护色处理结合不同贮藏温度对南湖菱鲜食品质的影响

王剑功，褚伟雄，徐艺伟，吴剑，*

（1.嘉兴市农业科学研究院，浙江嘉兴314000；2.嘉兴市金秋生态农业有限公司，浙江嘉兴314000）

南湖菱（Trapa acornis Nakano），又名无角菱，俗称菱角、沙角等，属于菱科、菱属，一年生草本水生植物，因产地在嘉兴市南湖为中心的水域而得名。新鲜的南湖菱皮色翠绿，两端圆滑，并以皮薄、肉嫩、汁多、甜脆、清香而胜于其他品种，是杭嘉湖平原水乡特有的、具有较高经济价值的水生作物，加之南湖菱具有独特的人文历史和地域特征，已成为国家地理标志产品[1]。南湖菱营养成分多样、含量高且比例适宜，热量低几乎无脂肪，尤其是含有丰富的A、B、E 族维生素、人体所需的8 种必需氨基酸以及镁、钙、铁、锰、锌、铜等微量元素等[2-4]，因此，食用南湖菱是人体获得维生素、氨基酸以及微量元素的良好途径。南湖菱的药用价值也非常高，据《本草纲目》记载，菱角有“解暑，解伤寒积热，止消渴，解酒毒”的功效[5]；现代医学研究证明，菱角提取物具有调节人体血糖水平[6]、消炎[7]、抗氧化[8]、抗肿瘤[9]、护肝[10]作用。南湖菱味道鲜美，既可生吃又可熟食，经常食用菱角，对人体的健康具有一定的促进作用。目前，南湖菱以采摘成熟度低的嫩菱鲜食为主，但嫩菱极易腐败变质，所以南湖菱仅局限于当天采摘、出售，导致南湖菱在销售方面存在了一定的困难，同时也是南湖菱产业不能扩大化的直接原因之一[11]。采摘后的嫩南湖菱极易衰老、腐烂失去鲜食价值，主要原因与南湖菱中多酚氧化酶有关[12]。目前，关于南湖菱采后鲜食品质保持的研究国内外至今尚未见报道。据研究显示，采摘后的南湖菱在常温（25 ℃）下2 d 后衰老、腐烂、产生令人不愉快气味，失去鲜食价值。由于水质的原因，河道和湖泊里采摘的南湖菱表面会附着一些片状黑色物质，不仅影响消费者食欲，而且降低南湖菱的市场价值。因此，通过采取一定护色处理结合不同温度贮藏，探索新的南湖菱保鲜技术，为延长南湖菱的鲜食期提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

南湖菱新鲜果实：采自浙江嘉兴王江泾镇忠保水生蔬菜合作社，采后立即送至实验室处理。

1.2 主要试剂

柠檬酸、抗坏血酸、EDTA-2Na、邻苯二酚、蒽酮、磷酸氢二钠、氢氧化钠、酚酞、无水乙醇、浓硫酸，试剂均为分析纯：国药集团化学试剂有限公司。

1.3 主要仪器

YC-300L 中华美菱医用冷藏箱：合肥美菱股份有限公司；testo 105-食品温度计：德图仪器国际贸易（上海）有限公司；CR-400 色彩色差仪：柯尼卡美能达公司；FA2004N 电子天平：广州沪瑞明仪器有限公司；JSC-AHW-30 电子秤：台衡精密测控（昆山）有限公司；GY-4 硬度计：浙江托普仪器有限公司；UV-1600 紫外可见分光光度计：上海美谱达仪器有限公司；3-18k 冷冻离心机：Sigma 公司；HH8 数显恒温水浴锅：国华电器有限公司；ABY-1002-U 纯水机：艾科浦公司。

1.4 试验方法

1.4.1 试验材料处理

1.4.1.1 南湖菱成熟度筛选

选取容积为100 L 干净塑料桶，加入50 L 自来水，将新采收的南湖菱倒入其中，选取上层漂浮的成熟度较低的嫩菱，在嫩菱中选取大小均匀、无病虫害和机械损伤的南湖菱，清水洗涤3 遍。

