殼聚糖涂膜保鮮菠菜研究

張慧君宮春宇王文俠宋春麗

（1.齊齊哈爾大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006；2.黑龍江省普通高校齊齊哈爾大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

殼聚糖涂膜保鮮菠菜研究

張慧君1，2宮春宇1，2王文俠1，2宋春麗1，2

（1.齊齊哈爾大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006；2.黑龍江省普通高校齊齊哈爾大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

采用以殼聚糖為主要原料的涂膜保鮮劑對(duì)菠菜進(jìn)行涂膜保鮮。在冷庫(kù)條件下，分別以未涂膜空白對(duì)照組和不同濃度下的殼聚糖復(fù)合保鮮劑對(duì)菠菜進(jìn)行涂膜保鮮處理，測(cè)定貯藏期間菠菜的感觀指標(biāo)、失重率、丙二醛（MDA）、固形物、總糖、粗纖維和VC等理化指標(biāo)。結(jié)果表明，殼聚糖復(fù)合保鮮劑能有效減少菠菜中營(yíng)養(yǎng)成分的損失，降低失重率、抑制MDA的積累，延緩菠菜的腐敗。

菠菜；殼聚糖復(fù)合膜；保鮮

中國(guó)大多數(shù)葉菜是以未經(jīng)貯藏與處理的毛菜形式出售，據(jù)統(tǒng)計(jì)約有30%～40%的蔬菜由于銷(xiāo)售不及時(shí)或儲(chǔ)運(yùn)不當(dāng)變成垃圾，造成很大的浪費(fèi)，而目前正興起的凈菜市場(chǎng)，也需要相應(yīng)的貯運(yùn)保鮮技術(shù)［1－2］。菠菜是典型的綠葉菜，由于其食用部分的葉片表面積大，采摘后仍有強(qiáng)烈的呼吸作用和蒸騰作用，在常溫貯運(yùn)過(guò)程中極易氧化失水，菜體軟化、發(fā)蔫，失綠變黃，影響蔬菜質(zhì)量。目前對(duì)菠菜的保藏主要是溝藏、凍藏等，都是采用低溫冷藏進(jìn)行保鮮［2－3］。近年來(lái)也有采用氣調(diào)貯藏方法［3－5］，但該方法對(duì)氣密性要求高，需要增加調(diào)整氣體組成的裝置，大大增加了貯藏成本。

本試驗(yàn)以大葉菠菜為原料，采用可食性殼聚糖復(fù)合保鮮劑［6－8］涂膜方式對(duì)菠菜進(jìn)行冷藏保鮮研究，旨在尋找一條新的菠菜保鮮途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

菠菜：市售；

殼聚糖：脫乙酰度為90%，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

檸檬酸、乳酸、冰乙酸、抗壞血酸、草酸、碳酸氫鈉、氯化鈣、碘化鉀、二氯靛酚、乙酸鋅、三氯乙酸、2－硫代巴比妥酸：均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

阿貝折光儀：WZS－I，上海精密科學(xué)儀器有限公司；

分析天平：BS124S，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：101－2－BS，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠(chǎng)。

1.3 方法

1.3.1 菠菜護(hù)綠工藝流程

原料→預(yù)處理→漂燙→護(hù)綠→硬化→涂膜→干燥→冷庫(kù)保藏

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1）漂燙：將洗凈、瀝干的菠菜在70℃，0.5%碳酸鈉溶液中，燙根部，燙葉，20s后撈出，放入冷水中冷卻至中心溫度10℃。

