柠檬烯处理对鲜切花椰菜生理代谢、滋味和风味的影响
2022-11-30王佳宇管玉格陈佳宁陈铁杨胡文忠
王佳宇,管玉格,王 怡,袁 宁,陈佳宁,陈 雁,陈铁杨,胡文忠,*
(1.大连民族大学生命科学学院,辽宁 大连 116600;2.大连理工大学生物工程学院,辽宁 大连 116024;3.大连工业大学食品学院,辽宁 大连 116034)
花椰菜(Brassica oleraceaL. botrytis)又名花菜、菜花,是十字花科芸薹属甘蓝种的一个变种,富含胡萝卜素、VC、类黄酮以及芥子油苷等营养物质。鲜切花椰菜是指新鲜花椰菜经分级、清洗、切分、包装等处理后得到的方便即用制品,因其具有新鲜、方便、安全、可食率高等优点而广受消费者的喜爱[1]。然而,花椰菜受到鲜切处理会出现品质劣变等不良现象,因此开发可有效保持鲜切花椰菜品质的保鲜技术成为国内外学者的研究热点。目前,国内外现有的鲜切花椰菜保鲜技术主要有物理(如包装、短波紫外线、热处理等)[2-4]、化学(如乳酸钙、抗坏血酸、亚硫酸氢钠等)[5-7]和生物(如天然提取物)[8]保鲜技术,其中,由于物理保鲜技术设备投资大以及化学保鲜技术存在试剂残留等问题大大限制了其在鲜切花椰菜保鲜领域的应用。而生物保鲜技术具有天然、安全等优点,但目前应用在鲜切花椰菜保鲜方面的研究较少且不深入,因此研究生物保鲜技术对鲜切花椰菜生理代谢的影响具有重要意义。
柠檬烯(1-甲基-4-异丙基环己烯)又称苧烯,是一种主要存在于植物中的单环单萜烯,可从柠檬油、柑桔油、甜橙油以及榄香树脂等精油中提取[9]。柠檬烯具有高安全性,20世纪90年代世界卫生组织(World Health Organization,WHO)已报道其无致癌性、无遗传毒性,美国食用香料与提取物制造商协会认定其为一般公认安全级(generally recognized as safe,GRAS),同时也被我国GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》规定为允许使用香料,且有研究表明,其摄入后大部分可随汗液、尿液等排出,不会在体内积累并对人体产生毒副作用[10]。近年来,柠檬烯在果蔬贮藏保鲜方面的应用得到了广泛关注。研究发现使用柠檬烯乳化液处理青椒后可将细胞膜损伤程度降低至原来的47.6%,同时还可将青椒的腐烂率降低30%[11];用含有柠檬烯的可食性涂膜处理草莓可通过调控合成花青素途径中的关键酶苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)活力,维持较高的花青素含量,从而保持草莓鲜红的色泽,维持其较好的贮藏品质[12-13];除此之外,柠檬烯处理在黄瓜[14]、芒果[15]、油桃[16]等果蔬保鲜上也取得了较好的效果。以上研究结果表明,柠檬烯作为一种天然、安全、高效的生物保鲜剂,具有较好的应用前景。然而,柠檬烯对鲜切花椰菜的保鲜研究还鲜见报道。
本实验通过电子舌、电子鼻结合生理指标测定,分析柠檬烯处理对鲜切花椰菜贮藏期间的生理代谢、滋味和风味的影响,旨在明确柠檬烯处理鲜切花椰菜的作用效果,为鲜切花椰菜的贮藏保鲜以及柠檬烯在鲜切果蔬保鲜领域进一步应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
‘夏花’花椰菜采购自大连开发区百果园超市,选择颜色和大小均一、无机械损伤、无病虫害的新鲜花椰菜,采购后于2 h内运回实验室。
