不同保鮮劑處理對鮮切鴨梨酶活性的影響

摘要 以鮮切鴨梨（Pyrus bretschneideri）為原料，研究不同濃度的檸檬酸、抗壞血酸和殼聚糖溶液對鮮切鴨梨酶活性的影響。通過檢測鮮切鴨梨在貯藏階段的過氧化物酶和多酚氧化酶活性的變化，探究鮮切鴨梨最適合的保鮮劑及其濃度。結(jié)果表明，貯藏5 d，5.00%濃度的抗壞血酸溶液處理鮮切鴨梨中多酚氧化酶和過氧化物酶的活性最低，分別為0.337 ΔOD420/（min·g）、0.002 ΔOD470/（min·g）。

關(guān)鍵詞 鮮切鴨梨；保鮮劑；酶活

中圖分類號 TS255.3" 文獻標識碼 A" 文章編號 0517-6611（2025）03-0168-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.03.035

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Effects of Different Preservatives on Enzyme Activity of Fresh cut Pear

WANG Zhen， ZHANG Jin yu， SHI Zhen xia et al

（Langfang Normal University， Langfang， Hebei 065000）

Abstract With Pyrus bretschneideri as raw material， the effects of citric acid， ascorbic acid and chitosan liquid on enzyme activity of fresh cut pear were studied in this paper. The best preservative and its concentration were explored by detecting the changes of peroxidase and polyphenol oxidase activity in the storage stage of fresh cut pear. The results showed that the activities of polyphenol oxidase and peroxidase in fresh cut pear treated with 5.0% ascorbic acid solution were the lowest on the fifth day of storage， respectively， 0.337" ΔOD420/（min·g）， 0.002 ΔOD470/（min·g）.

Key words Fresh cut pear;Preservative;Enzyme activity

基金項目 河北省重點研發(fā)計劃項目鄉(xiāng)村振興技術(shù)創(chuàng)新專項（22327103D）；國家級“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”項目（202310100002）。

作者簡介 王震（1990—），男，內(nèi)蒙古赤峰人，中級工程師，從事農(nóng)產(chǎn)品加工研究。

*通信作者，副教授，碩士，從事農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究。

收稿日期 2024-03-04；修回日期 2024-10-24

鴨梨（Pyrus bretschneideri）為白梨的一種，原產(chǎn)于河北魏縣^［1］，有著悠久的栽培歷史。鴨梨名字的由來是因為梨的果柄部位突起，形狀像鴨頭。鴨梨相較于其他梨品種適應(yīng)性強，果實大，并且果肉質(zhì)地細膩，爽口多汁，味道甘甜，同時還比較耐貯藏。河北省是我國的產(chǎn)梨大省，2019年的梨樹種植面積達到111.79萬hm2，產(chǎn)量為363.23萬t，均位居全國第1^［2］。鴨梨多采用鮮食的方法，鮮切鴨梨不僅新鮮，健康，有營養(yǎng)，還方便人們食用，所以對鮮切鴨梨加工的研究十分重要。

鮮切鴨梨屬于鮮切果蔬的一種。鮮切果蔬是將原料進行分級，挑選，然后將大小適宜、表面無明顯腐爛變質(zhì)的原料進行清洗去皮，最后將果蔬原料切分和包裝，使人們能夠立即食用的加工產(chǎn)品^［3］。鮮切鴨梨由于其在加工過程中與空氣接觸，果肉易發(fā)生腐敗變質(zhì)、褐變等變化，影響了鮮切鴨梨的食用品質(zhì)和商品價值。所以，研究保鮮劑對鮮切鴨梨的貯藏效果十分重要。果蔬的貯藏保鮮常采用氣調(diào)保鮮法、生物保鮮法、低溫保鮮法和化學(xué)保鮮法^［3］。其中化學(xué)保鮮法是通過在果蔬表面涂抹、浸泡或噴灑化學(xué)試劑，抑制微生物的生長繁殖，延長果蔬的貯藏時間，且該法操作簡單，價格低廉，故廣泛應(yīng)用于果蔬的保鮮^［4］。馮云霄等^［5］研究表明，5% O2處理能顯著抑制果心多酚氧化酶活性升高并保持鴨梨的貯藏品質(zhì)。劉雪梅等^［6］研究發(fā)現(xiàn)，1-甲基環(huán)丙烯結(jié)合梯度預(yù)冷能明顯延緩鴨梨的褐變程度，有利于保持鴨梨的貯藏品質(zhì)。李繼蘭等^［7］研究不同的包裝保鮮方式對鴨梨品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)采用微孔膜和適宜濃度的1-甲基環(huán)丙烯長效緩釋處理能延緩鴨梨的后熟與品質(zhì)裂變。閆訓(xùn)友等^［8］研究發(fā)現(xiàn)，5.0 g/L的丁香提取液對鮮切鴨梨的保鮮有顯著作用，能延緩抗壞血酸的降解和降低鴨梨的失重率。康慧芳等^［9］采用2.8 g/L L-半胱氨酸處理葡萄，發(fā)現(xiàn)該化學(xué)保鮮劑不僅能有效維持葡萄的彈性、回復(fù)性等，還能抑制果實多酚氧化酶活性的增強，延緩果實中可溶性糖、可溶性蛋白含量的下降。

