果蔬化學(xué)護(hù)色技術(shù)研究進(jìn)展

靳 婕,路雪美,馮小雨

(吉林醫(yī)藥學(xué)院公衛(wèi)學(xué)院，吉林 吉林 132013)

褐變是存在于果蔬加工儲(chǔ)藏過(guò)程中的一種普遍現(xiàn)象，可對(duì)產(chǎn)品色澤、感官產(chǎn)生嚴(yán)重影響，造成營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的損失，甚至引起腐爛變質(zhì)。因此，緩解果蔬褐變、加強(qiáng)護(hù)色方面的研究及開(kāi)發(fā)刻不容緩。目前常見(jiàn)護(hù)色方式有物理方法、化學(xué)方法、生物方法和基因改變等[1-3]，這些方法在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮了有力作用?；瘜W(xué)護(hù)色法減少褐變、防止氧化的主要作用機(jī)制包括通過(guò)螯合多酚氧化酶(PPO)輔基Cu2+而降低酶活力，改變酶作用的pH，還原醌類物質(zhì)或與之生成無(wú)色復(fù)合物，除去表面接觸的氧氣，保持細(xì)胞膜的完整性等。近年來(lái)還原劑、抑制劑、酸化劑、鰲合劑以及絡(luò)合劑等食品抗褐變化學(xué)方法的使用受到廣泛關(guān)注。

1 單一護(hù)色劑

現(xiàn)使用較多的單一護(hù)色劑主要包括抗壞血酸及其衍生物、L-半胱氨酸、乙醇、含鈣化合物等。

抗壞血酸呈強(qiáng)還原性，在果蔬酶促褐變中發(fā)揮作用，減少氧氣含量，抑制多酚氧化酶作用，阻斷黑色素的生成，從而抑制褐變。李雅雯[4]等在研究單一護(hù)色液處理對(duì)紅棗干制護(hù)色工藝中發(fā)現(xiàn)，在抗壞血酸濃度為1%，溫度為60 ℃時(shí)，抑制褐變度最佳；李霞[5]等通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)抗壞血酸可提高火龍果紅色素的穩(wěn)定性，提高其抗氧化能力。

L-半胱氨酸是一種含硫氨基酸，廣泛用于醫(yī)藥衛(wèi)生、食品加工等領(lǐng)域。已有研究表明[6]，L-半胱氨酸可以抑制鮮切紫甘薯POD、PPO活性，減少總酚含量的積累，從而顯著緩解鮮切紫甘薯的褐變，使其保有較好的色澤品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，達(dá)到護(hù)色保鮮作用。

乙醇熏蒸處理能有效減少果蔬多酚氧化酶、過(guò)氧化物酶活性并降低總酚的含量，從而緩解褐變[7]。孟一等[8]在對(duì)影響鮮切山藥質(zhì)量因素的實(shí)驗(yàn)中表明，乙醇熏蒸濃度為200 μL/L時(shí)，抑制PPO活性較低,褐變度最低，護(hù)色效果好。此外，有研究表明用乙醇熏蒸法可抑制雙孢菇[9]、甜櫻桃[10]、鮮切蘋(píng)果[11]等的PPO活性，從而緩解褐變。

鈣處理可顯著提高果實(shí)硬度,提高組織的穩(wěn)定性和完整性，同時(shí)調(diào)節(jié)β-Gal酶活性進(jìn)而調(diào)節(jié)PPO活性，緩解褐變發(fā)生[12]。馬永強(qiáng)等[13]在對(duì)藍(lán)莓汁加工過(guò)程中酶促褐變表明，氯化鈣可顯著抑制藍(lán)莓的褐變；李磊等[14]在實(shí)驗(yàn)中表明2%的氯化鈣控制了南果梨中可溶性鈣向難溶性鈣的轉(zhuǎn)化,降低了果皮褐變的發(fā)生。

2 復(fù)合護(hù)色劑

近年來(lái)為達(dá)到安全高效的護(hù)色效果，很多學(xué)者致力于研究把多種單一護(hù)色劑組合使用，篩選出最佳的復(fù)合護(hù)色劑組合配比。

