丁香酚复合保鲜剂对鲜切藕片保鲜效果的影响

李 岚，黄教艳，许金蓉

（广西科技大学 生物与化学工程学院，广西柳州 545006）

莲藕隶属于莲科，一种水生植物，是我国最具特色的水生蔬菜[1]，味道甘甜爽口，含有利于人体的微量元素、氨基酸、绿原酸、焦儿茶素等营养物质。经原料选择、清洗、去皮、切分等工艺加工而成的莲藕片具有新鲜、经济、方便等特点，市场潜力大。但由于切割使果蔬发生一系列不利于保持其品质的生理生化反应，包括酶促和非酶促褐变、风味损失、组织变老、营养物质流失等[2]，并随着贮藏时间的延长导致其感官品质下降，影响产品货架期。酚类物质是鲜切藕片发生褐变的主要原因，而多酚氧化酶（PPO）作为鲜切藕片贮藏期间酶促褐变的关键酶，会催化酚类物质氧化，降低藕片的感官品质。丁香酚具有抑菌保鲜作用，植酸和茶多酚是天然的抗氧化剂和保鲜剂，乙二胺四乙酸（Ethylene Diamine Tetraacetic Acid，EDTA）可作为抗氧化剂和稳定剂，具有安全、高效、经济等优点，在很大程度上能够解决鲜切藕片在贮藏期间的褐变、失重等问题，保鲜效果良好。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂和仪器

市售成熟度一致的新鲜莲藕。

丁香酚、植酸、茶多酚、二氧化氯，国产食品级；EDTA、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、邻苯二酚、无水乙醇和氯化钙，国产分析纯。

2004C型分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；SC-3610低速离心机（安徽中科中佳科学仪器有限公司）；BCD-176M电子天平（合肥美的电冰箱有限公司）；SHB-B95A型循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）；DZD-600/2 SA真空包装机（南通腾跃包装机械有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

鲜藕加工工艺流程为鲜藕→清洗→去皮→切片→保脆→消毒→浸泡保鲜→自然沥干→真空包装→低温冷藏（0～5 ℃），具体操作方法如下。

将鲜藕表面杂质清洗去皮，横切成3 mm薄片，放入0.40% CaCl2溶液中浸泡10 min保脆，而后将其放入0.10%的二氧化氯消毒水中灭菌15 min。最后分别放进不同浓度的丁香酚复合保鲜剂、植酸复合保鲜剂、茶多酚复合保鲜剂、EDTA复合保鲜剂中浸泡20 min，取出自然沥干后进行真空包装，并在0～5 ℃的条件下进行冷藏。同时将经过0.40%CaCl2溶液保脆，再经0.1%二氧化氯消毒过后的鲜切藕片作为本次试验的空白对照组。在冷藏第0天、第2天、第4天、第6天、第8天、第10天取出，分别测定鲜切藕片在贮藏期间的失重率、褐变度、PPO活性。

1.2.2 单因素试验设计

参考《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）[3]，以允许添加的最大使用量为临界值，按照1.2.1工艺流程，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种保鲜剂的添加量对鲜切藕片保鲜效果的影响。

1.2.3 正交试验设计

在单因素试验结果的基础上，在每个保鲜剂的最佳使用浓度前后选取两个较为接近的浓度，按照1.2.1的工艺流程，通过正交试验结果分析选择综合分数最高的组合确定复合保鲜剂中丁香酚、植酸、茶多酚、EDTA的最佳添加量。在本试验中，褐变度和失重率的重要性一样，所以综合分数为各指标隶属度之和，指标隶属度=（指标值－指标最小值）/（指标最大值－指标最小值），指标最大值隶属度为1，最小值为0。正交试验因素水平表见表1。

表1 正交试验因素水平表

1.2.4 指标测定

（1）失重率。采用称重法测定，按公式（1）计算。

（2）褐变度（BD）。采用消光值法[4]，样品按1∶10（质量比）加蒸馏水，低温匀浆2 min，取滤液于25 ℃保温5 min，而后稀释1倍，测定褐变度，结果以A410表示褐变程度。

（3）PPO活性的测定。采用消光值法，在文献[5]基础上略有改进，取0.5 mol·L-1磷酸盐缓冲液3.5 mL（pH 6.5）于1 cm比色杯中,加入0.1 mol·L-1邻苯二酚溶液1 mL，迅速加入0.5 mL酶液，混匀后记录A420的变化（每隔30 s记录一次吸光值（OD），共记录3 min）。以最初直线部分的斜率（OD/t）计算酶活力，以每分钟引起吸光值改变0.001所需的酶量定义为一个活力单位（U）。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果分析

