不同保鮮劑處理對4 ℃低溫貯藏下蘭州百合鱗莖片的品質及抗氧化活性的影響

魏麗娟,李翠紅,慕鈺文,張振華,馮毓琴,*

(1.甘肅省農業科學院農產品貯藏加工研究所,甘肅蘭州 730070;2.兩當縣嘉城林業綜合開發專業合作社,甘肅隴南 742400)

蘭州百合(LiLumdavidivar. unicdor cotton)是甘肅的特色農產品,其地下鱗莖味醇香甜,營養豐富,藥食兼用,素有“蔬菜人參”的美譽[1]。

近年來,蘭州百合鱗莖不僅在國內銷量增加,而且遠銷東南亞、美國等地。但食用百合鱗莖在出口銷售包裝時,根據檢疫的要求,必須將完整的鱗莖剝開去除分生能力強的內層鱗莖片,這種操作使鱗莖片從鱗莖基部散開而較易失水、褐變和腐爛,因而解決生產實踐中蘭州百合鱗莖片的保鮮問題非常重要[2]。

近幾年發展起來的水楊酸、二氧化氯、殼聚糖等新型綠色果蔬保鮮劑,殺菌強效、持久,且無毒、無殘留、無環境污染[3-5],在百合鱗莖的貯藏保鮮中具有非常廣泛的應用前景。吳超等[5]研究報道水楊酸預處理百合鱗莖可以很好的保持百合鱗莖的低溫長期貯藏品質,其中以0.5 mmol/L的水楊酸濃度效果最佳;鞏惠玲等[4,6]研究了二氧化氯熏蒸處理百合鱗莖低溫貯藏的防腐保鮮效果,結果表明,不同濃度二氧化氯熏蒸處理均能降低百合貯藏期間的腐爛指數,其中6 mg/L濃度效果最顯著;鞏惠玲等[6]、郭芳等[7]、李漸鵬等[8]采用殼聚糖及殼聚糖復合保鮮劑對百合進行防病保鮮研究,結果表明,1%的殼聚糖復合涂膜處理能顯著降低蘭州百合鱗莖片貯藏期間的腐爛指數與失重率。而迄今未有對以上三種百合保鮮劑的保鮮效果做對比研究的相關報道。

本文以蒸餾水處理為對照,探究水楊酸、二氧化氯、殼聚糖三種常用的綠色果蔬保鮮劑,結合4 ℃冷藏條件對蘭州百合鱗莖片品質及抗氧化活性的影響,以期為蘭州百合的出口保鮮篩選出較為優良的綠色保鮮劑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮的蘭州百合鱗莖 挑選大小均勻、無病蟲害、無機械損傷的樣品,采挖自蘭州市七里河區西果園鄉;福林酚試劑(Folin-Ciocalteu phenol reagent) 北京拜爾迪生物技術有限公司;二苯代苦味?；杂苫?DPPH·) 梯希愛(上海)化成工業發展有限公司;TPTZ(2,4,6-Tris(2-pyridyl)-s-triazine)、蘆丁(≥98%) 上海源葉生物科技有限公司;焦性沒食子酸 天津市光復精細化工研究所;六水三氯化鐵、七水硫酸亞鐵、水楊酸、草酸、抗壞血酸、2,6-二氯酚靛酚、鹽酸、無水甲醇、丙酮、三氯乙酸(TCA)、硫代巴比妥酸(TBA)、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、硝酸鋁、無水乙醇、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉分析純甘肅中瑞化工有限公司;二氧化氯 蘭州威立雅水務(集團)有限責任公司;殼聚糖(食品級,脫乙酰度≥90. 0%) 鄭州萬博化工產品有限公司。

SQP型電子天平 賽多利斯科學儀器(北京)有限公司;Cary-100型紫外-可見分光光度計 安捷倫科技有限公司;TGL-16M臺式離心機 湘南星科科學儀器有限公司;HH-S6型電熱恒溫水浴鍋 北京科偉永興儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備 以本課題的相關前期試驗成果[9]以及近幾年已報道的百合鱗莖保鮮劑的相關研究為依據,取水楊酸、二氧化氯、殼聚糖三種保鮮劑最適試濃度分別為0.5 mmol/L、6 mg/L、1%。將新鮮的百合鱗莖剝片,去除內層,以百合鱗莖片與處理溶液為200∶1 (g∶L)的比例,分四份分別浸泡于蒸餾水(對照組)、0.5 mmol/L的水楊酸溶液、6 mg/L的二氧化氯溶液、1%的殼聚糖溶液處理10 min,撈出于濾紙上鋪開自然晾干鱗莖片表面水分,取樣測定一次相關指標,然后裝入保鮮盒,在溫度為(4±0.5) ℃,相對濕度為85%～90%的冷庫中貯藏,每3 d取樣測定相關指標,貯藏期為15 d。

