高静压处理对黄秋葵贮藏品质的影响

陈廷慧，曾加庆，李积华，龚 霄

（1.中国热带农业科学院农产品加工研究所农业农村部热带作物产品加工重点实验室，广东 湛江 524001；2.海南省果蔬贮藏与加工重点实验室，广东 湛江 524001；3.云南农业大学热带作物学院，云南 普洱 665099）

黄秋葵（Abelmoschus esculentus L.Moench）为锦葵科秋葵属一年生草本植物，又称咖啡秋葵，俗名为羊角豆，原产地为非洲埃塞俄比亚附近及亚洲热带，为药食同源植物，多食用其绿色嫩荚，由于其富含果胶、膳食纤维、维生素、黄酮、多糖等物质，具有提高机体免疫力，降血糖的功效，又被称为“植物黄金”[1-4]。由于秋葵富含黏液，内腔的种子加大果实的表面积，在加工和运输的过程中极易失水和木质化，不利于鲜食与加工，使其失去商品价值，造成经济损失[5]。

目前研究报道用于黄秋葵保鲜的主要方法有1-MCP处理、气调贮藏、低温贮藏、涂膜等[5-7]。张碧清等人[7]分析不同贮藏温度（4，8，25℃）条件下黄秋葵的品质及有效成分含量的变化情况，结果表明，黄秋葵在4℃低温条件下的贮藏保鲜效果最好，8，25℃条件下的保鲜效果最差。吉仙枝等人[8]使用不同剂量的纳米ZnO协同紫外照射对新鲜黄秋葵进行处理，能够降低新鲜黄秋葵贮藏期间的细菌总数，当ZnO用量为0.03 g/kg，紫外强度为220 V，紫外照射时长为15 min时，对蛋白质、维生素等物质含量的影响最小，黄秋葵保鲜加权评分最高。高静压（High Hydrostatic Pressure，HHP）又可称为超高压加工技术，是将预包装或者散装的食品放入密闭容器中，以液体作为传输压力的介质传输高静压，在常温或者低温度下维持一段时间后达到消灭细菌、改变食品原材料中的酶活、保持果蔬原有的营养风味的目的[9-10]。目前已有研究人员将高静压加工技术作为一种果蔬保鲜技术用于绿芦笋、茭白、美洲南瓜、黄桃、胡萝卜[10-14]等贮藏研究，具有较好的保鲜效果。冯海红等人[10]使用高静压处理绿芦笋，发现高静压处理可以有效降低绿芦笋在贮藏期间的呼吸强度，延迟其叶绿素的降解，达到了延长绿芦笋货架期的目的。然而，高静压处理不同的果蔬，对其保鲜的效果和品质的影响也不同，将高静压处理作为一种保鲜手段，探讨不同强度高静压处理对黄秋葵采后贮藏品质的影响，以期为黄秋葵采后保鲜技术研发提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 样品

黄秋葵：采收于中国热带农业科学院南亚热带作物研究所，要求大小、成熟度基本一致，无病虫害和机械损伤。

1.1.2 试剂

乙醇、正乙烷、冰醋酸、溴乙酰胺、羟胺盐酸、焦性没食子酸、硼酸、硼酸钠、L-苯丙氨酸，均为市售分析纯。

1.1.3 试验仪器

UV1780型紫外可见分光光度计，日本岛津公司产品；3-30K型低温高速离心机，德国Sigma公司产品；SK2210 LHC型超声波清洗器，上海科导超声仪器有限公司产品；HH-2型数显恒温水浴锅，常州澳华仪器有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 样品处理方法

将挑选出的黄秋葵用去离子水浸泡2 min，捞起并平铺于洁净厨房用纸上，吹干表面残留水分。置于真空袋后放入HPP处理仓，设定压力为100，200，300 MPa，时间为1 min，在25℃的温度下处理样品，对照组为未经HHP处理的样品，处理后放入4℃冰箱内贮藏，分别在贮藏第0天，第3天，第6天，第9天，第11天取样，进行指标测定。

1.2.2 可溶性蛋白的测定

参考邓丽莉等人[15]的方法，称取黄秋葵样品0.5 g，加入蒸馏水5 mL并研磨成匀浆；将匀浆转移至离心管内，于4℃下以转速12 000 r/min离心15 min，上清液为可溶性蛋白提取液；吸取2 mL上清液于具塞试管中，加入考马斯亮蓝溶液5 mL，混合均匀；于波长595 nm处测定吸光度，并对照标准曲线算出可溶性蛋白含量。

1.2.3 木质素含量

参照汪灿等人[16]和陈晓光等人[17]的方法测定木质素含量。精确称取1.0 g样品放入研钵中，加入95%的乙醇研磨成匀浆后转移至离心管中，以转速2 600 r/min离心5 min后，沉淀物使用95%的乙醇洗涤2次，再用乙醇∶正己烷（V∶V=1∶2）冲洗2次。沉淀物自然干燥后加入25%的溴乙酰冰醋酸溶解，于70℃水浴锅中密封保温30 min，保温结束后加入2 mol/L氢氧化钠溶液0.9 mL、冰醋酸溶液5 mL和羟胺盐酸溶液0.1 mL，混合均匀后用冰醋酸定容15 mL备用。以蒸馏水作为对照试验，于波长280 nm处测定吸光度，并以吸光度表示木质素的含量。

