臭氧对鲜切莲藕酶促褐变的影响
材料与方法
1.1 材料、仪器与试剂
新鲜莲藕：市售。
磷酸氢二钠、甲醇、冰乙酸、丙酮（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；磷酸二氢钠（分析纯，莱阳市双双化工有限公司）；磷酸、30%过氧化氢（分析纯，天津市恒星化学试剂制造有限公司）；浓盐酸（分析纯，中平能化集团开封东大化工有限公司试剂厂）；邻苯二酚、愈创木粉（化学纯，国药集团化学试剂有限公司）；臭氧测定试剂（广东环凯微生物科技有限公司）。
Lab Tech紫外可见分光光度计（北京莱伯泰科仪器有限公司）；TG16-WS离心机（长沙湘仪离心机仪器有限公司）；YP2002电子天平（上海菁海仪器有限公司）；BCD-133EN冰箱（青岛海尔股份有限公司）；DK-8D水浴锅（常州普天仪器制造有限公司）；SHZ-D抽滤机（巩义市予华仪器有限责任公司）；KFT-S系列电脑型臭氧发生器（上海康福特环保产品科技有限公司）；S-25 pH计（上海仪电科学仪器股份有限公司）。
1.2 试验方法
1.2.1 臭氧水的制备 将KFT-S系列电脑型臭氧发生器利用空气源氧气产生的臭氧通入纯水，制备浓度为0.3、0.6 mg/L的臭氧水。
1.2.2 样品处理 将新鲜莲藕清洗干净，去皮，切成约5 mm薄片。挑选干净无变色无伤痕的莲藕片，分成3组，分别用500 mL的去离子水（对照），0.3、0.6 mg/L的臭氧水浸泡处理12 min，再分别分装成5份，在0～4 ℃冰箱贮存。以处理当天为0 d，在贮存时间为0、4、8、12、16 d时各取出1份作为样品，测定相应指标，分析处理方式以及贮存时间对鲜切莲藕酶促褐变的影响。每个处理做3个平行，结果取平均值。
1.3 测定方法
1.3.1 臭氧浓度的测定 采用N，N-二乙基-1，4-苯二胺（DPD）（GB11898-89）方法，臭氧与DPD试剂反应，使样品溶液呈红色，利用比色法进行臭氧浓度的测定。
1.3.2 失重率的测定 将样品进行称重，计算失重率，分析贮存时间对鲜切莲藕失重率的影响。失重率的计算：失重率=（m-m1）/m×100%，其中m为贮存0 d的鲜切莲藕质量（g），m1为贮存0、4、8、12、16 d的鲜切莲藕质量（g）。
1.3.3 褐變度的测定 称取样品2.0 g，置于研钵中，加入20 mL去离子水研磨成浆，在25 ℃水浴锅中保温5 min，过滤，收集滤液，采用分光光度计法在410 nm处测定其吸光度，重复3次，结果取平均值。用410 nm处测得的吸光度表示褐变度[7，8]。
1.3.4 总酚含量的测定 总酚含量的测定参考曹建康等的方法[9]。称取样品2.0 g，置于研钵中，加入1%低温HCl-甲醇溶液少许，冰浴下充分研磨成浆，转入20 mL刻度试管，再用1%低温HCl-甲醇溶液冲洗研钵并定容，混匀，置于0～4 ℃冰箱避光保存20 min并摇动数次，过滤，收集滤液备用。以1%低温HCl-甲醇溶液作为对照调零，取所收集的滤液在280 nm处测定吸光度，重复3次，结果取平均值。用280 nm处测得的吸光度表示总酚含量。
1.3.5 PPO、POD活性的测定 PPO和POD含量的测定参考胡晓丹等[10]的方法。
1）酶液制备。称取样品20.0 g，置于研钵中，加入40 mL冷却的丙酮，冰浴下充分研磨成浆，过滤，滤渣放置在通风处干燥2 h，得到丙酮挥发后干燥的样品。取1 g样品，加入20 mL pH 7.0的磷酸缓冲溶液，搅拌15 min后抽滤，滤液即为粗酶液。