1.2.2 測定項目及方法

1.2.2.1 褐變度的測定 褐變度采用比色法測定[10],結果以A410×20作為百合鱗莖片褐變度的值。

1.2.2.2 VC含量的測定 采用2,6-二氯酚靛酚法測定[11]。

1.2.2.3 丙二醛含量的測定 采用硫代巴比妥酸比色法測定[12],提取液制備略有改動。稱取1 g百合鱗莖片,加入5 mL磷酸緩沖液(pH7.8)后研磨成勻漿,4 ℃ 12000 r/min離心20 min,取上清液1.5 mL,加入2.5 mL TBA-TCA混合液(內含12.5 mg TBA,500 mg TCA),混勻后沸水浴25 min,靜置冷卻后保存待測。

1.2.2.4 多酚類物質含量的測定 提取液制備:參考Korus[13]和Nithiyanantham[14]方法并略有改動,稱取5 g百合鱗莖片,用20 mL 1%鹽酸-甲醇(1 mL濃鹽酸用甲醇定容到100 mL)浸提24 h,離心收集上清液,殘留物用70%丙酮再次浸提24 h,合并兩次提取上清液,-18 ℃下保存備用。總酚和總黃酮含量的測定參考蔡萌等[15]的方法,結果以mg/100 g FW表示。

1.2.2.5 抗氧化活性的測定 提取液制備方法同1.2.2.4,總抗氧化能力采用FRAP法測定[14],DPPH·清除能力的測定參考蔡萌等[16]的方法。

1.3 數據分析

以上指標均取3個平行樣,重復測定3次。用Microsoft Excel 2010進行數據處理;用SPSS 22.0分析數據的差異顯著性,p<0.05表示差異顯著,p>0.05表示差異不顯著。

2 結果與分析

2.1 不同保鮮劑處理對蘭州百合鱗莖片褐變度的影響

褐變影響果蔬感官品質、營養品質和食用品質,降低商品價值,縮短貨架期,抑制褐變是果蔬采后的研究熱點[17-18]。從圖1可以看出,處理樣品在貯藏過程中,褐變度隨著貯藏天數的延長均增大。對照組在15 d貯藏期內褐變度持續大幅增加;殼聚糖處理組在前6 d增加幅度較小,隨后增加幅度增大,15 d時褐變度值略低于對照組。水楊酸處理組的褐變度在3 d以后急劇增加;二氧化氯處理組在前12 d增加幅度小,12 d以后急劇增加。3～12 d貯藏期間,水楊酸和二氧化氯處理組的褐變度值顯著(p<0.05)低于殼聚糖處理組與對照組;15 d貯藏期結束時,二氧化氯處理組的抑制褐變效果最優,其褐變度值顯著(p<0.05)低于其他3個處理組。

圖1 不同保鮮劑處理對蘭州百合鱗莖片褐變度的影響Fig.1 Effects of different fresh-keeping agents on browning degree of Lanzhou lily bulb slices注:a～c字母相同表示不同處理在相同貯藏天數下差異不顯著(p>0.05),不同則表示差異顯著(p<0.05),圖2～圖5同。

2.2 不同保鮮劑處理對蘭州百合鱗莖片VC含量的影響

從圖2可知,隨著貯藏時間的延長,百合鱗莖片中的VC含量整體呈下降趨勢,而保鮮劑處理組的VC含量均高于同期對照,且3～12 d貯藏期間差異顯著(p<0.05)。15 d貯藏期結束時,水楊酸、二氧化氯和殼聚糖處理組的VC含量分別比對照高出24.62%、23.83%、4.54%,同時也說明水楊酸和二氧化氯相對殼聚糖能更有效地抑制百合鱗莖片貯藏期間VC含量的降低。

圖2 不同保鮮劑處理對蘭州百合鱗莖片VC含量的影響Fig.2 Effects of different fresh-keeping agents on VC content of Lanzhou lily bulb slices

