咪鲜胺添加助剂对淮山冷藏效果的影响

谢冬娣 岳君 李富芸 覃丽丹 韦燕佩

摘要：【目的】考察添加助剂对咪鲜胺保藏淮山的增效作用，研究淮山的复合保藏技术，为咪鲜胺安全使用提供参考。【方法】以淮山为试材，采用咪鲜胺（350和400倍稀释液）分别添加不同浓度的乳酸链球菌素（Nisin）助剂（0.1、0.2和0.3 g/L）配制复合保鲜液用于处理鲜切淮山，以腐烂指数、失重率、褐变度（BD）、可溶性固形物（TSS）、多酚氧化酶（PPO）活性和过氧化物酶活性、菌落总数等为评价指标，对冷藏期的淮山进行防腐保鲜效果分析。【结果】咪鲜胺或Nisin单一保鲜液处理能降低冷藏淮山的腐烂指数。咪鲜胺添加Nisin助剂能明显延长淮山贮藏寿命，降低腐烂指数和失重率，减缓果实内含物的损失；其中咪鲜胺稀释400倍+0.1 g/L Nisin助剂复合保鲜液的处理效果优于其他处理。【结论】添加0.1 g/L Nisin助剂对400倍咪鲜胺稀释液保藏淮山有明显的增效作用。

关键词：淮山；咪鲜胺；乳酸链球菌素（Nisin）；冷藏；保鲜

0引言

【研究意义】淮山（Dioscorea opposite Tbunb）也称怀山、淮山药、薯蓣等，是薯蓣科薯蓣属一年生或多年生纏绕性藤本植物。在我国，淮山已有3000多年人工栽培历史，其主产区分布在广西、山东、河南及河北等地，淮山营养丰富，具有粮、菜、药兼用的功效（韦本辉，2012）。贺街淮山是广西贺州市的国家农产品地理标志保护产品，其早熟品种以根茎粗壮且质地鲜嫩而盛名，但采收时易造成机械损伤，在贮运过程中因根茎长而易被折断，且皮薄易破损（韦本辉等，2003）。由于淮山富含的酚类化合物和酚类氧化酶在贮运过程中极易暴露于空气中，而引起强烈的褐变、软化和变质现象，严重影响其鲜销商品价值。每年秋冬季节，农民采收的淮山以初级和半初级状态走向市场，商品化处理程度极低。在采后的运输和销售过程中，因腐烂等引起的损失率高达50%，直接影响淮山生产收益。因此寻找确保贮运期间淮山产品质量的有效途径，对提高淮山产品附加值、加快淮山产业化发展具有重要意义。【前人研究进展】目前，已有大量有关鲜切淮山保藏的研究报道。邱雁临等（1996）采用抗坏血酸、柠檬酸、氯化钙、氯化钠的复合液保藏鲜切山药；姜翠翠等（2012）采用低温贮藏、保鲜剂处理、热激处理及气调贮藏等方法抑制鲜切淮山酶促褐变；陈丽萍等（2013）采用淀粉膜结合真空包装冷温贮藏鲜切淮山。咪鲜胺（Prochloraz），别名施保克、扑霉灵，是一种低毒广谱高效的化学杀菌剂，可用于防治由微生物引起的农作物病害及收获后水果贮藏期病害（陈平和柳训才，2007）。叶云等（2008）研究发现，咪鲜胺结合蔗糖基聚合物能降低樱桃番茄的呼吸强度，抑制维生素V含量下降及过氧化物酶升高；聂青玉（2012）研究表明，不同浓度的咪鲜胺结合壳寡糖涂膜均能降低果实的失重率和腐烂率，延缓果实可溶性固形物含量下降，从而延长果实的贮藏期；吴忠红等（2015）研究表明，咪鲜胺能减缓果实褐变指数升高和水分散失，显著降低腐烂率。乳酸链球菌素（Nisin）又称乳链菌肽或尼生素，属于生物抗菌肽（窄谱抗菌肽），与其他抗菌剂联合使用能拓宽其抗菌谱（Ukuku andFett，2004），已被许多国家广泛应用于多种食品的防腐保鲜（赵春燕等，2010）。杨霞和王大平（2012）采用Nisin溶液和柠檬酸在低温下对鲜切莲藕进行处理，结果表明，0.5%柠檬酸和250 mg/kg Nisin混合溶液的保鲜效果最好；孙文婷和王大平（2014）利用Ni-sin对苦瓜进行低温贮藏，结果表明，Nisin处理有效抑制苦瓜腐烂率，延缓可溶性固形物（TSS）和可溶性蛋白质含量下降。此外，Nisin在草莓（丛建民，2008）和白玉枇杷（周建俭和周翠英，2010）的保鲜上也有应用。【本研究切入点】咪鲜胺配伍性能好，均表现出明显的增效作用，但咪鲜胺与Nisin配伍应用于淮山保鲜的研究尚无报道。【拟解决的关键问题】探讨冷藏条件下添加Nisin对咪鲜胺保藏淮山的增效作用，以期延长淮山的贮藏期，并为咪鲜胺安全使用研究提供参考。

