張騰，江昊

農(nóng)產(chǎn)品保鮮與食品包裝

超聲滲透等離子活化水對香蕉切片鮮切品質(zhì)的影響

張騰，江昊

（西北農(nóng)林科技大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 咸陽 712100）

利用等離子活化水處理香蕉切片不同時(shí)間，以達(dá)到對香蕉切片護(hù)色的目的，并探究貯藏期間的特性變化規(guī)律。使用低溫等離子體（Cold Plasma, CP）處理去離子水產(chǎn)生等離子活化水（Plasma Activated Water, PAW），超聲輔助PAW處理香蕉切片后測定PAW處理對香蕉切片微觀結(jié)構(gòu)、貯藏性質(zhì)、風(fēng)味物質(zhì)、酶促褐變關(guān)鍵酶及活性氧水平的變化。與對照組相比，PAW處理增強(qiáng)了貯藏期間多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase, PPO）和過氧化物酶（Peroxidase, POD）的活性；改善了切片的硬度、水分含量、色度值等貯藏特性。激光掃描共聚焦顯微鏡的熒光結(jié)果顯示，PAW處理提高了切片細(xì)胞中活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）的水平。此外，氣相色譜–質(zhì)譜的結(jié)果表明，PAW處理增加了香蕉切片中酯類物質(zhì)的百分比，而在處理后的香蕉切片中沒有檢測到醇類物質(zhì)。由掃描電子顯微鏡表征可知，PAW處理影響了香蕉切片的表面微觀結(jié)構(gòu)，使香蕉切片表面變得粗糙并伴有損傷的出現(xiàn)。香蕉切片在PAW–30 s處理下具有較強(qiáng)的抗氧化活性，較好的貯藏品質(zhì)以及對風(fēng)味物質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)較小的影響。PAW對果蔬鮮切品質(zhì)有積極作用，采用PAW–30 s對鮮切果蔬產(chǎn)品進(jìn)行加工貯藏具有廣闊的前景和更環(huán)保的經(jīng)濟(jì)效益。

等離子活化水；香蕉切片；活性氧；酶活性；貯藏品質(zhì)

香蕉（cv. AAA Cavendish）具有獨(dú)特而宜人的香氣，作為重要的亞熱帶和熱帶水果在世界各地廣泛種植。香蕉果實(shí)不僅富含各種維生素和礦物質(zhì)，還有酚類化合物和抗壞血酸等對人體有益的生物活性物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)香蕉果實(shí)有抗衰老、預(yù)防癌癥和促進(jìn)腸道健康的作用[1]。長期以來，香蕉采后不經(jīng)加工即作為商品銷售，但隨社會需求的發(fā)展，鮮切水果成為新的加工銷售方式。它具有便利、干凈衛(wèi)生和可利用度高等優(yōu)點(diǎn)。然而，鮮切香蕉會在加工后發(fā)生硬度、顏色、風(fēng)味等感官品質(zhì)的不利變化[2]，因此，保持鮮切香蕉的良好感官品質(zhì)并延長其保鮮期成為鮮切加工工藝的關(guān)鍵。

自鮮切果蔬出現(xiàn)以來，前人開發(fā)了低溫、熱處理、氣調(diào)、輻照、化學(xué)浸漬、可食性涂膜、植物提取物[3]等多種方法來維持其新鮮品質(zhì)，但低溫貯藏造成鮮切香蕉的冷害，熱處理和化學(xué)浸漬會影響鮮切香蕉品質(zhì)，很多消費(fèi)者也不接受添加化學(xué)防腐劑的產(chǎn)品。低溫等離子體（Cold Plasma, CP）作為一項(xiàng)新興技術(shù)，它的非熱處理特性能避免許多傳統(tǒng)工藝的弊端，是保持鮮切品質(zhì)良好的替代方案。CP電離氣體會產(chǎn)生帶電粒子、活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）、紫外光子等多種活性物質(zhì)。作為一項(xiàng)新型非熱食品加工工藝，它具有抑制微生物[4]、影響酶活性、改變食品成分等能力。近年來探索CP處理對新鮮食材的影響成為新趨勢，研究發(fā)現(xiàn)，CP對維持圣女果、獼猴桃[5]和藍(lán)莓等多種新鮮果蔬的功能特性有積極作用，但是，CP處理的負(fù)面影響很少被提及，這種直接放電方式會造成食品表面的蝕刻現(xiàn)象，Gu等[6]使用CP處理香蕉切片后發(fā)現(xiàn)切片邊緣發(fā)黑且粗糙，與此同時(shí)，草莓被CP處理后會因?yàn)闃悠返念伾珦p失、生物活性化合物降解導(dǎo)致其表面劣化[7]。為解決這一問題，利用CP技術(shù)制備的等離子活化水（Plasma Activated Water，PAW）被考慮作為一種CP技術(shù)的優(yōu)化（更溫和、更清潔）方案應(yīng)用于新鮮果蔬材料的處理。

