热激处理对鲜切甜椒活性氧代谢及贮藏品质的影响

2014-09-20,,,，*

食品工业科技 2014年1期

关键词：甜椒活性氧冷藏

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(1.天津大学化工学院,天津 300072； 2.天津大学环境科学与工程学院,天津 300072)

热激处理对鲜切甜椒活性氧代谢及贮藏品质的影响

刘洪竹1,赵习姮2,陈双颖1,李进才1，*

(1.天津大学化工学院,天津 300072； 2.天津大学环境科学与工程学院,天津 300072)

鲜切甜椒,热激,活性氧,贮藏品质,抗氧化酶

鲜切果蔬品质新鲜,食用方便,近年来市场需求不断提高[1-2]。其中鲜切甜椒消费量较大,但鲜切甜椒生理代谢旺盛,易受微生物侵染而加速腐败,保鲜难度较大[3]。国外学者曾从气调[3]、臭氧[4]和紫外线辐射[5]处理等几方面,对鲜切甜椒保鲜技术进行过探讨。然而这些处理方法设备成本及技术要求较高,实际应用难度较大。热激处理作为果蔬保鲜物理手段之一,无毒无害,成本低廉,可降低呼吸速率及乙烯生成速率,抑制微生物生长,从而延缓果蔬衰老,保持品质,对青花菜[6]、洋葱[2,7]和甘蓝[7]等鲜切蔬菜有较好保鲜效果。热激处理对整果甜椒保鲜有较好效果,可延长货架期10～20d[8-9]。但与整果甜椒比较,切割后的甜椒比表面积增大3倍以上,大部分果肉组织暴露在空气中,伤呼吸加剧,切面易被微生物侵染,热激处理对鲜切甜椒的保鲜效果与整果甜椒可能会有较大差异。目前对于热激处理保鲜机理尚无明确定论,Rico等认为热激处理可通过调控基因表达及蛋白质合成,降低乙烯生成及细胞壁降解,延缓衰老[10],Vicente等研究表明热激处理可诱导调节草莓活性氧产生及防御系统,延缓衰老进程[11],我们在鲜切甘蓝和洋葱研究中也观测到热激处理可调节活性氧代谢和抑制衰老的生理现象[7]。为探讨热激处理鲜切甜椒的保鲜效果及其与活性氧代谢的关系,在不同热水条件处理鲜切甜椒后,于8℃低温冷藏,系统分析了冷藏期间与热激处理保鲜机理密切相关的活性氧代谢指标及品质指标变化。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

供试甜椒品种为“Mandy”,7月中旬采收绿熟期果实,随即运回实验室,选无病虫害和机械伤,大小均匀,果型端正,成熟度一致的果实进行处理；黄嘌呤日本和光纯药工业株式会社；盐酸羟胺日本Kishida公司；黄嘌呤氧化酶、牛血清蛋白和愈创木酚日本Nacalai Tesque公司；2-硫代巴比妥酸、对氨基苯磺酸、N-1-萘乙二胺盐酸盐和丙酮等均为分析纯。

UV1102紫外分光光度计天美(中国)科学仪器有限公司；V-1800型可见分光光度计上海美谱达仪器有限公司；BS 124S型电子天平德国赛多利斯公司；TGL-16B台式离心机上海安亭科学仪器厂。

1.2实验方法

1.2.1 热激处理甜椒去除果梗、胎座及种子,沿果组织纵向切割为条状,宽约0.5cm,迅速进行热激处理。热激处理设计参照整果甜椒热激处理实验[8-9],对照为25℃水浸泡10min,处理Ⅰ为45℃热水浸泡10min,处理Ⅱ为50℃热水浸泡4min,处理Ⅲ为55℃热水浸泡1min。热激处理结束后装入聚乙烯食品包装袋,8℃低温恒湿贮藏8d。每2d进行一次取样,每个样品2g,-80℃贮藏待测。

1.2.2 粗酶提取取2g冷冻样品,加入预冷50mmol/L磷酸缓冲液(含0.5%(W/V)PVPP、3mmol/L EDTA-2Na,pH7.0)8mL,4℃低温条件下充分研磨,12000×g离心10min,上清液为粗酶提取液。

1.2.4 抗氧化酶活性测定超氧化物歧化酶(SOD)活性测定采用氮蓝四唑光还原法[14],以抑制对照吸光度A560的50%为单位酶活性,样品SOD活性以units·g-1FW表示。过氧化氢酶(CAT)活性测定采用氧气计量法[14],单位酶活性为24℃·1大气压下每g样品每分钟产生的氧气(O2)量,样品CAT活性以O2mmol·g-1FW·min-1表示。抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性采用Cuvi等的方法[5],以每分钟A290变化为酶活性单位,样品APX活性以ΔA290·g-1FW·min-1表示。过氧化物酶(POD)活性测定采用愈创木酚法[15],以每分钟470nm吸光度变化为酶活性单位,样品POD活性以ΔA470·g-1FW·min-1表示。

