复合护色保鲜液抑制鲜切梨褐变的效果

杨修斌，卢影，郑建仙

(华南理工大学轻工与食品学院，广东 广州，510640)

复合护色保鲜液抑制鲜切梨褐变的效果

杨修斌，卢影，郑建仙

(华南理工大学轻工与食品学院，广东 广州，510640)

研究了不同浓度L-半胱氨酸、柠檬酸、抗坏血酸和氯化钙抑制鲜切梨褐变的效果。在单因素试验基础上，采用4因素3水平正交试验，得到一种可替代亚硫酸盐的新型复合护色保鲜液，其最佳浓度组合为:1% 氯化钙+0.5%抗坏血酸+0.5%L-半胱氨酸。经比较，最佳护色液在抑制褐变、丙二醛量升高，保持VC含量等方面均优于亚硫酸氢钠。

复合护色液，鲜切梨，褐变

由于鲜切产品可供消费者立即食用或餐饮业使用，因此非常契合当今快节奏的生活［1－2］。而梨是一种非常适合切割果蔬工业化生产的水果。但是，梨切割后因多酚氧化酶的催化氧化使鲜切梨容易发生褐变而影响了其食用和经济价值［3］。所以防止鲜切梨的氧化褐变尤为重要。目前，亚硫酸盐作为褐变抑制剂被广泛应用于鲜切产品，但亚硫酸盐的添加会给人体造成一些不良影响，欧美国家已限制其使用［4］。因此寻找一种能替代亚硫酸盐的保鲜剂十分必要。

本试验旨在寻求一种经济高效的复合护色保鲜剂，替代亚硫酸盐，采用浸泡的方式作用于鲜切梨中，达到抑制鲜切梨褐变的目的。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

市售水晶梨(购于广州金莎超市，要求挑选同一批次的新鲜、颜色均匀相近、无损伤和病虫害以及成熟度一致的鲜果)，抗坏血酸、L-半胱氨酸(L-cys)、草酸、柠檬酸、氯化钙、亚硫酸氢钠，次氯酸钠，均为国产分析纯。

1.2 主要设备

FA1004电子天平，上海天平仪器厂;HH-2数显恒温水浴锅，常州澳华仪器有限公司;CR－400便携式色差计，美能达香港有限公司;SC-360Y澳柯玛立式透明门冷藏箱，青岛澳柯玛股份有限公司;TV-1810型紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司;白瓷盘，保鲜膜，PA/PE复合保鲜袋，不锈钢刀。

1.3 实验方法

1.3.1 工艺流程

原料预冷→清洗→去皮→切分→修整→杀菌处理→护色液浸泡→清洗、沥干→产品→贮藏

1.3.2 操作要点

将购得的梨放入冰箱0～4℃预冷l d，经10 mg/kg次氯酸钠溶液浸洗2 min后，迅速用冷蒸馏水冲洗，然后用棉布擦干，快速削皮，纵切成4份后横切成1cm厚的果片，蒸馏水冲洗，稍微沥干，然后将每80 g果片浸泡在100mL的护色保鲜液中，每个处理做3次重复，护色液温度为室温。浸泡15 min后取出，用滤纸擦去表层水分。然后，将梨片立起放置于白瓷盘中，暴露于阳光空气充足的地方连续观察其变化，用于比较各种护色剂的护色效果;以未经过任何处理和浸泡在蒸馏水中的果片作为空白对照。每2 d测定一次各指标。每个指标重复测定3次，取其平均值。

1.3.3 失重率的计算

式中:m1，贮藏前梨片的质量;m2，贮藏后梨片的质量。

1.3.4 失重指数

式中:Xi，第i组鲜切梨片的失重率评定指数;X，第i组鲜切梨片的失重率的实测值;Xmin，试验中失重率实测值中的最小值;Xmax，试验中失重率实测值中的最大值。

失重指数反映鲜切果片的综合失重率水平，指数越低贮藏效果越好，反之效果越差。

1.3.5 差值的测定

切片表面的色泽通过全自动色差计测量。以△E*a*b*标示褐变度，△E*a*b*值越小表示护色效果越好。

1.3.6 褐变指数计算

式中:Xi:第i组鲜切梨片的色差值评定指数;X，第i组鲜切梨片的色差值的实测值;Xmin，试验中色差值实测值中的最小值;Xmax，试验中色差值实测值中的最大值;色差值指数反映鲜切果片的综合褐变水平，指数越低贮藏效果越好，反之效果越差。

1.3.7 VC含量的测定

按照国标GB/T 12392-1990中的2，4-二硝基苯肼法。

1.3.8 丙二醛(MDA)含量的测定

硫代巴比妥酸(TBA)法［5］。

1.4 护色剂的筛选及用量范围的确定

表1 单因素护色试验

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 不同浓度的L-半胱氨酸对鲜切梨片失重率、褐变度(色差值△E*)的影响

