二氧化氯熏蒸处理对蚕豆品质及褐变的影响

努尔开西·肉扎洪，侯媛媛，赵雅芹，赵立艳，郑永华，金 鹏

（南京农业大学食品科学技术学院，江苏 南京 210095）

蚕豆（Vicia fabaL.）是豆科豌豆属一年生草本植物，又名胡豆、大豆、南汉豆、兰花豆等。新鲜蚕豆因富含蛋白质、碳水化合物等营养物质而广受国内外消费者的喜爱，消费量也在逐年提高，是我国主要的豆类蔬菜之一[1]。我国长江流域蚕豆成熟于春末夏初，因气温高，采后蚕豆在贮运时呼吸作用与新陈代谢旺盛，易发生氧化褐变、黑斑、失水萎蔫、黄化衰老等现象，严重影响常温贮运和销售，使商品价值下降[2]。因此，有效延缓蚕豆品质劣变，满足市场对新鲜蚕豆的需求，提高蚕豆耐贮性是当下蚕豆采后贮藏和销售过程中亟需解决的问题。目前已有多种保鲜技术可提高蚕豆采后贮藏品质，延长籽粒贮藏寿命，如低温贮藏[3]、热激处理[4]、壳聚糖涂膜[5]等，但关于杀菌保鲜剂在蚕豆采后贮藏中研究较少。

果蔬贮藏期间，活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平不断升高，通常包括超氧阴离子、过氧化氢（H2O2）和羟自由基，ROS大量积累会导致细胞膜损伤，丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量增加，从而破坏ROS代谢的动态平衡[6]。Lin Yifen等[7]发现，龙眼在贮藏期间果皮ROS水平不断升高，H2O2和超氧阴离子含量增加，促进MDA产生并发生细胞膜脂过氧化，引起多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）和过氧化物酶（peroxidase，POD）与酚类物质接触，造成氧化褐变。24-表油菜素内酯能够显著提高超氧化物歧化酶（superoxidase dismutase，SOD）、过氧化氢酶（catalase，CAT）活力，抑制超氧阴离子生成速率和MDA的产生，从而减少杏子的病斑[8]。由此可见，维持ROS代谢动态平衡能有效改善果蔬贮藏品质。

ClO2氧化性强，适用pH值范围广，是继次氯酸钙、次氯酸钠之后的新一代多功能、多用途杀菌保鲜剂。ClO2易穿透微生物细胞膜，与细胞膜上的含氧化合物和蛋白质发生反应，导致细胞膜氧化损伤，从而达到杀菌的目的，因此，ClO2近年来被广泛应用于果蔬保鲜中，可以显著提高果蔬贮藏品质[9-10]。世界卫生组织和联合国粮食及农业组织已将ClO2列为A1级安全杀菌保鲜剂，美国食品和药物管理局也批准将ClO2应用于果蔬保鲜[11]。10 mg/L气体ClO2短时间（120 s）处理能够显著抑制番茄中病原菌的生长，随剂量的提高杀菌效果提升[12]。Lee等[13]发现，相同剂量条件下ClO2的抗菌能力高于其他含氯消毒剂。研究表明，ClO2处理可提高青椒[14]、草莓[15]、甜瓜[16]、荔枝果实[17]的抗氧化能力，减轻腐烂。李具鹏[14]发现30 µL/L ClO2可显著延缓青椒叶绿素的降解，提高感官品质，减少MDA的大量积累，改善青椒的食用品质。龙眼中ROS水平随细胞膜的损伤和褐变指数的增加而增加，ClO2可以与H2O2发生反应产生氧气和亚氯酸，降低其含量并维持SOD、CAT活力，提高抗氧化能力，从而减少龙眼果皮的褐变[6]。80 mg/L ClO2处理能够显著抑制荔枝PPO和POD活力，降低果皮褐变和腐烂指数，提高苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyase，PAL）活力，并促进总酚的合成，显著提高果实抗氧化能力[18]。这些研究表明，ClO2可提高抗氧化酶的活力，抑制自由基的大量产生，改善果蔬的贮藏品质。因此，本研究探索不同剂量ClO2处理对蚕豆贮藏期间品质和抗氧化能力的影响，并筛选出最适处理剂量，以期为改善蚕豆褐变及品质提供新的思路和方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

