洋葱提取液对鲜切马铃薯褐变的影响

参考文献：［１］魏守兴，陈业渊，李绍鹏，等．加入ＷＴＯ后我国菠萝科技发展方向与对策［Ｊ］．热带农业科学，２００３，２３（２）：３４￣４１．［２］潘裔，茅林春，阙斐，等．鲜切果品保鲜技术及其生物学原理研究进展［Ｊ］．农业工程学报，２００５，２１（６）：１７２￣１７５．［３］周会玲．鲜切果蔬的加工与保鲜技术［Ｊ］．食品科学，２００１，２２（８）：８２～８３［４］李雪雁，王玉丽，陈晓前，等．壳聚糖降解液对鲜切莴笋的防腐保鲜效果［Ｊ］．食品与发酵工业，２００４，３０（１２）：１３４～１３６．［５］杨慧芬，等．食品卫生检验标准手册［Ｍ］．北京：中国标准出版社，１９９７：４４７￣４４９．［６］华东师范大学植物生理教研组．植物生理学实验指导（第２版）［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９０：８７￣９０．［７］张水华．食品分析实验［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００５：１０６￣１０９．收稿日期：２００６－１２－０２作者简介：王展华（１９８２－），男（汉），在读硕士研究生，研究方向：农产品保鲜。

＊通讯作者：王清章，教授。

洋葱，又名葱头、胡葱、玉葱，作为蔬菜已有五千年的历史。

洋葱营养价值极高，其肥大的鳞茎中含糖８．５％，干物质９．２％，每１００ｇ洋葱含ＶＡ５ｍｇ、Ｖｃ９．３ｍｇ、钙４０ｍｇ、磷５０ｍｇ、铁８ｍｇ以及１８种氨基酸，洋葱具有消炎抑菌、活血消疲、降脂止泻、防癌抗癌、利尿、降血糖以及预防心血管疾病等功效，是不可多得的保健食品。

洋葱功能性成分中含硫化合物，主要为硫醚类、硫醇类、硫代亚磺酸酯类、硫代磺酸酯类。

硫化物中主要是二硫化物和三硫化物。

根据Ｄｉｎｇ［１］研究表明二硫化物和三硫化物具有抑制果蔬褐变的作用，这就为从洋葱中提取天然果蔬褐变抑制剂提供了可能，本研究选取鲜切马铃薯为实验材料对洋葱提取液的防褐变效果进行初步的探索。

１材料与方法１．１材料试验时间、地点：２００６年６月～７月，华中农业大学食品科技学院。

供试材料：洋葱（红皮）、马铃薯购于华中农业大学市场。

包装材料：食品用聚乙烯保鲜膜（ＰＥ），塑料托盘王展华，李洁，高琼，王清章＊（华中农业大学食品科技学院，湖北武汉４３００７０）洋葱提取液对鲜切马铃薯褐变的影响摘要：使用洋葱的磷酸缓冲溶液提取液对马铃薯ＰＰＯ酶活抑制率以及鲜切片贮藏保鲜进行了研究。

结果表明，洋葱提取液抑制马铃薯ＰＰＯ酶活的效果分别达到了３４．２％和５９．３％，且经１００℃水浴加热的洋葱提取液对马铃薯ＰＰＯ酶活的抑制效果优于新鲜的洋葱提取液。

在贮藏实验中洋葱提取物通过对贮藏过程中鲜切薯片的硬度、色度和ＰＰＯ酶活力变化的测定，初步证实了洋葱提取液具有防褐变效果。

关键词：洋葱；马铃薯；多酚氧化酶；褐变ＰＲＥＶＥＮＴＩＯＮＯＦＥＮＺＹＭＡＴＩＣＯＦＦＲＥＳＨ－ＣＵＴＰＯＴＡＴＯＢＹＯＮＩＯＮＥＸＴＲＡＣＴＷＡＮＧＺｈａｎ－ｈｕａ，ＬＩＪｉｅ，ＧＡＯＱｉｏｎｇ，ＷＡＮＧＱｉｎｇ－ｚｈａｎｇ＊（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｕａｚｈｏｎｇＡｇｒｉｃｎｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＯｎｉｏｎｅｘｔｒａｃｔｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｏｎｉｏｎｗｉｔｈＰＢＳ，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｏｎｐｏｔａｔｏｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｏｘｉｄａｓｅａｎｄｆｒｅｓｈ－ｃｕｔｐｏｔａｔｏｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｏｘｉｄａｓｅｏｆｐｏｔａｔｏｗａｓｉｎｈｉｂｉｔｅｄｂｙｏ－ｎｉｏｎｅｘｔｒａｃｔ，ａｎｄｔｈｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙｅｆｆｅｃｔｏｆｏｎｉｏｎｅｘｔｒａｃｔｔｏｗａｒｄｐｏｔａｔｏｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｏｘｉｄａｓｅｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｈｅａｔｅｄｅｘｔｒａｃｔ．Ｔｈｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｈｅａｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｉｍｅ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｏｎｉｏｎｅｘｔｒａｃｔｏｎｆｒｅｓｈ－ｃｕｔｐｏｔａｔｏｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｏｘｉｄａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙ，ａ＊ａｎｄｒｉｇｉｄｉｔｙｄｕｒｉｎｇｒｉｐｅｎｉｎｇｏｆｐｏｔａ－ｔｏｗｈｅｎｓｔｏｒｅｄａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｏｒ７ｄａｙｓｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｏｎｉｏｎｅｘｔｒａｃｔｃａｎｐｒｅｖｅｎｔｂｒｏｗｎｉｎｇｏｆｐｏｔａｔｏ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｎｉｏｎ；ｐｏｔａｔｏ；ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｏｘｉｄａｓｅ；ｂｒｏｗｎｉｎｇ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１４ｃｍ×１４ｃｍ。

