蔬菜葉綠體清除廣式涼果中二氧化硫效果研究

李海霞，陳俊文，曾曉房，姚 敏，呂亮瑩，黃桂穎，馮衛華，肖根生，楊婉如

（1.仲愷農業工程學院輕工食品學院，廣東廣州 510550；2.廣東佳寶集團有限公司，廣東潮州 515638）

在食品中清除二氧化硫殘留方法或者將食品中二氧化硫殘留量降低到安全水平的一類研究課題，是現在國內外的研究熱點，尋求有效的降硫技術是廣式涼果行業亟待解決的關鍵問題，但是至今還沒有一種完善的方法能徹底解決這一問題[1]。

為了保證廣式涼果常年生產，在加工過程中會用硫藏法來腌制浸泡果蔬原材料，從而達到防腐殺菌、漂白、防褐變的目的[2]。該方法成本低、方便操作，目前尚無更好的方法能代替。但是在生產過程中應用不當的情況下，就會導致半成品中的亞硫酸鹽超量，或在制作成品前脫硫不足，會造成成品中二氧化硫嚴重超標。近年來，廣式涼果由于二氧化硫殘留量超標的負面事件時有發生[3-7]，導致廣式涼果的美譽受損。更重要的是，廣式涼果的興衰與上游水果種植產業密切相關，市場經濟的低迷導致水果市場的萎縮，嚴重影響到貧困山區農民致富及社會穩定。

因此，綜合國內外最新食品中降硫技術的研究進展，提取蔬菜中的葉綠體進行降硫試驗，對比不同蔬菜中葉綠素的含量及葉綠體清除SO2效果，并且分析蔬菜中葉綠體清除廣式涼果中二氧化硫的反應條件，以期為廣式涼果開發新型降硫技術提供新思路和重要途徑，推動廣式涼果產業的健康可持續發展。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

菠菜、芥藍、生菜、芥菜、潺菜，購于海珠區濱江中路濱江菜市場；硫藏橄欖，紫金華豐國際食品企業有限公司提供。

1.2 試驗試劑

碳酸鈣粉、氯化鈉、亞硫酸氫鈉、無水乙醇、鹽酸、鹽酸副玫瑰苯胺、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、氯化鋇、磷酸、檸檬酸、四氯汞鈉、甲醛、氨基磺酸銨、可溶性淀粉、碘、硫代硫酸鈉，均為分析純。

1.3 試驗儀器

電子天平，廣州市正一科技有限公司產品；貝克曼，上海博迅實業有限公司產品；馬佛爐，上海精密科學儀器有限公司雷磁儀器廠產品；離心機，江蘇省國金實業有限公司產品。

1.4 試驗方法

1.4.1 蔬菜中葉綠素提取

蔬菜中葉綠素的提取工藝按照參考王向麗等人[8]的方法進行。

葉綠體提取工藝流程

新鮮蔬菜→清洗→取葉→黑暗預冷嫩化→勻漿提取→抽濾得濾液→低速離心→取濾液→高速離心→取濾渣→葉綠體懸浮液→4℃下冷藏備用。

1.4.2 蔬菜中葉綠素濃度測定

參考郝建軍等人[9]的方法略加修改。取新鮮植物葉片，洗干凈，檫干去掉葉脈；稱取2 g樣品，進行研磨并加入石英砂、碳酸鈣粉及95%無水乙醇3 mL均漿，無水乙醇10 mL，研磨至組織變白；靜置3～5 min；過濾，無水乙醇定容至100 mL，搖勻；取葉綠體色素提取液于波長665，645，652 nm處測定吸光度，以95%無水乙醇為空白對照。

1.4.3 二氧化硫含量測定

二氧化硫含量測定按照《GB/T 5009.34—2003食品中亞硫酸鹽測定》中第一法——鹽酸副玫瑰苯胺法。

（1）原理。亞硫酸鹽與四氯汞鈉反應生成穩定的絡合物，再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用生成紫色絡合物，與標準系列比較穩定。

（2） 試劑。①四氯汞鈉吸收液，13.6 g氯化高汞、6.0 g氯化鈉，稀釋至1 000 mL，放置過夜，過濾備用。②氨基磺酸銨溶液（12 g/L）。③甲醛溶液（2 g/L），吸取0.55 mL無聚合沉淀甲醛，加水稀釋至100 mL，混勻。④亞鐵氰化鉀溶液，稱取10.6 g亞鐵氰化鉀，加水溶解并稀釋至100 mL。⑤稱取22 g乙酸鋅、3 mL冰乙酸，定容至100 mL。⑥二氧化硫標準溶液，稱取0.5 g亞硫酸氫鈉，溶于200 mL四氯汞鈉吸收液中，放置過夜，上清液用定量濾紙過濾備用；吸取10.0 mL亞硫酸氫鈉-四氯汞鈉溶液于250 mL碘量瓶中，加100 mL水，加入20.0 mL碘溶液，5 mL冰乙酸，搖勻，放置于暗處；2 min后迅速以硫代硫酸鈉標準溶液滴定至黃色，加0.5 mL淀粉指示劑，滴定至無色，并做試劑空白試驗；標定后二氧化硫標準溶液濃度為1.04 mol/L。⑦鹽酸副玫瑰苯胺溶液，稱取0.1 g鹽酸副玫瑰苯胺于研缽中，加少量水研磨使溶解并稀釋至100 mL；取20 mL，置于100 mL容量瓶中，加鹽酸，充分搖勻后使溶液由紅變黃；如不變再加少量鹽酸至出現黃色，再加水稀釋至刻度，混勻備用。⑧二氧化硫使用液，臨用前將二氧化硫標準溶液以四氯汞鈉吸收液稀釋至每毫升相當于2μg二氧化硫。

