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高氧气调包装对鲜切莴苣抗氧化活性的影响



全 文 :313※包装贮运 食品科学 2011, Vol. 32, No. 08
高氧气调包装对鲜切莴苣抗氧化活性的影响
陈学红 1 , 2,秦卫东 1,马利华 1,郑永华 2,王志庆 1
(1.徐州工程学院食品工程学院,江苏 徐州 221008;2.南京农业大学食品科技学院,江苏 南京 210095)
摘 要:研究60% O2+20% CO2+20% N2和100% O2高氧气调包装的鲜切莴苣在4℃贮藏14d期间抗氧化能力的变
化,以空气包装的鲜切莴苣为对照。结果表明:高氧气调包装对鲜切莴苣的抗氧化活性有明显影响,60% O2+
20% CO2+ 20% N2和 100% O2高氧气调包装抑制了 VC及其对DPPH自由基清除率的下降,促进类胡萝卜素及其
对DPPH自由基清除率的下降,促进了多酚及其对DPPH自由基清除率的上升,从而抑制了鲜切莴苣抗氧化活性的
下降。统计分析表明,VC与DPPH自由基清除能力间呈显著的线性正相关关系,相关系数为 0.8745,说明高氧
气调包装抑制鲜切莴苣抗氧化活性的下降与其抑制VC含量的下降有关。
关键词:鲜切莴苣;高氧气调包装;V C;类胡萝卜素;总酚;抗氧化活性
Effect of High Oxygen Modified Atmosphere Packaging on Antioxidant Activities in Fresh-cut Lettuce
CHEN Xue-hong1,2,QIN Wei-dong1,MA Li-hua1,ZHENG Yong-hua2,WANG Zhi-qing1
(1. College of Food Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221008, China;
2. College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)
Abstract :The effect of high oxygen modified atmosphere packaging on antioxidant activities in fresh-cut lettuce during storage
was investigated in this paper. Lettuce slices were packaged in atmospheres with different oxygen contents, i.e., 60% O2+20%
CO2+20% N2, 100% O2, or air as control, and stored at 4 ℃ for 14 days. The contents of vitamin C, polyphenols and carotenoids
in fresh-cut lettuce and the abilities of these compound and lettuce juice to scavenge DPPH radicals were determined during
storage. The results showed that antioxidant enzyme activities in fresh-cut lettuce were affected remarkably by high oxygen
modified atmosphere packaging. High oxygen modified atmosphere packaging alleviated the decreases of vitamin C and β -
carotenoids contents, and their DPPH scavenging capacities, and increased the content of total polyphenols and its DPPH free
radical scavenging capacity. Statistical analysis showed a positive linear relationship between vitamin C content and antioxidant
activity with a correlation coefficient of 0.8745. Therefore, high oxygen treatment alleviated the decrease of total antioxidant
activity in fresh-cut lettuce, and this may be attributed to inhibiting the decrease of vitamin C.
Key words:fresh-cut lettuce;high oxygen modified atmosphere packaging;vitamin C;carotenoids;total polyphenols;
