徐冬穎，周?；?，蔣海峰，姜愛麗*，韋 勝，高雪晴，陳 晨，胡文忠*

（大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，生物技術(shù)與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連 116600）

馬鈴薯（Solanum tuberosumL.）為一年生草本塊莖植物，不僅是重要的蔬菜作物，也是僅次于小麥、水稻和玉米的全球第四大糧食作物，富含膳食纖維、微量元素、氨基酸、蛋白質(zhì)、維生素和優(yōu)質(zhì)淀粉等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有減肥、維持機(jī)體平衡、防癌和抗氧化等功效[1]。近年來，隨著快餐和方便食品業(yè)的興起，馬鈴薯的消耗量逐年增大，由此帶動(dòng)了鮮切馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展[2]。鮮切馬鈴薯在實(shí)現(xiàn)馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略、改善和豐富居民膳食營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)中扮演了越來越重要的角色[3]。目前有關(guān)維持鮮切馬鈴薯品質(zhì)的方法較多，包括抗氧化化合物（亞硫酸鹽、L-半胱氨酸、抗壞血酸）處理、氣調(diào)包裝、植物提取物的使用[4-5]等，但這些方法存在成本高、效率低、潛在健康危害及安全隱患等問題。因此，探究一種簡(jiǎn)單、安全、有效抑制鮮切馬鈴薯品質(zhì)下降的方法，對(duì)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大。

真空包裝是一種靜態(tài)的低壓貯藏形式，其成本低、安全性高，主要通過減少產(chǎn)品的氧化反應(yīng)、抑制鮮活產(chǎn)品自身代謝及病原菌的繁殖，從而延緩果蔬的成熟和衰老，達(dá)到保鮮的目的[6-7]。然而與完整果蔬相比，果蔬鮮切后生命活動(dòng)并未減慢，反而會(huì)進(jìn)行更旺盛的呼吸和蒸騰作用；因此，真空包裝更易引發(fā)鮮切果蔬的無氧呼吸，從而加速腐敗變質(zhì)，這是真空包裝在采后果蔬尤其是鮮切果蔬保鮮中應(yīng)用甚少的主要原因。但馬鈴薯與之不同，其組織結(jié)構(gòu)致密，具有休眠的特性，休眠期內(nèi)呼吸速率和新陳代謝降到最低[8]，因此真空包裝有望實(shí)現(xiàn)鮮切馬鈴薯短期貯藏品質(zhì)的維持。已經(jīng)有研究證明，真空包裝可抑制鮮切馬鈴薯的微生物生長(zhǎng)[9]，并且對(duì)其物理品質(zhì)有較好的保持作用[10]。

光作為一種重要的信號(hào)分子，能調(diào)節(jié)作物的生理節(jié)律，對(duì)果實(shí)品質(zhì)具有重要的調(diào)控作用[11]。已有研究發(fā)現(xiàn)避光包裝可抑制加工產(chǎn)品（番茄醬、龍眼干等）的褐變[12-13]，但其在鮮切果蔬上的應(yīng)用鮮有報(bào)道。因此本研究采用真空包裝結(jié)合避光處理鮮切馬鈴薯，旨在探究其保鮮機(jī)理，為鮮切馬鈴薯的貯藏保鮮提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

馬鈴薯（‘荷蘭七號(hào)’）于2018年7月采收于大連市瓦房店市的農(nóng)場(chǎng)，隨后貯藏于4 ℃下，選取大小、形狀一致，不發(fā)芽、不變綠、無機(jī)械損傷和病蟲害的休眠期馬鈴薯作為實(shí)驗(yàn)材料。

定向聚丙烯（oriented polypropylene，OPP）＋流延聚丙烯（cast polypropylene，CPP）、熱塑性聚酯（polythylene terephthalate，PET）＋聚乙烯（polyethylene，PE）、PET＋CPP、尼龍（polyamide，PA）＋CPP、PE＋PA 5 種包裝袋購(gòu)于河北省雄縣路騰塑料制品有限公司。

