熱燙方式對(duì)百合褐變內(nèi)源酶及微觀結(jié)構(gòu)的影響

李彥麗，丁勝華,,*，高 煒，謝秋濤，李高陽,,*

百合是百合科百合屬（Lilium）球根植物，可用于觀賞、食用或藥用。百合鱗莖含有豐富的淀粉、蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分，同時(shí)富含多酚、多糖、甾體皂苷和生物堿等活性物質(zhì)，具有補(bǔ)益心肺、固腎、安神、調(diào)理脾胃和清熱止咳等功效[1-2]。百合脂肪含量極低，可作為開發(fā)利用低脂高蛋白的植物資源。百合的栽培歷史十分悠久，我國(guó)是百合開發(fā)利用最早的國(guó)家，主要產(chǎn)地有甘肅蘭州、湖南龍山、江蘇宜興、浙江湖州、江西萬載和河南洛陽等[3]。

多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）和過氧化物酶（peroxidase，POD）廣泛存在于果蔬中，是引起酶促氧化褐變的關(guān)鍵酶。Vámos-Vigyázó[4]報(bào)道POD有較高的熱穩(wěn)定性，因此常以POD是否失活作為熱燙是否充分的標(biāo)準(zhǔn)，如判斷胡蘿卜[5]、蠶豆[6]。但也有研究表明，果蔬中PPO與POD的熱穩(wěn)定性因果蔬品種的不同有較大差異，部分果蔬PPO穩(wěn)定性高于POD，如板栗[7]、荔枝[8]、柿子等[9]。另外，據(jù)林志民等[10]報(bào)道，雖然蘑菇的POD較PPO熱穩(wěn)定性高，但其POD活力較弱，因此不適用于作為熱燙處理指示劑，相反PPO活力較高，測(cè)試靈敏度較高。鮮百合含水量較高，采收后若長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，由于褐變內(nèi)源酶的作用，易發(fā)生酶促褐變，顏色由白變黃，直至變褐，嚴(yán)重影響百合的商品價(jià)值。目前關(guān)于百合褐變的研究集中于PPO和POD與酶促褐變關(guān)系及其抑制措施等方面。蔣益虹[11]通過測(cè)定鮮百合貯藏過程中PPO與POD活力，發(fā)現(xiàn)POD是引起百合褐變的主要因素；然而，楊穎等[12]發(fā)現(xiàn)自然狀態(tài)下PPO是百合褐變的主要因素，亞硫酸鈉對(duì)百合PPO活力的抑制作用最強(qiáng)，高濃度的半胱氨酸、抗壞血酸及硫脲等對(duì)百合PPO活力也有一定抑制作用；付桂明等[13]的研究表明，影響百合酶促褐變的因素中，影響程度由高到低依次為沸水熱燙＞調(diào)節(jié)pH值＞加抗氧化劑。

果蔬熱燙處理不僅能夠鈍化酶、排除氧氣，從而抑制酶促褐變，同時(shí)能夠殺滅果蔬表面微生物[8]，更好地保護(hù)果蔬色澤和質(zhì)地，是果蔬加工過程中常用的前處理之一。目前，果蔬熱水熱燙和蒸汽熱燙是最常用的兩種熱燙滅酶方式，在果蔬加工中得到了廣泛應(yīng)用[14-17]。然而，果蔬熱燙處理在滅酶的同時(shí)，糖類、蛋白質(zhì)、VC等營(yíng)養(yǎng)成分也會(huì)發(fā)生變化。不同熱處理方式對(duì)果蔬滅酶速率及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響不同。有研究表明，沸水熱燙1 min或蒸汽熱燙1.5 min，均能使生姜PPO與POD滅活，而蒸汽熱燙相對(duì)沸水熱燙所得生姜汁有較好的色澤和較高的總酚、姜辣素含量[18]；菊苣莖經(jīng)微波燙漂4.67 min后，PPO失去活性，同時(shí)風(fēng)干產(chǎn)品中綠原酸含量也最高[19]。因此，根據(jù)果蔬種類不同，應(yīng)選擇不同的熱燙方式及燙漂時(shí)間，在達(dá)到滅酶目的的同時(shí)，最大限度地保護(hù)果蔬營(yíng)養(yǎng)成分。然而，關(guān)于百合在不同熱燙處理過程中PPO與POD失活速率的研究較少，且百合鱗莖大小不同，其內(nèi)外片厚度也不同，若熱處理過程中不對(duì)百合進(jìn)行分級(jí)，容易造成部分百合中酶滅活不完全或熱燙過度，造成后期加工產(chǎn)品品質(zhì)不均一，嚴(yán)重影響其商品價(jià)值。

