等離子體活化水對鮮切蓮藕殺菌及保鮮的影響

李芮， 宋雅琪， 周丹丹， 屠 康*

（1. 南京農業大學食品科技學院，江蘇南京 210095；2. 南京林業大學輕工與食品學院，江蘇南京 210037）

蓮藕（Nelumbo nuciferaGaertn.）屬睡蓮科，在我國長江以南種植最多，是我國種植面積最大的水生植物[1]。 蓮藕是一種富含碳水化合物、蛋白質、維生素和微量礦物質元素的水生蔬菜， 能生食也能做菜，還是一種藥食兩用的蔬菜[2-3]。 近年來，鮮切果蔬因為方便、新鮮的優點受到消費者喜愛，鮮切加工逐漸成為果蔬產業的熱門趨勢。 蓮藕皮薄，營養豐富，口感脆甜，易于切分，適合做成鮮切制品。 然而，切分處理造成的機械損傷使蓮藕細胞結構遭到破壞，容易受到微生物侵染及發生褐變，導致感官品質和營養價值下降，貨架期縮短，在一定程度上阻礙了鮮切蓮藕的市場化進程[4-5]。

研究發現， 蓮藕的褐變主要以酶促褐變為主，與細胞膜完整性下降、褐變相關酶作用失調、活性氧大量積累、酚類物質被氧化等多種因素相關[6]。 酚類物質是蓮藕發生酶促褐變的底物，在細胞內生物膜將其與褐變相關酶隔開；逆境條件下，細胞內活性氧代謝系統的平衡被打破， 超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶（catalase，CAT）、 抗壞血酸過氧化物酶（ascorbateperoxidase，APX）等活性氧代謝酶活性下降，超氧陰離子（O2·-）、過氧化氫（H2O2）等活性氧物質大量積累，導致膜脂過氧化程度加重、丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量上升，細胞結構被破壞，酚類物質與酚酶結合，在氧的作用下發生酶促褐變，形成黑褐色物質。 酚酶主要包括多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、過氧化物酶 （peroxidase，POD）、 苯丙氨酸解氨酶（phenylalamine ammonia lysae，PAL）等。

目前關于鮮切蓮藕的保鮮集中在可食性涂膜、氣調包裝、有機酸浸泡、短波紫外線照射[7-10]等方面。次氯酸鈉是目前果蔬加工生產中使用最廣泛的殺菌劑，價格低廉且能有效殺滅各類微生物，陳學玲等[11]人使用有效氯質量分數75 mg/kg 的NaClO 溶液浸泡鮮切蓮藕3 min， 貯藏7 d 后的菌落總數為0；但使用次氯酸鈉易造成氯殘留，對果蔬氣味和人體健康產生不利影響。 維生素C 是一種還原性強、安全性高的天然有機酸， 能有效抑制PPO 酶的活性、清除自由基，被廣泛應用于果蔬的護色保鮮，焦小華等[12]人使用質量分數為1%的VC 溶液浸泡鮮切蓮藕，有效抑制了丙二醛含量的上升和PPO、POD的活性，延緩了蓮藕品質的下降；但存在殺菌效果不理想、難以規模化操作等缺點。

等離子體活化水（plasma-activated water，PAW）是指將等離子體在水中或水表面放電而獲得的溶液[13-15]。與等離子體殺菌技術相比，PAW 中的活性物質在較長一段時間內能夠穩定存在，且由于自身性質為液體，浸泡處理對于表面不均勻的農產品的作用效果更佳。 作為一種新興的冷殺菌技術，PAW 溫和、安全、環保，具有pH 低、電導率高、氧化還原電位高的理化性質，能有效抑制食源性致病菌、腐敗微生物生長繁殖[16-18]，而不影響鮮切果蔬的品質[19-20]。袁園等[21]人發現，用由75 kV 電壓制得的PAW 清洗鮮切生菜5 min， 可使其表面菌落總數和大腸菌群數對數分別降低1.15 和1.38，而不影響生菜中葉綠素和VC 的含量。目前PAW 在鮮切蓮藕殺菌保鮮方面的應用尚未見研究報道。因此，該研究使用PAW、AsA、NaClO 溶液浸泡鮮切蓮藕，通過測定蓮藕的菌落總數、品質、褐變度、總酚含量、活性氧代謝和抗氧化酶活性等指標， 比較了PAW 與常用保鮮劑對鮮切蓮藕殺菌效果及貯藏品質的影響，并進一步探究了PAW 處理對鮮切蓮藕褐變、 酚類物質和活性氧代謝的影響， 為PAW 在鮮切蓮藕殺菌保鮮中的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘鄂蓮五號’蓮藕，采購于南京眾彩物流中心，挑選新鮮完整、大小一致、無機械損傷的蓮藕作為試驗材料，立即放入4 ℃恒溫恒濕箱預冷24 h。