（3）試樣處理。將樣品用粉碎機粉碎，各稱取5 g，分別置于6個錐形瓶中，標號。1，2，3號中，磷酸-檸檬酸緩沖液濃度為0.1 mol/L，pH值7.0，加入從10 g蔬菜中提取的葉綠素，在室內25℃搖床均勻振蕩（100 r/min） 光照反應5 h；反應后過濾，備用；加入20 mL四氯汞鈉吸收液，浸泡4 h以上，若上層溶液不澄清可加入亞鐵氰化鉀及乙酸鋅各2.5 mL，最后定容至100 mL，過濾后備用。

（4） 試樣測定。吸取0.5 mL上述試樣溶液處理液置于10 mL帶塞比色管中。另吸取0，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00，1.50，2.00 mL二氧化硫使用液，分別置于10 mL帶塞比色管中。于試樣及標準管中各加入四氯汞鈉吸收液至10 mL，然后再加入1 mL氨基磺酸銨、1 mL甲醛及1 mL鹽酸副玫瑰苯胺溶液，搖勻，放置20 min。于波長550 nm處測吸光度，繪制標準曲線。

（5） 計算。

式中：X——試樣中二氧化硫含量，g/kg；

A——測定用樣液中二氧化硫質量，μg；

m——試樣質量，g；

V——測定用樣液的體積，mL。

二氧化硫含量標準曲線圖見圖1。

1.4.4 葉綠素體外脫除二氧化硫試驗

葉綠素脫除二氧化硫試驗采用無機沉淀法[10]。

1.4.5 葉綠素脫除硫藏橄欖中二氧化硫試驗

將硫藏橄欖肉核分離，然后用粉碎機粉碎果肉，分別稱取5 g硫藏橄欖，磷酸-檸檬酸緩沖液濃度為0.1 mol/L，pH值7.0，加從10 g蔬菜中提取的葉綠素于250 mL三角瓶中。另稱取5 g硫藏橄欖，磷酸-檸檬酸緩沖液濃度為0.1 mol/L，pH值7.0。在室內25℃搖床均勻振蕩（100 r/min） 光照反應5 h，反應后鹽酸副玫瑰苯胺法測定二氧化硫含量。

2 結果與分析

2.1 蔬菜中的葉綠素含量分析

不同蔬菜中葉綠素含量分析見圖2。

由圖2可知，不同蔬菜中葉綠素含量具有明顯差異，其中芥菜中葉綠素含量最高，達1.547 8 mg/g；其次為芥藍、菠菜和潺菜，葉綠素含量分別達1.069 6，0.724 6，0.469 1 mg/g，而生菜中葉綠素含量最少，為0.367 1 mg/g。

驗證池共識機制在基于傳統的共識算法上進行了改進，適用于幾大商業中心的聯合建鏈。該方案是基于傳統的拜占庭容錯（BFT）及其變種的共識方案，需要參與者能夠相互辨識，不需要發幣即可實現。驗證池算法十分高效，可以實現秒級共識。

2.2 蔬菜中葉綠體脫硫效果分析

分別取10 g蔬菜（菠菜、芥藍、生菜、芥菜和潺菜）進行二氧化硫的體外脫除試驗，研究其對亞硫酸鹽溶液中二氧化硫的脫除效果。

不同蔬菜中的葉綠體體外脫硫效果見圖3。

由圖3可知，等量（10 g） 蔬菜中葉綠體的脫硫效果不同，其中菠菜的葉綠體脫硫效果最好，達到91.33%；其次為芥藍、生菜和潺菜，脫硫率分別達到82.14%，80.55%，74.49%，而芥菜的脫硫效果相對較差，僅為72.03%。

同時，由于蔬菜中單位葉綠體的含量不同，因此不同蔬菜中葉綠體的脫硫能力差異較大。芥菜中單位葉綠體的含量最高，但等量蔬菜條件下其脫硫效果最差，由此可知，芥菜中的葉綠體脫硫能力不強。綜合蔬菜中葉綠體的含量和等量蔬菜脫硫率的數據可知，生菜中葉綠體的脫硫能力最強，其次為潺菜、菠菜和芥藍，而芥菜中葉綠體的脫硫能力最差。