H2O2含量測(cè)定試劑盒 蘇州科銘生物技術(shù)有限公司；Trition X-100、30% H2O2、甲醇、鹽酸、聚乙烯吡咯烷酮、鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉等天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TA. XT plus型質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司；酶標(biāo)儀 美國(guó)Thermo Scientific公司；UV-9200紫外-可見分光光度計(jì) 北京瑞利分析儀器有限公司；CR400/CR410色差計(jì) 日本Konica Minolta公司；TGL-20M高速臺(tái)式冷凍離心機(jī) 湖南湘儀離心機(jī)儀器有限公司；AL240電子精密天平 瑞士Mettler-Toledo公司；D-37520冷凍離心機(jī) 德國(guó)Sigma有限公司；F-940便攜式氣體分析儀 美國(guó)Felix公司；青葉ZK-600智能真空包裝機(jī) 東莞市益健包裝機(jī)械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

將實(shí)驗(yàn)涉及的菜刀菜板和塑料托盤等工具在體積分?jǐn)?shù)為1%的次氯酸鈉溶液中浸泡10 min，取出后用蒸餾水沖洗2～3 次，瀝干。供試馬鈴薯于20 ℃下回溫10 h后用自來水清洗，隨后在1%的次氯酸鈉溶液中殺菌10 min，去皮切片（厚度約為3 mm），用去離子水清洗切片30 s，以去除表面淀粉，采用鼓風(fēng)的方式吹干切片表面水分。將獲得的切片隨機(jī)均分為6 組，分別放入OPP＋CPP、PET＋PE、PET＋CPP、PA＋CPP和PE＋PA包裝袋中抽真空（真空時(shí)間30 s、封口時(shí)間2 s、冷卻時(shí)間3 s），然后分別進(jìn)行避光（黑暗環(huán)境下）和不避光（無特殊處理，室內(nèi)正常光環(huán)境）貯藏（溫度（20±1）℃、相對(duì)濕度60%～70%）。通過對(duì)貯藏3 d時(shí)6 組不同包裝處理的馬鈴薯切片進(jìn)行拍照觀察，選取保鮮效果最佳的包裝袋進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)。

正式實(shí)驗(yàn)馬鈴薯切片的獲取方法、抽真空條件及貯藏條件與預(yù)實(shí)驗(yàn)相同。將切片隨機(jī)分為兩組，一組放入效果最佳的包裝袋（厚度為8 μm）中抽真空；另外一組放入塑料托盤中，用保鮮膜（PE，厚度為0.01 mm）覆蓋，作為對(duì)照組，每組隨機(jī)分為兩小組，每個(gè)處理16 袋（盤），每袋（盤）內(nèi)裝有15 片馬鈴薯，在第0、1、2、3、4天時(shí)測(cè)定相關(guān)指標(biāo)，每次取3 袋，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

1.3.2 色澤、硬度、呼吸強(qiáng)度和質(zhì)量損失率的測(cè)定

使用色差計(jì)測(cè)定馬鈴薯切片的L值、a值和b值，每個(gè)處理重復(fù)測(cè)定9 片，每片測(cè)定3 個(gè)值。褐變指數(shù)參照Plaou等[14]的方法測(cè)定，并按照公式（1）、（2）進(jìn)行計(jì)算。

使用配有直徑為5 mm圓柱形探頭的TA. XT plus型質(zhì)構(gòu)儀，以1 mm/s的下壓速率測(cè)定鮮切馬鈴薯的硬度，單位為g。

將鮮切馬鈴薯放置于500 mL帶有膠塞的密閉容器中30 min，隨后使用F-940便攜式氣體分析儀測(cè)定其呼吸強(qiáng)度，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3 次。

鮮切馬鈴薯的質(zhì)量損失率采用稱質(zhì)量法，按照公式（3）進(jìn)行計(jì)算。

式中：m0代表切片的初始質(zhì)量/g；m代表取樣時(shí)切片的質(zhì)量/g。

1.3.3 霉菌和酵母菌總數(shù)的測(cè)定

霉菌和酵母菌總數(shù)的檢測(cè)方法參考GB 4789.15—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 霉菌和酵母計(jì)數(shù)》[15]。

