酸性氧化電位水對(duì)鮮切蓮藕品質(zhì)的影響

張華，董月強(qiáng)，袁博，李素云，縱偉

（鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州450002）

酸性氧化電位水對(duì)鮮切蓮藕品質(zhì)的影響

張華，董月強(qiáng)，袁博，李素云，縱偉

（鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州450002）

通過(guò)對(duì)鮮切蓮藕進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)酸性氧化電位水（Acid oxidation-potential water，AOW）處理后冷藏，發(fā)現(xiàn)AOW處理能較好地保護(hù)鮮切蓮藕的品質(zhì)，與靜態(tài)AOW相比，動(dòng)態(tài)AOW有著更好的效果，經(jīng)動(dòng)態(tài)AOW處理的鮮切蓮藕貯藏15 d后，色澤良好，細(xì)菌總數(shù)在105以下，PPO和POD殘存酶活都在40%以下，可溶性固形物和總酚保持率分別達(dá)83%和73%；未處理的鮮切蓮藕15 d后細(xì)菌總數(shù)在108以上，PPO和POD殘存酶活都在70%以上，可溶性固形物、總酚分別下降了40%、47%，蓮藕已嚴(yán)重褐變，腐敗變壞。

酸性氧化電位水；褐變；品質(zhì)；貯藏

蓮藕是一種多年生宿根水生草本植物［1］，在國(guó)內(nèi)有大面積種植，又兼有水果的特性。蓮藕性寒味甘，入心、脾、胃三經(jīng)，鮮品偏于生津涼血，熬品偏于補(bǔ)脾益血，現(xiàn)代科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)蓮藕具有清除自由基、抗衰老的作用［2］。近年來(lái)蓮藕制品的需求量不斷增加，但由于加工過(guò)程中機(jī)械沖擊、天然保護(hù)層消失等原因，使得發(fā)生脫水、褐變等不良生理反應(yīng)，影響蓮藕制品的質(zhì)量和貨架期，其中褐變是導(dǎo)致蓮藕品質(zhì)下降的主要原因。目前，鮮切果蔬的保鮮方法主要是是化學(xué)試劑復(fù)合保鮮法［3-4］，雖然化學(xué)試劑處理在一定程度上能夠抑制鮮切果蔬褐變，但化學(xué)試劑處理所帶來(lái)的安全問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注。

酸性氧化電位水是近年來(lái)研制開(kāi)發(fā)的一種以電化學(xué)原理為基礎(chǔ)生產(chǎn)的高效低毒新型消毒劑，遇光、空氣或高溫會(huì)逐漸還原為普通水，對(duì)人體無(wú)害［5］。國(guó)內(nèi)外已有不少報(bào)導(dǎo)其可快速殺滅多種細(xì)菌和病毒，且低毒、無(wú)殘留、無(wú)腐蝕性，是一種理想的消毒劑。目前酸性氧化電位水應(yīng)用主要集中在食品工業(yè)、醫(yī)療系統(tǒng)、環(huán)境衛(wèi)生上［5-6］。國(guó)外有學(xué)者利用AOW對(duì)蘋果、西紅柿等果蔬進(jìn)行殺菌試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)殺菌率達(dá)到了70%左右［7］。本課題組已經(jīng)對(duì)酸性電位水在食品工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討［8］，并通過(guò)AOW處理鮮切蓮藕，對(duì)鮮切蓮藕酶活性和褐變程度的變化進(jìn)行了研究［9］，發(fā)現(xiàn)AOW處理能較好地保護(hù)鮮切蓮藕的色澤并鈍化了鮮切蓮藕中的多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶，本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)鮮切蓮藕進(jìn)行靜態(tài)AOW和動(dòng)態(tài)AOW處理并對(duì)貯藏期的微生物、色澤、酶活、可溶性固形物、總酚含量進(jìn)行研究，為AOW應(yīng)用于鮮切果蔬加工，延長(zhǎng)貯藏期提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1 材料與試劑

