王佳宇,管玉格,王 怡,袁 寧,陳佳寧,陳 雁,陳鐵楊,胡文忠,*
(1.大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,遼寧 大連 116600;2.大連理工大學(xué)生物工程學(xué)院,遼寧 大連 116024;3.大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧 大連 116034)
花椰菜(Brassica oleraceaL. botrytis)又名花菜、菜花,是十字花科蕓薹屬甘藍種的一個變種,富含胡蘿卜素、VC、類黃酮以及芥子油苷等營養(yǎng)物質(zhì)。鮮切花椰菜是指新鮮花椰菜經(jīng)分級、清洗、切分、包裝等處理后得到的方便即用制品,因其具有新鮮、方便、安全、可食率高等優(yōu)點而廣受消費者的喜愛[1]。然而,花椰菜受到鮮切處理會出現(xiàn)品質(zhì)劣變等不良現(xiàn)象,因此開發(fā)可有效保持鮮切花椰菜品質(zhì)的保鮮技術(shù)成為國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點。目前,國內(nèi)外現(xiàn)有的鮮切花椰菜保鮮技術(shù)主要有物理(如包裝、短波紫外線、熱處理等)[2-4]、化學(xué)(如乳酸鈣、抗壞血酸、亞硫酸氫鈉等)[5-7]和生物(如天然提取物)[8]保鮮技術(shù),其中,由于物理保鮮技術(shù)設(shè)備投資大以及化學(xué)保鮮技術(shù)存在試劑殘留等問題大大限制了其在鮮切花椰菜保鮮領(lǐng)域的應(yīng)用。而生物保鮮技術(shù)具有天然、安全等優(yōu)點,但目前應(yīng)用在鮮切花椰菜保鮮方面的研究較少且不深入,因此研究生物保鮮技術(shù)對鮮切花椰菜生理代謝的影響具有重要意義。
檸檬烯(1-甲基-4-異丙基環(huán)己烯)又稱苧烯,是一種主要存在于植物中的單環(huán)單萜烯,可從檸檬油、柑桔油、甜橙油以及欖香樹脂等精油中提取[9]。檸檬烯具有高安全性,20世紀90年代世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)已報道其無致癌性、無遺傳毒性,美國食用香料與提取物制造商協(xié)會認定其為一般公認安全級(generally recognized as safe,GRAS),同時也被我國GB 2760—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定為允許使用香料,且有研究表明,其攝入后大部分可隨汗液、尿液等排出,不會在體內(nèi)積累并對人體產(chǎn)生毒副作用[10]。近年來,檸檬烯在果蔬貯藏保鮮方面的應(yīng)用得到了廣泛關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)使用檸檬烯乳化液處理青椒后可將細胞膜損傷程度降低至原來的47.6%,同時還可將青椒的腐爛率降低30%[11];用含有檸檬烯的可食性涂膜處理草莓可通過調(diào)控合成花青素途徑中的關(guān)鍵酶苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)活力,維持較高的花青素含量,從而保持草莓鮮紅的色澤,維持其較好的貯藏品質(zhì)[12-13];除此之外,檸檬烯處理在黃瓜[14]、芒果[15]、油桃[16]等果蔬保鮮上也取得了較好的效果。以上研究結(jié)果表明,檸檬烯作為一種天然、安全、高效的生物保鮮劑,具有較好的應(yīng)用前景。然而,檸檬烯對鮮切花椰菜的保鮮研究還鮮見報道。
本實驗通過電子舌、電子鼻結(jié)合生理指標(biāo)測定,分析檸檬烯處理對鮮切花椰菜貯藏期間的生理代謝、滋味和風(fēng)味的影響,旨在明確檸檬烯處理鮮切花椰菜的作用效果,為鮮切花椰菜的貯藏保鮮以及檸檬烯在鮮切果蔬保鮮領(lǐng)域進一步應(yīng)用提供理論依據(jù)。
‘夏花’花椰菜采購自大連開發(fā)區(qū)百果園超市,選擇顏色和大小均一、無機械損傷、無病蟲害的新鮮花椰菜,采購后于2 h內(nèi)運回實驗室。
