殼聚糖結合氣調包裝對櫻桃蘿卜保鮮的研究

李松林

(淮陰工學院生命科學與化學工程學院食品工程系，江蘇淮安223003)

殼聚糖結合氣調包裝對櫻桃蘿卜保鮮的研究

李松林

(淮陰工學院生命科學與化學工程學院食品工程系，江蘇淮安223003)

研究殼聚糖結合氣調包裝對櫻桃蘿卜品質的影響。采用在5℃冷藏條件下，結合氣調包裝(氣體比例3%O2，5%CO2，92%N2)和0.5%、1%、1.5%的殼聚糖溶液涂膜的方法對櫻桃蘿卜進行保鮮。結果表明:以1.5%殼聚糖結合氣調包裝處理的效果較好，可降低櫻桃蘿卜的失重率、糠心率和過氧化物酶活性以及延緩果實硬度下降。同時由于降低了呼吸作用，從而減少VC的氧化和可溶性糖的損失。殼聚糖結合氣調包裝的儲藏方法可以有效地提高櫻桃蘿卜的保鮮效果。

殼聚糖，櫻桃蘿卜，氣調包裝，貯藏

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

櫻桃蘿卜 江蘇淮安清浦區菜市場;食品級殼聚糖 脫乙酰度﹥95%，濟南海得貝海洋生物工程有限公司;其他試劑均為分析純。

TA－PLUS質構儀 LLOYD INSTRUMENT; FA－2004N電子天平、722N可見分光光度計 上海菁海儀器有限公司;MAP360復合氣調保鮮包裝機 蘇州森瑞保鮮設備有限公司;植物粉碎機 上海淀久中藥機械制造有限公司;HH－4數顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司產品。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料預處理 選擇完全成熟，無病、蟲、傷，大小均勻的櫻桃蘿卜，自來水清洗后隨機分組，不采用任何處理方法貯藏在4℃條件下，作為對照組(CK)。

1.2.2 殼聚糖涂膜 將殼聚糖溶解于1.0%醋酸(w/w)溶液制備0.5%，1.0%，1.5%的殼聚糖保鮮液。將樣品浸沒于三種不同濃度的殼聚糖溶液中，提起瀝干之后，分別包裝于充滿一定比例氣體的氣調包裝盒中。

1.2.3 氣調包裝處理 氣調包裝機預熱40min達到溫控溫度后，將氣體比例設定為3%O2、5%CO2、92%N2。將涂膜樣品包裝于充滿上述氣體比例的包裝盒中，包裝后樣品置于相對濕度為90%～95%的冷庫中貯藏，冷藏溫度5℃。

1.3 測定指標和方法

1.3.1 失重率 采用稱量法。

失重率(%)=(貯前重量－貯后重量)/貯前重量×100%

1.3.2 糠心率 個數法:蘿卜糠心直徑達到整個蘿卜直徑的四分之一即視為糠心。

糠心率(%)=(糠心蘿卜個數/檢查總數) ×100%

1.3.3 呼吸強度 采用氫氧化鈉氣流法測定［17］。先在真空干燥器內(呼吸室)置約500g果實，開動大氣采樣器30min，然后與大氣采樣器的U型吸收管相連接，吸收管內裝10mL 0.4mo1/L NaOH溶液，再連續開動30min(氣流速度0.1～0.2L/min)。用蒸餾水將U型管內殘留的NaOH溶液洗出，加5mL飽和BaCl2和2滴1%酚酞，搖勻后用0.1mol/L草酸溶液滴定，記錄測定值。按下式計算果實呼吸強度:

式中:V空白－對照滴定值;V滴定－正式滴定值; N草酸－草酸濃度。

1.3.4 可溶性糖含量 采用蒽酮法測定［18］。

1.3.5 VC測定 采用2，6－二氯酚靛酚滴定法［19］測定。

1.3.6 過氧化物酶(POD)活性測定 愈創木酚分光光度法［20］測定。

1.3.7 硬度測定 參數設置:實驗方向為壓縮;壓縮值為50%;預載力為0.05N;預壓速度為100mm/min;壓縮速度為60mm/min;上升速度為60mm/min;保持時間為10s。