‘通蚕鲜6号’蚕豆采自江苏沿江地区农业科学研究所豆类生产基地。

氢氧化钠、碘化钾、无水乙醚、抗坏血酸、苯酚梅林学海有限公司；考马斯亮蓝、葡萄糖、硫代巴比妥酸、过氧化氢、核黄素 国药集团化学试剂有限公司；乙醇、酒石酸钾钠、3,5-二硝基水杨酸、次甲基蓝、邻菲罗啉 南京晶格化学科技有限公司；Folin-Ciocalteu试剂、L-苯丙氨酸、二硫代硝基苯甲酸、愈创木酚 上海源叶生物科技有限公司；ClO2泡腾片、β-环糊精 北京华龙星宇科技发展有限公司。

1.2 仪器与设备

UV-1600紫外分光光度计 上海美谱达仪器有限公司；HZ 602 A 电子平衡仪 慈溪红钻衡器科技公司；DK-S26电热恒温水浴锅 上海森信试验仪器有限公司；立式压力蒸汽杀菌器 上海博迅医疗生物股份有限公司；HP-2132色差仪 深圳汉谱光彩科技有限公司；GL-20G-H冷冻离心机 上海安亭科学仪器厂；TMS-PRO质构仪 美国FTC公司。

1.3 方法

1.3.1 ClO2熏蒸片的制备和蚕豆的熏蒸处理

参照文献[19]方法自制ClO2熏蒸片。制作方法：将有效氯质量分数为（10.0f 0.5）%的ClO2泡腾片粉碎，称取20 mg粉碎后的粉末与980 mgβ-环糊精混匀后压制成片（1 g/片）[20]，得到片剂中ClO2有效质量分数为0.2%。ClO2熏蒸片现制现用。

花后45 d采收蚕豆，人工采摘后4 h内常温下运回实验室。选择体积、质量、成熟度基本一致，无腐烂、黑斑、虫蛀和机械损伤的蚕豆进行处理。

将蚕豆随机分为4 组，每组270 个豆荚，置于20 L的密封塑料筐中，并分别同时放入0.5、1、2 片有效氯质量分数为0.2%的ClO2熏蒸片进行不同剂量（15、30、60 µL/L）的熏蒸处理。熏蒸后所有样品用0.01 mm厚的聚氯乙烯塑料保鲜袋进行分装，每袋装20 个蚕豆豆荚，在（20f 1）℃、相对湿度82%～86%的恒温箱中贮藏8 d，每2 d随机取出不同处理样品，观察评价褐变和腐烂情况，同时测定相关品质和生理指标。测定均进行3 次重复。对照组不进行熏蒸处理，其他操作均相同。第0天样品指熏蒸处理前的蚕豆样品。

1.3.2 蚕豆豆荚色泽、质量损失率及硬度的测定

参照文献[21]的方法测定色泽。采用CR-400色差仪测定蚕豆荚表面L*值（明亮度）、a*值（红绿度）、b*值（黄蓝度）。

参照文献[22]的方法测定质量损失率。挑选体积、质量相近的10 个蚕豆豆荚，测定不同贮藏时间的平均质量，按式（1）计算质量损失率。

式中：m1为贮藏前蚕豆平均质量/g；m2为不同贮藏时间蚕豆平均质量/g。

硬度用TMS-Pro研究型食品物性质构仪测定。参照陈惠等[3]的方法，每组取5～7 个豆荚，设置物性质构仪压力为50 N，直至探头顶端压入果肉为止（回程距离30 mm、检测速率60 mm/min、回程速率300 mm/min），两面均测定1 次，结果取平均值。

1.3.3 蚕豆豆荚褐变指数和腐烂指数的测定

参照文献[23]的方法测定褐变指数。以豆荚表面褐变面积将蚕豆分为4 个等级：无褐变为0级；褐变面积小于20%为1级；褐变面积在20%～40%之间为2级；褐变面积大于40%为4级。按式（2）计算褐变指数。