antioxidant activity
中图分类号:S379.2 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2011)08-0313-05
收稿日期:2010-08-05
作者简介:陈学红(1975—),女,讲师,博士研究生,研究方向为农产品贮藏与加工。E-mail:nxcxhong@yahoo.com.cn
果蔬中富含多种生理活性成分,如多酚、黄酮
类、类胡萝卜素、VC 和 VE等天然抗氧化成分,这些
物质能有效清除人体内的自由基,防止和减少心血管、
肿瘤和过敏等疾病的发生,有益于人体健康[ 1 -3 ]。因此
果蔬是人类膳食抗氧化物质的重要来源之一。采后贮藏
会影响这些抗氧化物质的含量和抗氧化活性。60kPa以
上高氧处理的草莓果实在 5℃冷藏 7d总酚、花青素含量
明显增加,抗氧化能力显著增强[4 ];猕猴桃果实在 0℃
冷藏 6个月期间VC、类胡萝卜素含量下降[2];芹菜在贮
藏期间抗氧化能力先减弱后增强,VC 含量在贮藏后期
增加[5]; 卷心菜贮藏 3个月 VC损失 80%,贮藏 5个月
黄酮损失 50%以上[6]。
高氧气调包装在鲜切果蔬如鲜切洋葱[7]、鲜切莲藕[8]、
鲜切甜瓜[9]、鲜切梨[10]、鲜切莴苣[11]等果蔬保鲜上的应用
研究已取得良好效果。最近的研究发现高氧气调包装能有
效抑制鲜切莴苣品质的下降[12],但就高氧气调包装对鲜切
莴苣抗氧化活性的影响尚未见报道。本实验研究60% O2+
20% CO2+20% N2和100% O2高氧气调包装的鲜切莴苣在4
℃贮藏 14d期间VC、类胡萝卜素、总酚含量以及抗氧化
活性的变化,以为鲜切莴苣的利用提供理论依据。
2011, Vol. 32, No. 08 食品科学 ※包装贮运314
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
莴苣 徐州矿南农贸市场。
无水乙醇、9 5 % 乙醇、丙酮、结晶氯化铝、柠
檬酸、石油醚、抗坏血酸均为国产分析纯;1 , 1 - 二苯
基 -2-三硝基苯肼(DPPH)(分析纯) 美国 Sigma公司。
MAP-380型气调保鲜包装机(包装盒:210mm×
133mm× 35mm,热封膜为 PP膜:厚 35μm,O2的透
性为 2.6× 10-4mL/(m2·24h·kPa),CO2的透性为 1.04×
10-3mL/(m2·24h·kPa) 张家港市德顺机械有限公司;
数显式电热恒温水浴锅 上海跃进医疗器械厂;电热恒
温鼓风干燥箱、723G可见分光光度计 上海精密科学仪
器有限公司;旋转蒸发器 上海仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 原材料的处理
选取新鲜莴苣用清水洗净,除去叶子用削皮器去皮
后切片,称取 200g莴苣切片于气调包装机进行包装,使
包装盒内的气体体积分数分别为 60% O2+ 20% CO2+
20% N2、100% O2,以空气包装的鲜切莴苣为对照 CK,
将包装好的莴苣样品于(4± 1)℃冷藏,每个处理设 3个
重复。定期测定以下指标。
1.2.2 VC含量的测定[13]
取 5g莴苣加 10mL 0.22mol/L草酸,研磨匀浆,加
50~70mL 0.11mol/L草酸,过滤取滤液,用 0.11mol/L草
酸定容到 100mL,即为VC提取液。取 1.0mL提取液于
25mL容量瓶中,加入 2.5mL 0.003mol/L Fe3+溶液,振
荡均匀;加入 2.5mL pH6的 Cu2+溶液充分混匀,再加
入 2.5mL邻菲罗啉溶液混匀。静置 1min以便使 Fe3+与邻
菲罗啉充分络合,再加入 0.5mL EDTA溶液以络合剩余
Fe 3+,加蒸馏水至刻度,振荡混匀后,于 514nm波长
处测定吸光度(A)。VC含量以mg/100g 表示。
1.2.3 多酚含量的测定[14]
取 20g莴苣,研磨,转入 200mL三角瓶中,加入
8mL沸水,在沸水中保温浸提 60min,过滤取滤液,转
入 100mL容量瓶中定容,此即为多酚提取液。取 1mL
提取液至 25mL容量瓶中,加蒸馏水 4mL。加酒石酸铁
溶液 5mL,摇匀,用 pH7.5磷酸缓冲液稀释至刻度,于
540nm处测定吸光度(A)。多酚含量以mg/100g表示。
1.2.4 类胡萝卜素含量的测定[15]
取 10g莴苣,充分研磨后用石油醚 - 丙酮(体积比
60:40)混合液振摇提取,吸取上层黄色液,重复提取直
至提取液无色,合并提取液,于旋转蒸发仪中蒸发至
干,定容于 100mL容量瓶中,于 450nm处测定吸光度
(A)。类胡萝卜素含量以 mg/100g表示。
1.2.5 莴苣活性物质体外清除DPPH自由基能力的测定[16]
取鲜切莴苣片,切成丁,用组织搅碎机搅碎后,
过滤,取上清液 2mL,加 8mL去离子水稀释,此稀释
液为莴苣汁液提取液。分别取以上的莴苣 VC 提取液、
多酚提取液、类胡萝卜素提取液及莴苣汁液提取液,用
于抗氧化活性的测定。按下表添加反应液后暗处放置
30min,于 517nm处测吸光度(A)。
样品对 D P P H 自由基的清除能力( s c a v e n g i n g
act ivity,SA)用下式表示:

