保鲜剂对鄂莲3号采后品质的变化

吴剑，褚伟雄，赵建平，毛惠慧

（1.嘉兴市农业科学研究院，浙江嘉兴314016；2.嘉兴市职业技术学院，浙江嘉兴314001）

保鲜剂对鄂莲3号采后品质的变化

吴剑1，褚伟雄1，赵建平1，毛惠慧2

（1.嘉兴市农业科学研究院，浙江嘉兴314016；2.嘉兴市职业技术学院，浙江嘉兴314001）

嘉兴市莲藕种植面积大，鄂莲3号在7月成熟，高温加剧莲藕褐变，且易失水腐烂。筛选符合国家标准的保鲜剂用于抑制莲藕的褐变，延长莲藕的贮藏期，维持莲藕食用品质与商品性。选择不同浓度二氧化氯、柠檬酸、VC、CaCl24种保鲜试剂，洗净莲藕浸泡保鲜剂后，冷藏20 d后测定指标；通过测定色差、总糖、总酸及多酚氧化酶活性等指标，100 mg/L ClO2、1%柠檬酸和0.7%VC处理对莲藕褐变与PPO酶活抑制效果较明显；0.6%CaCl2处理组对莲藕硬度保持有较好作用；所选的4种保鲜剂可较好地控制莲藕在贮藏期内可溶性糖含量下降的幅度，柠檬酸处理后莲藕总酸经初步测定未上升，且腐烂率较低，试验取得较好地保鲜效果。

莲藕；保鲜剂；采后褐变；鄂莲3号

莲藕口感脆嫩，营养丰富，以鲜食为主。近年来莲藕种植方式从传统的水塘种植莲藕转变为洼地种植，基本保证全年供应莲藕，长三角地区种植面积迅速扩大，成为该区域内支柱产业。莲藕品种“鄂莲3号”的采收期主要集中于7月～9月，此时莲藕肉质脆嫩未老熟，适宜夏季凉拌食用，但鄂莲3号表皮在7月～9月时呈现大面积黄黑褐色的锈斑（秋冬气温降低锈斑减轻，原因不明），莲藕从洼地少氧环境转移至高温富氧环境，加剧了以酶促褐变为主[1]的莲藕表皮褐变发生，且洼地泥中带菌量高，人工采收时易损伤莲藕表皮或割伤，极易引起莲藕腐烂微生物感染[2]，严重影响莲藕产品外观[3]与正常销售。

目前对莲藕贮藏保鲜多数研究均聚焦于开发、筛选新型抗氧化剂和螯合剂、盐以及酶抑制等保鲜剂，但所选高效保鲜剂有大部分未加入国家食品添加剂名单，生产企业无法采用，如焦磷酸钠[4]、异抗坏血酸钠[5]、半胱氨酸[6]、魔芋葡甘聚糖[7]、壳聚糖[8]、植酸[9-10]等。本次试验根据GB2760-2014《食品添加剂使用标准》，选择符合规范的抗氧化剂抗坏血酸（VC）、杀菌剂二氧化氯（ClO2）、酸度调节剂柠檬酸（CA）与加工助剂氯化钙（CaCl2）等添加剂。其中二氧化氯可有效杀死微生物、无气味残留，杀菌过程不产生有害物质，延缓果蔬衰老与腐烂，被处理果蔬原有风味不变；柠檬酸可降低莲藕表皮pH值，又可螯合多酚氧化酶（简写为PPO）的铜辅基，但其对非酶褐变的控制较明显，对酶促褐变的控制主要表现在对酸碱度的调节上。抗坏血酸可作为醌[11]的还原剂、降低醌含量、螯合铜离子、同时起到多酚氧化酶的竞争抑制剂作用；氯化钙对维持细胞正常渗透压作用明显，维持莲藕硬度有积极作用，且安全性高。将所选保鲜剂用于莲藕护色、杀菌等环节，研究在国标添加剂合法使用范围内对莲藕贮藏品质的影响，为莲藕种植企业保鲜提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 供试原料、主要试剂

莲藕：嘉兴市王江泾镇宗保莲藕专业合作社，选择新鲜、脆嫩、无机械损伤、无病虫害的莲藕“鄂莲3号”，7月19日收获，当天进行保鲜处理。

试验中所有试剂均为分析纯：国药集团化学试剂有限公司；PPO活力检测试剂盒：南京建成生物科技公司。

1.2 主要仪器

CR-400色差仪柯尼卡美能达公司；GY-4硬度计：浙江托普仪器有限公司；ABY-1002-U纯水机：艾科浦公司；UV－1600紫外可见分光光度计：上海美谱达仪器有限公司；3-18k冷冻离心机：Sigma公司。

