溶菌酶和二氧化氯对兰州百合鳞茎片保鲜效果的比较

魏丽娟，冯毓琴，李翠红

（甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所，甘肃 兰州 730070）

兰州百合（Lilum davidi var.unicdor cotton）是甘肃省兰州市特产，也是国家地理标志农产品，其地下鳞茎色白如玉，肉质肥厚细腻，味醇香甜，营养丰富，药食兼用，素有“蔬菜人参”的美誉[1]。兰州百合鳞茎的销量不仅在国内逐年增长，在美国、日本、澳大利亚等国家也具有广阔市场。

根据检疫要求，食用百合鳞茎在出口销售包装时须剥开鳞茎，去除内层分生能力强的鳞茎片，这导致鳞茎片脱离鳞茎基部而更易失水变质，因此解决生产实践中兰州百合鳞茎片的保鲜问题非常重要[2]。

溶菌酶（lysozyme，LZ）可以水解细菌细胞壁肽聚糖，从而达到抑制和杀灭细菌的效果[3]，根据其来源可以分为蛋清LZ、动物LZ、植物LZ 等不同种类，其中蛋清LZ 价格低，原材料量大普遍，故其应用范围相较其他几种类型更为广阔[4]。二氧化氯是一种水溶性强氧化剂，其抗菌机理基于它的氧化性，二氧化氯能高效杀灭微生物，且安全无残留，研究表明，二氧化氯可有效降低采后果蔬的自然发病率，维持采后品质[5]。

现今在果蔬贮藏保鲜领域开发绿色环保型保鲜剂已逐渐成为研究热点，近几年新型绿色果蔬保鲜剂（二氧化氯、水杨酸等）在百合鳞茎的贮藏保鲜中应用较多[6-7]。课题组前期研究结果表明，在兰州百合鳞茎片的贮藏保鲜中，二氧化氯相比单一的水杨酸与壳聚糖具有较好的效果[8]；溶菌酶主要在水产工业、制酒及饮料行业发挥其保鲜优势[9]，但在食用百合鳞茎保鲜中的应用报道鲜见。

本文探究不同浓度溶菌酶对百合鳞茎片的保鲜效果，且与不同浓度的二氧化氯处理作对比，以期为兰州百合的出口保鲜筛选出性能优良的绿色保鲜剂。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜的兰州百合鳞茎采挖于兰州市七里河区西果园乡，样品要求色白净、大小均匀、无病虫害及机械损伤，花球直径7 cm 左右，清除表面泥土。

2，6-二氯酚靛酚、维生素C、草酸、G-250 考马斯亮蓝、85%磷酸、牛血清蛋白、盐酸、无水甲醇、磷酸钠、L-蛋氨酸、乙二胺四乙酸二钠、核黄素、过氧化氢、氮蓝四唑、二硫苏糖醇（dithiothreitol，DTT）、聚乙烯比咯烷酮（polyvinyl pyrrolidone，PVP）（均为分析纯）：甘肃中瑞化工有限公司；稳定性二氧化氯消毒剂（质量分数10%）：北京华茂天成科技发展有限公司；溶菌酶（20 000 U/mg）：上海源叶生物科技有限公司。

SQP 型电子天平：赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；Cary-100 型紫外-可见分光光度计：安捷伦科技有限公司；TGL-16M 台式离心机：湘南星科科学仪器有限公司；HH-S6 型电热恒温水浴锅：北京科伟永兴仪器有限公司；DW-86L388J 医用低温保存箱：青岛海尔特种电冰柜有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 样品制备

蛋清溶菌酶取3 个浓度[10-12]：0.01%、0.05%、0.10%，二氧化氯按产品使用说明（餐具、食品、肉食、果蔬消毒保鲜及除农药残留50～75 mg/L）设3 个浓度：30、45、60 mg/L。

将百合鳞茎剥片，留取外层，测定各指标初始值；以百合鳞茎片与处理溶液为200∶1（g/L）的比例，将百合鳞茎片分别浸泡于蒸馏水（对照组），0.01%、0.05%、0.10%的溶菌酶溶液，30、45、60 mg/L 的二氧化氯溶液处理15 min，捞出均匀铺于滤纸，自然晾干鳞茎片表面水分，装入保鲜盒，在（4.0±0.5）℃的冰箱中贮藏，各处理3 次重复，每3 d 取样测定1 次相关指标，贮藏期为15 d。