参照文献[5]的方法测定腐烂指数。随机选出15 个蚕豆豆荚分4 个等级。无腐烂为0级；腐烂面积≤1/4为1级；腐烂面积在1/4～1/2为2级；腐烂面积≥1/2为3级。

1.3.4 蚕豆豆荚呼吸强度、MDA含量和叶绿素含量的测定

呼吸强度参照柳晓晨等[2]的方法使用CO2气体分析仪进行测定，在0、2、4、6、8 d 分别取280～290 g蚕豆豆荚置于2 L 密闭容器中，于室温下测定0 min和60 min时密闭容器中CO2的含量，呼吸强度单位为mg/（kgg h）。

采用硫代巴比妥酸比色法[24]测定蚕豆豆荚MDA含量。

取1 g蚕豆豆荚（不含籽粒），加入5 mL体积分数95%乙醇溶液充分研磨，参照文献[2]的方法测定叶绿素含量，结果以mg/g表示。

1.3.5 蚕豆豆荚超氧阴离子生成速率、H2O2含量和SOD、CAT活力的测定

参照文献[25]的方法测定蚕豆豆荚超氧阴离子生成速率，单位为nmol/（gg min）。

蚕豆豆荚H2O2含量及SOD、CAT活力均参照文献[26]的方法，H2O2含量单位为μmol/g，在560 nm波长处对氮蓝四唑光化还原的抑制为50%时所需的酶量为1 个SOD活力单位，SOD活力单位为U/g，CAT活力在240 nm波长处以1 min吸光度变化0.01为1 个CAT活力单位，CAT活力单位为U/g。

1.3.6 蚕豆籽粒的好粒率、VC、可溶性蛋白、淀粉及还原糖含量的测定

参照柳晓晨等[2]的方法，依据籽粒外观状况来评价籽粒，出现褐变和腐烂（软化）的籽粒均为坏粒，饱满、鲜绿的籽粒为好粒，按式（4）计算好粒率。

蚕豆籽粒VC含量采用邻菲啰啉法[27]测定，单位为mg/100 g。

蚕豆籽粒可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法[28]测定，单位为mg/100 g。

蚕豆籽粒淀粉含量用碘液显色法[26]测定，还原糖含量用DNS法[26]测定，单位均为mg/g。

1.3.7 蚕豆豆荚总酚含量、PPO、POD与PAL活力的测定

蚕豆豆荚总酚含量采用比色法[26]测定，单位为mg/g。蚕豆豆荚PPO、POD活力均参照文献[26]的方法测定，分别以1 min内420、470 nm波长处吸光度变化0.1为1 个酶活力单位U，PPO、POD活力单位均为U/g。

蚕豆豆荚PAL活力参照文献[17]的方法测定。记录37 ℃水浴保温1 h前后290 nm波长处的吸光度，以1 h内OD值变化0.01为1 个酶活力单位U，PAL活力单位为U/g。

1.4 数据处理与分析

实验重复测定3 次，结果以平均值±标准差表示。采用Origin 2020软件作图，采用SPSS Stastistics 22软件进行单因素方差分析，采用Duncan多重比较法进行显著性分析，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同剂量ClO2熏蒸处理对蚕豆贮藏品质的影响

色泽是评价蚕豆的重要指标之一。由表1可知，常温贮藏8 d内蚕豆L*值逐渐下降，表面亮度降低，a*、b*值上升，表面发黄，贮藏结束时，ClO2处理组的L*值显著高于对照组（P＜0.05），15、30 µL/L ClO2处理组的a*、b*值显著低于对照组（P＜0.05）。说明ClO2处理均可抑制L*值的下降及a*值和b*值的上升。

表1 不同剂量ClO2处理对蚕豆品质指标的影响Table 1 Effect of chlorine dioxide treatment on quality of broad beans during storage