1.4 數據處理

測定和分析結果采用SPSS 12.0 for Windows和Excel進行處理，結果采取“均值±標準差”形式。

2 結果與分析

2.1 殼聚糖涂膜結合氣調包裝對櫻桃蘿卜失重率的影響

由圖1可見，氣調貯藏制造了一個相對密閉的環境，而殼聚糖可以在樣品表面形成薄膜，在兩者的協同作用之下，減少水分的蒸發，能顯著降低櫻桃蘿卜的失重率，有利于維持櫻桃蘿卜的正常生理代謝，延長貯藏期。與對照組相比，1.5%殼聚糖結合氣調貯藏具有良好的阻水性，抑制果實水分蒸發，可以明顯降低蘿卜的失重率。

圖1 櫻桃蘿卜貯藏過程中失重率的變化Fig.1 The change of weight loss rate during storage of cherry radish

2.2 殼聚糖涂膜結合氣調包裝對櫻桃蘿卜糠心率的影響

從圖2可見，蘿卜在貯藏期間，糠心率逐漸增高，但經過殼聚糖涂膜結合氣調包裝處理的蘿卜糠心率遠低于對照，尤其是1.5%殼聚糖處理的蘿卜，其糠心率明顯低于其它處理組。對照組樣品在貯藏第10d時，糠心率已經達到31%左右，而1.5%殼聚糖處理樣品的糠心率僅為16%左右。這可能是由于對照組樣品的表面水分蒸發速率較高，失水速度較快所致。經過涂膜處理的蘿卜糠心率遠低于對照，表明殼聚糖涂膜具有降低水分蒸騰速率的效果。

圖2 櫻桃蘿卜貯藏過程中糠心率的變化Fig.2 The change of hollow rate during storage of cherry radish

2.3 殼聚糖涂膜結合氣調包裝對櫻桃蘿卜呼吸強度的影響

由圖3可見，蘿卜在貯藏過程中呼吸強度逐漸增加，對照的蘿卜呼吸強度明顯高于涂膜結合氣調保鮮處理的蘿卜。在貯藏過程中殼聚糖涂膜結合氣調包裝貯藏的果實呼吸強度一直比較平穩。可以認為，殼聚糖涂膜結合氣調包裝顯著抑制了櫻桃蘿卜的呼吸作用，有效降低蘿卜中的物質消耗，起到很好的保鮮作用。這與段丹萍在使用不同殼聚糖涂膜復合物對草莓貯藏品質的研究結果是一致的［21］。

圖3 櫻桃蘿卜貯藏過程中呼吸強度的變化Fig.3 The change of respiratory intensities during storage of cherry radish

2.4 殼聚糖涂膜結合氣調包裝對櫻桃蘿卜可溶性糖含量的影響

由圖4可以看出，櫻桃蘿卜的可溶性糖含量在貯藏前期逐漸上升，隨后下降。其原因是在貯藏初期，由于淀粉降解導致可溶性糖含量增加，而在貯藏后期，由于可溶性糖成為呼吸消耗底物，導致含量也隨之降低。殼聚糖涂膜結合氣調包裝貯藏的櫻桃蘿卜隨著貯藏時間的延長，可溶性糖含量不斷降低，但處理后的蘿卜可溶性糖含量降低的速度明顯低于對照。其中1.5%殼聚糖處理的樣品所含可溶性糖含量的下降速度最慢，說明1.5%殼聚糖涂膜可以有效地減少可溶性糖的損失。任艷芳在對葡萄進行貯藏研究時，同樣發現殼聚糖處理可以減少貯藏期間葡萄中可溶性糖的損失［22］。

圖4 櫻桃蘿卜貯藏過程中可溶性糖含量的變化Fig.4 The change of soluble sugar during storage of cherry radish

2.5 殼聚糖涂膜結合氣調包裝對櫻桃蘿卜VC含量的影響

由圖5可知，在貯藏期間，VC含量總體均呈下降趨勢，殼聚糖涂膜結合氣調包裝貯藏的櫻桃蘿卜的VC含量顯著高于對照，且1.5%殼聚糖涂膜樣品的VC含量最高。這是因為殼聚糖膜可以在蘿卜表面形成阻隔層，進而形成一個低O2、高CO2的微環境，延緩了蘿卜的VC氧化過程，從而能夠延緩VC含量的降低。