2.3 不同保鮮劑處理對蘭州百合鱗莖片丙二醛含量的影響

丙二醛(MDA)是膜質受自由基攻擊的最終產物,丙二醛的含量反映了果實體內自由基與活性氧的水平[19-20]。由圖3可知,各處理組百合鱗莖片的丙二醛含量在貯藏過程中呈上升趨勢,其中蒸餾水處理的對照組上升幅度最大,高于保鮮劑處理組,顯著(p<0.05)高于水楊酸和二氧化氯處理組。15 d貯藏期結束時,水楊酸、二氧化氯和殼聚糖處理組的百合鱗莖片的丙二醛含量比對照分別低11.33%、28.00%、1.07%。由此可見,保鮮劑處理能使百合鱗莖片的丙二醛含量處于較低水平,其中二氧化氯處理相對來說更能抑制丙二醛含量的增加,其次是水楊酸處理,殼聚糖效果較差。

圖3 不同保鮮劑處理對蘭州百合鱗莖片丙二醛含量的影響Fig.3 Effects of different fresh-keeping agents on MDA content of Lanzhou lily bulb slices

2.4 不同保鮮劑處理對蘭州百合鱗莖片多酚類物質含量的影響

多酚類物質是重要的次生代謝產物,其含量與植物的抗氧化能力相關[21]。圖4所示為各處理組的總酚(A)和總黃酮(B)含量變化,由圖4(A)可知,各組百合鱗莖片在15 d貯藏期內,總酚含量總體呈先上升后下降的趨勢,對照組在貯藏6 d后總酚含量已經開始下降,殼聚糖和水楊酸處理組在貯藏9 d后開始下降,二氧化氯處理組在貯藏12 d后才開始下降。水楊酸處理組較二氧化氯處理組的增幅雖較小,但貯藏后期下降幅度平緩,導致貯藏結束時其總酚含量反而高于二氧化氯處理組。15 d貯藏期結束時,保鮮劑處理組的總酚含量顯著(p<0.05)高于對照組,而水楊酸和二氧化氯處理組又顯著(p<0.05)高于殼聚糖處理組。

圖4 不同保鮮劑處理對蘭州百合鱗莖片多酚類物質含量的影響Fig.4 Effects of different fresh-keeping agents on polyphenols content of Lanzhou lily bulb slices

由圖4(B)可知,各組黃酮含量與總酚含量的變化趨勢基本一致,在15 d貯藏期總體呈先上升后下降的趨勢,貯藏結束時保鮮劑處理組的總黃酮含量顯著(p<0.05)高于對照組,水楊酸和二氧化氯處理組顯著(p<0.05)高于殼聚糖處理組。二氧化氯處理組在貯藏12 d后其黃酮含量超過水楊酸處理組,但因其后續下降幅度大,在貯藏結束時其黃酮含量略低于水楊酸處理組。

2.5 不同保鮮劑處理對蘭州百合鱗莖片抗氧化活性的影響

圖5所示為各處理組的總抗氧化能力(A)和DPPH自由基清除能力(B)變化。由圖5(A)可知,水楊酸與殼聚糖處理組的總抗氧化能力在前9 d貯藏期呈上升趨勢,二氧化氯處理組在前12 d貯藏期呈上升趨勢。貯藏天數相同條件下,二氧化氯與水楊酸處理組的FRAP值高于殼聚糖處理組與對照組,且6 d貯藏期以后差異顯著(p<0.05)。

圖5 不同保鮮劑處理對蘭州百合鱗莖片抗氧化活性的影響Fig.5 Effects of different fresh-keeping agents on antioxidant activity of Lanzhou lily bulb slices

由圖5(B)可知,保鮮劑的使用導致百合鱗莖片在DPPH值中顯示出了程度不同的相對抑制作用,在貯藏期內各組的DPPH值呈現先上升后下降的趨勢,與總酚、總黃酮含量以及總抗氧化能力的變化趨勢大致一致。從6 d貯藏期以后,二氧化氯與水楊酸處理組的DPPH值顯著高于殼聚糖處理組與對照組(p<0.05)。

3 結論

與蒸餾水浸泡處理的對照組百合鱗莖片相比,保鮮劑處理均能提高百合鱗莖片的酚類物質含量和抗氧化活性,較好地維持鱗莖片的VC含量,抑制其褐變及丙二醛含量的升高。其中,水楊酸和二氧化氯兩者之間的效果差異不顯著(p>0.05),但都相對殼聚糖處理對百合鱗莖片總酚、總黃酮等抗氧化物質的積累的誘導效果更顯著,提升DPPH自由基清除率和抗氧化能力效果更好。在本實驗中,殼聚糖的保鮮效果較差,主要是因為單一的殼聚糖涂膜效果不穩定、膜透水率高、韌性較差,涂被時膜層易龜裂破碎[22-24],貯藏中百合鱗莖片失水、萎蔫嚴重;因此在實際生產操作中,在單一的保鮮劑使用方面推薦水楊酸和二氧化氯作為蘭州百合鱗莖片的保鮮劑。