【摘 要】
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冷等离子体是一种新型食品非热加工技术,具有高效、处理温度低、无污染、无残留等优点,在食品加工和安全控制领域具有广阔的应用前景。然而,目前关于冷等离子体对鲜切果蔬的保鲜作用及机理研究相对较少,制约了其在实际生产中的应用。本文研究了介质阻挡放电（Dielectric barrier discharge,DBD）等离子体对鲜切苹果表面微生物及多酚氧化酶（Polyphenol oxidase,PPO）的失
【基金项目】
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NSFC-河南省联合基金:介质阻挡放电等离子体抑制苹果汁酶促褐变的机理研究（U1704113）；
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冷等离子体是一种新型食品非热加工技术,具有高效、处理温度低、无污染、无残留等优点,在食品加工和安全控制领域具有广阔的应用前景。然而,目前关于冷等离子体对鲜切果蔬的保鲜作用及机理研究相对较少,制约了其在实际生产中的应用。本文研究了介质阻挡放电（Dielectric barrier discharge,DBD）等离子体对鲜切苹果表面微生物及多酚氧化酶（Polyphenol oxidase,PPO）的失活作用,评价了其对鲜切苹果品质的影响,并阐明了DBD等离子体杀菌、钝酶的作用机制,为冷等离子体技术在鲜切果蔬保鲜领域的应用提供了理论依据和技术支撑。主要研究结果如下:（1）DBD等离子体处理对鲜切苹果的杀菌、钝酶作用及品质影响。DBD等离子体能够显著失活接种于鲜切苹果表面的微生物及PPO,且失活效果随处理时间的延长和放电功率的升高而显著增强。与对照组相比,经DBD等离子体在32.6 W条件下处理120s后,鲜切苹果表面常见食源性致病菌单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes,L.monocytogenes）和大肠杆菌O157:H7（Escherichia coli O157:H7,E.coli O157:H7）数量分别降低了2.43和2.68 log10 CFU/g。与对照组相比,经DBD等离子体（20.8 W）处理180 s后,鲜切苹果中PPO活性降低了41.7%。DBD等离子体处理未对鲜切苹果的硬度、可滴定酸、可溶性固形物、维生素C、总多酚、总黄酮和抗氧化能力等指标造成显著影响（p＞0.05）。（2）DBD等离子体对L.monocytogenes的失活作用及机制研究。经DBD等离子体处理不同时间后,L.monocytogenes数量显著降低;与对照组相比,经DBD等离子体处理80 s后,L.monocytogenes数量从初始的8.26 log10 CFU/g降低到1.30 log10 CFU/g。经DBD等离子体（20.8 W）处理80 s后,L.monocytogenes细胞形态受损,细胞膜完整性被破坏、细胞膜电位升高、胞内活性氧水平显著升高（p＜0.05）。以上结果表明,DBD等离子体可能通过破坏细胞膜完整性、诱导氧化应激等途径失活L.monocytogenes。（3）DBD等离子体失活PPO动力学规律及作用机制。DBD等离子体处理能够显著失活PPO,失活效果随处理时间的延长和放电功率的增加而显著增强。经DBD等离子体（32.6 W）处理3 min后,模拟体系溶液中PPO活性降低了94.2%（p＜0.05）。Weibull模型和Logistic模型能够较好地拟合DBD等离子体失活PPO的动力学规律。圆二色光谱和内源荧光光谱结果表明,经DBD等离子体处理后,PPO二级结构和三级结构发生变化,PPO发生氧化降解和羰基化修饰;经DBD等离子体在26.4 W下处理3 min后,PPO表面疏水性和巯基含量分别降低了60.9%和31.2%。DBD等离子体处理导致PPO结构发生显著变化并造成其氧化降解和羰基化修饰,这可能是导致PPO失活的重要原因。
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