鲜切胭脂萝卜白变的影响因素分析

（长江师范学院生命科学与技术学院，重庆408100）

胭脂萝卜是涪陵地理标志产品，它皮心全红，色泽艳丽，营养价值高[1]。胭脂萝卜的深度开发利用方兴未艾，但鲜切产品尚属空白。鲜切胭脂萝卜在贮藏过程中会发生一系列复杂的生理生化变化及病理反应，在一段时间内发生较为明显的白变现象。白变最早是由范腾等[2]在鲜切胡萝卜的研究中发现的，并提出这一概念，即切面细胞脱水，颜色由红变白，即鲜切表面形成白层，失去悦目的色泽，降低其营养及食用品质，从而失去商品价值，造成原料的浪费。

白变是鲜切胭脂萝卜加工过程中遇到的主要问题，损害产品的感官特性和品质。多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、过氧化物酶（peroxidase，POD）、苯丙氨酸解氨酶（phenylalaninammonia-lyase，PAL）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、过氧化氢酶（catalase，CAT）、可溶性固形物[3]、导电率[4]、维生素 C[5]、失重率[6]、硬度[7]、花青素[8]、总酚[9-10]等因素均会对鲜切胭脂萝卜储藏期间白变有影响。因此本文通过研究这些因素，探究引起鲜切胭脂萝卜白变的关键因素，探讨胭脂萝卜白变机理，为抑制鲜切胭脂萝卜白变提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

胭脂萝卜：重庆市涪陵区新大兴爱家超市；聚乙烯吡咯烷酮、邻苯二酚、愈创木酚、β-巯基乙醇、L-苯丙氨酸、30%H2O2、乙二胺四乙酸钠、硼酸、四硼酸钠、三羟甲基氨基甲烷、盐酸、焦性没食子酸、二水磷酸二氢钠、十二水磷酸氢二钠、抗坏血酸、无水氯化铜、85%磷酸、冰醋酸、盐酸、乙醇、氯化钾、醋酸钠、福林酚试剂、没食子酸均为分析纯。

i-LABⓇs-560色差仪：北京盈盛恒泰科技有限责任公司；5430R台式高速冷冻离心机：德国eppendorf；T6紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限公司；HH-4数显恒温水浴锅：江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司；EL204电子分析天平：梅特勒-托利多仪器上海有限公司；BCD-252K型冰箱：伊莱克斯股份有限公司；CT3型食品质构仪：美国FTC；DDBJ-350电导率仪：上海雷磁公司；手持折光仪：上海人和科学仪器有限公司；组织捣碎机：江苏盛蓝仪器制造有限公司；LDZ-5-2低速自动平衡离心机：北京京立离心机有限公司。

1.2 样品处理方法

选取新鲜、无机械损伤、皮心全红的胭脂萝卜，经清洗后切分成0.5 cm厚的圆片，平铺于托盘中，封上保鲜膜，放置于冰箱中保存，并控制温度恒温在4℃。

1.3 测定方法

1.3.1 白度值的测定

使用色差仪测定鲜切胭脂萝卜切面中间处的L*，a*和b*值[2]，每天测定5次计算平均值，连续5 d为一个周期。通过公式计算得出白度值。

式中：WI为白度值；L*为亮度；a*为红绿指数；b*为蓝黄指数。

1.3.2 生理生化指标的测定

POD的测定，采用愈创木酚法，参考中科院上海植物生理所[11]的方法并稍作改动；PAL的测定，参考谭谊谈等[12]的方法，稍作改进；PPO采用邻苯二酚法，参照曹建康等[13]、Zauberman G 等[14]的方法；CAT 的测定采用紫外分光光度法，引用杨兰芳等[15]的方法；SOD活性测定参考丛军[16]、许雅娟等[17]对SOD活性测定方法，稍加改进。

1.3.3 其他指标的测定

硬度的测定主要采用食品质构仪，具体方法如下：经前处理的胭脂萝卜圆片→用质构仪进行测定（穿刺距离为5 mm）→分别测定果肉和髓心的硬度值→记录数值→测量3次取平均值。

失重率运用称重法进行测定；电导率采用电导率仪计算其相对电导率；可溶性固形物使用手持折光仪测定；维生素C参照樊会芬等[18]的试验方案；花青素的测定方法参考廉玉姬等[8]的方案；总酚的测定参考吴晓敏等[10]的方案并略作修改。