如表1所示，蚕豆豆荚质量损失率不断上升，贮藏第8天时对照组质量损失率为7.98%，3 个不同剂量处理组分别为7.33%、5.54%、6.68%，其中，30 µL/L ClO2处理组质量损失率显著低于其他组（P＜0.05）。此外，30 µL/L ClO2处理组蚕豆豆荚硬度均显著高于对照组（P＜0.05），第6天时该处理组硬度（9.40 N）是对照组的1.15 倍。

褐变是蚕豆贮藏中最常见的问题。如表1所示，褐变指数在贮藏期间不断上升，对照组豆荚的褐变程度大于处理组，第8天时对照组的褐变指数达到71.11%，显著高于ClO2处理组（P＜0.05）。腐烂指数不断上升，到贮藏后期蚕豆的腐烂速率加快，对照组第8天时腐烂指数达到51.11%，3 个处理组均显著低于对照组（P＜0.05）。

以上结果表明，不同剂量ClO2处理均可减轻蚕豆的褐变及腐烂指数，显著提高贮藏品质，说明30 µL/L为ClO2熏蒸最适剂量。

常温贮藏期间蚕豆品质不断下降，相比3 个不同剂量ClO2处理组，对照组在第8天时褐变和腐烂比较严重，表面发黄，逐渐失去光泽（图1）。而ClO2处理可明显减少褐变和腐烂的发生，其中30 µL/L ClO2处理的效果最优，因此选择30 µL/L ClO2处理进行后续研究。

图1 不同剂量的ClO2处理对蚕豆的保鲜效果Fig.1 Effect of different concentrations of ClO2 on quality preservation of broad beans

2.2 ClO2熏蒸处理对蚕豆呼吸强度的影响

如图2所示，蚕豆在常温贮藏8 d中呼吸强度呈先上升后降低的趋势，对照组蚕豆在第4天时出现呼吸高峰，随后缓慢下降，而ClO2处理组在第6天时出现呼吸高峰，从第4天起两组之间显著差异（P＜0.05），且处理组的呼吸峰值显著低于对照组。上述结果表明，与对照组相比，30 µL/L ClO2可降低蚕豆的呼吸强度并延缓蚕豆呼吸峰值的出现。

图2 ClO2处理对蚕豆呼吸强度的影响Fig.2 Effect of chlorine dioxide treatment on respiratory rate of broad beans during storage

2.3 ClO2处理对蚕豆豆荚MDA、叶绿素含量的影响

MDA是膜脂过氧化反应的主要产物，其含量增加会对植物细胞造成一定的伤害。MDA含量在贮藏期间呈不断上升的趋势。对照组MDA含量在整个贮藏期均高于ClO2处理组，且第4、8天的含量分别是处理组的1.55 倍和1.35 倍，差异显著（P＜0.05）（图3A）。叶绿素含量是蚕豆重要的品质评价指标，豆荚的叶绿素含量在贮藏期间呈下降的趋势，前4 d两组叶绿素含量总体变化平缓，对照组在贮藏后期的叶绿素含量显著低于处理组（P＜0.05）（图3B），贮藏结束时，ClO2处理组的叶绿素含量为0.066 mg/g，是对照组的1.40 倍。以上结果表明，30 µL/L ClO2处理可抑制MDA产生，维持叶绿素的含量。

图3 ClO2处理对蚕豆豆荚MDA含量（A）和叶绿素含量（B）的影响Fig.3 Effect of chlorine dioxide treatment on malondialdehyde (A)and chlorophyll (B) contents of broad beans during storage

2.4 ClO2处理对蚕豆豆荚超氧阴离子生成速率、H2O2含量的影响

由图4A可知，超氧阴离子生成速率在贮藏期间呈不断上升的趋势，在整个贮藏期间对照组超氧阴离子生成速率始终高于处理组，在贮藏第8天时，对照组比ClO2处理组高0.68 nmol/（gg min），两组之间存在显著差异（P＜0.05）。H2O2大量积累会使细胞发生膜脂过氧化，随贮藏时间的延长，处理组和对照H2O2均呈先逐渐递增后下降的趋势，其中对照组H2O2含量在整个贮藏期间始终显著高于处理组（P＜0.05），贮藏结束时处理和对照组H2O2含量分别为7.24 µmol/g和8.18 µmol/g（图4B）。上述结果说明ClO2处理可以显著抑制蚕豆中ROS的积累，从而减轻ROS对细胞膜的伤害。