熱燙處理對(duì)果蔬的微觀結(jié)構(gòu)也存在較大影響。果蔬熱燙過程中熱敏和水溶性物質(zhì)的變化，使其微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而影響果蔬后期加工的品質(zhì)[20]。有研究表明，微觀結(jié)構(gòu)孔隙較多、“支架”豐富的干制銀耳有較高的復(fù)水比和較低的收縮率[21]；微觀結(jié)構(gòu)孔隙較小且均勻的豐水梨脆片硬度較低[22]。對(duì)于淀粉含量較高的果蔬，熱燙過程中淀粉顆粒易吸水膨脹發(fā)生糊化，改變果蔬內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，影響產(chǎn)品加工品質(zhì)。Petzold[6]、Mozzoni[23]等分別發(fā)現(xiàn)經(jīng)熱燙處理的蠶豆與大豆由于淀粉顆粒的糊化，微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致產(chǎn)品硬度增加。百合淀粉含量較高，約占干基總質(zhì)量的60%，熱燙過程中易發(fā)生糊化。然而，關(guān)于熱燙處理會(huì)對(duì)百合片的微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生何種影響還鮮有報(bào)道。熱燙對(duì)不同分級(jí)百合片的微觀結(jié)構(gòu)影響可能不同，百合厚片適宜的熱燙處理時(shí)間對(duì)百合薄片可能意味著熱燙過度。因此，研究熱燙處理對(duì)不同分級(jí)百合片微觀結(jié)構(gòu)的影響具有重要意義。

本實(shí)驗(yàn)以‘龍山卷丹’百合為材料，將百合按厚外片（thick outer，TKO）、厚內(nèi)片（thick inner，TKI）、薄外片（thin outer，TNO）及薄內(nèi)片（thin inner，TNI）的方式分級(jí)，研究不同分級(jí)百合片在不同熱燙處理?xiàng)l件下褐變內(nèi)源酶（PPO、POD）的失活速率、交叉橫截面淀粉顆粒及近軸面表面微觀結(jié)構(gòu)，旨在從不同角度分析不同分級(jí)百合片的最佳熱燙處理方式，為無硫化百合產(chǎn)業(yè)加工提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試新鮮卷丹百合材料于2016年9月采收，采收地點(diǎn)為湖南龍山縣（29°38’ N，109°25’ E）。采收后于實(shí)驗(yàn)室冰箱4 ℃貯藏。

磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、愈創(chuàng)木酚、鄰苯二酚、過氧化氫、交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮（均為分析純） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-1800型紫外-可見分光光度計(jì) 島津儀器（蘇州）有限公司；KQ-700DE型電子恒溫不銹鋼水浴鍋昆山市超聲儀器有限公司；LGJ-25C冷凍干燥機(jī)北京四環(huán)科學(xué)儀器廠；Avanti J-26XP冷凍離心機(jī) 美國(guó)Beckman公司；EVO LS10型掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM） 德國(guó)Carl Zeiss Jena公司。

1.3 方法

1.3.1 原料預(yù)處理

定義百合片中心橫切面厚度3 mm以下的為薄片，3 mm及以上的為厚片。將實(shí)驗(yàn)室貯藏的新鮮百合用冰水清洗3 次，清洗好的百合按TKO、TKI、TNO、TNI的分級(jí)方式進(jìn)行分級(jí)。

1.開展管理創(chuàng)新，提高管理效率。要積極穩(wěn)妥實(shí)施企業(yè)“壓減”工作，調(diào)整組織結(jié)構(gòu)，整合資源，做強(qiáng)、做專分公司。要制定分公司由生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)型轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)型的改革方案，調(diào)整公司與分公司兩級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)置和定編定員，對(duì)關(guān)鍵崗位上的業(yè)務(wù)人員要優(yōu)先培養(yǎng)和配置；要通過不斷推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工序化生產(chǎn)和單工號(hào)管理，以提高創(chuàng)新思維、能力素養(yǎng)為重點(diǎn)，以強(qiáng)化管理人員業(yè)務(wù)素質(zhì)為根本，開展業(yè)務(wù)骨干大培訓(xùn)工程，逐步培養(yǎng)一批在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、成本管控等方面的急需人才，為企業(yè)管理上臺(tái)階提供人力資源支撐。

