王逸夫 謝?？? 馬曉鵬 葉夏芳 呂尊富 陸國(guó)權(quán)

摘要：以甘草、甘草+高良姜、甘草+高良姜+丹參3種中草藥配方為保鮮劑，在常溫下通過(guò)浸泡中草藥保鮮劑組合研究中草藥保鮮劑對(duì)鮮切甘薯的保鮮效果。以中草藥配方、浸泡時(shí)長(zhǎng)、取樣時(shí)間為因素，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，根據(jù)鮮切甘薯的品質(zhì)變化及褐變影響，確定適合鮮切甘薯保鮮的中草藥保鮮方案。結(jié)果表明，甘草、甘草+高良姜、甘草+高良姜+丹參3種中草藥劑配方對(duì)鮮切甘薯的過(guò)氧化物酶活性均有顯著抑制作用，但相較對(duì)照組多酚氧化酶活性則出現(xiàn)在取樣時(shí)間內(nèi)維持較高的水平。中草藥處理后鮮切甘薯初期褐變度雖略高于對(duì)照組，但在后期卻有較好的表現(xiàn)，部分組合能夠有效緩解褐變的程度。綜合表明，鮮切甘薯經(jīng)甘草組和甘草+高良姜組浸泡3 min后，其失重率、瞬時(shí)散失率、過(guò)氧化氫酶活性、膠黏性、咀嚼性均好于其他處理組，具有較好的保鮮效果。

關(guān)鍵詞：中草藥保鮮劑;鮮切甘薯;褐變;甘草;高良姜;品質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)： S531.09 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2021）09-0160-07

甘薯，別稱番薯、紅薯等，其塊根中富含淀粉、糖和纖維素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及多種活性物質(zhì)，如花青素、類(lèi)胡蘿卜素和多酚等，具有良好的抗氧化、抗癌、抗衰老等作用，因此，在很多發(fā)達(dá)國(guó)家都將其視為健康食品[1-2]。隨著人們營(yíng)養(yǎng)健康意識(shí)的不斷增強(qiáng)和薯類(lèi)主食化戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，甘薯產(chǎn)業(yè)開(kāi)始轉(zhuǎn)型升級(jí)，其產(chǎn)品逐漸向精深加工方向發(fā)展[3-4]。如今，鮮切果蔬已經(jīng)成為一種消費(fèi)時(shí)尚，簡(jiǎn)便快捷的預(yù)處理產(chǎn)品更能適應(yīng)現(xiàn)在快節(jié)奏的生活，受到消費(fèi)者的好評(píng)[5]，鮮切甘薯也不例外。鮮切甘薯是指將新鮮的甘薯通過(guò)分級(jí)、清洗、整修、去皮、切分、保鮮、包裝等一系列處理[6]，加工成供消費(fèi)者即食或餐飲業(yè)直接使用的一種新式甘薯產(chǎn)品。但目前市面上還未普遍出現(xiàn)，其原因在于鮮切甘薯保鮮技術(shù)尚不成熟。甘薯切分后代謝反應(yīng)迅速活化，呼吸作用加強(qiáng)，同時(shí)鮮切表面極易受到微生物侵染而引起腐敗等品質(zhì)下降表現(xiàn)，失水速率大幅提高，甘薯貨架期縮短嚴(yán)重。此外，機(jī)械切割造成的細(xì)胞破裂導(dǎo)致酶和底物混合，產(chǎn)生酶促褐變反應(yīng)[7-9]，切分表面褐變，失去新鮮產(chǎn)品的特征，大大降低了商品的價(jià)值。本試驗(yàn)主要研究不同種類(lèi)的中草藥劑對(duì)鮮切甘薯保鮮效果的影響，其目的為尋找綠色健康的中藥材保鮮劑[10-13]，為商品化鮮切甘薯的保鮮途徑提供多項(xiàng)選擇。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料：甘薯來(lái)自浙江省杭州市臨安區(qū)板橋鎮(zhèn)農(nóng)場(chǎng)新收鮮薯，品種為心香，薯塊大小一致，無(wú)蟲(chóng)無(wú)病;甘草、高良姜和丁香購(gòu)自聚珍良元旗艦店;丹參和香茅草分別購(gòu)自寶域旗艦店和珈祁堂旗艦店。