2.3 蔬菜中葉綠體對硫藏橄欖的脫硫效果

取10 g菠菜進行葉綠素脫除硫藏橄欖二氧化硫效果試驗。

蔬菜中葉綠體對硫藏橄欖中二氧化硫的脫除效果見表1。

表1 蔬菜中葉綠體對硫藏橄欖中二氧化硫的脫除效果

由表1可知，對于二氧化硫殘留超標的硫藏橄欖（GB 2760—2007，二氧化硫殘留≤0.35 mg/kg），經過葉綠素處理后能達到國家標準，葉綠素對硫藏橄欖中二氧化硫的脫除率為50.86%。

2.4 pH值對蔬菜中葉綠體脫除硫藏橄欖的二氧化硫影響

取20 g蔬菜中提取的葉綠素與5 g硫藏橄欖反應，在室溫、正常光照條件下，搖床均勻緩慢振蕩處理。

pH值對蔬菜中的葉綠體體外脫硫效果見圖4。

pH值為6時，二氧化硫清除率最低；pH值為7時，葉綠素清除5 g硫藏橄欖中二氧化硫效率最高，反應2 h后二氧化硫清除率為40.36%；但pH值為8時，二氧化硫的清除率下降，為32.42%。因此，當pH值為7時蔬菜中的葉綠體清除二氧化硫的效率最高。

2.5 反應時間對蔬菜中葉綠體脫除硫藏橄欖中二氧化硫的影響

反應時間對蔬菜中的葉綠體體外脫硫效果的影響見圖5。

取20 g蔬菜中提取的葉綠素與5 g硫藏橄欖反應，在室溫下，pH值8.0，正常光照下，搖床均勻緩慢振蕩處理。由圖5可知，反應5 h后，SO2脫除率為93.36%。與反應時間呈正相關，反應時間越長，二氧化硫清除率越高。

2.6 反應溫度對蔬菜中葉綠體脫除硫藏橄欖的二氧化硫的影響

反應溫度對蔬菜中的葉綠素體外脫硫效果的影響見圖6。

不同的反應溫度對蔬菜中葉綠素催化脫除硫藏橄欖中的二氧化硫的影響結果，由圖6可知，在5～35℃反應溫度下，二氧化硫脫除率隨反應液溫度的升高而增大，當反應溫度達到25℃時反應進行2 h后二氧化硫脫除率為34.48%；溫度升高到35℃時二氧化硫脫除率為37.79%。

2.7 不同蔬菜量中葉綠素脫除硫藏橄欖中二氧化硫的影響

不同蔬菜量中的葉綠素體外脫硫效果見圖7。

反應pH值為7.0，反應時間為2 h，其他條件一樣，改變提取蔬菜的用量。由圖7可知，葉綠體溶液用量增加的同時，二氧化硫脫除率也會越高，葉綠體的用量與二氧化硫的脫除率呈正相關。所以適當增加葉綠體溶液用量有利于脫除二氧化硫殘留。

2.8 其他條件對蔬菜中葉綠素脫除硫藏橄欖中二氧化硫的影響

其他條件對蔬菜中的葉綠素體外脫硫效果的影響見圖8。

取20 g蔬菜中提取的葉綠體與5 g硫藏橄欖反應中，pH值7.0，對光照、振蕩和密閉條件處理2 h進行對比試驗。由圖8可知，在光照、振蕩、敞開狀態下，葉綠體脫除硫藏橄欖中的二氧化硫的效率均高于在黑暗、靜止、密封狀態下，由此可說明葉綠體脫除硫藏橄欖中的二氧化硫活性成分需要光照、氧氣和振蕩。

3 結論

通過比較不同蔬菜中葉綠素含量及其脫硫效果，以及蔬菜中葉綠素對硫藏橄欖脫硫效果研究，結論如下：

5種蔬菜（菠菜、芥藍、生菜、芥菜和潺菜）中葉綠素含量具有明顯差異，其中芥菜中葉綠素含量最高，達1.547 8 mg/g；其次為芥藍、菠菜和潺菜，而生菜中葉綠素含量最少，僅為0.367 1 mg/g。

等量（10 g）蔬菜中葉綠體的脫硫效果不同，其中菠菜的葉綠體脫硫效果最好，達91.33%；其次為芥藍、生菜和潺菜，而芥菜的脫硫效果相對較差，僅為72.03%；綜合蔬菜中葉綠素的含量以及等量蔬菜脫硫率的數據可知，生菜中葉綠體的脫硫能力最強，其次為潺菜、菠菜和芥藍，而芥菜中葉綠體的脫硫能力最差。

蔬菜中葉綠體對硫藏橄欖中的二氧化硫脫除效果較好，10 g菠菜中的葉綠體對5 g硫藏橄欖中二氧化硫的脫除率為50.86%。

pH值為7時，葉綠素清除5 g硫藏橄欖中二氧化硫效率最高，反應2 h后二氧化硫清除率為40.36%；反應時間越長脫除率越高，反應5 h后，二氧化硫的脫除率達到93.36%；在5～35℃時，二氧化硫脫除率隨反應液溫度的升高而增大。適當增大葉綠體溶液用量有利于脫除二氧化硫殘留。葉綠素脫除硫藏橄欖中的二氧化硫的活性成分需要光照、氧氣和振蕩。