肖永谦，刘思伟，张 英，刘 洋，邓 艳，穆丽茹，倪 明，夏 险，李煜林

(1.食用野生植物保育与利用湖北省重点实验室(湖北师范大学)，湖北 黄石 435002；2.特色野菜良种繁育与综合利用技术湖北省工程中心(湖北师范大学)，湖北 黄石 435002)

鱼腥草是一种三白草科药食两用植物食品，因生长于地下，表面附有大量微生物[1]。同时，鱼腥草含有大量水分和丰富的营养成分，鱼腥草上的微生物生长和繁殖很快，所以鱼腥草容易腐烂，货架期非常短[1]。2010年前，人们很少吃鱼腥草，近年由于人们喜欢吃天然食品，鱼腥草越来越受欢迎，延长鱼腥草货架期成为一个亟待解决的问题。

可食膜，如壳聚糖、海藻酸钠、大豆分离蛋白、果胶和羧甲基纤维素，是延长植物食品货架期的方法之一[2]。很多研究者使用这些传统可食膜来延长水果和蔬菜的货架期[3～17]。

卡拉胶是一种高分子多糖，能溶于水，卡拉胶水溶液能在食品表面形成一层薄膜，这层薄膜对食品有一种保护效应。目前，还没有关于用卡拉胶延长鱼腥草货架期的报道。本项研究用卡拉胶延长鱼腥草的货架期，分析卡拉胶处理后的鱼腥草储藏过程中的感官指标(重量损失率、腐烂程度、食用品质、褐变程度)、理化指标(顶空气体成分、硬度、总的可溶性固体含量(TSSC)、可滴定酸(TA)、Vc含量)、多酚氧化酶(PPO)活性、微生物指标(嗜温菌菌落数、酵母菌和霉菌菌落数)，阐明了卡拉胶延长鱼腥草货架期的生理机制。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

草酸，天津市大茂化学试剂厂；2,6-二氯靛酚钠，上海阿达玛斯试剂有限公司；抗坏血酸，天津市科密欧化学试剂有限公司；NaOH，天津博迪化工股份有限公司；酚酞，天津市凯通化学试剂有限公司；Na2HPO4，天津市北联精细化学品开发有限公司；NaH2PO4，天津市凯通化学试剂有限公司；4-甲基儿茶酚，上海阿拉丁试剂有限公司。以上试剂均为AR.鱼腥草从黄石农贸市场购买。

1.2 仪器与设备

分析天平，奥豪斯仪器(上海)有限公司；FL-8F负离子O3空气净化器，深圳飞立电器科技有限公司；冷库，上海库宝制冷设备有限公司；质构仪，美国FTC公司；紫外分光光度计，上海元析仪器有限公司；数显折光仪，英国BS公司；高速冷冻离心机，德国艾本德公司。

1.3 实验方法

1.3.1 实验设计 在我们的前期实验中，我们通过单因素实验和正交试验，获得了延长鱼腥草货架期效果最好的卡拉胶的浓度和处理时间：浓度为2.0%，处理时间为30 min.

鱼腥草用蒸馏水浸泡，用臭氧杀菌30 min.然后，每1 890 g鱼腥草用50 L 2.0%卡拉胶水溶液浸泡30 min，然后沥水30 min，再分装于保鲜盒中，每个保鲜盒装10 g，每个样品有189个保鲜盒，这些样品在1℃下储藏。货架期评价、理化分析、PPO活性分析和微生物分析，每3天进行1次，计划分析10次。以不用卡拉胶处理的样品作为对照。实际上，当一个样品的重量损失率、腐烂程度、食用品质和褐变程度中，任一指标达到不能食用，即表示该样品不能食用，该样品储藏终止，此时的储藏天数即为该样品的货架期。

1.3.2 货架期的评价 货架期根据鱼腥草的重量损失率、腐烂程度、食用品质、褐变程度综合评价[18]。

1)重量损失率。鱼腥草的水分含量和营养成分在储藏期间会减少，这些会导致鱼腥草的重量损失[18]。当鱼腥草的重量损失率达到5%时，表示鱼腥草已不能食用，储藏终止，所以重量损失率能被作为鱼腥草货架期的评价指标之一[18]。重量损失率按照下面公式计算，每3天分析1次，每次分析3个保鲜盒做平行试验[18]。

