冯岩岩，梁晓颖，公立群，孙 妍，杨睿智，王庆国
（山东农业大学食品科学与工程学院，山东泰安 271000）
茄子作为一种重要的蔬菜作物，富含丰富的矿物质、维生素和花青素等多种营养成分，且具有较高的自由基清除能力，能保护心血管，还具有抗癌和抗衰老的作用[1]。鲜切茄子既保留了茄子原有的营养，又具有方便、即食的优点，使鲜切茄子具有较好的市场前景[2]。然而切割过程可能会导致鲜切茄子出现水分流失、软化、微生物污染、褐变等问题，从而降低鲜切茄子品质。其中，酶促褐变是茄子加工中最主要的限制因素之一[3]。
目前，抑制鲜切茄子酶促褐变的主要方法多集中在使用生物化学保鲜剂，如抗坏血酸、柠檬酸、阿魏酸、苯甲酸、谷氨酸等，均可通过降低鲜切茄子多酚氧化酶（Polyphenol oxidase，PPO）活性，延缓其褐变[4−6]。近年来，天然植物提取物由于其本身环保、对人体安全有益，已引起人们的广泛关注[7−9]，尤其是天然植物提取物中含硫化合物。如3-巯基-2-丁醇作为一种竞争性褐变抑制剂，可以通过抑制PPO活性来减少酪氨酸的消耗[10]；
麦角硫因处理能显著抑制双孢蘑菇和平菇的褐变，延长其货架期[11−12]。
课题组前期通过对多种植物中的天然含硫成分的结构和特性进行分析，筛选出含硫物质硫代乙酸糠酯（Furfuryl thioacetate，FT）。FT天然存在于咖啡中，常作为食用调味剂广泛用于饮料、冷饮、糖果和其他食品中[13]。目前，尚未见任何关于FT用于果蔬采后保鲜的相关报道。因此，本文以FT处理后的鲜切茄子为研究对象，研究了FT对鲜切茄子感官、褐变度、PPO、POD、PAL、总酚含量等的影响，为抑制鲜切茄子褐变提供技术支持。
1.1 材料与仪器
本文选用新鲜茄子（绿萼墨长茄）为试验材料，于2021年3月购买于泰安当地批发市场。购买时要求原料新鲜、形状均匀、无机械损伤、无老化、无病虫害等。FT 纯度>99%，食品级试剂，武汉卡诺斯科技有限公司；
可溶性聚乙烯聚吡咯烷酮、邻苯二酚、愈创木酚、磷酸二氢钠、丙酮等 均为国产分析纯级试剂。
CR-400 手持色差计 柯尼卡美能达公司；
TGL 20MC 高速冷冻离心机 长沙英泰有限公司；
TU-1810PC 紫外分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；
YP6102 电子秤 上海精密仪器有限公司；
Mini-20 制冰机 江苏雪科电器有限公司。
1.2 实验方法
以新鲜茄子为原料进行切后FT浸泡处理，根据预实验结果确定0.64 mmol/L FT为最佳处理条件。
首先将新鲜茄子去柄后用清水清洗，放入0.2 mL/L次氯酸钠溶液中消毒3 min，将去皮后的茄子纵向一分为二后切成2 cm左右的薄片，然后分别用0（对照）和0.64 mmol/L的FT溶液浸泡15 min，取出后沥干水分。每个浓度随机装入18个PE自封袋中，每袋约150 g，并置于4 ℃中贮藏。分别在第0、1、2、3、4和5 d随机取3袋，进行总体感观评价后，将剩余样品切碎后放入液氮中冷冻，再用液氮研磨仪研磨成粉末后于−80 ℃下贮存，用于后续相关指标的测定。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 总体感官评价 总体感官评价包括总体感官质量和褐变评价，参考Ma等[14]的方法进行。由5名本实验室经过培训的人员进行评价，每个处理选取10片。总体感官评价低于6分即认为失去商品价值。
1.3.2 褐变度 参照Ru等[10]的方法测定。取1 g冷冻茄子粉末，加入5 mL蒸馏水，涡旋振荡。于25 ℃保温5 min后，在4 ℃条件下，10000 r/min离心10 min，取上清液于410 nm下测定褐变度。
1.3.3 多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性 分别参考Feng等[15]、愈创木酚法[16]、苯丙氨酸比色法[17]的方法进行PPO、POD和PAL的活性。