平板計數瓊脂：上海博微生物科技有限公司產品；福林酚、聚乙烯吡咯烷酮：上海源葉生物科技有限公司產品；無水碳酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、次氯酸鈉：西隴科學股份有限公司產品；鄰苯二酚、愈創木酚、過氧化氫（質量分數為30%）、無水乙醇、氫氧化鈉、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、冰醋酸、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、L（+）-抗壞血酸：國藥集團產品；所有試劑均為分析純；過氧化氫、超氧化物歧化酶試劑盒：南京建成有限公司產品。

1.2 儀器與設備

PG-1000 Z/D 低溫等離子體噴槍射流裝置：南京蘇曼等離子科技有限公司產品；UV1102 型紫外分光光度計： 上海天美科學儀器有限公司產品；3K15 型高速冷凍離心機： 德國Sigma 公司產品；CTHI-250B 型恒溫恒濕箱：上海施都凱設備公司產品。

1.3 研究方法

1.3.1 處理溶液的制備

1） 等離子體活化水的制備 低溫等離子體射流裝置的參數如表1， 低溫等離子體射流裝置發生示意圖如圖1。 將300 mL 蒸餾水置于1 000 mL 的燒杯中，將低溫等離子體射流裝置的噴槍口置于蒸餾水液面下方15 mm 處，處理時間為80 s，制得的PAW（pH 2.88，電導率為536.43 μS/cm，H2O2濃度17.67 μmol/L，NO3-濃度356.00 μmol/L，NO2-濃度1 484.33 μmol/L）立即放入密閉容器中冷卻保存。

圖1 低溫等離子體射流裝置示意圖Fig. 1 Schematic diagram of cold plasma jet device

表1 PG-1000 Z/D 低溫等離子體射流裝置的參數Table 1 Parameters of PG-1000 Z/D cold plasma jet device

2） VC 溶液的制備 稱取1 g VC 粉末， 溶于100 mL 蒸餾水中， 配制成質量分數為1%的AsA溶液。

3） 次氯酸鈉溶液的制備 將質量分數為10%的NaClO 溶液稀釋為有效氯質量濃度為100 mg/L的NaClO 溶液。

以上處理溶液的制備條件均由預實驗結果篩選得出。

1.3.2 樣品處理挑選外觀（顏色和大小）一致、無機械損傷的新鮮蓮藕，清水洗凈。 去皮，切成4 mm左右的薄片， 分別將其置于蒸餾水、PAW、VC、NaClO 溶液中浸泡10 min，取出瀝干，采用聚乙烯保鮮盒及PE 保鮮薄膜包裝，在4 ℃、相對濕度85%的恒溫恒濕箱中貯藏12 d，每3 d 取樣一次。每份樣品500 g，每個處理設置3 個重復。

1.3.3 菌落總數按GB 4789.2—2016 《食品微生物學檢驗菌落總數測定》執行[22]。

1.3.4 品質指標

1） 失重率 采用稱量法[20]進行測定。 根據公式（1）計算出鮮切蓮藕的失重率（%）。

式中：W為失重率，%；m1為貯藏前鮮切蓮藕的質量，g；m2為貯藏后鮮切蓮藕的質量，g。

2） 硬度 用質構儀進行測定[21]。 采用TPA-1000 N 程序， 選用直徑為20 mm 的平底柱形P/20探頭，測定形變量：50%；檢測速度：60 mm/min；起始力：0.6 N；每個樣重復測定3 次。

