谢巧玲，邱紫婷，陈燕鸿，刘靖楠，卢冬梅
岭南师范学院生命科学与技术学院（湛江 524048）
藕带，是莲生长前期的地下幼嫩根状茎，又称藕苗。新鲜的藕带脆性好、风味佳、营养丰富，具有较高的药用价值和商业价值[1]。但藕带采摘后极易出现褐变和软化等不良现象，影响外形美观和营养价值。除此之外，藕带采摘后还会受到尖孢镰刀菌和茄病镰刀菌的感染，发生腐败[2]，不利于藕带采后的运送、储藏和加工。因此，找到较天然且有效安全[3]的保鲜防腐抑菌剂抑制藕带褐变和细菌生长繁殖，以延长藕带的上架期尤为重要。焦小华等[4]研究证明抗坏血酸能使鲜切莲藕在贮藏期间有效地保持果实的硬度、抑制果实POD的活性，使其在贮藏期间能够更好地保证品质。陈扬波等[5]研究表明壳聚糖溶液能有效抑制鲜切莲藕褐变，对鲜切莲藕有保鲜效果。张永清等[6]研究证明蒲公英提取液能显著抑制鲜切莲藕VC含量的下降和失重率的上升，从而保持了鲜切莲藕良好的品质。吕静祎等[7]发现1%壳聚糖+0.5%抗坏血酸复配中草药提取物制成的可食用涂膜液能够减缓蓝莓果实贮藏期内硬度、含水量和VC的下降，提高过氧化物酶的活性，从而延长货架期。
抗菌肽是具有广谱抗微生物活性的小分子多肽[8]，天然免疫系统的重要组成部分[9]。相较于传统防腐剂的致癌致病副作用[10]，其对高等动物的正常细胞几乎无毒害作用[11]，被誉为“天然抗生素”[12]。抗菌肽来源广泛[13]，但抗菌肽在食品保鲜上的相关研究很少，被批准应用于食品防腐保鲜的抗菌肽只有乳酸菌肽[14]。前人研究表明乳链菌肽可以延长新鲜苹果汁[15]、鲜切皇冠梨[16]、甜樱桃[17]、荸荠[18]等果蔬的保质期。王大平等[19]试验结果表明乳酸链球菌素Nisin溶液可以显著降低猕猴桃果实的失重率，有效抑制果实贮藏后期VC量下降，保持果实较好的硬度，从而延缓果实的衰老。而从海洋生物提取出的肽类活性物质具有保湿、抗氧化、抗衰老和抗菌活性[20]。目前，海洋生物抗菌肽主要运用在化妆品[21]、水产养殖[22]和禽畜养殖方面[23]，但其在食品保鲜方面少有研究。
因此，试验以藕带为试材，探究海洋生物下脚料虾壳提取的抗菌肽复合膜[24]对藕带贮藏过程中品质的影响，为海洋抗菌肽在藕带或其他果蔬的保鲜方面的运用提供理论依据。
1.1 材料与仪器
下脚料，购于广东湛江南华市场；
藕带，购于广东湛江寸金市场。
考马斯亮蓝G-250、95%乙醇、磷酸、结晶牛血清蛋白、氯化钠、结晶酚、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、3, 5-二硝基水杨酸等。所有化学试剂药品均为分析纯，购买自天津市科密欧化学试剂有限公司。
DK-S26型电热恒温水浴锅（上海精宏试验设备有限公司）；
UV-754N紫外-可见分光光度计（岛津仪器有限公司）；
AL240型电子分析天平（湘仪天平仪器设备有限公司）；
等。
1.2 试验方法
1.2.1 海洋抗菌肽的提取
取枯草芽孢杆菌接种于下脚料液体培养基中，于37 ℃培养过夜。以8 000 r/min离心5 min，取上清液，置4 ℃冰箱保存，待用。
1.2.2 最佳护色剂选择
将藕带置于65 ℃漂烫3.5 min，用表1护色剂[25]浸泡30 min，再用保鲜膜包裹4 ℃保藏，每2 d观察色泽变化，根据感官评定指标选出最佳护色剂。
表1 护色剂的选择种类
1.2.3 抗菌肽复合膜的制备及保鲜流程
将藕带置于65 ℃漂烫3.5 min，冷却后浸入最优护色剂30 min，混匀海藻酸钠（1.5%，m/m）和抗菌肽（2%，v/v）作为复合涂膜剂，将藕带浸泡复合涂膜剂10 min作为抗菌肽复合膜组（AP组），对照组（CK组）浸泡蒸馏水10 min，对上述处理的藕带进行编号，装入塑料袋中，室温（25 ℃）保藏，并间隔2 d取样，检测相关指标。
1.3 测定指标
1.3.1 感官评定
以果实的色泽、气味、软硬度3项指标的综合评分进行感官品质评价（表2），最高分为10分。
表2 鲜切藕带感官评定标准
1.3.2 失重率的测定
采用105 ℃常压烘干法进行测定[26]，用称量瓶装好样品，放入95～105 ℃干燥箱，加热0.5～1 h，再冷却0.5 h，称量，再干燥，前后不超过2 mg。失重率按式（1）计算。