A0-Ai-Aj
SA/%=——————× 100

A0
式中:A0为 2mL 2× 10- 4mol/L DPPH溶液与 2mL
80%乙醇溶液的吸光度;Ai为 2mL DPPH与 2mL 莴苣提
取溶液的吸光度;Aj为 2mL 莴苣提取溶液与 2mL 80%乙
醇溶液的吸光度。
1.2.6 数据处理
采用 SPSS 13软件进行数据处理分析。
2 结果与分析
2.1 高氧气调包装对鲜切莴苣VC含量及VC提取物清
除DPPH自由基能力的影响
图 1 高氧气调包装对鲜切莴苣 VC 含量的影响
Fig.1 Effect of high oxygen modified atmosphere packaging on
vitamin C content in the fresh-cut lettuce
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.5
0.5
0.0
CK
60% O2
100% O2V
C


/(
m
g/
10
0g
)
贮藏时间 /d
0 2 4 6 8 10 12 14
抗坏血酸具有强的还原性,通过还原作用消除有害
氧自由基的毒性,是食品中常用的一种抗氧化剂。由
图 1可知,在 14d贮藏期间,VC 含量总体均呈下降趋
势。贮藏后前 6d,VC 含量下降迅速,6d后下降较缓
慢;但在整个贮藏期间,高氧气调包装的鲜切莴苣的
VC含量极显著高于对照(P<0.01),且O2体积分数越高,
VC含量越高。这与郑永华[17]、陈学红等[18]在草莓果实
中的研究结果相一致。
随着VC含量的下降,其对DPPH自由基的清除能
力也逐渐降低(图 2),但在整个贮藏期间高氧气调包装的
鲜切莴苣所含的VC对DPPH自由基的清除能力始终高于
315※包装贮运 食品科学 2011, Vol. 32, No. 08
2.2 高氧气调包装对鲜切莴苣多酚含量及多酚清除
DPPH自由基能力的影响
多酚类物质因其分子结构中含有若干酚羟基,从而
显示出抗氧化、清除自由基的性质。由图 3 可知,在
14d的贮藏期间,多酚含量总体呈上升趋势。在整个贮
藏期间,高氧气调包装的鲜切莴苣多酚含量显著高于对
照(P<0.05),且在100% O2环境中的多酚含量均高于60%
O 2 中的。因此,高氧气调包装能够增加鲜切莴苣中的
多酚含量,而 Zheng等[19]对蓝莓果实的研究结果也证明
高氧处理增加蓝莓果实贮藏期间的总酚含量。
随着多酚含量的上升,其对DPPH自由基的清除率
也逐渐上升,且随着 O 2 体积分数的上升、多酚含量
的增加,多酚对 DPPH 自由基的清除能力也逐渐增强
(图 4 )。
2.3 高氧气调包装对鲜切莴苣类胡萝卜素含量及类胡萝
卜素清除DPPH自由基能力的影响
类胡萝卜素是一种营养性抗氧化剂,它可以淬灭单
线态氧、消除自由基以阻碍或终止反应链的进行,从
而起到抗氧化作用。由图 5可知,在 14d的贮藏期间,
类胡萝卜素含量呈下降趋势。在贮藏后的前 2d,高氧
气调包装的鲜切莴苣类胡萝卜素含量高于对照莴苣;2d
后,高氧气调包装的鲜切莴苣的类胡萝卜素含量则显著
低于对照莴苣(P< 0.05),且O2体积分数越高,类胡萝
卜素含量越低。这可能是由于类胡萝卜素含有高度共轭
不饱和结构,在高体积分数氧气条件下,易与氧发生
氧化作用,从而导致其含量的下降。
图 5 高氧气调包装对鲜切莴苣类胡萝卜素含量的影响
Fig.5 Effect of high oxygen modified atmosphere packaging on
carotenoid content in fresh-cut lettuce
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
空气
60% O2
100% O2类