柠檬烯、邻苯二酚、愈创木酚 阿拉丁试剂(上海)有限公司;蛋黄卵磷脂、L-苯丙氨酸 国药集团化学试剂有限公司;福林-酚 北京索莱宝科技有限公司;无水碳酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、30% H2O2、乙二胺四乙酸、L-抗坏血酸 天津市科密欧化学试剂有限公司;谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、过氧化氢、超氧阴离子含量、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活力、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力、总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC))检测试剂盒苏州科铭生物技术有限公司。
1.2 仪器与设备
Multiskan GO全波长酶标仪 美国Thermo scientfic科技公司;BR4i台式高速冷冻离心机 法国Jouan公司;ALLERA X-30R离心机 美国贝克曼库尔特有限公司;UV-2600分光光度计 日本岛津公司;PAL-1手持式折光仪 日本Atago公司;BCD-241超低温冰箱 青岛海尔股份有限公司;SIM-F140制冰机 日本三洋公司;YLE-1000恒温水浴锅 北京东方精锐科技发展有限公司;SA402B电子舌 日本智能传感器技术公司;PEN3电子鼻 德国Airsense公司;CR-400色彩色差仪 日本柯尼卡美能达公司;F-940便携式气体分析器 美国Felix公司。
1.3 方法
1.3.1 柠檬烯乳化处理
为提高柠檬烯溶解度需将其乳化,参考Haberbeck等[17]的方法并略作改动进行乳化。柠檬烯与蛋黄卵磷脂以体积质量比25∶2混合,磁力搅拌1 h作为药剂相,药剂相与水相以体积比1∶4混合(蒸馏水缓慢多次加入),每次磁力搅拌20 min,得到柠檬烯乳化液,将其稀释1 000 倍备用(预实验筛选确定)。
1.3.2 原料处理
将花椰菜清洗后随机分成两组,分别用蒸馏水(对照组)和柠檬烯浸泡3 min(柠檬烯处理组),切分、通风、晾干后将花椰菜分装于材质为聚乙烯的塑料盒(19.5 cm×12.5 cm×1.8 cm)中,每组一盒约100 g,用保鲜膜包装后在4 ℃条件下贮藏15 d。贮藏期间,每3 d取对照组和柠檬烯处理组进行亮度L*值、褐变指数(browning index,BI)、总可溶性固形物(total soluble solid,TSS)质量分数、质量损失率、呼吸强度、滋味和风味的测定,与此同时,每组各取一盒新鲜样品,用液氮快速冷冻、捣碎成粉末,贮存于-80 ℃冰箱中待测其他生理生化指标(还原型抗坏血酸含量、抗坏血酸过氧化物酶活力、脂氧合酶活力、GSH含量、MDA含量、过氧化氢含量、超氧阴离子含量、GR活力、过氧化氢物酶活力、SOD活力、DPPH自由基清除能力和T-AOC)。
1.3.3 理化品质指标测定
使用色彩色差仪测定花椰菜的L*、a*和b*值,并参照Zambrano-Zaragoza等[18]的方法计算BI,如公式(1)~(2)所示。
各处理组分别称取15 g花椰菜样品于研钵中研磨,过滤取上清液,采用PAL-1手持式折光仪测定TSS质量分数。
质量损失率采用称质量法测定,记录各处理组第0天质量,之后每3 d同一时间段称量各组质量,质量损失率计算如公式(3)所示。
呼吸强度使用气体分析仪测定,每组取50 g鲜切花椰菜置于已知容积的密封塑料盒中,在4 ℃下放置1 h后使用气体分析仪测定CO2和O2的含量,每组重复3 次,呼吸强度计算如公式(4)所示。
式中:t为放置时间/h;V容为密封盒体积/mL;m为鲜切花椰菜质量/g;m样为样品盒中CO2相对含量/%;m气为大气中CO2相对含量/%。