1.2.2 指标测定方法

1）抗坏血酸含量测定：采用滴定法测定[13]。

2）可溶性蛋白含量的测定：参考刘婷等[14]的方法并略有改动。称取样品2.0 g 于研钵中，加入5 mL 蒸馏水研磨匀浆，4 000 r/min 离心10 min，取上清液1 mL加入5 mL G-250 考马斯亮蓝振荡均匀，静置2 min，595 nm 波长处测定其吸光度。

3）总酚含量的测定：参考程志华等[15]的方法并稍作修改。

4）超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）及过氧化氢酶（catalase，CAT）活性的测定：取样品1 g 于预冷的研钵中，加入适量的石英砂、7 mL 提取缓冲液（50 mmol/L 磷酸缓冲液pH7.5）研磨匀浆后于4 ℃，10 000 r/min 离心15 min，取上清液用于分析测定SOD、CAT 活性[16]。酶活性的测定参照Jiang 等[17]的方法。

1.3 数据分析与处理

每个处理做3 次重复，得3 次平行试验数据，数据的整理以及折线图的绘制采用Excel 2010，数据之间的差异性（P<0.05 为差异显著）采用IBM SPSS Statistics 16.0 进行分析，利用Duncan's 多重比较和T 检验进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 溶菌酶和二氧化氯对兰州百合鳞茎片贮藏期间抗坏血酸含量的影响

抗坏血酸是存在于新鲜果蔬中的高效抗氧化剂[18]，是衡量果蔬贮藏品质的重要指标。不同浓度的二氧化氯和溶菌酶对兰州百合鳞茎片贮藏期内抗坏血酸含量的影响如图1 所示。

图1 不同浓度的两种保鲜剂对兰州百合鳞茎片贮藏期VC 含量的影响Fig.1 Effects of two preservatives with different concentrations on VC content in Lanzhou lily bulb during storage

由图1 可知，各组VC含量在整个贮藏期呈现下降趋势，整体来看，二氧化氯各处理组的VC含量高于溶菌酶各处理组，对照组下降最快且在7 个处理组中最低；二氧化氯处理组的VC含量与使用浓度呈正比，而溶菌酶处理组中0.05%处理组的VC含量最高，0.10%处理组次之，0.01%浓度处理最低。整个贮藏期60 mg/L的二氧化氯处理组的VC含量一直最高，且在贮藏结束时显著高于其他处理组（P<0.05）。T1.溶菌酶处理；T2.二氧化氯处理；CK.蒸馏水处理。同一时间的不同字母表示差异显著（P<0.05）。

二氧化氯处理后鳞茎片表面含有氯化物（Cl2、HOCl、ClO2），可减缓VC的氧化或分解，使得鳞茎片中的VC损失相对较小[19]。

2.2 溶菌酶和二氧化氯对兰州百合鳞茎片贮藏期间可溶性蛋白含量的影响

可溶性蛋白含量与果蔬中主导生命活动的酶具有正相关性[20]。不同浓度的两种保鲜剂对兰州百合鳞茎片贮藏期可溶性蛋白含量的影响如图2 所示。

图2 不同浓度的两种保鲜剂对兰州百合鳞茎片贮藏期可溶性蛋白含量的影响Fig.2 Effects of two preservatives with different concentrations on soluble protein content in Lanzhou lily bulb during storage

由图2 可知，各组的可溶性蛋白含量整体呈先上升后下降趋势，起初的上升趋势可能是百合鳞茎片低温贮藏胁迫的结果[21]，贮藏中后期由于鳞茎片逐渐衰老消耗机体内蛋白质造成可溶性蛋白含量降低。贮藏期间二氧化氯各处理组的可溶性蛋白含量要显著高于溶菌酶各处理组及对照组（P<0.05），其中二氧化氯处理组的可溶性蛋白含量与使用浓度呈正比，溶菌酶处理组中0.05%浓度处理的可溶性蛋白含量最高，0.10%浓度处理次之，0.01%浓度处理最低。整个贮藏期7 个处理中60 mg/L 的二氧化氯处理组的可溶性蛋白含量最高，对照组最低。

