殼聚糖涂膜處理對豬腰棗保鮮效果的影響

程 紅吳習宇,2 徐 丹 劉 星

(1. 西南大學食品科學學院，重慶 400716；2. 西南大學工程技術學院，重慶 400716)

?

殼聚糖涂膜處理對豬腰棗保鮮效果的影響

程 紅1吳習宇1,2徐 丹1劉 星1

(1. 西南大學食品科學學院，重慶 400716；2. 西南大學工程技術學院，重慶 400716)

研究了采用1.0%、1.4%和1.6%濃度的殼聚糖涂膜處理武隆豬腰棗后，在1 ℃，相對濕度90%的條件下的保鮮效果。結果表明：1.4%殼聚糖涂膜處理有效地延緩了武隆豬腰棗果實硬度、Vc及可溶性固形物含量的下降，在貯藏末期(60 d)時，各檢測指標均明顯優于對照組，并有效地抑制了細菌和降低了爛果率，較好地保持了豬腰棗貯存期的品質。

豬腰棗；殼聚糖；涂膜；貯藏；品質

武隆豬腰棗系鼠李科棗屬(ZiziphusjujubaMill.)落葉喬木，產自重慶市武隆縣羊角鎮，是一個鮮食棗地方品種，被重慶市林木品種審定委員會審定為優良品種，又名羊角豬腰棗[1]。武隆豬腰棗果肉呈綠白色，肉質脆甜、汁液多，可食率達94%以上，鮮食極佳[2]。但和其他棗類一樣，豬腰棗也面臨著采摘后貯藏期短，因腐敗變質或運輸過程中的機械損傷而失去食用價值。一般鮮棗常溫自然條件下貯存5～7 d，低溫條件下某些品種鮮棗保鮮期可達數月之久[3]。武隆豬腰棗由于皮薄質脆水分含量高，相比于其它品種棗類更加不耐貯存，貯存期短成為限制武隆豬腰棗產業發展的一個重要原因，因此豬腰棗保鮮技術的發展迫在眉睫。

近年來，可食性涂膜保鮮劑逐漸成為研究熱點之一，以殼聚糖為例，其可以調節氣體成分并減少水分損失，從而延緩果蔬品質下降速度[4]。殼聚糖(poly-b-(1-4)-D-glucosamine) 又名甲殼素、幾丁質、殼多糖，是一種可降解的生物多糖聚合物，具有良好的成膜性、抗菌性和誘導植物組織抵御系統的能力，近年來在食品保鮮尤其是果蔬保鮮方面得到廣泛的研究和應用[5-6]。殼聚糖溶液可在果蔬表面形成一層無色透明的半透膜，降低果蔬的呼吸強度，減弱膜脂過氧化作用，調節果蔬采后生理代謝，并具有抑制微生物活性的作用[7]；同時可抑制花青素的合成，使果實保持原有色澤和良好的感官[8]。殼聚糖膜在果蔬保鮮方面已經有了廣泛的應用，而目前還尚未發現有關豬腰棗這一品種的棗類保鮮方法的研究。

本研究擬采用殼聚糖涂膜處理武隆豬腰棗，探究不同濃度的殼聚糖溶液涂膜對武隆豬腰棗硬度、可溶性固形物、Vc含量和細菌總數、感官品質、腐爛率等的影響，探討最佳涂膜濃度，旨在為延長武隆豬腰棗貯藏期及延緩品質下降提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

豬腰棗：采自重慶市武隆豬腰棗棗園。挑選果形端正、色澤度較好、著色面積在50%左右、無病蟲害、無機械損傷、整齊度良好的新鮮棗果進行采摘，并立即運回實驗室進行二次挑選及分組處理；