蓮藕：市售，選擇成熟度相同、大小一致、無(wú)明顯破損的新鮮蓮藕，冷藏（4℃），備用；磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚、巰基乙醇過(guò)氧化氫、氯化氫、鎢酸鈉、鉬酸鈉、磷酸、液溴、沒(méi)食子酸丙酯、甲酯均為分析純：天津市華東試劑廠；平板計(jì)數(shù)培養(yǎng)基、生化試劑：北京雙旋微生物培養(yǎng)基制品廠。

1.2 儀器與設(shè)備

LHD6型酸性氧化電位機(jī)：武漢麗輝新技術(shù)有限公司；BCD-213KDZ型冷藏柜：新飛電器有限公司；DK-98-Ⅱ型恒溫水浴鍋：天津市泰斯特儀器有限公司；HC-3618R型高速冷凍離心機(jī)：安徽中佳科學(xué)儀器有限公司；T6型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海普析通用儀器有限公司；SC-80C型全自動(dòng)色差計(jì)：北京康光儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 蓮藕預(yù)處理

將原料從冷庫(kù)中取出，用清水洗凈蓮藕上的淤泥，然后再用蒸餾水清洗，并將蓮藕分節(jié)后保藏于冷藏柜中。實(shí)驗(yàn)時(shí)將原料去皮，用不銹鋼刀切成厚5 mm的薄片。

1.3.2 電位水處理

將蓮藕切片放入大燒杯里，按要求加入適量的電位水，不停攪拌，處理完畢后裝入事先準(zhǔn)備好的自封袋里，放入冷柜冷藏。

動(dòng)態(tài)AOW處理：每5分鐘換一次新的AOW浸泡樣品，并不斷攪拌。

靜態(tài)AOW處理：一次性加入適量的AOW浸泡樣品，并不斷攪拌。

電位水處理?xiàng)l件：處理時(shí)間為25 min；料液比為1∶4（mL/mL）。

1.3.3 測(cè)定指標(biāo)

1.3.3.1 褐變度（BD）的測(cè)定

采用SC-80C全自動(dòng)色差計(jì)測(cè)定藕片的L值。L代表亮度（褐變程度），L值越大，表示顏色越白，褐變?cè)捷p［10］。

1.3.3.2 PPO活性測(cè)定

采用分光光度法，取樣品5 g，加入20 mL磷酸緩沖液，冰浴研磨后用200目的紗布過(guò)濾，濾液經(jīng)8 000 r/min，4℃條件下離心15 min，收集上清液，測(cè)前稀釋適當(dāng)倍數(shù)備用，酶活反應(yīng)體系包括：5.0 mL鄰苯二酚溶液和0.4 mL酶液混合放置，反應(yīng)體系在420 nm波長(zhǎng)下有最大吸收值，吸光值在3 min內(nèi)變化迅速，3 min后隨著底物鄰苯二酚被消耗吸光值變化減緩，因此用在420 nm下測(cè)定3 min內(nèi)吸光值的變化來(lái)表示PPO活性，本試驗(yàn)用殘存酶活表示處理后樣品的酶活狀態(tài)［11］。

1.3.3.3 POD活性測(cè)定

采用分光光度法，取樣品5 g，加入20 mL磷酸緩沖液，冰浴研磨后用200目的紗布過(guò)濾，濾液經(jīng)8 000 r/min，4℃條件下離心，收集上清液，測(cè)前稀釋適當(dāng)倍數(shù)備用，酶活反應(yīng)體系包括：2 mL磷酸緩沖液，2 mL 2%的H2O2溶液，1.0 mL的愈創(chuàng)木酚溶液，0.6 mL的酶液。反應(yīng)體系在470 nm波長(zhǎng)下有最大吸收值，在前2 min內(nèi)吸光值變化迅速，2 min后隨著底物被消耗吸光值變化減緩，因此用在470 nm下測(cè)定2 min內(nèi)吸光值的變化來(lái)表示POD活性，本試驗(yàn)用殘存酶活表示處理后樣品的酶活狀態(tài)［12］。