1.3.4 抗壞血酸、可溶性蛋白質(zhì)、總酚、類黃酮和H2O2含量的測(cè)定

抗壞血酸含量采用Wang Qing等[16]的方法進(jìn)行測(cè)定。稱取1.0 g樣品，加入5 mL 0.05 mol/L草酸-乙二胺四乙酸溶液提取上清液，測(cè)定反應(yīng)液（2 mL上清液、3 mL 0.05 mol/L草酸-乙二胺四乙酸、0.5 mL體積分?jǐn)?shù)4%偏磷酸-乙酸、1 mL體積分?jǐn)?shù)5%硫酸溶液和2 mL 5 g/100 mL鉬酸銨）760 nm波長(zhǎng)處的吸光度，單位為mg/g。

可溶性蛋白質(zhì)含量根據(jù)龐坤等[17]的方法進(jìn)行測(cè)定，即采用Bradford牛血清白蛋白比色法。

總酚含量采用Fan Linlin等[18]的福林-酚法進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定在760 nm波長(zhǎng)處的吸光度。以沒食子酸質(zhì)量濃度為x/（mg/L）、吸光度為y制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到線性回歸方程y＝0.017x＋0.077（R2＝0.996），總酚含量單位為mg/g。

類黃酮含量的測(cè)定參考Valcarcel等[19]的方法。稱取1.0 g樣品，加入10 mL 0.5%（體積分?jǐn)?shù)，下同）乙酸與70%丙酮提取上清液。測(cè)定反應(yīng)溶液（3.5 mL上清液、0.25 mL 10 g/100 mL AlCl3·6H2O、0.25 mL 5 g/100 mL NaNO2和1 mL 1mol/L NaOH）在510 nm波長(zhǎng)處的吸光度。以兒茶素質(zhì)量濃度為x/（mg/L）、吸光度為y制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到線性回歸方程為y＝0.001x＋0.043（R2＝0.998），單位為mg/g。

H2O2含量使用試劑盒測(cè)定，其測(cè)定原理為H2O2與硫酸鈦生成黃色的過氧化鈦復(fù)合物在415 nm波長(zhǎng)處有特征吸收。

1.3.5 相關(guān)酶活力的測(cè)定

多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、過氧化物酶（peroxidase，POD）及過氧化氫酶（catalase，CAT）活力的測(cè)定參考Fan Linlin等[18]的方法，以每克鮮質(zhì)量樣品在410 nm波長(zhǎng)處每分鐘吸光度變化0.01表示1 個(gè)PPO活力單位（U），以每克鮮質(zhì)量樣品在470 nm波長(zhǎng)處每分鐘吸光度變化1表示1 個(gè)POD活力單位（U），以每克鮮質(zhì)量樣品在240 nm波長(zhǎng)處每分鐘吸光度變化0.01表示1 個(gè)CAT活力單位（U）。

抗壞血酸過氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）活力根據(jù)Wang Qing等[16]的方法進(jìn)行測(cè)定，以每克鮮質(zhì)量樣品在290 nm波長(zhǎng)處每分鐘吸光度變化1表示1 個(gè)APX活力單位（U）。

苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyase，PAL）活力的測(cè)定參照姜愛麗等[20]的方法，以每克鮮質(zhì)量樣品在290 nm波長(zhǎng)處每分鐘吸光度變化0.01表示1 個(gè)PAL活力單位（U）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

利用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行最小差異顯著性（least significant difference，LSD）分析，參數(shù)間的相關(guān)性利用皮爾森積差相關(guān)法進(jìn)行分析，利用Origin軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同真空包裝材料對(duì)鮮切馬鈴薯外觀品質(zhì)的影響及其篩選

圖1 不同真空包裝材料對(duì)鮮切馬鈴薯外觀品質(zhì)的影響Fig. 1 Effects of vacuum packaging materials on appearance of fresh-cut potatoes