1.3.3 VC含量的测定
采用2, 6-二氯靛酚滴定法[27]进行测定。取5 mL离心后藕带汁，加入10 mL草酸溶液和2滴H2O2溶液，摇匀，立即用2, 6-二氯靛酚溶液滴定至溶液变为微红色，保持15 s不褪色为终点。VC含量（mg/mL）按式（2）计算。
式中：T为2, 6-二氯靛酚溶液的滴定度，mg/mL；
V为2, 6-二氯靛酚用量，mL；
W为藕带汁样品用量，mL。
1.3.4 蛋白质含量的测定
采用考马斯亮蓝G-250法[28]进行测定。试验得到牛血清蛋白标准曲线方程y=0.302 9x+0.014 2，R2=0.991 5，数据基本符合线性关系。取0.5 mL离心后藕带汁，定容至1 mL，加入5 mL考马斯亮蓝，混匀，室温反应10 min，以空白调零，测定A595，根据牛血清蛋白标准曲线计算总蛋白含量。
1.3.5 过氧化物酶活性的测定
采用愈创木酚法[29]进行测定。反应混合液为pH 6.5磷酸缓冲液、H2O2和愈创木酚。加入H2O2后开始准确记时，连续测定每1 minA470的变化值，每毫升酶液每分钟引起吸光度变化0.01为1个酶活单位。
1.3.6 总糖和还原糖含量的测定
试验得到葡萄糖标准曲线方程y=0.364 2x+0.014 3，R2=0.998 6，数据符合线性关系。取1 mL离心后藕带汁定容至2.5 mL，加入2.5 mL DNS，混匀，沸水浴5min，冷却后，以空白调零，测定A540，根据葡萄糖标准曲线计算还原糖含量。
总糖的水解及提取：将一定量的藕带研磨后加入盐酸，沸水浴30 min。冷却后加入氢氧化钠中和至pH为8.0，过滤并定容至100 mL，混匀备用。总糖含量按式（3）计算。
2.1 护色剂的选择
色泽是评价鲜切产品品质的重要指标之一，通过褐变深浅可以直观地体现出来，直接影响消费者购买欲望和产品的货架期[30]。由表3可知，在相同条件下，柠檬酸（0.2%）+抗坏血酸（0.25%）相较于另外两种护色剂，有更高的评分，使鲜切藕带不易于氧化褐变。邓源喜等[31]研究也表明护色剂叠加使用的效果要远比使用单一护色剂的效果明显。
表3 护色剂的评价
2.2 贮藏期间新鲜藕带的品质变化
2.2.1 失重率
新鲜藕带含水量高达95.52%，一般而言，含水量高的品种适应能力低，水分会促进藕带的呼吸作用、酶促反应，流失藕带保藏过程中营养成分，不利于冷藏保鲜。失重率是判断藕带新鲜度的重要指标，水分充足的藕带外观佳、品质高[32]。由图1可知，随着贮藏时间的延长，两种处理的藕带失重率呈现上升趋势，而且AP组的失重率一直大于CK组，王清章等[33]研究中特克多药剂、杀毒矾药剂药剂处理莲藕的失重率也高于对照组。这可能是抗菌肽复合膜处理后对藕带的生理活动产生一定的影响，使呼吸作用有所加强，热量释放较大；
随着外温的变化，在塑料袋内壁形成水珠，又由于塑料袋内部温度高，从而导致袋内部温度饱和差增大，加快了藕带的失水使AP组失重率大于CK组。刘晓静等[34]研究中用0.8%海藻酸钠涂膜液、1.0%壳聚糖涂膜液两种方法处理莲藕的失重率在常温贮藏第10天的失重率分别为7.5%和7%，高于本试验AP组藕带在常温贮藏到第6天的失重率（为6.02%），这说明抗菌肽复合膜相较于刘晓静等[34]试验中的两种涂膜液能更有效阻止水分散失，抑制藕带失重率的上升。
图1 藕带的失重率
2.2.2 VC含量变化
维生素C（VC）是重要的营养物质和抗氧化生理活性物质，其含量的高低既能反映果实品质的好坏，也能反映采后衰老程度[35]。鲜切处理由于切分，组织遭破坏，增大与氧气接触面积，使VC易被氧化。由图2可知，随着贮藏时间的延长，两种处理的藕带VC含量均呈下降趋势。陈学玲等[36]用CMC-Na涂膜豇豆的VC含量在贮藏12 d下降了70.07%，试验的VC含量在贮藏4 d下降了58.56%，相比CMC-Na涂膜试验，此次试验的抗菌肽复合膜能更有效抑制VC含量的下降，这可能是由于藕带呼吸作用产生的CO2被抗菌肽复合膜所隔离，导致膜内部的CO2浓度增高，呼吸强度下降，抑制了果实内氧化酶的活性，从而抑制VC的氧化[37]。同样，邱朝坤等[38]研究发现喷洒溶菌酶与Nisin的复配保鲜液的草莓到第10天时VC含量下降80.5%，其VC含量损失也远大于本次试验。以上结果表明，抗菌肽复合膜能有效延缓贮藏过程中VC的损失，有利于果蔬中VC含量的保存。