儀器：商用手搖切片機(jī)（上海日燦日用品有限公司）;MP2002電子天平（上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司）;便攜式色差儀（上海漢譜光電科技有限公司）;T6-新世紀(jì)分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）;TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀（美國(guó)Food Technology公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 原料的處理方法 （1）本試驗(yàn)于2019年9月在浙江農(nóng)林大學(xué)完成。取甘薯洗凈，去皮，去掉薯塊兩端，用切片機(jī)將其切成厚度為0.6 cm的薯片，備用。（2）中草藥提取液的制備[14]：將甘草、高良姜、丹參、丁香、香茅草分別取200 g并各加1 L自來(lái)水蒸煮至沸騰后再用文火煮30 min，過(guò)濾藥渣，重新定容至1 L，將藥液放入高壓蒸汽鍋中121 ℃ 10 min 滅菌，冷卻后放入4 ℃冰箱保存。

1.2.2 中草藥保鮮劑的選擇 取薯片分別放入藥液中浸泡5 min，用40 ℃烘箱處理10 min，去除表面水分。將樣品裝入真空袋包裝，置于常溫。每隔6 h記錄樣品的褐變情況，通過(guò)觀察評(píng)定對(duì)5份中草藥劑進(jìn)行排序，選擇前3個(gè)作為后續(xù)試驗(yàn)材料。

1.2.3 不同中草藥保鮮劑的配比處理 根據(jù)預(yù)先單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇保鮮效果相對(duì)好的，并將排名第1的中草藥與排名第2、第3的中草藥分別進(jìn)行 1 ∶ 1 及1 ∶ 1 ∶ 1配比，將薯片放入藥劑中分別浸泡3、6、9 min，將浸泡好的樣品瀝干，鋪于臺(tái)面，間隔4、8、16、24、36 h分別取樣，以未經(jīng)過(guò)浸泡的薯片作為對(duì)照組進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2.4 顏色亮度及飽和度變化的測(cè)定 用色差儀進(jìn)行測(cè)量，分別測(cè)出各樣品的L值、a值和b值。用L表示亮度，a表示紅綠色，b表示黃藍(lán)色，用C表示其顏色鮮艷程度，L、C值越大，表示其顏色越鮮艷。

C=L2+a2+b2。

1.2.5 失重率及瞬時(shí)散失率的測(cè)定 失重率及瞬時(shí)散失率的測(cè)定采用質(zhì)量法[15]。公式如下：

失重率=不同時(shí)間樣品質(zhì)量-樣品初質(zhì)量樣品初質(zhì)量×100%;

瞬時(shí)散失率=不同時(shí)間樣品失重率-前一時(shí)間樣品失重率2次測(cè)定時(shí)間差。

1.2.6 褐變度的測(cè)定 取甘薯樣品1 g，分3次加入2 mL蒸餾水研磨勻漿，于800 r/min離心10 min，取上清液2 mL，加入5 mL濃度為95%的乙醇搖勻，于800 r/min離心15 min，在420 nm波長(zhǎng)下測(cè)定其吸光度，結(jié)果以D420 nm表示。

1.2.7 多酚氧化酶的測(cè)定 酶液的制備：稱取5 g組織樣品，置于研缽中，加入5 mL提取緩沖液，在冰浴條件下研磨成勻漿，于4 ℃、8 000 r/min離心 30 min，收集上清液即為酶液提取液，低溫保存?zhèn)溆谩；钚詼y(cè)定：取1支試管，加入4 mL 50 mmol/L、pH值為5.5的乙酸-乙酸鈉緩沖液和1.0 mL 50 mmol/L 鄰苯二酚溶液，最后加入100 μL酶提取液，同時(shí)立即開(kāi)始計(jì)時(shí)。將反應(yīng)混合液導(dǎo)入比色杯中，置于分光光度計(jì)樣品室中。以蒸餾水為參比，在反應(yīng)15 s時(shí)開(kāi)始記錄反應(yīng)體系在波長(zhǎng)420 nm處的吸光度，作為初始值，然后每隔1 min記錄1次，連續(xù)測(cè)定，至少獲得6個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，重復(fù)3次。

1.2.8 過(guò)氧化物酶的測(cè)定 稱取組織1 g放于研缽中，加5 mL 0.05 mol/L的磷酸緩沖液（pH值為5.5）在冰浴中研磨成勻漿。將勻漿全部轉(zhuǎn)入離心管中，在3 000 r/min，4 ℃條件下離心10 min，上清液為酶粗提取液，4 ℃保存?zhèn)溆?。取酶?00 μL，加2.9 mL 0.05 mol/L磷酸緩沖液（pH值為5.5）、1 mL 0.05 mol/L愈創(chuàng)木酚溶液、1.0 mL 2% H2O2，在37 ℃水浴中混合均勻，于470 nm處測(cè)定其吸光度，連續(xù)記錄3 min。以不加酶的反應(yīng)混合液作為對(duì)照，每30 s讀1次數(shù)，以1 min吸光度變化0.01為一個(gè)酶活單位。

