高氧气调包装对鲜切莴苣抗氧化活性的影响

陈学红，秦卫东，马利华，郑永华，王志庆

(1.徐州工程学院食品工程学院，江苏 徐州 221008；2.南京农业大学食品科技学院，江苏 南京 210095)

高氧气调包装对鲜切莴苣抗氧化活性的影响

陈学红1,2，秦卫东1，马利华1，郑永华2，王志庆1

(1.徐州工程学院食品工程学院，江苏 徐州 221008；2.南京农业大学食品科技学院，江苏 南京 210095)

研究60% O2＋20% CO2＋20% N2和100% O2高氧气调包装的鲜切莴苣在4℃贮藏14d期间抗氧化能力的变化，以空气包装的鲜切莴苣为对照。结果表明：高氧气调包装对鲜切莴苣的抗氧化活性有明显影响，60% O2＋20% CO2＋20% N2和100% O2高氧气调包装抑制了VC及其对DPPH自由基清除率的下降，促进类胡萝卜素及其对DPPH自由基清除率的下降，促进了多酚及其对DPPH自由基清除率的上升，从而抑制了鲜切莴苣抗氧化活性的下降。统计分析表明，VC与DPPH自由基清除能力间呈显著的线性正相关关系，相关系数为0.8745，说明高氧气调包装抑制鲜切莴苣抗氧化活性的下降与其抑制VC含量的下降有关。

鲜切莴苣；高氧气调包装；VC；类胡萝卜素；总酚；抗氧化活性

果蔬中富含多种生理活性成分，如多酚、黄酮类、类胡萝卜素、VC 和VE等天然抗氧化成分，这些物质能有效清除人体内的自由基，防止和减少心血管、肿瘤和过敏等疾病的发生，有益于人体健康[1-3]。因此果蔬是人类膳食抗氧化物质的重要来源之一。采后贮藏会影响这些抗氧化物质的含量和抗氧化活性。60kPa以上高氧处理的草莓果实在5℃冷藏7d总酚、花青素含量明显增加，抗氧化能力显著增强[4]；猕猴桃果实在0℃冷藏6个月期间VC、类胡萝卜素含量下降[2]；芹菜在贮藏期间抗氧化能力先减弱后增强，VC含量在贮藏后期增加[5]； 卷心菜贮藏3个月VC损失80%，贮藏5个月黄酮损失50%以上[6]。

高氧气调包装在鲜切果蔬如鲜切洋葱[7]、鲜切莲藕[8]、鲜切甜瓜[9]、鲜切梨[10]、鲜切莴苣[11]等果蔬保鲜上的应用研究已取得良好效果。最近的研究发现高氧气调包装能有效抑制鲜切莴苣品质的下降[12]，但就高氧气调包装对鲜切莴苣抗氧化活性的影响尚未见报道。本实验研究60% O2＋20% CO2＋20% N2和100% O2高氧气调包装的鲜切莴苣在4℃贮藏14d期间VC、类胡萝卜素、总酚含量以及抗氧化活性的变化，以为鲜切莴苣的利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

莴苣 徐州矿南农贸市场。

无水乙醇、95%乙醇、丙酮、结晶氯化铝、柠檬酸、石油醚、抗坏血酸均为国产分析纯；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)(分析纯) 美国Sigma公司。

MAP-380型气调保鲜包装机(包装盒：210mm×133mm×35mm，热封膜为PP膜：厚35μm，O2的透性为2.6×10-4mL/(m2·24h·kPa)，CO2的透性为1.04×10-3mL/(m2·24h·kPa) 张家港市德顺机械有限公司；数显式电热恒温水浴锅 上海跃进医疗器械厂；电热恒温鼓风干燥箱、723G可见分光光度计 上海精密科学仪器有限公司；旋转蒸发器 上海仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 原材料的处理

选取新鲜莴苣用清水洗净，除去叶子用削皮器去皮后切片，称取200g莴苣切片于气调包装机进行包装，使包装盒内的气体体积分数分别为60% O2＋20% CO2＋20% N2、100% O2，以空气包装的鲜切莴苣为对照CK，将包装好的莴苣样品于(4±1)℃冷藏，每个处理设3个重复。定期测定以下指标。