PAW通過將等離子體源放置于液體近上方或液體中產(chǎn)生，不同的等離子體源、處理時(shí)長和放電氣體等因素對PAW的性質(zhì)有直接影響。液體會與CP處理產(chǎn)生的多種物質(zhì)反應(yīng)生成更多衍生物，因此，PAW中會包含ROS、硝酸鹽和亞硝酸根離子等物質(zhì)。這些活躍物質(zhì)的存在使液體理化性質(zhì)發(fā)生變化，例如，PAW的pH值因酸性化合物生成而下降[8]，電導(dǎo)率因活性物質(zhì)溶解而增大等。這些變化作用于微生物細(xì)胞時(shí)，會使細(xì)胞的DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等結(jié)構(gòu)損傷。Zhou等[9]用PAW處理鮮魚后去除了表面微生物的保護(hù)膜，有效減少了感染面積。PAW在減少解凍雞肉中微生物的同時(shí)，還能使雞肉的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)保持良好狀態(tài)[10]。同時(shí)，PAW在處理雙孢蘑菇、生菜[11]、綠豆芽時(shí)也表現(xiàn)出良好的抑菌作用。另外，PAW處理在新鮮水果領(lǐng)域也取得了一定成果。Ma等[12]指出PAW處理的高氧化還原電位和低pH降低了楊梅上微生物的活性并減緩了楊梅腐爛。Chen等[13]將鮮切梨用PAW處理后，梨表面的需氧菌、酵母菌和霉菌的總數(shù)均在檢測限〔1.0 log10(CFU/g)〕以下，梨的抗氧化活性提高。綜上，前人研究興趣主要在PAW處理果蔬的殺菌潛力和機(jī)制上，對果蔬品質(zhì)和理化性質(zhì)的綜合影響的研究仍然較少，而采用PAW改善香蕉切片的鮮切品質(zhì)在之前尚未報(bào)道過，是一項(xiàng)具有吸引力的研究。

本研究采用將香蕉切片浸泡在PAW中的方法，研究PAW在改良鮮切香蕉品質(zhì)并提升其耐貯藏性方面的作用，測定PAW處理前后酶促褐變相關(guān)酶的活力、ROS水平、貯藏特性（硬度、含水量、色度值）、風(fēng)味物質(zhì)變化、表面微觀結(jié)構(gòu)等，為PAW在鮮切香蕉保鮮貯藏方面的應(yīng)用提供了新的加工技術(shù)和理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與儀器

主要材料和試劑：從陜西咸陽楊凌當(dāng)?shù)厥袌鎏暨x品質(zhì)良好的香蕉（cv. AAA Cavendish）；CP處理前將香蕉去皮切片，每片厚度為6 mm；試劑均為分析純，CP處理使用去離子水，以保證PAW質(zhì)量。

主要儀器：CTP–2000 K型低溫等離子體電源，南京蘇曼電子公司；N6000型分光光度計(jì)，上海佑科儀器公司；LEICA TCS SP8 型生物激光共聚焦顯微鏡，德國萊卡公司；TA.new plus型質(zhì)構(gòu)儀，美國ISENSO公司；101–1AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津泰斯特儀器公司；CR–310型色度計(jì)，日本柯尼卡美能達(dá)公司；GCMS–TQ8050 NX型氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本島津公司；Nano SEM–450型掃描電子顯微鏡，美國FEI公司。

