袁 芳1,邱詩銘1,李 麗2,3,*,林 洋

(1.廣西民族師范學(xué)院生物與食品工程學(xué)院,廣西崇左 532200;2.廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,廣西南寧 530007;3.廣西果蔬貯藏與加工新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧 530007;4.廣西益全檢測評(píng)價(jià)有限公司,廣西柳州 545004)

鮮切果蔬,又名微加工、最小或輕(淺)度加工果蔬,即經(jīng)過清洗、整理、去皮、切割、保鮮、包裝而成,因其營養(yǎng)豐富、新鮮衛(wèi)生、食用方便、100% 可食用等特點(diǎn)深受各國消費(fèi)者青睞[1-2]。芒果(MangiferaindicaL.)是著名的亞熱帶水果,含有豐富的維生素C、β-胡蘿卜素和酚類化合物,長期食用可以降低血脂、提高血清抗氧化能力[3-4]。金煌芒在我國廣西、廣東、海南、福建、臺(tái)灣等地都有種植,具有產(chǎn)量高、果實(shí)大、味甜多汁、纖維少的特點(diǎn)[5-6],適合加工成鮮切產(chǎn)品。鮮切芒果因其風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)豐富、食用方便的特點(diǎn)在零售店和餐飲業(yè)中需求很高,但鮮切產(chǎn)品因機(jī)械損傷導(dǎo)致的逆境脅迫使其生理生化特性改變,從而加速組織衰老、褐變、營養(yǎng)物質(zhì)流失，導(dǎo)致品質(zhì)下降[7]。因此,研究鮮切芒果的保鮮技術(shù),減少營養(yǎng)物質(zhì)流失、延緩褐變和品質(zhì)下降,對(duì)提高芒果附加值具有重要的意義。

異抗壞血酸是抗壞血酸的異構(gòu)體,具有更強(qiáng)的抗氧化性,是一種新型且安全的食品抗氧化劑、保鮮劑[8],可以有效延緩鮮切產(chǎn)品褐變。鈣鹽溶液處理可以維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,有效降低細(xì)胞膜透性,從而使果實(shí)延緩衰老,保持硬度[2]。張?bào)鉡9]研究發(fā)現(xiàn),濃度為1%氯化鈣對(duì)鮮切桃的保鮮效果最好,能有效延緩軟化,減少褐變,并保持較高的SOD、CAT活性。已有報(bào)道顯示,保鮮劑復(fù)合使用對(duì)鮮切產(chǎn)品的保鮮效果比單一使用更好[10-13]。國內(nèi)外有關(guān)鮮切芒果的研究主要集中在熱處理[14]、單一果蔬保鮮劑[14-15]、結(jié)合可食性涂膜[15-16]、脈光沖[16]、品種和成熟度[17]等對(duì)品質(zhì)或抗氧化性的影響,但異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理對(duì)鮮切芒果保鮮效果的影響還未見報(bào)道。

本文以“金煌”芒果為材料,在經(jīng)過預(yù)試驗(yàn)篩選最佳的異抗壞血酸與氯化鈣處理液濃度的基礎(chǔ)上,研究異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理對(duì)鮮切芒果保鮮效果的影響,旨在為鮮切芒果貯藏期間營養(yǎng)物質(zhì)含量的變化、果實(shí)的軟化、褐變以及相關(guān)酶活性的變化研究提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

金煌芒 采自廣西省龍州縣,在果實(shí)八成熟時(shí)采摘,當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,挑選大小均勻、成熟度一致的果實(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn);異抗壞血酸、氯化鈣 均為國產(chǎn)食品級(jí);其它試劑 均為國產(chǎn)分析純。

3-18KS大型多功能冷凍離心機(jī) 德國Sigma公司;UV759CRT紫外可見分光光度計(jì) 上海佑科儀器儀表有限公司;YC-300L超低溫冰箱 中科美菱;FTC/TMS-Pilot質(zhì)構(gòu)儀 美國FTC公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 鮮切芒果加工工藝 芒果清洗表面泥沙→去皮去核→切成厚1 cm的果片→浸漬處理→撈出瀝干→厚度為0.01 mm聚乙烯保鮮袋包裝→4 ℃相對(duì)濕度80%條件下貯藏15 d,定期取樣測定相關(guān)指標(biāo)。

