貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根品質(zhì)的影響

賀 森,趙榮華,曹冠華,巴文芳,李 穎,李 兵,陽 林

(云南中醫(yī)學(xué)院中藥學(xué)院,云南昆明 650500)

貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根品質(zhì)的影響

賀 森,趙榮華,曹冠華*,巴文芳,李 穎,李 兵,陽 林

(云南中醫(yī)學(xué)院中藥學(xué)院,云南昆明 650500)

本文研究了不同貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根中總糖、低聚果糖、蛋白質(zhì)可溶性固形物含量及果實(shí)硬度的影響,同時(shí)分析了多酚氧化酶、過氧化氫酶在不同貯藏溫度下隨時(shí)間的變化關(guān)系。結(jié)果顯示,在貯藏過程中,貯藏溫度越高,總糖、蛋白質(zhì)含量降幅越大,降速越快,尤其是在前7d,而0℃和4℃的貯藏效果則相對(duì)較好,綜合硬度和低聚果糖含量來考慮,4℃下貯藏效果較好。多酚氧化酶和過氧化物酶在4個(gè)貯藏溫度下均呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì),且溫度越高,酶活性峰值越早出現(xiàn)。

雪蓮果塊根,貯藏溫度,低聚果糖,多酚氧化酶,過氧化物酶

雪蓮果(SmallanthussonchifoliusPoepp & Endl.),又名亞貢,菊署,為菊科多年生草本植物,原產(chǎn)于南美洲的安第斯山脈,是當(dāng)?shù)厝说囊环N傳統(tǒng)食品,至今已有500多年的食用歷史[1-2]。由于地理和氣候條件相近,云南省嵩明縣率先在我國(guó)引種雪蓮果,并成為我國(guó)的“雪蓮果之鄉(xiāng)”,之后在四川、福建、海南、貴州、陜西等地推廣種植。

雪蓮果不但營(yíng)養(yǎng)豐富,而且具有多種保健功效。云南雪蓮果塊根含有18種人體必需的氨基酸及豐富的鈣、鎂、鐵、鋅、硒等礦物質(zhì),同時(shí)還富含各種維生素及生長(zhǎng)因子[3]。其中低聚糖占干物質(zhì)的40%～50%,顯著高于其他植物[4-5]。由于雪蓮果中的低聚果糖(fructo-oligosaccharide,FOS)不易被人體吸收,但能被腸道內(nèi)益生菌群利用,故雪蓮果是糖尿病、高血脂、高血壓、便秘、肥胖患者理想的天然食品。此外,雪蓮果還富含多種藥理活性物質(zhì),如具較強(qiáng)抗氧化作用的酚酸類物質(zhì),具抑菌和抗癌作用的萜類物質(zhì)及降血糖功效的類黃酮類和槲皮素[2-6]。

目前,國(guó)內(nèi)對(duì)雪蓮果塊根的研究多集中在種植和加工方面[7-9],國(guó)外則對(duì)其保健功效研究較多,Alexandre Lobo等[10]和Susana Genta等[11]的研究發(fā)現(xiàn),雪蓮果中的低聚果糖對(duì)維持威斯塔鼠盲腸和骨骼中鈣、鎂平衡及系統(tǒng)免疫力具有顯著的積極意義。有研究證實(shí),雪蓮果塊根對(duì)肥胖、糖尿病及腫瘤具有較好的療效和預(yù)防作用[12-15],FOS和抗氧化活性物質(zhì)發(fā)揮重要作用[16]。另有研究發(fā)現(xiàn),雪蓮果葉提取物同樣具有降低高血糖、提高胰島素分泌量的功能[17]。

本文以云南省嵩明縣雪蓮果塊根為對(duì)象,研究了不同貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根主要理化指標(biāo)及過氧化物酶(peroxidase,POD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性的影響,以期為做好雪蓮果塊根貯藏提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料及方法

1.1 材料與儀器

雪蓮果塊根,于2013年11月7日至9日采自云南省嵩明縣,選取成熟度接近、大小一致、無病蟲害、無機(jī)械損傷、外形圓整的雪蓮果塊根用于實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)中所用試劑均為分析純。