3）L*值 用色差儀進行測定[22]。測定鮮切蓮藕中間部位的色度值，每個樣品重復測定3 次。L* 為黑白色度參數。

4） 抗壞血酸含量 采用鉬藍比色法測定[6]。

1.3.5 褐變度采用消光值法測定鮮切蓮藕的褐變度[6]。

1.3.6 細胞膜滲透率采用曹建康的方法測定鮮切蓮藕的細胞膜滲透率[23]。 取30 片鮮切蓮藕，用打孔器從中取直徑約5 mm 的圓片共2.0 g， 浸沒于20 mL 蒸餾水中，在25 ℃搖床上振蕩1 h，測定溶液電導率值C1。 再將溶液煮沸15 min，蒸餾水體積補至20 mL，冷卻至25 ℃后，測定溶液電導率值C2。 根據公式（2）計算出鮮切蓮藕的相對電導率。

式中：C為相對電導率，%；C1為煮沸前溶液的電導率，μS/cm；C2為煮沸后溶液的電導率，μS/cm。

1.3.7 丙二醛含量采用硫代巴比妥酸法測定鮮切蓮藕的丙二醛含量[23]。

1.3.8 總酚含量采用福林酚比色法測定鮮切蓮藕的總酚含量[6]，結果用mg/100 g 表示。

1.3.9 O2·-產生速率和H2O2 含量采用鹽酸羥胺法測定[23]。

1.3.10 抗氧化酶活性CAT、APX、POD、PAL 活性的測定采用曹建康[23]的方法，分別以1 g 蓮藕樣品1 min 內在240、290、470、290 nm 處的吸光值變化0.01 為1 個活性單位。 SOD 活性使用超氧化物歧化酶試劑盒（WST-1）測定。

1.4 數據處理

采用SPSS 23.0 軟件對數據進行統計分析，并采用ANOVA 方差分析中的Duncan’s multiple range test 進行差異分析，P<0.05 表示差異顯著；采用Origin 2018 軟件進行制圖， 結果以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 3 種處理對鮮切蓮藕菌落總數的影響

切分處理使蓮藕組織受損傷，微生物的生長繁殖速度加快， 導致其感官品質及營養價值下降，食品安全風險增加，因此有效控制鮮切蓮藕的菌落總數十分重要。 如圖2 所示，鮮切蓮藕在貯藏期間表面微生物數量呈逐漸上升趨勢，對照組菌落總數對數在貯藏第0 天為3.78，4 ℃貯藏12 d 后達到6.44， 且在整個貯藏期內均顯著高于各處理組（P＜0.05）。 PAW、AsA、NaClO 處理分別使菌落總數對數的初始值與對照組相比降低了1.88、1.01 和1.50；在貯藏至第12 天時，分別比對照組低2.28、0.90 和1.66。一般認為，生鮮蔬菜的菌落總數對數超過6 就會失去商業價值[21]，對照組貯藏第9 天就失去商業價值， 而其他處理組在第12 天菌落總數對數也未達到6， 說明3 種處理均能有效抑制鮮切蓮藕表面細菌的生長繁殖，延長其貨架保鮮期，且3 種處理間存在顯著性差異（P＜0.05），其中PAW 效果最好，其次為NaClO 溶液。

圖2 3 種處理對鮮切蓮藕菌落總數的影響Fig. 2 Effect of three treatments on the total bacterial number of fresh-cut lotus root

2.2 3 種處理對鮮切蓮藕品質的影響

蓮藕中的水分質量分數較高，失重率是判斷鮮切蓮藕新鮮度的重要指標[25]。由表2 可以看出，鮮切蓮藕在貯藏過程中失重率呈上升趨勢。 3 種處理均能顯著抑制鮮切蓮藕失重率的增大（P<0.05），在貯藏第12 天，PAW、VC、NaClO 組的失重率分別為1.98%、2.43%、2.66%，而對照組的失重率為3.38%，可見PAW 對于維持鮮切蓮藕貯藏期間的水分質量分數有較好的作用，VC 次之。