1.2 方法

1.2.1 CP處理和PAW的產(chǎn)生

介質(zhì)阻擋放電（Dielectric Barrier Discharge，DBD）等離子體儀器裝置見圖1，由等離子體電源、反應(yīng)器、調(diào)節(jié)器組成。將去離子水倒入反應(yīng)皿，以30、60和90 s的間隔用CP處理（電壓為40 V，電流為0.7 A±0.1 A，距離為6 mm），得到PAW。將香蕉切片分別浸入去離子水和PAW中，超聲滲透10 min后測量指標(biāo)。

圖1 介質(zhì)阻擋放電型等離子體儀器裝置

1.2.2 酶活性的測定

過氧化物酶（Peroxidase, POD）活性的測定采用Gu等[6]描述的方法。在470 nm處測定吸光度，定義1 mL酶液反應(yīng)1 min后吸光度增大0.01為1個酶活力單位（U）。

多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase, PPO）的活性參照Tappi等[14]的方法測定并略作修改。在420 nm下測定吸光度，定義1 mL酶液反應(yīng)1 min后吸光度增大0.01為1個酶活力單位（U）。

酶活性公式為：

式中：為酶的活性，U；為由吸光度曲線計(jì)算出的斜率；為酶液的體積，mL；1為用于吸光度測量的酶液的體積，mL。

1.2.3 ROS水平的分析

對香蕉細(xì)胞中的ROS的熒光染色參考Gu等[6]的方法并略作修改，使用激光掃描共聚焦顯微鏡（Confocal Laser Scanning Microscope, CLSM）分析香蕉切片在PAW處理前后ROS的熒光強(qiáng)度變化。

1.2.4 硬度的測定

使用質(zhì)構(gòu)儀測定對照組和PAW處理組香蕉切片的硬度，TA/2的柱狀探針直徑為2 mm，測試速率為1 mm/s，穿刺深度為5 mm，穿刺時(shí)的最大力（g/cm2）被確定為硬度。每隔1 h取一次樣，每種處理測量10片香蕉，每片測量2次。

1.2.5 含水量的測定

將干燥好的稱量皿稱量，再將香蕉切片放在稱量皿中稱量，后在80 ℃下將香蕉切片干燥到恒質(zhì)量。水分含量用以式（2）表示。

式中：為水分含量；1為燒杯的質(zhì)量，g；2為燒杯的質(zhì)量和樣品的鮮質(zhì)量之和，g；3為燒杯的質(zhì)量和樣品的干質(zhì)量之和，g。

1.2.6 色度的測定

參照Gu等[6]的方法，測量PAW處理前后的香蕉切片色度變化，用式（3）確定總色差（Δ）。

式中：Δ為總色差；L為明暗度；a為紅綠色度；b為黃藍(lán)色度。

1.2.7 風(fēng)味化合物的分析

使用GC–MS（Gas Chromatograph- Mass Spectrometer）對香蕉切片的風(fēng)味化合物進(jìn)行了測定。采用頂空固相微萃取法（Headspace-Solid-Phase Microextraction，HS-SPME）來提取香蕉切片中含有的風(fēng)味化合物。峰面積歸一化法對各分離組分的相對含量進(jìn)行定量，公式見式（4）。

式中：為組分的相對含量，%；P為每個分離成分的峰面積；T為總峰面積。

1.2.8 掃描電子顯微鏡

使用掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）分析香蕉切片的表面結(jié)構(gòu)變化。樣品用體積分?jǐn)?shù)為4%的戊二醛預(yù)固定，然后用濃度為0.1 mol/L的PBS緩沖液（pH=6.8）沖洗，用乙醇進(jìn)行梯度洗脫。在二氧化碳干燥和導(dǎo)電膠黏合后，對樣品進(jìn)行噴金并固定在儀器上觀察。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 26.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過單因素方差分析和鄧肯多范圍檢驗(yàn)法驗(yàn)證顯著性差異。使用Origin 2018來繪制圖表。用NIST Chemistry WebBook進(jìn)行香蕉風(fēng)味物質(zhì)的核對與確定。