1.3.3.4 殘存酶活的測(cè)定

殘存活酶按式（1）計(jì)算：

1.3.3.5 微生物測(cè)定

采用國(guó)標(biāo)GB4789.2-2010中食品微生物學(xué)檢測(cè)菌落總數(shù)測(cè)定中的方法對(duì)樣品細(xì)菌總數(shù)進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3.6 可溶性固形物測(cè)定

取適量的樣品，用榨汁機(jī)榨汁，用200目絹布過(guò)濾，濾液經(jīng)8 000 r/min，4℃條件下離心，收集上清液，用折光儀進(jìn)行測(cè)定［13］。

1.3.3.7 總酚含量的測(cè)定

采用765 nm比色法［14］，以沒(méi)食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到回歸方程為：y=0.001 4x-0.001 5，R2= 0.999 3，樣品中的總酚以沒(méi)食子酸的含量表示，測(cè)量時(shí)蓮藕汁稀釋250倍。

2結(jié)果和分析

2.1 貯藏期內(nèi)細(xì)菌總數(shù)的變化

靜態(tài)與動(dòng)態(tài)AOW處理對(duì)樣品貯藏期細(xì)菌總數(shù)的影響見(jiàn)表1。

表1 貯藏期細(xì)菌總數(shù)的變化Table 1The changes in the total number of bacteria during storage

由表1可知，相比靜態(tài)AOW處理的樣品，動(dòng)態(tài)AOW處理的殺菌效果更顯著（p＜0.05），使細(xì)菌總數(shù)從105下降到102，隨著貯藏時(shí)間的增加，細(xì)菌總數(shù)緩慢上升，15 d后鮮切蓮藕的微生物仍保持在105以下。而15 d后，未處理和靜態(tài)AOW處理的鮮切蓮藕的細(xì)菌總數(shù)都在106以上，微生物繁殖加快，鮮切蓮藕褐變嚴(yán)重，已腐敗變壞。說(shuō)明鮮切蓮藕經(jīng)動(dòng)態(tài)AOW處理后能很好地保護(hù)鮮切蓮藕的生物指標(biāo)。

2.2 貯藏期內(nèi)L值的變化

靜態(tài)與動(dòng)態(tài)AOW處理對(duì)樣品貯藏期L值的影響見(jiàn)表2。

由表2可知，由于樣品的逐漸腐敗褐變，未處理和靜態(tài)處理的樣品L值顯著下降（p＜0.05），而動(dòng)態(tài)AOW處理的樣品L值沒(méi)有發(fā)生顯著變化，動(dòng)態(tài)AOW處理的鮮切蓮藕在15 d后仍保持了很好的色澤。

表2 貯藏期L值的變化Table 2The L value changes during storage

2.3 貯藏期間可溶性固形物的變化

靜態(tài)與動(dòng)態(tài)AOW處理對(duì)樣品貯藏期可溶性固形物的影響見(jiàn)圖1。

圖1 貯藏期可溶性固形物（%）的變化Fig.1The changes of soluble solids during storage

由圖1可知，在貯藏過(guò)程中，靜態(tài)AOW處理和未處理的樣品隨著貯藏時(shí)間的增加，可溶性固形物含量顯著下降（p＜0.05），15 d后未處理和靜態(tài)AOW處理的鮮切蓮藕的可溶性固形物含量分別降到4.32%、5.03%，與新鮮蓮藕相比下降了40.0%、30.1%、而經(jīng)動(dòng)態(tài)AOW處理的鮮切蓮藕的可溶性固形物保持率在83%以上，AOW處理能減緩鮮切蓮藕可溶性固形物在貯藏期的損失并且動(dòng)態(tài)AOW有更好的效果。

2.4 儲(chǔ)藏期間鮮切蓮藕的PPO殘存酶活變化

靜態(tài)與動(dòng)態(tài)AOW處理對(duì)樣品貯藏期PPO殘余酶活的影響見(jiàn)圖2。

圖2 貯藏期PPO殘余酶活的變化Fig.2The changes of the POD residual enzyme activity during storage