真空包裝對(duì)鮮切馬鈴薯品質(zhì)有較好保持作用的主要原因是其具有隔絕空氣和保水的作用，若真空包裝材料選取不適，則會(huì)引起鮮切馬鈴薯品質(zhì)下降，初始現(xiàn)象為包裝袋內(nèi)出現(xiàn)水浸現(xiàn)象，隨后由于微生物產(chǎn)氣積累造成脹袋；此外，褐變也是包裝袋選取不當(dāng)?shù)谋憩F(xiàn)之一。由圖1可知，貯藏3 d時(shí)，不同包裝材料真空處理的鮮切馬鈴薯外觀品質(zhì)及脹袋情況差異較大，其中OPP＋CPP真空包裝的鮮切馬鈴薯褐變最為嚴(yán)重，且包裝袋內(nèi)出現(xiàn)水浸現(xiàn)象；PET＋PE真空包裝的鮮切馬鈴薯脹袋明顯，且包裝袋內(nèi)出現(xiàn)小水珠；PET＋CPP和PA＋CPP真空包裝的鮮切馬鈴薯褐變較輕，但袋內(nèi)出現(xiàn)水浸現(xiàn)象；PE＋PA真空包裝的鮮切馬鈴薯品質(zhì)最好，且未出現(xiàn)脹袋現(xiàn)象。因此本研究選用PE＋PA作為鮮切馬鈴薯的真空包裝材料進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)。

2.2 不同處理對(duì)鮮切馬鈴薯外觀品質(zhì)的影響

圖2 不同處理對(duì)鮮切馬鈴薯褐變指數(shù)（A）和外觀（B）的影響Fig. 2 Effects of different treatments on browning index (A) and appearance (B) of fresh-cut potatoes

褐變指數(shù)能夠反映果實(shí)的褐變程度。托盤組馬鈴薯切片的褐變指數(shù)隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)（圖2A），而真空包裝組馬鈴薯褐變指數(shù)值在前3 d稍有上升，隨后下降。通過不同處理組鮮切馬鈴薯貯藏4 d時(shí)的對(duì)比結(jié)果（圖2B）可知，托盤組馬鈴薯切片褐變程度較真空包裝組嚴(yán)重。兩種托盤避光處理中以不避光組馬鈴薯切片褐變較為嚴(yán)重。真空處理中，不避光條件下的馬鈴薯切片在貯藏3 d后顏色變淺，可能是光照條件加速其衰老腐爛所致。由此表明，真空包裝結(jié)合避光貯藏可最大程度地保持鮮切馬鈴薯外觀品質(zhì)。

2.3 不同處理對(duì)鮮切馬鈴薯質(zhì)量損失率、硬度、呼吸強(qiáng)度及微生物指標(biāo)的影響

圖3 不同處理對(duì)鮮切馬鈴薯質(zhì)量損失率（A）、硬度（B）、呼吸強(qiáng)度（C）、霉菌和酵母總數(shù)（D）的影響Fig. 3 Effects of different treatments on mass loss rate (A),hardness (B), respiration intensity (C) and total number of molds and yeasts (D) of fresh-cut potatoes

質(zhì)量損失率是衡量鮮切馬鈴薯水分蒸發(fā)量的重要指標(biāo)[21]。馬鈴薯經(jīng)切分后，由于失去表皮保護(hù)層，且失水面積增加，質(zhì)量損失率隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)（圖3A），但托盤組馬鈴薯切片的質(zhì)量損失率始終顯著高于真空組（P＜0.05）。就兩種托盤處理而言，避光貯藏較不避光貯藏能明顯延緩切片質(zhì)量損失率的上升，但真空條件下避光與不避光處理組間的質(zhì)量損失率無顯著差異（P＞0.05）。貯藏4 d時(shí)，托盤不避光、托盤避光、真空不避光和真空避光組鮮切馬鈴薯的質(zhì)量損失率分別為15.55%、7.70%、1.45%和0.36%，說明真空包裝能有效抑制鮮切馬鈴薯的蒸騰失水，維持其品質(zhì)，且結(jié)合避光貯藏的效果更好。

