馮巖巖，梁曉穎，公立群，孫 妍，楊睿智，王慶國(guó)

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安 271000）

茄子作為一種重要的蔬菜作物，富含豐富的礦物質(zhì)、維生素和花青素等多種營(yíng)養(yǎng)成分，且具有較高的自由基清除能力，能保護(hù)心血管，還具有抗癌和抗衰老的作用[1]。鮮切茄子既保留了茄子原有的營(yíng)養(yǎng)，又具有方便、即食的優(yōu)點(diǎn)，使鮮切茄子具有較好的市場(chǎng)前景[2]。然而切割過(guò)程可能會(huì)導(dǎo)致鮮切茄子出現(xiàn)水分流失、軟化、微生物污染、褐變等問(wèn)題，從而降低鮮切茄子品質(zhì)。其中，酶促褐變是茄子加工中最主要的限制因素之一[3]。

目前，抑制鮮切茄子酶促褐變的主要方法多集中在使用生物化學(xué)保鮮劑，如抗壞血酸、檸檬酸、阿魏酸、苯甲酸、谷氨酸等，均可通過(guò)降低鮮切茄子多酚氧化酶（Polyphenol oxidase，PPO）活性，延緩其褐變[4?6]。近年來(lái)，天然植物提取物由于其本身環(huán)保、對(duì)人體安全有益，已引起人們的廣泛關(guān)注[7?9]，尤其是天然植物提取物中含硫化合物。如3-巰基-2-丁醇作為一種競(jìng)爭(zhēng)性褐變抑制劑，可以通過(guò)抑制PPO活性來(lái)減少酪氨酸的消耗[10]；麥角硫因處理能顯著抑制雙孢蘑菇和平菇的褐變，延長(zhǎng)其貨架期[11?12]。

課題組前期通過(guò)對(duì)多種植物中的天然含硫成分的結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行分析，篩選出含硫物質(zhì)硫代乙酸糠酯（Furfuryl thioacetate，F(xiàn)T）。FT天然存在于咖啡中，常作為食用調(diào)味劑廣泛用于飲料、冷飲、糖果和其他食品中[13]。目前，尚未見(jiàn)任何關(guān)于FT用于果蔬采后保鮮的相關(guān)報(bào)道。因此，本文以FT處理后的鮮切茄子為研究對(duì)象，研究了FT對(duì)鮮切茄子感官、褐變度、PPO、POD、PAL、總酚含量等的影響，為抑制鮮切茄子褐變提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

本文選用新鮮茄子（綠萼墨長(zhǎng)茄）為試驗(yàn)材料，于2021年3月購(gòu)買(mǎi)于泰安當(dāng)?shù)嘏l(fā)市場(chǎng)。購(gòu)買(mǎi)時(shí)要求原料新鮮、形狀均勻、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)老化、無(wú)病蟲(chóng)害等。FT 純度>99%，食品級(jí)試劑，武漢卡諾斯科技有限公司；可溶性聚乙烯聚吡咯烷酮、鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚、磷酸二氫鈉、丙酮等 均為國(guó)產(chǎn)分析純級(jí)試劑。

CR-400 手持色差計(jì) 柯尼卡美能達(dá)公司；TGL 20MC 高速冷凍離心機(jī) 長(zhǎng)沙英泰有限公司；TU-1810PC 紫外分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；YP6102 電子秤 上海精密儀器有限公司；Mini-20 制冰機(jī) 江蘇雪科電器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

以新鮮茄子為原料進(jìn)行切后FT浸泡處理，根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定0.64 mmol/L FT為最佳處理?xiàng)l件。

