廖玲燕，凌月霜，劉云芬，段振華，宋慕波，帥良*

賀州學(xué)院食品與生物工程學(xué)院/食品科學(xué)與工程技術(shù)研究院（賀州 542899）

慈姑（Sagittaria sagittifoliaL.）又名茨菇，屬澤瀉科多年生草本植物，為圓形或橢圓形球莖，球莖可使用或制作淀粉，亦可入藥，是一種典型的藥食同源的植物。慈姑分布廣泛在中國(guó)、朝鮮、印度、日本，作蔬菜栽培，共30余個(gè)品種[1-3]。慈姑球莖營(yíng)養(yǎng)豐富，每百克新鮮慈姑中含27.5 g碳水化合物、5.6 g淀粉、0.2 g脂肪，富含硒、磷、維生素E等[4-5]多種營(yíng)養(yǎng)成分，其莖、葉和花中含有生物堿、少量皂苷、黃酮和慈姑醇等[6]成分。

鮮切果蔬是以新鮮果蔬為原料，經(jīng)清洗、去皮、切分、包裝等一系列處理后包裝成直接可利用的成品，是農(nóng)產(chǎn)品加工相對(duì)較新、發(fā)展較快的一個(gè)領(lǐng)域[7]。由于切分對(duì)果蔬細(xì)胞造成損傷，鮮切果蔬貯藏過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)呼吸加快、傷乙烯生成速度加快、褐變、切割表面木質(zhì)化以及營(yíng)養(yǎng)成分嚴(yán)重?fù)p失等現(xiàn)象，從而使得貨架期大大縮短[8]。鮮切果蔬的色度變化是影響產(chǎn)品品質(zhì)的主要因素，同時(shí)也是研究者關(guān)注的重點(diǎn)，它會(huì)直接影響消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)欲，對(duì)于多數(shù)的鮮切果蔬而言，酶促褐變是導(dǎo)致變色的主要原因[9]。褐變能降低水果50%以上的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是造成許多果蔬巨大經(jīng)濟(jì)損失的重要因素之一，褐變的發(fā)生不但降低果蔬的感官品質(zhì)，導(dǎo)致消費(fèi)者很難接受，同時(shí)也會(huì)消耗大量的營(yíng)養(yǎng)成分[10]。因此，研究鮮切果蔬的褐變機(jī)理、尋找有效的褐變防控措施，一直是研究熱點(diǎn)。關(guān)于鮮切慈姑的保鮮方面的研究相對(duì)較少。試驗(yàn)通過(guò)使用抗壞血酸和阿魏酸2種抗褐變劑對(duì)鮮切慈姑進(jìn)行處理，通過(guò)測(cè)定與褐變相關(guān)的生理生化指標(biāo)探究不同抗褐變劑對(duì)鮮切慈姑褐變的影響，為開(kāi)發(fā)鮮切慈姑護(hù)色保鮮產(chǎn)品提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮慈姑（賀州市泰興超市，挑選果形正常、無(wú)黑斑、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械傷的中大型果洗凈后去皮）。

WYA（2WAJ）型阿貝折光儀（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；全自動(dòng)雪花制冰機(jī)（常熟市雪科電器有限公司）；RXZ-500B智能人工氣候箱（寧波江南儀器廠）；722N可見(jiàn)光分光光度計(jì)（上海儀電分析儀器有限公司）；LG10-2.4A型高速離心機(jī)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理方法

去皮后的新鮮慈姑切成約3.0 cm（長(zhǎng)）×2.5 cm（寬）×0.4 cm（厚）的切片，切片平均分為3等份，其中兩等份分別于體積分?jǐn)?shù)1% L-抗壞血酸溶液和0.2 g/L阿魏酸溶液中浸泡2 min，空白對(duì)照組則是用蒸餾水浸泡2 min，取出置于保鮮膜上晾干后裝入保鮮盒中并用保鮮膜封裝好。每盒10片左右，于恒溫箱中4 ℃保藏。

1.2.2 可溶性固形物（TSS）含量的測(cè)定

研究表明，TSS含量從一定程度上可以直接反映果蔬的品質(zhì)[16]。使用阿貝折光儀測(cè)定壓榨過(guò)濾后的慈姑汁TSS含量[11]，重復(fù)3次，單位用%表示。