1.3.4 还原型抗坏血酸含量和抗坏血酸过氧化物酶活力测定
还原型抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)含量和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活力测定参考曹建康等[19]的方法,AsA含量测定使用2,6-二氯酚靛酚滴定法;APX活力测定:取5 g花椰菜样品加入20 mL 0.1 mol/L磷酸盐缓冲液(pH 7.5),4 ℃、12 000×g离心30 min,取上清液作为酶提取液,低温保存备用。测定时,依次取2.6 mL反应缓冲液和0.1 mL酶提取液,最后加入0.3 mL 2 mmol/L H2O2启动酶促反应,立即计时。从反应启动后15 s记录其在290 nm波长处吸光度。以每克花椰菜样品每分钟OD290nm变化0.01时为一个酶活力单位,单位为U/g。
1.3.5 脂氧合酶活力测定
脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)活力的测定参考曹建康等[19]的方法略作改动,取5 g新鲜花椰菜样品加入20 mL 0.1 mol/L磷酸盐缓冲液(pH 6.8),4 ℃、12 000×g离心30 min,收集上清液用于LOX活力的测定。测定时,依次取2.7 mL去离子水和100 μL 0.01 mol/L亚油酸钠溶液,30 ℃保温10 min,最后再加入200 μL上清液,混匀后,从反应启动后15 s记录其在234 nm波长处吸光度。以每克花椰菜样品每分钟OD234nm增加0.01为一个LOX活力单位,单位为U/g。
1.3.6 其他指标测定
GSH、MDA、过氧化氢、超氧阴离子含量和GR、过氧化氢酶(catalase,CAT)、SOD活力、DPPH自由基清除能力以及T-AOC参照相应试剂盒说明书进行测定。
1.3.7 滋味的测定
称取30 g鲜切花椰菜加入240 mL去离子水,匀浆,离心(12 000 r/min、30 min),取上清液待测。以参比溶液作为对照,使用味觉分析系统电子舌传感器(配有自动采样器、参比电极(Ag/AgCl)、化学计量软件包和传感器)对鲜切花椰菜的滋味进行测定。选择以下味觉指标作为评价项目:酸味、苦味、涩味、回味-A、回味-B、鲜味、鲜味回味和咸味。
1.3.8 风味的测定
使用电子鼻测定鲜切花椰菜的挥发性成分,取2.5 g样品置于20 mL进样瓶,在常温下放置0.5 h后采用顶空吸气法进行电子鼻检测分析。实验条件参数为传感器清洗60 s、样品准备5 s、传感室流速200 mL/min,检测60 s,选取检测过程中稳定状态56~58 s的数据进行分析,电子鼻的传感器检测性能见表1。
表1 PEN3型便携式电子鼻不同传感器对应香气种类Table 1 Performance description of PEN3 electronic nose sensors
1.4 数据处理与分析
上述各指标重复测试3 次,采用Origin软件作图;利用SPSS 25.0软件对数据通过t检验进行显著性检验(P<0.05)以及参数间的相关性分析,并使用Heml软件绘制热图;电子舌数据使用Simca软件进行主成分分析。
2 结果与分析
2.1 柠檬烯处理对鲜切花椰菜理化品质的影响
由图1A、B可知,在整个贮藏期间,对照组与柠檬烯处理组的鲜切花椰菜L*值持续下降,BI则呈不断上升趋势。L*值表示亮度,可直观反映鲜切花椰菜的光泽度,BI反映褐变程度[20]。在鲜切花椰菜贮藏期间,柠檬烯处理组相比对照组可以有效抑制L*值下降和BI上升,且在贮藏第12、15天时,两组L*值呈极显著差异(P<0.01),BI在贮藏第15天时呈极显著差异(P<0.01),说明柠檬烯处理可以抑制鲜切花椰菜褐变发生,维持其良好的色泽和外观品质。