2 结果与分析

2.1 贮藏期间鲜切胭脂萝卜白变有关酶因素的变化

酶是新鲜果蔬颜色变化的最主要影响因素。按照1.3.1及1.3.2的方法，测定鲜切胭脂萝卜的白度值及各种酶活性，白度值和酶活性在贮藏期间的变化情况如图1～图6所示。

图1 贮藏期间白度值的变化Fig.1 Changes of whiteness during storage

图2 贮藏期间多酚氧化酶（PPO）活性的变化Fig.2 Changes of PPO during storage

图3 贮藏期间过氧化物酶（POD）活性的变化Fig.3 Changes of POD during storage

图4 贮藏期间过氧化氢酶（CAT）活性的变化Fig.4 Changes of CAT during storage

图5 贮藏期间苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性变化Fig.5 Changes of PAL during storage

图6 贮藏期间超氧化物歧化酶（SOD）活性变化Fig.6 Changes of SOD during storage

白变现象是鲜切胭脂萝卜颜色劣变的表现。由图1可知，贮藏期间鲜切胭脂萝卜的白度值随时间的增加而上升。这是由于机械切割导致鲜切胭脂萝卜组织破损，细胞失水，表面颜色变淡，相关酶系发生氧化反应造成的。

PPO是一种导致果蔬酶促褐变的关键酶。由图2可知，PPO在贮藏期间总体呈现上升的趋势，在第3天达到最大值。这是由于伤害刺激信号诱导PPO基因的表达，使其活性增加。

POD是影响胭脂萝卜表面木质素生成的重要酶。由图3可知，鲜切胭脂萝卜在贮藏过程中POD活性迅速上升，只在第5天有微弱回落，高峰出现在第4天。原因是POD在H2O2存在下，参与催化酚类、类黄酮的氧化和聚合导致组织颜色变化。

CAT是一种抗氧化酶类，其活性可以反映植物组织是否受到损伤。由图4可知，鲜切胭脂萝卜的CAT活性在在贮藏的第1天急剧下降，之后有缓慢的上升。自身的抗氧化酶活性不大，说明切割导致胭脂萝卜组织损害较大。

PAL是合成木质素的重要物质之一。由图5可知，PAL总体呈现上升的趋势，在第4天达到最大值。木质素是植物体内重要的大分子物质，胭脂萝卜在贮藏期间PAL活性提高，木质素含量增加，是导致白变的关键因素。

SOD是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。由图6可知，SOD活性呈现先下降后升高再下降的趋势，第2天达到最低值，第4天活性最高。SOD是一种抗氧化剂，能够催化超氧化物发生歧化反应，进而转化为过氧化氢、氧气，保护暴露于氧气中的细胞，所以在受到伤害刺激后，SOD的活性呈现缓慢上升。

2.2 贮藏期间内鲜切胭脂萝卜有关非酶因素的变化

由各种非酶原因引起的化学反应也会造成植物切面颜色变化。按照1.3.3的方法，测定鲜切胭脂萝卜的各项非酶指标，在贮藏期间的变化情况如图7～图13所示。

图7 贮藏期间失重率的变化Fig.7 Changes of weightlessness rate during storage

图8 贮藏期间硬度的变化Fig.8 Changes of hardness during storage

由图7～图13可知，随着贮藏期间的增加，失重率呈上升趋势，电导率先下降后上升，硬度、可溶性固形物、维生素C、花青素、总酚总体为下降趋势。原因是胭脂萝卜经切分后，水分损失或发生生理变化使失重率增大；表皮变软使硬度减小；冷藏使电导率先降低，随后细胞质膜的破坏使膜透性增大，电导率增大；细胞受损，汁液外流，使得可溶性固形物、维生素C、花青素、总酚在贮藏期间逐渐损失造成含量降低。

图9 贮藏期间电导率的变化Fig.9 Changes of electrical conductivity during storage

图10 贮藏期间可溶性固形物的变化Fig.10 Changes of soluble solids during storage

图11 贮藏期间维生素C的变化Fig.11 Changes of vitamin C during storage

图12 贮藏期间花青素含量的变化Fig.12 Changes of anthocyanin content during storage

图13 贮藏期间总酚含量的变化趋势Fig.13 Changes of total phenol content during storage

2.3 相关性分析

鲜切胭脂萝卜白度值与关键因素相关性分析见面表1，鲜切胭脂萝卜白度值与非酶因素相关性分析见表2。

表1 鲜切胭脂萝卜白度值与关键酶因素相关性分析Table 1 Correlation analysis between whiteness value and enzyme of fresh-cut rouge radish