檸檬烯、鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚 阿拉丁試劑(上海)有限公司;蛋黃卵磷脂、L-苯丙氨酸 國藥集團化學(xué)試劑有限公司;福林-酚 北京索萊寶科技有限公司;無水碳酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、30% H2O2、乙二胺四乙酸、L-抗壞血酸 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、過氧化氫、超氧陰離子含量、谷胱甘肽還原酶(glutathione reductase,GR)、過氧化氫酶、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活力、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力、總抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC))檢測試劑盒蘇州科銘生物技術(shù)有限公司。
Multiskan GO全波長酶標(biāo)儀 美國Thermo scientfic科技公司;BR4i臺式高速冷凍離心機 法國Jouan公司;ALLERA X-30R離心機 美國貝克曼庫爾特有限公司;UV-2600分光光度計 日本島津公司;PAL-1手持式折光儀 日本Atago公司;BCD-241超低溫冰箱 青島海爾股份有限公司;SIM-F140制冰機 日本三洋公司;YLE-1000恒溫水浴鍋 北京東方精銳科技發(fā)展有限公司;SA402B電子舌 日本智能傳感器技術(shù)公司;PEN3電子鼻 德國Airsense公司;CR-400色彩色差儀 日本柯尼卡美能達公司;F-940便攜式氣體分析器 美國Felix公司。
1.3.1 檸檬烯乳化處理
為提高檸檬烯溶解度需將其乳化,參考Haberbeck等[17]的方法并略作改動進行乳化。檸檬烯與蛋黃卵磷脂以體積質(zhì)量比25∶2混合,磁力攪拌1 h作為藥劑相,藥劑相與水相以體積比1∶4混合(蒸餾水緩慢多次加入),每次磁力攪拌20 min,得到檸檬烯乳化液,將其稀釋1 000 倍備用(預(yù)實驗篩選確定)。
1.3.2 原料處理
將花椰菜清洗后隨機分成兩組,分別用蒸餾水(對照組)和檸檬烯浸泡3 min(檸檬烯處理組),切分、通風(fēng)、晾干后將花椰菜分裝于材質(zhì)為聚乙烯的塑料盒(19.5 cm×12.5 cm×1.8 cm)中,每組一盒約100 g,用保鮮膜包裝后在4 ℃條件下貯藏15 d。貯藏期間,每3 d取對照組和檸檬烯處理組進行亮度L*值、褐變指數(shù)(browning index,BI)、總可溶性固形物(total soluble solid,TSS)質(zhì)量分數(shù)、質(zhì)量損失率、呼吸強度、滋味和風(fēng)味的測定,與此同時,每組各取一盒新鮮樣品,用液氮快速冷凍、搗碎成粉末,貯存于-80 ℃冰箱中待測其他生理生化指標(biāo)(還原型抗壞血酸含量、抗壞血酸過氧化物酶活力、脂氧合酶活力、GSH含量、MDA含量、過氧化氫含量、超氧陰離子含量、GR活力、過氧化氫物酶活力、SOD活力、DPPH自由基清除能力和T-AOC)。
1.3.3 理化品質(zhì)指標(biāo)測定
使用色彩色差儀測定花椰菜的L*、a*和b*值,并參照Zambrano-Zaragoza等[18]的方法計算BI,如公式(1)~(2)所示。
各處理組分別稱取15 g花椰菜樣品于研缽中研磨,過濾取上清液,采用PAL-1手持式折光儀測定TSS質(zhì)量分數(shù)。
質(zhì)量損失率采用稱質(zhì)量法測定,記錄各處理組第0天質(zhì)量,之后每3 d同一時間段稱量各組質(zhì)量,質(zhì)量損失率計算如公式(3)所示。
呼吸強度使用氣體分析儀測定,每組取50 g鮮切花椰菜置于已知容積的密封塑料盒中,在4 ℃下放置1 h后使用氣體分析儀測定CO2和O2的含量,每組重復(fù)3 次,呼吸強度計算如公式(4)所示。