1.2.2 VC含量的测定[13]

取5g莴苣加10mL 0.22mol/L草酸，研磨匀浆，加50～70mL 0.11mol/L草酸，过滤取滤液，用0.11mol/L草酸定容到100mL，即为VC提取液。取1.0mL提取液于25mL容量瓶中，加入2.5mL 0.003mol/L Fe3+溶液，振荡均匀；加入2.5mL pH6的Cu2+溶液充分混匀，再加入2.5mL邻菲罗啉溶液混匀。静置1min以便使Fe3+与邻菲罗啉充分络合，再加入0.5mL EDTA溶液以络合剩余Fe3+，加蒸馏水至刻度，振荡混匀后，于514nm波长处测定吸光度(A)。VC含量以mg/100g 表示。

1.2.3 多酚含量的测定[14]

取20g莴苣，研磨，转入200mL三角瓶中，加入8mL沸水，在沸水中保温浸提60min，过滤取滤液，转入100mL容量瓶中定容，此即为多酚提取液。取1mL提取液至25mL容量瓶中，加蒸馏水4mL。加酒石酸铁溶液5mL，摇匀，用pH7.5磷酸缓冲液稀释至刻度，于540nm处测定吸光度(A)。多酚含量以mg/100g表示。

1.2.4 类胡萝卜素含量的测定[15]

取10g莴苣，充分研磨后用石油醚-丙酮(体积比60:40)混合液振摇提取，吸取上层黄色液，重复提取直至提取液无色，合并提取液，于旋转蒸发仪中蒸发至干，定容于100mL容量瓶中，于450nm处测定吸光度(A)。类胡萝卜素含量以mg/100g表示。

1.2.5 莴苣活性物质体外清除DPPH自由基能力的测定[16]

取鲜切莴苣片，切成丁，用组织搅碎机搅碎后，过滤，取上清液2mL，加8mL去离子水稀释，此稀释液为莴苣汁液提取液。分别取以上的莴苣VC提取液、多酚提取液、类胡萝卜素提取液及莴苣汁液提取液，用于抗氧化活性的测定。按下表添加反应液后暗处放置30min，于517nm处测吸光度(A)。

样品对DPPH自由基的清除能力(scavenging activity，SA)用下式表示：

式中：A0为2mL 2×10-4mol/L DPPH溶液与2mL 80%乙醇溶液的吸光度；Ai为2mL DPPH与2mL 莴苣提取溶液的吸光度；Aj为2mL 莴苣提取溶液与2mL 80%乙醇溶液的吸光度。

1.2.6 数据处理

采用SPSS 13软件进行数据处理分析。

2 结果与分析

2.1 高氧气调包装对鲜切莴苣VC含量及VC提取物清除DPPH自由基能力的影响

图1 高氧气调包装对鲜切莴苣VC含量的影响Fig.1 Effect of high oxygen modified atmosphere packaging on vitamin C content in the fresh-cut lettuce

抗坏血酸具有强的还原性，通过还原作用消除有害氧自由基的毒性，是食品中常用的一种抗氧化剂。由图1可知，在14d贮藏期间，VC含量总体均呈下降趋势。贮藏后前6d，VC含量下降迅速，6d后下降较缓慢；但在整个贮藏期间，高氧气调包装的鲜切莴苣的VC含量极显著高于对照(P＜0.01)，且O2体积分数越高，VC含量越高。这与郑永华[17]、陈学红等[18]在草莓果实中的研究结果相一致。

随着VC含量的下降，其对DPPH自由基的清除能力也逐渐降低(图2)，但在整个贮藏期间高氧气调包装的鲜切莴苣所含的VC对DPPH自由基的清除能力始终高于对照，且O2体积分数越高清除能力越强。因此，高氧气调包装减少了鲜切莴苣VC含量的损失，抑制其对DPPH自由基的清除能力的下降。

2.2 高氧气调包装对鲜切莴苣多酚含量及多酚清除DPPH自由基能力的影响

图3 高氧气调包装对鲜切莴苣多酚含量的影响Fig.3 Effect of high oxygen modified atmosphere packaging on polyphenol content in fresh-cut lettuce