TSS质量分数是衡量果蔬营养品质的重要指标之一,主要是指能够溶解于水中的维生素、糖、酸、矿物质等物质的总称[21]。如图1C所示,柠檬烯处理组的TSS质量分数高于对照组,且贮藏期间差异达显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)水平。质量损失率常作为衡量鲜切果蔬失水程度的一项重要指标。由图1D可知,随着贮藏时间的延长,鲜切花椰菜的质量损失率逐渐增加,但对照组的质量损失率始终高于柠檬烯处理组,这可能是因为柠檬烯处理能抑制鲜切花椰菜的呼吸作用和蒸腾作用,从而减少水分流失。
图1 柠檬烯处理对鲜切花椰菜L*(A)、BI(B)、TSS质量分数(C)和质量损失率(D)的影响Fig. 1 Effect of limonene treatment on L* value (A), browning index (B),TSS content (C) and mass loss (D) of fresh-cut cauliflower
2.2 柠檬烯处理对鲜切花椰菜呼吸强度的影响
呼吸消耗是果蔬在贮藏过程中质量损耗和新鲜度下降的主要原因之一,呼吸强度反映了果蔬呼吸作用的强弱,是评价果蔬生理状态的重要标志[22]。由图2可知,在贮藏前9 d,两组呼吸强度均呈下降趋势,且柠檬烯处理组的呼吸强度极显著低于对照组(P<0.01),说明柠檬烯处理可抑制鲜切花椰菜的呼吸强度,这可能是因为花椰菜经过浸泡后可在表面形成一层膜,柠檬烯的加入增强了膜的韧性,使阻隔空气的能力增强,从而可以更好地抑制鲜切花椰菜的呼吸作用。
图2 柠檬烯处理对鲜切花椰菜呼吸强度的影响Fig. 2 Effect of limonene treatment on respiratory rate of fresh-cut cauliflower
2.3 柠檬烯处理对鲜切花椰菜膜脂过氧化的影响
MDA是膜脂过氧化的主要副产物,通常用来评价果蔬膜脂过氧化进程。如图3A所示,两组MDA含量呈先上升后下降趋势,均在第6天达到峰值,且在整个贮藏期间,对照组的MDA含量均高于柠檬烯处理组,说明柠檬烯处理鲜切花椰菜可抑制其膜脂过氧化进程。LOX是影响细胞膜降解的关键酶,可参与果蔬衰老进程中乙烯的合成和自由基的产生,与果蔬的衰老密切相关[23]。如图3B所示,除第6天外,柠檬烯处理组的LOX活力均低于对照组,贮藏第3天时两组差异极显著(P<0.01),贮藏第9天时两组差异显著(P<0.05)。这可能是因为切割处理会破坏鲜切花椰菜的细胞膜,加速膜磷脂水解生成游离脂肪酸,而其中的不饱和脂肪酸会发生过氧化作用,生成自由基和脂质过氧化物,从而毒害鲜切花椰菜的细胞膜系统,导致MDA含量和LOX活力的提高。综上所述,柠檬烯处理鲜切花椰菜可降低其MDA含量和LOX活力,延缓鲜切花椰菜细胞膜降解速度和衰老进程。
图3 柠檬烯处理对鲜切花椰菜MDA含量(A)和LOX活力(B)的影响Fig. 3 Effect of limonene treatment on MDA content (A) and LOX activity (B) of fresh-cut cauliflower
2.4 柠檬烯处理对鲜切花椰菜AsA-GSH循环的影响