筆者分析了3種不同濃度的檸檬酸溶液、抗壞血酸溶液和殼聚糖溶液對鮮切鴨梨中多酚氧化酶活性和過氧化物酶活性的抑制效果，通過檢測這2種酶活的變化情況，篩選鮮切鴨梨最佳的保鮮劑，以期為鮮切鴨梨的保鮮提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

鴨梨為當(dāng)?shù)匦迈r采摘，果形一致，大小均勻，表面無腐爛、病蟲害及機械損傷，且色澤均勻，成熟度一致。

1.2 方法

1.2.1 原料鮮切處理。將鴨梨清洗、去皮、去核后，縱切成4塊，分成4組。第1組：將去皮切塊后的鴨梨分別放在濃度為0.60%、1.20%、1.80%、2.40%、3.00%的檸檬酸溶液中浸泡1 min后取出，室溫下晾干后放入PVC保鮮袋，置于4 ℃下貯藏。第2組：將去皮切塊后的鴨梨分別放在濃度為1.00%、2.00%、3.00%、4.00%、5.00%的抗壞血酸溶液中浸泡1 min后取出，室溫下晾干后放入PVC保鮮袋，置于4 ℃下貯藏。第3組：將去皮切塊后的鴨梨分別放在濃度為0.50%、0.75%、1.00%、1.25%、1.50%的殼聚糖溶液中浸泡1 min后取出，室溫下晾干后放入PVC保鮮袋，置于4 ℃下貯藏。第4組為對照組：用清水浸泡1 min，在室溫下晾干后放入PVC保鮮袋中，置于4 ℃下貯藏。

1.2.2 保鮮劑的配制。

1.2.2.1 檸檬酸溶液。分別準確稱取3、6、9、12、15 g檸檬酸置于500 mL蒸餾水中溶解，配制成濃度0.60%、1.20%、1.80%、2.40%、3.00%的檸檬酸溶液。

1.2.2.2 抗壞血酸溶液。分別準確稱取5、10、15、20、25 g抗壞血酸置于500 mL蒸餾水中溶解，配制成濃度1.00%、2.00%、3.00%、4.00%、5.00%的抗壞血酸溶液。

1.2.2.3 殼聚糖溶液。殼聚糖難溶于水而易溶于酸，故分別稱取2.50、3.75、5.00、6.25、7.50 g殼聚糖溶于500 mL 0.2 mol/L醋酸溶液中，配制成濃度0.50%、0.75%、1.00%、1.25%、1.50%的殼聚糖溶液。

1.2.3 測定指標及方法。

1.2.3.1 多酚氧化酶活性。酶液提取：稱取5.0 g鴨梨果肉樣品，置于研缽中，加入5.0 mL pH 5.5乙酸-乙酸鈉緩沖液，在冰浴條件下研磨成勻漿，然后放置在4 ℃、6 000 r/min的高速臺式離心機中，離心30 min。離心結(jié)束后，取上清液，即為酶提取液。

反應(yīng)體系：在試管中加入1.0 mL 50 mmol/L 鄰苯二酚溶液和4.0 mL 50 mmol/L pH 5.5乙酸-乙酸鈉緩沖液，然后加入100 μL酶提取液。當(dāng)酶提取液與試劑混合時，迅速開始計時。將反應(yīng)混合液倒入比色杯，然后放置于分光光度計中，以蒸餾水為空白對照。在反應(yīng)15 s時開始記錄反應(yīng)體系在波長420 nm處吸光度值，作為初始值，然后每隔1 min記錄1次。以1 g鴨梨樣品（鮮重）1 min吸光度變化值增加1為1個活性單位［ΔOD420/（min·g）］。