2）PPO活性的测定。取3支试管，分别先加入制备好的粗酶液4 mL，再加入8 mL pH 7.0的磷酸缓冲溶液摇匀，最后加入4 mL 2 mg/L邻苯二酚，混匀，在400 nm处测定其吸光度，重复3次，结果取平均值。用400 nm处测得的吸光度表示PPO活性。
3）POD活性的测定。取3支试管，分别先加入制备好的粗酶液4 mL，再加入4 mL pH 5.0醋酸缓冲溶液和4 mL 0.1%愈创木酚，充分混匀，最后加入4 mL 0.08% H2O2，混匀，在470 nm处测定其吸光度，重复3次，结果取平均值。用470 nm处测得的吸光度表示POD活性。
1.4 数据处理
采用Excel软件制图，SPSS 11.5统计软件进行数据分析，两两比较方法采用最小显著差数法（LSD），相关分析采用Pearson相关分析法。
2 结果与分析
2.1 臭氧对鲜切莲藕褐变度的影响
臭氧对鲜切莲藕褐变度的影响如图1所示。由图1可知，随着贮存时间的延长，样品褐变度增加，臭氧处理可以抑制鲜切莲藕的褐变度。方差分析表明，贮存时间不同，鲜切莲藕褐变度也存在明显差异，但是贮存0 d和4 d以及8 d 和12 d 处理之间，鲜切莲藕褐变度无显著差异（P分别为0.471和0.656）。对照、0.3、0.6 mg/L臭氧水处理的样品之间，褐变度差异极显著（P<0.01）；对照最高，0.3 mg/L臭氧水处理后褐变度最低。因此，可以采用臭氧水处理的方法控制鲜切莲藕褐变度，并且0.3 mg/L臭氧水处理比0.6 mg/L臭氧水处理效果好。
2.2 臭氧对鲜切莲藕失重率的影响
鲜切莲藕贮存过程中会失去水分导致新鲜度降低，品质劣化，影响口感。臭氧对鲜切莲藕失重率的影响如图2所示。由图2可知，贮存过程中，鲜切莲藕失重率增加，臭氧水处理可以使鲜切莲藕失重率降低。方差分析表明，贮存时间不同，样品失重率也明显不同；贮存时间延长，样品失重率增加。对照、0.3、0.6 mg/L臭氧水处理的样品之间，失重率差异极显著（P<0.01）；对照最高，0.3 mg/L臭氧水处理后失重率最低。因此，为降低鲜切莲藕失重率，可以采用臭氧水处理的方法并尽可能缩短贮存时间。0.3 mg/L臭氧水处理对鲜切莲藕失重率的控制效果比0.6 mg/L臭氧水处理效果好。
2.3 臭氧对鲜切莲藕总酚含量的影响
臭氧处理对鲜切莲藕总酚含量的影响如图3所示。由图3可知，随着贮存时间的延长，样品总酚含量呈先增加后降低的趋势，样品的总酚含量在贮存4 d时最高。
方差分析表明，贮存0 d的样品总酚含量极显著低于其他贮存时间（P<0.01）；但贮存4、8和12 d之间，以及12、16 d之间，样品总酚含量差异不显著（P>0.05）。0.3 mg/L臭氧水处理后样品总酚含量显著低于对照和0.6 mg/L臭氧水处理的样品（P<0.05），对照和0.6 mg/L臭氧水处理的样品总酚含量则无显著差异（P=0.841）。
2.4 臭氧对鲜切莲藕PPO活性的影响
臭氧处理对鲜切莲藕PPO活性的影响如图4所示。由图4可知，鲜切莲藕PPO活性随贮存时间的延长呈先增加后降低的趋势，这种趋势与其他研究结果一致[11]。当贮存时间为0、4 d时，臭氧水处理样品的PPO活性高于对照；当贮存时间为8、12、16 d时，臭氧水处理样品的PPO活性低于对照。
方差分析表明，贮存时间不同，样品PPO活性存在明显不同。0.3 mg/L臭氧水处理后样品PPO活性与对照和0.6 mg/L臭氧水处理的样品差异达到极显著和显著水平（P分别为0.001和0.028），而对照和0.6 mg/L臭氧水处理的样品之间差异不显著（P=0.159）。因此，随着贮存时间延长，臭氧水处理明显抑制鲜切莲藕PPO活性。