2 結(jié)果與分析

2.1 PAW處理對香蕉切片ROS水平的影響

如圖2所示，CLSM測量的熒光強(qiáng)度反映PAW處理前后香蕉細(xì)胞內(nèi)ROS的水平，可觀察到細(xì)胞核熒光（藍(lán)色）和ROS熒光（綠色）。與對照組相比，PAW–30 s組、PAW–60 s組和PAW–90 s組的ROS熒光強(qiáng)度隨CP處理時(shí)間的增加而變強(qiáng)，在PAW–90 s組達(dá)到最高水平，這與Ma等[12]的研究一致，他們發(fā)現(xiàn)熒光強(qiáng)度和酵母細(xì)胞的染色數(shù)量隨CP處理時(shí)間的增加而增加。Lukes等[15]發(fā)現(xiàn)，ROS從PAW傳輸?shù)轿⑸镏校瑫纸馕⑸锏腄NA、破壞蛋白質(zhì)和其他成分，從而造成細(xì)胞損傷。PAW中的ROS含量與CP處理時(shí)長呈正相關(guān)，香蕉切片在PAW中時(shí)，ROS通過細(xì)胞膜滲透，導(dǎo)致胞內(nèi)ROS水平增加。

圖2 PAW處理前后香蕉切片中ROS的 CLSM熒光圖像

2.2 PAW處理對香蕉切片POD和PPO活性的影響

如圖3a所示，香蕉切片的POD活性在貯藏期間呈單峰變化，且PAW–30 s組始終高于對照組，并在貯藏2 h后達(dá)到峰值，此時(shí)高于對照組12.18%（＜0.05）。這與Zhao等[16]用PAW處理鮮切獼猴桃得到的結(jié)果相似，果實(shí)增加POD活性以增強(qiáng)抵抗力，減少PAW的ROS氧化損傷。隨CP處理時(shí)間的增加，PAW–60 s組和PAW–90 s組的POD活性低于對照組的，且在貯藏6 h后分別比對照組低6.45%（＜0.05）和14.52%（＜0.05）。Kang等[17]了解到CP源產(chǎn)生的ROS對氨基酸的側(cè)鏈造成損傷，在暴露于CP后的POD中發(fā)現(xiàn)二級結(jié)構(gòu)的損失。此外，Gu等[6]認(rèn)為香蕉中POD活性隨CP處理時(shí)間增加而明顯下降（＜0.05），因此，PAW–60 s組和PAW–90 s組的POD活性低于對照組的，這是因?yàn)镻AW中的ROS隨CP處理時(shí)間延長而增加，大量ROS破壞了香蕉切片的POD，使其活性下降。

如圖3b所示，香蕉切片的PPO活性在貯藏期間呈單峰變化。隨CP處理時(shí)間的延長，PAW處理組的PPO活性均高于對照組的，并在貯藏2 h后達(dá)到峰值，其中PAW–30 s組、PAW–60 s組、PAW–90 s組的PPO活性分別比對照組的提高了29.81%、25.46%和39.57%（＜0.05）。Jaiti等[18]報(bào)道，植物在感受到誘導(dǎo)劑（ROS的積累）后誘發(fā)防御反應(yīng)，這涉及一系列生化變化的協(xié)調(diào)表達(dá)。此外，隨CP處理時(shí)間增加，PAW–90 s組的PPO活性始終高于其他組，并在貯藏6 h后高于對照組18.15%（<0.05），因此，PAW處理組香蕉切片中PPO活性的增加與CP處理使PAW中ROS增加有關(guān)。PPO和POD的不同結(jié)構(gòu)使它們在CP處理下表現(xiàn)出明顯差異[19]。

2.3 PAW處理對香蕉切片硬度的影響

如圖4所示，與對照組相比，經(jīng)PAW處理的香蕉切片在貯藏5 h后硬度保持得更好，PAW處理組的硬度都高于對照組的（308.07 g）。Cong等[20]發(fā)現(xiàn)，用PAW處理新鮮枸杞并貯藏19 d后，枸杞保持了較高硬度。貯藏5 h期間，對照組和PAW–30 s組的硬度呈下降趨勢；PAW–60 s組和PAW–90 s組在貯藏初期硬度下降，后期變化較小，顯然，經(jīng)過PAW處理后的香蕉切片隨貯藏時(shí)間的增加能保持更好的硬度。這是由于PAW處理提高了組織細(xì)胞的含水量和對細(xì)胞膜的支撐力[20]。在貯藏后期，PAW處理組的硬度隨CP處理時(shí)間增加而下降，主要是CP處理導(dǎo)致了香蕉多糖的降解。