1.3 保鲜工艺与方法

1.3.1 保鲜剂处理鄂莲3号工艺流程

原料莲藕→挑选→降温预冷→冷杀菌处理→保鲜剂处理→分隔包装→低温贮藏→出库

1.3.2 测定方法

1）可滴定酸测定：按GB/T 12456-2008《食品中总酸的测定》执行。

2）硬度测定：按NY/T 2009-2011《水果硬度的测定》执行。

3）可溶性糖含量测定采用蒽硐比色法：取莲藕0.20 g 3份，分别放入3支试管中，加10 mL纯水，于沸水中提取30 min（共2次），过滤定容至100 mL，备用。吸取0.5 mL提取液和5 mL蒽硐浓硫酸试剂加入试管中，振荡后放入沸水浴中保温3 min，取出冷却后在630 nm处测其吸光度。按式（1）计算。

式中：C为标准曲线上查出的糖含量，μg；v总为提取液总体积，mL；v测为测定时取用体积，mL；D为稀释倍数；W为样品重量，g；106样品重量单位由g换算成μg的倍数。

4）硬度下降率：按式（2）计算。

式中：H为硬度下降率，%；A1为莲藕原始硬度，kg/cm2；A2为贮藏后莲藕硬度，kg/cm2。

5）腐烂率：按式（3）计算。

式中：F为腐烂率，%；B1为原保鲜莲藕数量；B2为贮藏后腐烂莲藕数量。

6）多酚氧化酶活性

按试剂盒邻苯二酚法说明书操作测定，波长为410 nm处测定吸光度。以吸光度变化表示其PPO的活性大小，在测定条件下，吸光度值每分钟改变0.001所需要的酶量为一个酶活力单位（U）。

1.4 试验设计

新鲜莲藕洗净污泥，保留藕蒂按节将藕切断。以每组4节～6节藕放入保鲜剂中浸泡，保鲜剂的浓度如表1所示。

表1 保鲜剂各处理浓度与检测指标Table 1 Antistaling agent treatment concentration and detection index

浸泡1 h后取出沥干，分装于PE-尼龙复合保鲜袋中，2℃贮藏，同时以无处理作对照（表中显示为初值与终值）。测定指标为：色差、硬度、多酚氧化酶活性、可溶性糖、总酸、腐烂率等，评价保鲜效果。

2 结果分析

2.1 不同浓度保鲜剂处理对莲藕褐变程度的影响

严重褐变的莲藕会丧失商品价值，试验中采用色差Lab*体系中的L*值来反映莲藕表皮的褐变程度，L*值下降，则反映莲藕褐变加剧。莲藕经20 d贮藏后褐变测定结果见图1。

图 1 CA、ClO2、VC对莲藕褐变的影响Fig.1 Effect of CA，ClO2，VCon browning of lotus root

CA与VC处理组莲藕褐变度均呈现先升后降趋势，对照组单边下降趋势，因柠檬酸（CA）和维生素C（VC）对莲藕表皮多酚和醌有较强的清除作用，可通过调节pH值和抗氧化功能降低莲藕褐变相关酶系活性，CA与VC处理组对藕贮藏前期褐变有较明显地抑制效果，但在后期效果分化较为严重，0.6%VC处理组比对照增加10.04%，而0.3%与0.7%CA处理组下降12.58%与9.749%，对照组L*值终值比初值下降20.74%，100 mg/L ClO2处理组增加9.44%。从数据中明显看出前期CA与VC处理组可大幅度地提升莲藕表皮白度，但CA处理组后期褐变速度比其它组快，ClO2提升幅度小但效果维持时间长，外观品质佳。因此可利用柠檬酸组前期对褐变的作用，复配ClO2与VC可较好的控制鄂莲3号莲藕褐变的发生。

2.2 不同浓度保鲜剂处理对莲藕硬度的影响

硬度变化可反映莲藕含水量的高低、营养物质消耗快慢与软化腐烂是否出现等情况，可作为莲藕新鲜程度的判断指标。莲藕硬度测定结果见图2。

图 2 CA、ClO2、VC、CaCl2对莲藕硬度的影响Fig.2 Effect of CA，ClO2，VC，CaCl2on hardness of lotus root

由图2可知，CaCl2处理组硬度整体均高于其他处理组，各处理组中最优处理结果为0.7%CA处理组比初始下降1.56%、0.8%VC处理组硬度下降9.79%、50 mg/L ClO2处理下降2.72%，0.6%CaCl2处理组下降0.03%、对照处理组下降2.72%，因Ca2+对维持细胞渗透压作用明显，其他处理组优势作用主要为杀菌抑菌、抗氧化等为主，对硬度维持效果与CaCl2处理相比较弱，而国标中适用于新鲜蔬菜处理含Ca2+仅为CaCl2一种，因此选择CaCl2浸泡处理是维持莲藕硬度理想选择。

2.3 不同浓度保鲜剂处理对莲藕可溶性糖的影响

以前人研究结果可知低温贮藏对莲藕糖代谢速率降低有较大贡献，此次试验各组以同一温度冷藏，不考察贮藏温度对莲藕可溶性糖含量的影响。可溶性糖含量测定结果见图3。

图 3 CA、ClO2、VC、CaCl2对莲藕可溶性糖的影响Fig.3 Effect of CA，ClO2，VC，CaCl2on soluble sugar of lotus root

