《食品科学》：湖南大学丁胜华研究员等：热激处理对鲜切百合鳞茎片贮藏品质的影响

百合（Lilium spp.）是百合科（Liliaceae）百合属的多年生草本球茎植物，具有观赏、食用和药用价值。作为百合的主要食用器官，百合鳞茎具有减轻咳嗽、缓解哮喘、改善睡眠、降低血糖、提高免疫力和预防阿尔茨海默病等多种生理功效。百合鳞茎富含多种酚类物质，从而发生 褐变。热激处理（HT）作为一种安全、简便、高效的处理方法，在延缓果蔬褐变、保持果蔬质地、延长贮藏期等方面具有重要作用，已广泛运用于鲜切果蔬保鲜。

湖南大学生物学院隆平分院的陈佳妮、罗耀华、丁胜华*等以新鲜的兰州百合（Lilium davidii var.unicolor Cotton）为材料，采用55 ℃热水对鲜切百合鳞茎片处理2 mi n（HT组） ，并将其置于4 ℃、相对湿度为90%～95%的冷库保藏，研究热激对鲜切百合鳞茎片贮藏期间品质特性的影响，以期为延缓鲜切百合鳞茎片品质劣变提供技术支撑。

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HT对鲜切百合鳞茎片质量损失率、腐烂率和硬度的影响

呼吸作用和蒸腾作用都是果蔬的重要生命活动，并为其提供生理活动所需要的物质和能量，与果蔬的质量损失和组织软化密切相关。图1A中，CK组和HT组质量损失率均呈上升趋势，但HT组的质量损失速度慢于CK组。10 d时，CK组和HT组质量损失很小，分别为0.07%、0.04%。10～30 d，两组的质量损失速度加快，HT组的质量损失显著小于CK组（P＜0.05）。贮藏40 d，CK组和HT组的质量损失率分别达到0.85%、0.66%，无显著差异（P＞0.05）。总体上，HT组质量损失率低于CK组可归因于百合鳞茎片经HT后，表皮细胞结构和呼吸作用相关酶遭到破坏，减弱了蒸腾作用和呼吸作用。

果蔬贮藏期间由于微生物污染而容易腐烂变质，如图1B所示，百合鳞茎片的腐烂率随贮藏时间延长呈现上升趋势。贮藏10 d时，CK和HT组的腐烂率分别增加到5.44%、2.11%，CK组的腐烂率显著高于HT组（P＜0.05），是HT组的2.58 倍。贮藏中后期（10～40 d），CK组的腐烂率显著高于HT组（P＜0.05）。贮藏结束时（40 d），HT组的腐烂率为10.56%，CK组增长至23.44%，HT组显著低于CK组（P＜0.05）。这说明HT显著抑制了鲜切百合鳞茎片在贮藏过程的腐败。Olesen等也报道了采用52 ℃热水浸泡荔枝1 min后，腐烂速率显著慢于对照组（P＜0.05）。在热水处理果蔬过程中，微生物对果蔬的吸附性下降，使其表面微生物数量减少，因此，贮藏过程中由微生物引起的腐败速度减缓。

果蔬硬度随水分流失和组织软化而下降。图1C中，CK组和HT组在贮藏期间的硬度均呈下降趋势。水分含量、膜渗透性和组织结构等变化引起的膨胀效应会使果蔬组织软化。与此同时，促进软化的酶会导致其硬度下降，如聚半乳糖醛酸酶。贮藏0～20 d，两组的硬度无显著差异（P＞0.05），而30～40 d，CK组的硬度显著低于HT组（P＜0.05）。贮藏结束时（40 d），CK组、HT组硬度分别为1 848.09、1 772.43 g，表明HT减缓了鲜切百合鳞茎片的软化。HT组软化速率减慢，可能是HT钝化了聚半乳糖醛酸酶等细胞壁降解酶，降低了细胞壁的降解速率，从而维持了贮藏期间的细胞结构，保持了鲜切百合鳞茎片的硬度。

