气调贮藏对茭白抗氧化系统的影响_任紫烟.pdf

40 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY食品开发2023年 第48卷 第04期收稿日期：2022-10-09 *通信作者 基金项目：山东省重点研发计划项目(重大科技创新工程)(2021CXGC010809)。作者简介：任紫烟(1995)，女，山东济宁人，硕士，研究方向为农产品贮藏与加工。任紫烟1，魏雯雯1*，杨相政1，贾连文2，王 达2(中华全国供销合作总社济南果品研究所，山东 济南 250220)摘要：为探究气调处理对茭白抗氧化相关生理机制，以空气为对照(CK)，于0、相对湿度85%90%的贮藏环境下，研究4种不同气体组分(CA1(2%O2+7%CO2)、CA2(5%O2+10%CO2)、CA3(5%O2+7%CO2)、CA4(2%O2+10%CO2)对茭白采后抗坏血酸(Vc)、总酚、自由基(DPPH、羟基自由基)清除率、丙二醛(MDA)、相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明：气调处理不同程度地延缓了Vc、总酚含量的下降，抑制MDA和相对电导率的上升，维持较高的DPPH、羟基自由基清除率以及SOD、CAT、POD活性。贮藏至结束，CA2组茭白Vc、总酚、DPPH和羟基自由基清除率分别较CK高63.58%、10.17%、91.25%和59.17%，MDA、相对电导率分别较CK低43.02%、74.53%，SOD活性显著高于CK(P0.05)，CAT和POD活性极显著高于CK(P0.01)。综上可知，CA2(5%O2+10%CO2)处理加快了自由基清除速率，减轻膜脂过氧化，从而延缓了茭白衰老。关键词：茭白；气调；抗氧化中图分类号：TS 255.3 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2023)04-0040-07Effects of Controlled Atmosphere on Antioxidation System of Water BambooRIN Ziyan1,WEI Wenwen1*,YANG Xiangzheng1,JIA Lianwen2,WANG Da2(Jinan Fruit Research Institute,All China Federation of Supply and Marketing Cooperatives,Ji nan 250220,China)Abstract:In order to study the effect of different controlled atmosphere treatments(CA1(2%O2+7%CO2),CA2(5%O2+10%CO2),CA3(5%O2+7%CO2),CA4(2%O2+10%CO2)on the antioxidant of water bamboo,the water bamboo were stored at 0 with the relative humidity(RH)of 85%90%.The Vc content,total phenols,free radical(DPPH,hydroxyl radical)scavenging rate,MDA,relative electric conductivity,the activities of SOD,CAT and POD were analyzed.The results showed that the controlled atmosphere treatments delayed the decrease of Vc content and total phenols,inhibited the increase of MDA and relative electric conductivity,maintained a high DPPH,hydroxyl radical scavenging rate,and high SOD,CAT and POD activities.After 90 d of storage,the CA2 treatment had higher Vc and total phenols content,DPPH and hydroxyl radical scavenging rate(increased by 63.58%,10.17%,91.25%and 59.17%,respectively),and lower MDA content and relative electric conductivity(decreased by 43.02%and 74.53%,respectively),the activity of SOD was lower than that in the CK(P0.05),the activities of CAT and POD 气调贮藏对茭白抗氧化系统的影响DOI:10.13684/ki.spkj.2023.04.022 41 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY食品开发2023年 第48卷 第04期0 引言茭白(Zizania caduciflora L.)属禾本科宿根性水生草本植物，是一种药食同源的南方蔬菜，营养价值丰富，含人体所需的多种维生素和矿物质，还具有一定的药用价值，可预防高血压、动脉硬化，还被认为是一种具有抗氧化能力的功能性食物1-2。茭白肉质洁白、口感脆嫩，但因其含水量高，采后呼吸代谢旺盛，极易失水老化，且容易出现表皮黄化、切口腐烂褐变、肉质软化霉变等问题，品质劣变较快，保鲜难度大，导致流通半径小，经济效益低。气调贮藏作为目前较为先进的保鲜技术之一，通过调节贮藏环境中气体成分比例(O2、CO2和N2)，可以降低呼吸作用，抑制新陈代谢，达到延缓果蔬衰老的目的。