图4 ClO2处理对蚕豆豆荚超氧阴离子生成速率（A）和H2O2含量（B）的影响Fig.4 Effect of chlorine dioxide treatment on superoxide anion production rate (A) and H2O2 content (B) of broad beans during storage

2.5 ClO2处理对蚕豆豆荚SOD、CAT活力的影响

由图5A可知，随贮藏时间的延长SOD活力呈先上升后下降的趋势，贮藏期间对照组SOD活力始终低于处理组，自贮藏第4天开始ClO2处理SOD的活力显著高于对照组（P＜0.05），贮藏结束时ClO2处理组SOD活力比对照组高0.64 U/g。CAT活力呈先上升后下降的趋势，在贮藏0～4 d内对照组和处理组CAT活力呈逐渐上升的趋势，并均在第4天时达到峰值，随后迅速下降，在第8天时处理组CAT活力（75.24 U/g）显著高于对照组（P＜0.05），是对照组的1.31 倍（图5B）。以上结果说明，与对照组相比，ClO2处理可显著提高蚕豆中SOD、CAT活力，从而改善蚕豆的抗氧化能力。

图5 ClO2处理对蚕豆豆荚SOD活力（A）和CAT活力（B）的影响Fig.5 Effect of chlorine dioxide treatment on SOD activity (A) and CAT activity (B) of broad beans during storage

2.6 ClO2处理对蚕豆籽粒好粒率的影响

在常温贮藏8 d过程中，蚕豆籽粒的品质不断下降，在0～4 d处理组和对照组没有显著性差异，随后对照组籽粒的品质劣变较快，并从第6天开始ClO2处理组好粒率显著高于对照组（P＜0.05）（图6），到贮藏结束时，处理组的好粒率为84.06%，而对照组为69.66%。上述结果说明，ClO2处理能显著提高蚕豆籽粒好粒率，改善贮藏品质。

图6 ClO2处理对蚕豆籽粒好粒率的影响Fig.6 Effect of chlorine dioxide treatment on percentage of marketable fruit of broad beans during storage

2.7 ClO2处理对蚕豆籽粒VC和可溶性蛋白含量的影响

VC还原性较强、不稳定，贮藏期间易因外界胁迫与植物自身生理因素等而氧化分解。蚕豆中VC含量在贮藏期间呈不断下降的趋势（图7A），贮藏第2天后，对照组中VC含量下降速率较快，且VC含量显著低于ClO2处理组（P＜0.05），贮藏第8天时，处理组VC含量是对照组的1.32 倍。蛋白质是蚕豆营养成分之一，随贮藏时间的延长，蚕豆中可溶性蛋白含量呈下降的趋势（图7 B），在整个贮藏期间对照组可溶性蛋白含量一直低于处理组，并从贮藏第6 天开始处理组可溶性蛋白含量显著高于对照组（P＜0.05），第8 天时处理组可溶性蛋白含量（1.942 mg/g）为对照组的1.23 倍。以上结果说明ClO2处理能有效缓解蚕豆籽粒VC组和可溶性蛋白的损失，提高蚕豆籽粒的贮藏品质。

图7 ClO2处理对蚕豆籽粒VC（A）和可溶性蛋白（B）含量的影响Fig.7 Effect of chlorine dioxide treatment on VC content (A) and soluble protein content (B) of broad beans during storage

