殼聚糖-山梨酸鉀復合涂膜對鮮果枸杞保鮮品質的影響

祿 璐,張曦燕,李曉鶯,何 軍

(寧夏農林科學院枸杞工程技術研究所,寧夏銀川 750002)

殼聚糖-山梨酸鉀復合涂膜對鮮果枸杞保鮮品質的影響

祿 璐,張曦燕*,李曉鶯,何 軍

(寧夏農林科學院枸杞工程技術研究所,寧夏銀川 750002)

研究不同殼聚糖復合液涂膜對枸杞鮮果保鮮效果的影響。設置不同濃度殼聚糖復合液處理枸杞鮮果,常溫25 ℃下,每隔1 d測定枸杞鮮果的硬度、電導率、可溶性固形物、PPO酶活、POD酶活、VC含量,篩選出最佳殼聚糖復合液。結果表明:1.0%殼聚糖與0.1%山梨酸鉀混合,醋酸調節pH至4.0其保鮮效果最好,常溫25 ℃下可貯藏7 d,保持果肉細胞膜通透性,維持果實硬度、電導率、可溶性固形物,VC損失最小,延緩果實衰老,延長枸杞鮮果貯藏期。

鮮果枸杞,殼聚糖,涂膜,保鮮

寧夏素有“世界枸杞之鄉”的美譽,是枸杞的原產地和主產區,但長期都以干果銷售為主。每年的6～8月是枸杞鮮果集中成熟的季節,果實顆粒大,皮薄肉厚,籽少味甘,內含枸杞多糖、多種氨基酸,鈣、鐵、磷、硒等營養成分,是一種營養價值極高、具有保健作用的水果[1]。枸杞鮮果易受病原菌和微生物侵害,放置2～3 d就會皺縮、腐爛、霉變,尤其是在夏季,鮮果采摘后難以貯藏及長途運輸[2],致使終端消費市場少有鮮果枸杞銷售,給寧夏枸杞產業的發展帶來一系列問題。

殼聚糖是近些年常用的保鮮劑,安全、高效、生物可降解[3-4]。研究表明,殼聚糖涂膜能顯著延長蘋果[5]、草莓[6]、芒果[7]、圣女果[8]等果蔬的貨架期,抑制微生物生長[9-10]。目前針對殼聚糖涂膜枸杞鮮果的研究較少,李曉鶯等[11]研究了常溫下殼聚糖對枸杞鮮果貯藏過程的影響;陳松江等[12]研究低溫下殼聚糖涂膜對枸杞鮮果保鮮效果的影響,但為殼聚糖單一涂膜,評價指標為腐爛率、失重率、感官評價等常規指標。本文采用殼聚糖—山梨酸鉀復合液,酸性條件下(pH≤4.0)對枸杞鮮果涂膜處理,跟蹤測定硬度、電導率、可溶性固形物、PPO酶活、POD酶活、VC含量,結合感官評價,篩選出最佳殼聚糖復合液,延長枸杞鮮果保鮮期。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

枸杞鮮果 品種為“寧農杞9號”,寧夏農林科學院園林場枸杞資源圃;殼聚糖(脫乙酰度80%～85%) 食品級,河北石家莊華昇科技有限公司;山梨酸鉀 食品級,鄭州特正商貿有限公司;醋酸(≥99.8%) 色譜純,天津市大茂化學試劑廠;PPO、POD、抗壞血酸試劑盒 蘇州科銘生物技術有限公司。

電子天平、Seven Easy-電導儀 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;PAL-1手持式糖度計 日本ATAGO(愛拓)公司;AIGU數顯硬度計 上海高致精密儀器有限公司;UV-755型紫外-可見分光光度計 北京分析儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 最佳殼聚糖復合液選擇 采摘鮮果枸杞挑出殘次果,分成6組,每組約500 g,分別放入配制好的殼聚糖復合液(如表1所示)中浸泡30 s,撈出瀝干水分,快速風干,分別記為1#、2#、3#、4#，醋酸調節pH至4.0;同時設置0#空白組,即采摘的鮮果枸杞不做任何處理;0-1#水洗組,用自來水沖洗30 s;以上6組樣品裝入打孔的塑料盒中,放置在25 ℃恒溫箱中貯藏,每隔1 d分別測定各組枸杞鮮果的理化指標,包括果實硬度、可溶性固形物、電導率、多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)、VC含量。