硬度是衡量鮮切馬鈴薯品質(zhì)的重要指標(biāo)。鮮切果蔬貯藏過程中因衰老導(dǎo)致硬度下降，而馬鈴薯經(jīng)切分后，切割表面快速形成愈傷組織，致密的表層導(dǎo)致表面硬化，硬度上升，大幅降低鮮切馬鈴薯品質(zhì)[22]。由圖3B可知，整個(gè)貯藏期間，托盤組馬鈴薯切片的硬度總體呈上升趨勢(shì)，而真空組切片硬度稍有下降。貯藏結(jié)束時(shí)（4 d），托盤不避光和避光組鮮切馬鈴薯硬度分別比初始樣品增加了32.37%和16.38%，這是由于托盤組馬鈴薯切片水分蒸發(fā)迅速，且愈傷組織形成較快，而真空包裝不避光和避光組切片硬度分別下降了11.75%和2.08%，說明真空包裝結(jié)合避光處理能有效抑制鮮切馬鈴薯愈傷組織的形成速度，并維持其硬度。

呼吸是鮮切馬鈴薯生命活動(dòng)的重要體現(xiàn)。由圖3C可知，不同處理組馬鈴薯切片的呼吸強(qiáng)度呈先上升后下降趨勢(shì)，真空包裝組鮮切馬鈴薯的呼吸強(qiáng)度在貯藏的2～4 d高于托盤組，且差異顯著（P＜0.05），貯藏2～3 d時(shí)，真空包裝組馬鈴薯呼吸強(qiáng)度增加最為明顯，隨后下降，這一結(jié)果主要是鮮切馬鈴薯呼吸強(qiáng)度是去掉真空包裝后測(cè)定所致。此外，兩種處理中，不避光貯藏組的呼吸強(qiáng)度均高于避光組，說明避光貯藏對(duì)鮮切馬鈴薯的呼吸有抑制作用。

馬鈴薯經(jīng)切分后，表皮失去保護(hù)，為微生物侵染創(chuàng)造了條件。如圖3D所示，托盤組馬鈴薯切片貯藏期間霉菌和酵母總數(shù)不斷增加，而真空組變化較小，在貯藏的第4天，托盤不避光、避光和PE＋PA不避光、避光組鮮切馬鈴薯的霉菌和酵母總數(shù)分別為初始樣品的2.05、1.99 倍和1.12、1.07 倍，說明真空包裝能有效抑制需氧菌的生長(zhǎng)，延緩鮮切馬鈴薯腐爛變質(zhì)。

2.4 不同處理對(duì)鮮切馬鈴薯生理品質(zhì)的影響

圖4 不同處理對(duì)鮮切馬鈴薯抗壞血酸（A）、可溶性蛋白質(zhì)（B）、總酚（C）、類黃酮（D）含量的影響Fig. 4 Effects of different treatments on vitamin C (A), soluble protein (B),total phenol (C), and flavonoid (D) contents of fresh-cut potatoes

抗壞血酸是果蔬體內(nèi)重要的非酶抗氧化物質(zhì)，其含量可作為其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與貯藏效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。由圖4A可知，貯藏過程中鮮切馬鈴薯的抗壞血酸含量不斷下降，真空組馬鈴薯切片的抗壞血酸含量始終高于托盤組，且在第2～3天差異顯著（P＜0.05），避光條件下各組馬鈴薯的抗壞血酸含量均稍高于不避光貯藏。由此表明，真空包裝在避光條件下可有效降低鮮切馬鈴薯代謝活動(dòng)，抑制馬鈴薯切片貯藏期間抗壞血酸流失，保持較高的抗氧化能力。

可溶性蛋白質(zhì)含量是評(píng)價(jià)果蔬品質(zhì)的重要營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)。如圖4B所示，鮮切馬鈴薯的可溶性蛋白質(zhì)含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。真空包裝組鮮切馬鈴薯的可溶性蛋白質(zhì)含量顯著高于托盤組（P＜0.05），且避光貯藏更有利于可溶性蛋白質(zhì)含量的維持，表明真空包裝結(jié)合避光處理可能通過抑制馬鈴薯切片生理代謝以減少對(duì)可溶性蛋白質(zhì)的消耗。

酚類物質(zhì)與果蔬愈傷形成及酶促褐變密切相關(guān)[23-24]。如圖4C所示，不同處理組馬鈴薯切片的總酚含量呈上升趨勢(shì)，托盤組上升速度更快，貯藏末期（4 d），托盤不避光馬鈴薯切片的總酚含量是真空不避光組的1.43 倍，托盤避光組馬鈴薯切片的總酚含量是真空避光組的1.42 倍，且避光條件下的馬鈴薯切片總酚含量始終維持在較低水平。說明真空包裝結(jié)合避光處理能有效抑制酚類物質(zhì)的積累，減緩鮮切馬鈴薯愈傷形成及褐變速度。