1.2.3 褐變度測(cè)定

褐變是影響鮮切果蔬品質(zhì)的重要因素之一，褐變度能夠直接反映果蔬貯藏過(guò)程中褐變程度。鮮切慈姑褐變度的方法參照帥良等[11]的方法。取5 g慈姑樣品，加入10 mL 80%乙醇研磨成勻漿，在室溫下避光反應(yīng)30 min，每隔5 min攪拌1次，4 ℃下、以8 000 r/min離心10 min，收集上清液于420 nm測(cè)定吸光度，以80%乙醇為空白，重復(fù)測(cè)定3次。

式中：A為吸光度；V為提取液體積，mL；m為樣品質(zhì)量，g。

1.2.4 總酚、類黃酮含量測(cè)定

酚類物質(zhì)是果蔬品質(zhì)的重要組成因素之一，同時(shí)也是果蔬口感、風(fēng)味形成的關(guān)鍵因素。研究表明，果蔬中的酚類物質(zhì)具有重要的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與保健價(jià)值，同時(shí)酚類物質(zhì)也是果蔬酶促褐變的重要底物，鮮切果蔬中酚類物質(zhì)含量直接影響其褐變程度。采用鹽酸-甲醇法測(cè)定鮮切慈姑中總酚、類黃酮含量[12]。1 g慈姑加入少許預(yù)冷的1%鹽酸-甲醇溶液，在冰浴條件下研磨勻漿，定容至25 mL，于4 ℃下、以12 000 r/min離心10 min，取上清液直接用于比色。總酚含量以O(shè)D280nm/g FW表示，類黃酮含量以O(shè)D325nm/g FW表示。

1.2.5 多酚氧化酶（PPO）活性測(cè)定

PPO廣泛存在于植物細(xì)胞中，是果蔬中酚類物質(zhì)代謝的關(guān)鍵酶，是造成果蔬褐變的重要酶之一，能夠利用氧氣將酚類物質(zhì)催化氧化成醌[17]。參照Du等[13]方法略作改動(dòng)。準(zhǔn)確稱取5 g慈姑樣品，加入0.2 g PVP和10 mL 0.2 mol/L磷酸緩沖液（pH 7.0），在冰浴條件下研磨勻漿，提取液于4 ℃下、以12 000 r/min離心10 min，上清液用于酶活性的測(cè)定。3 mL反應(yīng)液中含有2.8 mL 0.02 mol/L的鄰苯二酚溶液（用緩沖液配制）和0.2 mL酶液，對(duì)照組僅含有鄰苯二酚溶液。加入酶液后，測(cè)定OD410nm值的變化，以每分鐘每毫升ΔOD410nm變化0.001表示1個(gè)酶活性單位U，用U/g FW表示酶活力。

1.2.6 過(guò)氧化物酶（POD）活性測(cè)定

酚類物質(zhì)在POD的作用下能夠氧化成蒽醌，聚合成黑色素[18]。參照Yingsanga等[14]的方法并略作改動(dòng)。取5.0 g慈姑樣品，加入10 mL預(yù)冷的0.05 mol/L pH 7.8磷酸緩沖液，在冰浴條件下研磨成勻漿，勻漿用尼龍濾布過(guò)濾，濾液于4 ℃、以10 000 r/min離心15 min，上清液即為酶提取液。反應(yīng)體系中含2.0 mL 0.2 mol/L pH 5.5乙酸-乙酸鈉緩沖液、1 mL 0.05 mol/L愈創(chuàng)木酚溶液、0.1 mL 0.75% H2O2和0.05 mL酶提取液，每隔15 s記錄反應(yīng)體系在470 nm波長(zhǎng)下的吸光度變化，以每分鐘每克慈姑酶促反應(yīng)體系吸光度增加0.001為1個(gè)POD活力單位（U），用U/g FW表示酶活力。