2)腐烂程度。腐烂程度由6名经验丰富的感官评价人员采用观察法评价，每3天分析1次，每次分析3个保鲜盒做平行试验[19]。腐烂程度分为6个等级：0——没有腐烂；1——有腐烂点；2——轻微腐烂(腐烂面积小于1/5)；3——中等腐烂，腐烂面积介于1/5和1/3之间；4——介于中等腐烂与严重腐烂之间，腐烂面积介于1/3和1/2之间；5——严重腐烂，腐烂面积大于1/2[19]。每个保鲜盒中样品的腐烂程度=(∑每个保鲜盒中每根鱼腥草的腐烂程度)/该保鲜盒中鱼腥草的根数[19]。每个样品的腐烂程度是3个平行实验保鲜盒中样品腐烂程度的平均值[19]。腐烂程度大于2，表示不能食用，该样品终止储藏；腐烂程度大于3，表示不能使用[19]。

3)食用品质。食用品质由6名经验丰富的感官评价人员采用品尝法评价，每3天分析1次，每次分析3个保鲜盒做平行试验[19]。食用品质分为5个等级：分别用9、7、5、3、1来表示[19]。9——优秀，一般表示和新鲜的食用品质一样；7——非常好；5——好；3——一般，不能食用，受市场限制；1——差，不能使用，受使用限制[19]。

每个保鲜盒中样品的食用品质=(∑每个保鲜盒中每根鱼腥草的食用品质)/该保鲜盒中鱼腥草的根数[19]。

每个样品的食用品质是3个平行实验保鲜盒中样品食用质量的平均值。食用品质小于5，表示不能食用，该样品终止储藏；食用品质小于3，表示不能使用[19]。

4)褐变程度。褐变程度由6名经验丰富的感官评价人员采用观察法评价，每3天分析1次，每次分析3个保鲜盒做平行试验[19]。褐变程度分为6个等级，分别以数字0、1、2、3、4、5来表示[19]。0——完全没有褐变；1——有褐变点；2——轻微褐变，褐变面积小于1/5；3——中等褐变，褐变面积介于1/5和1/3之间；4——介于中等褐变和严重褐变之间，褐变面积介于1/3和1/2之间；5——严重褐变，褐变面积大于1/2[19]。

每个保鲜盒中样品的褐变程度=(∑每个保鲜盒中每根鱼腥草的褐变程度)/该保鲜盒中鱼腥草的根数[19]。

每个样品的褐变程度是3个平行实验保鲜盒中样品褐变程度的平均值[19]。褐变程度大于2，表示不能食用，该样品终止储藏；褐变程度大于3，表示不能使用[19]。

重量损失率、腐烂程度、食用品质和褐变程度，任何一个指标达到不能食用，就判定该样品不能食用，该样品储藏终止，此时的储藏天数即为该样品的货架期[18]。

1.3.3 理化分析

1)顶空气体分析。顶空气体分析被用来确定可食膜是否抑制了腐烂的发生，顶空气体分析使用便携式气体分析仪，响应时间为20 s[9].

2)硬度分析。硬度分析用质构仪采用TPA分析法，每3天分析1次，每次分析任取3个保鲜盒作为平行试验[18]。操作条件如下：力感应范围为250 N，探针停留时间为1 s，探头高度10 mm，形态损伤为30%，测量速度为60 mm/s，初始力为0.4 N[18].

3) TSSC、TA和Vc含量分析。将每个保鲜盒的10 g鱼腥草样品置于九阳料理机中均质，分装于2 mL的离心管中，然后在高速台式离心机中以15 000 r/min离心20 min，取上清液，测定TSSC和TA[20].TSSC用数显折光仪测量，单位为Brix[20].TA采用NaOH滴定法测量，单位为mmol/g[20].

Vc含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测量，每3天分析1次，每次分析任取3个保鲜盒作为平行试验，结果表达为每100 g鱼腥草含有多少mgVc[20].