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HT对鲜切百合鳞茎片白度和褐变度的影响

如图2A所示，鲜切百合鳞茎片在贮藏过程中，HT组白度基本稳定，而CK组总体呈下降趋势。CK组和HT组在0 d时的初始白度分别是79.97、79.71，无显著差异（P＞0.05）。贮藏结束时（40 d），CK组和HT组的白度分别为77.15、79.65，差异显著（P＜0.05）。HT组的白度在贮藏期间变化非常小，40 d时白度为0 d时的99.92%，而CK组40 d时白度是0 d时的96.47%。这一结果与腐烂情况结果相印证，表明HT抑制了鲜切百合鳞茎片的白度变化，较好地保持鲜切百合鳞茎片的色泽。

褐变情况会影响鲜切果蔬的适销性和保质期。百合中的内源酶，如PPO、POD和PAL，是催化其发生褐变反应的主要物质。图2B中，CK组和HT组褐变度在贮藏期间均呈增长趋势。两组的初始褐变度分别为1.00、1.03，无显著差异（P＞0.05）。0～30 d，两组的褐变度均无显著差异（P＞0.05），但HT组褐变情况优于CK组。40 d时，两组褐变度分别是2.96、1.55，HT组褐变度显著低于CK组（P＜0.05），说明HT组鲜切百合鳞茎片的褐变受到抑制。上述结果与前文腐烂情况和白度分析结果相印证。综上，HT显著延缓了鲜切百合鳞茎片的贮藏品质劣变。Grzegorzewska等的研究表明，大白菜经HT后，在短期贮藏时间内保持最佳的感官品质，适销性有所提高。这与百合鳞茎片经HT后的结果类似。

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HT对鲜切百合鳞茎片MDA含量和REC的影响

MDA是多不饱和脂肪酸氧化的次级最终产物，可反映果蔬细胞的损伤程度，因此细胞膜的脂质过氧化情况可通过MDA含量反映。如图3A所示，CK组和HT组的MDA含量随贮藏时间延长呈上升趋势。贮藏0 d时，HT和CK组的MDA含量无显著差异（P＞0.05），分别为0.07 μmol/g和0.06 μmol/g。贮藏10 d时，CK组和HT组MDA含量分别为0.14 μmol/g和0.08 μmol/g，CK组显著高于HT组（P＜0.05）；10～30 d时，两组的MDA含量持续增加，而HT组的MDA含量始终显著低于CK组（P＜0.05）。贮藏40 d时，CK组和HT组MDA含量分别增至0.18、0.13 μmol/g，差异显著（P＜0.05）。与初始含量相比，贮藏40 d时CK组和HT组的增长率分别为170.49%、104.49%，表明HT抑制了膜脂过氧化反应。据报道，经HT后，香蕉和西葫芦在贮藏期间的MDA呈现较低的水平，说明HT可减缓果蔬在贮藏过程中细胞膜的损伤，抑制果蔬衰老。

果蔬细胞膜遭到破坏时，膜通透性会增大，电解质外泄速度加快，导致电导率增加，因此，通常以REC表示细胞膜渗透率及细胞受到损伤的程度。如图3B所示，REC随贮藏时间延长逐渐增大，说明随时间延长，鲜切百合鳞茎片细胞膜损伤加剧。CK组、HT组的初始REC分别是7.03%、9.62%，两者差异显著（P＜0.05），这是由于HT过程会对果蔬组织结构造成一定的损伤。贮藏前10 d，HT组的REC无明显变化，10 d时，HT组REC显著低于CK组（P＜0.05）。10～20 d，CK组从13.58%增至20.90%，HT组的REC从9.89%增至17.52%。REC增长速度加快，说明在此贮藏时间内，膜通透性显著增大。20～30 d，CK组与HT组无显著差异（P＞0.05）。贮藏结束时（40 d），CK组和HT组的REC分别为22.31%、19.71%，CK组显著高于HT组（P＜0.05）。结果表明，在贮藏过程中，HT能保持了鲜切百合鳞茎片细胞膜结构的相对完整性，并抑制了电解质的外泄。Nasef研究了55 ℃热水处理5 min对黄瓜品质的影响，发现热水处理组在贮藏期结束时的电导率显著低于对照组（P＜0.05），表明HT保持了细胞膜完整性，减轻了黄瓜的冷害。