由图1可知，对照组上升显著高于L-半胱氨酸的处理组，说明L-半胱氨酸能够减少鲜切梨片的物质散失，且随浓度的增加而效果更好。其中，0.5%和1%L-cys处理组的失重率相差较小。

图1 不同浓度的L-半胱氨酸处理的鲜切梨片的失重率变化

图2显示，对照组的褐变度在整个贮藏期都处于最高水平，且褐变的增加速率也明显高于L-半胱氨酸的处理组。贮藏期末，1%、0.5%和0.1%的处理组褐变度较小，但是L-半胱氨酸的价格相对较高，因此可选0.5%为最适浓度。

图2 不同浓度的L-半胱氨酸处理的鲜切梨片的色差值变化

2.1.2 不同浓度的柠檬酸(CA)对鲜切梨片失重率、褐变度(色差值△E*)的影响

由图3所示，0.1%柠檬酸处理组失重率与对照组相比变化不大，可见柠檬酸防止水分散失的效果并不明显。在所有处理组中，0.5%以上的柠檬酸处理组最能抑制鲜切果片的水分散失。

图3 不同浓度的柠檬酸处理的鲜切梨片的失重率变化

如图4所示，0.1%的柠檬酸处理组的色差值与对照组十分相近。其他处理组均明显低于对照组。而1%以上的柠檬酸处理能够较好的抑制鲜切梨片的褐变。

图4 不同浓度的柠檬酸处理的鲜切梨片的色差值变化

2.1.3 不同浓度的抗坏血酸溶液对鲜切梨片失重率、褐变度(色差值△E*)的影响

由图5所示，各处理组的鲜切梨片的失重率在贮藏期间逐渐升高，各抗坏血酸浓度的处理组的失重率差别不是特别大，稍低于对照组。结果表明，抗坏血酸对防止物质散失有一定的作用，但不如其他的试剂防控效果好。

图5 不同浓度的抗坏血酸处理的鲜梨片的失重率变化

如图6所示，经抗坏血酸处理的鲜切梨片其褐变度在贮藏期内呈现逐渐升高的趋势，但0.5%以上的抗坏血酸处理组的褐变度明显低于明显低于对照组。考虑到抗坏血酸浓度过大会对水果品质的影响，选择0.5%为最适浓度。

图6 不同浓度的抗坏血酸处理的鲜切梨片的色差值变化

2.1.4 不同浓度的氯化钙对鲜切梨片失重率、褐变度(色差值△E*)的影响

图7 不同浓度的氯化钙处理的鲜梨片的失重率变化

如图7所示，对照组的失重率在贮藏期间均处于最高，氯化钙各处理组抑制水分散失效果相差不明显，整体而言，0.5%处理组效果最好。

如图8所示，对照组的褐变度在贮藏期间最高。处理组的褐变度明显较对照组低，表明氯化钙处理能抑制鲜切梨片的褐变，原因是氯化钙可以维持膜系统的完整性。且由图8可知，氯化钙0.5%处理组抑制褐变效果最好。综上，可选取0.5%为最适浓度。

图8 不同浓度的氯化钙处理的鲜切梨片的色差值变化

2.2 正交实验

通过单因素实验选择L-半胱氨酸、抗坏血酸、氯化钙组成复合护色剂。本试验采用L9(34)正交试验设计，以贮藏期末的褐变指数和失重指数为综合指标(通过褐变指数和失重指数的加权平均得到，加权系数分别为0.5，0.5)优选出最佳的复合护色液配方，具体设计如表2。

表2 因素水平表

由表3可知，3个因素对复合护色剂护色效影响的主次顺序依次是:抗坏血酸＞氯化钙＞L-半胱氨酸。由于A因素中A3最小，B中是B2最小，C中是C2最小，因此鲜切梨片的最佳保鲜剂配方是1% 氯化钙+0.5%抗坏血酸+0.5%L-半胱氨酸。按照最佳因素水平组合进行验证试验，测得6 d时鲜切梨片的综合指标值为0.21，小于正交试验中的所有处理试验组，证实了该组合得到的复合保鲜剂效果是最佳的。

3 最佳复合护色保鲜液与亚硫酸氢钠对鲜切梨片影响的对比

3.1 最佳复合护色保鲜液与亚硫酸氢钠的防褐变效果比较

以蒸馏水处理的鲜切梨片对照，比较最佳复合保鲜液与亚硫酸氢钠(规定的残留20×10－6kg/L标准)的防褐变效果。亚硫酸氢钠的处理浓度分别为0.01%，0.05%，0.1%。实验结果如图9所示。

表3 正交试验分析结果

图9 亚硫酸氢钠与复合护色液对鲜切梨片的防褐变效果对比

由图9可知，最佳护色保鲜液与0.1%NaHSO3处理的鲜切梨片的色差值在贮藏的前4 d相差都不大，但远远大于对照(CK)样品，但在贮藏后期(4 d后)，最佳护色保鲜液处理后的色泽的变化优于0.1%NaHSO3处理后的，证明最佳护色保鲜剂是亚硫酸氢钠较好的替代品。

