鲜切慈姑无硫复合护色条件优化及贮藏性

王海平，黄和升*，田青

1. 江苏食品药品职业技术学院（淮安 223005）；2. 江苏食品加工工程技术研究开发中心（淮安 223005）

慈姑（Chufa）又称剪刀草、燕尾草、输卵，属于泽泻科多年生草本植物，常以球茎作蔬菜食用。慈姑含有多种营养成分和药用成分，文献资料记载慈姑具有凉血止血、止咳通淋、散结解毒和胃后肠等功效，是集食用药用价值于一身的生冷蔬菜[1-2]。随着现代生活节奏的加快，鲜切蔬菜成为我国蔬菜消费的主流趋势[3-6]，但鲜切果蔬在去皮切割过程中会受到严重的机械损伤，伤害可增加产品的呼吸，加速果蔬的衰老和变色，影响其感官品质和食用品质，极大地降低其商业价值[7-9]。国内果蔬加工过程中常使用含硫护色剂对果蔬进行护色处理[10-11]，有研究表明残留的二氧化硫进入体内会危害人的身体健康[12-13]。

此次试验采用无硫复合护色剂对鲜切慈姑进行护色处理，研究复合护色剂浓度、护色温度、护色时间对鲜切慈姑的护色效果，同时对护色处理后引起慈姑褐变的相关酶活性变化和失重率进行测定，以期得到鲜切慈姑的绿色环保健康的护色方法，为慈姑的保鲜技术和深加工护色处理提供依据。

1 材料与方法

1.1 主要材料与试剂

慈姑（市售）；NaCl、柠檬酸、VC（食品级分析纯）。磷酸缓冲液（pH 6.4）；醋酸缓冲液（pH 5.4），硼酸-硼砂缓冲液（pH 8.7）

1.2 主要仪器与设备

全自动色差仪（北京康光光学仪器有限公司）；紫外可见分光光度计（上海第三分析仪器厂）。

1.3 工艺流程

材料挑选→清洗→去皮，切块→护色→沥干水分→贮藏→指标测定

1.4 操作要点

取新鲜慈姑，清洗，去皮和切块后，置于护色液中（慈姑要在护色液液面之下）进行浸泡护色，然后将护色后的慈姑取出漂洗并沥干水分，用保鲜膜包裹，置于0～4 ℃冰箱，10 d后测定色值变化，并对冷藏期内优化护色处理的慈姑进行酶活性、失重率测定。

1.5 测定方法

1.5.1 鲜切慈姑色值测定方法

采用全自动色差仪测定鲜切慈姑切面处的颜色变化。

预试验测定a*（红度值）为负值，b*（黄度值）也偏小，慈姑呈现白色，因而采用测定L*（白度值）作为鲜切慈姑的色泽变化指标。L*值越大，白度值越高，说明慈姑变色程度越小；L*越小，慈姑表面颜色越暗，说明慈姑变色程度越大。

1.5.2 鲜切慈姑失重率测定方法

采用差量法。失重率=[贮前慈姑质量（g）-贮后慈姑质量（g）]×100/贮前慈姑质量（g）。

1.5.3 鲜切慈姑酶活性测定[14]

酶液提取：PPO和POD酶液提取时，取2 g测定样，加入5 mL的pH 6.4的磷酸缓冲液，冰浴研磨，以10 000 r/min低温离心20 min，上清液即为要测定的酶液，置于冰箱待测定；PAL酶液提取时，取3 g测定样，加入6 mL的pH 8.7的硼酸-硼砂缓冲液（每100 mL含0.037 g钠盐和0.137 mLβ-巯基乙醇），冰浴研磨，以10 000 r/min低温离心20 min，上清液即为要测定的酶液，置于冰箱待测定。

多酚氧化酶（PPO）活性测定采用消光值法。

过氧化物酶（POD）活性测定采用愈创木酚氧化法。

苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性测定：取5支试管，调零管为0号，对照管为1号，2，3，4和5号管为测定管，按表1加入试剂和酶提取液。然后将各管摇匀，放入40 ℃恒温水浴锅，保温60 min，立即加入0.2 mL 2 mol/L HCl揺匀以终止反应，测定波长290 nm条件下的吸光度。定义1 h内测定条件下吸光度增加0.001为一个酶活力单位。

