全 文 ： 2010, Vol. 31, No. 24 食品科学 ※包装贮运436
抗坏血酸与壳聚糖处理对鲜切香芋
贮藏效果的研究
胡位荣，刘顺枝，黄惠娟，江月玲
(广州大学生命科学学院， 广东 广州 510006)
摘 要：以湖南香芋头为试材，研究不同浓度抗坏血酸与壳聚糖处理对鲜切香芋的贮藏效果及生理生化变化的影
响。结果表明，在 15℃贮藏温度下，与对照相比，0、1.0、5.0、10.0g/L抗坏血酸(VC)分别与 15.0g/L壳聚糖
配合处理较好地保持了鲜切香芋的外观和营养，减少鲜切香芋的失重率和褐变度，并抑制多酚氧化酶(PPO)、过
氧化物酶(POD)和淀粉酶的活性。其中，5.0g/L抗坏血酸与壳聚糖配合处理的保鲜效果最明显。
关键词：香芋；鲜切；抗坏血酸；壳聚糖；贮藏效果
Effects of Ascorbic Acid and Chitosan Treatments on Physiological Changes of Fresh-cut Taro during Storage
HU Wei-rong，LIU Shun-zhi，HUANG Hui-juan，JIANG Yue-ling
(School of Life Sciences, Guangzhou University, Guangzhou 510006, China)
Abstract: The effects of ascorbic acid (0, 1.0, 5.0 g/L and 10.0 g/L) combined with 15.0 g/L chitosan coating on quality and browning
of fresh-cut taros (Colocasia esculenta(L) Schott) during storage at 15 ℃ were evaluated. The results showed that chitosan coating
alleviated the weight loss, the decline of starch content and browning process, and inhibited the activities of polyphenol oxidase
(PPO), peroxidase (POD) and amylase. The treatment of 5.0 g/L ascorbic acid combined with chitosan coating was particularly
effective in inhibiting enzymatic browning and maintaining the quality of fresh-cut taro.
Key words: taro；fresh-cut；ascorbic acid；chitosan；storage effect
中图分类号：TS205 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2010)24-0436-04
收稿日期：2010-02-08
基金项目：国家自然科学基金项目(30871761)；广东省科技计划项目(2010B020305014)
作者简介：胡位荣(1966—)，男，教授，博士，主要从事果蔬采后生理与贮运技术研究。E-mail：weironghu@163.com
香芋头[Colocasia esculenta(L.) Schott]是多年生宿
根草本植物的地下块茎，营养丰富，色、香、味俱
佳，烹煮方法多样，是深受人们喜爱的食药兼优的蔬
菜。但新鲜香芋头生产季节性强，易发芽、霉变腐烂，
另一方面，香芋头个大，表皮上的棕色鳞片毛难以去
除，在切削芋头时手奇痒无比，给家庭食用造成诸多
不便，因此香芋头特别适于鲜切加工贮销，以便于快
捷烹煮食用[ 1 -3 ]。但果蔬经过鲜切加工后，表层组织受
到伤害，容易褐变、失水、组织结构软化、微生物
侵染等，寻找卫生、安全、有效的控制方法已成为研
究的热点[4]。壳聚糖是以虾、蟹壳等为原料提取甲壳素
经脱乙酰化反应而得到的多糖类生物大分子，具有安全
无毒、成膜抑菌、可食用、可降解等优点，近年来
在果蔬保鲜中的应用已有较多报道[5-7]。抗坏血酸(VC)是