AsA-GSH循环是植物体内重要的抗氧化系统,AsA和GSH是此循环中重要的非酶抗氧化剂,可去除过氧化物反应形成的酰基过氧化物,对保护果蔬组织免受氧化损伤至关重要[24]。由图4A、B可见,本研究中,与对照组相比,柠檬烯处理使鲜切花椰菜AsA含量(除AsA含量第9、15天外)和GSH含量在贮藏期间一直处于较高水平,且两组AsA含量和GSH含量均有不同程度的上升趋势,这可能是因为当果蔬受到切割损伤后,氧化防御系统开启,诱导APX活力和GR活力增加,从而调控AsA和GSH的生成,提高非酶抗氧化能力,以此来抵御机械伤害。在对鲜切西兰花[25]、鲜切萝卜[26]、鲜切莴苣[27]等果蔬的研究中也得到了相似的结果。
APX和GR是AsA-GSH循环的关键酶,可使AsA含量和GSH含量维持在相对稳定的水平[28]。整个贮藏期间(除第15天外),柠檬烯处理组的鲜切花椰菜APX活力(图4C)和GR活力(图4D)几乎始终高于对照组,说明柠檬烯处理可以有效提高APX活力和GR活力,以此调控AsA含量和GSH含量的生成。此外,两组GR活力在整体贮藏12 d期间呈先上升后下降的趋势,在第6天达到峰值,这也与GSH含量(图4B)变化趋势相一致。
图4 柠檬烯处理对鲜切花椰菜AsA含量(A)、GSH含量(B)、APX活力(C)和GR活力(D)的影响Fig. 4 Effect of limonene treatment on AsA content (A), GSH content (B),APX activity (C) and GR activity (D) of fresh-cut cauliflower
2.5 柠檬烯处理对鲜切花椰菜活性氧代谢的影响
当果蔬受到机械损伤等逆境胁迫时,会破坏果蔬自由基代谢平衡,使细胞内活性氧(超氧阴离子、H2O2等)大量积累,并引发或加剧膜脂过氧化反应,从而造成细胞质膜系统的损伤。同时抗氧化系统会上调抗氧化物酶(SOD、CAT等)活力,从而对组织细胞进行保护。其中,超氧阴离子和H2O2是两种具有强破坏力的活性氧,而CAT和SOD是主要的活性氧清除剂,其中CAT可将代谢产生的H2O2分解成无危害的氧气和水;SOD能清除超氧阴离子,且可与其他抗氧化酶协同作用来防御活性氧对细胞膜系统的损伤,从而减轻对机体的负面影响[29]。由图5A、B可知,与对照组相比,柠檬烯处理可降低鲜切花椰菜在贮藏期间H2O2(除第15天外)和超氧阴离子的积累。同时,除贮藏初期外,柠檬烯处理组还可使CAT(图5C)和SOD(图5D)活力维持在较高的水平,与对照组相比,CAT活力在贮藏第3~15天可达到极显著差异(P<0.01),SOD活力在第9、15天差异极显著(P<0.01)和第12天差异显著(P<0.05)。由此表明,柠檬烯处理可维持鲜切花椰菜的活性氧代谢平衡,减缓果蔬的衰老进程。
图5 柠檬烯处理对鲜切花椰菜H2O2含量(A)、超氧阴离子含量(B)、CAT活力(C)和SOD活力(D)的影响Fig. 5 Effect of limonene treatment on H2O2 content (A), superoxide anion content (B), CAT activity (C) and SOD activity (D) of fresh-cut cauliflower
2.6 柠檬烯处理对鲜切花椰菜DPPH自由基清除率和T-AOC的影响
本实验选取DPPH自由基清除率和T-AOC两个指标来评价柠檬烯处理对鲜切花椰菜抗氧化能力的影响。完整果蔬中的抗氧化体系在贮藏期间变化相对稳定,而切割处理形成的机械损伤会导致鲜切果蔬的抗氧化系统产生一系列抗氧化物质,提高机体的抗氧化能力,以此来抵御伤害。
