張興旺，涂貽軒，嚴守雷，2，3，李潔，2

(1.華中農業(yè)大學食品科技學院，武漢，430070；2.湖北省水生蔬菜保鮮加工工程技術研究中心；3.長江經濟帶大宗水生生物產業(yè)綠色發(fā)展教育部工程研究中心)

近年來，蓮藕保鮮主要使用化學保鮮劑[6]、生物[7]及物理方法，如涂膜[8]、紫外照射[9]、氣調[10]等。目前有研究表明，利用乳液包裹精油涂抹在果蔬表面[11，12]，具有良好的抑菌性能[13，14]，但成本較高。而通過乳液包裹廉價的油溶性化學抑菌劑[15]、抗氧化劑涂抹在果蔬表面，保鮮效果好且成本低，如對羥基苯甲酸乙酯作為抑菌劑，可以有效抑制微生物生長；硫代二丙酸二月桂酯和抗壞血酸作為抗氧化劑可以有效抑制蓮藕褐變；檸檬酸可以調節(jié)pH值，抑制PPO活性[16]。麥芽糊精通過改善果蔬表面的微環(huán)境降低果蔬表面的呼吸速率[17，18]。

本研究將蓮藕浸泡在包被有硫代二丙酸二月桂酯、對羥基苯甲酸乙酯以及麥芽糊精的復合乳液中，在蓮藕表面形成涂膜，使抗氧化和抑菌成分分散于蓮藕表面，通過測定蓮藕生理生化等指標評價貯藏效果，旨在探索乳液涂膜處理對整支蓮藕腐爛和抗褐抑制效果可行性，為乳液涂膜保鮮整支蓮藕提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蓮藕品種為鄂蓮5號，采收期為2018年12月。選擇新鮮、無機械損傷、無明顯病害、大小一致的蓮藕。本研究于2018年12月1～29日進行。樣品采收后在24 h內運回實驗室，迅速清洗去泥后再用清水沖洗干凈，修整為兩端保留須狀不定根的整支蓮藕，以免藕孔內灌水加速腐爛。

次氯酸鈉(以氯計≥5.2%，國藥集團化學試劑有限公司)，大豆油(益海嘉里投資有限公司)，酶解大豆卵磷脂(≥99%，北京瑞豐食品原料有限公司)，蒸餾單硬脂甘油脂(上海維塔化學試劑有限公司)，硫代二丙酸二月桂酯(≥99%，河南嘉致化工產品有限公司)，對羥基苯甲酸乙酯(≥99%，浙江圣效化學品有限公司)，無水乙醇(≥99.7%，國藥集團化學試劑有限公司)，丙三醇(≥99.9%，山東優(yōu)索化工科技有限公司)，二甲基硅油(≥99%，山東優(yōu)索化工科技有限公司)，酪蛋白酸鈉(≥99%，味美源實業(yè)有限公司)，抗壞血酸(≥99%，上海維塔化學試劑有限公司)，檸檬酸(≥99%，上海維塔化學試劑有限公司)，葡萄糖酸鈉(≥99%，河南萬邦實業(yè)有限公司)，乙二胺四乙酸四鈉(≥99%，上海麥克林生化科技有限公司)，麥芽糊精(≥99.9%，西王藥業(yè)有限公司)，交聯聚乙烯吡咯烷酮(≥98%，合肥白鯊生物科技有限公司)，磷酸氫二鈉(≥99%，國藥集團化學試劑公司)，磷酸二氫鈉(≥99%，國藥集團化學試劑公司)，鄰苯二酚(≥98%，國藥集團化學試劑公司)。

1.2 設備與工具

電子天平FA1004，上海天平儀器廠；相機EDO 6D MarkⅡ，日本佳能公司；手持式色差儀CR10，日本柯尼卡美能達光有限公司；高速分散器XHF-D，寧波新芝生物科技股份有限公司；數顯恒溫攪拌水浴鍋HH-2，江蘇省金壇市榮華儀器制備有限公司；紫外可見分光光度計754N，上海奧譜勒儀器有限公司；高速冷凍離心機Sorvall ST16R， 美國Thermo公司。