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HT对鲜切百合鳞茎片TP、可溶性蛋白、可溶性糖含量的影响

酚类物质在酚酶作用下发生的氧化反应可影响鲜切果蔬的感官品质和褐变情况。如图4A所示，两组的TP含量随贮藏时间延长而增加。贮藏过程，HT组的TP含量均显著低于CK组（P＜0.05）。CK组在贮藏开始和结束时的TP含量分别为3.48 mg/g和4.69 mg/g，增长率为34.65%；而HT组的TP含量分别为3.25 mg/g和3.51 mg/g，增长率仅为8.07%。这一结果表明，HT组处理可降低鲜切百合中的TP含量。TP含量与果蔬褐变程度密切相关，通常褐变度越大，消耗的酚类物质越多。然而，研究表明，PAL活性受到抑制后，果蔬TP含量积累速度减慢，间接抑制了褐变反应。因此，HT组TP含量速率减慢可归因于HT有效抑制了PAL活性。

果蔬中的蛋白质通过参与果蔬生理活动影响果蔬的品质和营养成分。如图4B所示，贮藏过程中鲜切百合鳞茎片的可溶性蛋白含量呈波动增长趋势。贮藏开始时（0 d），CK组和HT组的可溶性蛋白含量分别为6.42 mg/g和6.90 mg/g，无显著差异（P＞0.05），HT组可溶性蛋白含量大于CK组，这可能是HT促进了百合鳞茎片可溶性蛋白含量的产生。在10 d时，两组可溶性蛋白含量分别升至7.44、7.92 mg/g，HT组显著高于CK组（P＜0.05）。而20 d时，CK组和HT组分别降至6.89 mg/g和7.17 mg/g。在30 d时，CK组和HT组分别升高到7.45 mg/g和7.88 mg/g，组间无显著差异（P＞0.05）。贮藏结束时（40 d），CK组和HT组的可溶性蛋白含量分别为7.21 mg/g和7.62 mg/g，HT组显著高于CK组（P＜0.05），相比于贮藏开始（0 d），HT组增加了10.29%。以上结果可能与鲜切百合贮藏过程中的代谢调控有关。

糖类能为果蔬的生理代谢活动提供能量，同时，果蔬中的糖类不仅会影响果蔬的滋味，还能反映果蔬的贮藏特性和成熟度。由图4C可知，贮藏期间百合鳞茎片的可溶性糖含量呈先上升后下降的趋势。CK组、HT组初始可溶性糖质量分数分别为11.64%、12.83%，差异显著（P＜0.05）。这可能是HT诱导鲜切百合可溶性糖的产生所致。贮藏10 d时，HT组可溶性糖含量显著大于CK组（P＜0.05）。两组的可溶性糖含量都在20 d达到最大值，分别为16.36%、17.15%，无显著差异（P＞0.05）。此后，可溶性糖含量降低，贮藏结束时（40 d），CK组和HT组可溶性糖质量分数分别降至14.04%、14.78%，无显著差异（P＞0.05），但高于贮藏初期的可溶性糖含量。这些结果可能是鲜切果蔬在不同贮藏时间糖类的产生及消耗速度不同所致。