黃酮類化合物的快速積累可加速愈傷組織形成[24]。如圖4D所示，鮮切馬鈴薯貯藏期間類黃酮含量呈逐漸上升的趨勢(shì)，托盤不避光組類黃酮含量始終顯著高于其他處理組（P＜0.05），托盤不避光、避光和真空不避光、避光組鮮切馬鈴薯貯藏結(jié)束時(shí)（4 d）的類黃酮含量分別為1.97、1.34、0.54 mg/g和0.49 mg/g，表明真空包裝結(jié)合避光貯藏對(duì)鮮切馬鈴薯愈傷組織形成有較好的抑制作用。

2.5 不同處理對(duì)鮮切馬鈴薯H2O2含量的影響

圖5 不同處理對(duì)鮮切馬鈴薯H2O2含量的影響Fig. 5 Effects of different treatments on H2O2 content of fresh-cut potatoes

切割傷害誘導(dǎo)鮮切產(chǎn)品組織內(nèi)大量活性氧（reactive oxygen species，ROS）產(chǎn)生，破壞自由基代謝平衡，加劇膜質(zhì)過氧化，降低產(chǎn)品品質(zhì)，H2O2是ROS的主要形式，是調(diào)節(jié)植物生理過程的重要信號(hào)分子[25]。如圖5所示，托盤組馬鈴薯切片的H2O2含量呈先上升后下降趨勢(shì)，貯藏第2天時(shí)達(dá)到峰值；真空包裝處理組的H2O2含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)總體呈上升趨勢(shì)，且在貯藏前期（0～2 d）顯著低于托盤組（P＜0.05）。馬鈴薯切片在不避光條件下的H2O2含量總體高于避光條件，上述結(jié)果說明真空包裝結(jié)合避光貯藏能有效抑制鮮切馬鈴薯ROS的產(chǎn)生，減少其膜脂損傷。

2.6 不同處理對(duì)鮮切馬鈴薯酶活力的影響

圖6 不同處理對(duì)鮮切馬鈴薯PPO（A）、POD（B）、PAL（C）、CAT（D）、APX（E）活力的影響Fig. 6 Effects of different treatments on PPO (A), POD (B), PAL (C),CAT (D) and APX (E) activities of fresh-cut potatoes

PPO是促使果蔬在處理、貯藏和加工過程中發(fā)生酶促褐變反應(yīng)的重要酶[26]。由圖6A可知，整個(gè)貯藏期間，各處理鮮切馬鈴薯PPO活力總體呈逐漸上升的趨勢(shì)，托盤組PPO活力在貯藏的2～4 d顯著高于真空包裝組（P＜0.05）。托盤不避光組PPO較避光組活力高，而光條件對(duì)真空組PPO活力影響不大。由此說明，真空包裝能有效抑制PPO活力，從而延緩馬鈴薯切片褐變。

POD是促進(jìn)鮮切果蔬愈傷組織形成及酶促褐變的關(guān)鍵酶[27-28]。如圖6B所示，不同處理組馬鈴薯切片貯藏期間的POD活力總體呈上升趨勢(shì)，托盤組POD活力高于真空組，避光貯藏條件下的POD活力更低。貯藏4 d時(shí)，托盤不避光和避光、真空不避光和避光組鮮切馬鈴薯的POD活力分別比初始樣品增加了0.770、0.520、0.080、0.079 U，表明真空包裝結(jié)合避光貯藏可抑制鮮切馬鈴薯的POD活力的增加，延緩愈傷組織形成及氧化褐變。

PAL是苯丙烷代謝途徑的第一個(gè)酶，參與總酚、類黃酮的生成[24]。如圖6C所示，鮮切馬鈴薯的PAL活力呈先上升后下降趨勢(shì)，貯藏3 d時(shí)達(dá)到峰值，托盤組PAL活力始終高于真空組，且避光處理組PAL活力較低。由此表明，真空包裝結(jié)合避光貯藏可降低PAL活力，調(diào)節(jié)苯丙烷途徑從而抑制愈傷組織形成及褐變發(fā)生。