1.3.2 熱燙方法

1.3.2.1 熱水熱燙

取不同分級(jí)的百合片，按料水比1∶10（m/V）的比例將百合加入提前煮沸的蒸鍋中進(jìn)行沸水熱燙，沸水熱燙溫度為100 ℃，熱燙時(shí)間為0、5、10、20、30、60、120、180 s。熱燙后立即用冰浴水冷卻30 s，瀝干待測(cè)。

1.3.2.2 蒸汽熱燙

取不同分級(jí)的百合片，按料水比1∶10（m/V）的比例，將百合加入提前煮沸并加屜的蒸鍋中進(jìn)行蒸汽熱燙，蒸汽熱燙溫度為100 ℃，熱燙時(shí)間為0、5、10、20、30、60、120、180 s。熱燙后立即用冰浴水冷卻30 s，瀝干待測(cè)。

1.3.3 百合PPO與POD粗酶液的提取

百合PPO與POD粗酶液的提取參考蔣益虹[11]的方法，略有改動(dòng)。分別稱取2 g熱燙處理后的百合片于研缽中，加入1 g交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮和8 mL磷酸鹽緩沖液（pH 7），研成勻漿后轉(zhuǎn)入離心管中，再加入2 mL磷酸鹽緩沖液沖洗研缽，8 000 r/min離心30 min，所得上清液即為粗酶液。

1.3.4 PPO活力的測(cè)定

采用兒茶酚法測(cè)度PPO活力[11]。向5 mL離心管中加入2 mL磷酸鹽緩沖液、1 mL 0.1 mol/L兒茶酚溶液和0.5 mL酶液，混勻后在水浴鍋中37 ℃保溫10 min，于紫外-可見分光光度計(jì)410 nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光度。PPO活力以每分鐘A410nm增加0.001定義為一個(gè)酶活力單位。PPO活力計(jì)算見式（1）。

1.3.5 POD活力的測(cè)定

采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定POD活力[11]。向5 mL離心管中加入2 mL磷酸鹽緩沖液、1 mL 0.05 mol/L愈創(chuàng)木酚溶液，最后加入體積分?jǐn)?shù)2%的H2O2溶液1 mL、酶液0.05 mL，混勻后于紫外-可見分光光度計(jì)470 nm波長(zhǎng)處測(cè)定反應(yīng)混合物吸光度。以每分鐘A470nm增加0.01定義為一個(gè)POD活力單位。POD活力計(jì)算見公式（2）。

式中：ΔA470nm為反應(yīng)時(shí)間內(nèi)吸光度變化值；V為提取酶液總體積/mL；m為百合質(zhì)量/g；t為反應(yīng)時(shí)間/min；Vs為測(cè)定時(shí)取用酶液體積/mL。

通過式（3）計(jì)算百合PPO、POD殘余活力。

1.3.6 微觀結(jié)構(gòu)的觀察

采用SEM進(jìn)行百合微觀結(jié)構(gòu)的觀察。為了觀察百合片熱燙過程中其內(nèi)部淀粉顆粒的糊化情況，選取經(jīng)熱水與蒸汽分別熱燙20 s、3 min的不同分級(jí)百合片，預(yù)處理后將其切丁，進(jìn)行真空冷凍干燥。取干燥后的百合樣品，用刀片、鑷子等輔助工具制作百合交叉橫截面及近軸面表面樣品，用導(dǎo)電膠將其固定于載物臺(tái)上，然后進(jìn)行噴金處理，最后將處理好的樣品放入SEM樣品室，加速電壓10 kV，信號(hào)電子類型為SE1，放大倍數(shù)為100 倍進(jìn)行觀察。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

用Excel軟件統(tǒng)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)，SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和最小顯著性檢驗(yàn)（LSD），顯著性水平為0.05，當(dāng)P＜0.05時(shí)表示差異顯著，最后用Origin 8軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同分級(jí)百合片中PPO與POD的活力

圖1 不同分級(jí)百合片PPO、POD活力Fig. 1 PPO and POD activity in different parts of lily bulb