1材料与方法

1.1试验材料

贺街淮山购自贺州市贺街镇农户田问，咪鲜胺（25%乳油）购自江苏省宜兴兴农化工制品有限公司，Nisin（效价>1000 U/mg）购自浙江银象生物工程有限公司。主要仪器设备：Mar-80型大容量电动离心机、AR-124CN电子分析天平、VIS-723可见光分光光度计、85-1恒温磁力搅拌器、pHS-2C精密pH计、阿贝尔折光仪等。

1.2试验方法

1.2.1保鲜处理试验随机选取均匀、无病虫害、无损伤、成熟度一致的淮山样品，简单冲洗淮山表面泥土，稍微晾干，切成40 cm左右的小段，备用。

分别以不同稀释倍数的咪鲜胺（250、300、350、400和450倍）及不同浓度的Nisin（0.1、0.2、0.3、0.4和0.5g/L）为保鲜液，以淮山腐烂指数为判断标准，筛选单一保鲜液浓度。将淮山浸入保鲜液中5min后取出，晾干至表面无水分，将淮山装入保鲜袋敞口放置于冷藏室，冷藏室温度约10℃。设清水浸泡处理为空白对照（CK）。观察期16 d，期间每隔4 d统计各处理组淮山的腐烂指数。

根据单一保鲜剂试验的筛选结果，以350和400倍稀释咪鲜胺及0.1、0.2和0.3 g/L Nisin制得不同浓度的咪鲜胺复合Nisin保鲜液。共设8个处理组，以350和400倍咪鲜胺稀释液为增效对照。观察期16 d，期间每隔4 d观察检测各处理组的腐烂指数、失重率、褐变度（BD）、TSS含量、多酚氧化酶（PPO）活性和过氧化物酶（POD）活性，并以较优复配的微生物指标（菌落总数）与清水浸泡处理的空白对照（cK）及400倍咪鲜胺稀释液处理相比较，综合分析评价各复配试液的保鲜效果。

1.2.2测定指标及方法可溶性固形物采用阿贝尔折光仪测定（曹建康等，2007），失重率采用称重法测定，褐变度采用消光值法测定（向洋，2009），PPO活性采用邻苯二酚法测定（向洋，2009），POD活性采用愈创木酚法测定（向洋，2009），微生物指标（菌落总数）参照《GB/T 4789.2-2010食品微生物学检验菌落总数测定》进行测定。腐烂指数通过感官方法进行测定，根据淮山表面腐烂程度分为0～4级。0级：表面无霉变现象；1级：表面霉变面积小于1/4；2级：表面霉变面积占1/4～1/2；3级：表面霉变面积大于1/2。腐烂指数计算公式：

1.3统计分析

使用ANOVA进行单因素和双因素分析法，采用Excel 2007整理数据并制图。

2结果与分析

2.1单一保鲜剂试验结果

2.1.1咪鲜胺对淮山贮藏期腐烂指数的影响

由图1可知，随着贮藏期的延长，淮山腐烂指数逐渐上升；所有经咪鲜胺处理的淮山腐烂指数均小于CK，其中，咪鲜胺稀释倍数为350和400倍时，腐烂指数相对较低，说明咪鲜胺这一稀释倍数时的抑菌效果较好，对淮山的贮藏保鲜效果较佳。

2.1.2 Nisin对淮山贮藏期腐烂指数的影响

刚采挖的淮山水分活度大，细菌、霉菌等微生物是其变质腐败的主要因素。由图2可见，所有经Nisin处理的淮山腐烂指数均小于CK，其中，Nisin浓度为0.1、0.2和0.3 g/L时腐烂指数相对较低。说明一定浓度的Nisin对淮山切口及采挖损口处细菌、霉菌等微生物的抑菌效果较好，对淮山的贮藏保鲜效果较佳。

2.2咪鲜胺添加Nisin的复合保鲜效果

2.2.1咪鮮胺复合Nisin保鲜液对淮山失重率的影响

鲜脆状态是评价淮山产品价值的重要指标之一。淮山早熟品种含水量较丰富，水分流失直接影响淮山的品质，从而缩短淮山的贮藏期和货架期。由图3可知，淮山在贮藏过程中，不论是咪鲜胺（350和400倍）保鲜还是复合保鲜，随着时间延长，淮山失水愈加严重，先是表面失水，导致淮山的皮下部分迅速变软，甚至腐烂，但添加Nisin助剂的处理组水分损失均低于增效对照组；其中，咪鲜胺稀释400倍+0.1g/L Nisin处理组和咪鲜胺稀释400倍+0.2 g/L Nisin处理组水分损失在贮藏期的第4 d后明显低于咪鲜胺（350和400倍）单一保鲜处理组，能够有效减弱淮山的失重率，抑制其水分散失。