ROS的產(chǎn)生會(huì)擾亂正常的細(xì)胞代謝，但機(jī)體會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的防御系統(tǒng)，減輕切割后的氧化損傷[25]。CAT作為清除自由基最重要的酶之一，可通過分解H2O2來抑制其對(duì)組織造成的氧化損傷。由圖6D可知，CAT活力呈先上升后下降趨勢(shì)，光條件對(duì)兩組CAT活力影響不大，托盤組CAT活力始終維持較低水平。A

PX可對(duì)ROS信號(hào)進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，通過參與抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)以達(dá)到清除ROS的目的[29]。如圖6E所示，馬鈴薯切片的APX活力呈先上升后下降的趨勢(shì)，托盤組和真空組APX活力分別在第2、3天時(shí)達(dá)到最大值。整個(gè)貯藏期間，托盤組APX活力均低于真空組，不避光組APX活力整體低于避光組。由此表明，真空包裝結(jié)合避光處理能增強(qiáng)抗氧化酶活性，有利于清除有氧代謝積累的有毒副產(chǎn)物，減少膜脂損傷，從而保持鮮切馬鈴薯品質(zhì)。

2.7 不同處理組鮮切馬鈴薯各項(xiàng)生理指標(biāo)的Pearson相關(guān)性分析結(jié)果

圖7 各指標(biāo)皮爾森相關(guān)性矩陣Fig. 7 Pearson correlation matrix of all indicators investigated

通過圖7中各組鮮切馬鈴薯所有指標(biāo)的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，不同處理組鮮切馬鈴薯的感官品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量及酶活力之間有較高的相關(guān)性；托盤和真空組、真空不避光和避光組的各項(xiàng)指標(biāo)相關(guān)性差異較大。其中托盤組的褐變指數(shù)與抗壞血酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與可溶性蛋白質(zhì)含量呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），與質(zhì)量損失率呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與硬度、PPO、POD、PAL活力呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）；而真空組的褐變指數(shù)僅與APX活力呈顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）正相關(guān)，說明PPO、POD、PAL活力的上升是托盤組鮮切馬鈴薯褐變嚴(yán)重的主要原因，而APX活力的提高是真空處理抑制鮮切馬鈴薯褐變的關(guān)鍵。此外，真空包裝避光組馬鈴薯切片的總酚和類黃酮含量與H2O2含量、PPO、POD、PAL、CAT活力之間存在顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）正相關(guān)關(guān)系，與硬度呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。這表明真空包裝結(jié)合避光處理可以抑制鮮切馬鈴薯酶促褐變及愈傷組織形成相關(guān)酶活力及物質(zhì)積累，保持較高的抗氧化能力，從而減輕膜脂損傷，延緩褐變發(fā)生及愈傷組織形成，維持其品質(zhì)。

3 討 論

果蔬切割過程致使呼吸速率增加，氧化應(yīng)激爆發(fā)，從而加速組織衰老[30]。有研究表明，真空包裝材料可以通過隔絕空氣、阻止水分散失、抑制有氧微生物侵染延緩果蔬衰老變質(zhì)[10]；避光貯藏可保持馬鈴薯塊莖的膜脂質(zhì)穩(wěn)定性[31]。本研究選用真空處理鮮切馬鈴薯并貯藏于黑暗條件下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)真空避光處理可通過抑制鮮切馬鈴薯呼吸速率、保持營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量、降低褐變和愈傷組織相關(guān)酶活力及物質(zhì)積累，提升抗氧化酶活力來延緩其衰老并維持品質(zhì)。

鮮切過程引起的機(jī)械損傷使馬鈴薯切片呼吸作用和代謝反應(yīng)急劇活化，導(dǎo)致其衰老進(jìn)程加快；此外，鮮切后馬鈴薯切片表面失去保護(hù)層，組織內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)汁液外流，給微生物的生長(zhǎng)與繁殖提供良好條件，致使產(chǎn)品腐爛。真空包裝處理使鮮切馬鈴薯隔絕空氣，一方面可以降低產(chǎn)品呼吸速率和代謝反應(yīng)；另一方面還可減少水分流失，有效控制微生物污染造成的腐敗。這一結(jié)果與方宗壯等[32]的研究結(jié)果一致。