DPPH自由基清除率可用来评价非酶的抗氧化活性,其与酚类、AsA和GSH等抗氧化物质含量有关[30],由图6A可知,两组鲜切花椰菜的DPPH自由基清除率均先上升后下降,在第9天达到峰值,但第6天的清除率与其差别不大,这也与非酶抗氧化物质GSH含量和AsA的含量分别在第6天与第9天达到峰值相印证。而且在整个贮藏期间处理组的DPPH自由基清除率均高于对照组,在第6~15天均呈极显著差异(P<0.01)。同样,柠檬烯处理组的T-AOC在鲜切花椰菜的整个贮藏期间几乎也都高于对照组,且在贮藏第15天呈差异极显著水平(P<0.01)。以上研究结果表明,柠檬烯处理能够有效维持鲜切花椰菜T-AOC,进而延缓其品质的下降。
图6 柠檬烯处理对鲜切花椰菜DPPH自由基清除率(A)和T-AOC(B)的影响Fig. 6 Effect of limonene treatment on DPPH radical scavenging activity (A) and total antioxidant capacity (B) of fresh-cut cauliflower
2.7 鲜切花椰菜各项生理指标的相关性分析结果
为了阐明鲜切花椰菜在贮藏过程中的各生理指标间的关系,对上述鲜切花椰菜的生理指标进行了相关性分析。如图7所示,鲜切花椰菜在贮藏过程中呼吸强度与抗氧化酶水平呈显著相关,其中,呼吸强度与相关抗氧化酶APX、GR活力和CAT活力呈显著负相关(P<0.05),同时与DPPH自由基清除率和T-AOC呈极显著负相关(P<0.01),结果表明,呼吸强度可能会通过调控鲜切花椰菜的抗氧化代谢活跃程度,进而影响果蔬机体的抗氧化系统。褐变是鲜切果蔬贮藏过程中常见问题,L*值和BI是直观反映果蔬褐变程度的指标,L*值和BI呈极显著负相关(P<0.01),说明柠檬烯处理通过提高鲜切花椰菜的亮度有效抑制了其褐变现象的发生。AsA-GSH循环各指标间的相关性分析发现,APX活力与GR活力呈极显著正相关(P<0.01),GSH含量与GR活力呈显著正相关(P<0.05),这一结果表明,APX和GR通过调控该循环系统中的抗氧化物质含量,发挥其在鲜切花椰菜抗氧化代谢中的重要作用,进而提高果蔬在贮藏期间的贮藏品质。此外,活性氧代谢相关指标之间的相关性分析结果表明,CAT活力与超氧阴离子含量呈极显著负相关(P<0.01);DPPH自由基清除率与非酶抗氧化物质AsA含量、抗氧化酶(APX和GR)活力、SOD活力呈显著正相关(P<0.05);T-AOC与AsA含量和DPPH自由基清除率呈极显著正相关(P<0.01),与APX活力呈显著正相关(P<0.05),这一结果表明,鲜切花椰菜抗氧化能力的变化是由抗氧化酶和抗氧化物质共同调控的结果。由此可见,柠檬烯处理主要通过调控鲜切花椰菜的呼吸强度、AsA-GSH循环以及活性氧代谢,进而有效保持鲜切花椰菜在贮藏期间的生理品质。
图7 各指标皮尔逊相关性矩阵Fig. 7 Pearson correlation matrix of physiological indicators
2.8 柠檬烯处理对鲜切花椰菜滋味的影响
柠檬烯作为一种天然的植物精油,具有挥发性,本实验使用仿生电子舌和电子鼻探究柠檬烯处理鲜切花椰菜后是否会对其滋味和风味产生影响。利用主成分分析(principal component analysis,PCA)法评估对照组和柠檬烯处理组的鲜切花椰菜在不同贮藏时间滋味的变化趋势,结果见图8。第一主成分贡献率为39.4%,第二主成分贡献率为32.4%,总贡献率达71.8%,可较好地反映原始数据信息。且同一贮藏时间内对照组和柠檬烯处理组的样品可较好独立成簇,说明其主成分相对靠近,并且重复性和稳定性相对较高,具有较强的可靠性。同时,由图9可知,在鲜切花椰菜的贮藏初期(0 d)、中期(6 d)和末期(15 d)对照组与柠檬烯处理组在酸味、苦味、涩味、苦味回味-B、涩味回味-A、鲜味、丰富度以及咸味上无显著差别,说明鲜切花椰菜经柠檬烯处理后不会对其滋味产生影响。