周涛等3研究了自发气调(MA)对茭白贮藏效果的影响，得知MA可显著抑制叶绿素酶、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性的升高，延缓茭白的黄化、糠心进程。也有研究表明，100%CO2气体贮藏能够有效地抑制微生物生长与褐变速度，保持茭白的新鲜程度，延长货架期4。采后果蔬由于自身的生理代谢和成熟衰老会导致超氧阴离子、羟基、过氧化氢等自由基积累，导致脂质、蛋白质、DNA氧化受损，加速组织衰老5。正常植物组织中有一整套完善的消除自由基的抗氧化系统，由抗氧化物质(Vc、总酚等)和抗氧化酶(SOD、CAT、POD、抗坏血酸氧化酶(APX)等)共同参与、协调发挥作用，维持机体代谢平衡6-7。一旦活性氧自由基积累所引起的氧化胁迫超出植物自身能清除的界限时，会导致机体代谢紊乱，抗氧化能力下降，给植物造成损伤。白友强等8研究发现，O2浓度为3.5%、CO2浓度在11%14%时，大蒜鳞茎具有更高的抗氧化酶(SOD、CAT、APX)活性。罗淑芬等9研究MA对刀豆抗氧化活性的影响，发现1%4%O2+1%CO2气体组分能够抑制PPO活性的上升和SOD活性的降低，提高抗氧化能力。目前关于茭白气调贮藏的研究多为包装袋自发气调，有关茭白机械库气调贮藏及茭白抗氧化体系变化的研究鲜见报道。因此，本研究以余茭4号茭白为试验材料，研究不同气调参数对茭白贮藏期Vc和总酚含量、自由基(DPPH、羟基自由基)清除率、MDA和相对电导率、SOD、CAT及POD等酶活性的影响，探究其抗氧化性相关生理代谢机制，以便为茭白的气调保鲜提供理论依据和技术指导。1 材料与方法1.1 材料及处理茭白采自浙江慈溪，品种为余茭4号，采后迅速运输至济南果品研究所贮藏保鲜实验室，挑选新鲜、无损伤、无病虫害、大小一致的茭白进行气调处理。本实验室杨相政等10先前研究了3种气调参数(3%O2+5%CO2、3%O2+10%CO2、8%O2+5%CO2)对茭白贮藏品质的影响，并确定了3%O2+10%CO2处理能保持较好的贮藏效果。结合前期工作人员的研究基础，为精准控制和摸索出茭白最适贮藏气调比例，本试验进一步缩小参数设置范围，设置如下：CA1(2%O2+7%CO2)、CA2(5%O2+10%CO2)、CA3(5%O2+7%CO2)、CA4(2%O2+10%CO2)，以及对照组(非气调冷藏)，记为CK。各样品贮藏于相对湿度85%90%、0 冷库中，每隔30 d检测一次茭白品质，80 冰箱保存冻样，进行相关指标测定。1.2 仪器与设备PCM-1000气调箱：意大利FCE公司；YP-B2003电子天平：上海光正医疗仪器有限公司；WFZ UV-2802型紫外可见分光光度计：上海UNICO仪器有限公司；Sorvall ST 8R离心机：赛默飞世尔科技有限公司；HH-6数显恒温水浴锅：国华电器有限公司；MB-48LS高通量台式冷冻研磨仪：中科美菱低温科技股份有限公司；DDS-307电导率仪：上海精密科学仪器有限公司；KQ-250E型超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司。1.3 测定指标与方法1.3.1 Vc和总酚含量的测定 Vc含量测定参考曹建康等11的方法。称取10 g茭白样品，用50 g/L were significantly lower than that in the CK(P0.01).The above results showed that the CA2 treatment could effectively scavenge free radicals and reduce the membrane lipid peroxidation,thus delaying the senescence of postharvest water bamboo.Key words:water bamboo;controlled atmosphere;antioxidant 42 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY食品开发2023年 第48卷 第04期TCA溶液提取，研磨匀浆，转移至100 mL容量瓶，并用TCA溶液定容至刻度，混合提取后离心(4，10000 r/min，15 min)，收集上清液。取1.0 mL样品液于试管中，依次加入1.0 mL 50 g/L TCA溶液、1.0 mL乙醇、0.5 mL 0.4%磷酸-乙醇溶液、1.0 mL 5 g/L BP-乙醇溶液、0.5 mL 0.3 g/L FeCl3-乙醇溶液，于534 nm处测定吸光度值。根据抗坏血酸标准曲线测定Vc含量，结果以mg/100 g表示。总酚含量测定参考SINGLETON V等12的方法。称取0.5 g茭白样品，加入10 mL 80%甲醇，恒温避光提取30 min，离心(4，10000 r/min，15 min)，收集上清液。取1.0 mL样品液于试管中，依次加入1.0 mL Folin试剂、1.0 mL 7%Na2CO3，40 水浴30 min，于760 nm处测定吸光度。根据没食子酸标准曲线测定总酚含量，结果以g/g表示。1.3.2 MDA和相对电导率的测定 MDA测定参考曹建康等11的方法，并略有改动。称取1 g茭白样品，加入5.0 mL 10%TCA溶液提取，离心(4，10000 r/min，15 min)，收集上清液。反应体系包括2.0 mL上清液、2.0 mL 0.5%硫代巴比妥酸，沸水浴10 min，冷却后取上清液，测定在450、532、600 nm波长下的吸光度，计算MDA含量。MDA(nmol/g)=6.45(OD532OD600)0.56OD450.V.V1/(V2.W)式中：V为提取液体积，mL；V1为反应体系体积，mL；V2为测定用提取液体积，mL；W为茭白组织质量，g。相对电导率测定参考林本芳等13的方法。随机抽取5根茭白样品，从距离茭白底部3 cm处切取2 mm2 mm2 mm的方块，取10片于25 mL的刻度试管中，用去离子水冲洗3次后用滤纸吸干，放入50 mL的三角瓶中，加入20 mL去离子水，室温