2.1.1 不同浓度丁香酚对鲜切藕片保鲜效果的影响

从图1可知，丁香酚浓度为0.04%时，随着贮藏时间的延长，失重率和褐变度呈增大趋势，PPO活性则先降低后升高，贮藏第10天时PPO活性为104 U，与其他样品组相较，保鲜效果最佳。分析原因可能是前期复合保鲜剂能较好地抑制PPO活性，而随着贮藏时间的增加，其抑制作用逐渐减弱。PPO活性被抑制的第2～6天，褐变度增加缓慢，说明褐变度与PPO活性呈正相关，抑制PPO活性可有效降低褐变度。由此可得，复合保鲜剂配比为0.04%丁香酚+0.004%植酸+0.008%茶多酚+0.005%EDTA对鲜切藕片保鲜效果最好。

图1 不同浓度丁香酚复合保鲜剂对鲜切藕片相关指标的影响

2.1.2 不同浓度植酸对鲜切藕片保鲜效果的影响

由图2可知，植酸浓度为0.008%时，在整个贮藏时间内（0～10 d）失重率和褐变度变化范围分别为0.04%～1.02%和0.020～0.111，PPO活性在第0天为49 U，第10天为99 U，效果均优于其他样品组。根据所测定的失重率、褐变度、PPO活性数据结果分析可知，复合保鲜剂配比为0.04%丁香酚+0.008%植酸+0.008%茶多酚+0.005% EDTA对鲜切藕片保鲜效果最好。

图2 不同浓度植酸复合保鲜剂对鲜切藕片相关指标的影响

2.1.3 不同浓度茶多酚对鲜切藕片保鲜效果的影响

茶多酚是从茶叶中提取的一种酚类物质，具有良好的抗氧化性和抑菌性，能有效清除自由基，且安全无毒，将其应用于食品保鲜，可延长食品保质期，有效保护各种营养成分[6-7]。由图3可知，鲜切藕片的失重率和褐变度随贮藏时间的延长而升高，经0.032%茶多酚复合保鲜剂处理的样品在贮藏第6～10天时的失重率为0.49%～0.85%，褐变度为0.051～0.097，效果优于其他组别；所有样品组PPO活性总体是在第0～2天先下降，在第2～6天活性基本不变，第6天后PPO活性显著升高，第10天时PPO活性仅为90 U，低于其他样品组。因此，复合保鲜剂配比为0.04%丁香酚+0.008%植酸+0.032%茶多酚+0.005% EDTA，对鲜切藕片保鲜效果最好。

图3 不同浓度茶多酚复合保鲜剂对鲜切藕片相关指标的影响

2.1.4 不同浓度EDTA对鲜切藕片保鲜效果的影响

由图4可知，经0.020% EDTA复合保鲜剂处理的样品在整个贮藏期间，其失重率、褐变度的变化为0.03%～0.71%、0.019～0.090，PPO 活性在第0天为43 U，第 10 天为76 U，保鲜效果优于其他组别。因此，当复合保鲜剂的配比为EDTA 0.020%+丁香酚0.04%+植酸0.008%+茶多酚0.032%时，保鲜效果最好。

图4 不同浓度EDTA复合保鲜剂对鲜切藕片相关指标的影响

2.2 正交试验结果与分析

如表2所示，本次正交试验采用综合评分法，选取鲜切藕片第6天的褐变度和失重率作为测量指标，通过极差大小比较可得影响鲜切藕片保鲜效果的因素主次为A＞C＞B＞D，即丁香酚＞茶多酚＞植酸＞EDTA，综合分析可知最优方案为A3B3C2D1，即0.06%丁香酚+0.010%植酸+0.032%茶多酚+0.017% EDTA。选择最优方案A3B3C2D1进行验证试验，在第6天时测定其褐变度和失重率，分别为0.038和0.14%，均小于正交表中的最低值，该组合下的复合保鲜剂对鲜切藕片的保鲜效果最好。

表2 正交试验结果表

3 结论

本文通过单因素试验和正交试验，得出复合保鲜剂浓度最佳配比为0.06%丁香酚+0.010%植酸+0.032%茶多酚+0.017% EDTA。试验结果表明，经丁香酚复合保鲜剂处理的鲜切藕片，在真空包装和5 ℃冷藏条件下，贮藏至第6天时，其感官品质没有发生明显变化，能保持原有的新鲜状态，较好地维持了商品的价值，延长了货架期。丁香酚复合保鲜剂具有经济、安全、使用局限性低等优点，将其作为保鲜剂，为鲜切藕片的保鲜技术提供了参考。