中國報告大廳網(wǎng)訊,在當今食品保鮮技術不斷革新的背景下,草酸作為一種具有獨特保鮮特性的物質(zhì),逐漸受到廣泛關注。尤其是在2025年,隨著人們對食品品質(zhì)和保鮮效果要求的日益提高,草酸行業(yè)在果蔬保鮮領域的應用研究取得了顯著進展。銀條作為一種營養(yǎng)豐富但貯藏期短、易褐變的藥食兼用蔬菜,其保鮮問題一直困擾著相關產(chǎn)業(yè)。在此現(xiàn)狀下,深入探究草酸對銀條保鮮的影響具有重要的現(xiàn)實意義。
銀條盛產(chǎn)于河南省洛陽市偃師區(qū),富含多種營養(yǎng)成分,具有多種功效,開發(fā)利用價值頗高。然而,銀條質(zhì)地脆、顏色潔白且外表缺乏保護層,采后生理作用旺盛,貯藏期短,極易出現(xiàn)褐變、萎蔫等現(xiàn)象,這嚴重影響了其商品價值,制約了銀條產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前雖有低溫、氣調(diào)、涂膜等保鮮方法,但均存在諸如低溫傷害、成本昂貴、貯藏條件難控、操作繁瑣、涂層易破壞等缺點,因此開發(fā)新型保鮮技術迫在眉睫。近年來,草酸因保鮮效果好、操作方便等特點成為果蔬保鮮領域的研究熱點,其在多種果蔬上的應用已證實能顯著提高采后貯藏品質(zhì)、提升抗氧化能力、延緩衰老,對采后果蔬褐變的控制也效果顯著。不過,草酸處理抑制采后銀條褐變的相關報道卻鮮見?;诖?,本研究以銀條為對象,探究不同濃度草酸對常溫貯藏下銀條褐變的影響,從銀條活性氧代謝切入,采用主成分分析揭示草酸處理抑制褐變及與活性氧代謝之間的關聯(lián),為銀條褐變控制提供理論支持。
《2025-2030年中國草酸行業(yè)市場深度研究與戰(zhàn)略咨詢分析報告》指出,實驗選用種植在河南省偃師區(qū)許莊村的 “兩細一粗” 品種銀條,篩選色澤潔白、無褐變及機械損傷、粗細均勻一致的銀條備用。實驗用到的草酸、2,6 - 二氯靛酚、二硫代硝基苯甲酸、L 苯丙氨酸、對氨基苯磺酸、硫代巴比妥酸、愈創(chuàng)木酚、鄰苯二酚、三氯乙酸、α 萘胺、鹽酸羥胺、過氧化氫等均為分析純級。
實驗使用了分光光度計(UV - 1800)、電導率儀(DDSJ - 308A)、色差儀(X - rite Color i5)、臺式高速冷凍離心機(TGL - 20M)等儀器設備。
材料處理:將銀條分別用 5、10、15 mmol/L 的草酸在常溫(20℃)下浸泡 20 min,單層鋪開自然晾干表面附著水分后,放入溫度為(20 ± 1)℃、相對濕度為 75% - 80% 的恒溫、恒濕箱中貯藏 10 d,期間每 2 d 取樣測定各種指標。
褐變指數(shù)測定:參考相關方法,根據(jù)銀條褐變面積大小分級評定,0 級為無褐變;1 級為銀條褐變面積小于 20%;2 級為銀條褐變面積在 20% - 40% 之間;3 級為銀條褐變面積在 40% - 70% 之間;4 級為銀條褐變面積大于 70%。通過公式計算銀條褐變指數(shù)。
L * 值的測定:選取銀條中段(1/3 - 2/3 區(qū)間),采用色差儀測定 L * 值,每根銀條測定 3 次后取平均值。
丙二醛(MDA)和相對電導率的測定:均參考特定方法測定。
O??和 H?O?含量的測定:超氧陰離子產(chǎn)生速率(O???)和過氧化氫(H?O?)含量均參考相關方法測定。
AsA 和 GSH 含量的測定:抗壞血酸(AsA)含量采用 2,6 - 二氯酚靛酚法測定,還原型谷胱甘肽(GSH)含量參考相關方法測定。
SOD 和 CAT 活性的測定:超氧化物歧化酶(SOD)采用氮藍四唑法測定,單位為 U/(min?g) FW;過氧化氫酶(CAT)參照相關方法測定,單位為 U/(min?g) FW。
銀條總酚含量的測定:采用特定方法測定,結果以 mg/g FW 表示。
PPO、POD 和 PAL 活性的測定:多酚氧化酶(PPO)活性采用鄰苯二酚法測定,過氧化物酶(POD)活性參照愈創(chuàng)木酚法測定,苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性參考相關方法測定,PPO、POD 和 PAL 活性均以 U/(min?g) FW 表示。
試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析采用 Excel 2021 和 SPSS 24.0 軟件(P < 0.05 為差異顯著),繪圖采用 Origin 2021 軟件。