式中:t為放置時間/h;V容為密封盒體積/mL;m為鮮切花椰菜質(zhì)量/g;m樣為樣品盒中CO2相對含量/%;m氣為大氣中CO2相對含量/%。
1.3.4 還原型抗壞血酸含量和抗壞血酸過氧化物酶活力測定
還原型抗壞血酸(ascorbic acid,AsA)含量和抗壞血酸過氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活力測定參考曹建康等[19]的方法,AsA含量測定使用2,6-二氯酚靛酚滴定法;APX活力測定:取5 g花椰菜樣品加入20 mL 0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液(pH 7.5),4 ℃、12 000×g離心30 min,取上清液作為酶提取液,低溫保存?zhèn)溆?。測定時,依次取2.6 mL反應(yīng)緩沖液和0.1 mL酶提取液,最后加入0.3 mL 2 mmol/L H2O2啟動酶促反應(yīng),立即計時。從反應(yīng)啟動后15 s記錄其在290 nm波長處吸光度。以每克花椰菜樣品每分鐘OD290nm變化0.01時為一個酶活力單位,單位為U/g。
1.3.5 脂氧合酶活力測定
脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)活力的測定參考曹建康等[19]的方法略作改動,取5 g新鮮花椰菜樣品加入20 mL 0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液(pH 6.8),4 ℃、12 000×g離心30 min,收集上清液用于LOX活力的測定。測定時,依次取2.7 mL去離子水和100 μL 0.01 mol/L亞油酸鈉溶液,30 ℃保溫10 min,最后再加入200 μL上清液,混勻后,從反應(yīng)啟動后15 s記錄其在234 nm波長處吸光度。以每克花椰菜樣品每分鐘OD234nm增加0.01為一個LOX活力單位,單位為U/g。
1.3.6 其他指標(biāo)測定
GSH、MDA、過氧化氫、超氧陰離子含量和GR、過氧化氫酶(catalase,CAT)、SOD活力、DPPH自由基清除能力以及T-AOC參照相應(yīng)試劑盒說明書進行測定。
1.3.7 滋味的測定
稱取30 g鮮切花椰菜加入240 mL去離子水,勻漿,離心(12 000 r/min、30 min),取上清液待測。以參比溶液作為對照,使用味覺分析系統(tǒng)電子舌傳感器(配有自動采樣器、參比電極(Ag/AgCl)、化學(xué)計量軟件包和傳感器)對鮮切花椰菜的滋味進行測定。選擇以下味覺指標(biāo)作為評價項目:酸味、苦味、澀味、回味-A、回味-B、鮮味、鮮味回味和咸味。
1.3.8 風(fēng)味的測定
使用電子鼻測定鮮切花椰菜的揮發(fā)性成分,取2.5 g樣品置于20 mL進樣瓶,在常溫下放置0.5 h后采用頂空吸氣法進行電子鼻檢測分析。實驗條件參數(shù)為傳感器清洗60 s、樣品準(zhǔn)備5 s、傳感室流速200 mL/min,檢測60 s,選取檢測過程中穩(wěn)定狀態(tài)56~58 s的數(shù)據(jù)進行分析,電子鼻的傳感器檢測性能見表1。
表1 PEN3型便攜式電子鼻不同傳感器對應(yīng)香氣種類Table 1 Performance description of PEN3 electronic nose sensors
上述各指標(biāo)重復(fù)測試3 次,采用Origin軟件作圖;利用SPSS 25.0軟件對數(shù)據(jù)通過t檢驗進行顯著性檢驗(P<0.05)以及參數(shù)間的相關(guān)性分析,并使用Heml軟件繪制熱圖;電子舌數(shù)據(jù)使用Simca軟件進行主成分分析。