1.2.2 復(fù)合保鮮劑的最佳濃度篩選 按照1.2.1的加工流程分別對(duì)濃度為0.1、0.5、0.1 g/100 mL的氯化鈣與0.5、1、2 g/100 mL的異抗壞血酸以不同組合進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn),通過感官評(píng)價(jià)篩選出最佳的濃度配比,即1 g/100 mL異抗壞血酸+0.5 g/100 mL氯化鈣組合,進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn),探討該組合處理對(duì)鮮切芒果保鮮效果的影響。

1.2.4 指標(biāo)測定

1.2.4.1 呼吸速率的測定 參考李輝[18]的方法,鮮切芒果的呼吸強(qiáng)度用紅外CO2分析儀測定,重復(fù)三次,單位為mg/(kg·h)。

1.2.4.2 細(xì)胞膜相對(duì)滲透率的測定 參照Linchun Mao等[19]的方法測定鮮切芒果細(xì)胞膜相對(duì)滲透率,結(jié)果以%表示,重復(fù)三次。

1.2.4.3 硬度的測定 參考李輝[18]的方法,采用直徑為10 mm的圓柱加載壓頭,起始力為0.38 N,測試速度為60 mm/min,回程速度為60 mm/min,測試距離為8 mm,每組樣品平行8次試驗(yàn),單位為N。

1.2.4.4 可滴定酸含量的測定 采用酸堿滴定法,重復(fù)三次,取其平均值,并做空白實(shí)驗(yàn),以檸檬酸%(w/w)計(jì)。

1.2.4.5 類胡蘿卜素含量的測定 參考朱廣廉等[20]的方法,從5片鮮切芒果中稱取1 g果肉,加入少量石英沙、CaCO3和80%丙酮,研磨成勻漿,濾紙過濾,用80%丙酮洗滌沉淀2～3次,用80%丙酮定容至25 mL,分別于663、645、440 nm處測定吸光值。以80%丙酮為對(duì)照,重復(fù)三次,單位為(mg/g FW)。

1.2.4.6 AsA含量的測定 參照Lin等[21]的方法,AsA含量以mg/100 g FW表示。

1.2.4.7 總酚含量的測定 參考曹建康等[22]方法,總酚含量直接以O(shè)D280/g FW表示。

1.2.4.8 褐變指數(shù)的測定 參照楊巍等[23]的方法測定褐變指數(shù)。

1.2.4.10 SOD、CAT、APX活性的測定 參照李輝[18]的方法略加修改。從5片鮮切芒果中取果肉5 g,加入5 mL 50 mmol/L pH7.0的磷酸緩沖液(含0.1 mmol/L乙二胺四乙酸二鈉、0.3%曲拉通X-100、2%聚乙烯吡咯烷酮),冰浴研磨成勻漿,14000×g冷凍(4 ℃)離心20 min,取上清液定容至20 mL,用于SOD、CAT、APX活性測定。

SOD活性測定:通過測量SOD下抑制硝基藍(lán)四唑的光化學(xué)還原的能力測定,在560 nm下測定吸光值，以每分鐘每克果肉組織(鮮重)的反應(yīng)體系對(duì)氮藍(lán)四咄光化還原的抑制為50%為一個(gè)SOD酶活性單位(U),結(jié)果以U表示。

CAT活性測定:在240 nm下測定過氧化氫分解而引起的吸光度降低來測定,CAT活性以每分鐘吸光度變化值減少0.1的酶用量為一個(gè)CAT酶活性單位(U),結(jié)果以U/g FW表示。

APX活性測定:通過催化抗壞血酸被氧化,溶液在波長為290 nm處吸光度下降來測定,以每分鐘吸光值降低0.01的酶用量為一個(gè)APX酶活性單位(U),結(jié)果以U/g FW表示。

1.2.4.11 POD、PPO活性的測定 參照趙云峰等[24]的方法略加修改。酶液提取:果肉取10 g，加入5 mL 50 mmol/L pH6.86的磷酸緩沖液,在冰浴中研磨成勻漿,在4 ℃ 14000 r/min下離心20 min,取上清液用于酶活性測定。