由圖1可知，不同分級(jí)的百合片PPO與POD活力不同，除TNO外，其他級(jí)別百合片PPO活力高于POD，這可能是由于在原有pH值下，百合PPO活力較高，對(duì)百合酶促褐變的影響較大[12]。鮮百合PPO活力大小排序?yàn)椋篢KO＞TNO＞TKI＞TNI，不同分級(jí)百合片的PPO活力差異顯著（P＜0.05），實(shí)驗(yàn)結(jié)果與蔣益虹[11]百合鱗片PPO活力由內(nèi)至外呈上升趨勢(shì)的研究結(jié)果相同；這可能是由于PPO存在于植物體的位置因成熟度不同而有差異，百合外片相對(duì)內(nèi)片成熟度高，PPO活力也較高。鮮百合POD的活力大小排序?yàn)椋篢NO＞TKO＞TKI＞TNI，百合外片與百合內(nèi)片的POD活力差異顯著（P＜0.05），實(shí)驗(yàn)結(jié)果與蔣益虹[11]百合外層鱗片POD活力大于內(nèi)層鱗片結(jié)果相同；這可能是由于POD在植物體的位置與呼吸作用、生長(zhǎng)素的氧化等有關(guān)系，百合TNO取樣于百合第1、2層，TNI相對(duì)取樣于百合最內(nèi)層，百合內(nèi)層鱗片組織幼嫩，因此POD活力也較低。不同分級(jí)百合片PPO與POD活力不同，其熱燙滅酶的時(shí)間也可能不同。

2.2 熱燙方式對(duì)不同分級(jí)百合片中PPO活力的影響

圖2 不同沸水熱燙處理時(shí)間對(duì)不同分級(jí)百合片PPO活力的影響Fig. 2 Effect of hot water blanching time on PPO activity of lily bulb pieces

由圖2可知，隨沸水熱燙時(shí)間的延長(zhǎng)，不同分級(jí)百合片的PPO活力呈下降趨勢(shì)。熱燙時(shí)間為5 s時(shí)，百合TKO比TNO的PPO殘余活力高23%，TKI比TNI殘余酶活力高10.49%，而百合TKO比TKI殘余酶活力僅高出4.75%，TNO比TNI僅高2.32%，可見內(nèi)外分級(jí)相同而厚度分級(jí)不同的百合片殘余酶活力相差較大，厚度分級(jí)相同而內(nèi)外分級(jí)不同的百合片殘余酶活力相差較小。百合TKO、TKI、TNO與TNI的PPO在熱燙0～5 s期間分別平均每秒滅活10.80%、13.75%、15.38%與15.85%，薄片相對(duì)厚片酶滅活速率更快；這可能是由于沸水溫度由百合片外部向內(nèi)部傳遞，達(dá)到相同的滅酶效果，薄片相對(duì)厚片用時(shí)更短，因此百合薄片PPO相對(duì)厚片更易失活。熱燙時(shí)間為10 s時(shí)，百合TKO、TKI、TNO與TNI殘余酶活力分別為22.36%、11.54%、9.56%與6.46%，TKO殘余酶活力最高，TNI殘余酶活力最低，且百合TKI相比TNO殘余酶活力高出1.98%。TKO、TKI、TNO與TNI的PPO在熱燙5～10 s期間平均每秒滅活4.73%、3.94%、2.70%與2.86%，相比熱燙前5 s的滅活速率明顯下降；這可能是百合酶促褐變底物酚類物質(zhì)及PPO活力在葉片表皮附近分布較多，而在葉片內(nèi)部分布較少，熱燙過程中，百合表皮溫度首先升高，酶被迅速滅活。有研究表明，‘雪桃’貯藏過程中，果皮酚類物質(zhì)含量及PPO活力均大于果肉[24]。熱燙時(shí)間為20 s時(shí)，不同分級(jí)的百合片PPO殘余酶活力均已低于10%，平均每秒滅活速率低于1.5%。熱燙時(shí)間為30 s時(shí)，百合薄片PPO失去活力，熱燙時(shí)間為60 s時(shí)，百合厚片PPO失去活力。這與潘少香等[18]對(duì)生姜滅酶、葉瓊娟等[25]對(duì)香蕉漿滅酶的研究結(jié)果一致，這可能是由于百合PPO是不耐熱的酶，在沸水熱燙作用下，可以迅速失去活力。研究發(fā)現(xiàn)草莓、蘋果、葡萄等PPO較耐熱[26-29]，這可能是由于果蔬中PPO的耐熱性因果蔬品種、培育環(huán)境、溫度和pH值等的不同而有所差異[30]。