圖3 PAW處理前后貯藏6 h內(nèi)香蕉切片的POD和PPO活性的變化

圖4 PAW處理前后貯藏5 h內(nèi)香蕉切片硬度的變化

2.4 PAW處理對香蕉切片含水量的影響

PAW處理香蕉切片后含水量的測量結(jié)果見圖5。與對照組相比，PAW處理組增加了香蕉切片的含水量（<0.05）。細(xì)胞內(nèi)酶活性因清除滲入的過量ROS而增強(qiáng)，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)總代謝增強(qiáng)，從而使得細(xì)胞的含水量增加[20]。本研究還表明，PAW處理組組間含水量隨CP處理時(shí)間的增加呈下降趨勢，且組間差異顯著（<0.05）。這種差異可能是PAW中ROS隨CP處理時(shí)間延長而上升，過剩的ROS使細(xì)胞膜損傷。Chen等[21]發(fā)現(xiàn)PAW處理損傷了釀酒酵母的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，從而導(dǎo)致細(xì)胞外部的DNA數(shù)量的上升。

2.5 PAW處理對香蕉切片色度的影響

色度參數(shù)變化見圖6。在貯藏8 h期間，對照組和PAW處理組的L值和b值下降，a值上升。PAW處理組的L值和b值在大部分時(shí)間內(nèi)高于對照組（<0.05），且PAW處理組的a值在貯藏初期明顯低于對照組的（<0.05），但在貯藏末期相反。L值的降低可能與表面水分滲出和酶促褐變有關(guān)。同時(shí)，酶促褐變對a值和b值也有影響。PAW處理組的組內(nèi)比較表明，L、a和b值隨著CP處理時(shí)間的增加而下降；PAW–30 s組使香蕉切片保持正亮度，果實(shí)呈黃色，而PAW–60 s組明顯使果實(shí)發(fā)紅（<0.05）。結(jié)合Δ的變化發(fā)現(xiàn)PAW–30 s組與對照組之間的差異最明顯（<0.05），因此，它是保持香蕉切片顏色質(zhì)量的可行方法。PAW處理在保持香蕉切片色度上有積極作用，與Cong等[20]采用PAW處理枸杞時(shí)發(fā)現(xiàn)的結(jié)果一致。