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HT对鲜切百合鳞茎片细胞壁超微结构的影响

果蔬质地与其细胞壁组成特性有关，细胞壁结构被破坏后，胞内物质流出，造成果蔬表面干瘪及硬度下降，从而破坏其感官品质。同时，果蔬对微生物的抵抗能力也会下降。图5所示为鲜切百合鳞茎片在冷藏期间的细胞壁结构情况。贮藏0 d时，CK组和HT组保持完整的细胞壁结构。随冷藏时间延长，两组百合鳞茎片的细胞壁呈现不同程度的变化。CK组在贮藏10 d时观察到质膜的溶解。贮藏20 d时，CK组发生质壁分离，部分物质随着质膜的轻微溶解流出，可能引起鲜切百合鳞茎片褐变，导致营养成分被降解。而HT组于40 d时发现质膜轻微溶解，比CK组延迟30 d。这可能是百合鳞片经HT后，细胞壁降解酶失活或减少，使得细胞壁降解速度减慢，维持了百合鳞茎片的组织结构。此外，HT过程中，部分黏附于鲜切百合鳞茎片的微生物被除去，减轻了微生物对HT组细胞结构的破坏。以上结果与MDA含量和REC等的变化情况相符，表明HT可有效抑制鲜切百合鳞片细胞壁的降解，避免组织结构的软化，保持鳞茎片的质构特性。相关研究表明，黄瓜和蜜柚在HT后，细胞壁的降解显著减缓。

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HT对鲜切百合鳞茎片褐变相关酶活性的影响

POD能将酚类化合物氧化为醌类，产生深色物质使果蔬变黑，影响果蔬的颜色、质地和营养品质等。如图6A所示，CK组和HT组的POD活性均随冷藏时间延长而呈增长趋势。贮藏初期（0～10 d），CK组和HT组的POD活性无显著差异（P＞0.05）。CK、HT组在20 d时的POD活性分别为2.45 ΔOD470nm/（min·g）和3.58 ΔOD470nm/（min·g），CK组的POD活性显著大于HT组（P＜0.05）。贮藏后期（30～40 d），HT组的活性有所增大，但仍显著低于CK组（P＜0.05）。40 d 时，CK 组、HT 组的POD 活性分别上升至7.42 ΔOD470nm/（min·g）和3.90 ΔOD470nm/（min·g），HT组活性下降了95.26%。CK组较高的POD活性反映了冷藏期间组织损伤的加剧，而HT组中POD活性下降有助于保持果实的品质。上述结果与与褐变度分析结果一致，说明HT降低了POD活性并抑制了鲜切百合鳞茎片的褐变。

PPO是导致果蔬酶促褐变的关键酶，其活性部位由两个铜原子组成，具有催化酚类物质发生氧化还原反应的能力。图6B显示，两组PPO活性总体先增强后减弱。0 d时，CK组和HT组的PPO活性分别为0.22 ΔOD 420nm /（min·g）和0.24 ΔOD 420nm /（min·g），HT组的PPO活性显著高于CK组（P＜0.05）。这与REC 0 d时的结果相符，鲜切百合受到HT作用，会损伤部分组织结构，这一胁迫诱导PPO活性增大。CK、HT组的PPO活性在10 d达到最大值，分别为0.50 ΔOD 420nm /（min·g）和0.37 ΔOD 420nm /（min·g），HT组显著低于CK组（P＜0.05）。随后在10～40 d，两组的PPO活性总体呈下降趋势，但CK组PPO活性显著高于HT组（P＜0.05）。两组的PPO活性出现转折趋势可能与鲜切百合PPO的主要酚类底物有关，PPO活性随相应底物浓度增大而增强，当相应底物浓度减小时，PPO活性减小。40 d时，CK组、HT组PPO活性分别下降到0.28 ΔOD 420nm /（min·g）和0.23 ΔOD 420nm /（min·g），HT组显著低于CK组（P＜0.05），此时，HT组PPO活性比CK组降低了21.74%。虽然HT组PPO的初始活性较大，但HT可能破坏了编码PPO的基因，影响了贮藏后期的基因表达，从而抑制了总PPO活性并减缓了鲜切百合鳞茎片的褐变。Tsouvaltzis等也发现HT可使鲜切土豆的PPO活性显著降低。此外，鲜切石榴假种皮经HT后也观察到类似的现象。

