二氧化硫保鲜剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄贮藏期褐变的影响_宁密密.pdf

研究报告 年第 卷第 期（总第 期）：引用格式：宁密密，张群，刘伟，等 二氧化硫保鲜剂处理对阳光玫瑰葡萄贮藏期褐变的影响 食品与发酵工业，（）：，（）：二氧化硫保鲜剂处理对阳光玫瑰葡萄贮藏期褐变的影响宁密密，张群，刘伟，舒楠，覃正玉（湖南大学 研究生院隆平分院，湖南 长沙，）（湖南省农产品加工研究所，湖南 长沙，）（张家界永定区农业农村局，湖南 张家界，）摘 要 为研究 保鲜剂处理对阳光玫瑰葡萄在贮藏期间褐变的影响及机制，该实验分别使用 粉剂、片剂和 胶囊贴片 种形式的保鲜剂对其进行处理，分析贮藏过程中腐烂率、失水率、色泽参数、致褐变因子及抗氧化酶的变化。结果表明，保鲜剂处理均能有效减慢果实的腐烂及失水进程，减缓维生素、总酚和还原糖含量在贮藏过程中的下降，降低丙二醛（，）含量，抑制脂氧合酶（，）和多酚氧化酶（，）活性，提高抗氧化相关酶超氧化物歧化酶（，）和过氧化物酶（，）活力，从而有效减轻阳光玫瑰葡萄的褐变；种 处理褐变抑制效果依次为：对照组 粉剂组 片剂组 胶囊贴片组。结合主成分分析和相关性分析，色泽参数与维生素 含量、总酚含量、还原糖含量、含量和 活性、活性呈极显著相关（），第一主成分中维生素 和总酚的载荷量最高，说明维生素 氧化和多酚自氧化对葡萄褐变的影响最大。另外，所有处理葡萄中残留 均远低于国标，不存在残留量超标现象。关键词 阳光玫瑰葡萄；保鲜剂；褐变；抗氧化酶第一作者：硕士研究生（张群研究员和刘伟副研究员为共同通信作者，：；）基金项目：湖南省现代农业产业技术水果产业体系岗位经费（湘农发 号）收稿日期：，改回日期：葡萄（）属于多年落叶藤本植物，富含蛋白质、维生素、氨基酸及矿物质等多种营养成分，具有抗炎、抗癌、抗氧化和保护心血管等功效，深受大家喜爱。年的种植面积与产量分别比 年增加了 万 和 万，达到 万 和 万，是我国主要的水果品种之一。阳光玫瑰葡萄是以安芸津 号和白南为亲本杂交选育而成，果实呈黄绿色，皮薄多汁，核小肉脆，且有浓厚的玫瑰香味，但果实在采后贮藏期间易发生褐变，造成营养成分流失，货架期短，不利于商品化进程，降低了经济效益。褐变是植物体在受到逆境胁迫后发生一系列生理生化反应的结果，可分酶促褐变和非酶促褐变两类。酶促褐变是果实内酚类物质在有氧条件下经多酚氧化酶（，）催化产生黑色素的反应。组织受逆境胁迫时，脂氧合酶（，）启动并参与膜系统的脂质过氧化进程，加剧细胞膜降解，导致最终代谢产物丙二醛（，）积累。植物体内过氧化物酶（，）、超氧化物歧化酶（，）等活性氧清除酶活性降低，使得果实清除自由基的能力下降，活性氧在组织内积累，氧化进程大大加快，果蔬防御能力减弱，抗性降低，导致褐变。非酶促褐变是果实在贮藏或加工过程中没有酶参与而发生颜色逐渐加深的反应，包括维生素 氧化反应、多酚自氧化反应、美拉德反应及焦糖化反应，其中果蔬内维生素、总酚和还原糖等成分的含量决定了其发生非酶促褐变的速率与程度。目前国内外对白巧克力、蜂蜜等加工食品的褐变机理已有不少研究，但对葡萄褐变的研究主要集中在方法控制方面，如利用保鲜膜、甲基环丙烯等处理抑制褐变的发生，对葡萄尤其是阳光玫瑰葡萄褐变机理的研究未见报道。本实验通过色泽参数 值、值、值、和褐变指数反映 保鲜剂处理组和对照组葡萄在贮藏 期间的褐变程度，同时对致褐变因子维生素、总酚、还原糖、和酶（、和）进行分析，并通过相关性分析和主成分分析（，）解析 保鲜剂抑制氧化褐变的机制，为阳光玫瑰葡萄贮藏保鲜的进一步研究提供食品与发酵工业 （）理论依据，对维持其品质和延长货架期有重要意义。材料与方法 材料与试剂阳光玫瑰葡萄采自于湖南省张家界市，选择成熟度一致、颗粒大小及颜色均匀、无褐变腐烂和机械擦伤、无病原菌感染的葡萄。采后立即用冷链车运入冷库，放入有聚乙烯膜的塑料筐内，每筐装 葡萄，在 温度下预冷 。预冷后一部分放 胶囊贴片保鲜剂，每筐 张；一部分放 片剂，每筐 包（每包内有两小片）；另一部分放 粉剂，每筐 包（每包上扎 个直径为 的孔），均匀放置后扎口。