2.6 PAW處理對香蕉切片風(fēng)味物質(zhì)的影響

PAW處理前后香蕉切片的主要揮發(fā)物質(zhì)以及它們的保留時(shí)間和峰面積如表1—4所示。對照組的香蕉切片中相對含量（某個化合物的峰面積除以所有積分后的峰面積的和）最高的是酯類（62.07%），其次是醇類（23.17%）、酸類（7.78%）和醛類（6.20%），其中酯類物質(zhì)以丁酸酯和乙酸酯為主。經(jīng)過PAW處理后，酯類的相對含量從64.39%（PAW–30 s組）明顯增加到91.11%（PAW–60 s組）和89.34%（PAW–90 s組），而醇類的相對含量從23.17%（PAW–30 s組）下降到0%（PAW–90 s組）。這可能與在一定條件下香蕉中醇類物質(zhì)與PAW中的酸化活性物質(zhì)的酯化反應(yīng)有關(guān)。Bruggeman等[22]認(rèn)為，不同的CP產(chǎn)生源會影響pH值的降低程度和酸化化合物的生成量。這可能也影響了PAW處理前后香蕉切片中酸類物質(zhì)的相對含量，并導(dǎo)致酯類略有增加。此外，發(fā)現(xiàn)乙烯基–環(huán)己烷的相對含量在PAW處理過程中呈現(xiàn)出先下降后消失的趨勢。這可能與PAW中的活性物質(zhì)（ROS）的增加有關(guān)。ROS的增加使分子內(nèi)部發(fā)生了烯烴雙鍵與自由基的加成反應(yīng)。香蕉切片浸泡在PAW中時(shí)發(fā)生一系列復(fù)雜的氧化反應(yīng)導(dǎo)致了乙烯基–環(huán)己烷相對含量下降。通常酯類物質(zhì)由醇和酸類物質(zhì)經(jīng)過酯化反應(yīng)生成，多帶有芳香味，其中短鏈酸形成的酯類多呈水果香，長鏈酸形成的酯多呈較淡油脂味，對香蕉整體風(fēng)味有一定影響。其中丁酸己酯帶有強(qiáng)烈的水果香氣（清香香韻和花香香調(diào)），它的相對含量由從2.76%（對照組）增加到3.40%（PAW–90 s組）；1–環(huán)戊基丁酸乙酯具有強(qiáng)烈的果香和菠蘿芳香氣味，且伴有底香，它的相對含量由從0.00%（對照組）增加到30.08%（PAW–90 s組）；同時(shí)，2–壬醇乙酸酯（茉莉香）的相對含量由0.47%（對照組）增加到0.75%（PAW–90 s組）；而天然存在于香蕉中的2–甲基丁酸己酯（水果清香香氣）、3–甲基丁酸己酯（生鮮水果香氣）和己酸異戊酯（蘋果和菠蘿香味）的相對含量在PAW處理后（PAW–90 s）也分別增加了0.22%、0.30%和1.84%。因此，PAW處理增加了香蕉切片的酯類香氣成分，且對香蕉的風(fēng)味有積極影響。

圖5 PAW處理前后香蕉切片含水量的變化

圖6 PAW處理前后貯藏8 h內(nèi)香蕉切片色度的變化

注：在計(jì)算Δ的值時(shí)，對照組的樣品被設(shè)定為參照對象；不同小寫字母表示在<0.05水平上有顯著差異。

表1 對照組香蕉切片揮發(fā)性成分的參數(shù)

Tab.1 Parameters of volatile components in banana slices of the control group

表2 PAW–30 s處理組香蕉切片揮發(fā)性成分的參數(shù)

Tab.2 Parameters of volatile components in banana slices of PAW-30 s treated group

表3 PAW–60 s處理組香蕉切片揮發(fā)性成分的參數(shù)

Tab.3 Parameters of volatile components in banana slices of PAW-60 s treated group

表4 PAW–90 s處理組香蕉切片揮發(fā)性成分的參數(shù)

Tab.4 Parameters of volatile components in banana slices of PAW-90 s treated group

2.7 PAW處理對香蕉切片表面微觀結(jié)構(gòu)的影響

PAW處理前后的香蕉切片掃描電鏡圖像如圖7所示（放大倍數(shù)為400×），顯示了細(xì)胞的表面微觀結(jié)構(gòu)變化。對照組（圖7a）具有光滑平整且致密的表面，然而，PAW處理后的表面變得更為粗糙且有褶皺，并伴有損傷和絮狀附著物的出現(xiàn)。在PAW處理組內(nèi)，表面損傷程度與CP處理的時(shí)間正相關(guān)。Chen等[23]發(fā)現(xiàn)CP處理后糙米失去自然形態(tài)且表面有裂縫和糙紋。Sarangapani等[24]發(fā)現(xiàn)CP產(chǎn)生的活性因子破壞了米粒表面的C?C和C?H鍵，導(dǎo)致了裂縫和損傷的生成，因此，PAW中ROS等活性物質(zhì)隨CP處理時(shí)間增加而增多，損傷了香蕉的表面微觀結(jié)構(gòu)，在PAW–90 s組（圖7d）中發(fā)現(xiàn)了嚴(yán)重的不可逆破損和收縮，這與使用CLSM測量ROS熒光強(qiáng)度得到的結(jié)果一致。選用PAW–30 s處理組不僅對香蕉切片表面微觀結(jié)構(gòu)損傷小，還具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢。

