不同贮藏期马铃薯块茎鲜切后货架品质变化规律

1、PAGE PAGE - 15 -不同贮藏期马铃薯块茎鲜切后货架品质变化规律马铃薯(SolanumtuberosumL.)为茄科茄属一年生草本植物，富含淀粉、膳食纤维、维生素和氨基酸等营养物质，素有“地下苹果”之美誉1。马铃薯除具有丰富的营养物质外，还有多种生物活性物质，如多酚、黄酮等，使其具有预防消化系统疾病、抑制肥胖、维持机体平衡等功效，可广泛用于食品、医药等领域2。近年来，随着人民生活质量的提高和生活节奏的加快，鲜切马铃薯因其安全、清洁、新鲜、食用方便等诸多特点而受到消费者的青睐3。马铃薯块茎鲜切后极易发生酶促褐变，鲜切产品变褐变黑，导致其感官品质下降、营养流失、货架期缩短，严重制约其产业

2、发展4。目前，鲜切马铃薯褐变的研究多采用物理方法(如真空包装2、超声波5)和化学方法(如添加抗坏血酸6、L-半胱氨酸7)等。但关于采后不同贮藏期马铃薯对其鲜切产品褐变的影响鲜有报道，鉴于此，本实验以华颂七号品种马铃薯为试材，对不同贮藏期的马铃薯块茎进行鲜切加工，于4下贮藏，旨在探讨不同马铃薯块茎贮藏期对其鲜切产品褐变及抗氧化酶活性的影响，以期进一步明确不同贮藏期下马铃薯鲜切产品的品质动态变化规律，为生产加工中确定适宜的鲜切马铃薯产品销售期提供理论依据。1材料与方法1.1材料与试剂马铃薯(华颂七号)，乌兰察布市察右前旗农场；40cm25cm型0.03mm厚度PE保鲜袋，北京华盾雪花塑料有限公司；

3、浓盐酸、甲醇、冰醋酸，天津市光复科技发展有限公司；NaClO、邻苯二酚，国药集团化学试剂有限公司；愈创木酚、Na2HPO4，西陇化工股份有限公司。以上试剂均为分析纯。1.2仪器与设备GY-3型硬度计，浙江托普仪器有限公司；UV-1800紫外分光光度计，上海精密科学仪器有限公司；Agilent7820A气相色谱仪，安捷伦科技有限公司；TGL-20M高速台式冷冻离心机，湖南湘仪离心机仪器有限公司；CR400色差计，日本KonicaMinolta公司；F-940便携式气体分析仪，美国FELIX公司。1.3实验方法1.3.1马铃薯分组及处理方法选取大小一致、外形完好、无机械伤和病虫害的马铃薯作为试材，

4、4下贮藏90d。每隔30d取10kg样品进行鲜切加工，设置T0组为贮藏0d，T1组为贮藏30d，T2组为贮藏60d，T3组为贮藏90d。具体操作如下：将马铃薯于NaClO溶液(体积分数1%)中浸泡10min，削皮鲜切产品(长约7cm，宽约5cm，厚度约为3mm)后用去离子水清洗1min，然后用吸水纸迅速将鲜切产品擦干装入0.03mm的PE保鲜袋中，每袋放9片，折口，于4冷库贮藏(相对湿度85%90%)，每天进行相关指标测定及取样冻存，每组进行3次重复实验。1.3.2感官评价感官评价参考周文萍等8的方法。选择本实验室经过感官评价训练的9名人员，对鲜切产品色泽、质地进行评分，取平均值作为样品的感官

5、得分。评分标准如表1所示。表1不同贮藏期马铃薯块茎鲜切产品感官评分标准Table1Standardsforsensoryevaluationoffresh-cutpotatoesduringdifferentstorageperiods1.3.3色差、褐变指数、硬度、呼吸强度和乙烯释放量的测定色差：使用CR-400色差计于每个鲜切产品的上中下部位分别随机选择3个点进行测量。褐变指数(browningindex，BI)：参照PALOU等9的方法计算。硬度：使用GY-3型硬度计在每个鲜切产品的上、中、下部位分别取3个点测定。呼吸强度：将马铃薯切片置于500mL密闭容器放在4库中30min，使用F-

6、940便携式气体分析仪测定其呼吸强度，重复测定3次。乙烯释放量：采用气相色谱法测定2。将马铃薯切片置于1L密闭容器中放置1h，顶空抽吸1mL气体，将其注入气相色谱仪(Agilent7820A)中。仪器设定：载气压力及流量为0.5MPa，流量为30mL/min；辅助气为氢气压力0.4MPa，检测器室温200；进样方式为无分流进样，1min后打分流阀。1.3.4总酚、类黄酮、木质素和各酚类物质含量测定总酚含量和类黄酮含量的测定参考徐冬颖等2的方法：称取1g样品，加入5mL1%盐酸-甲醇溶液，充分研磨提取，于4，12000g条件下离心10min。取上清液分别于280、325nm测定吸光度值。木质素含