1.2.7 苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性測(cè)定

PAL是苯丙烷代謝的第一個(gè)關(guān)鍵步驟酶，在機(jī)械傷的刺激下，PAL活性提高會(huì)加速苯丙氨酸的分解，大量的酚類物質(zhì)被合成，而酚類物質(zhì)與被激活的PPO相結(jié)合進(jìn)而導(dǎo)致褐變發(fā)生[19]。參照劉洪麗[15]的方法并略作改動(dòng)。準(zhǔn)確稱取1.0 g慈姑樣品，放入預(yù)冷的研缽中，加入5 mL 0.1 mol/L pH 8.8硼酸緩沖液（內(nèi)含5 mmol/L巰基乙醇、1 mmol/L EDTA及體積分?jǐn)?shù)5%的甘油）和0.1 g PVP及少量的石英砂，在冰浴中研磨成勻漿，以10 000 r/min、4 ℃離心15 min，上清液即為粗酶液。

在5 mL反應(yīng)體系中，含500 μL酶液、3.50 mL PAL樣品提取液和1 mL 0.02 mol/L L-苯丙氨酸，測(cè)定時(shí)的對(duì)照不加酶液而用500 μL PAL樣品提取液代替。反應(yīng)體系于40 ℃水浴中保溫60 min后，立即加入0.2 mL 6 mol/L HCl終止反應(yīng)，隨后測(cè)定OD290nm值，以O(shè)D值變化0.01為1個(gè)酶活性單位（U），用U/g FW表示酶活力。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

使用Microsoft Office 2013和SPSS v18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。使用SPSS v18.0結(jié)合Origin 8.5作圖，并使用Adobe Illustrator CS6軟件進(jìn)行圖形美化和編輯。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同抗褐變劑處理對(duì)鮮切慈姑褐變度的影響

由圖1可知，鮮切慈姑貯藏過(guò)程中，無(wú)論是否使用抗褐變劑處理，慈姑褐變度均隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，褐變?cè)邗r切慈姑貯藏過(guò)程中是必然發(fā)生的。與對(duì)照相比，1%抗壞血酸和0.2 g/L阿魏酸處理的鮮切茨菇其褐變度上升較為緩慢，對(duì)照組與處理組之間顯著差異（p＜0.01），由此可知抗壞血酸和阿魏酸處理均能有效延緩慈姑褐變。其中，0.2 g/L阿魏酸處理的效果要好于1%抗壞血酸處理，在貯藏6 d后差異顯著（p＜0.01）。

圖1 不同抗褐變劑處理對(duì)鮮切慈姑褐變度的影響

2.2 不同抗褐變劑處理對(duì)鮮切慈姑可溶性固形物含量的影響

由圖2可知，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)照組和處理組的鮮切慈姑果實(shí)TSS含量均呈下降趨勢(shì)，與對(duì)照組相比處理組中TSS含量下降趨勢(shì)較慢，且對(duì)照組和處理組間呈顯著差異（p＜0.01）。研究發(fā)現(xiàn)，果蔬貯藏過(guò)程中，由于需要進(jìn)行一系列生理生化活動(dòng)而消耗可溶性固形物[16]，而鮮切慈姑由于受切分影響，在貯藏過(guò)程中生理活動(dòng)更加旺盛，導(dǎo)致TSS含量消耗加劇。而1%抗壞血酸和0.2 g/L阿魏酸處理均能延緩慈姑TSS含量下降，其中以1%抗壞血酸處理延緩效果較好。

圖2 不同抗褐變劑處理對(duì)鮮切慈姑可溶性固形物含量的影響

2.3 不同抗褐變劑處理對(duì)鮮切慈姑總酚含量的影響

由圖3可知，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，鮮切慈姑中總酚含量逐漸增加，其中對(duì)照組總酚含量要比處理組增加得更快，貯藏4 d后，處理組和對(duì)照組間呈現(xiàn)顯著差異（p＜0.01）。1%抗壞血酸和0.2 g/L阿魏酸處理均能抑制慈姑總酚含量上升，其中0.2 g/L阿魏酸抑制效果更好。

2.4 不同抗褐變劑處理對(duì)鮮切慈姑類黃酮含量的影響

由圖4可知，處理組和對(duì)照組在貯藏過(guò)程中類黃酮含量均隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增加，其中對(duì)照組上升得最快，1%抗壞血酸和0.2 g/L阿魏酸處理均能抑制慈姑類黃酮含量上升，其中0.2 g/L阿魏酸抑制效果更好。