PPO活性:通過催化酚類物質(zhì)氧化來測定,以每分鐘OD525 nm變化0.001為1個(gè)PPO酶活性單位(U),結(jié)果以U/g FW表示。

POD活性測定:通過催化過氧化氫氧化酚類以形成深色化合物來測定,以每分鐘OD470 nm變化0.001為1個(gè)POD酶活性單位(U),結(jié)果以U/g FW表示。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0軟件對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,使用Duncan法比較平均值之間的差異性,用Excel 2010軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理對(duì)鮮切芒果呼吸速率的影響

呼吸作用的強(qiáng)弱與其生理生化的快慢有關(guān),呼吸作用越強(qiáng),組織衰老越快[25-26]。由圖1可知,鮮切芒果在第1～2 d出現(xiàn)呼吸峰值,異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理和對(duì)照組鮮切芒果的呼吸峰值分別為401.90 mg/(kg·h)和683.47 mg/(kg·h),處理組比對(duì)照組降低了41.20%,處理組沒有推遲呼吸峰的出現(xiàn),但顯著降低了峰值(P<0.05)。此外,在第10 d,處理組的呼吸速率極顯著低于對(duì)照(P<0.01),說明異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理可以顯著降低鮮切芒果的呼吸峰值(P<0.05),從而減緩組織衰老,但并未推遲呼吸峰的出現(xiàn)。

圖1 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理 對(duì)鮮切芒果呼吸速率的影響Fig.1 Effect of combined treatment with erythorbic acid and calcium chloride on respiration rate of fresh-cut mango注:*:處理組與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05);**:處理組與對(duì)照組相比差異 極顯著(P<0.01);圖2～圖9同。

2.2 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理對(duì)鮮切芒果細(xì)胞相對(duì)滲透率的影響

相對(duì)滲透率反映了細(xì)胞膜的完整性,相對(duì)滲透率增高,說明膜透性增大,植物組織衰老進(jìn)程加快[27-28]。由圖2可知,對(duì)照組鮮切芒果的細(xì)胞膜相對(duì)滲透率在第0～6 d時(shí)上升緩慢,之后上升較快,而處理組的在0～9 d時(shí)變化很小,之后快速上升。處理組在整個(gè)貯藏期都低于對(duì)照,且在9～15 d時(shí)與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。以上結(jié)果表明,異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理可以延緩鮮切芒果細(xì)胞膜透性的增大,保持了細(xì)胞的相對(duì)完整性,從而延緩衰老。

圖2 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理 對(duì)鮮切芒果細(xì)胞相對(duì)滲透率的影響Fig.2 Effect of combined treatment with erythorbic acid and calcium chloride on cell membrane relative permeability of fresh-cut mango

2.3 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理對(duì)鮮切芒果硬度的影響

由圖3可知,對(duì)照組鮮切芒果的硬度在0～12 d時(shí)下降較快,而后保持不變,處理組在0～3 d時(shí)下降較快,在3～9 d時(shí)變化不大,在9～15 d緩慢下降。統(tǒng)計(jì)分析表明,處理組在9～15 d時(shí)顯著或極顯著高于對(duì)照(P<0.05,P<0.01),說明異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理可以延緩鮮切芒果貯藏期間的軟化,使鮮切芒果保持較好的品質(zhì)。

圖3 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理 對(duì)鮮切芒果硬度的影響Fig.3 Effect of combined treatment with erythorbic acid and calcium chloride on firmness of fresh-cut mango

2.4 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理對(duì)鮮切芒果可滴定酸含量的影響

由圖4可知,鮮切芒果的可滴定酸含量在0～3 d時(shí)下降較快,3～6 d時(shí)上升,之后變化不大。與對(duì)照組相比,處理組的可滴定酸含量在第3 d極顯著高于對(duì)照(P<0.01),其它期間與對(duì)照差異不顯著。說明異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理只在貯藏前期保持了較高的可滴定酸含量,此后影響不大。

圖4 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理 對(duì)鮮切芒果可滴定酸含量的影響Fig.4 Effect of combined treatment with erythorbic acid and calcium chloride on titrate acid content of fresh-cut mango

2.5 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理對(duì)鮮切芒果類胡蘿卜素、AsA、總酚含量的影響

由圖5A可知,對(duì)照組鮮切芒果的類胡蘿卜素含量在0～6 d時(shí)下降快速,在6～12 d時(shí)變化不大,12～15 d時(shí)上升。處理組的類胡蘿卜素的含量在0～3 d時(shí)下降,之后上升,直到第9 d達(dá)到最高之后又開始下降,12～15 d時(shí)緩慢上升。在9～15 d時(shí)處理的類胡蘿卜素的含量顯著或極顯著高于對(duì)照(P<0.05,P<0.01),說明異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理使類胡蘿卜素含量明顯高于對(duì)照。