7、量测定参照YIN等10的方法：称取3g样品，加入3mL乙醇(体积分数95%)研磨匀浆，在12000g，4离心10min，取沉淀物用乙醇(体积分数95%)冲洗3次，再用V(乙醇)V(正已烷)=12溶液冲洗3次，将沉淀物干燥至恒重，将其溶于1mL溴化乙酰-冰醋酸(体积分数25%)溶液中，70恒温水浴30min，冷却后加入1mLNaOH(2mol/L)溶液中止反应，然后加入2mL冰醋酸和0.1mL盐酸羟胺(7.5mol/L)，4，12000g离心，取上清液0.02mL，用冰醋酸定容至5mL，在280nm下测定样品吸光度值，重复测3次。酚类物质含量测定采用高效液相色谱法11：称取2g样品加入到2mL甲

8、醇中，40kHz超声处理1h,10000g离心15min，取上清液，用微孔滤膜(0.22m)过滤后用于HPLC分析。流动相A：体积分数为1%甲酸水溶液；流动相B：甲醇(99.9%)；色谱柱为EclipsePlusC18(250mm4.6mm，5m)；进样量10L，流速0.6mL/min，柱温30，检测波长280nm。1.3.5相关酶活力的测定多酚氧化酶(polyphenoloxidase，PPO)、过氧化物酶(peroxidase，POD)和苯丙氨酸解氨酶(phenylalnineammonialyase，PAL)活性参照徐冬颖等2的方法测定。以1g鲜质量样品分别在410、290nm处1min

9、吸光度变化0.01为1个PPO、PAL活性单位(U)；以1g鲜质量样品在470nm处1min吸光度变化1为1个POD活性单位(U)。4-香豆酰辅酶A连接酶(4-coumarylcoAligase，4CL)和肉桂酸-4-羟化酶(cinnamicacid4-hydroxylase，C4H)活力的测定参考范存斐等12方法。以1g鲜质量样品在290、340nm处1h吸光度变化0.01为1个4CL、C4H活性单位(U)。1.4数据统计分析利用SPSS17.0软件对数据进行差异显著性检验(P0.05)及相关性分析，图中相同货架期的不同小写字母表示数据之间的差异性(P0.05)；利用Origin2022软件

10、作图。2结果与分析2.1贮藏期对马铃薯块茎鲜切产品的感官品质及色泽的影响感官评分是评价鲜切果蔬品质的重要方法之一，主要包括外观品质、色泽、味道、质地等，可直观反映果蔬的商品价值13。如图1-a所示，不同贮藏期马铃薯块茎鲜切产品在货架期04d内，各处理组感官得分均呈下降的趋势，且感官评分70，失去商品性。在货架期第2天时，T0和T1处理组感官评分显著高于T2和T3处理组(P0.05)，T2和T3处理组鲜切产品表面呈严重红褐色，感官评分分别为67.3、64.5，失去商品价值。而T0和T1处理组仅出现轻微褐变，鲜切产品表面呈淡黄色，至货架期第3天时,T1和T2处理组产品表面才出现较为严重的褐变，其感

11、官评分分别为70.8、70.1，达商品极限，其外观品质如图1-e所示。综上可知，随着马铃薯贮藏时间的延长，其鲜切产品货架期感官品质迅速下降，货架期缩短。由图1-b图1-d可知，随着货架期的延长，4组处理的马铃薯鲜切产品均呈现出L*值减小，a*值和BI值增大的趋势，货架期间马铃薯褐变程度增加，鲜切产品表面变暗、黄绿色减少。在货架3d时，a*值在T0和T1处理间差异不显著(P0.05)，但在其他处理组均有显著差异(P0.05)。此外，4组处理的L*值和BI值均出现显著差异(P0.05)。这说明，随着贮藏期的延长，马铃薯块茎鲜切产品在货架期间加速褐变。a-感官评分；b-L*值；c-a*值；d-BI；

12、e-外观品质图1贮藏期对马铃薯块茎鲜切产品的感官评分、L*值、a*值、BI和外观品质的影响Fig.1EffectsofdifferentstorageperiodsonsensoryevaluationandL*,a*,BIvaluesandappearanceoffresh-cutpotatoes2.2贮藏期对马铃薯块茎鲜切产品硬度的影响由图2可知，各贮藏期马铃薯鲜切产品硬度在货架期间均呈下降趋势，且在整个货架期间，T0和T1处理组鲜切产品硬度均显著高于其他两个处理组(P0.05)。至货架结束时，T0、T1、T2和T3处理组马铃薯鲜切产品硬度分别降为初始的92.5%、90.7%、84.9%和