常规防褐变剂之一。本实验研究不同浓度抗坏血酸溶液
处理结合壳聚糖涂膜对香芋鲜切后贮藏期间一些生理生化
反应的影响，以期为香芋鲜切保鲜技术提供一定参考。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
湖南香芋购自广州市果蔬批发市场。
柠檬酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、邻苯二酚、
愈创木酚、过氧化氢、3 , 5 - 二硝基水杨酸、抗坏血
酸、盐酸、葡萄糖、淀粉、壳聚糖、氯化钠等均
为分析纯。
WFZ UV2000紫外可见分光光度计 尤尼柯(上海)仪
器有限公司；756CRT紫外可见分光光度计 上海精密
科学仪器有限公司；LTI-1200W低温恒温培养箱 日本
东京理化公司；CR21型高速冷冻离心机 日立公司；
超净工作台 苏州净化设备厂。
437※包装贮运 食品科学 2010, Vol. 31, No. 24
1.2 材料处理
选取个体完整、色泽正常、无损伤、无腐烂变质
的香芋，在超净工作台上去皮、切分成 2～3cm厚的芋
头片，随即分成 4组，分别投入 0、1.0、5.0、10.0g/L
抗坏血酸溶液中浸泡 2min，取出晾干，再浸入 15.0g/L
可食性壳聚糖溶液(用 10.0g/L柠檬酸溶液配制)中 2min；
以在 10.0g/L柠檬酸溶液中浸泡 2min为对照(CK)。以上
处理的芋头片捞出晾干后分别置于透明塑料盒中，
0.02mm厚聚乙烯薄膜包装，于(15± 1)℃低温恒温培养
箱中贮藏，定期取样观测 1 0 d。每个处理重复 3 次。
1.3 指标测定方法
鲜切香芋失重率：采用称重法测定；褐变度：参
照文献[8]的消光值法，以 10× A410表示褐变度；淀粉酶
活性测定：将香芋头淀粉水解转化为葡萄糖后，通过葡
萄糖标准曲线计算淀粉含量[9]，淀粉酶活性的测定采用
3,5-二硝基水杨酸法[9]；PPO活性测定：采用邻苯二酚
法[10]，以 OD398 1min增加 0.01为 1个酶活力单位(U)；
POD活性：采用愈创木酚法测定[11]，以OD470 1min增加
0.01为 1个酶活力单位(U)。以上各指标测定均重复 3次。
2 结果与分析
2.1 抗坏血酸与壳聚糖处理对鲜切香芋质量损失率的影响
从图 1可知，鲜切香芋贮藏期间质量损失率迅速增
加，这可能与鲜切香芋的伤口表面积大有关。对照在
7d时质量损失率达 9.1%，壳聚糖单独或配合VC处理显
著降低了鲜切香芋质量损失率的增加。单独使用壳聚糖
时，贮藏前 3d 鲜切香芋的质量损失率最低；VC 结合
壳聚糖处理减少了鲜切香芋贮藏后期的质量损失，7 d
时，5.0g/L VC结合壳聚糖处理的鲜切香芋质量损失率
为 5.9%。在贮藏后期，1.0、5.0、10.0g/L VC结合壳
聚糖处理之间的质量损失率差异不显著(P＜ 0.05)，不
图 2 不同处理对鲜切香芋褐变度的影响
Fig.2 Effects of various treatments on the brown of fresh-cut taro
during storage at 15 ℃
12
10
8
6
4
2
0
CK
壳聚糖
1.0g/L VC+壳聚糖
5.0g/L VC+壳聚糖
10.0g/L VC+壳聚糖
褐
变
度
贮藏时间 /d
0 2 4 6 8 10
图 3 不同处理对鲜切香芋淀粉含量的影响
Fig.3 Effects of various treatments on the starch content of fresh-cut
taro during storage at 15 ℃
50
40
30
20
10
0
CK
壳聚糖
1.0g/L VC+壳聚糖
5.0g/L VC+壳聚糖
10.0g/L VC+壳聚糖
淀
粉
含
量
/%
贮藏时间 /d
0 2 4 6 8 10
鲜切香芋在贮藏过程中褐变度不断增加(图 2)。对
照在第 1 天就开始变色，7d 时切面严重褐变，褐变度
达到 9.4，较新鲜香芋头增加了 3倍，而且香芋表面开
始出现黏滑感，失去食用价值和商品性。经壳聚糖涂
膜处理的鲜切香芋贮藏后的褐变度均显著小于对照，壳
聚糖单独处理的鲜切香芋 7d时切面褐变度为 7.5。贮藏