图4 高氧气调包装对鲜切莴苣多酚清除DPPH自由基能力的影响Fig.4 Effect of high oxygen modified atmosphere packaging on scavenging DPPH free radical capacity of polyphenol from fresh-cut lettuce

多酚类物质因其分子结构中含有若干酚羟基，从而显示出抗氧化、清除自由基的性质。由图3可知，在14d的贮藏期间，多酚含量总体呈上升趋势。在整个贮藏期间，高氧气调包装的鲜切莴苣多酚含量显著高于对照(P＜0.05)，且在100% O2环境中的多酚含量均高于60%O2中的。因此，高氧气调包装能够增加鲜切莴苣中的多酚含量，而Zheng等[19]对蓝莓果实的研究结果也证明高氧处理增加蓝莓果实贮藏期间的总酚含量。

随着多酚含量的上升，其对DPPH自由基的清除率也逐渐上升，且随着O2体积分数的上升、多酚含量的增加，多酚对DPPH自由基的清除能力也逐渐增强(图 4)。

2.3 高氧气调包装对鲜切莴苣类胡萝卜素含量及类胡萝卜素清除DPPH自由基能力的影响

图5 高氧气调包装对鲜切莴苣类胡萝卜素含量的影响Fig.5 Effect of high oxygen modified atmosphere packaging on carotenoid content in fresh-cut lettuce

类胡萝卜素是一种营养性抗氧化剂，它可以淬灭单线态氧、消除自由基以阻碍或终止反应链的进行，从而起到抗氧化作用。由图5可知，在14d的贮藏期间，类胡萝卜素含量呈下降趋势。在贮藏后的前2d，高氧气调包装的鲜切莴苣类胡萝卜素含量高于对照莴苣；2d后，高氧气调包装的鲜切莴苣的类胡萝卜素含量则显著低于对照莴苣(P＜0.05)，且O2体积分数越高，类胡萝卜素含量越低。这可能是由于类胡萝卜素含有高度共轭不饱和结构，在高体积分数氧气条件下，易与氧发生氧化作用，从而导致其含量的下降。

图6 高氧气调包装对鲜切莴苣类胡萝卜素清除DPPH自由基能力的影响Fig.6 Effect of high oxygen modified atmosphere packaging on DPPH free radical scavenging capacity of carotenoids from fresh-cut lettuce

随着类胡萝卜素含量的降低，其对DPPH自由基的清除率也降低，且高氧气调包装的鲜切莴苣类胡萝卜素清除DPPH自由基的能力始终低于对照莴苣(图6)。因此，高氧气调包装促进了鲜切莴苣类胡萝卜素含量的下降，加速了其对DPPH自由基的清除能力的下降。

2.4 高氧气调包装对鲜切莴苣清除DPPH自由基能力的影响

图7 高氧气调包装对鲜切莴苣汁液清除DPPH自由基能力的影响Fig.7 Effect of high oxygen modified atmosphere packaging on DPPH free radical scavenging capacity in fresh-cut lettuce

由图7可知，随着贮藏时间的延长，鲜切莴苣清除DPPH自由基的能力均有不同程度的下降，但高氧气调包装的莴苣对DPPH自由基的清除能力均高于对照莴苣，且O2体积分数越高清除DPPH自由基的能力越强。因此，高氧气调包装能有效抑制鲜切莴苣抗氧化活性的下降。

2.5 VC与鲜切莴苣抗氧化活性的相关性

图8 VC与鲜切莴苣抗氧化性的相关性Fig.8 Correlation between vitamin C content and antioxidant activity in fresh-cut lettuce

通过对VC含量与鲜切莴苣对DPPH自由基的清除率作回归分析，得回归方程为y=0.1609x－0.2297，相关系数为 R2=0.8745(图8)，说明VC与鲜切莴苣对DPPH自由基清除率有正的线性相关性，VC对莴苣抗氧化活性贡献较大。

2.6 多酚与鲜切莴苣抗氧化活性的相关性

通过对多酚含量与鲜切莴苣对DPPH自由基的清除率作回归分析，得回归方程为y=0.0214x＋0.2631，其相关系数为R2=0.4038(图9)，说明莴苣多酚对莴苣抗氧化活性贡献较小。

