草酸对荸荠外观影响及贮藏效果研究

李飞 李洁 严守雷 王茜 郑彬 曹逍

草酸是生物体的一种代谢产物，广泛存在于动物、植物以及真菌生命体中[6]，在植物生理活动和防御系统维持上具有很重要的意义[7]。 研究表明，草酸能够提升猕猴桃果实的抗氧化能力， 延长猕猴桃果实的低温贮藏期[8]；采前喷洒草酸溶液能延长采后西兰花贮藏期， 提高采后西兰花抗氧化能力[9]；草酸处理能使采后蜂糖李保持较高的可溶性固形物和可滴定酸含量，抑制固酸比升高和VC 降解[10]，且对抑制雷竹笋褐变、延缓笋木质化具有较好效果[11]。 此外，草酸对莲藕[12]、山药[13]、芒果[14]、马铃薯[15]、莴苣[16]等作物的保鲜也具有较好的效果。

本试验研究了不同浓度草酸处理与蒸馏水处理，其中蒸馏水处理为对照（CK），在4℃低温避光贮藏条件下，荸荠外观、失重率、腐烂率、菌落总数、相对电导率、丙二醛、可溶性固形物等指标变化，并试图了解草酸对荸荠表面锈垢的清除效果以及保鲜机理，以期为清除荸荠表面锈垢和贮藏保鲜提供一定的理论依据和实践基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

荸荠：产地源于广西省桂林市，购买于华中农业大学农贸市场。购买时荸荠表面带泥，选取大小均一、无机械损伤、无腐烂变质、成熟度均匀的荸荠备用。

草酸（规格：食品级；江苏佰业生物科技有限公司）；平板计数培养基（规格：BR；青岛海博生物技术有限公司）；NaCl （规格：AR； 国药集团化学试剂公司）；硫代巴比妥酸（规格：AR；国药集团化学试剂公司）；三氯乙酸（规格：AR；国药集团化学试剂公司）。

1.2 试验设计与方法

①样品预处理 将购买的荸荠用自来水冲洗，洗掉表面的泥沙、腐叶后，分别用浓度为0.1%、0.5%、1.0%、2.0%的草酸液浸泡，按荸荠样品（质量）∶草酸液（体积）=1∶1 的比例（即1 kg 荸荠用1 L 草酸液浸泡）浸泡15 min，后用蒸馏水洗掉荸荠表面的草酸溶液，对照用蒸馏水浸泡。

将处理后的荸荠自然晾干至表面无水分为宜，用PE 聚乙烯薄膜袋包装。 试验设置5 个处理，即0.1%、0.5%、1.0%、2.0%的草酸液和对照（CK）浸泡处理，每处理3 次重复，每个重复5 袋，每袋放10个荸荠。 PE 袋大小为250 mm×200 mm，双面12 丝（厚0.12 mm），使用真空充气包装机进行抽真空封口包装后，贮藏在温度为4±2℃、相对湿度为45%～70%的冰箱。 每隔10 d 测定1 次相关理化指标，包括菌落总数、失重率、腐烂率、色度变化、可溶性固形物（SSC）含量、丙二醛（MDA）含量等。

②指标测定 失重率，参照Lara 等[17]的方法进行测定。 腐烂率，参照顾仁勇等[18]的方法进行测定。总色差Δ*，参照张树航等[19]的方法进行测定。可溶性固形物含量，参照谢玉花等[20]的方法进行测定。丙二醛含量，参照杨莹[21]的方法，采用硫代巴比妥酸法测定。 相对电导率，参照尹璐等[22]的方法进行测定。 菌落总数，参照GB 4789.2-2016 测定[23]。

1.3 数据处理

2 结果与分析

2.1 不同浓度草酸处理对荸荠外观的影响

果蔬的感官品质和色泽是影响消费者购买和消费的直接因素之一[24]。 由图1 可知，贮藏40 d 时对照的荸荠表面依然存在锈垢， 且不易清洗和去除，而各草酸处理的荸荠表面几乎没有锈垢，说明草酸可清除荸荠表面的锈垢[25]。 且由于草酸具有强氧化还原性，能使荸荠表面更光亮，呈现鲜艳的红褐色，说明草酸处理可清除荸荠表面的锈垢，提升荸荠表面光泽度，提高荸荠的商品价值。