2.6 殼聚糖涂膜結合氣調包裝對櫻桃蘿卜過氧化物酶(POD)活性的影響

由圖6可看出，櫻桃蘿卜在貯藏期間POD的活力保持在一個較低、平穩的狀態，且活力均低于對照。在氣調保鮮的環境中，1.5%殼聚糖涂膜樣品的POD活力最低。在貯藏第10d時，對照樣品的POD活力分別比0.5%，1%和1.5%殼聚糖處理樣品高19.4%，22.9%和26.5%。說明殼聚糖對于POD活力具有良好的抑制能力。田世平等同樣發現氣調貯藏能夠有效地抑制冬雪蜜桃在貯藏期間的POD活性［23］。

圖5 櫻桃蘿卜貯藏過程中VC含量的變化Fig.5 The change of VCduring storage of cherry radish

圖6 櫻桃蘿卜貯藏過程中過氧化物酶活力的變化Fig.6 The change of peroxidase activity during storage of cherry radish

2.7 殼聚糖涂膜結合氣調包裝對櫻桃蘿卜硬度的影響

由圖7可看出，在貯藏過程中，各處理櫻桃蘿卜果實的硬度整體呈現下降趨勢。1.5%殼聚糖溶液結合氣調保鮮對保持櫻桃蘿卜品質的效果最好，硬度的降低幅度是15.18%，而對照組的硬度降低幅度則為35.11%。這與趙瑞平等在對殼聚糖處理梅杏的貯藏品質的研究以及結果是一致的［24］。

圖7 櫻桃蘿卜貯藏過程中硬度的變化Fig.7 The change of hardness during storage of cherry radish

3 討論

由于果實采摘后的呼吸作用和蒸騰作用，果實的水分會不斷損失，當果實失水嚴重時，不僅會造成果實鮮重減少，還會使果實干蔫，口感嚴重下降，形成糠心現象?？沸氖歉祟愂卟艘装l生的一種生理現象。在貯藏期間蘿卜肉質根內水分、養分的大量損耗是導致糠心的主要原因。蘿卜的肉質根生長到后期及貯藏期間常出現糠心，嚴重影響了商品價值和食用品質。殼聚糖結合氣調貯藏具有良好的阻水性，可以明顯降低蘿卜的失重率和糠心率。

呼吸作用是果蔬貯藏期間重要的生理活動，是果蔬生命活動的主要表現。呼吸作用越強，果蔬的各種生理生化反應越明顯，果實代謝物質消耗過快，果實會快速衰老，采后壽命就越短，最終導致失去其原有的營養與食用價值。可溶性糖是果蔬采后生理的重要指標，同時也是影響貯藏營養品質的重要因素。由圖3、圖4可以看出，殼聚糖涂膜結合氣調包裝顯著抑制了櫻桃蘿卜的呼吸作用，有效降低蘿卜的可溶性糖的損失。

抗壞血酸具有強的還原性，通過還原作用可以消除有害氧自由基的毒性，包括單線態氧、超氧陰離子及羥自由基在內的活性氧。果蔬在貯藏期間，隨著自身生理代謝及衰老，品質逐漸下降，VC含量逐漸減少，因此VC含量的變化常作為衡量果實新鮮度的一個重要指標。過氧化物酶(POD)是廣泛存在于各種動物、植物、微生物體內的一類氧化酶。在植物細胞內主要分布在細胞壁、液泡、輸導組織及膜結合核糖上，它以血紅素為輔基，參與了許多重要的生理過程。過氧化物酶在許多果實上表現為一種衰老酶，其活性升高是果實成熟衰老的參數。POD催化自身可產生各類自由基產物，造成膜脂過氧化，從而加劇組織褐變［25－26］。由圖5、圖6可知，殼聚糖膜不僅可以有效抑制POD的活力，而且可以在蘿卜表面形成低O2高CO2的微環境，抑制VC的氧化。

在評價果蔬的品質優劣時，果蔬的硬度通常作為一個重要的評價指標。隨著貯藏時間的延長，蘿卜品質逐漸下降，硬度值會不斷降低。研究表明，果實在成熟衰老過程中的軟化主要是由于在細胞壁酶的作用下引起中膠層果膠和細胞壁物質的水解，增加可溶性果膠釋放所致［27］。從圖7中可以看出，殼聚糖可以有效地保持櫻桃蘿卜品質，延緩其在貯藏期間的品質變化。

4 結論

本文選用不同濃度的殼聚糖溶液結合氣調包裝對櫻桃蘿卜進行保鮮實驗研究。結果表明:1.5%殼聚糖涂膜處理櫻桃蘿卜可使其表面形成薄膜，結合氣調包裝貯藏，可以有效降低櫻桃蘿卜的失重率、糠心率和POD活性及延緩果實硬度下降。同時由于可以降低呼吸作用，從而也減少VC的氧化和可溶性糖的損失。本研究結果證明了殼聚糖結合氣調包裝可以有效地延緩櫻桃蘿卜的衰老和品質的劣變。

［1］王娜，吳華麗，韓婕，等.櫻桃蘿卜栽培技術［J］.現代農業科技，2011(8):104－106.