由圖1A、B可知,在整個貯藏期間,對照組與檸檬烯處理組的鮮切花椰菜L*值持續(xù)下降,BI則呈不斷上升趨勢。L*值表示亮度,可直觀反映鮮切花椰菜的光澤度,BI反映褐變程度[20]。在鮮切花椰菜貯藏期間,檸檬烯處理組相比對照組可以有效抑制L*值下降和BI上升,且在貯藏第12、15天時,兩組L*值呈極顯著差異(P<0.01),BI在貯藏第15天時呈極顯著差異(P<0.01),說明檸檬烯處理可以抑制鮮切花椰菜褐變發(fā)生,維持其良好的色澤和外觀品質(zhì)。
TSS質(zhì)量分數(shù)是衡量果蔬營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,主要是指能夠溶解于水中的維生素、糖、酸、礦物質(zhì)等物質(zhì)的總稱[21]。如圖1C所示,檸檬烯處理組的TSS質(zhì)量分數(shù)高于對照組,且貯藏期間差異達顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)水平。質(zhì)量損失率常作為衡量鮮切果蔬失水程度的一項重要指標(biāo)。由圖1D可知,隨著貯藏時間的延長,鮮切花椰菜的質(zhì)量損失率逐漸增加,但對照組的質(zhì)量損失率始終高于檸檬烯處理組,這可能是因為檸檬烯處理能抑制鮮切花椰菜的呼吸作用和蒸騰作用,從而減少水分流失。
圖1 檸檬烯處理對鮮切花椰菜L*(A)、BI(B)、TSS質(zhì)量分數(shù)(C)和質(zhì)量損失率(D)的影響Fig. 1 Effect of limonene treatment on L* value (A), browning index (B),TSS content (C) and mass loss (D) of fresh-cut cauliflower
呼吸消耗是果蔬在貯藏過程中質(zhì)量損耗和新鮮度下降的主要原因之一,呼吸強度反映了果蔬呼吸作用的強弱,是評價果蔬生理狀態(tài)的重要標(biāo)志[22]。由圖2可知,在貯藏前9 d,兩組呼吸強度均呈下降趨勢,且檸檬烯處理組的呼吸強度極顯著低于對照組(P<0.01),說明檸檬烯處理可抑制鮮切花椰菜的呼吸強度,這可能是因為花椰菜經(jīng)過浸泡后可在表面形成一層膜,檸檬烯的加入增強了膜的韌性,使阻隔空氣的能力增強,從而可以更好地抑制鮮切花椰菜的呼吸作用。
圖2 檸檬烯處理對鮮切花椰菜呼吸強度的影響Fig. 2 Effect of limonene treatment on respiratory rate of fresh-cut cauliflower
MDA是膜脂過氧化的主要副產(chǎn)物,通常用來評價果蔬膜脂過氧化進程。如圖3A所示,兩組MDA含量呈先上升后下降趨勢,均在第6天達到峰值,且在整個貯藏期間,對照組的MDA含量均高于檸檬烯處理組,說明檸檬烯處理鮮切花椰菜可抑制其膜脂過氧化進程。LOX是影響細胞膜降解的關(guān)鍵酶,可參與果蔬衰老進程中乙烯的合成和自由基的產(chǎn)生,與果蔬的衰老密切相關(guān)[23]。如圖3B所示,除第6天外,檸檬烯處理組的LOX活力均低于對照組,貯藏第3天時兩組差異極顯著(P<0.01),貯藏第9天時兩組差異顯著(P<0.05)。這可能是因為切割處理會破壞鮮切花椰菜的細胞膜,加速膜磷脂水解生成游離脂肪酸,而其中的不飽和脂肪酸會發(fā)生過氧化作用,生成自由基和脂質(zhì)過氧化物,從而毒害鮮切花椰菜的細胞膜系統(tǒng),導(dǎo)致MDA含量和LOX活力的提高。綜上所述,檸檬烯處理鮮切花椰菜可降低其MDA含量和LOX活力,延緩鮮切花椰菜細胞膜降解速度和衰老進程。
圖3 檸檬烯處理對鮮切花椰菜MDA含量(A)和LOX活力(B)的影響Fig. 3 Effect of limonene treatment on MDA content (A) and LOX activity (B) of fresh-cut cauliflower
AsA-GSH循環(huán)是植物體內(nèi)重要的抗氧化系統(tǒng),AsA和GSH是此循環(huán)中重要的非酶抗氧化劑,可去除過氧化物反應(yīng)形成的?;^氧化物,對保護果蔬組織免受氧化損傷至關(guān)重要[24]。由圖4A、B可見,本研究中,與對照組相比,檸檬烯處理使鮮切花椰菜AsA含量(除AsA含量第9、15天外)和GSH含量在貯藏期間一直處于較高水平,且兩組AsA含量和GSH含量均有不同程度的上升趨勢,這可能是因為當(dāng)果蔬受到切割損傷后,氧化防御系統(tǒng)開啟,誘導(dǎo)APX活力和GR活力增加,從而調(diào)控AsA和GSH的生成,提高非酶抗氧化能力,以此來抵御機械傷害。在對鮮切西蘭花[25]、鮮切蘿卜[26]、鮮切萵苣[27]等果蔬的研究中也得到了相似的結(jié)果。