表1 PAL活性测定溶液体系组成

2 结果与分析

2.1 鲜切慈姑护色条件确定

2.1.1 NaCl浓度对鲜切慈姑护色效果的影响

采用0.2，0.3%，0.4%，0.5%，0.6%，0.7%和0.8%的NaCl溶液浸泡鲜切慈姑20 min，冰箱贮藏10 d，测定鲜切慈姑的L*值，结果如图1所示。

食盐的加入可减少水中的溶氧量，食盐中钠离子可与多酚氧化酶中铜离子发生竞争作用，食盐的高渗透压作用会减弱酶的活性，因而加入食盐可对果蔬起到护色作用[12]。由图1可知，在试验浓度范围内，随着NaCl浓度的增加，L*值逐渐增大，护色效果增强，当NaCl浓度超过1.0%时，L*值变化不明显，考虑到浓度过高会影响慈姑的口感，因而选用约1.0%的NaCl溶液对鲜切慈姑进行护色处理。

图1 NaCl浓度对鲜切慈姑护色效果的影响

2.1.2 柠檬酸浓度对鲜切慈姑护色效果的影响

采用0.2，0.4%，0.6%，0.8%，1.0%，1.2%和1.4%的柠檬酸溶液浸泡鲜切慈姑20 min，冰箱贮藏10 d，测定鲜切慈姑的L*值，结果如图2所示。

柠檬酸中羰基可螯和慈姑中多酚氧化酶中铜离子，降低多酚氧化酶的活性，同时柠檬酸可降低溶液pH和氧的溶解度，因而柠檬酸溶液可对果蔬起到护色作用[15]。由图2可知，在试验浓度范围内，随着柠檬酸浓度的增加，L*值逐渐增大，护色效果增强，当柠檬酸浓度超过0.5%时，L*值稍有降低，可能是过高浓度柠檬酸会使溶液pH过低，从而减弱对金属离子的螯和作用，因而选用约0.5%的柠檬酸溶液对鲜切慈姑进行护色处理。

图2 柠檬酸浓度对鲜切慈姑护色效果的影响

2.1.3 VC浓度对鲜切慈姑护色效果的影响

采用0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，0.6%和0.7%的VC溶液浸泡鲜切慈姑20 min，冰箱贮藏10 d，测定鲜切慈姑的L*值，结果如图3所示。

VC不仅是一种强还原剂，同时可降低体系pH，在果蔬加工过程中常用VC溶液对果蔬进行护色处理[16-17]。由图3可知，在试验浓度范围内，随着VC浓度的增加，L*值逐渐增大，护色效果增强，当VC浓度超过0.4%时，L*值变化不明显，因而选用约0.4%的VC溶液对鲜切慈姑进行护色处理。

图3 VC浓度对鲜切慈姑护色效果的影响

2.1.4 护色时间对鲜切慈姑护色效果的影响采用1% NaCl溶液、0.5%柠檬酸溶液、0.4% VC溶液对鲜切慈姑护色处理10～30 min，冰箱贮藏10 d，测定不同护色时间鲜切慈姑的L*值，结果如图4所示。三种护色剂均随护色时间的延长，护色效果增强，但护色时间超过20 min后，慈姑的L*值变化不明显，因而选用15，20和25 min的护色时间进行正交试验。

图4 护色时间对鲜切慈姑护色效果的影响

2.1.5 护色温度对鲜切慈姑护色效果的影响

采用1% NaCl溶液、0.5%柠檬酸溶液、0.4% VC溶液在不同温度下对鲜切慈姑进行护色处理15 min，冰箱贮藏10 d，测定不同护色温度鲜切慈姑的L*值，结果如图5所示。三种护色剂均随护色温度的升高，护色效果增强，但在常温条件下继续升温，慈姑的L*值变化不明显，从能耗及色泽变化综合考虑，选择常温（20～30 ℃）处理鲜切慈姑。