1.2.9 硬度、膠黏性、咀嚼性測(cè)定 采用質(zhì)構(gòu)分析儀測(cè)定[16-17]。

2 結(jié)果與分析

2.1 中草藥保鮮劑的選擇

在觀察時(shí)間內(nèi)，丁香組、丹參組和香茅草組最先出現(xiàn)輕微的褐化現(xiàn)象，其中丁香藥液對(duì)鮮切甘薯的染色較為嚴(yán)重，對(duì)甘薯色澤品質(zhì)影響較為嚴(yán)重，這是由于其本身顏色較深，盡管丁香提取物在其他食品上已有了保鮮效果[18-19]。丹參組雖然出現(xiàn)褐化現(xiàn)象，但是褐化面積較小。甘草組和高良姜組至試驗(yàn)結(jié)束沒(méi)有發(fā)生明顯的褐化現(xiàn)象，但是高良姜組極易出現(xiàn)鮮切甘薯軟化的現(xiàn)象，這可能與高良姜具有促進(jìn)細(xì)胞滲透的作用有關(guān)[20]。通過(guò)綜合分析，各中草藥劑的保鮮效果為甘草>高良姜>丹參>香茅草>丁香，故本試驗(yàn)選擇甘草、高良姜和丹參3種中草藥劑作為研究對(duì)象。

2.2 不同中草藥劑對(duì)鮮切甘薯色差值的影響

由表1可知，各處理組中甘草+高良姜組合的3種浸泡時(shí)長(zhǎng)下色差值的相對(duì)變化均偏小，說(shuō)明該藥劑組合對(duì)鮮切甘薯的護(hù)色具有良好的效果。丹參藥劑相對(duì)于甘草和高良姜顏色較深，因此隨著浸泡時(shí)間的增加，甘草+高良姜+丹參組的初始色差值不斷上升。而甘草組隨著浸泡時(shí)間的增加，色差值不斷降低，但變化趨勢(shì)相對(duì)不變，因此認(rèn)為甘草能夠提亮鮮切甘薯，對(duì)于短期護(hù)色具有一定效果。

2.3 不同中草藥劑對(duì)鮮切甘薯失重率的影響

由表2可知，除甘草組浸泡3 min 4 h取樣外，在取樣時(shí)間內(nèi)各處理組的失重率均高于對(duì)照組。而3 min浸泡的甘草組失重率在處理組中是與對(duì)照組最相近的，對(duì)水分的保持能力較其他組合好。在3種浸泡時(shí)長(zhǎng)中，甘草+高良姜組有2次高于或等于其他同浸泡時(shí)長(zhǎng)的處理組。周瑩等認(rèn)為高良姜具有促滲透的作用[20]， 而甘草可能也存在類(lèi)似的作用，鮮切甘薯在浸泡過(guò)程中吸收藥液，因此各處理組的初期含水量相對(duì)高于對(duì)照組。由于在試驗(yàn)過(guò)程中材料是鋪于桌面的，受到空氣流動(dòng)及溫度等的影響，處理組的水分蒸發(fā)量高于對(duì)照組，所以各處理組的失重率基本高于對(duì)照組。

2.4 不同中草藥劑對(duì)鮮切甘薯瞬時(shí)散失率的影響

由表3可知，對(duì)照組的瞬時(shí)散失率在8～12 h取樣時(shí)間段高于各處理組，其余時(shí)間段低于其他處理組。而3 min浸泡的甘草+高良姜+丹參組合和9 min浸泡的甘草組合相對(duì)于其他組的瞬時(shí)散失率較高，不利于鮮切甘薯的保鮮。3 min浸泡的甘草+高良姜+丹參組合在不同的取樣時(shí)間下瞬時(shí)散失率皆低于其他處理組，對(duì)水分的保持能力較好。對(duì)照組在12～24 h 取樣時(shí)間段的瞬時(shí)散失率都低于各處理組，認(rèn)為是在夜間各組的水分散失速度減緩，清晨處理組鮮切甘薯表面的中草藥成分吸水能力更強(qiáng)，延緩了水分散失的速度，因而瞬時(shí)散失率相對(duì)對(duì)照組低。