由圖2中可以看出，隨著貯藏時(shí)間的增加鮮切蓮藕PPO殘存酶活逐漸降低，未處理的鮮切蓮藕15 d后殘存酶活高達(dá)70.23%，經(jīng)靜態(tài)AOW處理后鮮切蓮藕的PPO的殘存酶活在40%～50%之間，動(dòng)態(tài)AOW處理的鮮切蓮藕在貯藏期內(nèi)PPO殘存酶活都在40%以下，動(dòng)態(tài)AOW處理顯著鈍化了鮮切蓮藕中的PPO，抑制了蓮藕中的酶促褐變，保護(hù)了鮮切蓮藕的色澤。

2.5 儲(chǔ)藏期間鮮切蓮藕的POD殘存酶活變化

靜態(tài)與動(dòng)態(tài)AOW處理對(duì)樣品貯藏期POD殘余酶活的影響見(jiàn)圖3。

圖3 貯藏期POD殘余酶活的變化Fig.3The changes of the POD residual enzyme activity during storage

由圖3中可以看出貯藏期內(nèi)未處理的鮮切蓮藕POD殘存酶活始終維持在80%以上，經(jīng)靜態(tài)AOW處理的鮮切蓮藕，PPO殘存酶活顯著下降（p＜0.05），維持在50%左右，動(dòng)態(tài)AOW處理的鮮切蓮藕在貯藏期內(nèi)POD殘存酶活始終維持在40%以下，較好地抑制了鮮切蓮藕中POD活性。

2.6 儲(chǔ)藏期間鮮切蓮藕的總酚含量的變化

靜態(tài)與動(dòng)態(tài)AOW處理對(duì)樣品貯藏期內(nèi)總酚含量的影響見(jiàn)圖4。

圖4 貯藏期內(nèi)總酚含量（%）的變化Fig.4The changes of total phenols during storage

由圖4中可知，未處理和靜態(tài)AOW處理的鮮切蓮藕的總酚含量隨著貯藏時(shí)間的增加總酚含量顯著下降（p＜0.05），15 d后，未處理和靜態(tài)AOW處理的鮮切蓮藕的總酚含量分別下降了47.5%、45.4%，而動(dòng)態(tài)AOW處理的鮮切蓮藕總酚保持率為73.8%，動(dòng)態(tài)AOW處理很好地保護(hù)了鮮切蓮藕的酚類物質(zhì)。

3結(jié)論

動(dòng)態(tài)AOW處理的鮮切蓮藕冷藏15 d后，微生物維持在105以下，PPO、POD殘存酶活降至40%以下，抑制了鮮切蓮藕酶促褐變；可溶性固形物、總酚保持率分別在83%、73.8%以上，與靜態(tài)AOW處理相比，動(dòng)態(tài)AOW處理能更好的殺滅鮮切蓮藕中的微生物，鈍化PPO、POD活性，保護(hù)鮮切蓮藕的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，改善鮮切蓮藕的品質(zhì)。

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Effect of Acid Oxidation-potential Water on Fresh-cut Lotus Root Quality

ZHANG Hua，DONG Yue-qiang，YUAN Bo，LI Su-yun，ZONG Wei
（School of Food and Biological Engineering，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou 450002，Henan，China）

The fresh-cut lotus roots were processed by dynamic and static AOW treatment and refrigerated.The results show that AOW treatment can well protect the quality of fresh-cut lotus root，compared to static AOW treatment，the dynamic AOW treatment has a better function.After 15 days of storage，the fresh-cut lotus root processed by dynamic AOW treatment had a good color，the total number of bacteria reduced less than 105，the residual enzyme activity of PPO and POD were all below 40%，the content of soluble solids was maintained at 83%and the content of total phenols was maintained at 73%of fresh lotus root；without any treatment，the total number of bacteria of the fresh-cut lotus root without processing increased to more than 108，the content of soluble solids and total phenols decreased by 40%and 47%，the fresh-cut lotus root had been seriously browning and decayed.

AOW；browning；quality；storage

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.09.023

2013-08-08

國(guó)家“十二五”科技支撐項(xiàng)目（2012BAD37B07）；河南省重大科技專項(xiàng)（141100110400）

張華（1975—），男（漢），副教授，博士，主要從事農(nóng)副產(chǎn)品加工及方便食品的研究。