銀條的褐變指數(shù)(BI)值在貯藏前 4 d 上升較緩慢,之后迅速上升,外觀品質(zhì)急劇下降。貯藏 10 d 后,3 個草酸處理組銀條的 BI 值分別比對照組降低了 20.41%、31.97%、12.93%,其中 10 mmol/L 草酸處理抑制褐變效果最佳。銀條的 L值在貯藏中呈逐漸下降趨勢,貯藏 10 d 時,對照組銀條的 L值降低到最低值(63.36),3 個草酸處理組分別比對照組高 5.55%、8.15%、3.91%,10 mmol/L 草酸抑制效果最顯著,能保持銀條較好外觀品質(zhì)。
MDA 和相對電導率可指示采后果蔬細胞膜損傷程度。銀條 MDA 和相對電導率呈逐漸上升趨勢,表明細胞膜損傷程度加劇。3 個草酸處理濃度均顯著抑制了銀條 MDA 和相對電導率的上升(P < 0.05)。貯藏 10 d 時,3 個草酸處理組 MDA 含量分別比對照組降低了 14.44%、32.12%、4.49%,相對電導率分別比對照組降低了 22.61%、33.53%、11.30%,說明草酸在緩解銀條細胞膜損傷并維持細胞膜結構方面有積極作用。
O???和 H?O?積累會加劇果蔬膜脂過氧化反應,加速衰老進程,導致品質(zhì)劣變。對照組的 O??在貯藏 2 - 10 d 急劇上升,3 個草酸處理組的 O??在貯藏前 6 d 變化不大,之后 5、15 mmol/L 草酸處理組的 O???迅速上升,而 10 mmol/L 草酸處理組的 O??上升較緩慢。貯藏 10 d 后,10 mmol/L 草酸處理銀條中 O??產(chǎn)生和積累較少。對照組 H?O?含量在貯藏 4 - 10 d 期間顯著高于 3 個草酸處理組(P < 0.05),貯藏 10 d 時,10 mmol/L 草酸處理組的 H?O?含量最低,分別比對照組和 5、15 mmol/L 草酸處理組降低了 30.55%、9.40%、18.09%,說明 10 mmol/L 草酸處理抑制銀條 H?O?積累效果最好,草酸有助于減少銀條 ROS 積累,顯著改善其貯藏效果。
果蔬褐變加劇與活性氧自由基清除能力下降有關,AsA 和 GSH 作為重要內(nèi)源抗氧化物質(zhì),可協(xié)助清除活性氧自由基。銀條 AsA 含量呈下降趨勢,與對照相比,5、10 mmol/L 草酸處理組顯著提高了貯藏 4 - 10 d 銀條 AsA 含量(P < 0.05),15 mmol/L 草酸處理使貯藏 6 - 10 d 銀條的 AsA 含量顯著提高(P < 0.05),貯藏 10 d 時,10 mmol/L 草酸處理組 AsA 含量最高。對照組的 GSH 含量在貯藏期間最低,3 個草酸處理組的 GSH 峰值延遲到貯藏 8 d,貯藏 8 - 10 d 草酸處理組與對照組有顯著性差異(P < 0.05),貯藏末期 10 mmol/L 草酸處理組 GSH 含量最高,說明 10 mmol/L 草酸處理提升 GSH 含量效果最為顯著。
SOD 可通過歧化反應清除果蔬自由基,CAT 可催化果蔬過氧化氫分解為水和氧氣,二者共同抵御活性氧自由基對細胞膜的傷害。貯藏 10 d 時,10 mmol/L 草酸處理 SOD 活性分別是對照組和 5、15 mmol/L 草酸處理組的 1.33、1.07、1.15 倍,3 個草酸處理顯著提高了貯藏 4 - 10 d 銀條的 SOD 活性(P < 0.05)。對照組和草酸處理組銀條 CAT 活性變化趨勢不太一致,10 mmol/L 草酸處理銀條的 CAT 活性最高且與其它 3 組有顯著性差異(P < 0.05),5、15 mmol/L 草酸處理組只在貯藏 8 - 10 d 顯著高于對照(P < 0.05),說明 3 個草酸處理均能不同程度地提高銀條 CAT 活性而增強活性氧清除能力,其中 10 mmol/L 草酸效果最優(yōu)。
酚類物質(zhì)是采后果蔬酶促褐變的底物,在 PPO 催化下能生成醌而聚合成黑色素,導致果蔬褐變發(fā)生。對照組銀條總酚含量在貯藏 4 - 10 d 內(nèi)顯著高于 5、10、15 mmol/L 草酸處理組(P < 0.05),貯藏 10 d 時,對照組銀條總酚含量最高,10 mmol/L 草酸處理組最低,比對照組降低 13.63%,說明 10 mmol/L 草酸處理對銀條酚類物質(zhì)代謝作用影響最強,積累總酚最少,通過降低酶促褐變底物供應量,抑制褐變發(fā)生。