2.5 不同中草藥劑對(duì)鮮切甘薯褐變度的影響

由表4可知，3 min浸泡的甘草組合36 h取樣時(shí)的褐變度最低，甘草+高良姜組合次之，說(shuō)明對(duì)鮮切甘薯的褐變抑制效果較好。6 min浸泡的甘草+高良姜+丹參組合和9 min浸泡的甘草組合在36 h取樣時(shí)褐變度高于對(duì)照組，褐變抑制效果較差。丹參含有大量的二萜類(lèi)化合物，這也是丹參的藥理活性所在，大部分二萜類(lèi)化合物呈現(xiàn)紅色[21-22]，因此初期甘草+高良姜+丹參組的褐變度隨浸泡時(shí)間不斷上升?？赡苁侵胁菟幎己幸欢ǖ纳匚镔|(zhì)，所以處理組的初期褐變度略高于對(duì)照組，而在后期對(duì)照組褐變度急劇上升，而處理組的褐變度穩(wěn)定變化，認(rèn)為中草藥中含有穩(wěn)定鮮切甘薯化學(xué)成分的物質(zhì)。處理組中部分突變的數(shù)值，可能與甘薯的個(gè)體差異較大有關(guān)。

2.6 不同中草藥劑對(duì)鮮切甘薯多酚氧化酶的影響

多酚氧化酶在植物中多以潛伏形式存在，能與相關(guān)膜系統(tǒng)緊密結(jié)合，在成熟、傷害、衰老或脅迫條件下，膜受傷害而活化，并導(dǎo)致多酚氧化酶活性增加，這種誘導(dǎo)的多酚氧化酶僅在受誘導(dǎo)部位出現(xiàn)，具有防御性的保衛(wèi)功能[23]。由表5可知，對(duì)照組多酚氧化酶活性在4 h取樣時(shí)較大，之后其活性維持在較低水平。3 min浸泡的甘草+高良姜組合的多酚氧化酶活性在36 h取樣時(shí)相對(duì)其他處理組低，與對(duì)照組數(shù)值較為接近，保鮮效果相對(duì)較好。而處理組的多酚氧化酶活性在8 h取樣之后整體陸續(xù)出現(xiàn)維持在較高水平的現(xiàn)象，在36 h取樣時(shí)6 min浸泡的甘草+高良姜+丹參組合的多酚氧化酶活性最高，不利于鮮切甘薯的保鮮。

多酚氧化酶作為催化劑，能和反應(yīng)的原有底物形成一系列中間產(chǎn)物，散失活性[24]。因此，在對(duì)照組中多酚氧化酶活性在4 h取樣時(shí)達(dá)到最高，之后下降平穩(wěn)。但各處理組中的多酚氧化酶活性普遍存在較高的活性，可能甘草等中草藥中存在能夠維持多酚氧化酶活性的物質(zhì)。

2.7 不同中草藥劑對(duì)鮮切甘薯過(guò)氧化物酶活性的影響

過(guò)氧化物酶是引起鮮切薯類(lèi)褐變的主要酶[24]。由表6可知，對(duì)照組過(guò)氧化物酶活性呈上升趨勢(shì)，在24、36 h取樣時(shí)活性較強(qiáng)，而各處理組的過(guò)氧化物酶活性上升相對(duì)較少，可見(jiàn)3種中草藥配方均有抑制過(guò)氧化物酶活性的作用。甘草+高良姜組3種浸泡時(shí)長(zhǎng)下的過(guò)氧化物酶活性抑制效果排前3，且隨著浸泡時(shí)間的增加，活性抑制效果下降，推測(cè)鮮切甘薯內(nèi)的水分含量越多酶活性越強(qiáng)，且因?yàn)樗肿虞^中草藥的其他成分更易進(jìn)入細(xì)胞，因此效果略有下降。3 min甘草處理組在36 h取樣時(shí)過(guò)氧化物酶活性突升，這可能是甘薯的個(gè)體差異或者受到微生物侵染問(wèn)題的影響。甘草+高良姜組在不同的浸泡時(shí)長(zhǎng)中，具有穩(wěn)定的表現(xiàn)，可見(jiàn)其對(duì)過(guò)氧化酶活性具有穩(wěn)定的抑制作用。