UV-1800PC紫外分光光度計(jì) 翱藝儀器(上海)有限公司;WB29德國(guó)美爾特水浴鍋 上海楚柏實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司;GY-3硬度計(jì) 浙江托普儀器有限公司;WYT手持糖度計(jì) 成都豪創(chuàng)光電儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 處理方法 將采后雪蓮果塊根進(jìn)行去泥、清洗、晾干處理,注意避免人為損傷,使外皮盡量完好;之后將其分別放在0、4、10、25℃冰箱或恒溫箱中進(jìn)行貯藏處理,每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)含10～12只雪蓮果塊根。每隔7d取樣分析一次。

1.2.2 POD活性測(cè)定 采用愈創(chuàng)木酚比色法進(jìn)行測(cè)定,以每分鐘OD470變化0.01為1個(gè)活力單位(U)計(jì)算雪蓮果塊根POD活力單位。

酶液的制備:精確稱量雪蓮果塊根2.500～3.000g,加入pH6.0磷酸鹽溶液30.00mL,置于研缽中充分研磨,用磷酸鹽溶液定容至100mL,過濾備用;POD酶活力測(cè)定:取兩根試管,一根試管加入反應(yīng)混合液3.00mL(反應(yīng)混合液:取25.00mL磷酸緩沖溶液于燒杯中,加入愈創(chuàng)木酚140μL,溶解,加入30%過氧化氫95μL,混勻置冰箱保存?zhèn)溆?,磷酸鹽溶液1.0mL,作為試劑空白對(duì)照;另一試管加入反應(yīng)混合液3.00mL,酶液0.10mL,補(bǔ)充磷酸鹽溶液至總體積為4.00mL,迅速混勻。1min后用1cm玻璃比色皿于470波長(zhǎng)條件下測(cè)定其吸光值,連續(xù)測(cè)定5次,間隔時(shí)間均為1分鐘,求斜率ΔA470,重復(fù)測(cè)定3次,取R2值最大的一組數(shù)據(jù)。

計(jì)算公式:

式中:A1-470nm下吸光度每分鐘變化平均值;V1-測(cè)定時(shí)吸取供試酶液的體積(mL);m-提酶樣品重量,以干基重表示(g);100-酶液稀釋總體積(mL)。

1.2.3 PPO活性的測(cè)定 采用鄰苯二酚比色法進(jìn)行測(cè)定,以每分鐘OD410變化0.01為1個(gè)活力單位(U)計(jì)算雪蓮果塊根PPO活力單位。

酶液的制備:稱取樣品3.000～3.500g,用預(yù)冷蒸餾水研磨勻漿,定容至100mL,在18～20℃下浸提30min,中間搖動(dòng)數(shù)次,過濾備用。PPO活力測(cè)定:取兩支刻度試管,一支加入6.00mL pH6.0的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液試管,1.00mL 0.5%鄰苯二酚溶液,在30℃恒溫水浴中預(yù)熱后加入1.00mL滅酶后的酶液,2.00mL蒸餾水,以此調(diào)零;另一支試管加入6.00mL pH6.0的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液試管,1.00mL 0.5%鄰苯二酚溶液,在30℃恒溫水浴中預(yù)熱后加入1.00mL酶液,反應(yīng)5min,加熱滅酶以終止反應(yīng),以5000r/min離心10min,取上清液備用。在410nm下測(cè)定吸光度。

計(jì)算公式:

式中:A1-一定時(shí)間內(nèi)410nm下吸光度變化平均值;V1-測(cè)定時(shí)吸取供試酶液的體積(mL);m-提酶樣品重量,以干基重表示(g);t-反應(yīng)時(shí)間(min);VT-酶液稀釋總體積(mL)。

1.2.4 總糖和FOS含量的測(cè)定 采用DNS比色法進(jìn)行測(cè)定,參考魏軍香[18]的方法。得標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程:R2=0.998,吸光度在0.2～1.5間有良好的線性關(guān)系。

1.2.5 硬度的測(cè)定 參考NY/T 2009-2011。

1.2.6 蛋白質(zhì)和粗脂肪的測(cè)定 蛋白質(zhì)采用分光光度法進(jìn)行測(cè)定,具體參考GB/T 5009.5-2010,得標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程:R2=0.998,吸光度在0.1～0.9間有良好的線性關(guān)系;粗脂肪采用索氏抽提法進(jìn)行測(cè)定,參考GB/T-14472-2008。