前期，壳聚糖单独或配合 VC处理的香芋褐变度之间差
异不显著(P＜ 0.05)；5d后，VC 结合壳聚糖处理比壳
聚糖单独处理能更好地减缓鲜切香芋的褐变程度，其中
以 5.0g/L VC处理的效果最好。这可能一方面是壳聚糖
薄膜使鲜切香芋表面的O2浓度维持在较低水平，减轻了
褐变程度，另一方面，VC 作为抗褐变剂干扰了酶促褐
变反应，使得抑制褐变的效果加强。
2.3 抗坏血酸与壳聚糖处理对鲜切香芋淀粉含量的影响
过，5.0g/L VC处理较 1.0、10.0g/L VC的保水效果好。
这主要是因为壳聚糖在鲜切香芋伤口表面形成的薄膜较
好地阻止了水分的蒸发。
2.2 抗坏血酸与壳聚糖处理对鲜切香芋褐变度的影响
从图 3 可以看到，新鲜香芋头的淀粉含量高达
45.4%，不同处理的鲜切香芋淀粉含量随贮藏时间的延
长呈下降趋势。其中，对照的淀粉含量下降迅速，5 d
图 1 不同处理对鲜切香芋质量损失率的影响
Fig. 1 Effects of various treatments on the weight loss ratio of fresh-cut
taro during storage at 15 ℃ ¡
10
8
6
4
2
0
质
量
损
失
率
/%
贮藏时间 /d
0 2 4 6 8 10
CK
壳聚糖
1.0g/L VC+壳聚糖
5.0g/L VC+壳聚糖
10.0g/L VC+壳聚糖
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时鲜切香芋淀粉含量降低到 24.7%；壳聚糖处理一定程
度延缓了香芋淀粉含量的下降，5d 时，壳聚糖单独处
理和5.0g/L VC溶液结合壳聚糖膜处理的淀粉含量分别为
32.8%、37.5%。可见，壳聚糖涂膜处理因较好地阻碍
了 O 2 进入，降低了鲜切香芋的呼吸作用，从而减缓了
香芋淀粉的降解。
2.4 抗坏血酸与壳聚糖处理对鲜切香芋淀粉酶活性的影响
淀粉降解由淀粉酶催化进行，图 4 表明，在鲜切
时，香芋的淀粉酶活性较高，达到 6.53U/g，随着贮藏
期的延长，淀粉酶活性趋于下降。对照在贮藏期间淀粉
酶活性相对较高，3d时较 1.0g/L VC结合壳聚糖处理的高
出 25.8%。结合图 3、4可以看出，对照在贮藏过程中
淀粉酶活性较高，淀粉含量则降低快，淀粉含量与淀粉
酶活性之间存在显著的正相关性(r2=0.9443，P＜ 0.05)。
壳聚糖单独或VC结合壳聚糖处理明显使鲜切香芋淀粉酶
活性在贮藏前期较快地下降，因而淀粉含量相对较高；
后期5.0g/L VC结合壳聚糖处理酶活性维持在一定的水平
上，这可能与 VC结合壳聚糖处理有效抑制香芋表面褐
变、延缓香芋衰老，从而维持了香芋正常的新陈代谢
水平有关。
2.5 抗坏血酸与壳聚糖处理对鲜切香芋 PPO活性的影响
PPO 引起的酶促褐变[2 ,4 ]。从图 5可以看到，鲜切芋头
的 PPO活性在贮藏过程中不断升高，对照从 10.03U/g增
加到 5d时的 25.89U/g。壳聚糖单独处理一定程度延迟了
PPO活性的增加，VC结合壳聚糖处理进一步使芋头PPO
活性受到抑制。贮藏第 5天时，5.0g/L VC结合壳聚糖
处理的芋头 PPO活性为 15.90U/g，仅为对照的 61.9%，而
且显著低于 1.0、10.0g/L VC结合壳聚糖处理。这可能
是因为适量的抗坏血酸在 PPO反应体系中能起竞争性抑
制剂的作用。结合图 2与图 5，对照的褐变度与 PPO活
性之间存在显著的正相关性(r2=0.8895，P＜ 0.05)。
2.6 抗坏血酸与壳聚糖处理对鲜切香芋 POD活性的影响
POD一方面可以作为细胞膜的保护酶，清除H2O2，
减少其对细胞膜脂的伤害；另一方面可利用H2O2释放出
的 O 2氧化酚类物质，引发褐变的发生[4]。从图 6可知，
与 PPO活性变化趋势相似，鲜切芋头的 POD活性随着
贮藏时间延长而升高。鲜切芋头贮藏 5d时，对照的 POD
活性增加了 11.9倍，5.0g/L VC结合壳聚糖处理的 POD
活性较对照低 57.3%，可能是VC的抗褐变作用与壳聚糖
的成膜、抑菌作用的协同效果有效地控制了 POD活性。
3 讨论与结论
果蔬在鲜切去皮、切分过程中，组织结构受到机
械伤害，诱发了一系列生理生化变化和微生物侵染，尤