表1 不同殼聚糖濃度復合液配制

1.2.2 感官跟蹤記錄 常溫25 ℃貯藏條件下,記錄各組枸杞鮮果貯藏期內出現果實皺縮、霉點、快速霉變、80%及以上霉變的各時間點,并匯總分析。

1.2.3 電導率測定 稱取果實10.0 g,研磨至漿液,倒入小燒杯中,將電極沒入漿液中,攪拌,至讀數穩定,記錄數據,測定5次,取平均值。

1.2.4 可溶性固形物測定 稱取果實10.0 g,研磨至漿液,PAL-1手持式糖度計用蒸餾水校零,膠頭滴管吸取漿液潤洗后,測定5次,讀數,取平均值。

1.2.5 硬度測定 硬度計接通電源,選擇“N”模式,取枸杞鮮果,拇指與食指分別固定枸杞尖端,速度平穩向不銹鋼針刺穿,記下讀數,測定15次,取平均值。

1.2.6 PPO、POD酶活測定 試劑盒法(分光光度計法),每個樣品做三組平行。

1.2.7 還原型抗壞血酸(AsA)含量 試劑盒法(分光光度計法),每個樣品做三組平行。

1.3 數據處理

數據統計分析采用SPSS Statistics 21.0 軟件進行處理。

2 結果與分析

2.1 殼聚糖涂膜對鮮果枸杞電導率的影響

由圖1可知,同等放置條件下,未涂膜組0#與0-1#的電導率均隨貯藏時間延長而增大;反之,殼聚糖涂膜的枸杞鮮果,電導率先降后增,且與原始電導率相差不大,尤其是2#(25 ℃)組,電導率基本無變化,說明涂膜可以保持細胞膜的通透性,控制水分、氧氣與進入細胞,防止鮮果枸杞腐爛滲汁。

圖1 不同殼聚糖濃度對鮮果枸杞電導率的影響Fig.1 Effects of different concentrations of chitosan on fresh wolfberry electrical conductivity

2. 2 殼聚糖涂膜對鮮果枸杞硬度的影響

從圖2可以看出,涂膜組與未涂膜組的果實硬度均出現先升高后下降的趨勢,可能是枸杞鮮果采摘后呼吸速率降低,外界刺激果實細胞中的多酚氧化酶加快細胞壁木質化程度,致使硬度有所增大[13]。但隨著果膠類物質的消耗,果實硬度緩慢下降。其中2#、3#組變化最為平穩,貯藏結束與剛采摘時的果實硬度基本一致。

圖2 不同殼聚糖濃度對鮮果枸杞硬度的影響Fig.2 Effects of different concentrations of chitosan on fresh wolfberry hardness

2. 3 殼聚糖涂膜對鮮果枸杞可溶性固形物(SSC)的影響

由圖3可知,未涂膜組枸杞的可溶性固形物(SSC)升高后降低,說明采摘后果實細胞呼吸作用減弱,糖類物質積累[14],隨著時間推移,微生物開始迅速繁殖,如鮮果枸杞易感致病菌Alternariaspp.、鐮刀菌Fusariumspp.、Cladosporiumspp.等,消耗大量糖類、果膠等大分子物質,0#組和0-1#組從第5 d 起,果實的SSC含量迅速下降;而涂膜組鮮果枸杞SSC隨時間推移變化不大,其中2#、3#可溶性固形物最為平穩。

圖3 不同殼聚糖濃度對鮮果枸杞可溶性固形物的影響Fig.3 Effects of different concentrations of chitosan on fresh wolfberry soluble solids content

2.4 殼聚糖涂膜對鮮果枸杞多酚氧化酶(PPO)的影響

果蔬細胞受到外界的刺激和損傷都有可能會造成PPO酶活的升高。由圖4可知,未涂膜組與涂膜組PPO活性均呈上升趨勢,第5 d起,PPO酶活上升緩慢。PPO通過催化木質素及形成醌類化合物,使細胞免受病菌的侵害,也可通過形成醌類物質直接發揮抗病作用,一定程度而言,PPO活性一定程度上反映細胞的抗逆性和自身免疫力,PPO活性保持的越好,果蔬細胞抵抗病原菌的能力就越強[15]。但同時,隨著PPO酶活的升高,PPO酶與多酚物質結合,使果蔬發生褐變,致使枸杞鮮果顏色變深,尤其是未涂膜組枸杞鮮果貯藏至后期呈現深紅色。

圖4 不同殼聚糖濃度對鮮果枸杞PPO活性的影響Fig.4 Effects of different concentrations of chitosan on fresh wolfberry PPO enzyme activity

圖5 不同殼聚糖濃度對鮮果枸杞POD活性的影響Fig.5 Effects of different concentrations of chitosan on fresh wolfberry POD enzyme activity

2.5 殼聚糖涂膜對鮮果枸杞過氧化物酶(POD)的影響

由圖6可知,由于采摘后果實細胞呼吸作用減弱,涂膜組和未涂膜組鮮果枸杞POD酶活迅速降低;從第3 d開始,未涂膜組0#、0-1#組酶活緩慢升高,在第5 d出現一個小高峰,細胞呼吸速率加快,酶活升高,加快細胞代謝,致使可溶性固形物也在此時下降,隨后酶活又開始降低。但至第7 d起,未涂膜組的鮮果枸杞POD酶活較涂膜組的下降較快,說明殼聚糖復合涂膜可以延緩果實衰老,保持基本生理活性[16]。