圖3 不同蒸汽熱燙處理時(shí)間對(duì)不同分級(jí)百合片PPO活力的影響Fig. 3 Effect of steam blanching time on PPO activity of lily bulb pieces

由圖3可知，隨蒸汽熱燙時(shí)間的延長(zhǎng)，不同分級(jí)百合片的PPO活力亦呈下降趨勢(shì)。熱燙時(shí)間為5 s時(shí)，百合TKO比TNO的PPO殘余活力高出14.12%，TKI比TNI殘余酶活力高出21.47%，而百合TKO比TKI殘余酶活力僅高出4.79%，TNO比TNI僅高出2.14%。與沸水熱燙結(jié)果的不同可能是由于蒸汽熱燙的百合片在熱燙時(shí)間5 s之內(nèi)受熱速率較慢，受熱不均以及分級(jí)取樣不同造成的。還可看出內(nèi)外分級(jí)相同而厚度分級(jí)不同的百合片殘余酶活力相差較大，厚度分級(jí)相同而內(nèi)外分級(jí)不同的百合片殘余酶活力相差較小，這與沸水熱燙結(jié)果相同。百合TKO、TKI、TNO與TNI的PPO在熱燙0～5 s期間分別平均每秒滅活5.93%、6.89%、8.76%與11.18%，說明蒸汽熱燙的百合薄片PPO相對(duì)厚片更易失活。熱燙時(shí)間為10 s時(shí)，百合TKO、TKI、TNO與TNI的PPO殘余酶活力分別為30.89%、26.77%、20.10%與18.57%。TKO殘余酶活力最高，TNI殘余酶活力最低。百合TKO、TKI、TNO與TNI的PPO在熱燙5～10 s期間平均每秒滅活7.89%、7.76%、7.22%與5.10%，高于沸水熱燙5～10 s的滅活速率，TKO與TKI的酶滅活速率相比0～5 s有上升趨勢(shì)，而TNO與TNI有下降趨勢(shì)；可能是蒸汽熱燙的不均勻?qū)е?。熱燙時(shí)間為20 s時(shí)，除百合TKO殘余酶活力為11.1%外，其他分級(jí)的百合片殘余酶活力均降至10%以下，平均每秒滅活速率低于2%。熱燙時(shí)間為30 s時(shí)，百合薄片PPO失去活力，熱燙時(shí)間超過60 s，百合厚片PPO失去活力。潘少香等[18]將生姜用蒸汽熱燙60 s，PPO殘余酶活力約6%，蒸汽熱燙120 s，PPO基本失活，與百合厚片PPO失活的蒸汽熱燙時(shí)間相比較長(zhǎng)，可能是由于熱燙過程中料液比的影響。研究發(fā)現(xiàn)沸水熱燙的鮮切蓮藕片與菊苣莖PPO相比蒸汽熱燙的更易失活[14,19]。百合經(jīng)沸水與蒸汽熱燙相同時(shí)間，沸水熱燙百合片的殘余酶活力更低，說明沸水熱燙能使PPO較快失活，這可能是由于沸水熱燙的百合片受熱均勻，且溫度傳遞較快，因而PPO能較快失活。

2.3 熱燙方式對(duì)不同分級(jí)百合片中POD活力的影響

圖4 不同沸水熱燙處理時(shí)間對(duì)不同分級(jí)百合片POD活力的影響Fig. 4 Effect of hot water blanching time on POD activity of lily bulb pieces