2.5 臭氧对鲜切莲藕POD活性的影响
臭氧处理对鲜切莲藕POD活性的影响如图5所示。由图5可知，鲜切莲藕POD活性随贮存时间的延长呈先增加后降低的趋势。当贮存时间为0、4 d时，臭氧水处理样品的POD活性高于对照；当贮存时间为8、12、16 d时，臭氧水处理样品的POD活性低于对照；0.3 mg/L臭氧水处理的鲜切莲藕POD活性总是高于0.6 mg/L臭氧水处理的鲜切莲藕POD的活性。
方差分析表明，贮存4、12 d时，样品中POD活性差异不显著（P=1.000），但其他贮存时间之间样品中POD活性差异极显著（P<0.01）。对照和0.3 mg/L臭氧水处理的鲜切莲藕POD活性差异不显著（P=0.369），0.6 mg/L臭氧水处理后鲜切莲藕POD的活性与其他处理差异极显著（P<0.01）。
2.6 相关性分析
利用统计软件对所测定指标进行Pearson两个变量间的相关性分析后发现，臭氧浓度与褐变度呈负相关（P=0.024），相关系数为-0.335；贮存时间（0、4、8、12、16 d）与失重率、褐变度、总酚含量呈极显著正相关（P<0.01），与PPO活性呈极显著负相关（P<0.01），相关系数分别为0.852、0.653、0.601和-0.615；失重率与褐变度、总酚含量、PPO活性呈极显著相关（P<0.01），相关系数分别为0.735、0.677和-0.403；褐变度与总酚含量、PPO活性呈显著相关（P<0.05），相关系数分别为0.351和-0.490；而PPO活性和POD活性之间也呈极显著相关（P<0.01），相关系数为0.767。也就是说，0.3 mg/L臭氧水抑制鲜切莲藕褐变比0.6 mg/L臭氧水效果好；隨着贮存时间的延长，鲜切莲藕失重率、褐变程度和总酚含量增加，PPO活性降低；随鲜切莲藕褐变度增加，样品总酚含量和PPO活性增大；样品POD活性也会随着PPO活性的增大而增大。
3 小结
用臭氧水对鲜切莲藕处理后，可以抑制样品褐变和失重，并对总酚含量、PPO活性和POD活性产生一定的影响。方差分析表明，对照、0.3、0.6 mg/L臭氧水处理后，样品褐变度和失重率明显不同，对照最高，0.3 mg/L臭氧水处理最低。贮存时间不同（0、4、8、12、16 d），鲜切莲藕褐变度和失重率差异达到极显著水平（P<0.01）。
随贮存时间的延长，总酚含量、PPO和POD活性呈先增加后降低的趋势。当贮存时间由8 d延长为12 d时，样品总酚含量和PPO、POD活性降低，但总酚含量变化不大，PPO和POD活性下降较快。对于PPO和POD活性的抑制，0.6 mg/L浓度臭氧水比0.3 mg/L浓度臭氧水效果好，但是综合臭氧对失重率、褐变度和总酚含量的影响，鲜切莲藕可以用0.3 mg/L臭氧水处理后，在0～4 ℃冰箱贮存8 d。
Pearson相关性分析表明，0.3 mg/L臭氧水抑制鲜切莲藕褐变比0.6 mg/L臭氧水效果好（P=0.024）；随贮存时间的延长，鲜切莲藕失重率、褐变程度和总酚含量增加，PPO活性降低；随鲜切莲藕失重率的增加，褐变度和总酚含量增加，PPO活性降低；随鲜切莲藕褐变度的增加，样品总酚含量和PPO活性增大；样品POD活性也会随着PPO活性的增大而增大。
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