/
(m
g/
10
0g
)
贮藏时间 /d
0 2 4 6 8 10 12 14
图 3 高氧气调包装对鲜切莴苣多酚含量的影响
Fig.3 Effect of high oxygen modified atmosphere packaging on
polyphenol content in fresh-cut lettuce
14
12
10
8
6
4
2
0
空气
60% O2
100% O2多



/(
m
g/
10
0g
)
贮藏时间 /d
0 2 4 6 8 10 12 14
图 6 高氧气调包装对鲜切莴苣类胡萝卜素清除 DPPH 自由基
能力的影响
Fig.6 Effect of high oxygen modified atmosphere packaging on DPPH
free radical scavenging capacity of carotenoids from fresh-cut lettuce
35
30
25
20
15
10
5
0
CK
60% O2
100% O2类





D
PP
H







/%
贮藏时间 /d
0 2 4 6 8 10 12 14
图 2 高氧气调包装对鲜切莴苣 VC清除 DPPH自由基能力的影响
Fig.2 Effect of high oxygen modified atmosphere packaging on DPPH
free radical scavenging capacity of vitamin C from fresh-cut lettuce
80
70
60
50
40
30
20
10
0
CK
60% O2
100% O2
V
C

D
PP
H







/%
贮藏时间 /d
0 2 4 6 8 10 12 14
随着类胡萝卜素含量的降低,其对DPPH自由基的
清除率也降低,且高氧气调包装的鲜切莴苣类胡萝卜素
对照,且 O 2 体积分数越高清除能力越强。因此,高氧
气调包装减少了鲜切莴苣 V C 含量的损失,抑制其对
DPPH自由基的清除能力的下降。
图 4 高氧气调包装对鲜切莴苣多酚清除 DPPH 自由基能力的影响
Fig.4 Effect of high oxygen modified atmosphere packaging on
scavenging DPPH free radical capacity of polyphenol from fresh-cut
lettuce
60
50
40
30
20
10
0
CK
60% O2
100% O2多


D
PP
H







/%
贮藏时间 /d
0 2 4 6 8 10 12 14
2011, Vol. 32, No. 08 食品科学 ※包装贮运316
通过对类胡萝卜素含量与鲜切莴苣对DPPH自由基
的清除率做回归分析,得回归方程为 y=0.013x+ 0.0423,
相关系数为 0.639,说明莴苣类胡萝卜素对莴苣抗氧化活
性有一定贡献。
3 讨论与结论
VC、总酚、花青素、类胡萝卜素是果蔬中的主要
抗氧化物质,它们在不同果蔬中的抗氧化活性已有很多
相关研究,但是它们对不同果蔬抗氧化活性的贡献大小
不同。Connor等[20]和Guo等[21]认为酚类物质尤其是类黄
酮含量高的果蔬抗氧化活性很强,酚类的贡献较大;而
Proteggente等[22]认为草莓、树莓、红李子等果实有很
高的抗氧化活性,原因是由于它们含有的花青素含量
高;在这些研究中VC的贡献很小,而Gil等[23]和Tavarini
等[2]经研究认为在猕猴桃果实中,VC对总抗氧化能力的
贡献大于总酚和类胡萝卜素。在本研究中也发现 VC对
鲜切莴苣抗氧化活性的贡献最大,其次是类胡萝卜素,
酚类贡献较小。由此可见,不同的果蔬在不同的贮藏
条件下各种抗氧化物质的含量不同,因而抗氧化物质对
果蔬抗氧化活性的贡献大小也不同[20-23]。
综上所述,高氧气调包装抑制了鲜切莴苣 VC及其
对DPPH自由基清除率的下降,促进了类胡萝卜素及其
清除 DPPH自由基的能力始终低于对照莴苣(图 6)。因
此,高氧气调包装促进了鲜切莴苣类胡萝卜素含量的下
降,加速了其对 DPPH 自由基的清除能力的下降。
2.4 高氧气调包装对鲜切莴苣清除DPPH自由基能力的
影响
图 9 多酚与鲜切莴苣抗氧化性的相关性
Fig.9 Correlation between total polyphenol content and antioxidant
activity in fresh-cut lettuce
60
50
40
30
20
10
0
y=0.0214x+ 0.2631
R2=0.4038
D
PP
H