POD分為耐熱與不耐熱的兩部分，耐熱部分隨熱燙時(shí)間延長(zhǎng)酶活力變化緩慢，而不耐熱部分在高溫下可以迅速失去活力[7]。由圖4可知，隨沸水熱燙時(shí)間的延長(zhǎng)，不同分級(jí)百合片POD活力呈下降趨勢(shì)。熱燙時(shí)間為5 s時(shí)，不同分級(jí)百合片POD殘余活力均已低于50%，百合TKO比TNO殘余酶活力高出17.62%，TKI比TNI殘余酶活力高12.85%，而百合TKO比TKI殘余酶活力僅高6.96%，TNO比TNI僅高2.19%。說明沸水熱燙百合片PPO與POD均為內(nèi)外分級(jí)相同，薄厚分級(jí)不同時(shí)酶活力相差較大。百合TKO、TKI、TNO與TNI的POD在熱燙0～5 s期間，平均每秒滅活10.51%、11.90%、14.03%與14.47%，薄片滅活速率較快。熱燙時(shí)間為10 s時(shí)，TKO、TKI、TNO與TNI的殘余酶活力分別為30.74%、28.09%、8.12%與4.03%，百合TKO殘余酶活力最高，TNI殘余酶活力最低。百合TKO、TKI、TNO與TNI的POD在熱燙5～10 s期間，平均每秒分別滅活3.34%、2.48%、4.34%與4.72%。熱燙時(shí)間為30 s時(shí)，百合TKO與TKI殘余酶活力分別降至8.86%與7.02%，TNO與TNI殘余酶活力分別降至0.74%與0.57%，平均每秒滅活速率低于1%。熱燙時(shí)間為60 s時(shí)，百合薄片的POD失去活力，百合厚片PPO殘余酶活力降至0.9%。熱燙時(shí)間超過120 s，百合厚片POD完全失活。楊穎[31]發(fā)現(xiàn)百合熱燙120 s時(shí)POD的殘余活力為1.73%，高于本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可能與百合品種、產(chǎn)地及緩沖液的pH值不同有關(guān)。百合厚片POD的不耐熱部分在沸水熱燙60 s內(nèi)迅速失活，耐熱部分隨著熱燙時(shí)間的延長(zhǎng)緩慢失活，達(dá)到相同的滅酶效果，厚片相對(duì)薄片需要較長(zhǎng)的熱燙時(shí)間。余翔等[32]將南瓜葉95 ℃熱水熱燙60 s后其POD殘余酶活力為4.85%；馬霞等[33]將胡蘿卜片100 ℃熱燙3 min后其POD完全失活?？梢姡煌叩腜OD滅活時(shí)間不同，這可能是由于果蔬品種不同，其POD的熱穩(wěn)定性有較大差異。

圖5 不同蒸汽熱燙處理時(shí)間對(duì)不同分級(jí)百合片POD活力的影響Fig. 5 Effect of steam blanching time on POD activity of lily bulb pieces

由圖5可知，隨著蒸汽熱燙時(shí)間的延長(zhǎng)，不同分級(jí)百合片POD活力亦呈下降趨勢(shì)。熱燙時(shí)間為5 s時(shí)，百合片POD殘余活力均大于60%，與百合沸水熱燙5 s的POD殘余活力相比較高。百合TKO、TKI、TNO與TNI的POD在熱燙0～5 s期間，平均每秒滅活5.93%、6.26%、7.73%與7.86%，低于沸水熱燙的滅酶速率。這可能是由于蒸汽短時(shí)間熱燙，百合片表面溫度未達(dá)到較高溫度，POD活力未得到充分抑制。熱燙時(shí)間為10 s時(shí)，TKO、TKI、TNO與TNI殘余酶活力分別為36.88%、34.46%、31.11%與24.76%，TKO殘余酶活力最高，TNI殘余酶活力最低，厚片相對(duì)薄片的殘余酶活力較高。百合TKO、TKI、TNO與TNI的POD在熱燙5～10 s期間，平均每秒滅活6.69%、6.85%、6.05%與7.19%，TKO與TKI的酶滅活速率相比0～5 s有上升趨勢(shì)，相反TNO與TNI有下降趨勢(shì)?？赡苁钦羝麩釥C的不均勻?qū)е拢@與百合蒸汽熱燙PPO的失活速率有相同的規(guī)律。且相對(duì)于沸水熱燙，蒸汽熱燙相同時(shí)間，酶的殘余活力較大。Shivhare等[34]的研究表明胡蘿卜片POD基本失活時(shí)，沸水熱燙處理所需時(shí)間較蒸汽熱燙處理短；這可能是由于沸水熱燙的百合片溫度由外到內(nèi)傳遞較快，使POD能快速滅活。百合薄片與厚片POD分別在蒸汽熱燙時(shí)間為60、120 s時(shí)失去活力，與沸水熱燙滅活時(shí)間相同，可能是由于蒸汽熱燙過程中，過熱蒸汽使百合片由開始的受熱不均變?yōu)槭軣峋鶆颍易罱K達(dá)到滅酶目的。果蔬熱燙過程中，熱燙時(shí)間延長(zhǎng)有助于酶的鈍化作用，且不同果蔬品種酶的穩(wěn)定性也有較大差別[35-36]。蔣益虹[11]運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度方法研究認(rèn)為百合組織內(nèi)的PPO和POD均參與了百合的褐變過程，且POD活力變化是引起百合褐變的主要因素；由以上分析可知，百合POD滅活需要較長(zhǎng)時(shí)間，因此POD較PPO熱穩(wěn)定性高。綜上所述，不同薄厚分級(jí)的百合片酶的失活速率相差較大，百合片在熱燙過程中應(yīng)按薄厚進(jìn)行分級(jí)。因此，將百合按薄厚分級(jí)進(jìn)行不同方式的熱燙，并研究其微觀結(jié)構(gòu)的變化。