表2 鲜切胭脂萝卜白度值与非酶因素相关性分析Table 2 Correlation analysis between whiteness value and non enzyme of fresh-cut rouge radish

从表1中可知：POD与白度值呈极显著正相关，PAL与白度值呈显著正相关，PPO、CAT、SOD与白度值不相关。从表2可知：失重率与白度值呈极显著正相关，硬度与白度值呈极显著负相关，硬度、花青素与白度值呈极显著负相关，电导率、可溶性固形物、维生素C、总酚与白度值不相关或者相关性不大。

3 结论

以胭脂萝卜为研究对象，测定贮藏期间鲜切胭脂萝卜的白度值以及PPO、POD、PAL、CAT、SOD、硬度、失重率、花青素、可溶性固形物、电导率、总酚、维生素C的变化趋势，并进行相关性分析。试验结果显示：随着贮藏时间的增加，白度值上升，其中苯丙氨酸解氨酶、失重率和硬度与白度值相关性极显著，苯丙氨酸解氨酸与白度值相关性显著。鲜切果蔬具有广阔的市场，通过对鲜切胭脂萝卜白变机理的研究，对其护色保鲜具有重要意义，有利于其品质的保持，延长产品货架期。

[1]阳晖,朱小兵,梁晨,等.胭脂萝卜酱的研制[J].食品工业科技,2013,34(13):250-254

[2]范腾,董海洲,王兆升.海藻酸钠复合涂膜对鲜切胡萝卜白变的影响[J].食品与发酵工艺,2011,37(1):206-210

[3]聂继云,李静.水果可溶性固形物含量测定适宜取汁方法的筛选[J].保鲜与加工,2014,14(5):62-64

[4]张璐,李法德,郭清南.食品的电导率以及通电加热技术的探讨[J].包装食品与机械,2001,19(3):18-22

[5]闫桂甫,徐慧琴.紫外分光光度法测定蔬果中维生素C含量[J].河南科技,2014(2):172-173

[6]徐亚光,陆胜民,王群,等.加工和贮藏工艺对最少化加工毛笋外观品质的影响[J].农业工程学报,2003,19(4):193-196

[7]孙钟雷,孙永海,李宇,等.仿生食品质构仪设计与试验[J].农业机械学报,2012,43(1):230-234

[8]廉玉姬,夏霖,林光哲.紫色马铃薯Bora valley花青素的提取与含量的测定[J].临沂师范学院学报,2009,31(6):85-88

[9]张赛群,梁妍,杨杰,等.紫外分光光度法测定紫云英蜜中总酚的含量[J].数理医药学杂志,2008,21(5):593-594

[10]吴晓敏,韩立文,王希敏,等.不同产地新鲜紫色马铃薯中花色苷及总酚的含量测定[J].中国食物与营养,2014,20(5):24-26

[11]中国科学院上海植物生理研究所,上海植物生理学会.现代植物生理学实验指南[M].北京:科学出版社,1999:17-20

[12]谭谊谈,曾凯芳.抗坏血酸、半胱氨酸与氯化钙复合处理对鲜切芋艿褐变的影响[J].食品科学,2014,35(4):231-235

[13]曹建康,姜微波,赵玉梅.果蔬采后生理生化实验指导[M].北京:中国轻工业出版社,2007:44-46

[14]ZAUBERMAN G,FUCHS Y,ROT I.Chilling injury peroxidase and cellulase activities in the peel of mango fiurt at low temperature[J].Journal of Horticultural Science&Biotechnology,1998,23(4):732-733

[15]杨兰芳,庞静,彭小兰,等.紫外分光光度法测定植物过氧化氢酶活性[J].现代农业科技,2009(20):364-366

[16]丛军,徐杰,任飞,等.小麦苗中超氧化物歧化酶(SOD)提取条件的优化研究[J].食品工业科技,2014,35(4):213-218

[17]许雅娟,赵艳景,胡虹.邻苯三酚自氧化法测定超氧化物歧化酶活性的研究[J].西南民族大学学报,2006,32(6):1207-1212

[18]樊会芬,胡文忠,庞坤,等.鲜切南瓜贮藏过程中生理变化的研究[J].食品工业科技,2009,30(4):303-326