PAL是参与植物苯丙烷途径的限速酶，与多种次生代谢物的生物合成有关，如酚类物质和木质素的合成。鲜切果蔬在切割后，PAL会诱导并导致多酚的积累，间接引发褐变。由图6C可知，CK组和HT组PAL活性呈现先增大后减小的趋势。贮藏初期（0～10 d），CK组的PAL活性显著高于HT组（P＜0.05）。贮藏20 d时，CK组和HT组的PAL活性达到峰值，分别为0.46 ΔOD 290nm /（h·g）和0.47 ΔOD 290nm /（h·g），两者无显著差异（P＞0.05）。前20 d，PAL活性的增大可能是乙烯的积累诱导了PAL合成。20～40 d，两组PAL活性逐渐减弱，但HT组活性显著低于CK组（P＜0.05）。推测PAL活性的降低与其活性可通过自身产物的反馈抑制调节有关。贮藏结束时（40 d），CK组和HT组的PAL活性分别降至0.34 ΔOD 290nm /（h·g）和0.24 ΔOD 290nm /（h·g），差异显著（P＜0.05），后者与前者相比，PAL活性减少了41.65%。这一结果可能是由于HT影响了PAL相关基因的表达，进而抑制了鲜切百合鳞茎片PAL活性和酚类物质积累。

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鲜切百合鳞茎片品质参数的相关性分析

为探明鲜切百合鳞茎片贮藏期各项品质指标间的关系，对鲜切百合鳞茎片的品质指标采用Pearson分析法进行相关性分析。由图7可知，鲜切百合鳞茎片腐烂率与质量损失率、褐变度、MDA含量、REC、TP含量和POD活性均呈显著正相关（P＜0.05）；硬度与质量损失率、腐烂率、褐变度、MDA含量、REC、TP含量和POD活性呈显著负相关（P＜0.05）。以上结果证明，鲜切百合鳞茎片的品质指标之间的相关性强，与前文各指标分析结果相印证。

结论

通过研究HT对鲜切百合鳞茎片贮藏期间品质的影响，结果显示，HT能够有效维持鲜切百合鳞茎片贮藏期间的色泽和质构特性，显著抑制其TP、MDA和REC的升高（P＜0.05），减缓可溶性糖、可溶性蛋白等胞内物渗出，降低贮藏期间的质量损失率和腐烂率。与此同时，HT通过抑制POD、PPO、PAL等褐变酶的活性，减少了鲜切百合鳞茎片贮藏期间酶促褐变反应发生，显著降低了其褐变度并保持了较高的白度，从而维持了贮藏期间的品质特性。此外，通过透射电镜图像观察到HT组质膜的降解比CK组晚30 d，表明HT可降低与质膜降解相关酶的活性，并有效延长鲜切百合鳞茎片的贮藏货架期。Pearson相关性分析结果进一步证明鲜切百合鳞茎片贮藏品质指标之间的相关性强。本实验仅探究了单一温度、单一时间HT对鲜切百合鳞茎片的影响，最佳HT条件还需进一步优化，同时，HT对褐变相关酶的调控作用机制尚不明确，需进一步研究，以为HT在鲜切百合鳞茎片的应用提供理论依据。

本文《热激处理对鲜切百合鳞茎片贮藏品质的影响》来源于《食品科学》2024年45卷9期，作者：陈佳妮，罗耀华，孔慧，丁可，葛帅，丁胜华。DOI：10.7506/spkx1002-6630-20230407-055。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：小娴；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为深入探讨未来食品在大食物观框架下的创新发展机遇与挑战，促进产学研用各界的交流合作，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，西华大学食品与生物工程学院、四川旅游学院烹饪与食品科学工程学院、西南民族大学药学与食品学院、四川轻化工大学生物工程学院、成都大学食品与生物工程学院、成都医学院检验医学院、四川省农业科学院农产品加工研究所、中国农业科学院都市农业研究所、四川大学农产品加工研究院、西昌学院农业科学学院、宿州学院生物与食品工程学院、大连民族大学生命科学学院、北京联合大学保健食品功能检测中心共同主办的“第二届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于2025年5月24-25日在中国 四川 成都召开。

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