1.4.1.2 护色处理

将柠檬酸、抗坏血酸、EDTA-2Na 等3 种试剂按照一定比例配制南湖菱护色液处理试验材料，除去南湖菱表面的杂质，恢复其原本颜色。使用色彩色差仪测定处理前后的L*、a*、b*值。L*值表示颜色的明暗程度。L*值的取值范围为0～100，代表颜色由黑到白，即明度较高；a*、b*值代表色调，a*表示红-绿方向，值越大，表示红色程度较高，值越小，表示绿色程度高；b*表示黄-蓝方向，值越大，表示黄色程度较高，值越小，表示蓝色程度高[13]。

选取经过护色处理后的南湖菱沥干后，将南湖菱以700 g/袋的方式分装入保鲜袋中、封口。随机分成3份，分别置于常温（25 ℃）、4 ℃、0 ℃环境中。

1.4.2 测定方法

1.4.2.1 感官品质

感官品质依据南湖菱新鲜程度、色泽、香味、黄化程度和褐变程度进行评分，每次试验选取固定6 人进行评分，对南湖菱的评分标准见表1。

表1 南湖菱感官品质评价评分标准Table 1 Sensory quality evaluation criteria of Trapa acornis Nakano

1.4.2.2 含水量 采用质量差法

样品含水量以下列公式计算：

式中：M1为烘干前样品质量，g；M2为称量瓶质量，g；M3为烘干后样品和称量瓶的质量，g。

1.4.2.3 黄化率

采用质量差法，南湖菱的黄化率带入下式计算：

式中：M1为贮藏后的黄面积小于50 %的南湖菱质量，g；M2为黄化面积大于50%的南湖菱质量，g。

1.4.2.4 可行性糖含量

参考刘海英等[14]方法。

1.4.2.5 多酚氧化酶活性

参考 ZHAN 等[15]方法。

1.4.2.6 可滴定酸含量

参考詹丽娟等[16]方法。

1.5 数据分析

试验按完全随机设计，每个处理重复测定3 次，取平均值。数据统计分析采用SPSS 18.0 分析软件

2 结果和分析

2.1 护色效果变化

护色处理可以有效除去南湖菱表面附着的黑褐色物质，恢复本色，从而提高南湖菱感官品质，增加商品价值。护色液处理前后南湖菱L*值变化见图1，a*值变化见图2。

图1 护色液处理前后南湖菱L*值变化Fig.1 Changes in L*value of Trapa acornis Nakano before and after treatment with color protection solution

图2 护色液处理前后南湖菱a*值变化Fig.2 Changes in a*value of Trapa acornis Nakano before and after treatment with color protection solution

如图所示，经过护色液处理6 min 以后，南湖菱表面附着的片状黑褐色物质被去除掉，南湖菱表面颜色L*值、a*值也发生明显变化：L*值由 47.66 增加至56.89，上升幅度为 19.37%；a*值由-7.12 降至-9.13，增加幅度为28.23%。经过处理以后，南湖菱亮度增加，颜色鲜绿，增加了南湖菱的感官品质和商品价值。

2.2 感官品质变化

感官品质是决定蔬菜销售可接受性的最重要的品质，感官品质的好坏直接决定了其是否有商品价值。不同贮藏温度下南湖菱感官品质得分见图3。

图3 不同贮藏温度下南湖菱感官品质得分Fig.3 Sensory quality score of Trapa acornis Nakano under different storage temperatures