（2）護(hù)綠：采用0.035%的醋酸鋅溶液做護(hù)綠液，進(jìn)行護(hù)綠處理。

（3）硬化：由于菠菜在漂燙加工時(shí)，會(huì)使硬度下降，故將菠菜放入0.35%氯化鈣溶液中浸泡60min。

（4）涂膜：采用檸檬酸將殼聚糖溶解，配成2%殼聚糖復(fù)合溶液，將菠菜完全浸于其中1min，自然晾干。

（5）入冷庫(kù)：涂膜干燥后的菠菜，置于溫度為0℃，相對(duì)濕度為85%的冷庫(kù)。

1.3.3 殼聚糖涂膜效果

（1）殼聚糖溶解劑種類(lèi)的確定：取4份殼聚糖，按照涂膜液總量的2%分別加入混合酸（冰乙酸∶檸檬酸∶乳酸＝1∶1∶1）、冰乙酸、乳酸、檸檬酸，作為殼聚糖的溶解劑，配成2%殼聚糖復(fù)合溶液涂抹于菠菜上，待晾干、入冷庫(kù)后，考察不同溶解劑的殼聚糖保鮮劑對(duì)殼聚糖的溶解效果及對(duì)菠菜的保鮮效果。

（2）殼聚糖濃度的確定：以檸檬酸作溶劑，分別配制濃度為1%，1.5%，2%，2.5%和3%的殼聚糖溶液，考察不同濃度的殼聚糖復(fù)合保鮮劑對(duì)菠菜的失重率、MDA、可溶性固形物含量、總糖、粗纖維和VC等指標(biāo)的變化。

1.3.4 分析方法

（1）感官鑒定：菠菜的感官評(píng)定主要從外觀飽滿(mǎn)度、顏色鮮艷翠綠、質(zhì)地硬朗、枝葉完整等幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)定。具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 菠菜感官分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standards for grading of sense－index of spinach

（2）失重率：按式（1）計(jì)算

式中：

W—— 失重率，%；

m0—— 貯藏前的涂膜菠菜重量，g；

m1—— 貯藏后的涂膜菠菜重量，g。

（3）丙二醛（MDA）含量的測(cè)定：硫代巴比妥比色法［9］。

（4）可溶性固形物含量：阿貝折光儀測(cè)。

（5）總糖的測(cè)定：采用苯酚硫酸法［9］。

（6）粗纖維含量的測(cè)定：稱(chēng)重法［9］。

（7）VC含量：2，6－二氯靛酚滴定法［9］。

2 結(jié)果與討論

2.1 殼聚糖溶解劑的確定

分別選用涂膜液總量2%的冰乙酸、乳酸、檸檬酸及三者的混合酸進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)失重率和外觀品質(zhì)考察其涂膜保鮮效果。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，殼聚糖在檸檬酸溶液中分散得較均勻，而其他酸溶解殼聚糖效果較差，出現(xiàn)殼聚糖溶解不完全的現(xiàn)象，而且配制的溶液成膜性差。從感官上來(lái)說(shuō)，涂膜后，混合酸組菠菜色澤較綠、葉面平整、質(zhì)地脆嫩，多汁，形態(tài)好；冰乙酸組的菠菜外觀已開(kāi)始枯萎、顏色深綠、表面較軟；乳酸組菠菜色澤深綠、無(wú)腐爛，葉邊卷曲。檸檬酸組菜樣新鮮、色澤翠綠、葉邊平整、質(zhì)地脆嫩。所以，僅從保鮮效果來(lái)看，混合酸組和檸檬酸組都可以。經(jīng)用檸檬酸溶解的殼聚糖涂膜后，菠菜的失重率最少（見(jiàn)圖1），因此選擇2%檸檬酸溶解殼聚糖。

圖1 殼聚糖溶解劑對(duì)菠菜失重率的影響Figure 1 Effect of solvents of chitosan coating on weight－loss rate of spinach