圖7 PAW處理前后香蕉切片表面微觀結(jié)構(gòu)的變化

3 結(jié)語

香蕉作為一種營養(yǎng)豐富、風(fēng)味極佳的水果，在全世界范圍內(nèi)大量種植和銷售，但在貯藏運(yùn)輸中會發(fā)生果實(shí)的褐變、氧化、軟化等問題，使香蕉果實(shí)總體品質(zhì)下降顯著。PAW處理作為一項(xiàng)新型保鮮技術(shù)，在影響果蔬酶活性、護(hù)色、抗菌等方面有積極作用。本研究使用CP制備（30、60、90 s）的PAW浸泡香蕉切片后，測定了切片的物理化學(xué)性質(zhì)，包括ROS水平、酶活性、硬度、含水量、色度、風(fēng)味化合物和表面微觀結(jié)構(gòu)。觀察到PAW處理后香蕉內(nèi)的ROS與對照組的相比顯著上升（<0.05），并隨CP處理時(shí)長增加而增多，這表明PAW中的ROS會隨處理進(jìn)入到香蕉切片細(xì)胞內(nèi)部。同時(shí)，POD和PPO的活性在PAW處理后增加，這與果蔬的氧化應(yīng)激機(jī)制有關(guān)，一定條件的PAW處理提高了香蕉切片的抗氧化活性。此外，PAW處理組的香蕉切片比對照組的更加堅(jiān)硬，含水量也因?yàn)镻AW處理而上升，因此PAW處理對果實(shí)的耐貯藏性具有積極影響。PAW處理對香蕉切片貯藏過程的表面顏色也有積極影響，使用CP處理去離子水30 s所產(chǎn)生的PAW的效果最好。香蕉切片中的酯類在PAW處理后顯著增加，醇類顯著減少，且增加的酯類成分對香蕉風(fēng)味有積極作用。隨CP處理的時(shí)間增長，香蕉表面在PAW處理后更粗糙，損傷更為嚴(yán)重。綜上，選用PAW–30 s的處理在保護(hù)香蕉鮮切品質(zhì)，并提升其耐貯藏性方面具有巨大的潛力，是一種新穎且高效的非熱預(yù)處理方法。這種技術(shù)的規(guī)?；褂靡约吧虡I(yè)化的可行性需在未來進(jìn)一步研究。

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Effect of Ultrasonic Osmosis Plasma Activated Water on Fresh-cut Quality of Banana Slices

ZHANG Teng, JIANG Hao

(College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Shaanxi Xianyang 712100, China)

The work aims to treat banana slices with plasma activated water for different time to achieve color protection and investigate the pattern of change in properties during storage. Plasma activated water (PAW) was generated by treating deionized water with cold plasma (CP), and the changes in microstructure, storage properties, flavor substances, key enzymatic browning enzymes and reactive oxygen species levels of banana slices were measured after ultrasound-assisted PAW treatment. Compared with the control, PAW treatment enhanced the activities of polyphenol oxidase (PPO) and peroxidase (POD) during storage and improved storage properties such as hardness, moisture content, and color value of slices. According to the fluorescence results of confocal laser scanning microscope, PAW treatment promoted the level of reactive oxygen specie (ROS) in the cells of the slices. In addition, gas chromatography-mass spectrometry results showed that PAW treatment increased the percentage of esters in banana slices, while no alcohols were detected after the treatment. Scanning electron microscopy characterized that PAW treatment affected the surface microstructure of banana slices, causing the surface of banana slices to become rough, accompanied by the appearance of damage. Banana slices treated with PAW-30 s show strong antioxidant activity, better storage quality and less effect on flavor substances and microstructure. Therefore, PAW has a positive effect on the fresh-cut quality of fruits and vegetables, and the use of PAW-30 s for processing and storage of fresh-cut fruits and vegetables has a broad prospect and more environmentally friendly economic benefits.

plasma activated water (PAW); banana slices; reactive oxygen species (ROS); enzyme activity; storage quality

TS255.36

A

1001-3563(2023)05-0065-10

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.009

2022?07?03

國家自然科學(xué)基金（3207161197）；陜西省重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈一般項(xiàng)目（2021NY–166，2022ZDLNY04–02）；中國高?？茖W(xué)基金（2452019066）

張騰（1999—），男，碩士生，主攻食品加工方向。

江昊（1986—），男，博士，副教授，主要研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工。

責(zé)任編輯：曾鈺嬋