APX和GR是AsA-GSH循環(huán)的關(guān)鍵酶,可使AsA含量和GSH含量維持在相對穩(wěn)定的水平[28]。整個貯藏期間(除第15天外),檸檬烯處理組的鮮切花椰菜APX活力(圖4C)和GR活力(圖4D)幾乎始終高于對照組,說明檸檬烯處理可以有效提高APX活力和GR活力,以此調(diào)控AsA含量和GSH含量的生成。此外,兩組GR活力在整體貯藏12 d期間呈先上升后下降的趨勢,在第6天達到峰值,這也與GSH含量(圖4B)變化趨勢相一致。
圖4 檸檬烯處理對鮮切花椰菜AsA含量(A)、GSH含量(B)、APX活力(C)和GR活力(D)的影響Fig. 4 Effect of limonene treatment on AsA content (A), GSH content (B),APX activity (C) and GR activity (D) of fresh-cut cauliflower
當(dāng)果蔬受到機械損傷等逆境脅迫時,會破壞果蔬自由基代謝平衡,使細胞內(nèi)活性氧(超氧陰離子、H2O2等)大量積累,并引發(fā)或加劇膜脂過氧化反應(yīng),從而造成細胞質(zhì)膜系統(tǒng)的損傷。同時抗氧化系統(tǒng)會上調(diào)抗氧化物酶(SOD、CAT等)活力,從而對組織細胞進行保護。其中,超氧陰離子和H2O2是兩種具有強破壞力的活性氧,而CAT和SOD是主要的活性氧清除劑,其中CAT可將代謝產(chǎn)生的H2O2分解成無危害的氧氣和水;SOD能清除超氧陰離子,且可與其他抗氧化酶協(xié)同作用來防御活性氧對細胞膜系統(tǒng)的損傷,從而減輕對機體的負面影響[29]。由圖5A、B可知,與對照組相比,檸檬烯處理可降低鮮切花椰菜在貯藏期間H2O2(除第15天外)和超氧陰離子的積累。同時,除貯藏初期外,檸檬烯處理組還可使CAT(圖5C)和SOD(圖5D)活力維持在較高的水平,與對照組相比,CAT活力在貯藏第3~15天可達到極顯著差異(P<0.01),SOD活力在第9、15天差異極顯著(P<0.01)和第12天差異顯著(P<0.05)。由此表明,檸檬烯處理可維持鮮切花椰菜的活性氧代謝平衡,減緩果蔬的衰老進程。
圖5 檸檬烯處理對鮮切花椰菜H2O2含量(A)、超氧陰離子含量(B)、CAT活力(C)和SOD活力(D)的影響Fig. 5 Effect of limonene treatment on H2O2 content (A), superoxide anion content (B), CAT activity (C) and SOD activity (D) of fresh-cut cauliflower
本實驗選取DPPH自由基清除率和T-AOC兩個指標(biāo)來評價檸檬烯處理對鮮切花椰菜抗氧化能力的影響。完整果蔬中的抗氧化體系在貯藏期間變化相對穩(wěn)定,而切割處理形成的機械損傷會導(dǎo)致鮮切果蔬的抗氧化系統(tǒng)產(chǎn)生一系列抗氧化物質(zhì),提高機體的抗氧化能力,以此來抵御傷害。
DPPH自由基清除率可用來評價非酶的抗氧化活性,其與酚類、AsA和GSH等抗氧化物質(zhì)含量有關(guān)[30],由圖6A可知,兩組鮮切花椰菜的DPPH自由基清除率均先上升后下降,在第9天達到峰值,但第6天的清除率與其差別不大,這也與非酶抗氧化物質(zhì)GSH含量和AsA的含量分別在第6天與第9天達到峰值相印證。而且在整個貯藏期間處理組的DPPH自由基清除率均高于對照組,在第6~15天均呈極顯著差異(P<0.01)。同樣,檸檬烯處理組的T-AOC在鮮切花椰菜的整個貯藏期間幾乎也都高于對照組,且在貯藏第15天呈差異極顯著水平(P<0.01)。以上研究結(jié)果表明,檸檬烯處理能夠有效維持鮮切花椰菜T-AOC,進而延緩其品質(zhì)的下降。