2.1.6 鲜切慈姑护色条件优化

在单因素试验的基础上，选择NaCl浓度、柠檬酸浓度、VC浓度、护色时间四因素进行正交试验。以鲜切慈姑的L*值为检测标准，试验方案结果如表2所示。在试验条件范围内，四个因素对产品色泽影响的强弱依次为：护色时间、NaCl浓度、柠檬酸浓度、VC浓度。鲜切慈姑最佳护色条件为A1B1C2D1，即NaCl浓度0.8%，柠檬酸浓度0.4%，VC浓度0.4%，护色时间15 min。在此条件下重复3次试验，结果取其平均值，得到L*为76.83。

图5 护色温度对鲜切慈姑护色效果的影响

表2 正交试验方案及结果

2.2 护色处理对鲜切慈姑贮藏品质的影响

2.2.1 护色处理对贮藏鲜切慈姑酶活性变化的影响

果蔬经切分处理会加速贮藏果蔬的品质劣变和褐变，其褐变主要表现为酶促褐变，酶促褐变多与多酚氧化酶、过氧化物酶和苯丙氨酸解氨酶等相关酶活性变化相关[14,18-21]。此次试验对未经护色处理和护色处理的鲜切慈姑在冷藏期内的苯丙氨酸解氨酶（PAL）、多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）的活性进行测定，结果如图6～图8所示。

由图6～图8可知，鲜切慈姑在贮藏期内，PAL、PPO和POD的活性呈现不同的变化趋势。其中PAL活性在对照组和护色组变化趋势一致，均为不断上升的状态，但护色处理组PAL活性上升缓慢，到第10天时，对照组的PAL活性约为护色组的4倍；PPO的活性变化在对照组和护色组均为先上升后下降，但护色组在整个贮藏期变化平缓，并且始终低于对照组的活性；POD的活性在贮藏前6 d均变化缓慢，在第8天时，对照组的POD活性迅速上升，约为护色组的3倍。总体而言，贮藏期护色组的PAL、PPO和POD的活性均低于未处理的对照组，说明经过NaCl、柠檬酸浓度和VC复合护色处理的鲜切慈姑由于其酶活性降低，降低了其生理代谢活动，延缓了其衰老过程和色泽变化，延长了其贮藏期。

图6 鲜切慈姑贮藏期PAL活性变化

图7 鲜切慈姑贮藏期PPO活性变化

图8 鲜切慈姑贮藏期POD活性变化

2.2.2 护色处理对鲜切慈姑失重率的影响

经切分处理的鲜切慈姑易发生失水现象，影响其食用品质和感官品质，失重率可反映鲜切慈姑的这一变化情况。此次试验对未经护色处理的对照组和复合护色处理的鲜切慈姑在冷藏条件下的失重率进行了测定，结果如图9所示。鲜切慈姑在冷藏期内，对照组和护色组的失重率的变化趋势相一致，其中前4 d，失重率明显上升，变化趋势显著，后6 d，鲜切慈姑的失重率缓慢上升，整个冷藏期内，护色组的失重率始终低于对照组，说明复合护色处理可以降低鲜切慈姑贮藏期的失重率。

图9 鲜切慈姑贮藏期失重率变化

3 结论

采用无硫复合护色剂对鲜切慈姑进行护色处理，以慈姑的色泽改变为主要依据进行分析，单因素试验和正交试验表明，鲜切慈姑常温条件下最优护色条件为：NaCl浓度0.8%，柠檬酸浓度0.4%，VC浓度0.4%，复合溶液浸泡处理15 min。在最优护色条件下，鲜切慈姑在0～4 ℃贮藏10 d后测得L*值为76.83。贮藏期间，经护色处理的鲜切慈姑PAL、PPO和POD活性显著降低，贮藏慈姑的失重率较低。此次试验为慈姑的保鲜技术和深加工护色处理提供依据。