2.2 殼聚糖復(fù)合涂膜處理菠菜在貯藏期間的生理變化

2.2.1 殼聚糖涂膜濃度對(duì)菠菜保鮮的外觀影響 不同濃度的殼聚糖保鮮劑，由于其黏度不同，保鮮效果也不同。若濃度太高，在菠菜表面形成的可食性膜則較厚，由于體內(nèi)氧氣濃度太低，使得菠菜不能正常呼吸，以至保鮮效果下降；若濃度太低，形成的可食性膜則較薄，對(duì)菠菜體內(nèi)與體外的氣體交換阻力就小，導(dǎo)致體內(nèi)氧氣濃度較高，以至保鮮效果較差。不同濃度的殼聚糖涂膜效果見(jiàn)表2。

表2 殼聚糖濃度對(duì)菠菜感官的影響Table 2 Effect of chitosan concentrations on sense－index of spinach

由表2可知，殼聚糖濃度為2%的保鮮效果最好。

2.2.2 殼聚糖涂膜對(duì)失重率的影響 未涂膜的空白對(duì)照組和涂膜處理的菠菜在貯藏期間失水情況見(jiàn)圖2。

圖2 不同濃度殼聚糖對(duì)菠菜失重率的影響Figure 2 Effect of chitosan concentrations on weight－loss rate

由圖2可知，所有涂膜處理的菠菜的失重率均低于空白對(duì)照組，其中2%殼聚糖涂膜處理的菠菜效果最好，在9d后的失重率為9.71%，而空白對(duì)照組為11.54%。這是由于殼聚糖可以在涂膜表面形成一層薄膜，有效地防止了水分的散失和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失，降低其失重率。

2.2.3 殼聚糖涂膜對(duì)丙二醛含量的影響 MDA含量是表示細(xì)胞膜完整性和功能性的重要指標(biāo)。MDA的累積會(huì)對(duì)膜和細(xì)胞造成傷害。殼聚糖涂膜處理對(duì)菠菜MDA含量的影響見(jiàn)圖3。

圖3 殼聚糖涂膜處理對(duì)丙二醛含量的影響Figure 3 Effect of chitosan coating spinach on MDA content

由圖3可知，在貯藏前期，菠菜內(nèi)產(chǎn)生MDA的速度較緩慢，隨著貯藏期的延長(zhǎng)，MDA含量也迅速升高。菠菜未涂膜的空白對(duì)照組較涂膜組產(chǎn)生的MDA含量高。其中2%殼聚糖涂膜處理菠菜產(chǎn)生的MDA含量最低。

2.2.4 殼聚糖涂膜對(duì)可溶性固形物含量的影響 可溶性固形物含量的多少，在一定程度上反應(yīng)了貯藏過(guò)程中果蔬營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)保留的多少。殼聚糖涂膜處理對(duì)可溶性固形物含量的影響見(jiàn)圖4。

圖4 殼聚糖涂膜處理對(duì)固形物含量的影響Figure 4 Effect of chitosan coating spinach on total soluble solids

由圖4可知，隨著貯藏期延長(zhǎng)，菠菜固形物含量總體呈下降趨勢(shì)，且涂膜處理的固形物含量高于未涂膜的空白對(duì)照組。說(shuō)明涂膜可有效延緩固形物含量的降低，該變化程度越小，貯藏保鮮期越長(zhǎng)，其中2%殼聚糖涂膜效果最好。

2.2.5 殼聚糖涂膜對(duì)總糖含量的影響 殼聚糖涂膜處理對(duì)菠菜總糖含量的影響見(jiàn)圖5。

圖5 殼聚糖涂膜處理對(duì)總糖含量的影響Figure 5 Effect of chitosan coating spinach on total content of sugar

由圖5可知，新鮮的菠菜在貯藏初期總糖含量最大，涂膜保鮮后，含糖量在貯藏最初2d下降較快，中期總糖變化不多，末期繼續(xù)下降。原因是貯藏初期呼吸作用旺盛，糖代謝較快，糖消耗較多；貯藏中后期呼吸作用減慢，且菠菜開(kāi)始失水，造成溶劑減少，導(dǎo)致溶質(zhì)升高，使菠菜含糖量的下降程度減緩［4，10］。其中2%的殼聚糖濃度下，菠菜的總糖含量最高，該濃度殼聚糖涂膜最為適宜。

