唐 倩刘永乐 刘湘茹俞 健 王发祥 李向红

(1. 长沙理工大学化学与食品工程学院，湖南 长沙 410114；2. 湖南省水生资源食品加工工程技术中心， 湖南 长沙 410114)

莲藕为睡莲科莲属多年生大型水生草本植物莲肥大的地下茎，具有消食止泻、开胃清热、滋补养性等药用价值，深受消费者喜爱[1]。鲜切莲藕是经清洗、去皮、切割、包装等加工而成的即食新鲜莲藕产品[1]。然而，莲藕鲜切过程中由于去皮、切分等工序使细胞受损，导致其贮藏期间易发生褐变和受微生物污染，极易出现品质下降[2-3]。

近年来，臭氧一直被认为是一种安全的食品减菌剂，由于具有强氧化性、广谱杀菌性和无残留等突出优点，已被广泛应用于食品保鲜工艺中[4-5]。采用臭氧水处理果蔬，不仅能有效杀灭细菌、霉菌和酵母菌等微生物[6-7]，还能抑制过氧化物酶、多酚氧化酶等氧化还原酶活性[8]，同时还具有减轻果蔬呼吸和蒸腾作用[9]、降解表面农残和真菌毒素[10]等作用。试验拟采用电解臭氧水和无菌水处理鲜切莲藕，研究其对莲藕样品冷藏过程中微生物菌落总数、营养品质、感官品质等的影响，旨在为利用电解臭氧水进行鲜切莲藕加工和保鲜提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

新鲜莲藕：成熟度适中，藕节完整，无机械伤的带泥莲藕，市售；

其他试剂均为国产分析纯。

1.1.2 主要仪器设备

色差计：WSC-S型，上海仪电物理光学仪器有限公司；

阿贝折射仪：WYA-2W型，上海精密科学仪器有限公司；

紫外—可见分光光度计：UV 2600型，上海舜宇恒平有限公司；

质构分析仪：TA-XT Plus型，英国Stable Micro Systems公司；

电解式高浓度臭氧机：HPSJ-25型，武汉威蒙环保科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 电解臭氧水的制备 按使用说明开启臭氧发生器，将臭氧通过气液混合泵通入自来水中，使臭氧充分溶解；调节气体流量计控制自来水混合流速为220 L/h，稳定通气0.5 h后开始收集臭氧水，按CJ/T 322—2010中的碘量法测得臭氧水浓度为8.44 mg/L。

1.2.2 鲜切莲藕样品的制备 将新鲜莲藕洗净，擦干，去皮后切片(片厚约4.0 mm)，按大小、部位相当的原则将藕片分为两组，其中一组以电解臭氧水浸泡4.0 min，于无菌操作台沥干后随机分装至自封袋，每袋4～5片；另一组以无菌水按相同方法浸泡、沥干和包装，作为对照组。处理后于4 ℃冰箱中冷藏，分别于贮藏第0，3，6，9，12天取样测定。

1.2.3 微生物菌落总数分析 按GB 4789.2—2016执行。

1.2.4 营养成分分析

(1) 失重率：参照张永清等[11]的方法。

(2) 总酸：按GB/T 12456—2008执行。

(3) 可溶性固形物含量：按NY/T 2637—2014执行。

1.2.5 硬度分析 参照汪薇等[12]的方法。探头为 HDP/VB，测试类型为压力，测前、测中速度2 mm/s，测后速度10 mm/s，形变50%，触发力5 g。

1.2.6 色泽分析 参照王建辉等[13]的方法，每个样品重复测定5次，按式(1)计算白度。

W=100-[(100-L*)2+a*2+b*2]1/2，

(1)

式中：

W——白度；

L*——明亮度；

a*——红绿度;

b*——黄蓝度。

1.2.7 数据统计分析 采用Origin 9.0软件绘图。

2 结果与分析

2.1 鲜切莲藕菌落总数的变化

由图1可知，两组样品的微生物菌落总数随贮藏时间的延长逐渐增加，且臭氧水处理组的增长速率低于无菌水处理组的。贮藏第0 天，臭氧水处理组和无菌水处理组的微生物菌落总数分别为2.73×103，4.30×103CFU/g，臭氧水组的减菌率为36.51%，说明臭氧水处理具有冷杀菌作用；贮藏第6天，臭氧水处理组的菌落总数增加至3.92×105CFU/g，为无菌水处理组(6.30×105CFU/g)的62.22%；贮藏第9天后，菌落总数急剧增长；贮藏第12天，臭氧水处理组的菌落总数达4.20×107CFU/g，为无菌水处理组的37.84%，说明臭氧水处理可在一定程度上抑制微生物的增殖。目前，最新的微生物管理标准认为新鲜净菜活菌数应控制在105CFU/g以下[1]，因此，两组鲜切莲藕样品在贮藏第6天时均已开始腐败，电解臭氧水虽然具有较好的减菌、抑菌作用，但单一使用对延长鲜切莲藕保质期的效果有限，可能还需其他处理手段的协同增效作用。