1.2.3.2 過氧化物酶活性。采用愈創(chuàng)木酚法測定。在試管中加入3.0 mL 25 mmol/L愈創(chuàng)木酚溶液和200 μL 0.5 mol/L雙氧水，然后加入0.5 mL酶提取液。將反應(yīng)體系迅速混合，并且迅速開始計時。將反應(yīng)混合液倒入比色杯，放置于分光光度計中。以蒸餾水為空白對照，在反應(yīng)15 s時開始記錄反應(yīng)體系在波長470 nm處吸光度值，作為初始值，然后每隔1 min記錄1次。以1 g鴨梨樣品（鮮重）1 min吸光度變化值增加1為1個過氧化物酶活性單位［ΔOD470/（min·g）］。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用MS Office Excel 2010進行數(shù)據(jù)分析，所有的試驗數(shù)據(jù)均為3次平行試驗的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度檸檬酸溶液對鮮切鴨梨多酚氧化酶活性的影響

由圖1可見，1.80%濃度的檸檬酸溶液對鮮切鴨梨多酚氧化酶活性的抑制效果最為明顯。貯藏4 d，對照組的多酚氧化酶活性達到1.105 ΔOD420/（min·g）的峰值。除了1.80%濃度的檸檬酸溶液在貯藏5 d沒有達到峰值，其余濃度的檸檬酸溶液處理均在貯藏5 d達到峰值。檸檬酸對多酚氧化酶活性的抑制作用可能是檸檬酸降低鮮切鴨梨的pH，使酶變性或者處于最適pH之外。

2.2 不同濃度抗壞血酸對鮮切鴨梨多酚氧化酶活性的影響

由圖2可見，不同濃度抗壞血酸對鮮切鴨梨多酚氧化酶活性的影響顯著，與對照組相比較，其中5.00%濃度的抗壞血酸對多酚氧化酶的活性抑制有明顯的效果。貯藏5 d，在5.00%濃度的抗壞血酸作用下鮮切鴨梨多酚氧化酶活性達到最低值0.337 ΔOD420/（min·g）。貯藏2 d，4.00%濃度的抗壞血酸處理略高于對照組。抗壞血酸對多酚氧化酶活性的影響是作為還原劑使酚類物質(zhì)還原成醌類物質(zhì)，也作為螯合劑與多酚氧化酶中的銅離子螯合。隨著貯藏時間的延長，抗壞血酸的含量有限，導(dǎo)致曲線后期呈現(xiàn)緩慢上升趨勢。

2.3 不同濃度殼聚糖對鮮切鴨梨多酚氧化酶活性的影響

由圖3可見，1.00%濃度的殼聚糖溶液對鮮切鴨梨多酚氧化酶活性的抑制作用最為明顯。

貯藏5 d，0.50%和1.25%濃度的殼聚糖溶液對鮮切鴨梨多酚氧化酶活性的作用與對照組相似，分別為1.007、0.918和1.003 ΔOD420/（min·g）。貯藏3 d，對鮮切鴨梨多酚氧化酶活性抑制最強的是1.25%濃度的殼聚糖溶液，其多酚氧化酶值為0.491 ΔOD420/（min·g）。貯藏2、3、5 d，0.50%濃度的殼聚糖溶液處理的試驗組與對照組的多酚氧化酶值相近，這是因為低濃度的殼聚糖溶液在鴨梨表面成膜，然而形成的膜液黏度小，易流動，導(dǎo)致膜液在鴨梨表面附著不均勻，對鮮切鴨梨中多酚氧化酶活性的抑制效果不顯著。

2.4 不同濃度檸檬酸對鮮切鴨梨過氧化物酶活性的影響

由圖4可見，貯藏3 d，對鮮切鴨梨過氧化物酶活性抑制性最強的是1.80%濃度的檸檬酸溶液。0.60%濃度的檸檬酸溶液對過氧化物酶活性的抑制效果最為穩(wěn)定。整體來說，檸檬酸溶液對鴨梨中過氧化物酶活性的抑制效果顯著，隨著貯藏天數(shù)的增加，檸檬酸作用的樣品都低于對照組。貯藏5 d，對照組的過氧化物酶活性下降了66.5%，濃度0.60%、1.20%、1.80%、2.40%、3.00%檸檬酸溶液處理組的過氧化物酶活性分別下降了90.0%、75.1%、79.5%、71.5%、88.4%。由此可知，檸檬酸有抑制鮮切鴨梨過氧化物酶活性的作用。其中，0.60%濃度的檸檬酸溶液與對照組相比，結(jié)果差異大，對鮮切鴨梨的貯藏效果好。