图2 藕带VC含量变化
2.2.3 蛋白质含量变化
新鲜藕带蛋白质含量为3.55 mg/g，藕带中含有多种酶，其中蛋白质水解酶可水解蛋白质，导致果蔬在贮藏过程蛋白质含量的降低。因此，蛋白质含量是衡量果蔬营养品质的一个重要指标，但是在以往的果蔬贮藏研究中，蛋白质含量很少作为测定指标。
由图3可知，鲜切藕带的蛋白质含量在贮藏期间呈先上升后再下降趋势。因为藕带中不溶蛋白可被特定的酶转变为可溶性蛋白，所以在贮藏前期藕带蛋白质含量上升；
但由于藕带中有蛋白酶的水解作用和外源蛋白的参与，导致蛋白质的分解大于其产生[39]，所以在贮藏后期蛋白质含量下降。从第4天开始，AP组藕带蛋白质含量高于CK组，这说明AP组的蛋白分解减少，抗菌肽复合膜对藕带中蛋白酶有抑制效果，抑制外源微生物的感染和外源蛋白酶的水解作用。
图3 藕带蛋白质含量变化
2.2.4 过氧化物酶活性变化
过氧化物酶是与衰老有关的酶，催化氧化类黄酮和酚类物质，并聚合形成褐色物质。过氧化物酶还会导致谷胱甘肽和抗坏血酸的氧化，加速乙烯的生成，导致果实的成熟衰老。由图4可知，随着贮藏时间的延长，藕带的过氧化物酶的活性呈现逐渐上升的趋势。在贮藏4 d后，对照组过氧化物酶活性急剧升高，表明酶促褐变反应加快。贮藏期间，添加抗菌肽复合膜的藕带的过氧化物酶的活性一直比无添加剂的藕带的过氧化物酶的活性要低，说明抗菌肽复合膜能有效抑制过氧化物酶的活性，延缓藕带的褐变，延长贮藏时间。张鹏等[40]探究优化防褐变剂对鲜切莲藕保鲜效果时，发现优化防褐变剂处理组在第6天过氧化物酶活性比CK组低13.35%，而此试验AP组在第6天过氧化物酶活性比CK组低14.98%，相比，本次试验的抗菌肽复合膜能更加有效抑制过氧化物酶活性。
图4 藕带过氧化物酶活性变化
2.2.5 总糖和还原糖含量
由图5可知，随着贮藏时间的延长，藕带在贮藏过程中还原糖的含量逐渐上升，可能是藕带生理活动较快，淀粉大量分解成糖以满足自身活动需要。贮藏前期，对照与处理间差异较小，在贮藏时间为4 d时，AP组还原糖含量显著低于CK组，说明抗菌肽复合膜对抑制还原糖含量的上升有着良好的作用，顾晓敏等[39]用1.0%无水柠檬酸+0.1%抗坏血酸钙+0.2%L-天门冬氨酸制成优化防褐变剂处理鲜切莲藕，在贮藏0～6 d时，优化防褐变剂处理组还原糖含量也低于CK组；
在第2天，张鹏等[40]优化防褐变剂处理组还原糖含量和本试验相接近；
在第4～第6天，试验处理藕带还原糖含量为0.65%和0.75%，高于优化防褐变剂处理的鲜切莲藕还原糖含量0.5%和0.6%，这说明抗菌肽复合膜相较于一些防褐变剂能更有效地减少果蔬贮藏期间还原糖含量的上升，更能在贮藏期间保证果蔬的品质。
图5 藕带还原糖含量变化
由图6可知，随着贮藏时间的延长，总糖含量都呈下降趋势，而经过抗菌肽复合膜处理过后，其含量都比CK组含量高，说明抗菌肽复合膜能够有效抑制总糖含量的下降，减少藕带贮藏过程中糖分的流失，更好地保证鲜切藕带的品质。
图6 藕带总糖含量变化
试验测定了抗菌肽复合膜处理的藕带品质特征的变化，并对其相关指标进行了测定与分析。试验表明，随着贮藏时间的延长，藕带的失重率、过氧化物酶活性和还原糖含量呈现上升的趋势，VC和总糖含量呈现下降的趋势，蛋白质含量呈现先升后降的趋势。与CK组相比，抗菌肽复合膜在一定程度上抑制了藕带的过氧化物酶活性和还原糖含量的上升以及总糖含量的下降，并且对藕带中蛋白酶有抑制效果，也抑制外源微生物的感染和外源蛋白酶水解作用，能较好地保证藕带采摘后运送、储藏和加工过程中的品质，有效延长藕带的货架期。同时，相比一些CMCNa涂膜和喷洒复配保鲜液处理手段，抗菌肽复合膜处理藕带能有效延缓贮藏过程中VC的损失，有利于果蔬中VC含量的保存。研究仅分析了抗菌肽复合膜对鲜切藕带的物理化学等几个方面品质的影响，并未做生物方面如微生物生长情况及抑菌效果方面的探索，相关影响还有待于进一步研究。
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