PPO、POD 和 PAL 影響酶促褐變的發(fā)生,其活性增加會加劇果蔬褐變。3 個草酸組和對照組銀條 PPO 在前 4 d 內(nèi)沒有顯著性差異,貯藏 6 - 10 d 時,草酸處理組與對照組差異顯著(P < 0.05),10 mmol/L 草酸處理銀條 PPO 活性在貯藏 10 d 最低,與對照組相比降低了 7.62%,對銀條 PPO 活性抑制效果最明顯。3 個草酸組 POD 活性均顯著低于對照組(P < 0.05),10 mmol/L 草酸處理組 POD 活性始終最低,貯藏末期,10 mmol/L 草酸處理銀條 POD 活性比對照組降低了 27.19%,抑制銀條 POD 活性效果最好。3 個草酸處理銀條 PAL 活性在貯藏 4 - 10 d 內(nèi)顯著低于對照組(P < 0.05),10 mmol/L 草酸組銀條的 PAL 活性在貯藏 10 d 時分別比對照組和 5、10 mmol/L 草酸處理組降低了 24.23%、12.85%、9.13%,表明 10 mmol/L 草酸處理可抑制銀條 PAL 活性,阻礙苯丙烷代謝,降低銀條褐變程度。
銀條褐變指數(shù)與 MDA、相對電導率、O??、H?O?、GSH、SOD、總酚、PPO、POD、PAL 呈極顯著正相關(r = 0.574 - 0.974),與 L?值和 AsA 呈極顯著負相關(r = -0.964,-0.967),表明銀條褐變與其體內(nèi)活性氧清除系統(tǒng)、總酚含量、酶促褐變酶活性密切相關。草酸處理一方面可通過提高銀條抗氧化系統(tǒng)而提高其活性氧清除能力,保持銀條細胞的完整性,抑制銀條褐變的發(fā)生;另一方面,草酸處理還能降低銀條酚類物質(zhì)積累,抑制褐變相關酶活性,從而減輕銀條褐變程度。
所測定指標可擬合出 2 個特征值大于 1 的主成分,特征值分別為 10.417 和 2.725,貢獻率分別為 70.238% 和 23.699%,累計貢獻率之和為 93.937%。在主成分 1 中 PAL、總酚、PPO、POD 有較高的正載荷,貢獻率大小依次為:PAL > 總酚 > PPO > POD,說明第 1 主成分主要代表酶促褐變相關底物和酶。在第 2 主成分中,銀條 CAT、SOD 和 GSH 具有高的正載荷,貢獻率大小依次為:SOD > CAT > GSH,說明第 2 主成分主要代表活性氧代謝中抗氧化酶活性和抗氧化物質(zhì)。綜上,PAL、總酚、PPO、POD、CAT、SOD 和 GSH 是影響草酸控制銀條褐變的關鍵指標。采用 2 個主成分變量代替原來指標得到各主成分特征向量,依據(jù)第 1 主成分和第 2 主成分方差貢獻率構建銀條褐變綜合評價模型。貯藏期間銀條綜合得分呈上升趨勢,表明銀條褐變程度逐漸加劇。對照組貯藏 10 d 時銀條綜合得分最高,分別比 3 個草酸處理組高 1.120、2.306、0.502。10 mmol/L 草酸處理組銀條在整個貯藏過程中綜合得分始終顯著低于對照組和 5、15 mmol/L 草酸處理組(P < 0.05),表明 10 mmol/L 草酸處理抑制銀條褐變效果最佳,貯藏品質(zhì)最佳。
5、10、15 mmol/L 草酸處理在不同程度上降低了采后銀條褐變指數(shù),延緩了 L值下降,維持了銀條較好的外觀品質(zhì)。草酸行業(yè)處理提高了銀條 SOD、CAT 活性以及 AsA、GSH 含量,明顯提升了銀條活性氧清除能力,降低了活性氧自由基積累,維持了銀條細胞膜完整性及其區(qū)室化分布,降低了酶促褐變的發(fā)生;同時,草酸處理還可顯著抑制銀條酚類物質(zhì)積累,降低 PPO、POD 和 PAL 活性,減輕酶促反應發(fā)生。其中,10 mmol/L 草酸抑制銀條褐變效果最好。主成分分析表明,測定指標可擬合為 2 個主成分,其總貢獻率為 93.937%,第 1 主成分主要包括 PAL、總酚、PPO、POD,第 2 主成分主要包括 SOD、CAT、GSH,它們是影響銀條褐變的關鍵指標。貯藏 10 d 后,10 mmol/L 草酸處理銀條綜合得分最低,褐變程度最輕,貯藏品質(zhì)最好。這一系列研究成果表明,草酸在銀條保鮮領域具有巨大的應用潛力,有望為銀條產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供有效的技術支持,推動相關產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。
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