1.3.4 醌含量 参考Meng等[18]的方法，略有改动。取1 g冷冻茄子粉末于15 mL离心管中，加入5 mL甲醇，混匀，在25 ℃下超声处理30 min，10000 r/min离心10 min。取0.5 mL上清液与1 mL福林酚混匀，在室温下避光反应5 min后加入3 mL 10% 的NaCO3溶液和5 mL去离子水，混匀后于25 ℃恒温水浴中反应1 h，于437 nm下测定吸光度值。醌含量以OD/g表示。
1.3.5 总酚含量 取1 g冷冻茄子粉末于15 mL离心管中，加入5 mL 70%的丙酮，涡旋振荡，室温下放置2 h，参考刘箕箕[19]的方法进行测定。
1.3.6 总抗氧化能力（DPPH） 取1 g茄子冷冻粉末于离心管内，用95%乙醇定容至10 mL后，在50 ℃下超声30 min，参考王红颖等[20]的方法测定。
1.4 数据处理
所有样品均设3个重复。所有实验数据采用Excel 2021进行统计分析，以平均值±标准偏差形式表示。采用SPSS 17.0进行方差分析（P<0.05表示差异显著），采用Sigmaplot 12.0进行作图。
2.1 FT对鲜切茄子贮藏过程中总体感官评价和褐变度的影响
鲜切产品总体感官质量分值越高，褐变分值越低，说明褐变抑制效果越好[18]。褐变度通常被认为是一种间接度量指标，用于反映鲜切产品的褐变程度[21−22]。如图1A和图1B所示，0 mmol/L FT处理（对照）鲜切茄子在第1 d已经严重褐变，总体感官质量分值低于6分，已失去商品价值；
0.64 mmol/L FT处理在第4 d开始轻微褐变，贮藏至第5 d仍保持较好的品质，总体感官质量分值高于6分，仍具有商品价值。如图1C所示，随着贮藏时间的延长，鲜切茄子的褐变度逐渐升高，0.64 mmol/L FT处理的褐变度均显著低于对照（P<0.05）。与对照相比，0.64 mmol/L FT处理能较好的保持鲜切茄子外观色泽（图1D）。以上结果表明0.64 mmol/L FT处理可显著抑制鲜切茄子的褐变，保持较好的感官品质，可延长鲜切茄子货架期至第5 d。
图1 FT对贮藏过程中鲜切茄子总体感官评价和褐变度的影响Fig.1 Effects of FT on total sensory evaluation and browning degree of fresh-cut eggplant during storage
2.2 FT处理对鲜切茄子贮藏过程中PPO和POD活性的影响
贮藏过程中鲜切茄子PPO和POD活性的变化如图2所示，随着贮藏时间的延长，0 mmol/L FT处理（对照）的PPO和POD活性基本保持平稳趋势。贮藏第0 d，0.64 mmol/L FT处理的鲜切茄子PPO和POD的活性分别为76.89和97.78 U·g−1，而对照分别为353.78和193.22 U·g−1。0.64 mmol/L FT处理后鲜切茄子PPO和POD的活性逐渐上升，但在整个贮藏过程中显著低于对照（P<0.05）。以上结果表明，FT处理可显著抑制鲜切茄子贮藏期间PPO和POD的活性。
图2 FT对贮藏过程中鲜切茄子PPO和POD活性的影响Fig.2 Effect of FT on PPO and POD activities of fresh-cut eggplant during storage
PPO是一种关键的氧化酶，能催化酚类物质氧化成醌，导致组织变色[1]。研究表明不同品种的茄子褐变程度不同，可能是由于PPO的活性不同所致[23]。FT处理可延缓PPO活性的升高，从而降低酚类物质的分解，进而延缓鲜切茄子颜色的变化。POD是一种重要的氧化还原酶，既能催化酚类物质形成黑色素，也能作为逆境胁迫下酶促防御系统的关键酶，参与生物体内自由基的清除[18,24]。FT处理后POD活性降低，说明POD主要作为氧化酶参与反应，抑制了酚类物质的分解。贮藏第0 d，FT处理后的PPO活性下降至对照的1/3倍以上，而POD活性下降程度不足对照的1/2倍，即FT处理对鲜切茄子PPO活性的抑制程度大于对POD的抑制程度。一般认为在鲜切果蔬褐变中，PPO的贡献大于POD的贡献[25]。因此PPO可能是FT抑制鲜切茄子酶促褐变的关键酶。
