納他霉素殼聚糖復合涂膜對蘭州百合鱗莖片的保鮮效果

鞏慧玲，李飛，孫愛潔，孫夢遙，湯國綱

1(蘭州理工大學 生命科學與工程學院，甘肅 蘭州, 730050)2(甘肅集森片裝鮮百合有限公司，甘肅 蘭州, 730000)

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納他霉素殼聚糖復合涂膜對蘭州百合鱗莖片的保鮮效果

鞏慧玲1*，李飛1，孫愛潔1，孫夢遙1，湯國綱2

1(蘭州理工大學 生命科學與工程學院，甘肅 蘭州, 730050)2(甘肅集森片裝鮮百合有限公司，甘肅 蘭州, 730000)

摘要為了探討納他霉素殼聚糖復合涂膜對食用百合鱗莖片的保鮮效果，以不同質量分數(0.025%、0.05%和0.1%)的納他霉素復合質量分數1%的殼聚糖溶液對蘭州百合鱗莖片進行涂膜處理，然后置于4℃條件下貯藏，并定期對其腐爛指數、失重率、褐變度、PPO、POD活性、VC、可溶性糖和蛋白質含量等品質相關指標進行測定。結果表明：納他霉素殼聚糖復合涂膜處理能顯著降低蘭州百合鱗莖片貯藏期間的腐爛指數和失重率，并抑制丙二醛含量和褐變度的升高，減緩VC、可溶性糖和可溶性蛋白質含量的降低，從而保證了百合鱗莖片貯藏期間的品質，其中 0.1%納他霉素和1%殼聚糖復合涂膜處理的保鮮效果最好，貯藏15 d后，與對照相比，腐爛指數、失重率和褐變度分別降低了48.50%，56.92 %和17.52%，而VC、可溶性糖和蛋白質含量分別提高了63.92%，28.54%和25.84% 。

關鍵詞納他霉素；殼聚糖；涂膜；百合鱗莖；保鮮

我國以食用為目的的百合主要有蘭州百合(Liliumdavidiivar.unicolor)、龍牙百合(Liliumbrowniivar．Viridulum)和宜興百合(Lilium1ancifolium)等，各品系不僅營養成分的含量有明顯差異，品質和風味也各不一樣，其中蘭州百合不但含有豐富的糖類、蛋白質和脂肪，而且含有秋水仙堿、百合苷等多種藥用成份以及維生素、礦質元素、氨基酸等，被視為“蔬菜人參”，有潤肺，祛痰、止咳、健胃、清熱利尿等功效，是我國確定的藥食兩用植物[1]。近年來，蘭州百合鱗莖不僅在國內市場上銷量增加，而且在東南亞、臺灣等地也非常受歡迎，而食用百合鱗莖在出口銷售時，根據檢疫的要求，必須去除分生能力強的內層鱗莖片，因此蘭州百合在出口銷售包裝時，必須將完整的百合鱗莖剝開去除內部鱗莖片，這種操作使鱗莖片從鱗莖基部散開而較易失水、褐變和腐爛。因此，生產實踐中需解決蘭州百合鱗莖片的保鮮問題。

納他霉素是納他爾鏈霉菌發酵后得到的一種次級代謝產物，為多烯類抗菌素，具有很好的物化穩定性，能有效抑制霉菌和酵母菌的生長[2-3]。1982年6月美國食品與藥品管理局己正式批準納他霉素作為食品添加劑使用，其無臭無味，不會對人體產生危害，已經成為美國、歐盟、中東及東歐等地區的30多個國家廣泛使用的天然食品生物抗菌劑和防腐劑之一。納他霉素對甜櫻桃和葡萄等果蔬均表現出較好的保鮮效果[4-5]。殼聚糖是一種天然高分子多聚糖，可改變病原菌細胞膜的流動性和通透性，具有抗菌殺菌作用[6]。采用殼聚糖涂膜，膜層具有通透性、阻水性，可抑制果蔬呼吸代謝和水分散失，減緩果蔬組織和結構衰老，已廣泛的應用于果蔬保鮮中[7-8]。目前，未見納他霉素用于食用百合保鮮的報道。本試驗以不同濃度(質量分數0.025%、0.05%和0.1%)的納他霉素復合質量分數1%的殼聚糖對蘭州百合鱗莖片進行浸泡涂膜處理，然后置于4℃條件下貯藏，研究復合涂膜劑對蘭州百合鱗莖片的保鮮效果。