如图3 可知，随着贮藏时间的延长，不同贮藏条件下南湖菱的感官品质均呈现下降趋势，其中在常温（25 ℃）条件下降速度最快，第2 天时，感官品质得分为3.0 分，已低于可鲜食最低分6.0 分，失去鲜食价值，因此，在常温（25 ℃）下南湖菱的鲜食保质期仅为1 d；与常温（25 ℃）下贮藏相比，0 ℃以及 4 ℃条件下，南湖菱的感官品质得分下降相对平缓，到贮藏期结束时，感官品质得分分别为9.0 分和8.0 分，差异达显著水平（P＜0.05）。感官品质评价得分均高于可鲜食最低分6.0分，因此仍具备鲜食的价值。

2.3 南湖菱含水量变化

采后南湖菱的呼吸作用和蒸腾作用会导致失水失重，当失重率达到一定比例时，南湖菱表面就会出现皱缩，丧失新鲜状态。不同贮藏温度下南湖菱果肉含水量变化见图4。

图4 不同贮藏温度下南湖菱果肉含水量变化Fig.4 Changes in water content of Trapa acornis Nakano under different storage temperatures

如图4 所示，随着贮藏时间的延长，不同贮藏温度条件下南湖菱肉含水量均呈现一定程度的下降趋势。常温（25 ℃）下南湖菱壳含水量下降速度最快，贮藏结束时，南湖菱如含水量为77.28%与其余两组呈显著差异（P＜0.05）；0 ℃以及 4 ℃条件下，南湖菱果肉的含水量随着贮藏时间的延长呈现下降趋势，但是下降幅度比较小，因而含水量下降曲线比较平缓，贮藏期结束时，0 ℃以及4 ℃条件下分别为82.09%和84.82%，无显著差异（P＞0.05），表明低温贮藏显著减少了南湖菱果肉水分的降低。

2.4 黄化率变化

黄化率是影响南湖菱的主要外观指标，也是显示南湖菱成熟程度的一个指标。不同贮藏温度下南湖菱黄化率变化见图5。

图5 不同贮藏温度下南湖菱黄化率变化Fig.5 Changes in withering rate of Trapa acornis Nakano pulp under different storage temperatures

如图5 所示，随着贮藏时间的延长，不同贮藏温度条件下南湖菱的黄化率均呈现不同程度上升趋势。在常温（25 ℃）条件下，南湖菱的黄化率迅速增加，在第2天时，黄化率已达95%以上，失去鲜食价值；此时0 ℃以及4 ℃条件下南湖菱的黄化率仅为5.02%和6.17%，与常温（25 ℃）条件下贮藏效果达显著水平（P＜0.05）。贮藏期结束时，0 ℃以及4 ℃贮藏条件下南湖菱的黄化率分别仅为8.58%、10.50%，结果显示，低温贮藏显著降低了南湖菱的黄化率，较好的保持南湖菱的感官品质和商品价值。

2.5 可滴定酸含量变化

蔬菜中有机酸的含量直接影响着蔬菜的风味特征，不同的蔬菜所含的有机酸种类、含量及其存在形式的不同而构成了蔬菜特有的风味。不同贮藏温度下南湖菱可滴定酸含量变化见图6。

图6 不同贮藏温度下南湖菱可滴定酸含量变化Fig.6 Changes of titrate acid content in Trapa acornis Nakano under different storage temperatures

如图6 所示，随着贮藏时间的延长，不同处理条件下的南湖菱可滴定酸含量均呈现下降趋势。常温（25 ℃）条件下，南湖菱可滴定酸的含量下降幅度最大，贮藏期结束时可滴定酸的含量为4.82%，下降幅度达33.52%，与其余两组处理差异达显著水平（P＜0.05）。0 ℃以及4 ℃贮藏条件下南湖菱的可滴定酸含量随着贮藏时间的延长，差异逐渐增加，贮藏期结束时两组处理条件下南湖菱的可滴定酸含量分别为6.14%和 5.62%，无显著差异（P＞0.05）。