馬鈴薯經(jīng)切分后，表皮傷口快速形成愈傷組織以減少水分蒸發(fā)和抵抗病原物侵染，同時(shí)在多種酶和底物的作用下加速鮮切表面褐變發(fā)生[33-35]，由此引起的表面硬化和顏色變化，會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的口感和外觀品質(zhì)。傷誘導(dǎo)的苯丙烷代謝在鮮切馬鈴薯愈傷組織形成過程中起重要作用，其中PAL是此途徑的第一限速酶[36]。由此途徑調(diào)控生成的總酚、類黃酮等物質(zhì)也可加速傷口愈合，促進(jìn)愈傷組織的形成[36-37]。POD參與傷口愈合過程中閉合層的形成，能介導(dǎo)相關(guān)的耦合過程交聯(lián)細(xì)胞壁上的酚類物質(zhì)，從而強(qiáng)化細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)[28]。此外，切割會(huì)引起細(xì)胞膜損傷，使酚類化合物與氧化酶（PPO和POD）發(fā)生反應(yīng)，造成褐變[38]。本研究結(jié)果顯示馬鈴薯經(jīng)切割后，總酚、類黃酮含量及PAL、PPO、POD活力快速上升，且在托盤組中，PAL、PPO、POD活力與褐變指數(shù)呈顯著正相關(guān)，表明切割損傷會(huì)誘導(dǎo)鮮切馬鈴薯次生代謝水平，從而促進(jìn)愈傷組織快速形成及褐變發(fā)生；而真空包裝結(jié)合避光處理可通過保持低氧和高壓環(huán)境來抑制這些酶活力及物質(zhì)合成，從而延緩鮮切馬鈴薯愈傷組織形成及褐變發(fā)生，進(jìn)而保持較好的鮮切品質(zhì)。Teoh等[39]也發(fā)現(xiàn)PAL、PPO、POD是影響鮮切馬鈴薯品質(zhì)的重要酶，而真空包裝能使鮮切馬鈴薯維持較低的褐變水平[9]。

果蔬經(jīng)切割引起的ROS爆發(fā)導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷，從而加快酶促反應(yīng)和愈傷組織形成[36,38]。然而果蔬體內(nèi)擁有復(fù)雜的抗氧化系統(tǒng)，可通過清除過多的ROS自由基來維持膜的穩(wěn)定性和完整性。史君彥等[40]研究發(fā)現(xiàn)真空包裝能有效提高平菇的抗氧化酶活力，降低H2O2對(duì)組織的損傷。本研究發(fā)現(xiàn)，切割處理誘導(dǎo)了H2O2含量和抗氧化酶（CAT和APX）活力的增加，真空包裝結(jié)合避光貯藏能有效降低H2O2含量，增加抗氧化酶活力，并維持非酶抗氧化物質(zhì)（抗壞血酸）含量，這說明，機(jī)械損傷可誘導(dǎo)機(jī)體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)對(duì)傷脅迫做出響應(yīng)，真空包裝結(jié)合避光貯藏通過提高抗氧化系統(tǒng)來加速清除組織內(nèi)的H2O2，減少膜損傷，進(jìn)而延緩褐變發(fā)生及愈傷生成，維持鮮切品質(zhì)。這一結(jié)論與張心怡[41]的研究結(jié)果一致。

4 結(jié) 論

PE＋PA真空包裝在避光條件下能有效抑制鮮切馬鈴薯片的褐變程度，維持較好的外觀和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，其機(jī)制可能是真空包裝處理顯著抑制馬鈴薯切片的呼吸強(qiáng)度、總酚、類黃酮和H2O2的積累，PPO、POD和PAL活力的上升及抗氧化能力的下降，并且通過隔絕空氣抑制酵母和霉菌的生長(zhǎng)及氧化褐變。因此，PE＋PA抽真空結(jié)合避光貯藏可作為安全高效的保鮮技術(shù)用于鮮切馬鈴薯的貯藏保鮮。