所有组的糖含量均高于对照，其他都较好保持可溶性糖的含量。不同浓度的柠檬酸、ClO2处理组与初值相比变化率为±1%，今后试验中可重点研究柠檬酸、ClO2对糖代谢速率的影响。

2.4 柠檬酸处理对莲藕总酸的影响

柠檬酸浸泡对莲藕贮藏有积极作用，但需要考虑其残留量是否过高。通过多次总酸测定，测定结果见表2。

表2 柠檬酸对莲藕总酸的影响Table 2 Effect of CA on total acid of lotus root

由表2数据可知，经柠檬酸处理后莲藕的总酸并未出现上升情况，可初步判断本次试验中柠檬酸处理，经清洗后，最终残留量不高，具体柠檬酸残留量待高效液相色谱进行检测，本文将不做深入研究。

2.5 不同浓度保鲜剂处理对莲藕腐烂程度的影响

腐烂率结果见表3。

表3 各处理组腐烂率结果Table 3 Results of decay rate

由表3可得出CaCl2处理组腐烂率远高于其它三组处理，其中ClO2处理组腐烂率较低，与其强抑菌杀菌作用相符，效果显著；CA与VC处理组腐烂率2.6%～8.9%之间，降低莲藕表皮pH值对其腐败菌生长有一定的抑制作用。

2.6 不同浓度保鲜剂处理对鲜切莲藕多酚氧化酶（PPO）的影响

褐变主要原因与氧气、Cu2+和底物有关，而莲藕褐变主要为酶促褐变，多酚氧化酶[12]活力可直接反应褐变情况。VC可与多酚氧化酶竞争细胞内氧气，降低细胞内活性氧浓度，VC和柠檬酸可共同破坏多酚氧化酶反应环境（酸性），抑制多酚氧化酶的活性。从图2～图4可知，经20 d贮藏后各处理组PPO酶活均高于初始值，柠檬酸与VC处理组PPO酶活性随着浓度升高而降低，其中1%柠檬酸和1%VC处理组比对照PPO酶活性分别降低44.4%与27.7%，效果明显。ClO2处理组PPO酶活随着浓度升高而增加，200 mg/L ClO2处理组高于对照终值，可见ClO2应用于莲藕时浓度不易过高。

图4 CA、ClO2、VC对莲藕多酚氧化酶活性的影响Fig.4 Effect of CA，ClO2，VCon Soluble sugar of lotus root

3 结论和讨论

通过试验表明，所选择的4种保鲜剂ClO2、VC、CA、CaCl2，其中 ClO2、CA 与 VC对鄂莲 3号的表皮褐变与多酚氧化酶活性有较好的抑制作用，CaCl2对莲藕硬度维持效果好，可溶性糖含量稳定，ClO2处理后，腐烂率较低，杀菌效果明显。

前人研究中有采用真空包装隔氧的方法[13]，降低莲藕褐变速率，但此方法会增加莲藕无氧呼吸作用产生乙醇，对细胞产生毒害作用，导致贮藏失败，因此莲藕在贮藏过程中褐变，在现有国标体系下应用单一添加剂对莲藕褐变控制，效果较为一般，应研究将所选四种添加剂复配后使用，突破褐变这一关键技术问题，为进行大规模的生产进行深入研究，其有较大的市场开发潜力和前景。

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Effects of Antistaling Agent on Postharvest Quality of Elian No.3

WU Jian1，CHU Wei-xiong1，ZHAO Jian-ping1，MAO Hui-hui2
（1.Jiaxing Academy of Agricultural Sciences，Jiaxing 314016，Zhejiang，China；2.Jiaxing Vocational Technical College，Jiaxing 314001，Zhejiang，China）

Jiaxing have large area of lotus root cultivation.Elian no.3 matures in July，high temperature accelerate the browning of lotus root，and easy to lose moisture and decay.Screening of preservatives in line with national standards to inhibit the browning of lotus root.To prolong the storage period of lotus root，maintain the quality and commodity value.Choose different concentrations four kinds of preservative reagent of chlorine dioxide，citric acid，VC，CaCl2.After wash lotus root soaking preservative reagent.The determination of lotus root after cold storage 20 days.The color，total sugar，total acid and polyphenol oxidase activity were determined.The browning of lotus root and the activity of PPO enzyme was obvious restrain by 100 mg/L ClO2，1%CA and 0.7%VCtreatment.0.6%CaCl2treatment can maintain good hardness of lotus root.During the storage period，the sugar content was not decreased，andlow decay rate.The total acid content of lotus root was not increased after citric acid treatment.Get good preservation result.

lotus root；antistaling agent；postharvest browning；Elian No.3

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.24.040

嘉兴市科技成果转化项目（2015BY23010）

吴剑（1985—），男（汉），工程师，硕士，主要从事果蔬贮藏加工理论与技术研究。

2017-05-09