主要化学试剂：抗坏血酸、Ｌ－半胱氨酸、亚硫酸钠、ＥＤＴＡ－２Ｎａ、柠檬酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、邻苯二酚均为分析纯购自国药上海试剂公司。

主要仪器设备：ＵＶ—２０００型紫外可见分光光度计；ＨｕｎｔｅｒＬａｂＵｌｔｒａＳｃａｎＰｒｏ台式测色仪；梅特勒ＡＬ２０４／０１型电子天平；Ｂｅｃｋｍａｎｃｏｕｌｔｅｒ超高速冷冻离心机；Ｈ．Ｈ．Ｓ２１—４电热恒温水浴锅；ＳＦ—２００塑料薄膜封口机。

１．２方法１．２．１洋葱提取液的制备５００ｇ洋葱加入５００ｍＬ磷酸盐缓冲溶液（ｐＨ＝６．８）用组织捣碎机粉碎，在室温提取２ｈ于１２０００ｇ、４℃离心２０ｍｉｎ，取上清液，冷却待用，简称为洋葱１。

加热洋葱提取液将洋葱提取液置于１００℃下加热６０ｍｉｎ，洋葱提取液中洋葱浓度为６０ｍｇ／ｍＬ，冷却待用，简称为洋葱２。

１．２．２马铃薯多酚氧化酶（ＰＰＯ）活力测定采用消光值法［２］吸取磷酸缓冲液（ｐＨ＝６．８）１．８ｍＬ，加入８ｍＬ０．２ｍｏｌ／Ｌ的邻苯二酚，先于３０℃保温５ｍｉｎ，再加０．２ｍＬ的酶液，迅速混匀后进行测定并记录Ａ４１０的变化（每隔３０ｓ）记录１次吸光值，共记录５ｍｉｎ，重复测３次。

一个活力单位（Ｕ）定义为测定条件下每１ｍｉｎ引起吸光值的改变。

１．２．３不同抑制剂对马铃薯多酚氧化酶（ＰＰＯ）酶活力抑制率的测定将浓度为０．２％的ＮａＨＳＯ３、抗坏血酸、Ｌ－半胱氨酸、ＥＤＴＡ－２Ｎａ、柠檬酸、洋葱提取液１ｍＬ分别与马铃薯多酚氧化酶混合抑制１０ｍｉｎ后参照１．２．２方法测定。

抑制率＝１－（加入抑制剂的酶活力／未加抑制剂的酶活力）１．２．４抗褐变试验马铃薯清洗后于８℃预冷２４ｈ后切分成５ｍｍ左右的切片，浸入盛有洋葱１的烧杯中１０ｍｉｎ，对照置于清水中，取出沥干，放于聚乙烯袋中在８℃下密封保藏。

１．２．５色度的测定ＨｕｎｔｅｒＬａｂＵｌｔｒａＳｃａｎＰｒｏ台式测色仪测出，每次样品重复３次取平均值，颜色由Ｌ＊ａ＊ｂ＊值来表示Ｌ＊值代表明亮度，１００表示白色，０表示黑色。

ａ＊为正值时表示红色，为负值时表示绿色。

ｂ＊为正值时表示黄色，负值时表示蓝色，因为本实验中马铃薯褐变为指标，所以取ａ＊为指标参数。

１．２．６硬度的测定质构仪（ＴＡ．ＸＴ．ｐｌｕｓＴｅｘｔｕｒｅＡｎａｌｙｓｅｒ）测定［３］。

条件为：探头型号：Ｐ／６，检测速度１．０ｍｍ／ｓ；ｒｅｓｔｒａｎ５０％；模式：ＭｅａｓｕｒｅＦｏｒｃｅｉｎｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ；Ｏｐｔｉｏｎ：Ｒｅｔｕｒｎｔｏｓｔａｒｔ；感应模式：Ａｕｔｏ－１００ｇ；取样率：２００ｐｐｓ，每次样品重复三次取平均值。