1.3 實驗方法

①復合乳液的配制 在23.5%大豆油中加入3%酶解大豆卵磷脂、1.5%蒸餾單硬脂甘油酯和4%抗氧化劑硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)得到油相A；0.3%對羥基苯甲酸乙酯(尼泊金酯)溶于2%乙醇后加入到70%丙三醇中，同時加入0.75%二甲基硅油和2%乳化劑酪蛋白酸鈉得到油相B。將A和B混合后于75℃水浴中溶解，將混合溶液以10 000 r/min的速率運轉3 min，制成油相分散體系。將油相分散體系與水以的比例進行稀釋得到乳液，其中水相含0.2%抗壞血酸、0.1%檸檬酸、0.1%葡萄糖酸鈉、0.4%EDTA-4Na和5%麥芽糊精。

②實驗設計 選取無病害、大小一致的蓮藕，用自來水沖洗，去除污泥雜質。瀝干水分后，用0.4%次氯酸鈉和0.2%檸檬酸混合液浸泡10 min，取出后用自來水沖洗干凈，減少氯殘留。將整支蓮藕浸泡乳液10 min作為乳液涂膜處理組；對照組浸泡蒸餾水10 min。取出瀝干后，稱重，分別裝入厚0.08 mm、105 mm×65 mm的PE袋中，每處理3次重復，每重復15支蓮藕；分組標號記錄，在4℃下低溫貯藏28 d。每隔7 d取樣進行分析，每重復每次各從3個袋子中隨機取出1支蓮藕，觀察保鮮效果，測定失重率、色度、呼吸強度、可溶性固形物含量和PPO活性，并拍攝貯藏期間蓮藕的照片。

1.4 指標測定

①蓮藕腐爛情況評價 根據蓮藕分級評定方法對腐爛度進行評價，參考潘永貴[19]針對蓮藕患病指數的定義進行略微修改，腐爛程度評定主要分為3個部分：a.蓮藕表面腐爛面積及質地變化，腐爛面積越大，質地越軟，褐斑越多，其腐爛程度越嚴重；b.蓮藕表面菌落生長黏稠情況，表面因菌落生長，表面黏稠程度越大其腐爛程度越嚴重；c.蓮藕橫切面腐爛深度，切面腐爛處深度越深其腐爛越嚴重；3個指標的權重因子分別為0.4、0.3和0.3，分值從低到高為1～10分，最后整體腐爛程度以綜合成績進行評判，分值越低蓮藕狀況越好，分值越高其腐爛程度越嚴重(表1)。

表1 整支蓮藕貯藏期間腐爛情況評分

②失重率 測定參考劉曉靜[20]的方法略作修改。

③色度 參考楊曉娜等[21]的方法，將蓮藕表面擦干后，用手持式色差儀測定表面的值，其中，值表示亮度，值越大表示蓮藕表面亮度越高，褐變程度越小，護色效果越好。

④呼吸強度 呼吸強度采用靜置法測定[22]。

⑤可溶性固形物含量 將貯藏期間的蓮藕加石英在研缽中研磨搗碎之后過濾離心，用手持式折差儀測定蓮藕汁液的折光率[23]，用折光率表示蓮藕貯藏期間的可溶性固形物含量。

⑥多酚氧化酶活性 采用吸光度法測定[24]略作修改。將50 g蓮藕片表皮剪碎后，加入100 mL含有2%交聯聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpolypyrrolidone，PVPP)的4℃預冷的磷酸鹽緩沖溶液(pH值7.0，0.2 mol/L)，打漿后于4℃下以10 000 r/min速率離心20 min，上清液即為粗酶液。取0.2 mL粗酶液于試管中，加入2.8 mL 25℃保溫5 min的25 mmol/L鄰苯二酚(用pH值為7.0的磷酸緩沖液配制)溶液，混勻后迅速測定410 nm處的吸光度變化，每10 s記錄1次吸光度；以1 g蓮藕鮮樣(FW)每10 s吸光度值增加0.001為1個酶活單位U。

