片中的VC起到保護(hù)作用，而普通復(fù)合的包裝袋對(duì)VC的保護(hù)作用弱，所以普通復(fù)合包裝袋內(nèi)藕片VC易氧化生成紅色素或黃色素，致使藕片褐變。

表1　3種包裝袋透氣率的檢測(cè)結(jié)果

圖2　VC含量變化　

圖3　總酚含量變化

圖4　游離氨基酸含量變化

2.4　貯藏期總酚含量變化

由圖3可見(jiàn)，普通復(fù)合包裝組總酚含量隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)顯著下降，可能由于在貯藏過(guò)程中酚類物質(zhì)參與了非酶褐變。高阻隔包裝袋總酚含量在貯藏期 180 d 內(nèi)先顯著（p＜0.05）增加，隨后減小，在 60～180 d又顯著增加。鋁箔包裝袋組總酚含量在貯藏期180 d內(nèi)總體先減小后增加，說(shuō)明高阻隔包裝袋及鋁箔包裝袋更能有效降低水煮藕片中總酚的損失。

2.5　貯藏期游離氨基酸含量變化

由圖4可知，貯藏10 d后，3組水煮藕片中游離氨基酸含量總體上升，40～90 d高阻隔包裝袋組及鋁箔包裝袋組含量下降，普通復(fù)合包裝組含量在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，無(wú)明顯變化（p＜0.05）。說(shuō)明3種包裝處理組的游離氨基酸的損失較小，說(shuō)明包裝袋對(duì)藕片游離氨基酸的含量影響不大。

2.6　蓮藕貯藏過(guò)程中色差與VC，游離氨基酸及總酚的相關(guān)性分析

由表2看出，高透氧率包裝袋組藕片色差與氨基酸含量存在顯著相關(guān)性，與總酚含量存在負(fù)顯著相關(guān)性，而與VC的含量相關(guān)性不顯著，說(shuō)明藕片在貯藏期內(nèi)發(fā)生褐變主要是由總酚自身氧化所致。雖然VC極易在氧氣環(huán)境下反應(yīng)生成紅色素或黃色素，由于其氧化速度過(guò)快，藕片后期貯藏的褐變呈色主要來(lái)源于多酚的氧化。在非酶褐變過(guò)程中，多酚類物質(zhì)是重要的褐變底物之一，具有強(qiáng)還原性，多酚的鄰羥基易被氧化成鄰醌，而鄰醌物質(zhì)不穩(wěn)定，非常容易與多酚物質(zhì)或蛋白質(zhì)等結(jié)合生成聚合產(chǎn)物，進(jìn)一步聚合生成褐色物質(zhì)[10]。研究發(fā)現(xiàn)蓮藕中含多巴、兒茶酚、沒(méi)食子酸、D-（+）-兒茶素、L-（-）-表兒茶素、綠原酸、咖啡酸、焦性沒(méi)食子酸等多種鄰羥基酚[11～13]，易發(fā)生氧化致使蓮藕褐變。游離氨基酸可以和VC發(fā)生褐變，也可以與還原糖反應(yīng)發(fā)生褐變，結(jié)合圖4，隨著貯藏期的延長(zhǎng)，游離氨基酸含量增加，所以產(chǎn)生褐變，同時(shí)酚類反應(yīng)產(chǎn)生褐變也是水煮蓮藕在貯藏期褐變的原因之一。

表2　高透氧率包裝袋組色差與VC、游離氨基酸及總酚的相關(guān)性分析

表3　高阻隔包裝袋組色差與VC、游離氨基酸及總酚的相關(guān)性分析

表4　鋁箔包裝袋組色差與VC、游離氨基酸及總酚的相關(guān)性分析

表3表明，高阻隔包裝袋組中VC含量、游離氨基酸含量及總酚含量均與色差無(wú)顯著相關(guān)性，且結(jié)合圖2～4各指標(biāo)變化，說(shuō)明高阻隔抑制了氣體的透過(guò)從而阻止了藕片的各項(xiàng)非酶褐變反應(yīng)。

表4中，鋁箔袋組的總酚含量與色差呈顯著負(fù)相關(guān)，即隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，總酚含量減少，色差增大。但其余各項(xiàng)指標(biāo)無(wú)顯著相關(guān)性，說(shuō)明藕片在貯藏過(guò)程中發(fā)生了酚類氧化致使水煮藕片褐變，也說(shuō)明鋁箔袋包裝對(duì)蓮藕的保鮮效果強(qiáng)于普通復(fù)合包裝組，但略低于高阻隔包裝袋。

3　結(jié)論

由試驗(yàn)結(jié)果得出，不同包裝袋對(duì)水煮藕片貯藏中的褐變影響不同，經(jīng)180 d貯藏的水煮藕片因包裝袋的不同，藕片的保鮮效果也不盡相同。高阻隔包裝袋和鋁箔袋中的水煮藕片沒(méi)有發(fā)生明顯的褐變，透氧率大的高透氧率包裝袋組褐變嚴(yán)重，不同包裝材料處理的水煮藕片在貯藏期間發(fā)生的褐變主要是酚類氧化聚合導(dǎo)致的非酶褐變，但酚類在此環(huán)境下的褐變機(jī)理有待進(jìn)一步研究。水煮藕片貯藏期間采用透氧率相對(duì)較低的包裝袋材料可以有效抑制藕片的褐變，效果最好的是高阻隔包裝袋，其次是鋁箔包裝袋，高透氧率包裝袋效果最差。

[1]嚴(yán)守雷，王清章，彭光華.水煮蓮藕片研制工藝學(xué)探討[J].保鮮與加工，2002，2（3）：12-14.

[2]胡燕，王清章.水煮藕片的加工工藝優(yōu)化[J].食品科技，2008，33（1）：66-69.

[3]方維明，范明紅，仇立亞，等.抑制劑與硬化劑對(duì)水煮蓮藕褐變及品質(zhì)的影響[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)：農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版，2007，28（4）：90-94.

[4]王向陽(yáng)，姜麗佳，王忠英.蓮藕的酶促褐變及其貯藏中褐變的控制[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009，25（4）：276-280.

[5]胡燕.水煮藕片褐變機(jī)理的研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[6]GB/T 19789-2005，包裝材料塑料薄膜和薄片氧氣透過(guò)性試驗(yàn)庫(kù)侖計(jì)檢測(cè)法[S].

[7]王學(xué)奎.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[8]GB/T 8314-2002，茶游離氨基酸總量的測(cè)定[S].

[9]黃利剛，李慧娜，張亮，等.冰溫貯藏對(duì)蓮藕品質(zhì)的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，27（2）：317-320.

[10]Waterhouse A L,Laurie V F.Oxidation of wine phenolics:A critical evaluation and hypotheses[J].American Journal of Enology&Viticulture,2006,57(3):306-313.

[11]王清章，彭光華，金悠，等.蓮藕中酚類物質(zhì)的提取分析及酶促褐變底物的研究[J].分析科學(xué)學(xué)報(bào)，2004，20（1）：38-40.

[12]孫杰，陸雙雙，徐燕燕，等.蓮藕不同部位酚類物質(zhì)含量、組成及抗氧化活性比較[J].武漢輕工大學(xué)學(xué)報(bào)，2015（2）：20-25.

[13]Jiang J,Jiang L,Lin-Ran F U,et al.Extraction and free radical-scavenging activity of phenols from fresh-cut lotus roots during browning[J].Food Science,2013,34(15):32-37.