殼聚糖：脫乙酰度為90.1%，濰坊海之源生物制品有限公司；

無水乙醇、氯化鈉：分析純，沈陽百盛化工有限公司；

氫氧化鈉、碳酸氫鈉：分析純，沈陽市新化試劑廠；

標準抗壞血酸、草酸：食品級，沈陽昌德隆化工原料有限公司；

2,6-二氯酚靛酚鈉鹽：分析純，上海金穗生物科技有限公司；

平板計數瓊脂：分析純，北京奧博星生物技術有限責任公司；

乙酸：分析純，廣州蘇喏化工有限公司。

1.1.2 主要儀器與設備

質構儀：CT-3型，美國Brookfield公司；

電子天平：FA2004型，上海精天電子儀器有限公司；

阿貝折射儀：2WA-J型，上海晨淵電子科技有限公司；

桌上式潔凈工作臺：VD-850型，深圳市屹豐凈化設備有限公司；

均質儀：JT-C型，江蘇天翎儀器有限公司；

電熱恒溫培養箱：BPH-9052型，深圳市三利化學品有限公司；

數顯恒溫水浴鍋：HH-2型，常州澳華儀器有限公司；

立式壓力蒸汽滅菌器：BXM-30R型，上海博訊實業有限公司醫療設備廠。

1.2 預處理方法

殼聚糖保鮮液制備：采用體積濃度為2%的乙酸作為溶劑。分別取10，14，16 g的殼聚糖溶解到濃度為2%的乙酸溶劑中，配成1 000 mL殼聚糖溶液，分別得到濃度為1.0%，1.4%，1.6%的殼聚糖溶液。

將豬腰棗分成4組，第1～3組分別浸泡在上述不同濃度的殼聚糖溶液中約5 min，撈起，使之自然瀝干，然后平均裝入厚度為0.04 mm、雙面各有4個直徑為8 mm孔的食品級PE密封袋(義烏市軒泰塑料袋廠)中，每袋裝9個，每組13袋。另一組作為對照，不作處理。將所有樣品放置在(1.0±0.5) ℃條件下貯藏，每隔4 d分別從4組中每組隨機取出9個，測量其可溶性固形物、Vc含量、菌落總數、硬度等指標。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 感官評分 由經驗豐富的感官評審小組成員5人分別從各組隨機取出9個根據棗果著色面積和視覺觸覺感受按表1評分標準打分。

表1 感官評價評分標準?

? 參照GB/T 22345—2008制訂。

1.3.2 豬腰棗腐爛率 參考文獻[9]方法，按式(1)計算：

(1)

1.3.3 豬腰棗硬度的測定 采用質構儀測定，探頭直徑2.5 mm。測試速度1.0 mm/s，深度3.0 mm，觸發點負載0.2 N。

1.3.4 細菌總數的測定 按GB/T 4789.2—2010執行。

1.3.5 可溶性固形物含量測定 采用阿貝折光儀測定。

1.3.6 Vc含量的測定 采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定[10]。

1.4 數據處理

試驗重復3次，所有試驗數據采用Microsoft Excel 2010分析處理。置信水平為95%，P<0.05表示差異性顯著，P<0.01表示差異性極顯著。

2 結果與討論

2.1 對武隆豬腰棗感官品質的影響

由圖1可知，對照組在貯藏期內感官分數明顯低于涂膜組，貯藏20 d時，對照組變為全紅，30 d時出現輕微的變軟現象，并有少數棗果出現腐爛現象，在之后的10 d中棗果變軟腐爛迅速，45 d時到達貯藏終點。感官評分最高的是1.4%濃度組，該組棗果貯藏30 d時才變為全紅，之后的感官評價也明顯優于其他組，并將其貯藏終點延長至了60 d。不同濃度的殼聚糖由于其黏度不同，保鮮效果不同。濃度若太高，在鮮棗表面形成的可食性膜則較厚，造成體內氧氣濃度過低，影響棗果正常呼吸；若濃度太低，形成的可食性膜則較薄，對棗果體內與體外的氣體交換阻力就小，保鮮效果不理想[11]。從結果看，最適濃度為1.4%，在該濃度下，棗果脆熟期得到延長，感官品質的得明顯提升。

圖1 殼聚糖涂膜處理對武隆豬腰棗感官的影響

2.2 對武隆豬腰棗腐爛率的影響

由圖2可知，隨貯藏時間延長，豬腰棗腐爛率逐漸增高。對照組的腐爛率明顯高于殼聚糖涂膜組。對照組豬腰棗貯藏30 d時出現腐爛現象，45 d時腐爛率超過60%。而1.4%濃度涂膜組在第40天時只有少數果實出現腐爛，且腐爛速率最為緩慢，第60 天時才達到60%，可見殼聚糖在抑制棗果成熟，延緩衰老方面具有明顯的效果。且不同的濃度，具有不同的效果，1.4%濃度組抑制效果最好。