2.4 熱燙方式對(duì)百合微觀結(jié)構(gòu)的影響

2.4.1 熱燙方式對(duì)百合交叉橫截面微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖6 熱燙對(duì)百合交叉橫截面微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig. 6 Effect of blanching on cross sectional microstructure of lily bulb pieces

由圖6可知，不同薄厚分級(jí)的百合片經(jīng)熱燙后，其交叉橫截面微觀結(jié)構(gòu)有明顯變化。圖6A、B分別為薄、厚分級(jí)未熱燙百合片內(nèi)部淀粉顆粒微觀結(jié)構(gòu)圖，可看出未熱燙的百合片內(nèi)部淀粉顆粒大小不一，表面較規(guī)整、光滑，型為橢圓柱狀，與烤煙未處理上部葉淀粉顆粒形態(tài)相似[37]。百合淀粉顆粒呈團(tuán)簇狀堆疊在一起，被包裹在一層膜中。吉宏武等[38]在研究百合化學(xué)成分及其淀粉顆粒結(jié)構(gòu)與一般特性中，將百合淀粉通過經(jīng)典工藝提純，再經(jīng)SEM發(fā)現(xiàn)百合淀粉粒形態(tài)為細(xì)長(zhǎng)鵝卵形、橢圓形和多邊形，與本實(shí)驗(yàn)原位觀察到的百合淀粉顆粒形態(tài)相似。熱燙處理后的百合淀粉顆粒呈現(xiàn)不同程度的糊化現(xiàn)象，糊化后的淀粉顆粒呈長(zhǎng)條狀排列。Suriya等[39]報(bào)道熱燙使魔芋花淀粉顆粒由于糊化作用發(fā)生崩塌，而其對(duì)照組鮮魔芋花的淀粉顆粒較大且均勻。

由圖6C、E可看出，百合薄片分別經(jīng)沸水與蒸汽熱燙20 s時(shí)，內(nèi)部部分淀粉顆粒發(fā)生糊化現(xiàn)象，表面輪廓變得粗糙，與烤煙上部葉經(jīng)烘烤后淀粉顆粒變化一致[37]，且與沸水熱燙相比，蒸汽熱燙存在少量未糊化的淀粉顆粒，說明沸水熱燙的百合薄片內(nèi)部淀粉顆粒糊化速率更快。這可能是由于沸水熱燙過程中，百合能夠充分與水接觸，其淀粉顆?？梢匝杆傥蛎?，進(jìn)而糊化，而蒸汽熱燙的百合與水接觸不充分，其淀粉顆粒糊化較慢。由圖6D、F可看出，百合薄片熱燙時(shí)間為3 min時(shí)，兩種熱燙方式下的百合片內(nèi)部淀粉顆粒糊化現(xiàn)象較熱燙20 s更明顯，淀粉顆粒間界面模糊，表面輪廓更加粗糙，顆粒間連接緊密，但兩種熱燙方式之間無顯著差異；說明兩種熱燙方式處理3 min均可以使百合薄片內(nèi)部淀粉顆粒充分糊化。這可能是由于百合直鏈淀粉含量高，使其溶解度較大，且百合粒徑分布范圍較寬[38]（10～105 μm，以長(zhǎng)軸計(jì)），在加熱過程中吸水速率較快，使百合淀粉顆粒糊化速率較快。由圖6G、I可看出，百合厚片分別經(jīng)沸水與蒸汽熱燙20 s時(shí)，內(nèi)部淀粉顆粒亦發(fā)生不同程度的糊化，且沸水熱燙相比蒸汽熱燙存在更少的未糊化淀粉顆粒；說明百合厚片淀粉顆粒經(jīng)沸水熱燙的糊化速率更快。與百合薄片熱燙20 s相比，百合厚片存在較多的未糊化淀粉顆粒，這可能是由于熱燙溫度由百合外部向內(nèi)部傳遞，薄片相對(duì)厚片溫度由外至內(nèi)傳遞較快，淀粉顆粒的糊化速率也較快。由圖6H、J可以看出，熱燙時(shí)間為3 min時(shí)，百合厚片內(nèi)部淀粉顆粒已經(jīng)充分糊化，界面模糊，淀粉顆粒間排列緊密，且兩種熱燙方式之間無顯著差異，說明兩種熱燙方式熱燙3 min均可以使百合厚片淀粉顆粒充分糊化。