图8 鲜切花椰菜电子舌数据主成分分析Fig. 8 Plot of principal component analysis for electronic tongue data of fresh-cut cauliflower
图9 柠檬烯处理对鲜切花椰菜贮藏0(A)、6 d(B)和15 d(C)滋味的影响Fig. 9 Effect of limonene treatment on the taste of fresh-cut cauliflower stored for 0 (A), 6 (B) and 15 days (C)
2.9 柠檬烯处理对鲜切花椰菜风味的影响
为区分传感器的相对重要性,对鲜切花椰菜电子鼻数据进行载荷图分析。由图10可知,第一主成分贡献率为65.273%,第二主成分贡献率为26.607%,贡献率总和为91.88%,说明鲜切花椰菜气味的整体区分度较好。其中8号传感器W2S对第一主成分贡献率最大,6号传感器W1S对第二主成分贡献率最大,此外,7号传感器W1W和9号传感器W2W也分别对两个主成分都有较高的贡献率。由此结合表1可知,鲜切花椰菜的气味成分可能主要含醇、醚、醛、酮类、烷烃类、无机硫化物、有机硫化物和芳香成分。
图10 鲜切花椰菜电子鼻数据载荷图分析Fig. 10 Plot of loading analysis for electronic nose data of fresh-cut cauliflower
由图11可知,鲜切花椰菜在贮藏过程中气味发生了明显变化,在电子鼻10 个传感器阵列中W1C、W5S、W3C、W6S、W5C和W3S 6 个传感器的气味响应值(G/G0)小于2.0,可知其对鲜切花椰菜香气物质的变化不敏感;W2S和W1W气味响应值(G/G0)在鲜切花椰菜的小部分贮藏期间大于2.0,而W1S和W2W传感器在大部分贮藏期间气味响应值(G/G0)大于2.0,表明鲜切花椰菜在贮藏期间气味(挥发性特性)的改变可能主要受烷烃、芳香成分和有机硫化物挥发性化合物变化的影响,这也与图10载荷图分析结果相印证。在鲜切花椰菜整个贮藏过程中,与其他贮藏天数相比,9 d-对照组和9 d-柠檬烯鲜切花椰菜样本的W1S和W2W传感器气味响应值(G/G0)最大,说明鲜切花椰菜的挥发性气味可能会随着贮藏时间延长而逐渐减弱。而且柠檬烯处理组香气物质变化的响应值(G/G0)普遍大于对照组,说明柠檬烯处理能有效保持鲜切花椰菜的挥发性成分,使其在贮藏期间维持较好的气味特征。
图11 柠檬烯处理对鲜切花椰菜贮藏过程中气味特征的影响Fig. 11 Effect of limonene treatment on the odor characteristics of fresh-cut cauliflower during storage
3 结 论
本研究结果表明,柠檬烯(乳化液稀释1 000 倍)处理鲜切花椰菜可以有效维持花头色泽和TSS质量分数,抑制呼吸强度和质量损失率增加。与对照组相比,柠檬烯处理还可提高相关抗氧化酶CAT、SOD、APX以及GR等酶活力,减少MDA、H2O2含量和超氧阴离子积累,降低LOX活力,进而防止膜脂过氧化,减缓机体衰老进程。同时,柠檬烯处理还可维持抗氧化物质AsA含量和GSH含量,使鲜切花椰菜的DPPH自由基清除率和T-AOC维持在较高的水平。此外,使用电子舌和电子鼻探究柠檬烯处理对鲜切花椰菜滋味和风味的影响,结果表明,柠檬烯几乎不会对其滋味和风味产生影响,且经过柠檬烯处理后还可有效保持鲜切花椰菜中的烷烃、芳香成分和有机硫化物等挥发性物质,保持较好的气味特征。以上研究结果表明,柠檬烯处理可有效维持鲜切花椰菜的贮藏品质,是一种可广泛应用于鲜切果蔬保鲜领域的生物保鲜技术。