硬度是評價鮮切蓮藕品質最常用的指標之一。如表2 所示，由于切分造成的機械損傷、微生物侵染以及采后呼吸作用[25]，隨著時間的延長，蓮藕的硬度呈下降趨勢， 在貯藏的第3~9 天下降幅度較大，對照組的硬度從第0 天的510.87 N 下降到第12 天的286.23 N。在整個貯藏期內，3 個處理組的硬度都大于對照組，其原因可能是由于果蔬的細胞壁會被細菌分泌的酶降解[14]，而3 種方法均能有效殺滅微生物，從而延緩硬度的下降；其中VC 維持硬度的效果最顯著（P<0.05），PAW 次之，在第12 天硬度分別為357.63、346.53 N，這可能是這兩種處理都能夠鈍化纖維素降解酶。

新鮮蓮藕呈白色， 貯藏過程中逐漸發生褐變。由表2 可知，鮮切蓮藕的L* 值隨時間逐漸下降，說明貯藏過程中蓮藕整體色澤變暗。 與對照組相比，3種處理均能延緩鮮切蓮藕L* 值的下降，維持亮度。貯藏末期，AsA、PAW、NaClO 組的L*值分別為58.78、57.88、56.08，均顯著高于對照組的51.22（P＜0.05），表明3 種處理對鮮切蓮藕都有良好的護色效果。

VC 是植物體內重要的抗氧化劑和營養物質，隨著貯藏時間的延長，VC 逐漸被氧化酶降解，含量下降[26]。 如表2 所示，蓮藕中VC 的起始質量分數為62.26 mg/hg，在第12 天各處理組均降為最低，對照組為24.27 mg/hg，PAW 組為38.20 mg/hg，AsA 組為48.75 mg/hg，NaClO 組為32.24 mg/hg。 結果表明，3種處理均可顯著抑制鮮切蓮藕VC 含量的下降，其中VC 的效果最佳， 這可能是因為外源VC 處理能夠顯著提高果蔬的抗氧化能力，減輕組織的氧化損傷，從而維持較高的抗氧化物質含量。

2.3 3 種處理對鮮切蓮藕褐變度的影響

新鮮蓮藕顏色較白，貯藏過程中酚類物質被酚酶氧化，導致顏色物質積累，發生褐變。 褐變度直接影響鮮切蓮藕的視覺外觀和消費者的接受度。 如圖3 所示，鮮切蓮藕的褐變度隨時間延長逐漸增加，在6~9 d 上升速度較快。 對照組的褐變度在整個貯藏期內都較大，在貯藏末期達到2.56%，3 種處理方法均有效延緩了褐變度的增長， 其中PAW 和AsA 的效果最好， 在第12 天僅為對照組的60%、62%（P<0.05）， 表明PAW 和抗壞血酸能夠有效抑制鮮切蓮藕的褐變， 這可能是因為抗壞血酸溶液呈酸性，能有效抑制PPO 的活性， 從而誘導酚類物質的積累，降低可溶性醌的含量，延緩酶促褐變的發生[27-28]；而低溫等離子體在水中放電， 使得PAW 中含有多種活性氧物質（如H2O2、NO2-、NO3-等），且PAW 的pH值為2.88，低pH 和活性氧物質協同作用，鈍化了果蔬的POD、PPO 酶[21-22]，從而延緩了褐變的發生。

圖3 PAW 對鮮切蓮藕褐變度的影響Fig. 3 Effect of PAW treatment on the browning degree of fresh-cut lotus root

2.4 PAW 對鮮切蓮藕細胞膜滲透率的影響

受逆境脅迫或在衰老過程中的果蔬，細胞膜的功能活性降低，通透性增加，導致細胞內電解質向外滲漏，因此細胞膜的相對電導率能間接反映果蔬采后的細胞膜完整性和膜脂過氧化程度[6]。 如圖4所示， 鮮切蓮藕細胞膜的相對電導率呈增大趨勢。PAW 處理抑制了相對電導率值的上升，在貯藏的第12 天時達到最大值20.74%。 以上結果表明切分處理、衰老過程和微生物繁殖導致鮮切蓮藕發生氧化應激，生物膜系統被破壞，而PAW 處理一定程度上能使蓮藕的細胞膜保持更好的完整性。

圖4 PAW 對鮮切蓮藕相對電導率的影響Fig. 4 Effect of PAW treatment on the conductivity of fresh-cut lotus root