［2］Kanatt S R，Chander R，Sharma A.Chitosan and mint mixture: a new preservative for meat and meat products［J］.Food Chemistry，2008，107:845－852.

［3］Majeti N V，Ravi K.A review of chitin and chitosan applications［J］.Reactive and Functional Polymers，2000，46: 1－27.

［4］Leuba J L，Stossel P.Chitin in nature and technology［M］.New York:Plemen Press，1986.

［5］Badawy M E I，Rabea E I.Potential of the biopolymer chitosan with different molecular weights to control postharvest gray mold of tomato fruit［J］.Postharvest Biology and Technology，2009，51: 110－117.

［6］張志健，李新生.食品防腐保鮮技術［M］.上海:科學技術文獻出版社，2006:73－75.

［7］Ojagh S M，Rezaei M，Razavi S H，et al.Effect of chitosan coatings enriched with cinnamon oil on the quality of refrigerated rainbow trout［J］.Food Chemistry，2010，120:193－198.

［8］蔣挺大.殼聚糖［M］.北京:化學工業出版社，2006: 265－268.

［9］Ghaouth A E，Arul J，Ponnampalam，et al.Use of chitosan coating to reduce weight loss and maintain quality of cucumber and bell pepper fruits［J］.Journal of Food Processing and Preservation，1991(15):359－368.

［10］祝美云，黨建磊.殼聚糖復合膜涂膜保鮮獼猴桃的研究［J］.果樹學報，2010，27(6):1006－1009.

［11］張舉印，饒景萍，董曉慶，等.殼聚糖復合涂膜對紅富士蘋果保鮮研究［J］.西北農業學報，2009，18(5):354－358.

［12］李義冬，沈勇根，上官新晨，等.金柑氣調保鮮的研究［J］.食品工業科技，2011，32(4):345－351.

［13］吳緒敏，周穎越.高氧氣調包裝鮮切洋蔥的研究［J］.食品科學，2007，28(9):564－567.

［14］車東，盧立新.高氧氣調對鮮切蓮藕包裝質量的影響［J］.包裝工程，2007，28(8):87－89.

［15］Oms－oliu G，Raybaudi－Massilia Martnez R M，Solivafortuny R，et al.Effect of superatmospheric and low oxygen modified atmospheres on shelf－life extension of fresh－cut melon［J］.Food Control，2008，19(2):191－199.

［16］Oms－oliu G，Soliva－Fortuny R，Martn－Belloso O. Physiological and microbiological changes in fresh－cut pears stored in high oxygen active packages compared with low oxygen active and passive modified atmosphere packaging［J］.Postharvest Biology and Technology，2008，48(2):295－301.

［17］馮雙慶，趙玉梅.果蔬保鮮技術及常規測試方法［M］.北京:化工出版社，2001:145－147.

［18］劉維，吳衛，李冠.超聲波法提取猴頭菌絲胞內多糖的研究［J］.食品工業科技，2008，29(3):189－191.

［19］韓雅珊.食品化學實驗指導［M］.北京:中國農業大學出版社，1992:28－77.

［20］高俊鳳.植物生理學實驗技術［M］.北京:世界圖書出版公司，2006:217－218.

［21］段丹萍，喬勇進，魯莉莎，等.不同殼聚糖涂膜復合物對草莓貯藏品質的研究［J］.上海農業學報，2010，26(1):50－54.

［22］任艷芳，方林川，何俊瑜，等.復合涂膜劑對葡萄貯藏品質和生理代謝的影響［J］.食品科學，2010，31(8):269－274.

［23］田世平，徐勇，姜愛麗，等.冬雪蜜桃在氣調冷藏期間品質及相關酶活性的變化［J］.中國農業科學，2001，34 (6):656－661.

［24］江英，劉琦，任雷厲，等.殼聚糖處理對梅杏采后品質的影響［J］.食品科技，2011，36(4):28－31.