首先將新鮮茄子去柄后用清水清洗，放入0.2 mL/L次氯酸鈉溶液中消毒3 min，將去皮后的茄子縱向一分為二后切成2 cm左右的薄片，然后分別用0（對(duì)照）和0.64 mmol/L的FT溶液浸泡15 min，取出后瀝干水分。每個(gè)濃度隨機(jī)裝入18個(gè)PE自封袋中，每袋約150 g，并置于4 ℃中貯藏。分別在第0、1、2、3、4和5 d隨機(jī)取3袋，進(jìn)行總體感觀評(píng)價(jià)后，將剩余樣品切碎后放入液氮中冷凍，再用液氮研磨儀研磨成粉末后于?80 ℃下貯存，用于后續(xù)相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 總體感官評(píng)價(jià) 總體感官評(píng)價(jià)包括總體感官質(zhì)量和褐變?cè)u(píng)價(jià)，參考Ma等[14]的方法進(jìn)行。由5名本實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的人員進(jìn)行評(píng)價(jià)，每個(gè)處理選取10片?？傮w感官評(píng)價(jià)低于6分即認(rèn)為失去商品價(jià)值。

1.3.2 褐變度 參照Ru等[10]的方法測(cè)定。取1 g冷凍茄子粉末，加入5 mL蒸餾水，渦旋振蕩。于25 ℃保溫5 min后，在4 ℃條件下，10000 r/min離心10 min，取上清液于410 nm下測(cè)定褐變度。

1.3.3 多酚氧化酶（PPO）、過(guò)氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性 分別參考Feng等[15]、愈創(chuàng)木酚法[16]、苯丙氨酸比色法[17]的方法進(jìn)行PPO、POD和PAL的活性。

1.3.4 醌含量 參考Meng等[18]的方法，略有改動(dòng)。取1 g冷凍茄子粉末于15 mL離心管中，加入5 mL甲醇，混勻，在25 ℃下超聲處理30 min，10000 r/min離心10 min。取0.5 mL上清液與1 mL福林酚混勻，在室溫下避光反應(yīng)5 min后加入3 mL 10% 的NaCO3溶液和5 mL去離子水，混勻后于25 ℃恒溫水浴中反應(yīng)1 h，于437 nm下測(cè)定吸光度值。醌含量以O(shè)D/g表示。

1.3.5 總酚含量 取1 g冷凍茄子粉末于15 mL離心管中，加入5 mL 70%的丙酮，渦旋振蕩，室溫下放置2 h，參考劉箕箕[19]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.6 總抗氧化能力（DPPH） 取1 g茄子冷凍粉末于離心管內(nèi)，用95%乙醇定容至10 mL后，在50 ℃下超聲30 min，參考王紅穎等[20]的方法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有樣品均設(shè)3個(gè)重復(fù)。所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2021進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差形式表示。采用SPSS 17.0進(jìn)行方差分析（P<0.05表示差異顯著），采用Sigmaplot 12.0進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 FT對(duì)鮮切茄子貯藏過(guò)程中總體感官評(píng)價(jià)和褐變度的影響

鮮切產(chǎn)品總體感官質(zhì)量分值越高，褐變分值越低，說(shuō)明褐變抑制效果越好[18]。褐變度通常被認(rèn)為是一種間接度量指標(biāo)，用于反映鮮切產(chǎn)品的褐變程度[21?22]。如圖1A和圖1B所示，0 mmol/L FT處理（對(duì)照）鮮切茄子在第1 d已經(jīng)嚴(yán)重褐變，總體感官質(zhì)量分值低于6分，已失去商品價(jià)值；0.64 mmol/L FT處理在第4 d開(kāi)始輕微褐變，貯藏至第5 d仍保持較好的品質(zhì)，總體感官質(zhì)量分值高于6分，仍具有商品價(jià)值。如圖1C所示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，鮮切茄子的褐變度逐漸升高，0.64 mmol/L FT處理的褐變度均顯著低于對(duì)照（P<0.05）。與對(duì)照相比，0.64 mmol/L FT處理能較好的保持鮮切茄子外觀色澤（圖1D）。以上結(jié)果表明0.64 mmol/L FT處理可顯著抑制鮮切茄子的褐變，保持較好的感官品質(zhì)，可延長(zhǎng)鮮切茄子貨架期至第5 d。

圖1 FT對(duì)貯藏過(guò)程中鮮切茄子總體感官評(píng)價(jià)和褐變度的影響Fig.1 Effects of FT on total sensory evaluation and browning degree of fresh-cut eggplant during storage