2.3 FT处理对鲜切茄子贮藏过程中醌含量的影响
醌为鲜切果蔬酶促褐变产物，鲜切果蔬中醌含量越高，其褐变越严重[18]。如图3所示，随着贮藏时间的延长，醌含量逐渐上升。贮藏第0 d，0 mmol/L FT处理（对照）和0.64 mmol/L FT处理间无差异，贮藏第1 d开始，0.64 mmol/L FT处理的鲜切茄子中醌含量显著低于对照（P<0.05）。结果表明FT处理可显著抑制醌含量，从而减轻贮藏期间鲜切茄子的褐变。
图3 FT处理对贮藏过程中鲜切茄子醌含量的影响Fig.3 Effect of FT on quinone contents of fresh-cut eggplant during storage
2.4 FT处理对鲜切茄子贮藏过程中PAL活性和总酚含量的影响
PAL在调节苯丙烷代谢中酚类物质的生成方面发挥着重要的作用，是苯丙烷代谢途径的关键限速酶，酚类物质合成的第一个关键酶[26]。当植物组织受到胁迫后，PAL活性会被激活以抵御胁迫反应，它能催化苯丙氨酸向酚类物质转变。PAL活性的高低，影响酚类物质的积累[17]。由图4A可知，0.64 mmol/L FT处理后PAL活性先上升后下降，在整个贮藏过程中PAL活性显著高于0 mmol/L FT处理（对照）（P<0.05）。结果表明FT可显著提高PAL的活性，促进酚类物质的生成。
图4 FT处理对贮藏过程中鲜切茄子PAL活性和总酚含量的影响Fig.4 Effect of FT on PAL activity and total phenols contents of fresh-cut eggplant during storage
酚类物质作为酶促褐变反应的底物，是导致果蔬褐变的重要因素之一[27]。FT处理后鲜切茄子中总酚含量变化如图4B所示，随着贮藏时间的延长，鲜切茄子的总酚含量缓慢下降。0.64 mmol/L FT处理的总酚含量显著低于对照（P<0.05）。关于酚类物质酶促褐变中的作用存在较大的争议，有研究发现酚类物质含量降低，褐变减轻[17]，也有研究表明由于较少的酚类物质转化成醌使酚类物质含量升高从而减轻褐变[28]。Tang等[29]研究表明，在鲜切苹果酶促褐变过程中，总酚含量与褐变程度无关。酚类物质具有抗氧化、清除自由基等多种生理活性。本试验FT可显著降低鲜切茄子总酚的含量，这与图2的结果PPO和POD活性降低，抑制了酚类物质的分解；
PAL活性升高，促进酚类物质生成结果相反，原因可能是FT处理后大量的酚类物质参与鲜切茄子的氧化应激反应，提高了其抗氧化能力[30]，从而使总酚含量减少。
2.5 FT处理对鲜切茄子总抗氧化能力的影响
DPPH自由基清除能力是评价非酶抗氧化能力的常用方法之一。自由基清除率越高，抗氧化能力越强，褐变抑制效果越好[18,31]。如图5所示，0.64 mmol/L FT处理的DPPH自由基清除率显著高于0 mmol/L FT处理（对照）（P<0.05），在整个贮藏过程中DPPH自由基清除率保持基本不变。结果表明0.64 mmol/L FT处理可显著提高鲜切茄子的DPPH自由基清除率，进而提高的其总抗氧化能力。
图5 FT对贮藏期间鲜切茄子DPPH自由基清除率的影响Fig.5 Effects of FT on DPPH free radical scavenging rate in fresh-cut eggplant during storage
FT作为一种天然抗褐变剂，在浓度为0.64 mmol/L时可显著抑制鲜切茄子的褐变，能较好地保持贮藏过程中鲜切茄子的感官品质，延长鲜切茄子的货架期至5 d。FT通过抑制贮藏过程中鲜切茄子PPO和POD的活性，抑制了酚类物质向醌的转化，进而减少醌的生成；
激活PAL活性，促进酚类物质的生成，并提高其总抗氧化能力，从而延缓贮藏期间鲜切茄子的褐变。本文仅从褐变角度研究了FT对鲜切茄子褐变效果的影响，没有从微生物角度进行综合考虑，若能从FT对鲜切茄子贮藏过程中微生物的影响进行研究，将进一步为FT在鲜切茄子的应用提供理论依据。