2.2.2咪鲜胺复合Nisin保鲜液对淮山TSS含量的影响可溶性固形物指所有溶于水的化合物，包括糖、维生素、矿物质和酸等，是衡量淮山成熟度的指标之一。淮山中可溶性固形物的变化一定程度上能反映淮山在贮藏期间的品质变化，其变化幅度越小，说明保存效果越好。如图4所示，各处理组的TSS含量总体呈下降趋势，淮山在贮藏过程中由于呼吸作用发生，糖类被不断消耗减少，导致TSS含量下降（谢冬娣，2007）；整个贮藏期TSS损失较严重的是稀释400倍咪鲜胺处理组；添加复合保鲜液的各处理组TSS含量损失较少，其中以咪鲜胺稀400倍+0.1 g/LNisin处理组的TSS下降幅度最小，说明经该复合保鲜液处理后，淮山的代谢率降低，多糖水解率降低，可溶性糖的消耗减缓，从而减少可溶性固形物的损失，很好地保持了原有风味。

2.2.3咪鲜胺复合Nisin保鲜液对淮山BD的影响果蔬褐变的主要原因是植物组织中多酚氧化酶和酚类物质含量较高。淮山多酚氧化酶更易氧化，使酚类化合物氧化及进一步聚合产生引起褐变的有色物质（谭冬梅，2006）。本研究以吸光值表示淮山的褐变度，吸光值越高，则褐变度越重，反之则褐变度越轻。切分后的淮山在其切口创伤处容易发生褐变，在淮山贮藏期间，随着贮藏时间的延长，淮山褐变度逐渐增加。由图5可知，不同复合保鲜液处理组的淮山褐变度也不同，但增效对照组褐变度明显高于添加Nisin助剂的复合保鲜处理组。在贮藏后期，咪鲜胺稀释400倍+0.1 g/L Nisin处理组和咪鲜胺稀释350倍+0.1g/L Nisin处理组褐变度变化曲线相对于其他处理组更平缓，表明咪鲜胺添加Nisin复合保鲜液能更好地抑制淮山褐变，使其在贮藏期保持较好的外观。

2.2.4咪鲜胺复合Nisin保鲜液对淮山PPO活性的影响PPO是一种金属蛋白酶，分布十分广泛，在大多数植物和真菌的细胞中均能检测到。PPO是水果和蔬菜发生酶促褐变主要作用酶，淮山PPO活性很强，极易引起淮山褐变，严重影响其产品的外观、营养成分、风味等品质（赵立，2009）。由图6可知，在淮山贮藏期间，各处理组的PPO活性均不断升高，其中，增效对照组一直处于较高值，在第8 d达峰值，之后下降，但相对于初始的活性指标仍处于较高状态；而添加Nisin助剂的处理组在第12 d达峰值之前，PPO活性几乎均低于咪鲜胺处理组，其中，咪鲜胺稀释400倍+0.1 g/L Nisin处理组始终低于增效对照组，同时褐变度较低，说明咪鲜胺添加Nisin复合保鲜可抑制PPO活性的升高和延缓其到达峰值。

2.2.5咪鲜胺复合Nisin保鲜液对淮山POD活性的影响植物组织中含有大量的POD，其是一种高活性酶，参与催化植物的多个反应。POD活性是果蔬成熟、衰老的指标之一，衰老组织中POD活性较高，而幼嫩组织中其活性较弱（李晓龙，2010）。由图7可知，所有保鲜液处理的淮山POD活性均呈先上升后下降的变化趋势，前8d的变化相对缓慢，第8～12d的POD活性迅速增加，至第12d各处理均出现峰值，之后又迅速下降。增效对照组POD活性在整个贮藏期均处于较高水平，而咪鲜胺稀释400倍+0.1 g/LNisin和咪鲜胺稀释400倍+0.2 g/L Nisin处理组POD活性明显低于增效对照组。其原因是复合保鲜液处理可有效抑制POD活性，降低膜脂过氧化和膜系统的能力，促进组织细胞有效清除体内产生的自由基，并在一定程度上延缓衰老。