1.2.4 苯丙氨酸解氨酶（PAL）活力

参照张志良等人[18]的方法，精确称取1.0 g样品放入研钵中，加入硼酸-硼酸钠缓冲溶液6 mL，冰浴条件下研磨成匀浆，转移至10 mL离心管，于4℃下以转速10 000 r/min离心15 min，上清液为粗酶提取液。取上清液0.2 mL，加入由硼酸钠缓冲液配制的L-苯丙氨酸溶液1 mL和蒸馏水2.8 mL，于37℃水浴反应30 min后立即放入沸水中终止反应，并于波长290 nm处测定吸光度，空白组用蒸馏水1 mL作为代替。以每小时OD值变化0.01为1个酶活力单位（U/g鲜质量）。

1.2.5 超氧化物歧化酶（SOD）活力

参考齐宁利等人[19]的方法进行测定。根据超氧化物歧化酶抑制氮蓝四唑（NBT）在光下的还原作用来确定酶活性的大小。以抑制NBT光化还原50%所需要的酶量为1个酶活性单位（U）。

2 结果与分析

2.1 不同强度高静压处理对黄秋葵可溶性蛋白质含量的影响

可溶性蛋白质参与果蔬的多种生理生化代谢调控过程，与果蔬的成熟衰老、抗逆性、抗病性等密切相关[20]。

高静压处理对黄秋葵可溶性蛋白质含量的影响见图1。

图1 高静压处理对黄秋葵可溶性蛋白质含量的影响

由图1可知，各处理组黄秋葵的可溶性蛋白含量在采后贮藏期间均呈现逐渐下降的趋势。与对照组相比，100 MPa处理的秋葵可溶性蛋白含量下降速度最为缓慢，贮藏至第11天，可溶性蛋白含量为0.23 mg/g，是对照组的1.55倍。而200 MPa和300 MPa处理的可溶性蛋白含量降解速度较对照组快，其可溶性蛋白含量分别迅速降至0.10 mg/g和0.12 mg/g。可能是由于较高压强的HHP处理对细胞结构产生较大的破坏，使植物在贮藏阶段难以通过自身恢复抵抗逆境[21]。结果表明，适当的HHP处理能够有效减缓黄秋葵中可溶性蛋白含量的下降，延缓其衰老。

2.2 不同强度高静压处理对黄秋葵木质素含量的影响

木质素主要存在于木质组织中，是植物木质化的反应物，能够给植物细胞提供足够的强度和硬度。在贮藏期间，果蔬易积累木质素进而发生木质化，从而使果蔬发生质地劣变而影响食用口感[22-23]。张国芹等人[24]研究报道，木质素作为细胞壁的重要组分，是影响黄秋葵果实质地变硬的主要原因。

高静压处理对黄秋葵木质素含量的影响见图2。

图2 高静压处理对黄秋葵木质素含量的影响

由图2可知，处理组与对照组在贮藏期间，木质素含量均呈上升趋势。值得注意的是，高静压处理在贮藏前6 d能有效抑制黄秋葵木质素的积累，其中100 MPa处理1 min的抑制效果最佳。结果表明，适当的HHP处理能有效抑制黄秋葵木质素的积累，保持黄秋葵的口感。

2.3 不同强度高静压处理对黄秋葵苯丙氨酸解氨酶（PAL）活力的影响

苯丙烷类代谢是木质素合成的重要途径，而PAL是苯丙烷类代谢途径的第一步关键酶和限速酶，能催化L-苯丙氨酸脱氨生成反式肉桂酸，是木质素合成的关键酶之一[25]。

高静压处理对黄秋葵苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的影响见图3。

图3 高静压处理对黄秋葵苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的影响

由图3可知，每个处理组黄秋葵PAL的活性在贮藏过程中均呈现增强的趋势。与对照组相比，高静压处理组在贮藏前6 d能够有效降低黄秋葵PAL的活性，可能是高静压处理使其活性钝化[26]。但是，随着贮藏时间的延长，PAL活性逐渐增强，可能是压强较低无法使PAL完全失活。其中，200 MPa处理1 min对PAL活性的抑制效果最好，在贮藏第12天PAL活性为9.43 U/g FW，对照组的PAL酶活性为15.34 U/g FW，结果表明，适当的HHP处理能有效抑制黄秋葵PAL的活性。

2.4 不同强度高静压处理对超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响

超氧化物歧化酶（SOD）是生物体内清除自由基的主要物质，其活性在生物体内的高低意味着衰老与死亡的直观指标[27]。

高静压处理对黄秋葵超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响见图4。

图4 高静压处理对黄秋葵超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响

由图4可知，黄秋葵SOD活性在贮藏前3 d急剧下降，随后迅速上升，其活性在第3天分别下降了38.46%（对照），24.34%（100 MPa），28.89%（200 MPa），9.64%（300 MPa），与对照组相比，高静压处理能有效保持黄秋葵SOD活性。随着贮藏时间的延长，黄秋葵SOD活性迅速增强，在贮藏第11天时，对照组SOD活性为471.86 U/g FW，而100，200，300 MPa处理的黄秋葵SOD活性分别为521.07，516.72，466.21 U/g FW，结果表明，适当的HHP处理可有效提高黄秋葵SOD活性，维持较高的抗氧化能力。

3 结论

以黄秋葵作为研究对象，采用不同强度（100，200，300 MPa）的高静压处理，测定了黄秋葵采后贮藏过程中的品质变化。与未经处理的对照组黄秋葵相比，适当的高静压处理可以有效减缓黄秋葵贮藏过程中可溶性蛋白质的降解，提高果实的SOD活性，抑制木质素的积累和PAL活性，从而有效延缓了黄秋葵的木质化进程，保持较好的贮藏品质。但较高强度的高静压处理会使黄秋葵细胞膜破损严重，会加速果实衰老进程，缩短货架期，综合分析各项生理指标及酶活性影响得出，100 MPa处理1 min的保鲜效果最好。研究为高静压保鲜处理方法在采后黄秋葵果实的贮运应用中提供了一定的理论依据。