2.4.2 熱燙方式對(duì)百合近軸面表面微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖7 熱燙對(duì)百合表面微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig. 7 Effect of blanching on surface microstructure of lily bulb pieces

由圖7可知，百合表面沒有明顯的氣孔器結(jié)構(gòu)，這可能是由于百合的氣孔器均分布于百合的遠(yuǎn)軸面[40]，而本實(shí)驗(yàn)的取樣位置是百合葉片的近軸面。由圖7A、B可看出，未熱燙的百合片表面皺縮嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)排列混亂，在斷裂面有少量淀粉顆粒溢出。由圖7C～J可看出，不同方式的熱燙處理均可以改善其表面的皺縮現(xiàn)象，熱燙時(shí)間越長(zhǎng)，百合表面排列越整齊，且沸水熱燙效果優(yōu)于蒸汽熱燙；這可能是由于熱燙處理使其內(nèi)部淀粉顆粒糊化，充分糊化的淀粉顆粒呈長(zhǎng)條狀排列，從而有利于冷凍干燥過程中水分的散失，使百合形成質(zhì)地細(xì)密有規(guī)律的結(jié)構(gòu)，且沸水熱燙的百合片表面短時(shí)間內(nèi)受熱均勻，而蒸汽熱燙存在受熱不均的現(xiàn)象，可能使其表面出現(xiàn)不同程度的突起。Zid等[41]的研究表明熱水95℃熱燙10 min，甘藍(lán)細(xì)胞壁極度溶脹，組織發(fā)生輕微分解，而蒸汽熱燙5 min可以保護(hù)其表皮結(jié)構(gòu)；這可能是熱水熱燙時(shí)間較長(zhǎng)導(dǎo)致熱燙過度造成的。由圖7還可看出，經(jīng)熱燙的百合片近軸面存在少量具膜片狀或顆粒狀紋飾的蠟質(zhì)樣結(jié)構(gòu)；可能是由于熱燙處理觸發(fā)了百合表面的保護(hù)機(jī)制，導(dǎo)致其蠟質(zhì)結(jié)構(gòu)增加。

3 結(jié) 論

不同分級(jí)鮮百合片的PPO與POD活力不同，PPO與POD相比活力較高，且外片酶活力大于內(nèi)片。通過對(duì)不同熱燙方式下，不同分級(jí)百合片的失活速率的研究，得出兩種熱燙處理方式均可以有效抑制PPO與POD的活力，POD相比PPO有較高的熱穩(wěn)定性，且百合熱燙應(yīng)按薄厚分級(jí)，而不是內(nèi)外分級(jí)。通過不同熱燙方式下，不同分級(jí)百合表面及內(nèi)部淀粉顆粒的原位觀察，得出未熱燙百合淀粉顆粒為橢圓型或不規(guī)則形，呈團(tuán)簇狀被包裹在一層膜中，百合熱燙后淀粉顆粒逐漸糊化，顆粒間界面模糊，沒有了明顯邊界；熱燙時(shí)間為3 min時(shí)，淀粉顆粒均糊化完全。百合近軸面表面無明顯氣孔器結(jié)構(gòu)，有膜片狀和顆粒狀紋飾的蠟質(zhì)結(jié)構(gòu)。未熱燙的百合表面皺縮嚴(yán)重，熱燙可以使其表面較規(guī)整光滑。因沸水熱燙條件易實(shí)現(xiàn)，將百合薄片與厚片分別經(jīng)熱水熱燙60 s與120 s，既可以達(dá)到基本滅酶的目的，也不至于熱燙過度，對(duì)百合的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值保留較好。