檸檬酸、氯化鈣、抗壞血酸通過(guò)不同比例組成不同復(fù)合護(hù)色劑：0.06%檸檬酸、0.73%氯化鈣加0.06%抗壞血酸可抑制不同品種馬鈴薯泥的褐變，其PPO活性抑制率平均值達(dá)98.7%[15]。吳永祥等[16]以紅薯干為原材料通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化復(fù)合護(hù)色劑，得出具有最佳護(hù)色效果的復(fù)合護(hù)色劑配方為0.77 g/100 mL抗壞血酸、17 g/100 mL檸檬酸、0.22 g/100 mL氯化鈣，測(cè)得褐變抑制率達(dá)58.66%，顯著高于超聲波-熱燙組(15.37%)和亞硫酸鈉組(20.24%)。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量PPO活性、褐變度等證實(shí)0.4%的桂皮精油納米乳和0.05%抗壞血酸組成的復(fù)合護(hù)色劑可以緩解蘋(píng)果的褐變，同時(shí)可將蘋(píng)果的不穩(wěn)定性從0.473降至0.018[17]。谷絨[18]在研究鮮切山藥護(hù)色實(shí)驗(yàn)中，采用單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)兩種實(shí)驗(yàn)方法，表明最佳的護(hù)色技術(shù)：在60 ℃水中燙6 min后的樣品，用0.06% L-抗壞血酸、0.02% D-異抗壞血酸鈉、0.24%檸檬酸的復(fù)合處理液處理1.5 h，色差度為1.44，接近于理論值1.3714。徐佳等[19]在對(duì)杏酒褐變工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中得出采用抗壞血酸鈉0.70 g/L、L-半胱氨酸1.10 g/L、植酸0.01%的復(fù)合護(hù)色方法，其褐變度可降至最低。

孟一等[20]在研究不同處理對(duì)鮮切山藥品質(zhì)的影響實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)常溫下真空包裝貯藏12 d后，用0.06%次氯酸鈉、1.0%檸檬酸、0.5%氯化鈣護(hù)色效果最好。同時(shí)200 μL/L乙醇熏蒸3 h，鮮切山藥菌落總數(shù)最少，褐變度最低，效果最好。姚舒婷等[21]通過(guò)最陡爬坡試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化得出櫻桃番茄果脯最佳復(fù)合護(hù)色法：檸檬酸1%、六偏磷酸鈉0.2%、L-半胱氨酸0.3%、β-環(huán)糊精0.1%。

3 可食用性涂膜

可食用性涂膜保鮮劑種類較多，機(jī)制為隔離保護(hù)、抑制失水、調(diào)節(jié)呼吸、抑菌抗菌等，包括多糖類、脂質(zhì)類、蛋白質(zhì)類以及復(fù)合類保鮮劑，且具有來(lái)源廣泛、經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)勢(shì)，具有很好的研發(fā)價(jià)值。Nasrin等[22]通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明用椰子油和蜂蠟混合物涂抹后可減少呼吸作用、乙烯產(chǎn)生，同時(shí)保持硬度和水分含量，進(jìn)而延長(zhǎng)檸檬的保質(zhì)期。研究表明番茄用海藻酸鹽和蘆薈的多功能可食用涂層后，可顯著降低其腐敗率和質(zhì)量損失，有利于延長(zhǎng)貨架期[23]。李作美等[24]通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明茶多酚復(fù)合可食性膜對(duì)香梨有顯著的保鮮效果,能有效延長(zhǎng)香梨的儲(chǔ)存時(shí)間，較小影響風(fēng)味。楊志坤等[25]在實(shí)驗(yàn)中得出楝油納米乳可有效緩解藍(lán)莓的腐敗，提高藍(lán)莓的儲(chǔ)存品質(zhì)，延長(zhǎng)儲(chǔ)存時(shí)間。

4 天然植物提取液

天然植物提取液具有抗菌活性，常利用天然中草藥等的提取物對(duì)水果蔬菜進(jìn)行處理,具有顯著的保鮮效果,浸蘸、熏蒸、噴灑或與保鮮紙及涂膜劑等載體相結(jié)合等為主要方法。李翠萍等[26]通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明殼聚糖季銨鹽添加0.5%的丁香和甘草提取液對(duì)藍(lán)莓進(jìn)行涂抹可以顯著降低藍(lán)莓的失重率,維生素C含量和硬度的降低變緩,減緩花青素的變化,具有較好的保鮮效果。付晶晶等[27]對(duì)6種植物提取物的抗氧化能力比較得出：金銀花提取物有顯著的清除自由基能力，因此抗氧化效果較好。

鮮切果蔬因其方便快捷等優(yōu)勢(shì)深受人們喜愛(ài)，但加工制作以及后期儲(chǔ)存中存在營(yíng)養(yǎng)成分被破壞、品質(zhì)下降等現(xiàn)象，因此更好地維持果蔬營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及降低果蔬的耗損是當(dāng)下研究的重要課題。目前，國(guó)內(nèi)外有關(guān)果蔬護(hù)色的報(bào)道很多，也取得了明顯的進(jìn)展。雖然不同的化學(xué)護(hù)色處理方式都對(duì)果蔬的褐變有顯著的抑制作用，但其中過(guò)量硫元素對(duì)人體有一定的負(fù)面影響，現(xiàn)在大多數(shù)果蔬的加工儲(chǔ)存多采用無(wú)硫護(hù)色處理，而且越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)表明復(fù)合護(hù)色劑抑制褐變的效果強(qiáng)于單一護(hù)色劑。所以在今后的果蔬護(hù)色研發(fā)方面，可以加大對(duì)復(fù)合無(wú)硫護(hù)色劑的開(kāi)發(fā)與利用。