圖6 檸檬烯處理對鮮切花椰菜DPPH自由基清除率(A)和T-AOC(B)的影響Fig. 6 Effect of limonene treatment on DPPH radical scavenging activity (A) and total antioxidant capacity (B) of fresh-cut cauliflower
為了闡明鮮切花椰菜在貯藏過程中的各生理指標(biāo)間的關(guān)系,對上述鮮切花椰菜的生理指標(biāo)進行了相關(guān)性分析。如圖7所示,鮮切花椰菜在貯藏過程中呼吸強度與抗氧化酶水平呈顯著相關(guān),其中,呼吸強度與相關(guān)抗氧化酶APX、GR活力和CAT活力呈顯著負相關(guān)(P<0.05),同時與DPPH自由基清除率和T-AOC呈極顯著負相關(guān)(P<0.01),結(jié)果表明,呼吸強度可能會通過調(diào)控鮮切花椰菜的抗氧化代謝活躍程度,進而影響果蔬機體的抗氧化系統(tǒng)。褐變是鮮切果蔬貯藏過程中常見問題,L*值和BI是直觀反映果蔬褐變程度的指標(biāo),L*值和BI呈極顯著負相關(guān)(P<0.01),說明檸檬烯處理通過提高鮮切花椰菜的亮度有效抑制了其褐變現(xiàn)象的發(fā)生。AsA-GSH循環(huán)各指標(biāo)間的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),APX活力與GR活力呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),GSH含量與GR活力呈顯著正相關(guān)(P<0.05),這一結(jié)果表明,APX和GR通過調(diào)控該循環(huán)系統(tǒng)中的抗氧化物質(zhì)含量,發(fā)揮其在鮮切花椰菜抗氧化代謝中的重要作用,進而提高果蔬在貯藏期間的貯藏品質(zhì)。此外,活性氧代謝相關(guān)指標(biāo)之間的相關(guān)性分析結(jié)果表明,CAT活力與超氧陰離子含量呈極顯著負相關(guān)(P<0.01);DPPH自由基清除率與非酶抗氧化物質(zhì)AsA含量、抗氧化酶(APX和GR)活力、SOD活力呈顯著正相關(guān)(P<0.05);T-AOC與AsA含量和DPPH自由基清除率呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),與APX活力呈顯著正相關(guān)(P<0.05),這一結(jié)果表明,鮮切花椰菜抗氧化能力的變化是由抗氧化酶和抗氧化物質(zhì)共同調(diào)控的結(jié)果。由此可見,檸檬烯處理主要通過調(diào)控鮮切花椰菜的呼吸強度、AsA-GSH循環(huán)以及活性氧代謝,進而有效保持鮮切花椰菜在貯藏期間的生理品質(zhì)。
圖7 各指標(biāo)皮爾遜相關(guān)性矩陣Fig. 7 Pearson correlation matrix of physiological indicators
檸檬烯作為一種天然的植物精油,具有揮發(fā)性,本實驗使用仿生電子舌和電子鼻探究檸檬烯處理鮮切花椰菜后是否會對其滋味和風(fēng)味產(chǎn)生影響。利用主成分分析(principal component analysis,PCA)法評估對照組和檸檬烯處理組的鮮切花椰菜在不同貯藏時間滋味的變化趨勢,結(jié)果見圖8。第一主成分貢獻率為39.4%,第二主成分貢獻率為32.4%,總貢獻率達71.8%,可較好地反映原始數(shù)據(jù)信息。且同一貯藏時間內(nèi)對照組和檸檬烯處理組的樣品可較好獨立成簇,說明其主成分相對靠近,并且重復(fù)性和穩(wěn)定性相對較高,具有較強的可靠性。同時,由圖9可知,在鮮切花椰菜的貯藏初期(0 d)、中期(6 d)和末期(15 d)對照組與檸檬烯處理組在酸味、苦味、澀味、苦味回味-B、澀味回味-A、鮮味、豐富度以及咸味上無顯著差別,說明鮮切花椰菜經(jīng)檸檬烯處理后不會對其滋味產(chǎn)生影響。