2.8 不同中草藥劑對(duì)鮮切甘薯硬度的影響

硬度是反映果實(shí)質(zhì)地及衡量貯藏效果的一個(gè)重要指標(biāo)[25-26]。由表7可知，對(duì)照組的硬度值呈波動(dòng)性變化，分別在4、24 h取樣時(shí)出現(xiàn)2個(gè)峰值。與對(duì)照組相比，多數(shù)處理組的第1個(gè)峰值出現(xiàn)晚于對(duì)照組，原因認(rèn)為是浸泡后的鮮切甘薯含水量高于對(duì)照組，雖然水分散失速率高于對(duì)照組，但依舊延緩了其因水分散失造成的鮮切甘薯硬度問(wèn)題。3 min浸泡的甘草+高良姜+丹參組合的硬度值在0至24 h取樣內(nèi)變化起伏不大，維持在一定的水平，說(shuō)明在24 h取樣內(nèi)短時(shí)間浸泡甘草藥劑對(duì)保持鮮切甘薯的硬度變化具有延緩作用，可見(jiàn)其保鮮效果良好。

2.9 不同中草藥劑對(duì)鮮切甘薯膠黏性的影響

膠黏性影響了鮮切甘薯的食用品質(zhì)[25-26]。由表8可知，對(duì)照組甘薯的膠黏性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在8 h取樣時(shí)膠黏性數(shù)值最高。處理組中除3 min浸泡后的甘草+高良姜+丹參組、6 min浸泡后的甘草組、9 min浸泡后的甘草+高良姜組在后期出現(xiàn)較大起伏外，其余處理組的膠黏性維持在一個(gè)穩(wěn)定水平，可見(jiàn)中草藥劑對(duì)于維持鮮切甘薯的膠黏性具有一定作用，能夠延緩鮮切甘薯的膠黏性變化。

2.10 不同中草藥劑對(duì)鮮切甘薯咀嚼性的影響

咀嚼性是鮮切甘薯的一項(xiàng)食品品質(zhì)指標(biāo)[25-26]。由表9可知，對(duì)照組咀嚼性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在12 h取樣時(shí)有明顯下降，8 h取樣時(shí)為最大值。3 min浸泡時(shí)長(zhǎng)的各處理組的初始咀嚼性與對(duì)照組相近，隨著浸泡時(shí)間的增加，除甘草處理組外其余組咀嚼性出現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)，對(duì)于鮮切甘薯的品質(zhì)影響較大。中草藥劑對(duì)于鮮切甘薯的咀嚼性數(shù)值波動(dòng)有較大的影響，隨著浸泡時(shí)間的增加，各藥劑處理組的咀嚼性波動(dòng)增加，可以認(rèn)為在鮮切甘薯變質(zhì)的生理變化過(guò)程中，中草藥劑打亂了其中變化，具體作用機(jī)制需要進(jìn)一步探討。其中，3 min 浸泡的甘草+高良姜組合的咀嚼性變化趨勢(shì)與對(duì)照組相反，呈現(xiàn)先下降后上升的變化趨勢(shì)，但在取樣時(shí)間內(nèi)的咀嚼性波動(dòng)性較小，對(duì)于鮮切甘薯的品質(zhì)有較好的保持作用。

3 討論與結(jié)論

在儲(chǔ)藏過(guò)程中，鮮切甘薯的品質(zhì)下降，主要是由水分散失、褐變、硬度等品質(zhì)變化所引起。本試驗(yàn)采用3種中草藥配方，在一定程度上對(duì)鮮切甘薯的保鮮具有一定作用，3種中草藥配方間的差異并不顯著，相比于對(duì)照組，3種中草藥處理組都在過(guò)氧化物酶活性的抑制上具有顯著作用，推測(cè)可能是甘草中的甘草次酸[27]抑制了過(guò)氧化物酶的活性，具體的作用機(jī)制需要進(jìn)一步探討。而相對(duì)于單一的甘草藥劑，另外2種復(fù)合藥劑的多個(gè)指標(biāo)出現(xiàn)較大的波動(dòng)，這可能是不同中草藥間相互產(chǎn)生了作用或者高良姜中某部分成分單獨(dú)引起的，這其中的作用機(jī)制需要進(jìn)一步研究。

浸泡時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)影響鮮切甘薯吸收藥劑的效果及內(nèi)部變化，在眾多處理組中，3 min浸泡時(shí)長(zhǎng)的甘草組和甘草+高良姜組在失重率、瞬時(shí)散失率、過(guò)氧化氫酶活性、膠黏性、咀嚼性相對(duì)于其他處理組表現(xiàn)良好，保鮮效果顯著。中草藥之間相互作用或與鮮切甘薯發(fā)生反應(yīng)或因甘薯個(gè)體差異影響，造成指標(biāo)波動(dòng)性較大，其中的機(jī)制需要進(jìn)一步研究。

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