/%
总酚含量 /(mg/100g)
6 8 10 12 14
图 10 类胡萝卜素与鲜切莴苣抗氧化性的相关性
Fig.10 Correlation between carotenoid content and antioxidant activity
in fresh-cut lettuce
35
30
25
20
15
10
5
0
y=0.013x+ 0.0423
R2=0.639
D
PP
H






/%
胡萝卜素含量/(mg/100g)
5 10 15 20由图 7 可知,随着贮藏时间的延长,鲜切莴苣清
除DPPH自由基的能力均有不同程度的下降,但高氧气调
包装的莴苣对DPPH自由基的清除能力均高于对照莴苣,
且O2体积分数越高清除DPPH自由基的能力越强。因此,
高氧气调包装能有效抑制鲜切莴苣抗氧化活性的下降。
2.5 VC与鲜切莴苣抗氧化活性的相关性
通过对VC含量与鲜切莴苣对DPPH自由基的清除率
作回归分析,得回归方程为 y=0.1609x- 0.2297,相关系
数为 R2=0.8745(图 8),说明VC与鲜切莴苣对DPPH自由
基清除率有正的线性相关性,VC对莴苣抗氧化活性贡献
较大。
2.6 多酚与鲜切莴苣抗氧化活性的相关性
通过对多酚含量与鲜切莴苣对DPPH自由基的清除
率作回归分析,得回归方程为 y=0.0214x+ 0.2631,其
相关系数为 R2=0.4038(图 9),说明莴苣多酚对莴苣抗氧
化活性贡献较小。
2.7 类胡萝卜素与鲜切莴苣抗氧化活性的相关性
图 7 高氧气调包装对鲜切莴苣汁液清除 DPPH 自由基能力的影响
Fig.7 Effect of high oxygen modified atmosphere packaging on DPPH
free radical scavenging capacity in fresh-cut lettuce
80
70
60
50
40
30
20
10
0
CK
60% O2
100% O2
D
PP
H






/%
贮藏时间 /d
0 2 4 6 8 10 12 14
图 8 VC 与鲜切莴苣抗氧化性的相关性
Fig.8 Correlation between vitamin C content and antioxidant activity
in fresh-cut lettuce
80
70
60
50
40
30
20
10
0D
PP
H






/%
VC含量 /(mg/100g)
1.5 2.0 2.5 3.0
y=0.1609x+ 0.2297
R2=0.8745
317※包装贮运 食品科学 2011, Vol. 32, No. 08
对DPPH自由基清除率的下降,促进了多酚及其对DPPH
自由基清除率的上升,从而改善鲜切莴苣的抗氧化活
性。莴苣 V C、类胡萝卜素、多酚与抗氧化活性的相
关系数分别为 0.8745、0.639、0.4038;由此,莴苣VC
对莴苣抗氧化活性起主导作用,贡献最大,其次是类
胡萝卜素,多酚的贡献较小。
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