其是切割伤害诱导 PPO、POD等酶促褐变反应加剧，致
使鲜切产品外观品质和营养含量大为降低[4,8]。香芋富含
淀粉，PP O 活性高[ 2 ]，采后生理代谢旺盛，易衰老变
质和腐烂，鲜切去皮后加速了氧化褐变，严重影响品
质。本实验中，鲜切香芋片 PPO、POD 活性在贮藏开
始就上升，导致褐变度迅速上升，其中 PPO 活性与褐
变度之间的相关系数为 0.8895，呈显著正相关(P＜ 0.05)，
表明 PPO是鲜切香芋褐变的主要氧化酶。采用 15.0g/L
壳聚糖处理一定程度上抑制了 PPO和 POD的活性，从
而减轻了鲜切香芋片的褐变，并抑制了淀粉酶活性，延
图 4 不同处理对鲜切香芋淀粉酶活性的影响
Fig.4 Effects of various treatments on amylase activity of fresh-cut taro
during storage at 15℃
7
6
5
4
3
CK
壳聚糖
1.0g/L VC+壳聚糖
5.0g/L VC+壳聚糖
10.0g/L VC+壳聚糖
淀
粉
酶
活
性
/(
U
/g
)
贮藏时间 /d
0 2 4 6 8 10
图 5 不同处理对鲜切香芋 PPO活性的影响
Fig.5 Effects of various treatments on PPO activity of fresh-cut taro
during storage at 15 ℃
30
25
20
15
10
5
0
CK
壳聚糖
1.0g/L VC+壳聚糖
5.0g/L VC+壳聚糖
10.0g/L VC+壳聚糖
P
P
O
活
性
/(
U
/g
)
贮藏时间 /d
0 2 4 6 8 10
果蔬食品加工及贮藏过程中发生褐变反应主要是由
图 6 不同处理对鲜切香芋 POD活性的影响
Fig. 6 Effects of various treatments on POD activity of fresh-cut taro
during storage at 15 ℃
30
25
20
15
10
5
0
PO
D
活
性
/(
U
/g
)
贮藏天数 /d
0 2 4 6 8 10
CK
壳聚糖
1.0g/L VC+壳聚糖
5.0g/L VC+壳聚糖
10.0g/L VC+壳聚糖
439※包装贮运 食品科学 2010, Vol. 31, No. 24
缓了淀粉含量的下降，减少了芋头片的失重。同时，
本实验中发现对照在第 7天时香芋切面褐变度达到 9.4，
且表面开始出现黏滑感，而壳聚糖的各处理在第 9天时
仍能保持香芋原有的色泽。壳聚糖的这些作用可能与其
良好的成膜特性有关。壳聚糖在鲜切产品表面形成的膜
能有效阻碍水分蒸发、病菌侵入繁殖，并调节果蔬气
体环境，减少果蔬内物质的转化和耗损，因而在番茄[6]、
鲜切芒果[7]、鲜切胡萝卜[12]等方面也取得了较好的贮藏
效果。徐庭巧等[13]报道采用纳米碳酸钙与 1%壳聚糖复
合液涂膜处理有效抑制了鲜切茄子的 PPO和 POD活性，
从而抑制了褐变。
VC作为褐变抑制剂亚硫酸盐的替代物正被广泛应用
于果蔬鲜切加工中 [ 4 ]，0 . 2% V C 可有效抑制鲜切桃的
PPO、POD 活性，减轻褐变程度[14 ]。本实验中，与壳
聚糖单独处理比较，不同浓度 VC溶液处理强化了壳聚
糖对 PPO、POD 活性的抑制效果，减轻了鲜切香芋在
贮藏后期的褐变程度及淀粉含量的下降，尤以 5.0g/L VC
处理的效果最佳。可见，在成膜剂中加入适宜的抗褐
变剂可更有效降低鲜切果蔬的氧化变质与变色[5 ,12 ,15]。
综上所述，香芋鲜切后质量迅速损失并褐变，淀
粉含量明显降低，15℃下贮藏期不超过 7d；15.0g/L壳
聚糖溶液处理不但能延缓鲜切香芋的质量损失和淀粉含
量损耗进程，而且能抑制 PPO和 POD活性，延缓褐变
的发生，使鲜切香芋的贮藏期延长到 9d；VC处理强化
了壳聚糖的保鲜效果。10.0g/L VC结合壳聚糖处理的效果
与 5.0g/L VC结合壳聚糖处理基本相同，从成本等方面综
合考虑，以 5.0g/L VC结合壳聚糖处理对保持鲜切香芋
的外观品质和营养效果最好。
参 考 文 献 ：
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