对照组不采用任何保鲜剂处理，直接扎口。每隔 进行取样测定，并取部分果实进行液氮磨粉，粉末样品保存于 超低温冰箱中用于后期检测。实验设 个平行。粉剂，陕西鲜博士保鲜剂厂；片剂，天津绿达保鲜工程技术有限公司；胶囊贴片，南非优卫士有限公司。草酸、碳酸氢钠、浓盐酸（分析纯）、甲醇、葡萄糖（分析纯）、酒石酸钾钠、氢氧化钠、，二硝基水杨酸、结晶酚、亚硫酸钠、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、亚油酸（化学纯）、吐温、曲拉通、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、乙酸、乙酸钠、聚乙二醇（，）、愈创木酚、邻苯二酚，国药集团化学试剂有限公司；维生素 标准品、，二氯酚靛酚钠盐、聚乙烯吡咯烷酮（，），上海瑞永生物科技有限公司；二硫苏糖醇（，）、氮蓝四唑（，），合肥博美生物科技有限责任公司。仪器与设备 型全自动色度分析仪，美国 公司；型分析天平（感量 ），梅特勒托利多仪器上海有限公司；型紫外可见分光光度计，岛津仪器（苏州）有限公司；型冷冻离心机，美国 公司；型电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏试验设备厂。实验方法 腐烂率与失水率的测定参考曹建康等的方法。色泽参数与褐变指数的测定参考 等的方法，每组随机取 个葡萄，根据果实褐变面积占总表面积的比例评估：无症状 级，级，级，级，超过 级。维生素 含量的测定采用，二氯靛酚滴定法。总酚含量的测定参考曹建康等的方法。还原糖含量的测定采用，二硝基水杨酸法。含量与、活性的测定参考曹建康等的方法。与 活性的测定参考 等的方法。残留量测定参考 食品安全国家标准 食品中二氧化硫的测定。数据处理采用 软件进行整理和统计数据；采用 软件进行显著性分析、相关性分析和 法；采用 软件进行图形绘制。结果与分析 不同 保鲜剂处理对阳光玫瑰葡萄贮藏期间腐烂率与失水率的影响葡萄在贮藏期间，果实腐烂率和失水率均随贮藏时间的延长而升高。如图 所示，贮藏初期葡萄果实较少出现腐烂及失水现象，在贮藏 后，果实腐烂率及失水率逐渐增加，且对照组果实的增加速率显著快于处理组。贮藏第 天时，对照组果实的腐烂率为，分别比 粉剂组、片剂组和 胶囊贴片组高 、和 ；对照组果实的失水率在贮藏 内升高了 ，分别是 粉剂组、片剂组和 胶囊贴片组的、和 倍。因此，保鲜剂处理在一定程度上延缓了果实的腐烂和失水，其中胶囊贴片处理组果实，品质最佳，可能因为 胶囊贴片是将 封在极小的胶囊中，胶囊再均匀分布于两层膜之间的蜡格内，保证贮藏期间均有适量的 释放，作用时间长且效果稳定，使葡萄品质得到保障。不同 保鲜剂处理对阳光玫瑰葡萄贮藏期间色泽参数与褐变指数的影响色泽参数代表了葡萄果实的新鲜程度。值越大，则葡萄表面亮度越高；值负值越小，则葡萄越绿；值正值越大，则葡萄褐变程度越小；总色差 研究报告 年第 卷第 期（总第 期）保鲜剂处理对腐烂率的影响；保鲜剂处理对失水率的影响图 不同 保鲜剂处理组葡萄贮藏过程中腐烂率与失水率的变化 注：图中不同小写字母表示相同处理的样品在不同贮藏期有显著差异（）（下同）越大，则葡萄在贮藏一段时间后与贮藏初期相比，色泽差异越大。如图 所示，葡萄 值、值、值以及 在贮藏 内呈现不同的变化趋势。胶囊贴片处理的葡萄 值、值、值以及 的变化程度最小，与贮藏初期相比，第 天时值和值分别下降了和，值和 分别增加了和；粉剂组的 值、值、值和 分别是 胶囊贴片组的 、和 倍，片剂组分别是其 、和 倍。对照组的色泽参数变化最快，贮藏 内，值和 值分别下降和，值持续上升，造成 上升了。因此，胶囊贴片处理的葡萄褐变程度最小，顺序依次为：胶囊贴片组 片剂组 粉剂组 对照组，说明不同形式 保鲜剂能直接影响葡萄的褐变程度。如图 所示，胶囊贴片组褐变指数在贮藏 内略有上升，但上升幅度不大；粉剂组和片剂组上升速度均较快，但总体低于对照组，与色差测定结果一致。