2. 6 殼聚糖涂膜對鮮果枸杞VC含量的影響

涂膜組與未涂膜組在前3 d VC含量下降均較快,但在后續貯藏期內,涂膜組下降緩慢,到第7 d VC含量基本保持穩定,維持在60～80 mg/100 g,尤其是2#,VC含量保持最好;而未涂膜組VC繼續下降,含量不足剛采摘時的30%。說明涂膜可以阻止的氧氣進入細胞,防止VC氧化分解[17]。

圖6 不同殼聚糖濃度對鮮果枸杞VC含量的影響Fig.6 Effects of different concentrations of chitosan on fresh wolfberry VC content

2.7 枸杞鮮果的貯藏期內感官跟蹤

在枸杞鮮果的貯藏期間,跟蹤觀察各組樣品,記錄發生品質變化的時間點,如圖7所示。

圖7 枸杞鮮果貯藏期內品質感官變化Fig.7 Change of fresh wolfberry quality at storage

未涂膜組(0#、0-1#)常溫下放置2 d,很快出現皺縮,1～2 d后由于皮軟滲汁,微生物開始繁殖,出現霉點,霉菌在溫度適宜的條件下瘋長,4 d后80% 以上的枸杞鮮果霉變;而涂膜組在第6、7 d出現霉點,至第10、11 d,80% 以上的枸杞鮮果霉變。其中,4#組在第5 d有部分果實表面出現裂痕,緊接著開始出現霉點,可能是4#組涂膜太厚,影響細胞呼吸,漲裂后汁水外滲,引起微生物繁殖。故枸杞鮮果貯藏期感官評價以2#、3#效果最佳。

結合各理化指標分析與感官評價,篩選出2#為最佳殼聚糖復合液,即1.0% 殼聚糖與0.1%山梨酸鉀混合,醋酸調節pH至4.0。圖8、圖9分別為未涂膜(0#)與涂膜組(2#)常溫25 ℃條件下貯藏第7 d對比圖。

圖8 未涂膜鮮果枸杞放置第7 dFig.8 Un-coating fresh wolfberry on the 7th days

圖9 涂膜鮮果枸杞放置第7 dFig.9 Coating fresh wolfberry on the 7th days

3 結論

由1.0%殼聚糖與0.1%山梨酸鉀混合,醋酸調節 pH至4.0 制成殼聚糖復合液,對枸杞鮮果進行涂膜處理,可維持果肉細胞膜通透性,維持可溶性固形物、電導率、硬度等基本理化指標,推遲霉變時間,延緩果實衰老,常溫25 ℃下,枸杞鮮果的貯藏期由3 d延長至7 d,說明殼聚糖與山梨酸鉀復合使用,在酸性條件下能夠更有效地發揮保鮮作用,但其抑菌性及抑菌效果還需進一步研究。

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Effect of chitosan-potassium sorbate compound liquid film coating on preservation of fresh wolfberry

LU Lu,ZHANG Xi-yan*,LI Xiao-ying,HE Jun

(Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences/Wolfberry Engineering Research Center,Yinchuan 750002,China)

Research on the effect of different chitosan compound fluid films on preservation of fresh wolfberry was carried out. The hardness,electrical conductivity,soluble solids content,PPO and POD enzyme activity,VCcontent of fresh wolfberry were detected once a day at normal temperature of 25 ℃ to select the best chitosan compound liquid. The results showed that 1.0% chitosan and 0.1% potassium sorbate mixed with acetic acid of pH4.0 had the best preservation effect. The fresh wolfberry could be preserved for 7 days at normal temperature of 25 ℃ and the cell permeability,hardness,electrical conductivity,soluble solids content and VCcontent could be kept well. The fruit senescence was put off and storage period of fresh wolfberry was extended.

fresh wolfberry;chitosan;coating;preservation

2016-11-21

祿璐(1989-),女,碩士研究生,研究實習員,研究方向:農產品加工與貯藏,E-mail:lulubing8901@163.com。

*通訊作者:張曦燕(1976-),女,大學本科,副研究員,研究方向:農產品加工與貯藏,E-mail:zhangxy911@163.com。

一二三產業融合發展農業技術推廣示范項目(YES-16-0506);寧夏農林科學院科技創新先導資金項目(NKYJ-16-05、NKYZ-16-05)。

TS202

A

1002-0306(2017)09-0257-04

10.13386/j.issn1002-0306.2017.09.040