2.2 FT處理對(duì)鮮切茄子貯藏過(guò)程中PPO和POD活性的影響

貯藏過(guò)程中鮮切茄子PPO和POD活性的變化如圖2所示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，0 mmol/L FT處理（對(duì)照）的PPO和POD活性基本保持平穩(wěn)趨勢(shì)。貯藏第0 d，0.64 mmol/L FT處理的鮮切茄子PPO和POD的活性分別為76.89和97.78 U·g?1，而對(duì)照分別為353.78和193.22 U·g?1。0.64 mmol/L FT處理后鮮切茄子PPO和POD的活性逐漸上升，但在整個(gè)貯藏過(guò)程中顯著低于對(duì)照（P<0.05）。以上結(jié)果表明，F(xiàn)T處理可顯著抑制鮮切茄子貯藏期間PPO和POD的活性。

圖2 FT對(duì)貯藏過(guò)程中鮮切茄子PPO和POD活性的影響Fig.2 Effect of FT on PPO and POD activities of fresh-cut eggplant during storage

PPO是一種關(guān)鍵的氧化酶，能催化酚類(lèi)物質(zhì)氧化成醌，導(dǎo)致組織變色[1]。研究表明不同品種的茄子褐變程度不同，可能是由于PPO的活性不同所致[23]。FT處理可延緩PPO活性的升高，從而降低酚類(lèi)物質(zhì)的分解，進(jìn)而延緩鮮切茄子顏色的變化。POD是一種重要的氧化還原酶，既能催化酚類(lèi)物質(zhì)形成黑色素，也能作為逆境脅迫下酶促防御系統(tǒng)的關(guān)鍵酶，參與生物體內(nèi)自由基的清除[18,24]。FT處理后POD活性降低，說(shuō)明POD主要作為氧化酶參與反應(yīng)，抑制了酚類(lèi)物質(zhì)的分解。貯藏第0 d，F(xiàn)T處理后的PPO活性下降至對(duì)照的1/3倍以上，而POD活性下降程度不足對(duì)照的1/2倍，即FT處理對(duì)鮮切茄子PPO活性的抑制程度大于對(duì)POD的抑制程度。一般認(rèn)為在鮮切果蔬褐變中，PPO的貢獻(xiàn)大于POD的貢獻(xiàn)[25]。因此PPO可能是FT抑制鮮切茄子酶促褐變的關(guān)鍵酶。

2.3 FT處理對(duì)鮮切茄子貯藏過(guò)程中醌含量的影響

醌為鮮切果蔬酶促褐變產(chǎn)物，鮮切果蔬中醌含量越高，其褐變?cè)絿?yán)重[18]。如圖3所示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，醌含量逐漸上升。貯藏第0 d，0 mmol/L FT處理（對(duì)照）和0.64 mmol/L FT處理間無(wú)差異，貯藏第1 d開(kāi)始，0.64 mmol/L FT處理的鮮切茄子中醌含量顯著低于對(duì)照（P<0.05）。結(jié)果表明FT處理可顯著抑制醌含量，從而減輕貯藏期間鮮切茄子的褐變。

圖3 FT處理對(duì)貯藏過(guò)程中鮮切茄子醌含量的影響Fig.3 Effect of FT on quinone contents of fresh-cut eggplant during storage

2.4 FT處理對(duì)鮮切茄子貯藏過(guò)程中PAL活性和總酚含量的影響

PAL在調(diào)節(jié)苯丙烷代謝中酚類(lèi)物質(zhì)的生成方面發(fā)揮著重要的作用，是苯丙烷代謝途徑的關(guān)鍵限速酶，酚類(lèi)物質(zhì)合成的第一個(gè)關(guān)鍵酶[26]。當(dāng)植物組織受到脅迫后，PAL活性會(huì)被激活以抵御脅迫反應(yīng)，它能催化苯丙氨酸向酚類(lèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)變。PAL活性的高低，影響酚類(lèi)物質(zhì)的積累[17]。由圖4A可知，0.64 mmol/L FT處理后PAL活性先上升后下降，在整個(gè)貯藏過(guò)程中PAL活性顯著高于0 mmol/L FT處理（對(duì)照）（P<0.05）。結(jié)果表明FT可顯著提高PAL的活性，促進(jìn)酚類(lèi)物質(zhì)的生成。