2.8 ClO2处理对蚕豆籽粒中淀粉和还原糖含量的影响

蚕豆中富含淀粉，贮藏期间淀粉含量呈先上升后下降的趋势。随贮藏时间的延长，淀粉含量逐渐增加，对照组在第4天达到峰值，随后淀粉含量迅速降低，而ClO2处理能延缓淀粉糖化，并在第6～8天淀粉含量显著高于对照组（P＜0.05），贮藏结束时，处理组淀粉含量（8.59 mg/g）是对照的1.15 倍（图8A）。还原糖含量随贮藏时间的延长呈整体上升的趋势（图8B），且在整个贮藏期间处理组还原糖含量始终低于对照组，其中贮藏6～8 d时差异显著（P＜0.05）。以上结果表明，ClO2处理能延缓蚕豆籽粒中淀粉的水解和还原糖含量的上升。

图8 ClO2对蚕豆籽粒淀粉（A）和还原糖（B）含量的影响Fig.8 Effect of chlorine dioxide treatment on contents of starch (A)and reducing sugar (B) of broad beans during storage

2.9 ClO2处理对蚕豆豆荚总酚含量以及PPO、POD和PAL活力的影响

总酚含量在贮藏期间呈先上升后下降的趋势，到第4天时两组均达到峰值，且对照组总酚含量显著低于处理组（P＜0.05），随后对照组总酚含量快速下降，而ClO2处理组总酚含量变化较小，贮藏结束时处理组的总酚含量是对照组（1.19 mg/g）的1.39 倍（图9A）。

PPO催化果蔬中的酚类物质氧化引起果蔬的褐变。贮藏期间两组蚕豆的PPO活力均呈先升高后降低的趋势，且对照组PPO活力始终高于ClO2处理组；两组PPO活力均在贮藏第6天时达到峰值，此时对照组PPO活力比处理组高16.6 U/g，且第2、6、8天ClO2处理组PPO活力显著低于对照组（P＜0.05）（图9B）。两组POD活力在贮藏期间呈不断上升的趋势，且对照组一直高于处理组，从贮藏第6天起两组之间的差异显著（P＜0.05），贮藏结束时对照组POD活力为29.4 U/g，处理组为24.6 U/g（图9C）。以上结果说明，ClO2能抑制PPO、POD活力，减缓酚类物质的氧化，减轻褐变。

贮藏期间蚕豆中PAL活力呈先上升后下降的趋势，并均在第4天时达到峰值，随后两组PAL活力迅速下降，对照组在整个贮藏期始终低于处理组，贮藏结束时对照组PAL活力（37.52 U/g）显著低于处理组（P＜0.05），处理组PAL活力是对照组的1.21 倍（图9D）。说明ClO2处理通过提高PAL活力和增加总酚等非酶抗氧化物质含量，提高自由基清除能力，从而减少蚕豆的褐变，改善贮藏品质。

图9 ClO2处理对蚕豆总酚含量（A）和PPO（B）、POD（C）、PAL（D）活力的影响Fig.9 Effect of chlorine dioxide treatment on total phenolic content (A),PPO (B),POD (C) and PAL (D) activity of broad beans during storage

3 讨论

蚕豆在常温贮藏8 d过程中新陈代谢尚未停止，尤其是豆荚含水量高，组织鲜嫩易遭受生理与外界胁迫，导致多种酶促褐变和自由基大量积累，加速蚕豆荚的氧化褐变与腐烂变质。本实验采用不同剂量（15、30、60 μL/L）的ClO2处理蚕豆，研究ClO2处理对其品质及褐变的影响，并筛选出最适处理剂量，发现不同剂量ClO2处理均可改善蚕豆的贮藏品质，其中30 µL/L ClO2处理组可以显著减轻蚕豆在常温贮藏过程中褐变的发生，降低期品质的劣变，延迟蚕豆硬度的下降及叶绿素降解，这与余璐璐等[15]研究结果一致，即适宜剂量的ClO2处理可显著抑制草莓的腐烂和褐变，改善贮藏品质。李具鹏[14]研究发现，30 µL/L的ClO2处理显著提高青椒中VC和可溶性糖含量，延缓叶绿素的分解，从而延缓青椒转红，改善其贮藏品质，这与本实验结果一致，30 µL/L ClO2处理能够抑制叶绿素降解，从而延缓蚕豆的转黄，此外，与相同贮藏时间对照组相比，30 µL/L ClO2能够明显提高VC、可溶性蛋白、淀粉含量，有效提高蚕豆的贮藏品质。