3.2 最佳复合护色保鲜液与亚硫酸氢钠对鲜切梨片的失重率影响的比较

水果失重后，原有的饱满状态和光泽会消失，其商品价值也大打折扣。因此，失重率是影响水果商品价值的一个重要因素，同时也是衡量水果保鲜效果的一个重要指标。以蒸馏水处理的鲜切梨片对照，比较最佳复合保鲜液与亚硫酸氢钠(规定的残留20×10－6kg/L标准)对鲜切梨片的失重率的影响。亚硫酸氢钠的处理浓度分别为0.01%，0.05%，0.1%。实验结果如图10所示。

图10 亚硫酸氢钠与复合护色液对鲜切梨片的失重率影响的对比

由图10可知，在实验期间，对照组(CK)样品的失重率一直高于其他处理组样品。在贮藏期的前6 d，NaHSO3处理的鲜切梨片的失重率很接近。最佳护色保鲜液处理的鲜切梨片与NaHSO3处理组样品的失重率相差都不大，但在贮藏后期(6 d后)，最佳护色保鲜液在降低失重方面的优势逐渐体现出来。

3.3 最佳复合护色保鲜液与亚硫酸氢钠对鲜切梨片的Vc含量影响的比较

Vc是水果十分重要的营养成分，它直接影响到鲜切产品的营养价值。所以，保鲜处理后鲜切梨片中的Vc含量，可以作为衡量保鲜措施优劣的重要指标。以蒸馏水处理的鲜切梨片对照，比较最佳复合保鲜液与亚硫酸氢钠(规定的残留20×10－6kg/L标准)的保持Vc的效果。亚硫酸氢钠的处理浓度分别为0.01%，0.05%，0.1%。实验结果如图11所示。

由图11可知，最佳护色保鲜液处理的Vc含量始终高于NaHSO3处理组，而对照组Vc含量始终最低，表明最佳配比的护色保鲜液有良好的保持Vc含量的效果，可以有效减少营养成分的损失。

图11 复合保鲜液处理对鲜切梨片Vc含量的影响

3.4 最佳复合护色保鲜液与亚硫酸氢钠对鲜切梨片的丙二醛含量影响的比较

丙二醛是膜脂过氧化作用的重要产物，能直接对细胞产生毒害作用。所以，检验鲜切梨片在贮藏期间丙二醛含量的变化可以用来评判最佳复合护色保鲜液与亚硫酸氢钠在防褐变方面的优劣。以蒸馏水处理的鲜切梨片对照，比较最佳复合保鲜液与亚硫酸氢钠(规定的残留20×10－6kg/L标准)的对MDA含量抑制的效果。亚硫酸氢钠的处理浓度分别为0.01%，0.05%，0.1%。实验结果如图12所示。

图12 复合保鲜液处理对鲜切梨片丙二醛含量的影响

由图12可知，最佳复合保鲜液处理组鲜切梨片的丙二醛含量在整个贮藏期间虽然不断升高，但是上升较慢，且明显低于对照组和亚硫酸氢钠处理组。说明最佳配方的护色液能够有效抑制膜脂过氧化作用，从而延缓了鲜切果片的衰老，保持新鲜状态。

4 结论

通过单因素实验选取L-半胱氨酸、抗坏血酸、氯化钙组成复合护色剂进行正交试验。其中3组分的主次顺序依次是抗坏血酸＞氯化钙＞L-半胱氨酸，最佳护色保鲜液配方是1%氯化钙+0.5%抗坏血酸+0.5%L-半胱氨酸。经比较验证，最佳护色保鲜液在延缓褐变、防止水分散失、保持鲜切梨的VC含量、抑制丙二醛含量增加等方面都要优于0.1%的亚硫酸氢钠溶液。

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［5］曹建康，姜微波，赵玉梅.果蔬采后生理生化实验指导［M］.北京:中国轻工业出版社，2007.

Study on Effects of Compound Reagent on Inhibiting Browning of Fresh-cut Pears

Yang Xiu-bin，Lu Ying，Zheng Jian-xian
(College of Light Industry and Food Science，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China)

Effects of different concentrations of L-cys，citric acid，ascorbic acid，calcium and chloride on inhibiting browning degree of fresh-cut pears were investigated.Based on the single-factor test，four-factor three-level orthogonal experiment was conducted to optimize the formula which could replace sodium bisulfite.The optimum combination treatment was 1%calcium chlorid+0.5%ascorbic acid+0.5%L-Cys.Comparative tests showed that the optimal formula is better than sodium bisulfit in the areas of inhibiting browning，MDA content and keep the Vc content.

compound reagent，fresh-cut pears，browning

硕士研究生(郑建仙教授为通讯作者)。

2010－07－28，改回日期:2010－08－31