2.6 可溶性糖含量变化

果蔬可溶性糖含量的多少影响着果蔬的品质和口感，贮藏期间果蔬可溶性糖含量的变化是反映营养物质消耗程度的重要指标之一。不同贮藏温度下南湖菱可溶性糖含量变化见图7。

图7 不同贮藏温度下南湖菱可溶性糖含量变化Fig.7 Changes of soluble sugar content in Trapa acornis Nakano under different storage temperatures

如图7 所示，随着贮藏时间的延长，不同温度条件下南湖菱可溶性糖的含量均呈现下降趋势。常温（25 ℃）条件下，南湖菱可溶性糖含量下降速度最快，贮藏期结束时可溶性糖含量为8.18%，与其余两组差异达显著水平（P＜0.05）。在0 ℃以及 4 ℃条件下贮藏的南湖菱可溶性糖含量曲线随着贮藏时间的延长差异呈逐渐增加趋势，贮藏期结束，可溶性糖含量分别为 9.51%和 8.95%，差异不显著（P＞0.05），因此，低温可以显著抑制可溶性糖的降解。

2.7 多酚氧化酶活性变化

多酚氧化酶是引起南湖酶促褐变的关键酶，逆境的存在，如机械伤、高温等会诱导多酚氧化酶比活力的增加，进而促进酶促褐变[17]。不同贮藏温度下南湖菱表皮多酚氧化酶活性变化见图8。

图8 不同贮藏温度下南湖菱表皮多酚氧化酶活性变化Fig.8 Changes of polyphenol oxidase activity in Trapa acornis Nakano under different storage temperatures

如图8 所示，随着贮藏时间的增加，不同贮藏温度下南湖菱表皮多酚氧化酶的活性呈现不同程度的增加。在常温（25 ℃）条件下，南湖菱表皮多酚氧化酶的活性增加速度最快，贮藏期结束时，多酚氧化酶的活性为19.12 U/g，为初始多酚氧化酶活性的11.73 倍，与其他两组差异达显著水平（P＜0.05）。与常温（25 ℃）相比，0 ℃以及4 ℃条件下两组南湖菱表皮中多酚氧化酶的活性随着贮藏时间的延长增加缓慢，降低了南湖菱褐变的潜在能力，贮藏结束时多酚氧化酶的活性分别为 8.71、10.39 U/g，二者差异达显著水平（P＜0.05）。因此，低温有利于抑制多酚氧化酶的活性，减轻南湖菱表面褐变程度。

3 结论与讨论

在经过护色液处理后显著提高了南湖菱果实表面的亮度和新鲜度，调高南湖菱的商品价值。在此基础之上，进行了不同贮藏温度对保持南湖菱鲜食品质影响的试验，结果显示，适度的低温处理可以延长南湖菱的鲜食保质期：与常温（25 ℃）相比，0 ℃以及 4 ℃贮藏保鲜可有效减少南湖菱果肉水分散失、降低黄化率、抑制可滴定酸、可溶性糖等营养物质的分解；显著降低多酚氧化酶的活性，减少南湖菱表面褐变的发生，较好的维持南湖菱营养品质和商品价值。与4 ℃相比，0 ℃对南湖菱的保鲜效果更具有优势，随着贮藏时间的增加，南湖菱感官品质以及营养物质消耗等方面之间差异逐渐增大，因此，短期保鲜以0 ℃条件为宜，可以使南湖菱具有良好鲜食效果。此外，对保鲜原料的选择上，选择7～8 成熟的南湖菱，成熟度过高，失去鲜食价值；成熟过低，在采摘和运输过程中容易造成机械伤，在贮藏过程中容易黄化褐变，不易贮藏。

与常温（25 ℃）相比，低温处理将南湖菱的鲜食期至少延长了2 d。如果要使南湖菱的鲜食期再延长，可以与其他保鲜技术现结合，气调保鲜以及被膜技术[18-20]等，进一步减少南湖菱表面微生物数量、减少微生物对南湖菱的侵染以及降低南湖菱呼吸作用等生理活动强度，保持南湖菱新鲜的感官品质以及营养价值。