图9 多酚与鲜切莴苣抗氧化性的相关性Fig.9 Correlation between total polyphenol content and antioxidant activity in fresh-cut lettuce

2.7 类胡萝卜素与鲜切莴苣抗氧化活性的相关性

图10 类胡萝卜素与鲜切莴苣抗氧化性的相关性Fig.10 Correlation between carotenoid content and antioxidant activity in fresh-cut lettuce

通过对类胡萝卜素含量与鲜切莴苣对DPPH自由基的清除率做回归分析，得回归方程为 y=0.013x＋0.0423，相关系数为0.639，说明莴苣类胡萝卜素对莴苣抗氧化活性有一定贡献。

3 讨论与结论

VC、总酚、花青素、类胡萝卜素是果蔬中的主要抗氧化物质，它们在不同果蔬中的抗氧化活性已有很多相关研究，但是它们对不同果蔬抗氧化活性的贡献大小不同。Connor等[20]和Guo等[21]认为酚类物质尤其是类黄酮含量高的果蔬抗氧化活性很强，酚类的贡献较大；而Proteggente等[22]认为草莓、树莓、红李子等果实有很高的抗氧化活性，原因是由于它们含有的花青素含量高；在这些研究中VC的贡献很小，而Gil等[23]和Tavarini等[2]经研究认为在猕猴桃果实中，VC对总抗氧化能力的贡献大于总酚和类胡萝卜素。在本研究中也发现VC对鲜切莴苣抗氧化活性的贡献最大，其次是类胡萝卜素，酚类贡献较小。由此可见，不同的果蔬在不同的贮藏条件下各种抗氧化物质的含量不同，因而抗氧化物质对果蔬抗氧化活性的贡献大小也不同[20-23]。

综上所述，高氧气调包装抑制了鲜切莴苣VC及其对DPPH自由基清除率的下降，促进了类胡萝卜素及其对DPPH自由基清除率的下降，促进了多酚及其对DPPH自由基清除率的上升，从而改善鲜切莴苣的抗氧化活性。莴苣VC、类胡萝卜素、多酚与抗氧化活性的相关系数分别为0.8745、0.639、0.4038；由此，莴苣VC对莴苣抗氧化活性起主导作用，贡献最大，其次是类胡萝卜素，多酚的贡献较小。

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Effect of High Oxygen Modified Atmosphere Packaging on Antioxidant Activities in Fresh-cut Lettuce

CHEN Xue-hong1,2，QIN Wei-dong1，MA Li-hua1，ZHENG Yong-hua2，WANG Zhi-qing1
(1. College of Food Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221008, China；2. College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

The effect of high oxygen modified atmosphere packaging on antioxidant activities in fresh-cut lettuce during storage was investigated in this paper. Lettuce slices were packaged in atmospheres with different oxygen contents, i.e., 60% O2+20%CO2+20% N2, 100% O2, or air as control, and stored at 4 ℃ for 14 days. The contents of vitamin C, polyphenols and carotenoids in fresh-cut lettuce and the abilities of these compound and lettuce juice to scavenge DPPH radicals were determined during storage. The results showed that antioxidant enzyme activities in fresh-cut lettuce were affected remarkably by high oxygen modified atmosphere packaging. High oxygen modified atmosphere packaging alleviated the decreases of vitamin C and βcarotenoids contents, and their DPPH scavenging capacities, and increased the content of total polyphenols and its DPPH free radical scavenging capacity. Statistical analysis showed a positive linear relationship between vitamin C content and antioxidant activity with a correlation coefficient of 0.8745. Therefore, high oxygen treatment alleviated the decrease of total antioxidant activity in fresh-cut lettuce, and this may be attributed to inhibiting the decrease of vitamin C.

fresh-cut lettuce；high oxygen modified atmosphere packaging；vitamin C；carotenoids；total polyphenols；antioxidant activity

S379.2

A

1002-6630(2011)08-0313-05

2010-08-05

陈学红(1975—)，女，讲师，博士研究生，研究方向为农产品贮藏与加工。E-mail：nxcxhong@yahoo.com.cn