超氧阴离子、H2O2是常见的ROS，SOD、CAT是植物抗氧化防御系统中主要酶类，在植物ROS代谢中起抗氧化剂酶的作用[29]。植物在正常新陈代谢下，体内的ROS处于动态平衡的状态，采后果蔬因外界胁迫与生理，体内自由基大量产生，导致脂质膜中的饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的氧化，MDA大量积累，从而引起衰老，SOD在植物ROS代谢中能够将超氧阴离子歧化产生H2O2和氧气，CAT也能够降解过氧化氢并清除自由基，在SOD、CAT等抗氧化酶的协同作用下植物体内大量积累的自由基被清除，从而维持ROS代谢的动态平衡[2]。王亚萍等[30]研究表明，ClO2处理可以提高猕猴桃中抗氧化酶的活力，抑制MDA含量的上升，延缓果实的后熟衰老进程。本研究发现，ClO2处理显著抑制了ROS的产生和MDA的积累，提高了SOD、CAT活力，这与Chomkitichai等[6]的研究结论相似，龙眼果皮褐变的加剧与果皮组织中ROS的大量产生及清除能力的下降有直接关系，经ClO2处理后显著抑制了ROS的积累，可能是因为ClO2有强氧化性，能与H2O2反应降低其含量。

褐变是一种贮藏性生理病状，果蔬在贮藏过程中普遍发生，如浅色组织出现褐色或原有的色泽转暗等现象，果蔬细胞膜在外界胁迫下遭到破坏，膜系统的透过性增加而功能微弱，不同组织内的酚类物质与多酚氧化酶在有氧条件下生成醌类物质，并与氨基酸、蛋白质进行反应导致果蔬褐变[2]。Vichaiya等[31]发现，ClO2处理能降低龙眼的呼吸强度，抑制PPO、POD活力，提高总酚含量，显著抑制龙眼贮藏期间褐变的发生。Petzold等[32]研究表明，蚕豆的褐变经常与PPO、POD、PAL等酶的存在密切有关，PPO活力增加会促进蚕豆褐变。郭芹等[17]发现，ClO2通过降低MDA含量、抑制PPO和POD活力、维持荔枝果实细胞膜的完整性，从而减轻果实褐变。这些结果均表明，PPO、POD、PAL和总酚在采后果蔬褐变中发挥重要作用。本研究也得出同样的结论，ClO2处理显著抑制蚕豆中PPO、POD活力，提高PAL活力，并且促进贮藏前期酚类物质的合成，从而抑制蚕豆荚的褐变，改善蚕豆的贮藏品质，这与ClO2处理能显著抑制ROS的产生，提高抗氧化酶的活力，增强抗氧化能力这一结果相印证，说明ClO2处理通过提高豆荚的抗氧化能力，减少ROS的积累来抑制蚕豆的褐变。综上所述，30 µL/L ClO2处理能显著提高蚕豆自由基清除能力和抗氧化酶活力，抑制膜脂过氧化反应及酶促褐变，从而显著抑制了蚕豆荚的褐变，维持了蚕豆籽粒的营养和品质，改善蚕豆的贮藏品质。

4 结论

本研究通过测定不同剂量ClO2熏蒸处理蚕豆在贮藏期间的品质指标，筛选出维持蚕豆贮藏品质的ClO2最佳处理剂量为30 µL/L。结果表明，与对照组相比，相同贮藏时间30 µL/L ClO2处理能够明显抑制蚕豆呼吸强度和MDA的积累，维持较高的叶绿素、VC、可溶性蛋白、淀粉含量，提高蚕豆籽粒的食用品质。此外，30 µL/L ClO2处理还可以抑制ROS的生成，维持较高的抗氧化酶活力，显著降低PPO、POD活力，提高PAL活力及总酚含量，从而延缓蚕豆褐变的发生及贮藏品质的下降。综上所述，ClO2处理能够显著抑制蚕豆的褐变，对籽粒贮藏品质的维持可能与其对ROS代谢的调控密切相关。