2.3 不同浓度溶菌酶和二氧化氯对兰州百合鳞茎片贮藏期间总酚含量的影响

酚类物质影响植物的生长发育、信号转导等，且具有抑菌、防腐、抗氧化作用[22]。不同浓度的两种保鲜剂对兰州百合鳞茎片贮藏期总酚含量的影响如图3 所示。

图3 不同浓度的两种保鲜剂对兰州百合鳞茎片贮藏期总酚含量的影响Fig.3 Effects of two preservatives with different concentrations on total phenols content in Lanzhou lily bulb during storage

由图3 可知，各处理组的总酚含量的变化趋势为先升后降，升高的原因可能是低温造成百合鳞茎片防御体系增强，进而促使总酚合成酶活性升高；后期由于衰老减弱抵御能力，总酚含量下降[23]。保鲜剂处理百合鳞茎片的总酚含量比对照处理的升高速度快，且下降速度慢；溶菌酶处理组中0.05%浓度处理的总酚含量最高，0.10%浓度处理次之，0.01%浓度处理最低，二氧化氯处理组的总酚含量与使用浓度呈正比；二氧化氯处理效果优于溶菌酶处理，贮藏结束时二氧化氯处理组的总酚含量显著高于溶菌酶处理组及对照组（P<0.05）。

2.4 不同浓度溶菌酶和二氧化氯对兰州百合鳞茎片贮藏期间SOD 和CAT 活性的影响

SOD 是果蔬贮藏过程中重要的自由基清除酶，它与其他抗氧化酶协同防御活性氧对细胞膜系统的伤害，延缓果蔬后熟衰老进程[24]；CAT 是果蔬后熟衰老过程中重要的保护酶，可有效清除自由基，保护细胞膜结构。不同浓度的两种保鲜剂对兰州百合鳞茎片贮藏期SOD 和CAT 活性的影响如图4 所示。

图4 不同浓度的两种保鲜剂对兰州百合鳞茎片贮藏期SOD 和CAT 活性的影响Fig.4 Effects of two preservatives with different concentrations on SOD activity and CAT activity in Lanzhou lily bulb during storage

由图4A 可知，各组SOD 活性的第一个高峰是在贮藏期第3 天，此时60 mg/L 的二氧化氯处理组最高，对照组最低，3 d 后各组SOD 活性回落，第12 天时，各组SOD 活性又出现峰值，此时60 mg/L 的二氧化氯处理组最高，且到贮藏结束时显著高于其他处理组（P<0.05），SOD 活性变化呈“双峰”曲线。由图4B 可知，各组CAT 活性均呈先上升后下降的趋势，其大小变化趋势接近SOD 酶活性；各组在贮藏第12 天时出现峰值，贮藏结束时二氧化氯处理组的CAT 活性显著高于溶菌酶处理组和对照组（P<0.05），且60 mg/L 浓度处理效果最好。从整体来看，二氧化氯处理相比溶菌酶处理对保护酶的刺激更明显。

3 讨论与结论

本试验中，溶菌酶的保鲜效果较差，主要是因为引起兰州百合鳞茎腐烂变质的病原菌是黄曲霉和米根霉[25]，而单一的溶菌酶其特异性明显，即对黄曲霉和米根霉不具有杀灭作用[4]，而二氧化氯可以杀灭包括各种霉菌在内的微生物，有广谱高效抗菌杀菌性能。为给兰州百合的出口保鲜筛选出性能优良且绿色环保的保鲜剂，本文对比研究溶菌酶和二氧化氯对兰州百合鳞茎片的保鲜效果，结果表明，与蒸馏水浸泡处理的对照组相比，溶菌酶和二氧化氯处理均能较好地维持鳞茎片的VC含量和可溶性蛋白含量，提高百合鳞茎片的总酚含量，延缓SOD 和CAT 活性下降，但二氧化氯处理比溶菌酶处理效果更显著。因此在实际生产操作中，在单一的保鲜剂使用方面推荐二氧化氯作为兰州百合鳞茎片的保鲜剂，且在规定的使用浓度范围内越高的浓度能够达到越好的保鲜效果。