《Postharvest Biology and Technology》：Effect of the combination of lactic acid, ε-poly-
L-lysine and sodium isoascorbate on the swelling, microbiomics variation, and quality attributes of vacuum-packed fresh cut lotus root
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莲藕片真空包装在20℃储存时易因微生物产气导致膨胀，本研究通过复合处理（0.7%乳酸+0.7g/L ε-聚赖氨酸+0.3%烟酸甲酯）抑制Tolumonas、Aeromonas等致膨胀菌群，显著降低其相对丰度（抑制率98.4%-88.6%），同时维持产品色泽和质地，有效解决高温储存下的品质劣变问题。
Jiahui Jiang|Qianlong Shi|Dan Li|Qingmin Chen|Cong Han|Jing Wei|Maorun Fu|Huaimei Cao|Xiaofei Xin
齐鲁工业大学（山东省科学院）食品科学与工程学院，中国济南250353
摘要
真空包装的莲根片在储存温度高于15°C时容易发生膨胀和质量下降。本研究旨在探讨0.7%乳酸（LA）、0.7 g L?1 ε-聚-L-赖氨酸（ε-PL）和0.3%异抗坏血酸钠（SI）联合处理对真空包装莲根片在20°C下储存6天时的膨胀、微生物生长、抗氧化性能及品质特性的影响。结果表明，通过16S rDNA扩增子测序鉴定出导致包装膨胀的主要细菌属为Tolumonas、Aeromonas和Enterobacter。与对照组相比，LA + ε-PL + SI处理显著抑制了这些细菌属的生长，使Tolumonas、Aeromonas和Enterobacter的相对丰度分别降低了65.97%、13.20%和3.85–10.7%、0.20%和0.44%，抑制率分别达到98.4%、98.5%和88.6%，从而有效防止了膨胀。此外，经过LA + ε-PL + SI处理的莲根片具有更好的色泽和品质。这些发现表明，该联合处理方法能够有效防止膨胀、抑制微生物生长、延长保质期并保持真空包装新鲜莲根片的品质。
引言
莲根（Nelumbo nucifera）是一种富含多种营养素的水生根茎类蔬菜，包括碳水化合物、维生素和矿物质（Li等人，2020年）。它具有多种健康益处，如降低血糖水平、促进消化、调节血压以及抗炎作用（Jiang等人，2014年）。目前，莲根主要以新鲜切片或整根的形式销售。新鲜切片的莲根越来越受到消费者的青睐，因为它们便于食用（Chen等人，2022年）。然而，由于含有大量水分和酚类化合物，新鲜莲根片在储存和销售过程中容易发生褐变和微生物污染（Sun等人，2015年；Wang等人，2019年）。这不仅会影响产品的外观和口感，还会影响食品安全性，缩短保质期并降低市场竞争力。因此，采取有效措施抑制莲根片的褐变和微生物生长对于延长其保质期和提高产品质量及市场接受度至关重要。
真空包装是一种广泛使用的食品保鲜技术，通过降低氧气浓度有效抑制需氧微生物的生长。较低的氧气浓度还能减缓代谢活动和氧化过程，有助于保持食品的色泽、风味和营养价值（Esua等人，2022年；Manju等人，2007年；Zhou等人，2022年）。先前的研究表明，真空包装技术可以抑制新鲜莲根的褐变并延长其保质期（Min等人，2020年）。然而，这种抑制效果并不能完全防止由PPO介导的酚类化合物氧化引起的酶促褐变，褐变仍可能在储存过程中逐渐发生。此外，在真空包装条件下，厌氧细菌的生长会导致莲根片膨胀。本研究发现，在20°C下储存时，新鲜莲根片在第二天就出现了明显的膨胀现象，表明此类条件下的保质期极短。这种膨胀不仅影响口感，还会降低经济价值，尤其是在温度高于15°C时。这一问题不仅限于莲根片，在其他真空包装产品中也有类似现象。Tang等人（2023年）从膨胀的真空包装牛肉产品中分离出了产气菌Citrobacter freundii，这种细菌会产生CO2等气体，导致包装膨胀并加速腐败。Yang等人（2023年）还发现，在冷藏储存过程中，由于Hafnia paralvei和Aeromonas allosaccharophila的共同作用，真空包装的石斑鱼片也会膨胀，这两种细菌会分解氨基酸和核苷酸释放挥发性气体。