由圖5B可知,對(duì)照組鮮切芒果的AsA含量在0～3 d時(shí)快速下降,3～6 d時(shí)緩慢下降,之后緩慢上升至第12 d,12～15 d時(shí)又緩慢下降。處理組的AsA含量0～3 d時(shí)也快速下降,但在3～6 d時(shí)又快速上升,在6～12 d時(shí)變化不大,12～15 d時(shí)快速下降。在貯藏期的第3 d,處理組的AsA含量顯著高于對(duì)照(P<0.05),在6～15 d時(shí)極顯著高于對(duì)照(P<0.01),說明異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理使AsA含量明顯高于對(duì)照。

由圖5C可知,與對(duì)照組相比,處理組鮮切芒果的總酚含量在貯藏期間波動(dòng)很小,比較穩(wěn)定,對(duì)照組的總酚含量在0～6 d時(shí)快速下降后又上升,6～9 d時(shí)變化很小,9～15 d時(shí)上升之后又下降。在第3 d時(shí),處理組顯著高于對(duì)照(P<0.05),而在第12 d時(shí),又顯著低于對(duì)照(P<0.05),說明異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理可以維持總酚含量的相對(duì)穩(wěn)定。

圖5 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理 對(duì)鮮切芒果類胡蘿卜素、AsA、總酚含量的影響Fig.5 Effect of combined treatment with erythorbic acid and calcium chloride on carotenoids,AsA,total phenolic content of fresh-cut mango

2.6 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理對(duì)鮮切芒果褐變指數(shù)的影響

褐變是鮮切產(chǎn)品貯藏期內(nèi)品質(zhì)下降的主要原因,從圖6可知,鮮切芒果的褐變主要發(fā)生在第3 d之后,褐變指數(shù)在第3 d之后開始上升,且3～6 d時(shí)上升較快。統(tǒng)計(jì)分析表明,貯藏期的在6～15 d時(shí)處理組鮮切芒果的褐變指數(shù)顯著低于對(duì)照組(P<0.05),說明異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理可以有效抑制鮮切芒果的褐變。

圖6 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理 對(duì)鮮切芒果褐變指數(shù)的影響Fig.6 Effect of combined treatment with erythorbic acid and calcium chloride on browning index of fresh-cut mango

2.7 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理對(duì)鮮切芒果超氧陰離子產(chǎn)生速率的影響

圖8 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理對(duì)鮮切芒果SOD,CAT,APX,POD的影響Fig.8 Effect of combined treatment with erythorbic acid and calcium chloride on the activity of SOD,CAT,APX and POD of fresh-cut mango

圖7 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理 對(duì)鮮切芒果產(chǎn)生速率的影響Fig.7 Effect of combined treatment with erythorbic acid and calcium chloride on the rate of production of fresh-cut mango

2.8 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理對(duì)鮮切芒果SOD、CAT、APX、POD活性的影響

由圖8A可知,對(duì)照組鮮切芒果的SOD活性在0～3 d時(shí)快速上升后一直呈下降趨勢。處理組的SOD活性在6～9 d時(shí)快速上升,其余期間變化緩慢。處理組SOD活性在第6 d之后高于對(duì)照組,其中第9、12和15 d時(shí)與對(duì)照差異顯著(P<0.05),分別為對(duì)照組的1.47、1.54、1.50倍。說明異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理在貯藏的中后期能夠有效保持SOD的高活性。

由圖8B可知,處理組鮮切芒果的CAT活性從第3 d開始一直高于對(duì)照組。對(duì)照組的CAT活性在貯藏的前12 d變化不大,在12～15 d時(shí)上升。處理組的CAT活性在貯藏的前9 d一直呈上升趨勢,至最高活性為13.44 U/g FW,之后快速下降,在12～15 d時(shí)又快速上升。在第6、9和12 d,處理組的CAT活性分別為對(duì)照組的2.50、3.64、1.58倍,均極顯著高于對(duì)照(P<0.01),第15 d顯著高于對(duì)照(P<0.05),說明異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理能保持更高的CAT活性。