13、82.9%。由上可知，贮藏时间越长，马铃薯块茎鲜切产品的硬度在货架期间下降也更为迅速。图2贮藏期对马铃薯块茎鲜切产品硬度的影响Fig.2Effectsofdifferentstorageperiodsonfirmnessoffresh-cutpotatoes2.3贮藏期对马铃薯块茎鲜切产品呼吸强度和乙烯释放量的影响呼吸强度和乙烯释放量是反应果蔬成熟与衰老的重要指标14。由图3-a可知，各处理组的马铃薯经鲜切加工后，在货架初期，呼吸强度均急剧上升，货架1d时达到峰值，然后逐渐下降，这可能是由于切割产生的机械伤诱发了切片呼吸速率的急剧上升，之后随着马铃薯切片的褐变衰老，其呼吸强度逐渐下降，至货架期

14、结束时，4组处理的马铃薯鲜切产品呼吸强度分别为5.87、6.99、8.38、9.85mg/(kgh)。这说明随着马铃薯块茎贮藏时间的延长，各处理组鲜切产品的呼吸强度在货架期间亦相应增加。a-呼吸强度；b-乙烯释放量图3贮藏期对马铃薯块茎鲜切产品呼吸强度和乙烯释放量的影响Fig.3Effectsofdifferentstorageperiodsonrespirationintensityandethylenereleaseoffresh-cutpotatoes如图3-b所示，随着货架期的延长，各处理组马铃薯鲜切产品乙烯释放量均呈上升的趋势。整个货架期间，T0与T1处理组马铃薯鲜切产品乙烯释放量显

15、著低于其他两处理组(P0.05)。因此，贮藏前30d(即T0和T1处理组)的马铃薯鲜切产品产生较低的乙烯含量，更利于保持其货架期的品质。2.4贮藏期对马铃薯鲜切产品的总酚含量影响酚类物质是重要的抗氧化物质之一，同时也是果蔬酶促褐变的关键底物15。由图4-a可知，至货架期第2天时，T0与T1处理组马铃薯鲜切产品总酚含量显著高于T2与T3处理组(P0.05)。由图4-b和4-c可知，绿原酸是鲜切马铃薯中含量最高的酚类物质，肉桂酸次之，在货架期间其含量均呈下降趋势。由图4-d图4-f可知，4组处理没食子酸、儿茶素和对羟基甲苯酸在货架期间均呈先上升后下降的趋势，没食子酸含量在货架第2天时达到峰值；除T

16、2处理组外，儿茶素和对羟基苯甲酸均在货架第3天时达到峰值，这可能是由于货架前期PPO活性下降，减缓了其分解和消耗。由图4-g可知，各处理组阿魏酸在货架期间呈先下降后上升趋势，T0组阿魏酸含量显著高于其他处理组(P0.05)。由图4-h可知，各处理组对香豆酸含量呈先升高后降低的趋势，在第3天时达到峰值，这可能由于货架后期木质素迅速合成消耗大量的对香豆酸从而导致其含量降低。综上，随着贮藏期的延长，马铃薯鲜切产品中总酚含量不断降低，其中绿原酸和肉桂酸含量下降较为明显，且在货架期间的含量亦不断下降。a-总酚；b-绿原酸；c-肉桂酸；d-没食子酸；e-儿茶素；f-对羟基苯甲酸；g-阿魏酸；h-对香豆酸图

17、4贮藏期对马铃薯块茎鲜切产品酚类物质含量的影响Fig.4Effectsofdifferentstorageperiodsonthecontentofphenolics2.5贮藏期对马铃薯块茎鲜切产品的类黄酮和木质素含量的影响果蔬在成熟衰老的过程中会产生大量活性氧，从而损伤细胞膜，导致营养物质的流失，加速褐变，而类黄酮对活性氧和自由基具有清除能力16。由图5-a可知，在货架期间，各处理组马铃薯鲜切产品的类黄酮含量均呈上升趋势，且T0处理组的类黄酮含量显著高于其他处理组(P0.05)。货架期结束时T0和T1处理组类黄酮含量分别为2.2、2.1mg/g，远高T2和T3组的1.8、1.7mg/g。说明