圖2 殼聚糖涂膜處理對武隆豬腰棗腐爛率的影響

2.3 對武隆豬腰棗果實硬度的影響

果實硬度是衡量果蔬貯藏保鮮期的一個重要指標。在采后貯藏過程中，果蔬果膠物質不斷分解，細胞失水，硬度下降[12]。如圖3所示，在貯藏期間，武隆豬腰棗果實的硬度整體呈下降趨勢。其中對照組果實硬度下降速度最快，在貯藏末期，果實硬度明顯低于殼聚糖涂膜組。1.4%濃度的殼聚糖涂膜果實硬度后期一直維持在最高水平，且下降趨勢緩慢，1.6%殼聚糖濃度涂膜的果實，前期同樣減緩了果實硬度的下降，但后期效果不如1.4%濃度的殼聚糖涂膜。這可能是當殼聚糖濃度過高，棗果不能進行正常的有氧呼吸，造成細胞程序化死亡，加快豬腰棗腐敗[10]。因此，濃度為1.4%的殼聚糖溶液涂膜對武隆豬腰棗果實硬度的延緩效果最好。統計分析表明，1.4%與1.6%濃度涂膜與對照組差異性極顯著(P<0.01)。

圖3 殼聚糖涂膜處理對武隆豬腰棗果實硬度的影響

2.4 對武隆豬腰棗細菌總數量的影響

由圖4可知，隨著貯藏時間的延長，棗內細菌總數整體呈上升趨勢，但前期增長速度及幅度較小，30 d以后上漲迅速，對照組后期上升幅度最大，在第50天時細菌總數達到2.4×106CFU/g。不同濃度殼聚糖涂膜對武隆豬腰棗內細菌均有不同程度的抑制效果。其中1.6%的殼聚糖溶液濃度抑菌最差，在第50 天 時達到了1.6×106CFU/g。同期，1.4%殼聚糖涂膜的果實細菌總數僅為5.4×105CFU/g，在第60天時，細菌總數為1.3×106CFU/g。由此可知，1.4%殼聚糖溶液濃度涂膜對武隆豬腰棗的抑菌效果最好。

2.5 對武隆豬腰棗可溶性固形物含量的影響

由圖5可知，武隆豬腰棗的可溶性固形物含量在貯藏前期呈上升趨勢，并在20 d左右時達到最大值，此后呈下降趨勢。尤其在貯藏后期，武隆豬腰棗各組可溶性固形物下降幅度都比較大。其中，對照組下降幅度最大。1.6%濃度組同樣下降迅速，且儲藏后期可溶性固形物含量低于其他濃度組。整體上看，1.0%殼聚糖濃度處理組在貯藏末期保持棗果可溶性固形物含量效果最好，且整個貯藏期過程中可溶性固形物含量變化最為平緩，統計結果顯示，1.0%涂膜組與對照組差異顯著(P<0.05)，而其他兩組與對照組差異并不顯著(P>0.05)。

圖4 殼聚糖涂膜處理對武隆豬腰棗細菌總數量的影響

圖5 殼聚糖涂膜處理對武隆豬腰棗可溶性固形物含量的影響

2.6 對武隆豬腰棗Vc含量的影響

由圖6可知，在貯藏期間，不同濃度殼聚糖涂膜處理的武隆豬腰棗果實Vc含量的變化有明顯的差異性。果實Vc含量在貯藏前期緩慢上升，并在25 d左右時達到峰值，此后迅速下降。其中殼聚糖濃度為1.6%組在峰值后下降最為迅速且抗壞血酸含量相比其他組低，未經殼聚糖涂膜處理過的對照組其次，原因是濃度過高的殼聚糖溶液涂膜由于黏度過大，造成鮮棗缺氧，過分抑制了鮮棗的呼吸作用，使鮮棗自身新陳代謝加快，造成Vc含量迅速下降[13]，反而不利于豬腰棗的儲存。較為理想的是1.0%和1.4%殼聚糖處理的武隆豬腰棗組，其Vc含量在貯藏期間內相比于其他各組而言變化比較平穩，且能保持在較高水平。與對照組相比，1.0%濃度組差異性極顯著(P<0.01)，1.4%濃度組與對照組差異性顯著，說明最佳濃度為1.0%。

圖6 殼聚糖涂膜處理對武隆豬腰棗Vc含量的影響

3 結論

(1) 殼聚糖涂膜處理能有效地延緩武隆豬腰棗鮮棗果的腐爛，使鮮棗保持更好的抗壞血酸含量，可溶性固形物含量和硬度。在一定濃度范圍內，殼聚糖溶液濃度越高，對武隆豬腰棗保鮮效果越好；但隨著濃度的升高，反而不利于鮮棗貯藏。