圖4 FT處理對(duì)貯藏過(guò)程中鮮切茄子PAL活性和總酚含量的影響Fig.4 Effect of FT on PAL activity and total phenols contents of fresh-cut eggplant during storage

酚類(lèi)物質(zhì)作為酶促褐變反應(yīng)的底物，是導(dǎo)致果蔬褐變的重要因素之一[27]。FT處理后鮮切茄子中總酚含量變化如圖4B所示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，鮮切茄子的總酚含量緩慢下降。0.64 mmol/L FT處理的總酚含量顯著低于對(duì)照（P<0.05）。關(guān)于酚類(lèi)物質(zhì)酶促褐變中的作用存在較大的爭(zhēng)議，有研究發(fā)現(xiàn)酚類(lèi)物質(zhì)含量降低，褐變減輕[17]，也有研究表明由于較少的酚類(lèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成醌使酚類(lèi)物質(zhì)含量升高從而減輕褐變[28]。Tang等[29]研究表明，在鮮切蘋(píng)果酶促褐變過(guò)程中，總酚含量與褐變程度無(wú)關(guān)。酚類(lèi)物質(zhì)具有抗氧化、清除自由基等多種生理活性。本試驗(yàn)FT可顯著降低鮮切茄子總酚的含量，這與圖2的結(jié)果PPO和POD活性降低，抑制了酚類(lèi)物質(zhì)的分解；PAL活性升高，促進(jìn)酚類(lèi)物質(zhì)生成結(jié)果相反，原因可能是FT處理后大量的酚類(lèi)物質(zhì)參與鮮切茄子的氧化應(yīng)激反應(yīng)，提高了其抗氧化能力[30]，從而使總酚含量減少。

2.5 FT處理對(duì)鮮切茄子總抗氧化能力的影響

DPPH自由基清除能力是評(píng)價(jià)非酶抗氧化能力的常用方法之一。自由基清除率越高，抗氧化能力越強(qiáng)，褐變抑制效果越好[18,31]。如圖5所示，0.64 mmol/L FT處理的DPPH自由基清除率顯著高于0 mmol/L FT處理（對(duì)照）（P<0.05），在整個(gè)貯藏過(guò)程中DPPH自由基清除率保持基本不變。結(jié)果表明0.64 mmol/L FT處理可顯著提高鮮切茄子的DPPH自由基清除率，進(jìn)而提高的其總抗氧化能力。

圖5 FT對(duì)貯藏期間鮮切茄子DPPH自由基清除率的影響Fig.5 Effects of FT on DPPH free radical scavenging rate in fresh-cut eggplant during storage

3 結(jié)論

FT作為一種天然抗褐變劑，在濃度為0.64 mmol/L時(shí)可顯著抑制鮮切茄子的褐變，能較好地保持貯藏過(guò)程中鮮切茄子的感官品質(zhì)，延長(zhǎng)鮮切茄子的貨架期至5 d。FT通過(guò)抑制貯藏過(guò)程中鮮切茄子PPO和POD的活性，抑制了酚類(lèi)物質(zhì)向醌的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而減少醌的生成；激活PAL活性，促進(jìn)酚類(lèi)物質(zhì)的生成，并提高其總抗氧化能力，從而延緩貯藏期間鮮切茄子的褐變。本文僅從褐變角度研究了FT對(duì)鮮切茄子褐變效果的影響，沒(méi)有從微生物角度進(jìn)行綜合考慮，若能從FT對(duì)鮮切茄子貯藏過(guò)程中微生物的影響進(jìn)行研究，將進(jìn)一步為FT在鮮切茄子的應(yīng)用提供理論依據(jù)。