2.5 PAW 對鮮切蓮藕丙二醛含量的影響

MDA 是細胞膜脂質過氧化的主要產物，其含量可用于表征細胞膜氧化損傷程度[6]。 如圖5 所示，鮮切蓮藕MDA 的摩爾質量濃度先上升， 在第9 天達到峰值后再下降。 整體來看，PAW 處理抑制了鮮切蓮藕MDA 摩爾質量濃度的增加， 在貯藏的第12天， 對照組MDA 摩爾質量濃度為0.50 μmol/g，而PAW 處理組MDA 的摩爾質量濃度僅為0.44 μmol/g，顯著低于對照組，在一定程度上維持了鮮切蓮藕抵抗逆境的能力。

圖5 PAW 對鮮切蓮藕丙二醛含量的影響Fig. 5 Effect of PAW treatment on the MDA content of fresh-cut lotus root

2.6 PAW 對鮮切蓮藕總酚質量分數的影響

果蔬中酚類物質種類多，含量豐富，既是抗氧化物質，又是重要的營養成分。 酚類物質極易受到褐變相關酶的催化，發生酶促褐變，引起色澤變化[6]。 由圖6 可知，隨著時間延長，鮮切蓮藕酚類物質不斷被氧化，總酚質量分數下降，在6~12 d 下降速度較快， 而PAW 處理組的總酚質量分數在整個貯藏期均顯著高于對照組（P＜0.05）。 在貯藏的0~3 d，PAW 處理誘導了酚類物質的積累，質量分數呈上升趨勢； 在第12 d，PAW 組總酚質量分數為69.27 mg/hg，而對照組總酚質量分數僅為51.46 mg/hg。 由此可見，PAW 處理能有效維持鮮切蓮藕酚類物質的質量分數，對于保持蓮藕抗逆性、抗病性及營養價值有積極作用。

圖6 PAW 對鮮切蓮藕總酚質量分數的影響Fig. 6 Effect of PAW treatment on the total phenols content of fresh-cut lotus root

2.7 PAW 對鮮切蓮藕產生速率和H2O2 含量的影響

植物體受到外界環境脅迫后，會在短時間內產生大量活性氧物質如和。低水平的活性氧可以誘導防御基因的表達，參與細胞壁的交聯和木質化，抵抗細菌的侵入[25]。 然而，過高水平的活性氧會造成細胞膜的氧化損傷， 導致細胞膜通透性增大，細胞區域化結構被破壞，酚類物質和酚酶大量接觸，加劇褐變的發生。如圖7（a）所示，隨著貯藏天數的增加，蓮藕品質下降，對照組產生速率不斷增加， 在第9 天達到峰值2 261.11 nmol/（min·g）后下降，而PAW 處理能夠有效延緩產生速率的增大，在6~12 d 上升速率較小。 如圖7（b）所示，在貯藏的前6 d， 切分處理和呼吸作用導致鮮切蓮藕H2O2摩爾質量濃度大幅上升； 貯藏的6~12 d，H2O2的合成與消耗達到平衡， 含量趨于平穩，PAW 處理減少了H2O2的積累， 在第12 天為253.55 μmol/g，顯著低于對照的298.58 μmol/g（P<0.05）。

圖7 PAW 對鮮切蓮藕O2·-產生速率和H2O2 含量的影響Fig. 7 Effect of PAW treatment on the O2·- production rate and the H2O2 content of fresh-cut lotus root

2.8 PAW 對鮮切蓮藕超氧化物歧化酶活性、 過氧化氫酶活性和抗壞血酸過氧化物酶活性的影響

SOD 是一種抗氧化金屬酶， 可以與CAT、POD等酶協同，催化O2·-生成H2O2和O2，減少活性氧對細胞膜的傷害[6]。 如圖8（a）所示，在貯藏過程中，SOD 活性先上升后下降， 在第6 天時達到峰值，而PAW 處理在第6 天達到183.95 U/g，顯著高于對照組的172.19 U/g。 說明PAW 處理能提高鮮切蓮藕SOD 的活力，具有清除自由基、減輕細胞損傷的作用，這與O2·-產生速率的變化相對應。