2.2.6 殼聚糖涂膜對(duì)粗纖維含量的影響 殼聚糖涂膜處理對(duì)粗纖維含量的影響見(jiàn)圖6。

圖6 殼聚糖涂膜處理對(duì)粗纖維含量的影響Figure 6 Effect of chitosan coating spinach on coarse－fibred content

由圖6可知，菠菜貯藏初期，粗纖維的含量變化不大，這是由于雖然此時(shí)呼吸作用旺盛，但水分的流失也快，因此粗纖維的含量的降低較慢［11］。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，呼吸作用及各種代謝加劇，食品品質(zhì)劣變，貯藏末期菠菜出現(xiàn)變質(zhì)腐敗，粗纖維降低。其中涂膜處理較空白對(duì)照組，可減慢粗纖維的降低。1.5%、2%、2.5%和3%的殼聚糖涂膜濃度對(duì)粗纖維含量影響不顯著。相對(duì)來(lái)說(shuō)2%殼聚糖涂膜效果稍好。

2.2.7 殼聚糖涂膜對(duì)VC含量的影響 殼聚糖涂膜處理對(duì)VC含量的影響見(jiàn)圖7。

圖7 殼聚糖涂膜處理對(duì)VC含量的影響Figure 7 Effect of chitosan coating spinach on VCcontent

由圖7可知，由于呼吸和氧化酶解作用，VC含量總體趨勢(shì)是下降，但涂膜處理可延緩VC的減少。說(shuō)明涂膜處理對(duì)菠菜中的營(yíng)養(yǎng)成分起到一定的保護(hù)作用。這是由于經(jīng)過(guò)涂膜處理的菠菜表面形成了一層薄膜，能明顯地減少菠菜體內(nèi)外的氧氣交換，使氧化還原型VC所需要的氧氣量減少，從而使VC的損失減少。相對(duì)來(lái)說(shuō)2%殼聚糖涂膜效果稍好。

3 結(jié)論

涂膜處理是果蔬的一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)且有效的保鮮手段。殼聚糖是一種天然保鮮劑，使用殼聚糖可在果蔬表面形成一層無(wú)色透明的薄膜，能有效堵塞表層的氣孔，抑制了蔬菜的蒸騰和呼吸作用，減少了水分的損失和營(yíng)養(yǎng)的消耗，推遲了生理衰老，同時(shí)具有抑制細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖、防止傷口或氣孔侵入蔬菜體內(nèi)，達(dá)到防腐目的。此外，還能增加蔬菜表面光澤，提高商品價(jià)值［12］。

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)如將涂膜技術(shù)與低溫冷藏技術(shù)結(jié)合使用，保鮮效果更佳。

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Study on chitosan compound film on preservation of spinach

ZHANG Hui－jun1，2GONG Chun－yu1，2WANG Wen－xia1，2SONG Chun－li1，2

（1.College of Food and Bioengineering，Qiqihar University，Qiqihar，Heilongjiang161006，China；2.Key Laboratory of Processing Agricultural Products of Heilongjiang Province，Qiqihar University，Qiqihar，Heilongjiang161006，China）

A method of chitosan compound film coating for preserving of spinach was studied in this paper，and the effect of different concentration of chitosan compound film on sense－index，weight－loss rate，MDA，total solid contents，total sugar，coarse－fibred and VCof spinach was discussed.The result showed that spinach coated with chitosan compound film has less nutrition loss，less weight－loss and inhabits MDA and delay the decay.

spinach；chitosan compound film；preservation

10.3969/j.issn.1003－5788.2011.03.035

黑龍江省教育廳資助項(xiàng)目（編號(hào)：11541405）

張慧君（1969－），女，齊齊哈爾大學(xué)副教授，碩士。E－mail：zhanghuijun1997＠163.com

2011－03－10