随着贮藏时间的延长，粉剂组和 片剂组葡萄的褐变程度较 胶囊贴片组严重，进一步说明，保鲜剂的存在形式是影响褐变的重要因素，以胶囊贴片形式存在时可明显抑制葡萄褐变，保持阳光玫瑰葡萄果皮青绿。保鲜剂处理对 值的影响；保鲜剂处理对 值的影响；保鲜剂处理对 值的影响；保鲜剂处理对 值的影响；保鲜剂处理对褐变指数的影响图 不同 保鲜剂处理组葡萄贮藏过程中色泽参数与褐变指数的变化 不同 保鲜剂处理对阳光玫瑰葡萄贮藏期间维生素 含量的影响在果蔬非酶褐变反应体系中，维生素 作为抗坏血酸氧化褐变的呋喃前体，其含量变化对褐变机理有重要影响。如图 所示，对照组维生素 含量在贮藏期间以较快速度下降，内下降 。粉剂组和食品与发酵工业 （）片剂组维生素 含量分别在贮藏第 天和第 天时开始快速下降，内下降速度减慢。胶囊贴片组葡萄维生素 含量在整个贮藏期间内略有下降，其含量在贮藏结束时仍保持较高，分别是 片剂、粉剂和对照组的、和 倍，说明 保鲜剂能保护葡萄中维生素 不被氧化，其中以胶囊贴片形式存在的 保鲜剂效果最好，片剂次之，维生素 氧化产物参与了葡萄非酶褐变进程。图 不同 保鲜剂处理组葡萄贮藏过程中维生素 含量的变化 不同 保鲜剂处理对阳光玫瑰葡萄贮藏期间总酚含量的影响酚类物质是果蔬内的次生代谢产物，易发生自身氧化而产生褐变。如图 所示，葡萄中总酚含量随贮藏时间的延长而不断下降，且在任意时间点上，处理组内总酚含量均始终高于对照组。各处理组内总酚含量在贮藏前 内下降缓慢且无显著差别（）；内下降快速，胶囊贴片组下降速度始终低于粉剂组和片剂组；贮藏第 天时，胶囊贴片组总酚含量为贮藏初期的，分别是 粉剂组和 片 剂 组 的 倍（）和 倍（），且总酚含量下降越显著，褐变程度越明显，说明葡萄中酚类物质的自氧化与褐变有密切关系。不同 保鲜剂处理对阳光玫瑰葡萄贮藏期间还原糖含量的影响果蔬中还原糖的羰基与氨基化合物发生美拉德反应，生成的产物也可导致褐变。如图 所示，各处理组葡萄的还原糖含量在贮藏初期（）无显著差异；贮藏第 天时，胶囊贴片组还原糖含量明显高于 粉剂组和 片剂组；粉剂、片剂和 胶囊贴片组葡萄中还原糖含量的下降幅度在第 天时开始有所增加，后 内分别下降了、和 ，可能因为在贮藏前 内维生素 被消耗，含量减少，有利于美拉德反应的发生。第 天时，粉剂、片剂和胶囊贴片组还原糖含量分别为对照组的 、和 倍，说明以胶囊贴片形式存在的 保鲜剂对还原糖反应的抑制效果明显优于粉剂和片剂，显著减少了引起褐变的黑色产物积累。图 不同 保鲜剂处理组葡萄贮藏过程中总酚含量的变化 图 不同 保鲜剂处理组葡萄贮藏过程中还原糖含量的变化 不同 保鲜剂处理对阳光玫瑰葡萄贮藏期间 含量与 活性的影响果蔬在衰老或遭受逆境损害时易发生膜脂过氧化反应，其终产物 可导致褐变。如图 所示，葡萄内 含量随贮藏时间的延长呈上升趋势。各处理组 含量在贮藏 内增长缓慢，可能葡萄在贮藏初期会产生足量的酶来诱导机体做出抵御氧化褐变的反应。粉剂组和 片剂组 含量在贮藏 时开始急剧上升，而 胶囊贴片组在第 天时才缓慢升高；第 天时，粉剂、片剂和 胶囊贴片组 含量分别比对照组低 、和 ，表明 保鲜剂对葡萄的贮存保鲜有显著作用，且不同形式 保研究报告 年第 卷第 期（总第 期）鲜剂对脂膜过氧化的抑制效果不同，以胶囊贴片形式存在的 保鲜剂抑制效果最好，其 积累量最少，减弱了褐变的发生。通过与细胞膜中多聚不饱和脂肪酸发生反应，改变了膜通透性的同时破坏了膜结构的完整。如图 所示，在整个贮藏期间内，葡萄内 活性总体呈上升趋势。各处理组 活性在贮藏前 内差异不显著；粉剂组和 片剂组 活力从贮藏第 天时开始持续增加，而 胶囊贴片组在贮藏 内上升速度较快，第 天时，活性分别为 、；此时，对照组 活性为 ，大于各处理组，说明 保鲜剂可明显抑制葡萄内 活性的升高，且 胶囊贴片处理的效果最好，粉剂组与 片剂组对 活性的抑制无显著差异（）。保鲜剂处理对 含量的影响；保鲜剂处理对 活性的影响图 不同 保鲜剂处理组葡萄贮藏过程中 含量与 活性的变化 不同 保鲜剂处理对阳光玫瑰葡萄贮藏期间 活性的影响 是广泛存在于果蔬体内的氧化酶，能催化酚类物质生成醌类。如图 所示，活性在贮藏 内呈不断上升趋势，其中，对