2.5 不同濃度抗壞血酸對鮮切鴨梨過氧化物酶活性的影響

由圖5可見，抗壞血酸溶液處理鮮切鴨梨，其過氧化物酶活性為波動狀態(tài)，有逐漸下降的趨勢。鮮切鴨梨在1.00%濃度的抗壞血酸溶液處理后，其過氧化物酶的活性在逐漸下降。

5.00%濃度的抗壞血酸溶液對鮮切鴨梨過氧化物酶的活性抑制效果波動最大，但貯藏3 d后趨于穩(wěn)定。抗壞血酸能夠清除鮮切鴨梨中的活性氧，抑制膜脂過氧化，能有效抑制過氧化物酶的活性。貯藏5 d，對照組的過氧化物酶活性為0.009 ΔOD470/（min·g），下降了66.5%，而試驗組由低濃度到高濃度的抗壞血酸溶液處理其酶活性分別下降了87.1%、94.6%、89.2%、95.2%、94.3%，均高于對照組。故抗壞血酸對鮮切鴨梨過氧化物酶活性的抑制效果顯著。

2.6 不同濃度殼聚糖對鮮切鴨梨過氧化物酶活性的影響

由圖6可見，1.50%濃度的殼聚糖溶液對鮮切鴨梨過氧化物酶活性的抑制效果最明顯。0.50%、0.75%濃度的殼聚糖溶液對過氧化物酶活性的抑制效果從貯藏3 d后與對照組相似，故0.50%、0.75%濃度的殼聚糖溶液對鮮切鴨梨過氧化物酶的活性抑制效果不顯著。

3 結(jié)論與討論

檸檬酸、抗壞血酸和殼聚糖都是鮮切水果中優(yōu)良的保鮮劑，都有延緩鮮切水果腐爛變質(zhì)的作用。檸檬酸是最常見的羧酸，對蘋果^［10］、香蕉^［11］等多酚氧化酶的活性抑制效果好。檸檬酸用于鮮切鴨梨的保鮮，無毒無害，安全健康，且檸檬酸水溶性和脂溶性較好，能在鴨梨表面均勻分布。抗壞血酸用于鮮切鴨梨保鮮，有價格低廉、安全可靠的特點，且能維持果蔬VC含量在一個較高的水平。抗壞血酸作為還原劑不僅能還原果蔬中的氧，抑制褐變，還能漂白果肉，使產(chǎn)品有較好的商品性狀。殼聚糖溶液作用于鮮切鴨梨是在鴨梨表面形成薄膜，阻止空氣進入和防止水分散失，延緩果肉的呼吸速率，從而達到果蔬保鮮的作用。在實際生產(chǎn)中，檸檬酸和抗壞血酸的添加量至關(guān)重要，添加量太少不能起到保鮮的作用，添加量太多就會影響產(chǎn)品風(fēng)味。從價格方面考慮，殼聚糖的價格為200元/kg左右，檸檬酸的價格最低，為10元/kg左右。檸檬酸、抗壞血酸和殼聚糖都是無毒無害的食品添加劑，其安全性有保障。該研究發(fā)現(xiàn)，貯藏5 d，5.00%濃度的抗壞血酸溶液處理的鮮切鴨梨多酚氧化酶活性最低，為0.337 ΔOD420/（min·g）；4.00%濃度的抗壞血酸溶液處理鮮切鴨梨，其過氧化物酶的活性最低，為0.001 ΔOD470/（min·g）。綜合研究發(fā)現(xiàn)，抗壞血酸是最好的保鮮劑。抗壞血酸不僅安全可靠、價格低廉，而且鮮切鴨梨中本身含有VC，消費者的接受度高。同時，抗壞血酸處理后的鮮切鴨梨其多酚氧化酶和過氧化物酶的活性最低。

綜合考慮保鮮成本、保鮮效果和消費者的接受程度，5.00%濃度抗壞血酸溶液處理鮮切鴨梨效果最佳，多酚氧化酶和過氧化物酶的活性控制最優(yōu)。

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