２结果分析２．１常用抑制剂与洋葱提取液对马铃薯ＰＰＯ抑制率的比较（见表１）由表１可以看出；ＮａＨＳＯ３、抗坏血酸和Ｌ－半胱氨酸对马铃薯的ＰＰＯ酶活的抑制很强，其对马铃薯ＰＰＯ酶活的抑制率分别达到了９９．５３％，９９．６０％，９９．８３％，亚硫酸钠可直接抑制ＰＰＯ与底物酚的反应，Ｌ－半胱氨酸能与醌类化合物发生加成反应，使它不再进一步形成黑色素，同时作为还原剂，能消耗鲜切果蔬中的氧气，减少酚的酶促褐变，从而间接抑制褐变［４］。

而ＥＤ－ＴＡ－２Ｎａ对马铃薯ＰＰＯ酶活的抑制率为２４．３％的抑制可能是由于它们可与该酶活性中心的铜原子键合［５］。

而柠檬酸对马铃薯ＰＰＯ的抑制率仅为９．１％。

相对于这些常用的褐变抑制剂，洋葱提取液对马铃薯ＰＰＯ酶活的抑制率分别达到了３４．２％和５９．３％，而且加热过的洋葱提取液对马铃薯ＰＰＯ的酶活抑制率高于未加热的洋葱提取液。

虽然对马铃薯ＰＰＯ的酶活抑制率低于ＮａＨＳＯ３、抗坏血酸和Ｌ－半胱氨酸，但考虑到本次试验中洋葱提取液浓度仅为６０ｍｇ／ｍＬ，根据ＳｈｕｎｒｏＫ［６］文中我们认为是洋葱提取液中的亚磺酸酯，硫代亚磺酸酯和其分解所产生的含甲基、丙基和丙烯基的二硫醚、硫代磺酸酯、三硫醚等含硫化合物为抑制马铃薯ＰＰＯ活性的主要物质。

２．２不同加热时间的洋葱提取物对马铃薯ＰＰＯ酶活力的影响（见图１）表１常用抑制剂与洋葱提取液对马铃薯ＰＰＯ抑制率的比较Ｔａｂｌｅ１Ｔｈｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙｅｆｆｅｃｔｏｆｖａｒｉｏｕｓａｎｔｉ－ｂｒｏｗｎｉｎｇａｇｅｎｔｓｏｎｐｏｔａｔｏＰＰＯ抑制剂Ａｎｔｉ－ｂｒｏｗｎｉｎｇａｇｅｎｔｓ抑制率（％）Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙａｃｔｉｖｉｔｙ（％）ＮａＨＳＯ３９９．５３抗坏血酸９９．６０Ｌ－ｃｙｓ９９．８３ＥＤＴＡ－２Ｎａ２４．３柠檬酸９．１洋葱１３４．２洋葱２５９．３图１不同加热时间的洋葱提取物对马铃薯ＰＰＯ酶活力的影响Ｆｉｇ．１Ｅｆｆｅｃｔｏｆｈｅａｔｉｎｇｔｉｍｅｏｎｔｈｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙｅｆｆｅｃｔｏｆｏｎｉｏｎｅｘｔｒａｃｔ图４洋葱提取液对贮藏过程中鲜切马铃薯硬度的影响Ｆｉｇ．４Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｏｎｉｏｎｅｘｔｒａｃｔｏｎｐｏｔａｔｏｒｉｇｉｄｉｔｙｄｕｒｉｎｇｓｔｏｒａｇｅｏｆｐｏｔａｔｏ由图１可以看出，洋葱提取液加热时间越长对马铃薯ＰＰＯ酶活抑制率越高。

Ｅｌｉｚａｂｅｔｈ［７］对新鲜洋葱进行超临界萃取并采用低温ＧＣ－ＭＳ对其进行了分析，得出的主要成分是甲基亚磺酸—ｓ－（ｅ，ｚ）－１１丙烯酯，（Ｅ）—１一丙烯基亚磺酸－Ｓ一甲基酯，（Ｅ，Ｚ）一硫代丙醛Ｓ一氧化物（催泪成分），而经过加热处理后的洋葱，Ｋａｍｅｏｋａ［８］报道了在水蒸汽蒸馏的洋葱提取物中主要组分是二丙基二硫醚（含量为２８％）和二丙基三硫醚（含量为４％）。

我们认为经过加热的洋葱提取液由于其酯类成分分解为小分子二硫醚和二丙基三硫醚可以更加有效地抑制洋葱提取液的酶活力。

还有一种可能是因为洋葱中含糖８．５％，干物质９．２％，在加热过程中发生美拉德反应的原因，美拉德反应产物［９］也是一类很好的抑制多酚氧化酶防止果蔬褐变的抑制剂。

一般认为抑制作用与ＭＲＰｓ的性质及结构有关。

主要的ＭＲＰｓ是美拉德反应的中间体Ａｍａｄｏｒｉ重排产物。

这类氨基还原酮物质具有鳌合、还原和消除氧的特性，还可以鳌合Ｆｅ、Ｚｎ和Ｃｕ，具有很好的抗氧化特性，可抑制酶褐变。