圖8 鮮切花椰菜電子舌數(shù)據(jù)主成分分析Fig. 8 Plot of principal component analysis for electronic tongue data of fresh-cut cauliflower
圖9 檸檬烯處理對鮮切花椰菜貯藏0(A)、6 d(B)和15 d(C)滋味的影響Fig. 9 Effect of limonene treatment on the taste of fresh-cut cauliflower stored for 0 (A), 6 (B) and 15 days (C)
為區(qū)分傳感器的相對重要性,對鮮切花椰菜電子鼻數(shù)據(jù)進行載荷圖分析。由圖10可知,第一主成分貢獻率為65.273%,第二主成分貢獻率為26.607%,貢獻率總和為91.88%,說明鮮切花椰菜氣味的整體區(qū)分度較好。其中8號傳感器W2S對第一主成分貢獻率最大,6號傳感器W1S對第二主成分貢獻率最大,此外,7號傳感器W1W和9號傳感器W2W也分別對兩個主成分都有較高的貢獻率。由此結(jié)合表1可知,鮮切花椰菜的氣味成分可能主要含醇、醚、醛、酮類、烷烴類、無機硫化物、有機硫化物和芳香成分。
圖10 鮮切花椰菜電子鼻數(shù)據(jù)載荷圖分析Fig. 10 Plot of loading analysis for electronic nose data of fresh-cut cauliflower
由圖11可知,鮮切花椰菜在貯藏過程中氣味發(fā)生了明顯變化,在電子鼻10 個傳感器陣列中W1C、W5S、W3C、W6S、W5C和W3S 6 個傳感器的氣味響應(yīng)值(G/G0)小于2.0,可知其對鮮切花椰菜香氣物質(zhì)的變化不敏感;W2S和W1W氣味響應(yīng)值(G/G0)在鮮切花椰菜的小部分貯藏期間大于2.0,而W1S和W2W傳感器在大部分貯藏期間氣味響應(yīng)值(G/G0)大于2.0,表明鮮切花椰菜在貯藏期間氣味(揮發(fā)性特性)的改變可能主要受烷烴、芳香成分和有機硫化物揮發(fā)性化合物變化的影響,這也與圖10載荷圖分析結(jié)果相印證。在鮮切花椰菜整個貯藏過程中,與其他貯藏天數(shù)相比,9 d-對照組和9 d-檸檬烯鮮切花椰菜樣本的W1S和W2W傳感器氣味響應(yīng)值(G/G0)最大,說明鮮切花椰菜的揮發(fā)性氣味可能會隨著貯藏時間延長而逐漸減弱。而且檸檬烯處理組香氣物質(zhì)變化的響應(yīng)值(G/G0)普遍大于對照組,說明檸檬烯處理能有效保持鮮切花椰菜的揮發(fā)性成分,使其在貯藏期間維持較好的氣味特征。
圖11 檸檬烯處理對鮮切花椰菜貯藏過程中氣味特征的影響Fig. 11 Effect of limonene treatment on the odor characteristics of fresh-cut cauliflower during storage
本研究結(jié)果表明,檸檬烯(乳化液稀釋1 000 倍)處理鮮切花椰菜可以有效維持花頭色澤和TSS質(zhì)量分數(shù),抑制呼吸強度和質(zhì)量損失率增加。與對照組相比,檸檬烯處理還可提高相關(guān)抗氧化酶CAT、SOD、APX以及GR等酶活力,減少MDA、H2O2含量和超氧陰離子積累,降低LOX活力,進而防止膜脂過氧化,減緩機體衰老進程。同時,檸檬烯處理還可維持抗氧化物質(zhì)AsA含量和GSH含量,使鮮切花椰菜的DPPH自由基清除率和T-AOC維持在較高的水平。此外,使用電子舌和電子鼻探究檸檬烯處理對鮮切花椰菜滋味和風(fēng)味的影響,結(jié)果表明,檸檬烯幾乎不會對其滋味和風(fēng)味產(chǎn)生影響,且經(jīng)過檸檬烯處理后還可有效保持鮮切花椰菜中的烷烴、芳香成分和有機硫化物等揮發(fā)性物質(zhì),保持較好的氣味特征。以上研究結(jié)果表明,檸檬烯處理可有效維持鮮切花椰菜的貯藏品質(zhì),是一種可廣泛應(yīng)用于鮮切果蔬保鮮領(lǐng)域的生物保鮮技術(shù)。