2.5 不同抗褐變劑處理對(duì)鮮切慈姑PPO活性的影響

由圖5可知，鮮切慈姑貯藏過(guò)程中，對(duì)照組和0.2 g/L阿魏酸處理組中PPO活性呈先上升后下降趨勢(shì)，且0.2 g/L阿魏酸處理組中PPO活性一直小于對(duì)照組，而1%抗壞血酸處理組的PPO活性在貯藏過(guò)程中呈下降趨勢(shì)，且活性小于0.2 g/L阿魏酸處理組。整個(gè)貯藏過(guò)程中，對(duì)照組PPO一直大于2個(gè)處理組，由此可知，阿魏酸和抗壞血酸處理均能夠抑制鮮切慈姑PPO活性，其中抗壞血酸的抑制效果最好。

圖3 不同抗褐變劑處理對(duì)鮮切慈姑總酚含量的影響

圖4 不同抗褐變劑處理對(duì)鮮切慈姑類黃酮含量的影響

2.6 不同抗褐變劑處理對(duì)鮮切慈姑POD活性的影響

由圖6可知，鮮切慈姑貯藏過(guò)程中，POD的活性呈先上升后下降趨勢(shì)，在貯藏4 d后，處理組和對(duì)照組間呈顯著差異（p＜0.01），其中1%抗壞血酸處理對(duì)鮮切慈姑POD抑制效果較好。

2.7 不同抗褐變劑處理對(duì)鮮切慈姑PAL活性的影響

由圖7可知，貯藏過(guò)程中PAL酶活性均呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，其中阿魏酸和抗壞血酸處理均能夠降低PAL酶活性，其中0.2 g/L阿魏酸處理能夠較好地抑制PAL酶活性。貯藏前期PAL酶活性提高可能與切分所引起的機(jī)械損傷有關(guān)[20]。

圖6 不同抗褐變劑處理對(duì)鮮切慈姑類POD活性的影響

圖7 不同抗褐變劑處理對(duì)鮮切慈姑類PAL活性的影響

3 討論與結(jié)論

褐變是鮮切果蔬貯藏過(guò)程中的主要問(wèn)題之一，不僅影響鮮切果蔬的外觀品質(zhì)，同時(shí)也降低產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，嚴(yán)重影響鮮切果蔬產(chǎn)業(yè)發(fā)展，因此減少或抑制褐變對(duì)保持鮮切果蔬品質(zhì)至關(guān)重要[21]。果蔬褐變可以分為酶促褐變和非酶促褐變，大量研究認(rèn)為，造成鮮切果蔬褐變的主要原因是酶促褐變，因切分產(chǎn)生的損傷使得原本分離的酶和底物接觸從而產(chǎn)生褐變是造成酶促褐變的主要原因[22]。研究發(fā)現(xiàn)與褐變密切相關(guān)的酶類有多酚氧化酶（PPO）、過(guò)氧化物酶（POD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）等酶類[22]。有研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)械損傷會(huì)導(dǎo)致果蔬中苯丙氨酸解氨酶（PAL）的酶活性迅速提高，增加酚類物質(zhì)代謝的底物，進(jìn)而促進(jìn)褐變發(fā)生[15]。試驗(yàn)通過(guò)使用阿魏酸和抗壞血酸2種抗褐變劑處理鮮切慈姑，通過(guò)測(cè)定相關(guān)生理生化指標(biāo)研究不同抗褐變劑對(duì)褐變的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2種抗褐變劑均能有效抑制鮮切慈姑褐變，較好維持鮮切慈姑TSS含量，降低鮮切慈姑貯藏過(guò)程中總酚、類黃酮含量上升，有效抑制褐變關(guān)鍵酶PPO、POD和PAL活性，不同抗褐變劑抑制效果不同，但是從褐變度和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)上看阿魏酸的效果更好。同時(shí)從PPO、POD和PAL活性分析發(fā)現(xiàn)，鮮切慈姑褐變是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程，3種酶類均參與鮮切慈姑褐變進(jìn)程，而貯藏過(guò)程中PPO酶活性的下降可能暗示，在鮮切慈姑褐變過(guò)程中可能與POD和PAL酶活性關(guān)系更為密切，這與杜傳來(lái)等[22]研究結(jié)果一致。試驗(yàn)初步探討鮮切慈姑褐變機(jī)理，其進(jìn)一步的分子機(jī)理有待深入研究。