(2) 1.0%殼聚糖涂膜在抗壞血酸和可溶性固形物等指標測定中表現出良好的保鮮效果。

(3) 1.4%殼聚糖涂膜能更好地保持武隆豬腰棗果實的硬度，并且在抑制細菌生長方面和延緩腐爛方面表現出良好的效果。

從殼聚糖涂膜處理對武隆豬腰棗鮮棗果外觀品質和內部品質兩方面影響來看，1.4%的殼聚糖溶液涂膜使武隆豬腰棗在貯藏期品質保持最好，腐爛率較低，保鮮期更長。

[1] 陳清華, 羅平, 程霞. 武隆豬腰棗產業發展存在的問題及對策研究[J]. 重慶林業科技, 2010(1): 14-18.

[2] 劉孟軍. 中國棗產業發展報告(1949—2007) [R]. 北京: 中國林業出版社, 2008.

[3] 葛武偉. 鮮食棗的貯藏與保鮮[J]. 農家顧問, 2004(8): 58.

[4] 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(1): 193-198.[5] 江英, 胡小松, 劉琦, 等. 殼聚糖處理對采后梅杏貯藏品質的影響[J]. 農業工程學報, 2010, 26(1): 343-349.

[6] ROMANAZZI G, NIGRO F, IPPOLITO A, et al. Efects of Pre and Post-harvest Chitosan treatments to control storage grey mold of table grapes [J]. Journal of Food Science, 2002, 67(5): 1 862-1 867.

[7] DU Jian-ming, GEMMA H, IWAHORI S. Effects of chitosan coating on the storability and on the ultrastructural changes of ‘Jonagold’ apple fruit in storage[J]. The Japanese Society for Food Science and Technology, 1998, 24(1): 23-30.

[8] 閆巖, 王明力, 陸雅麗. 殼聚糖膜在食品保鮮中的研究進展[J]. 貴州農業科學, 2012, 40(9): 209-212.

[9] 謝江, 查春月, 劉婷, 等. 涂膜保鮮對食用鮮木薯品質的影響[J]. 食品與機械, 2012, 28(5): 185-188.

[10] 劉香軍, 郝曉磊. 殼聚糖對靈武長棗保鮮效果研究[J]. 中國果菜, 2015(2): 1-4.

[11] 彭麗桃, 蔣躍明, 楊書珍, 等. 殼聚糖被膜對鮮切荸薺褐變的抑制[J]. 植物生理學通訊, 2002, 38(6): 554-556.

[12] 張慧君, 宮春宇, 王文俠, 等. 殼聚糖涂膜保鮮菠菜研究[J]. 食品與機械, 2011, 27(3): 112-115.

[13] 胡曉艷, 喬勇進, 陳召亮. 殼聚糖涂膜對滬產冬棗貯藏期品質的影響[J]. 食品與機械, 2011, 27(1): 109-112.

Effect of chitosan coating on the quality of wulong loin jujube fruit during storage

CHENG Hong1WUXi-yu1,2XUDan1LIUXing1

(1.CollegeofFoodScience,SouthwestUniversity,Chongqing400716,China;2.CollegeofEngineeringandTechnology,SouthwestUniversity,Chongqing400716,China)

As a local fresh jujube species in Chongqing, Wulong loin jujube has high nutritional value and excellent flavor. But the storage period of Wulong loin jujube was very short, and this was the reason why its industry development was hindered the development. In this study, fresh Wulong loin jujubes were coated with chitosan at different concentrations (1.0%, 1.4%, and 1.6%), and then they were stored at (1±0.5) ℃ with 90% relative humidity to examine the preservation effects of chitosan coating. The results showed that the dosages of 1.4% chitosan coating could delay the reductions of firmness, and Vc and the contents of soluble solids. It was also found that the rot fruit rate was effectively reduced, and all the targets above were superior to CK group after stored for 60 days.

Loin jujube; chitosan coating; storage; quality

西南大學食品科學學院本科生科技創新基金(編號：SPXY201502)；西南大學基本科研業務費基金項目(編號：XDJK2015C137)；重慶市社會事業與民生保障科技創新專項一般項目(編號：cstc2015shmszx80011)

程紅，女，西南大學在讀本科生。

吳習宇(1978—)，女，西南大學講師，在讀博士。

E-mail:xiyu.w@163.com

2016-03-22