1.2.7 可溶性固形物含量的測(cè)定 取雪蓮果塊根新鮮汁液,用手持糖度計(jì)進(jìn)行測(cè)定,每個(gè)樣測(cè)3次,取平均值。

1.2.8 數(shù)據(jù)處理 本實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果以樣品干基重表示。所用數(shù)據(jù)處理軟件為Excel 2007。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根總糖及FOS含量的影響

由圖1a可知,在貯藏過程中,雪蓮果塊根總糖含量持續(xù)下降,其中,0℃和4℃、總糖含量下降趨勢(shì)較為平緩,至第35d時(shí),降幅分別為26.51%、26.90%;而10℃和25℃貯藏條件下,總糖含量下降相對(duì)迅速,尤其是后者,貯藏結(jié)束時(shí),降幅已達(dá)50.51%,這可能和自身的生命活動(dòng)旺盛相關(guān)。

由圖1b可見,FOS的含量與總糖含量變化趨勢(shì)相似。相比25℃,在0℃、4℃和10℃下,后者FOS的損耗更少,呈平緩下降趨勢(shì),至第35d,其損耗量分別為16.02%、15.70%和13.56%。

2.2 不同貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根蛋白質(zhì)含量的影響

蛋白質(zhì)是雪蓮果塊根中重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),其含量約占鮮重的0.5%[3],干基重的4%[18],較本實(shí)驗(yàn)的測(cè)定值略高。由圖2可知,在貯藏過程中,雪蓮果塊根蛋白質(zhì)含量不斷下降,在前7d,其下降速度較快,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)下降速度減緩。4個(gè)溫度相比較發(fā)現(xiàn),貯藏溫度越高,則下降幅度越大,至貯藏結(jié)束時(shí),25℃下的降幅約為0、4、10℃的1.8、1.6、1.3倍。

2.3 不同貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根硬度的影響

果實(shí)硬度反映了果實(shí)的新鮮程度,在貯藏過程中,隨著果實(shí)的萎焉,其硬度逐漸降低。由圖3可知,在貯藏過程中,雪蓮果塊根硬度逐漸降低,其中4℃降幅最小,0℃和10℃接近,25℃降幅最大,其中0、4、10℃的硬度水平基本維持在6～8kg/cm2范圍之內(nèi),與孟衛(wèi)芹等[19]測(cè)定的結(jié)果相近。

圖1 不同貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根總糖及FOS含量的影響Fig.1 The change of total sugar and FOS in yacon tuber under different storage temperature

圖2 不同貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊蛋白質(zhì)含量的影響Fig.2 The change of protein in yacon tuber under different storage temperature

圖3 不同貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根硬度的影響Fig.3 The change of hardness in yacon tuber under different storage temperature

2.4 不同貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根可溶性固形物含量的影響

由圖4可知,可溶性固形物含量在貯藏過程中呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì),維持在8%～18%之間。在前7d,4、10、25℃貯藏條件下,可溶性固形物含量大幅下降,最高降幅達(dá)40%,之后開始穩(wěn)步上升,至35d時(shí),已接近或超過初始值。而0℃貯藏條件下,在前21d可溶性固形物含量呈下降趨勢(shì),28d后開始上升。可溶性固形物在早期因?yàn)楣麑?shí)呼吸作用損耗而有所下降,接著隨著其他有機(jī)物質(zhì)的分解而升高,在貯藏后期,因雪蓮果塊根腐敗變質(zhì)而迅速升高。

圖4 不同貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根 可溶性固形物含量的影響Fig.4 The change of soluble solid in yacon tuber under different storage temperature