图1 不同浓度草酸处理对荸荠外观的影响注：从左至右依次为贮藏40 d 时的对照，0.1%、0.5%、1.0%、2.0%草酸处理荸荠样品

2.2 不同浓度草酸处理对荸荠失重率的影响

果蔬的失重率是判定果蔬贮藏效果的重要指标之一，随着贮藏时间的延长，荸荠的呼吸作用和代谢作用会造成不同程度的失水和营养物质减少现象，直观体现为荸荠质量下降[26]。 由表1 可知，随着贮藏时间的增加， 各处理的失重率均增加， 除贮藏10 d外，其他贮藏时间下对照的失重率均最高，贮藏40 d时失重率达0.312%，显著高于不同浓度草酸处理；整体来看，0.1%草酸处理的荸荠效果最好， 贮藏40 d时失重率仅0.121%，显著低于其他处理（ ＜0.05）。处理效果其次的是1.0%和0.5%草酸处理。 贮藏10 d时， 各草酸处理的荸荠失重率与对照的差别不大，可能是未去皮贮藏， 短时间内荸荠皮对水分和营养物质保持具有一定的效果。 说明随着贮藏时间的延长，草酸处理能够降低荸荠的失重率， 提升商品价值。

表1 不同浓度草酸处理对荸荠失重率的影响 %

2.3 不同浓度草酸对荸荠腐烂率的影响

贮藏过程中， 由于腐败细菌等微生物的侵染，可能使果蔬品质败坏，从而增加腐烂率[27]。 由表2 可知，适当浓度草酸处理能抑制荸荠腐烂， 其中0.5%草酸处理效果最好， 贮藏至30 d时荸荠腐烂率为0，贮藏40 d 时，腐烂率为20.00%， 显著低于其他4 个处理（ ＜0.05）。而2.0%草酸处理的荸荠在贮藏20、30、40 d 的腐烂率均最高，分别为13.33%、26.67%、46.67%， 其中， 贮藏20、40 d 时腐烂率显著高于其他4 个处理（ ＜0.05）。且在贮藏至20 d 时，仅1.0%草酸和2.0%草酸处理的荸荠发生腐烂现象，其他3 个处理均未腐烂。可能是浓度太高使荸荠表面组织发生损伤，破坏了荸荠的表面结构，从而增加了腐烂率[12]。

表2 不同浓度草酸处理对荸荠腐烂率的影响 %

2.4 不同浓度草酸对荸荠总色差Δ *的影响

色泽是影响果蔬商品价值的重要因素， 也可以作为判断果蔬品质是否发生变化的重要指标， 保持产品色泽是加工过程中的重要因素和指标[28]。一般来说， 荸荠的酶促褐变反应是由多酚氧化酶（PPO）引导进行的非酶聚合，最终形成色素，发生褐变[29，30]。 由表3 可知，在贮藏0、10、20、30、40 d 时，对照与不同草酸处理间的总色差Δ*均不存在显著差异（ ＞0.05），可能是荸荠在带皮贮藏情况下，草酸处理对球茎组织的色差与对照没有明显区别，说明草酸处理对贮藏期间荸荠球茎组织的色差影响较小。

表3 不同草酸处理对荸荠总色差Δ *的影响

2.5 不同浓度草酸对荸荠可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物的含量因果蔬种类及成熟度等不同而不同[29]。 由表4 可以看出，随着贮藏时间的延长，对照及不同浓度草酸处理的荸荠可溶性固形物含量呈不断下降趋势。 其中， 贮藏0、10 d 时，以1.0%和2.0%草酸处理的荸荠可溶性固形物含量较高，贮藏30 d 时，以0.1%、0.5%、1.0%草酸处理的最高，均为9.33%，贮藏40 d 时，以0.1%草酸处理的最高，各贮藏时长下，5 个处理间均不存在显著性差异（ ＞0.05）。其中以0.1%草酸处理的下降趋势较为缓慢，其次为0.5%草酸处理，表明这2 个处理能够更好地保持荸荠在贮藏期间的营养品质，使荸荠有更好的食用价值。

