丁香酚復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 生物與化學工程學院，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、焦兒茶素等營養物質。經原料選擇、清洗、去皮、切分等工藝加工而成的蓮藕片具有新鮮、經濟、方便等特點，市場潛力大。但由于切割使果蔬發生一系列不利于保持其品質的生理生化反應，包括酶促和非酶促褐變、風味損失、組織變老、營養物質流失等[2]，并隨著貯藏時間的延長導致其感官品質下降，影響產品貨架期。酚類物質是鮮切藕片發生褐變的主要原因，而多酚氧化酶（PPO）作為鮮切藕片貯藏期間酶促褐變的關鍵酶，會催化酚類物質氧化，降低藕片的感官品質。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定劑，具有安全、高效、經濟等優點，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，國產分析純。

2004C型分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）；SC-3610低速離心機（安徽中科中佳科學儀器有限公司）；BCD-176M電子天平（合肥美的電冰箱有限公司）；SHB-B95A型循環水式多用真空泵（鄭州長城科工貿有限公司）；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合保鮮劑、植酸復合保鮮劑、茶多酚復合保鮮劑、EDTA復合保鮮劑中浸泡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。同時將經過0.40%CaCl2溶液保脆，再經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 單因素試驗設計

參考《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（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 正交試驗設計

在單因素試驗結果的基礎上，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，通過正交試驗結果分析選擇綜合分數最高的組合確定復合保鮮劑中丁香酚、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，所以綜合分數為各指標隸屬度之和，指標隸屬度=（指標值－指標最小值）/（指標最大值－指標最小值），指標最大值隸屬度為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 結果與分析

2.1 單因素試驗結果分析

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，抑制PPO活性可有效降低褐變度。由此可得，復合保鮮劑配比為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 不同濃度丁香酚復合保鮮劑對鮮切藕片相關指標的影響

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（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，效果均優于其他樣品組。根據所測定的失重率、褐變度、PPO活性數據結果分析可知，復合保鮮劑配比為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 不同濃度植酸復合保鮮劑對鮮切藕片相關指標的影響

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，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，將其應用于食品保鮮，可延長食品保質期，有效保護各種營養成分[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0.032%茶多酚復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 不同濃度茶多酚復合保鮮劑對鮮切藕片相關指標的影響

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0.020% EDTA復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，保鮮效果優于其他組別。因此，當復合保鮮劑的配比為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復合保鮮劑對鮮切藕片相關指標的影響

2.2 正交試驗結果與分析

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，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，該組合下的復合保鮮劑對鮮切藕片的保鮮效果最好。

表2 正交試驗結果表

3 結論

本文通過單因素試驗和正交試驗，得出復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。試驗結果表明，經丁香酚復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，其感官品質沒有發生明顯變化，能保持原有的新鮮狀態，較好地維持了商品的價值，延長了貨架期。丁香酚復合保鮮劑具有經濟、安全、使用局限性低等優點，將其作為保鮮劑，為鮮切藕片的保鮮技術提供了參考。