2.5 不同貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根POD活性的影響

POD是植物體細(xì)胞內(nèi)活性較高的一種還原性酶,是植物在低溫、干旱等逆境條件下酶促防御系統(tǒng)的關(guān)鍵酶之一,具有清除過剩自由基、使有毒物質(zhì)失活等作用,從而提高植物的抗逆性,可作為表征植物抗逆性的指標(biāo)[20]。由圖5可知,在貯藏過程中,POD酶活性變化趨勢(shì)基本為先降后升再降,總體呈下降趨勢(shì),且幅度較大,截至到第35d時(shí),POD活性最低降至60U/g·min左右。0℃貯藏條件下,POD活性在前7d大幅下降,推測(cè)與低溫導(dǎo)致酶活性下降有關(guān),在第14d時(shí),有小幅回升,之后持續(xù)下降;在4℃和10℃下,POD活性變化趨勢(shì)與0℃基本一致,但酶活力保持較高,在前14d時(shí),10℃下的POD活性較高,之后迅速降低;在25℃下,至第7d,POD活性達(dá)到最大值,隨后快速下降。對(duì)比4種貯藏溫度,4℃下POD的活性變化趨勢(shì)相對(duì)平緩。

圖5 不同貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根過氧化物酶活性的影響Fig.5 The change of POD activity in yacon tuber under different storage temperature

2.6 不同貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根PPO活性的影響

PPO是酶促褐變中的關(guān)鍵酶之一,其可催化內(nèi)源性酚類物質(zhì)氧化生成鄰醌,繼而絡(luò)合成褐色素,吸附在淀粉顆粒上,導(dǎo)致果實(shí)或產(chǎn)品品質(zhì)下降[21]。由圖6可知,在貯藏過程中,雪蓮果塊根PPO活性為先升后降,在10℃和25℃下,PPO活性在前7d呈升高快速趨勢(shì),至第7d達(dá)到峰值,而在0℃和4℃下,PPO活性峰值推遲了7d才出現(xiàn),且溫度越高,其峰值也越大。在達(dá)到峰值之后,酶活迅速降低,至第35d,降幅平均達(dá)96%。橫向比較可知,0℃貯藏條件下,PPO活性變化相對(duì)平緩,其次是4、10、25℃。PPO活性的變化趨勢(shì)與百合、香椿、南國(guó)梨相類似,均為先升后降[22-24]。

圖6 不同貯藏溫度對(duì)雪蓮果塊根多酚氧化酶活性的影響Fig.6 The change of PPO activity in yacon tuber under different storage temperature

3 結(jié)論

在貯藏過程中,雪蓮果塊根總糖、蛋白質(zhì)的含量降幅較大,且貯藏溫度越高,降幅越大,降速越快;而FOS含量和硬度變化相對(duì)較小(25℃除外)。綜合考慮,4℃為雪蓮果塊根最優(yōu)貯藏溫度。

在4個(gè)貯藏溫度條件下,POD及PPO活性變化趨勢(shì)均為先升后降,且溫度越高,酶活性峰值越早出現(xiàn)。

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Effect of storage temperature on the quality of Yacon Tuber(SmallanthusSonchifoliusunder)

HE Sen,ZHAO Rong-hua,CAO Guan-hua*,BA Wen-fang,LI Ying,LI Bing,YANG Lin

(College of Traditional Chinese Medicine,Yunnan University of Traditional Chinese Medicine,Kunming 650500,China)

In this paper,the change of contents of total sugar,fructo-oligosaccharide(FOS),protein,soluble solid,and the hardness of fruit affected by storage temperature were studied. Meanwhile,the activity of polyphenol oxidase(PPO)and peroxidase(POD)was also analyzed. The results showed that. the higher the storage temperature was,the greater and faster the contents of total sugar,protein declined in storage,especially,in first 7 days. The better storage temperature was 0℃ and 4℃. Taking hardness and fructo-oligosaccharide(FOS)as consideration,4℃ was the best storage temperature. The activity of PPO and POD rose at first and then went down under 4 different storage temperatures. Interestingly,the higher the temperature was,the earlier the enzyme activity peak appeared.

Yacon tuber;storage temperature;fructo-oligosaccharide(FOS);peroxidase(POD);polyphenol oxidase(PPO)

2014-10-11

賀森(1984-)，男，博士，主要從事園藝產(chǎn)品貯藏與保鮮研究。

*通訊作者:曹冠華(1985-)，男，碩士，主要從事園藝方面的研究。

云南中醫(yī)學(xué)院科學(xué)研究基金項(xiàng)目(XK201326)。

TS255.3

A

1002-0306(2015)11-0328-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.11.058