圖8 PAW 對鮮切蓮藕超氧化物歧化酶活性、過氧化氫酶活性和抗壞血酸過氧化物酶的影響Fig. 8 Effect of PAW treatment on the SOD activity, CAT activity and APX activity of fresh-cut lotus root

CAT 是一種活性氧清除酶， 能催化H2O2分解為H2O 和O2，維持活性氧代謝平衡，保護細胞膜結構[23]。 由圖8（b）可以看出，在貯藏過程中，CAT 活性與SOD 活性的變化趨勢相似， 先升高后逐漸下降，在第6 天達到最大值。 PAW 處理組的CAT 活性明顯高于對照組，貯藏12 d 為73.15 U/g，而對照組的CAT 活性只有58.45 U/g， 說明PAW 處理可以有效提高鮮切蓮藕CAT 的活性，清除活性氧，減輕蓮藕受到的氧化傷害，這與H2O2含量的變化相對應。

APX 是植物體內重要的抗氧化酶之一， 可與CAT、POD 協同作用，催化H2O2氧化抗壞血酸，清除過量的自由基。 從圖8（c）可以看出，APX 活性的變化趨勢與SOD、CAT 相似，在0~6 d 上升，第6 天達到峰值，之后迅速下降。PAW 處理組APX 的活性在第6 天達到148.5 U/g，在第12 天降為105.55 U/g，顯著高于對照組的134.05、88.90 U/g，表明PAW 處理能提高APX 的活性，清除H2O2，減輕細胞損傷。

2.9 PAW 對鮮切蓮藕多酚氧化酶、過氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶活性的影響

PPO 是苯丙烷代謝途徑中的末端氧化酶，催化酚類物質形成醌類化合物，引發褐變。 高愿軍等發現‘白花’蓮藕中PPO 的最高活性僅為12 U/g[30]；蔣娟等發現‘鄂蓮五號’蓮藕中PPO 的活性幾乎為零[6]。本試驗中測出的PPO 活性也基本趨近于零，在貯藏期間幾乎沒有變化。 這可能與蓮藕的品種有關，也可能是因為相對于其他幾種褐變相關酶類，PPO 的活性始終較低。

POD 是植物體內一種重要的氧化還原酶，能催化H2O2氧化酚類物質，形成褐色物質，引起果蔬褐變[29]。 由圖9（a）可以看出，隨著時間延長，鮮切蓮藕細胞膜的完整性下降，POD 活性不斷增大， 褐變加劇。在貯藏前期，鮮切蓮藕的POD 活性緩慢上升；貯藏9~12 d，POD 活性急劇上升，在第12 天達到最大值，對照組POD 活性為3.77 U/g，而PAW 組的POD活性僅為2.38 U/g； 整個貯藏期內，PAW 組的POD活性都顯著低于對照組。 說明PAW 處理能鈍化鮮切蓮藕的POD 活性，這可能是因為PAW 中的活性物質能夠破壞POD 酶的二級空間結構[25]，導致POD活性下降，從而起到抑制酚類物質的氧化和褐變發生的作用。

圖9 PAW 對鮮切蓮藕過氧化物酶活性和苯丙氨酸解氨酶活性的影響Fig. 9 Effect of PAW treatment on the POD activity and PAL activity of fresh-cut lotus root

PAL 是苯丙烷代謝途徑的關鍵酶[6]，可以催化合成酚類物質。 如圖9（b）所示，貯藏期間PAL 活性不斷增大， 催化苯丙類化合物向酚類化合物的轉化。 PAW 處理顯著提高了PAL 酶的活力，在貯藏第12 天，PAL 活性急劇增大，達到最大值，對照組PAL活性為90.50 U/g， 而PAW 組的PAL 活性達到149.83 U/g， 是對照組的1.65 倍； 整個貯藏期間，PAW 組的PAL 活性都顯著高于對照組。 表明PAW處理能提高鮮切蓮藕PAL 酶的活性，誘導酚類物質的積累，提高抗氧化能力。

2.10 鮮切蓮藕褐變度與細胞膜完整性、酚類物質、活性氧代謝及抗氧化酶活性的相關性分析

利用相關性分析研究了蓮藕的褐變度和L*值、電導率、MDA 含量、總酚含量、H2O2含量、產生速率、SOD 活性、CAT 活性、APX 活性、POD 活性、PAL 活性共12 項指標之間的相關性， 結果見表3。具體來看，褐變度與L* 值、總酚含量呈極顯著負相關關系（P<0.01），與電導率、MDA 含量、H2O2含量、產生速率、POD 活性、PAL 活性呈顯著或極顯著的正相關關系（P<0.5 或P<0.01）。