1.3.4 PPO活性分析 将一个保鲜盒中的10 g鱼腥草样品装入料理机中，然后加入20 mL 0.05 mol/L磷酸盐缓冲液(pH6.8)后进行匀浆，通过6层棉布过滤除去细胞碎片[20]。在4 ℃下，用19 000 r/min离心20 min，取上清液作为PPO的提取物[20]。PPO活性采用4-甲基邻苯二酚氧化法测量[20]。

1.3.5 微生物分析 将一个保鲜盒中的10 g鱼腥草样品，在无菌均质袋中用无菌剪刀剪碎，用90 mL无菌水浸泡，在无菌拍击式均质机中均质5 min[3].获得的样品悬浮液进行梯度稀释，采用传统的分离培养法进行分离、培养和计数[3]。嗜温菌在PCA培养基中在35℃下培养48 h后，计数菌落[3]。酵母菌和霉菌在YGC培养基中在25℃下培养72 h后，计数菌落[3]。

1.3.6 统计分析 实验数据使用Origin软件分析，结果表达为平均值±标准偏差。

2 结果与讨论

2.1 货架期评价

鱼腥草的重量损失率、腐烂程度、食用品质和褐变程度的结果如图1. 对照样品和用卡拉胶处理的样品，货架期分别为12天和18天。具体来说，在相同时间下，卡拉胶处理的样品，重量损失率低于对照样品，这表明卡拉胶可食膜有效阻止了鱼腥草的重量损失，延长了货架期。鱼腥草的腐烂程度被卡拉胶有效抑制，在前6天，鱼腥草基本没有腐烂，6天后，对照样品的腐烂迅速增加，而卡拉胶处理样品9天后才缓慢增加。卡拉胶处理样品的食用品质在前6天一直保持新鲜，第18天才缓慢降到5，而对照样品的食用品质在前3天保持新鲜，到第12天迅速下降到5.处理样品和对照样品，在它们重量损失率达到5%以前，基本没有褐变，在后续研究中，褐变程度可以不用作为货架期的评价指标。

图1 鱼腥草的货架期

2.2 理化分析

鱼腥草的理化分析结果如图2.卡拉胶处理样品和对照样品的O2含量都缓慢下降，CO2含量都缓慢上升。O2含量和CO2含量的变化表明卡拉胶在鱼腥草表面形成了一层薄膜，且有效阻止了鱼腥草和外界的气体交换。硬度是鱼腥草品质的外在表现，卡拉胶处理样品和对照样品的硬度在储藏期间都在下降，但对照样品下降得更快。TSSC、TA和Vc含量是鱼腥草品质的内在表现，卡拉胶处理样品和对照样品的TSSC、TA和Vc含量在储藏期间都在下降，但对照样品下降得更快。

2.3 PPO活性分析

鱼腥草的PPO活性分析结果如图3.卡拉胶处理样品和对照样品在储藏期间的PPO活性介于2.0～3.0U之间，没有发生显著变化，这表明2个鱼腥草样品都没有发生酶促褐变，这个结果和货架期分析中褐变程度分析的结果是一致的。酶促褐变容易出现在鲜切食品中，如鲜切荸荠、鲜切苹果[19]。鱼腥草有一层厚的表皮，这层表皮阻止了鱼腥草中酚类物质和O2的接触。

图4 鱼腥草的微生物分析

2.4 微生物分析

微生物分析的结果如图4.卡拉胶处理样品和对照样品在储藏期间的嗜温菌菌落数迅速下降，这是由于样品是在1℃的低温下储藏，这样的低温有效抑制的嗜温菌的生长。卡拉胶处理样品和对照样品在储藏期间的酵母菌和霉菌菌落数迅速增加，这是由于酵母菌和霉菌在低温下能生长。

根据以上结果，和传统可食膜相比，如壳聚糖[3,4,6,7]、海藻酸钠[10,11]、大豆分离蛋白[15,16]、果胶[14]和羧甲基纤维素[17]，卡拉胶显示出更好的效果。和另外的高分子可食膜相比，如阿拉伯胶[21～23]、刺槐豆胶[24～27]、瓜尔豆胶[28]、黄原胶[29～31]，卡拉胶和它们的效果相当。

本项研究结果表明：卡拉胶通过抑制鱼腥草的呼吸作用、保持鱼腥草的重量损失率、硬度、TSSC、TA、Vc含量和PPO活性延长了鱼腥草的货架期。从感官看，卡拉胶延迟了鱼腥草的腐烂，阻止了食用品质的下降。同时卡拉胶处理和低温协同，增强了卡拉胶的效果。这些都说明卡拉胶是一个有应用前景的可食膜。