1材料與方法

1.1材料

本試驗所用的蘭州百合鱗莖，采挖自蘭州市七里河區西果園鄉。挑選大小均勻、無病蟲害、無機械損傷的鱗莖作為實驗材料。

1.2試劑和儀器設備

1.2.1試劑

納他霉素(葡萄糖基，有效質量分數為50%)，由蘭州科佰特生物科技有限公司提供；殼聚糖(食品級，平均相對分子質量1.6×105，脫乙酰度≥90.0%)，由上海生工生物有限公司提供；NaH2PO4、Na2HPO4、硫代巴比妥酸、鄰苯二酚、愈創木酚、H2O2、2，6-二氯酚靛酚、抗壞血酸、草酸、蒽酮、考馬斯亮藍G-250等試劑均為國產分析純。

1.2.2實驗儀器

UV-9600分光光度計，北京瑞利分析儀器公司；HH-S4數顯恒溫水浴鍋，江蘇省金壇市醫療儀器廠；GL-12B低溫離心機，上海安亭科學儀器廠。

1.3實驗方法

1.3.1處理方法

將蘭州百合鱗莖剝片，去除內層，按以下分組進行相應處理：第1組：蒸餾水處理，記為CK；第2組：1%的殼聚糖溶液涂膜處理，記為T1；第3組：1%的殼聚糖+0.025%納他霉素溶液涂膜處理，記為T2；第4組：1%的殼聚糖+0.05%納他霉素溶液涂膜處理，記為T3；1%的殼聚糖+0.1%納他霉素溶液涂膜處理，記為T4，浸泡時間均為2 min。

以上每處理設定3個重復，浸泡后自然晾干，然后裝入0.03 mm厚的聚氯乙烯(PVC)保鮮袋中，在溫度為(4±0.5)℃，相對濕度為90%～95%的冷庫中貯藏，每3 d取樣測定1次相關指標。

1.3.2腐爛指數的測定

腐爛指數/%=∑[(腐爛級別×本級鱗莖數)/(總鱗莖數×最高級數)]×100

式中:腐爛級別的劃分標準為：0級為外觀正常，無任何腐爛；1級為腐爛面積占鱗莖片總面積的5%；2級為腐爛面積占鱗莖片總面積的5～10%；3級為腐爛面積大于鱗莖片總面積的10%。

1.3.3失重率的測定

失重率/%=

1.3.4丙二醛含量的測定

采用硫代巴比妥酸比色法測定丙二醛含量[9]。

1.3.5褐變度、多酚氧化酶、過氧化物酶活性的測定

褐變度采用比色法測定[10]；多酚氧化酶活性采用鄰苯二酚法測定[9]；過氧化物酶活性采用愈創木酚比色法測定[9]。

1.3.6VC含量的測定

采用2，6-二氯酚靛酚法測定VC含量[9]。

1.3.7可溶性糖含量的測定

采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[9]。

1.3.8可溶性蛋白含量的測定

采用考馬斯亮藍G-250染色法測定可溶性蛋白含量[9]。

1.4數據分析

采用Excel 2003統計分析軟件進行基礎數據整理、分析，利用SPSS 20.0軟件進行顯著性統計分析，Ducan法檢驗差異顯著性。

2結果與分析

2.1不同處理對蘭州百合鱗莖片腐爛指數的影響

腐爛指數直接反映蘭州百合鱗莖片的貯藏效果。由表1可知，隨貯藏時間的延長，蘭州百合鱗莖片的腐爛指數逐漸上升。在貯藏期間，除T1處理外，其他處理的腐爛指數均顯著低于同期對照(P≤0.05)，其中，經T3、T4處理，百合鱗莖片的腐爛指數最小，且兩處理間無顯著差異。貯藏至15天時，T3、T4處理組中百合鱗莖片的腐爛指數比對照分別低39.66%和48.50%。由此說明，高濃度的納他霉素(0.05%～0.1%)復合殼聚糖處理能夠顯著降低百合鱗莖片貯藏期間的腐爛指數。

表1　不同處理對蘭州百合鱗莖片腐爛指數的影響

注：同列不同小寫字母表示不同處理在P=0.05水平上差異顯著。表2同。

2.2不同處理對蘭州百合鱗莖片失重率的影響

果蔬產品采收后仍進行蒸騰作用和呼吸作用，導致質量損失。由表2可知，隨貯藏時間的延長，百合鱗莖片的失重率逐漸增加。經殼聚糖納他霉素復合涂膜處理，貯藏期間各處理失重率均顯著低于同期對照(P≤0.05)。貯藏15 d，T1、T2、T3和T4處理組中百合的失重率比對照分別低23.78%、45.59%、51.20%、56.92%。由此表明，殼聚糖涂膜單獨處理能延緩百合水分的喪失，而殼聚糖與納他霉素復合涂膜處理效果更好。