图1 鲜切莲藕贮藏期间的菌落总数

2.2 鲜切莲藕失重率的变化

由图2可知，两组样品的失重率随贮藏时间的延长而上升，贮藏第12天，臭氧水处理组的失重率为2.69%，为无菌水处理组(5.12%)的52.54%，表明臭氧水处理有利于抑制莲藕失重，保持其品质。鲜切莲藕加工过程中由于机械切割导致细胞损伤，胞内营养物质和酶系溶出，新陈代谢加快，尤其是呼吸作用和蒸腾作用加强，导致其水分减少、新鲜度下降和品质变化[14]；臭氧可使莲藕表皮气孔缩小，抑制其呼吸作用和蒸腾作用，在一定程度上保护藕片品质，减少贮藏过程中的失重[5,7]。

图2 鲜切莲藕贮藏期间的失重率

2.3 鲜切莲藕总酸含量的变化

由图3可知，两组样品的总酸含量随贮藏时间的延长而明显下降，无菌水处理组在贮藏第3～9天的下降尤为明显，主要是因为某些有机酸的分解或作为呼吸基质和糖异生作用被消耗[15]。贮藏第0天，臭氧水处理组的总酸含量(1.17%)较无菌水处理组降低了13.33%，可能与臭氧水引起VC等有机酸的氧化分解有关；贮藏第12天，臭氧水处理组的总酸含量下降了23.08%，而无菌水处理组的降低了31.11%，说明臭氧水处理组总酸消耗速率稍慢，可能是因为其代谢速率和呼吸作用受到了一定程度的抑制。

图3 鲜切莲藕贮藏期间的总酸含量

2.4 鲜切莲藕可溶性固形物含量的变化

由图4可知，两组样品的可溶性固形物含量随贮藏时间的延长先上升后下降，其中臭氧水处理组的峰值为6.5%，出现在贮藏的第3天，而无菌水处理组的峰值为6.2%，出现在贮藏的第6天；贮藏前期，可溶性固形物含量增加的原因可能与淀粉转化为可溶性糖有关，贮藏后期逐渐降低则可能与其本身的代谢消耗及微生物增殖有关，与祝美云等[16]的结论基本一致；此外，贮藏第6天后，臭氧水处理组的可溶性固形物含量下降速率明显低于无菌水处理组，说明臭氧水处理能一定程度上抑制莲藕的代谢活动，减缓其可溶性固形物的降低和质量损失。

2.5 鲜切莲藕硬度的变化

由图5可知，两组样品的硬度随贮藏时间的延长逐渐降低，与朱云龙等[17]的结果一致。果蔬贮运过程中，由于呼吸和蒸腾作用造成组织失水，破坏了正常的代谢过程，水解作用加强，细胞空隙增多，细胞内膨压下降，进而对细胞壁造成破坏[18]，导致其结构特性改变和硬度下降；臭氧水处理可以减缓莲藕组织的失水和原果胶、纤维素等水解[5,10]，从而抑制莲藕硬度的下降，减缓其老化过程。

2.6 鲜切莲藕色差的变化

褐变是鲜切莲藕在贮藏过程中的主要问题之一，不仅影响外观，还降低了其品质[19]。由表1可知，鲜切莲藕的L*值和W值(白度)均随贮藏时间的延长而下降，说明贮藏过程中莲藕整体色泽变暗，褐变度逐渐增加，与朱云龙等[20]的结果一致，可能与多酚氧化酶作用导致的褐变有关[5,20]。贮藏第0天，臭氧水处理组的L*、W值分别为70.87，68.60，均大于无菌水处理组(分别为68.53，66.82)，可能是因为臭氧水具有强氧化性，一定程度上改善了藕片的色泽和白度；贮藏第12天，臭氧水处理组的L*、W值仍大于无菌水处理组，相对于贮藏第0天，其下降幅度分别为12.21%，15.27%，稍高于无菌水处理组(分别为14.00%，10.10%)，说明单一使用臭氧水处理并不能有效抑制莲藕样品的褐变速率。

表1 鲜切莲藕贮藏期间的色差†

† 小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

3 结论

以无菌水为对照，探讨了电解臭氧水处理对鲜切莲藕贮藏过程中微生物菌落总数、失重率、总酸和可溶性固形物含量、硬度、色泽等品质指标的影响。结果表明，电解臭氧水处理能有效抑制莲藕菌落总数和失重率的增加，明显减缓莲藕总酸含量的下降速率，降低贮藏过程中莲藕的硬度，还能有效减缓可溶性固形物的下降速率。此外，臭氧水处理能改善莲藕初始色泽，但无法有效抑制其褐变速率。试验仅研究了冷藏期的菌落总数，并未检测金黄色葡萄球菌等致病菌。后续还可选取不同浓度的臭氧水，间歇法或喷淋等方式对鲜切莲藕进行处理。此外，可结合酸性电位水、二氧化氯消毒水等进一步阐明臭氧水的保鲜机理。