2.2.6咪鲜胺复合Nisin保鲜液对淮山腐烂指数的影响

由图8可知，所有处理组的腐烂指数均呈上升趋势，且增效对照组始终保持在最高水平，到贮藏第16d，咪鲜胺稀释400倍+0.1 g/L Nisin处理组腐烂指数为15.03%，而咪鲜胺（400倍）处理组高达54.09%，可能是咪鲜胺复合Nisin破坏侵染的微生物菌体细胞膜，使细胞失去正常功能，导致细菌、霉菌、酵母菌等微生物的死亡。而单一咪鲜胺处理的POD活性在整个贮藏期均处于较高水平，可能导致组织活性氧增多，引发膜质过氧化，破坏细胞膜结构（李晓龙，2010），致使腐烂指数处于较高水平，说明咪鲜胺复合Nisin处理能减缓淮山的腐烂程度。

2.2.7咪鲜胺复finisin保鲜液对淮山茵落总数的影响

由图9可知，咪鲜胺稀释400倍+0.1 g/L Nisin、咪鲜胺稀释400倍和CK 3个处理组的微生物指标相比较，其菌落总数均呈上升趋势。其中，CK的菌落总数始终保持在最高水平；参照国家标准GB/T4789.2-2010《食品微生物学检验菌落总数测定》，细菌总数大于10⁵CFU/g不适于食用，即CK的淮山在贮藏第16d已处于不适于食用状态。咪鲜胺稀释400倍+0.1 g/L Nisin处理组菌落总数在贮藏第16d明显低于咪鲜胺（400倍）处理组和CK，说明Nisin与咪鲜胺具有互补抑菌的作用，同步表现为咪鲜胺稀释400倍+0.1g/L Nisin处理组腐烂指数较低的状况。

3讨论

新鲜的淮山在采挖后不再进行光合作用合成营养物质，相反，不断进行的呼吸作用继续消耗营养物质，并在呼吸过程中产生一些有害物质，如二氧化碳和乙烯等，而导致组织变质、腐烂（邱雁临等，1996）。本研究分别以不同浓度的咪鲜胺和Nisin单独保鲜处理淮山，贮藏期16 d，所有经咪鲜胺处理的淮山腐烂指数均小于CK，稀释倍数为350和400倍时，效果明显，与吴忠红等（2015）研究发现咪鲜胺能显著降低石榴贮藏期腐烂率结果相似，其原因可能是咪鲜胺通过抑制麦角甾醇的生物合成使菌体细胞膜功能受破坏而起保护植物组织的作用。而所有经Nisin处理的淮山腐烂指数也均小于CK，其浓度为0.1、0.2和0.3 g/L时，腐烂指数相对较低，与杨霞和王大平（2012）、孙文婷和王大平（2014）采用Nisin保藏苦瓜、鲜切莲藕的结果相似。究其原因可能是Nisin通过破坏细胞膜通透性造成胞内离子泄露及ATP水解异常而导致细菌死亡（Ncries and Barefoot，1993）。Nisin浓度为0.4和0.5 g/L时，腐烂指数相对较高，一方面可能是Nisin有效浓度的增加，诱发微生物分泌蛋白酶而产生适应性（还连栋等，1997）；另一方面，Nisin属于疏水多肽，高浓度的Nisin极易引起微生物细胞膜周围失水而干扰其在食品中的均匀分布（宋连花和王彦文，2004），从而影响抑菌效果。单一咪鲜胺或Nisin处理淮山的贮藏效果优于CK，但存在抑菌性能或农残隐患缺陷。

本研究结果显示，咪鲜胺添加Nisin复合保鲜液与350和400倍咪鲜胺稀释液处理对比，明显降低了腐烂指数和失重率，并抑制了PPO、POD活性和褐变度，减缓了TSS的损失；其中咪鲜胺稀释400倍+0.1g/L Nisin助剂复合保鲜液的处理效果优于其他处理，与350和400倍咪鲜胺稀释液处理的差异非常明显；且咪鲜胺稀释400倍+0.1 g/L Nisin处理组菌落总数在贮藏第16 d明显低于咪鲜胺（400倍）处理组和CK。这与谢冬娣和覃丽丹（2017）应用咪鲜胺复合Nisin保藏荸荠的结果相似。其原因可能是Nisin能有效抑杀革兰氏阳性菌，尤其能抑制芽孢的生長，但对酵母和霉菌无明显抑制作用（陈平和柳训才，2007）；而咪鲜胺对子囊菌和半知菌引起的多种病害防治效果极佳（赵春燕等，2010）。淮山采挖于泥土中，表皮附带着各种不同的细菌和致病菌，在Nisin与咪鲜胺的互补抑菌的作用下，其保鲜效果更佳，在一定贮藏期内保持良好的品质。本研究采用咪鲜胺添加Nisin复合保藏淮山，其目的就是利用Nisin和咪鲜胺对各类病原菌的敏感性不同联合抑菌，以达协同增效的贮藏效果。

4结论

添加0.1g/L乳酸链球菌素助剂对400倍咪鲜胺稀释液保藏淮山有明显的增效作用。