1.2.5 丙二醛(MDA)含量测定 MDA含量分析采用硫代巴比妥酸法[13],冷冻样品2g用10%三氯乙酸溶液20mL研磨,12000×g离心10min,取上清液2mL与0.6%硫代巴比妥酸2mL混合,沸水浴反应20min后迅速冷却,12000×g离心10min后取上清液波长测450、532和600nm的吸光度,通过MDA(μmol/L)=6.45(A532-A600)-0.56A450算出实验样品MDA含量,单位为nmol·g-1FW。

1.2.6 品质指标测定失重率测定采用称重法[16],失重率(%)=(贮前重-贮后重)÷贮前重×100。叶绿素含量采用丙酮比色法[17],可溶性蛋白质采用Folin-酚试剂法[17]。

1.2.7 数据处理以上各指标均重复测定3次,实验数据采用SPSS19.0软件进行误差和显著性差异统计分析,数值表示为平均值±标准误差,处理间差异显著性检验采用Duncan法(p<0.05)。

2 结果与讨论

2.1热激处理对鲜切甜椒活性氧代谢的影响

图1 热激处理对鲜切甜椒生成速率(A) 和H2O2含量(B)的影响

然而,POD与APX等不同,既有消除H2O2的生理功能,也有催化产生自由基,加剧膜脂质过氧化,促进组织细胞衰老的作用[15],还参与愈伤、木质化及细胞壁交联等多种生物反应。POD活性,45℃ 10min处理在冷藏4d时小于对照(p<0.05),50℃ 4min处理在冷藏2～4d和8d时小于对照(p<0.05),55℃ 1min处理在冷藏2～8d时低于对照(p<0.05)(图2-D)。表明热激处理可有效抑制鲜切甜椒冷藏期间的POD活性,Vicente等在45℃ 3h热空气处理草莓研究中也观测到POD活性被抑制,以及草莓衰老显著延缓的生理现象[11]。

图2 热激处理对鲜切甜椒SOD(A)、 CAT(B)、APX(C)和POD(D)活性的影响

图3 热激处理对鲜切甜椒MDA含量的影响

2.2热激处理对鲜切甜椒贮藏品质的影响

2.2.1 失重率失重率是反映采后果蔬品质变化指标之一,贮藏期间由于水分蒸发和呼吸代谢不断进行,失重率不断增大,失重率越大表明品质劣变愈显著。45℃ 10min处理的失重率在贮藏6～8d小于对照(p<0.05),50℃ 4min处理的失重率在贮藏4～8d小于对照(p<0.05),55℃ 1min处理的失重率在贮藏2～8d小于对照(p<0.05)(图4)。表明热激处理可抑制鲜切甜椒贮藏期间的失重变化,保持甜椒品质,Siddiq等在鲜切洋葱50℃ 1min热激处理[2]和黄锐等在葡萄50℃ 3min热激处理[16]中也观测到失重被抑制的现象。

图4 热激处理对鲜切甜椒失重率的影响

2.2.2 叶绿素和可溶性蛋白质含量热激处理可以抑制青花菜叶绿素酶及脱镁螯合酶活性,减少叶绿素降解,有效保持产品绿色[20],可溶性蛋白质含量是反映植物组织细胞衰老最明了的生理指标。冷藏期间叶绿素持续降解,含量不断降低,45℃ 10min处理贮藏期间与对照无显著差异(p>0.05),50℃ 4min和55℃ 1min处理贮藏2～8d均高于对照(p<0.05)(图5-A)。可溶性蛋白质含量,45℃ 10min处理贮藏4d时高于对照(p<0.05),50℃ 4min和55℃ 1min处理贮藏2～8d时均高于对照(p<0.05)(图5-B)。这些结果表明,热激处理可有效保持鲜切甜椒绿色及延缓衰老,与48℃ 3h热空气处理鲜切青花菜及50℃ 10min热水处理绿芦笋的研究结果一致[6,21]。

图5 热激处理对鲜切甜椒叶绿素(A) 和可溶性蛋白质(B)含量的影响

3 结论

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Effect of heat shock treatment on reactive oxygen species metabolism and storage quality of fresh-cut sweet pepper

LIUHong-zhu1,ZHAOXi-heng2,CHENShuang-ying1,LIJin-cai1，*

(1.School of Chemical Engineering and Technology,Tianjin University,Tianjin 300072,China; 2.School of Environmental Science and Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China)