大多数关于新鲜莲根保鲜的研究都集中在最佳低温储存条件（4°C–10°C）上，通过冷藏或结合物理（如改良气氛）和化学（如抗坏血酸浸泡、可食用涂层）方法来延长保质期（Son等人，2015年；Bata Gouda等人，2021年）。这些数据为冷链物流提供了有价值的参考，但它们很少考虑非冷藏紧急情况，例如冷链中断、无冷藏的短距离运输或短暂暴露在20°C–25°C的环境中，这些情况下包装膨胀和快速酶促褐变尤为常见。针对这些情况的有效控制措施仍缺乏。因此，解决20°C下真空包装莲根片膨胀问题具有重要的现实意义。
先前的研究表明，防腐剂与真空包装的结合使用是一种有前景且可行的保鲜方法（Ju等人，2018年；Xu等人，2022年）。防腐剂具有抗菌和抗氧化作用，能够显著提高真空包装食品的保鲜效果。乳酸（LA）是一种常见于发酵食品（如酸奶、腌菜和酸面包）中的有机酸，它通过乳酸菌的发酵作用降低周围环境的pH值，具有优异的防腐性能（Zhang等人，2022年）。LA已被用于延长多种食品的保质期，包括真空包装的牛肉（Han等人，2021年）、虾（Li等人，2022年）和新鲜生菜（Sagong等人，2011年）。ε-聚-L-赖氨酸（ε-PL）是一种天然肽类防腐剂，具有无毒、高溶解度和安全性等优点（Shu等人，2021年），已被成功应用于多种食品的储存和保鲜（Zahi等人，2017年）。ε-PL能有效抑制多种细菌和真菌的生长，预防和控制果蔬的采后病害（Jiao等人，2020年；Wu等人，2023年）。Song等人（2017年）进一步证明，LA和ε-PL的联合使用显著抑制了Pseudomonas和大肠杆菌的生长，降低了呼吸速率，提高了新鲜胡萝卜的储存品质。异抗坏血酸钠（SI）是一种常用的抗氧化剂，能有效抑制食品的酶促褐变和氧化损伤，从而延缓品质下降（Carocho等人，2018年）。总之，这三种化合物通过各自的抗菌、延长保质期和抗氧化作用共同促进了新鲜果蔬的品质保持。然而，关于LA、ε-PL和SI在20°C下对真空包装新鲜莲根片膨胀、微生物生长和储存品质的综合影响的研究仍有限。
本研究探讨了LA、ε-PL和SI联合处理对真空包装莲根片膨胀控制及品质保持的效果，通过16S rDNA扩增子测序鉴定了导致包装膨胀的主要细菌种类，并评估了LA + ε-PL + SI处理在防止莲根片膨胀方面的有效性，有效解决了膨胀和品质下降的问题。该研究可能为在较高温度下真空包装莲根片的保鲜提供新的策略。
材料与处理方法
莲根（品种E Lian 5）从中国山东省济南市槐荫区的当地超市购买，采购时已达到商业成熟期，并立即送往实验室。所有莲根在大小和形状上均均匀，无损伤或腐烂迹象。乳酸（CAS编号79–33–4）购自中国上海Aladdin生化科技有限公司；ε-PL（CAS编号28211–04–3）购自中国郑州Bainafo生物工程有限公司；异抗坏血酸钠...
真空包装中的气体体积
在相对较高的温度环境下储存时，真空包装的新鲜产品容易发生膨胀。在一项关于真空包装牛肉的研究中，15°C下储存14天后首次观察到膨胀现象，发生率为约40%，到第21天时超过90%（Kremer等人，2025年）。CK组和LA + ε-PL + SI组的莲根片分别在第2天和第4天开始出现膨胀（图1A）。6天后，CK组的膨胀率达到100%，而...
结论
本研究显示，0.7% LA + 0.7 g·L?1 ε-PL + 0.3% SI的联合处理有效抑制了真空包装莲根片的膨胀。该处理方法抑制了导致膨胀的主要细菌（Tolumonas、Aeromonas、Enterobacter）。此外，这种复合处理还保持了莲根片的色泽、硬度和内部品质，抑制了PPO和POD的活性，并减少了脂质过氧化。该复合处理具有良好的保鲜效果。
作者声明
所有符合作者资格的人员均被列为作者，所有作者均确认他们充分参与了研究工作，并对内容负责，包括概念构思、设计、数据分析、撰写或修改手稿。同时，每位作者保证该材料或类似材料在发表于《Postharvest Biology and Technology》之前未在其他任何出版物中提交或发表。
作者贡献声明
Jing Wei：数据验证。
Cong Han：资源提供、正式分析。
Qingmin Chen：数据验证、监督、资金筹集。
Dan Li：方法学研究。
Maorun Fu：撰写、审稿与编辑、监督、资金筹集、概念构思。
Xiaofei Xin：数据验证。
Huaimei Cao：实验研究。
Qianlong Shi：数据验证、方法学研究、实验设计。
Jiahui Jiang：初稿撰写、数据可视化、实验研究、数据验证。
资助
本项目得到了山东省中小企业科技创新能力提升项目（2024TSGC0580）、山东省农业研究系统（SDARS-05）以及齐鲁工业大学（山东省科学院）的科教产融合重大创新试点项目（2025ZDZX15）的支持。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