18、贮藏时间越短，货架期间马铃薯类黄酮含量越高，清除活性氧和自由基的能力越强。a-类黄酮；b-木质素图5贮藏期对马铃薯块茎鲜切产品的类黄酮和木质素含量的影响Fig.5Effectsofdifferentstorageperiodsonflavonoidandlignincontentsoffresh-cutpotatoes机械损伤会诱导木质素合成，促进木质素的积累，加速组织木质化，造成果蔬食用品质下降17。如图5-b所示，随着货架期的延长，马铃薯鲜切产品的木质素含量整体呈上升的趋势。至货架期4d时，T1、T2、T3处理组木质素含量分别为T0处理组的1.2、1.7、2.4倍。这表明马铃薯贮藏时间越短

19、，其鲜切产品货架期木质素含量越低，木质化程度越低。2.6贮藏期对马铃薯块茎鲜切产品的PAL、C4H和4CL活性的影响PAL是苯丙烷类物质代谢中与酚类物质生物合成直接相关的酶，能够将苯丙氨酸分解成酚类和类黄酮等物质18。由图6-a可知，货架期间各处理组的马铃薯鲜切产品PAL活性均呈上升的趋势，且酶活性T0T1T2T3。这表明贮藏前期(即T0和T1)，马铃薯鲜切产品在货架期中PAL活性较高，有利于促进酚类物质的合成。a-PAL；b-C4H；c-4CL图6贮藏期对马铃薯块茎鲜切产品PAL、C4H和4CL活性的影响Fig.6EffectsofdifferentstorageperiodsonPAL,C

20、4Hand4CLactivityoffresh-cutpotatoesC4H和4CL活性的高低与木质素含量密切相关19。如图6-b图6-c所示，各处理组的C4H和4CL活性在货架期间整体均呈上升趋势。其中，T2与T3处理组中的C4H、4CL活性显著高于其他两个处理组(P0.05)。因此，随着马铃薯贮藏时间的延长，其鲜切产品的C4H和4CL在货架期中具有更高的活性，促进木质素的合成，加速了鲜切产品木质化进程，降低产品品质。2.7贮藏期对马铃薯鲜切产品的PPO和POD活性的影响PPO可催化酚类物质氧化形成褐色物质，从而引发酶促褐变20。由图7-a可知，在货架期间，PPO活性呈先下降后上升的趋势，且

21、T0和T1处理组酶活性均显著低于其他两个处理组。至货架期4d时，T1、T2和T3处理组的PPO活性分别是T0组的1.1、1.2、1.35倍。故马铃薯块茎贮藏期时间越长，其鲜切产品PPO活性越高，加速了产品货架期间酶促褐变进程。a-PPO；b-POD图7贮藏期对马铃薯块茎鲜切产品PPO和POD活性的影响Fig.7EffectsofdifferentstorageperiodsonPPOandPODactivityoffresh-cutpotatoesPOD亦可通过将酚类和类黄酮类物质氧化参与酶促褐变21。由图7-b可知，在整个货架期间，不同处理组马铃薯鲜切产品POD活性均呈先上升后下降的趋势，其

22、中T0与T1处理组的酶活性显著低于其他两处理组(P0.05)，且两组间无差异(P0.05)。故随着马铃薯块茎贮藏期的延长，其鲜切产品POD活性增加，促进酚类和类黄酮物质氧化褐变。2.8不同贮藏期马铃薯块茎鲜切产品各指标皮尔森相关性矩阵通过对不同贮藏期马铃薯鲜切产品货架期间生理指标与褐变相关的酶活性之间进行相关性分析，图8表明在不同贮藏期中BI均与C4H呈显著正相关。在T0处理组中，BI与L*值、硬度和绿原酸含量呈显著负相关，与4CL酶活性呈显著正相关。在T1处理组中，BI与乙烯释放量、阿魏酸含量和4CL活性呈显著正相关；与绿原酸含量、总酚含量、类黄酮含量、硬度、L*值和褐变相关酶(POD、PP

23、O、PAL)活性均呈显著负相关。在T2处理组中，BI与L*值、肉桂酸含量、总酚含量、硬度和POD活性呈显著负相关。在T3处理组中，BI与L*值呈极显著负相关，与绿原酸和肉桂酸含量呈显著负相关。综上，马铃薯鲜切产品褐变与各指标间存在不同程度的相关性，其中绿原酸含量、C4H和4CL活性与褐变程度尤为密切。图8不同贮藏期马铃薯块茎鲜切产品各指标皮尔森相关性矩阵Fig.8EffectsofdifferentstorageperiodsonPearsoncorrelationmatrixoffresh-cutpotatoesindifferentstorageperiods注：*显著相关(P0.05)；*极显著相关(P0.01)3结论与讨论果蔬经鲜切加工处