表2　不同處理對蘭州百合鱗莖片失重率的影響

2.3不同處理對蘭州百合鱗莖片丙二醛含量的影響

丙二醛(malondialdehyde，MDA)是果蔬在衰老過程中，膜脂過氧化作用的重要產物，MDA的過度積累會進一步加速果蔬的衰老過程，其含量可反映果蔬衰老的程度[11]。由圖1可知，隨貯藏時間的延長，MDA含量逐漸上升，各處理組百合MDA含量顯著低于同期對照(P≤0.05)。貯藏至第15天，T1、T2、T3和T4處理組的MDA含量比對照分別低13.03%、16.24%、22.41%、21.60%。由此表明，殼聚糖單獨涂膜處理在一定程度上可以抑制貯藏期間百合鱗莖片MDA的積累，即延緩百合鱗莖片衰老的進程，而與納他霉素復合涂膜處理效果更好，這與劉美迎等用納他霉素殼聚糖復合處理葡萄的研究結果一致[5]。

圖1　不同處理對蘭州百合鱗莖片丙二醛含量的影響Fig. 1　Effect of coating treatments on MDA content of Lanzhou lily bulb

2.4不同處理對蘭州百合鱗莖片褐變度和相關酶活性的影響

百合鱗莖在貯藏過程中易發生褐變，使其貯藏品質降低。從圖2-a可知，在貯藏初期，百合褐變度急劇上升，貯藏9 d后，褐變度變化趨于平緩。納他霉素殼聚糖復合涂膜處理能夠減緩貯藏后期褐變度的上升。貯藏15 d， T2、T3、T4處理組的百合鱗莖片褐變度比對照分別低12.63%，20.21 %和17.52%。

圖2　不同處理對蘭州百合鱗莖片褐變度、多酚氧化酶和過氧化物酶活性的影響Fig.2　Effect of coating treatments on browning degree(a), PPO activity (b), POD activity (c) of Lanzhou lily bulb

多酚氧化酶(polyphenol oxidase，PPO)被認為是引起果蔬酶促褐變最主要的酶，在有氧條件下，PPO能催化酚類物質氧化為醌，醌通過聚合反應產生有色物質導致組織褐變[12]。由圖2-b可知，隨貯藏時間的延長，百合鱗莖片PPO活性呈逐漸上升趨勢。殼聚糖納他霉素復合涂膜處理能夠抑制百合鱗莖片貯藏期間PPO活性的上升。貯藏15 d，T2、T3和T4處理組中百合鱗莖片的PPO活性比對照分別低11.79%、21.22和14.49%。由此表明，納他霉素殼聚糖復合涂膜處理可能通過有效抑制百合PPO的活性，而抑制了百合鱗莖片的褐變度。這與劉美迎等用納他霉素殼聚糖復合涂膜處理葡萄的研究結果一致[5]。

過氧化物酶(peroxidase，POD)是果蔬內普遍存在的一種氧化還原酶，除引起組織褐變外，與果蔬的誘導抗病性也具有重要的關系[13]。如圖2-c所示，隨貯藏時間延長，百合的POD活性呈先升后降的變化趨勢，這與百合鱗莖片褐變度的變化趨勢并不一致。由此表明，POD可能并不是引起百合鱗莖片貯藏期間褐變度升高的主要因素。殼聚糖與納他霉素復合涂膜處理增加了百合鱗莖片貯藏后期POD的活性，貯藏15 d，T2、T3和T4處理組中百合鱗莖片的POD活性比對照分別高19.22%，28.29%和23.30%。由此表明，納他霉素復合涂膜處理降低了百合鱗莖片貯藏期間的腐爛程度，除了其具有很強的殺菌能力，還可能是因為納他霉素可通過提高POD活性而增強了百合鱗莖自身的抗病能力和抗氧化能力，從而有效抑制了其腐爛變質。

2.5不同處理對蘭州百合鱗莖片營養品質的影響

2.5.1不同處理對VC含量的影響。VC是果蔬組織中重要的營養物質之一，Vc含量的高低直接反映果實品質的優劣。從圖3-a可知，隨貯藏時間的延長，百合的VC含量逐漸降低，而經殼聚糖與納他霉素復合涂膜處理，VC含量均高于同期對照，貯藏15 d，T2、T3和T4處理組Vc含量比對照分別高30.31%、63.82%、63.92%(P≤0.05)。由此表明，納他霉素殼聚糖復合涂膜處理可顯著抑制百合鱗莖片貯藏期間Vc含量的降低。

