丁香酚处理对新鲜去皮荸荠保鲜的研究及应用

荸荠(Eleocharis tuberosa)因其丰富的营养价值和独特的口感深受消费者喜爱,作为去皮即食的水生蔬菜,荸荠在加工过程中容易受到机械损伤,从而发生一系列生理生化反应,导致新鲜去皮荸荠发生表面变色、品质劣变和微生物繁殖等问题。因此,新鲜去皮荸荠的保鲜方法、机理研究及其应用是现阶段的重要课题。丁香酚(eugenol,EUG)作为食药局批准使用的天然植物保鲜剂,既能起到抑制微生物生长的作用,又可以延缓果蔬品质发生劣变。丁香酚处理在鲜切荸荠的保鲜中虽有报道,但本论文对丁香酚调控鲜切荸荠抗氧化系统的机理进行了深入研究。本课题以新鲜去皮荸荠为试验材料,通过分析丁香酚浸泡处理对新鲜去皮荸荠贮藏过程中品质变化、酚类代谢、活性氧(reactive oxygen species,ROS)代谢等的影响,明晰丁香酚延缓新鲜去皮荸荠品质劣变的机理。进一步通过静电纺丝技术,以具有良好成膜性和可降解性的玉米醇溶蛋白作为成膜材料,加入天然活性物质丁香酚,制备负载丁香酚的玉米醇溶蛋白纳米纤维膜,将其应用于新鲜去皮荸荠的包装,明确丁香酚-玉米醇溶蛋白膜包装对新鲜去皮荸荠的贮藏保鲜效果。主要研究结果如下:(1)丁香酚处理能够延缓新鲜去皮荸荠的变色,并确定了丁香酚浸泡处理的最佳浓度为1 g/L,最佳处理时间为5 min。丁香酚处理延缓了新鲜去皮荸荠色差L~*值和可溶性固形物含量的下降,抑制了色差a~*、b~*值、褐变度、失重率和呼吸强度的上升,减少了微生物的生长繁殖。(2)丁香酚处理抑制了新鲜去皮荸荠中总黄酮和可溶性醌的积累,促进酚类物质的生Dehydrogenase抑制剂成,降低了苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和过氧化物酶(peroxidase,POD)的活性,抑制酚类酶促褐变反应,从而延缓了新鲜去皮荸荠的黄化与褐变,保持其贮helminth infection藏品质。(3)丁香酚处理提高了新鲜去皮荸荠中过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)、脱氢抗坏血酸还原酶(dehydroY-27632ascorbate reductase,DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(monodehydroascorbate reductase,MDHAR)的活性,降低了超氧阴离子自由基(O_2·~-)和羟基自由基(OH·~-)的生成速率,减少了过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)和氧化型谷胱甘肽(glutathione oxidized,GSSG)的积累,延缓了抗坏血酸(ascorbic acid,As A)和还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)的损失,提高了DPPH自由基清除率,诱导新鲜去皮荸荠中抗氧化酶活性增加和抗氧化物质的积累,从而降低ROS带来的氧化损伤,提高其抗氧化能力。(4)通过静电纺丝技术,以玉米醇溶蛋白为基材,负载天然活性物质丁香酚,制备丁香酚-玉米醇溶蛋白膜。通过场发射扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)对丁香酚-玉米醇溶蛋白膜的形貌特征进行分析,采用傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)和热重(thermogravimetry,TG)分析丁香酚-玉米醇溶蛋白膜的理化性质,利用抑菌圈实验明晰了丁香酚-玉米醇溶蛋白膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制作用。进而将丁香酚-玉米醇溶蛋白膜应用于新鲜去皮荸荠的包装,延缓了新鲜去皮荸荠外观品质的下降和菌落总数的增加,降低了褐变度、失重率、总黄酮和可溶性醌的含量,并减少了可溶性固形物的损失,促进总酚含量的增加,从而维持新鲜去皮荸荠的贮藏品质。