1.5 數據處理

2 結果與分析

2.1 乳液涂膜保鮮對蓮藕外觀及腐爛情況的影響

蓮藕乳液涂膜處理和對照處理在貯藏期品質評價情況如圖1所示，蓮藕腐爛起初是部分蓮藕暗斑或小傷口處長菌，一旦大量類似傷口出現，蓮藕的腐爛程度就開始急劇增加；隨著細菌的大量增殖，蓮藕表面逐漸粘稠，后期腐爛處逐漸擴大，傷口橫切面腐爛逐漸加深。由表2可知，隨著貯藏期的延長，蓮藕腐爛情況逐漸變重。從第7天起，就有不同程度腐爛，且對照組腐爛速率顯著高于乳液涂膜處理組到第21天腐爛程度評價將近5分，無商品價值，到第28天時腐爛程度評價為7.22分；乳液涂膜處理組在第28天腐爛程度評價僅5.58分，很大程度延長了整支蓮藕的貯藏期。同儲藏期內，對照組的蓮藕表面腐爛面積大于乳液涂膜處理組，這可能是由于乳液涂膜處理組含有對羥基苯甲酸乙酯防腐劑，在一定程度上延緩了蓮藕腐爛。由圖1可知，乳液涂膜處理組的蓮藕表面色澤情況在第28天優(yōu)于對照組，對照組的褐變情況更為嚴重。

圖1 蓮藕貯藏28 d保鮮效果

表2 蓮藕貯藏期間腐爛情況評分

結果表明，乳液涂膜處理很大程度上抑制了整支蓮藕貯藏期腐敗現象的發(fā)生，這可能由于乳液中含有的對羥基苯甲酸乙酯具有較好的抑制果蔬表面腐敗微生物的作用[25]，一定程度上延緩了蓮藕的腐爛，進而延長了貨架期。

2.2 乳液涂膜保鮮對蓮藕失重率的影響

水分、可溶性糖類的含量都是判斷蓮藕品質的重要指標，而失重率是直觀衡量不同處理方式對蓮藕貯藏效果的重要方式。由表3可知，由于樣品在4℃環(huán)境下貯藏，整個貯藏期間，整體失重率都低于1%。貯藏前中期，處理組與對照組的失重率沒有顯著性差異；第28天，乳液涂膜處理組的失重率為0.60%，顯著低于對照組的0.77%整個貯藏期內，相比對照組，復合乳液涂膜處理組在一定程度上抑制了蓮藕失重率的增加。這可能是由于蓮藕在5%麥芽糊精乳液中浸泡后，蓮藕表面形成了涂層，涂層與低溫環(huán)境降低了蓮藕在貯藏期內的水分散失和呼吸速率，抑制了蓮藕營養(yǎng)物質的流失[26]。硬度是判斷蓮藕品質好壞的1個重要指標，失重率的提高將降低蓮藕的脆度和硬度，因此控制蓮藕貯藏期間的失重率對于蓮藕保鮮具有重要意義。

表3 蓮藕貯藏期間失重率變化

2.3 乳液涂膜保鮮對蓮藕色度的影響

由表4可知，處理組和對照組蓮藕表面L值變化趨勢一致，即表現為隨著貯藏期的延長而降低，蓮藕表面色澤下降增大。第7天時乳液涂膜處理組的褐變程度顯著低于對照組(p＜0.05)，第28天乳液涂膜處理組相比對照組L值高2.15。這可能是由于乳液中的抗壞血酸結合蓮藕酶促褐變的中間產物鄰苯二酚，抑制了酶促褐變[24]；抗氧化劑硫代二丙酸二月桂酯[27]和麥芽糊精涂膜一定程度上阻隔了蓮藕表面接觸氧氣，減少了蓮藕表面的氧化作用。綜上所述，該乳液涂膜處理能在一定程度上抑制蓮藕的褐變，維持較好的色澤。