由圖8C可知,處理組和對(duì)照組的APX活性在貯藏的前9 d變化趨勢一致,都是在0～3 d時(shí)下降,3～6 d時(shí)快速上升,之后又下降,不同的是處理組在9～12 d時(shí)上升,而對(duì)照則下降,貯藏的最后3 d兩組APX活性都變化不大,整個(gè)貯藏期間處理組的APX活性都高于對(duì)照。統(tǒng)計(jì)分析表明,處理組的APX活性在第6和12 d時(shí)都顯著高于對(duì)照組(P<0.05),在第15 d時(shí)極顯著高于對(duì)照(P<0.01),說明異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理顯著保持了較高的APX活性。

由圖8D可知,對(duì)照組鮮切芒果的POD活性在貯藏的前9 d一直呈下降趨勢,至最低值為21.66 U/g FW之后快速上升至最高值為104.43 U/g FW,之后變化不大。處理組的POD活性則在整個(gè)貯藏期都呈下降趨勢。統(tǒng)計(jì)分析表明,處理組的POD活性在0～6 d時(shí)極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),第12 d顯著低于對(duì)照組(P<0.05),第15 d極顯著低于對(duì)照組(P<0.01),說明異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理在貯藏前期保持了較高的POD活性,而后期則抑制了POD的活性。

2.9 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理對(duì)鮮切芒果PPO活性的影響

由圖9可知,對(duì)照鮮切芒果的PPO活性在0～3 d時(shí)快速上升,在3～9 d時(shí)緩慢下降,在9～12 d時(shí)又緩慢上升之后快速下降。處理組的PPO活性在0～3 d時(shí)也快速上升,但在3～6 d時(shí)又快速下降,并且之后一直保持穩(wěn)定。統(tǒng)計(jì)分析表明,與對(duì)照相比,處理組的PPO活性在6～12 d時(shí)顯著或者極顯著低于對(duì)照(P<0.05,P<0.01)。以上結(jié)果表明,異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理可以有效抑制PPO的活性。

圖9 異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理 對(duì)鮮切芒果PPO的影響Fig.9 Effect of combined treatment with erythorbic acid and calcium chloride on the activity of PPO of fresh-cut mango

3 討論與結(jié)論

芒果采后由于代謝旺盛,果實(shí)容易后熟而變軟、營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生變化,加上鮮切產(chǎn)品因機(jī)械損傷產(chǎn)生逆境脅迫,使得呼吸旺盛、膜透性增加、衰老加快、褐變嚴(yán)重和營養(yǎng)物質(zhì)損耗,難以保鮮[7,25,29]。本研究表明,異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理鮮切芒果的呼吸峰值降低了41.20%,延緩相對(duì)滲透率的上升,保持了細(xì)胞的相對(duì)完整性,從而延緩衰老,并減少褐變的發(fā)生。類胡蘿卜素、AsA、總酚是植物體內(nèi)重要的抗氧化物質(zhì),是活性氧的有效清除劑,其中酚類物質(zhì)不僅是植物體內(nèi)重要的抗氧化劑和呼吸傳遞物質(zhì),同時(shí)又是酶促褐變的底物,總酚含量越高,與氧接觸的幾率就越大[30],然而植物組織中總酚的實(shí)際測定濃度取決于總酚合成和氧化降解之間的平衡[25-28]。本研究中發(fā)現(xiàn)異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理在貯藏的中后期保持了較高的類胡蘿卜素、AsA含量,只在第3 d保持了較高總酚含量,第12 d又低于對(duì)照,相比對(duì)照總體趨于穩(wěn)定。結(jié)合褐變指數(shù)第3 d時(shí)為0,第12 d時(shí)褐變指數(shù)上升較快來看,第3 d酚類物質(zhì)主要作為抗氧化劑,而后期可能作為酶促褐變的底物加速了褐變的發(fā)生。

綜上所述,異抗壞血酸與氯化鈣聯(lián)合處理降低了鮮切芒果的呼吸峰值,延緩了硬度的下降和相對(duì)滲透率的上升,減少褐變發(fā)生,保持了較高的類黃酮和AsA含量,對(duì)可滴定酸含量影響不大,抑制了PPO的活性,保持了較高的SOD、CAT、APX活性,前期保持了較高的POD活性,末期又抑制了POD活性,提高了貯藏期間鮮切芒果的品質(zhì)。