［25］Remon S，Marquina P，Burgos J，et al.Use of modified atmosphere to prolong the postharvest life of Burlat cherries at different degrees of ripeness［J］.J Sci Food Agri，2000，80:1545－1552.

［26］Meng S H.Changes of peroxidase activity and protein and relationship between respiration and ethylene of Chinese gooseberries during controlled atmosphere storage［J］.Acta Horticulturae Sinica，1982，9(1):27－30.

［27］王海宏，周慧娟，喬勇進，等.氣調貯藏環境下庫爾勒香梨的生理變化與品質特點［J］.經濟林研究，2009，27(4):22－25.

Study on combination of chitosan coating and modified atmosphere packaging on the preservation of cherry radish

LI Song－lin
(Department of Food Engineering，School of Life Science and Chemical Engineering，Huaiyin Institute of Technology，Huai’an 223003，China)

Combination of chitosan coating and modified atmosphere packaging on the preservation of cherry radish was studied.Modified atmosphere packaging(3%O2，5%CO2，92%N2)and chitosan coating(chitosan concentration was 0.5%，1%and 1.5%，respectively)were combined to deal with cherry radish samples at 5℃.The results showed that 1.5%chitosan combined with modified atmosphere packaging could reduce weight loss rate，hollow rate and peroxidase activity，delay the decrease of hardness.At the same time，contents of VCand soluble sugar were maintained for the reasons of reducing of respiration rate.The results indicated that combination of chitosan coating and modified atmosphere packaging could improve the quality of cherry radish effectively.

chitosan;cherry radish;modified atmosphere packaging;storage

TS255.3

A

1002－0306(2012)10－0326－05

櫻桃蘿卜是一種新型小蘿卜品種，根皮紅色、肉白色，品質細嫩、清爽可口，生長迅速，色澤美觀而且有較高的營養價值。櫻桃蘿卜既是一種蔬菜，又是一種水果，深受廣大消費者喜歡，也是廣大菜農見效快、收益高的蔬菜水果種植品種［1］。然而，此蘿卜在貯藏過程中易散失水分、糠心和腐爛，從而影響蘿卜的食用價值，無法滿足人們的消費需求。因此，櫻桃蘿卜的貯藏保鮮是一個值得探討的問題。殼聚糖是甲殼質經脫乙?；蟮玫降奶烊桓叻肿赢a物，以無毒性、抗菌性、抗氧化活力、膜形成能力、生物相容性和生物降解能力在蔬菜和水果保鮮上獲得了廣泛的應用［2－5］。目前國內外采用涂膜保鮮技術將具有成膜性的物質如殼聚糖等通過浸漬、涂布、噴灑等方法涂敷在食品表面，從而抑制食品內外氣體、水分和溶質交換及阻礙微生物侵染，可達到較好的保鮮防腐效果［6－7］。作為一種可食性膜，殼聚糖無味、無毒、無害，可被生物降解，同時還可減少胃酸、抑制潰瘍，所以用其處理櫻桃蘿卜，不僅對人體無害，而且有益［8］。

Ghaouth等發現經殼聚糖涂膜保鮮的燈籠椒，可以減少重量損失和降低呼吸速率［9］。張舉印等使用殼聚糖復合涂膜對紅富士蘋果進行保鮮，發現殼聚糖可以延緩果實的衰老，具有良好的保鮮效果［10］。祝云美等發現殼聚糖對于獼猴桃具有顯著的保鮮效果，可以有效保持其營養成分［11］。氣調貯藏是在冷藏的基礎上，通過對貯藏環境中的溫度、濕度、二氧化碳、氧氣和乙烯濃度等條件的控制，抑制呼吸作用，延緩新陳代謝過程，更好地保持果蔬新鮮度和商品性，延長果蔬貯藏期和銷售貨架期［12］。氣調保鮮在洋蔥［13］、蓮藕［14］、甜瓜［15］、梨［16］等果蔬保鮮上的應用研究已經取得良好的效果。殼聚糖涂膜和氣調保鮮已經成功地應用于果蔬的保鮮，但是對于兩者結合對櫻桃蘿卜保鮮效果的研究尚未有報導。因此，本實驗研究以櫻桃蘿卜為實驗材料，采用殼聚糖涂膜結合氣調包裝，研究櫻桃蘿卜的貯藏效果及生理變化。

2011－06－17

李松林(1982－)，男，博士，講師，研究方向:食品資源的開發與利用。