表4 蓮藕貯藏期間L值變化

2.4 乳液涂膜保鮮對蓮藕呼吸強度的影響

呼吸作用是生命體供能的基礎生命活動，呼吸作用的強弱一定程度上影響果蔬的品質。呼吸作用強會加速營養(yǎng)物質的消耗，降低果蔬的品質及縮短貨架期。由表5可知，蓮藕在貯藏期間呼吸強度呈上升趨勢，處理組與對照組之間沒有顯著性差異但隨著貯藏期的延長，處理組的呼吸作用始終低于對照組，且兩者差異逐漸加大。這可能是由于在5%麥芽糊精溶液中浸泡后，蓮藕表面形成了一層膜，減少了蓮藕與外界的氣體交換，從而抑制了蓮藕的呼吸作用[26]。此結果和表3中蓮藕失重率變化趨勢一致，表明失重率和呼吸強度可能存在一定的關系。綜合而言，復合乳液處理能抑制蓮藕的呼吸作用，減緩營養(yǎng)物質的消耗，減少因呼吸作用造成的水分散失，維持蓮藕貯藏期間的品質，延長貨架期。

表5 蓮藕貯藏期間呼吸強度變化

2.5 乳液涂膜保鮮對蓮藕可溶性固形物含量的影響

由表6可知，貯藏期間蓮藕可溶性固形物含量呈先下降后上升的趨勢，前期可溶性固形物含量下降可能是由于呼吸作用消耗了蓮藕中的可溶性糖；隨著貯藏期的延長，可溶性固形物逐漸升高，可能是由于呼吸作用進一步消耗了蓮藕的儲能物質，從而轉化為了可溶性糖等小分子能量物質。試驗結果表明，乳液處理組蓮藕可溶性固形物含量在第21天出現最低值，且顯著低于對照組(p＜0.05)；而對照組在第7天就出現最低值，說明低溫處理能有效抑制可溶性固形物含量的下降[28]，處理組的可溶性固形物轉化速率較慢，有利于維持蓮藕低溫貯藏期的品質。

表6 蓮藕貯藏期間可溶性固形物含量變化

2.6 乳液涂膜保鮮對蓮藕PPO活性的影響

蓮藕富含PPO和酚類物質，在貯藏過程中大量酚類底物被PPO氧化成醌類物質，聚合后形成褐色物質，從而影響外觀品質。PPO活性是衡量蓮藕褐變的因素之一，抑制PPO活性能在很大程度上減緩蓮藕褐變，提高貯藏品質。由表7可知，蓮藕在貯藏過程中，PPO活性呈先上升后降低再上升的趨勢。貯藏第7天，蓮藕PPO活性達到峰值，乳液涂膜處理組的酶活性顯著低于對照組(p＜0.05)?？赡苁怯捎邴溠亢磕p緩了蓮藕與外界的氣體交換，檸檬酸與抗壞血酸共同調節(jié)了pH值，從而抑制了PPO活性，這與王向陽等[24]的研究一致。乳液涂膜處理可以有效抑制PPO活性，進而抑制蓮藕貯藏期酶促褐變的發(fā)生。

表7 蓮藕貯藏期間多酚氧化酶活性

3 結論

微生物侵染與酶促褐變是導致蓮藕品質下降的重要因素。與對照組相比，復合乳液涂膜處理組能夠顯著降低貯藏期內蓮藕的腐爛程度，保持色澤，此外，還能通過抑制蓮藕中PPO活性、降低呼吸作用和減緩可溶性固形物含量的變化來減少酶促褐變的發(fā)生。

綜合上述結果，復合乳液涂膜處理是一種安全可靠的整支蓮藕保鮮方法。該方法延長了蓮藕的貯藏期，為蓮藕的貯藏保鮮提供了新思路，在其他果蔬保鮮方面也有一定的應用前景。下一步將繼續(xù)優(yōu)化乳液配方及各成分的比例，通過結合麥芽糊精與大分子物質提高成膜性[29]、降低透氣性[30，31]等。