2.5.2不同處理對可溶性糖含量的影響。可溶性糖是百合鱗莖的主要成分之一，是重要的營養物質，直接影響百合的風味、口感和營養。由圖3-b可知，貯藏期間百合的可溶性總糖含量呈先升后降的趨勢，而經殼聚糖與納他霉素復合涂膜處理，可溶性糖含量均高于同期對照。貯藏15 d，T2、T3、T4處理組中百合鱗莖片的可溶性糖含量比對照分別高19.38%、30.37%、28.54%。由此表明，納他霉素復合殼聚糖涂膜處理可減緩貯藏后期百合鱗莖片可溶性糖含量的下降。

2.5.3不同處理對可溶性蛋白質含量的影響。可溶性蛋白質是果蔬中酶的重要組分，參與許多代謝的調控，也是評價果蔬營養品質和口感的主要指標。由圖3-c可知，百合鱗莖片的可溶性蛋白含量隨貯藏時間呈下降趨勢，而經殼聚糖納他霉素復合涂膜處理，蛋白質含量均略高于同期對照。貯藏15 d，T2、T3、T4處理中百合鱗莖片的可溶性蛋白質含量比對照分別高22.44%、28.09%、25.84%，由此表明，納他霉素復合殼聚糖涂膜處理對百合鱗莖片貯藏期間可溶性蛋白質含量的減少有一定的抑制作用。

圖3　不同處理對蘭州百合鱗莖片VC、可溶性糖和可溶性蛋白質含量的影響Fig.3　Effect of coating treatments on content of vitamin C(a)，soluble sugar(b) and soluble protein(c) of Lanzhou lily bulb

3結論

本試驗結果表明：納他霉素殼聚糖復合涂膜處理能夠顯著降低蘭州百合鱗莖片貯藏期間的腐爛指數和失重率，抑制丙二醛含量和褐變度的升高，減緩VC、可溶性糖和可溶性蛋白質含量的降低，從而保證了百合鱗莖片貯藏期間的風味品質，其中0.1%納他霉素和1%殼聚糖復合涂膜處理的保鮮效果最好，貯藏15 d后，與對照相比，腐爛指數、失重率和褐變度分別降低了48.50%，56.92%和17.52%，而VC、可溶性糖和蛋白質含量分別提高了63.92%，28.54%和25.84% 。

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Effects of natamycin and chitosan coating compounds on fresh- keeping of Lanzhou lily bulb during storage

GONG Hui-ling1*, LI Fei1, SUN Ai-jie1, SUN Meng-yao1, TANG Guo-gang2

1(College of Life Science and Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China)2(GansuUnionsum Sliced Fresh Lily Bulb CO., LTD, Lanzhou 730000, China)

ABSTRACTEffects of natamycin and chitosan coating compounds on freshness of Lanzhou lily bulb were investigated during storage. Lanzhou lily bulb slices were treated with different concentration of natamycin (0.025%, 0.05% and 0.1%) + 1% chitosan coating compounds and stored at (4±0.5)°C. The rot index, weight loss, MDA content, the degree of browning, polyphenol oxidase (PPO) activity, peroxidase (POD) activity, vatamin C content, soluble sugar and soluble protein content were determined for quality evaluation. The results showed that compared with the control, Natamycin and Chitosan treated lily bulbs had significant changes in the followings: the rot index and the rate of weight loss were significantly reduced, the increase of MDA content and the degree of browning were inhibited, the loss of vitamin C , soluble sugar , soluble protein were delayed. Among all of the treatments, 0.1% natamycin and 1% chitosan coating compounds was the best. Compare to the control, after stored for 15 days, the rot index, the rate of weight loss, and the degree of browning were deduced 48.50%, 56.92 % and 17.52% respectively; the content of vatamin C, soluble sugar and soluble protein increased 63.92%, 28.54% and 25.84% respectively.

Key wordsnatamycin; chitosan; coating; lily bulb; preservation

收稿日期：2015-09-01，改回日期：2015-09-17

基金項目：蘭州市科學技術局科技計劃項目(No. 2012-2-138)；甘肅省自然科學基金項目(No.1308RJZA209)

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201602036

第一作者：博士，副教授(本文通訊作者，E-mail:gonghl@lut.cn)。