表3 鮮切蓮藕褐變度與細胞膜完整性、酚類物質、活性氧代謝及抗氧化酶活性的相關性分析Table 3 Pearson correlation coefficients of browning degree, cell membrane integrity, phenolic substances, reactive oxygen metabolism and antioxidant enzyme activity of fresh-cut lotus root

3 結 語

蓮藕經過削皮切分后， 與空氣的接觸面積增大，呼吸作用增強，容易遭受微生物侵染、發生褐變，造成營養物質流失和品質下降。 目前對于PAW的研究大多集中在其殺菌性能上，作者首先比較了PAW 與常用保鮮劑對蓮藕的殺菌效果和貯藏品質的影響， 再進一步研究了PAW 處理對鮮切蓮藕褐變、酚類物質及活性氧代謝的影響。 結果表明，使用等離子體射流活化蒸餾水80 s 得到的PAW 對蓮藕的殺菌效果優于質量分數為1%的AsA 溶液和有效氯濃度為100 mg/L 的NaClO 溶液， 這可能是因為等離子體在水中放電， 能產生H2O2、NO2-、NO3-等活性氧物質，且PAW 的pH 在3.0 左右，高濃度的活性氧和低pH 值協同作用， 使得其殺菌性能優于另2 種處理方法。 另外，PAW 和AsA 均能較好地維持鮮切蓮藕的品質。 蓮藕含水量較高，水分和硬度直接影響到藕片的口感，PAW 可能通過抑制微生物生長及蓮藕的呼吸作用延緩了質量的下降；通過抑制纖維素降解酶的活性，減少纖維素的分解來維持硬度[25]。

果蔬酶促褐變由多種原因共同作用。 通過相關性分析， 發現鮮切蓮藕的褐變度與L*值呈極顯著負相關關系，即顏色越亮，褐變度越低。 另外，褐變度與細胞膜完整性、活性氧含量呈極顯著正相關關系，切分處理造成的機械損傷使蓮藕發生一系列生理生化反應，導致細胞內活性氧過量積累，膜脂過氧化程度加重，MDA 含量增大，細胞膜完整性下降，相對電導率增加。 此外，褐變度與總酚含量呈極顯著負相關關系， 與PAL 和POD 酶呈極顯著正相關關系，酚類物質是酶促褐變的底物，隨著貯藏時間的延長，酚類物質被酚酶氧化，含量下降，褐變度增大。 研究結果表明，在12 d 的貯藏期內，PAW 處理有效提高了CAT、SOD、APX 等活性氧代謝相關酶的活性， 降低了H2O2的含量和的產生速率，清除了細胞內過量的活性氧， 從而抑制了MDA 的積累和細胞膜相對電導率的增加，維持了細胞膜的完整性和區室化功能， 減少了酚類物質和酚酶的接觸，最終抑制了褐變的發生；另外，研究發現PAW處理提高了PAL 酶的活性， 同時抑制了酚酶POD的活性，從而誘導了酚類物質的積累，抑制褐變的發生，提高了蓮藕的抗氧化能力。

目前，已有研究發現低溫等離子體能夠鈍化果蔬的POD 和PPO 等抗氧化酶，但將PAW 與常見殺菌保鮮劑的作用效果進行對比， 以及關于PAW 對果蔬酶促褐變、酚類物質及活性氧代謝影響的研究較少。 對于PAW 處理是如何抑制蓮藕的褐變相關酶活性、維持單酚物質的含量，其調控褐變的分子機理尚不十分清楚， 未來將進一步研究PAW 對鮮切蓮藕貯藏期間相關基因及蛋白質差異表達的影響以及探究PAW 與其他技術聯用以增強對蓮藕的殺菌保鮮效果。 綜上，PAW 處理對于抑制微生物生長， 維持鮮切蓮藕貯藏品質并延緩褐變有積極作用，具有較高的推廣價值和應用前景。