表4 不同浓度草酸处理对荸荠可溶性固形物含量的影响 %

2.6 不同浓度草酸对荸荠丙二醛的影响

丙二醛含量是反应采后果蔬膜脂过氧化产物的指标，是衡量果蔬在贮藏期间品质变化的重要指标之一，其含量的多少能反应果蔬细胞膜脂过氧化程度[31]。 由表5 可知，随着贮藏时间的延长，对照与不同浓度草酸处理的丙二醛含量都呈升高趋势，其中，贮藏10、30 d 时，0.5%草酸处理的丙二醛含量含量均显著低于其他处理（ ＜0.05），贮藏20 d 时，其丙二醛含量仅高于0.1%草酸处理， 贮藏40 d时，0.1%草酸处理的丙二醛含量最低，为0.085 μmol/g，与0.5%草酸间无显著差异， 但显著低于其他处理。 而贮藏40 d 时，2.0%草酸处理的丙二醛含量最高，为0.115 μmol/g，显著高于其他4 个处理。 说明低浓度草酸能抑制丙二醛含量的升高， 减弱膜脂过氧化程度， 而高浓度草酸不仅不能抑制丙二醛含量，反而促进其含量上升。

表5 不同浓度草酸处理对荸荠丙二醛含量的影响 μmol/g

2.7 不同浓度草酸对荸荠相对电导率的影响

相对电导率是反应荸荠细胞膜完整性和其质量指标的重要因素之一[22]，细胞和组织的损伤会加大荸荠贮藏期间的腐败程度[32]。 如表6 所示，不同草酸处理对荸荠的相对电导率影响较大，各贮藏时长下，均以2.0%草酸处理的相对电导率最大，除贮藏20 d外，其均显著高于其他4 个处理， 其次为1.0%草酸处理。 贮藏30、40 d 时，1.0%和2.0%草酸处理的相对电导率快速升高，贮藏40 d 时，相对电导率分别达到33.0%和38.7%，显著高于其他3 个处理，且2.0%草酸处理显著高于1.0%草酸处理（ ＞0.05）。 而0.1%和0.5%草酸处理的相对电导率相对上升较慢，贮藏30 d 时，0.1%草酸处理与对照显著低于其他处理，其次是0.5%草酸处理；贮藏40 d 时，0.1%草酸处理最低， 显著低于其他4 个处理， 其次是0.5%草酸处理。说明低浓度草酸对细胞组织损伤较小，而高浓度草酸对细胞膜组织损伤较大[33]。

处理 贮藏0 d 贮藏10 d 贮藏20 d 贮藏30 d 贮藏40 d CK 6.09 5.88 5.94 5.86 5.84 0.1%草酸 4.83 4.17 4.61 4.59 4.31 0.5%草酸 4.10 4.00 3.93 3.32 3.92 1.0%草酸 3.77 3.68 3.78 3.79 5.23 2.0%草酸 3.48 3.55 3.67 3.75 4.91

2.8 不同浓度草酸对荸荠菌落总数的影响

当前食品的加工生产、贮藏及销售，大多基于低温冷链环境，低温贮藏能最大限度降低农产品的损耗[34]，使农产品保持很好的品质，并能抑制或延缓其表面微生物的生长，延长货架期[35，36]。由表7 可以看出，不同浓度草酸处理后，荸荠表面的菌落总数有所下降，说明草酸处理降低了荸荠表面微生物的数量。 在贮藏0、10、20 d 时，草酸浓度越高，荸荠表面的菌落总数越小， 其表面的微生物数量越少。而在贮藏30、40 d 时，菌落总数随草酸浓度的增大呈先下降后上升再缓慢下降的趋势。 表明贮藏前期， 高浓度草酸能很好地抑制荸荠表面的微生物，但贮藏后期，由于高浓度草酸对荸荠组织造成了损伤，荸荠出现了不同程度的腐烂情况，微生物数量明显变多。 整体来说，贮藏期间0.5%草酸处理能很好的杀死或抑制微生物的生长。

3 结论

施用不同浓度的草酸对荸荠进行浸泡处理，能够去除荸荠表面的锈斑，使荸荠的外观形状和色泽得到较好的改善，而草酸浓度的差异对荸荠的外观改善效果是不相同的。 本研究表明，在低温贮藏条件下，适宜浓度的草酸浸泡不仅能降低贮藏过程中荸荠的菌落总数、腐烂率及失重率，还能抑制相对电导率、可溶性固形物和丙二醛含量的变化。 当草酸浓度升高到2.0%时， 对荸荠表面的锈斑去除效果越好，表面越光亮，但会对荸荠表皮造成一定的损伤，贮藏后期会加速荸荠腐败变质。 相比对照和其他浓度草酸处理，0.5%草酸浸泡处理能够清除荸荠表面的锈斑， 改善贮藏期间荸荠的外观品质，降低腐烂率、丙二醛含量和微生物数量，维持较低水平的电导率，延缓可溶性固形物含量的下降，从而维持较好的感官品质和价值特性。