殼聚糖涂膜處理對山楂貯藏保鮮效果的影響

范春麗， 劉曉娟， 曲金柱

(鄭州師范學院， 河南 鄭州 450044)

0 引言

【研究意義】山楂(CrataeguspinnatifidaBunge)又名山里果、山里紅，為薔薇科山楂屬落葉喬木。山楂是起源于我國的特產(chǎn)果樹，在山東、陜西、山西、河南、江蘇、浙江、遼寧、吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古、河北等地均有分布。山楂核質(zhì)硬，果肉薄，味微酸澀。果可生吃或作果脯果糕，干制后可入藥，是中國特有的藥食兼用樹種，具有降血脂、血壓、強心、抗心律不齊等作用，同時也是健脾開胃、消食化滯、活血化痰的良藥，對胸膈脾滿、疝氣、血淤、閉經(jīng)等癥有很好的療效。山楂內(nèi)含的黃酮類化合物牡荊素，是抗癌作用較強的藥物，其提取物對抑制體內(nèi)癌細胞生長、增殖和浸潤轉(zhuǎn)移均有一定的作用。山楂含有紅色素、果膠、鐵、鈣、胡蘿卜素和維生素C等多種營養(yǎng)物質(zhì)[1]，所以山楂被越來越多的消費者青睞。由于山楂果實極易失水萎蔫，而且還會受霉菌感染而大量腐爛，使山楂的市場價值逐漸降低。因此，對山楂貯藏保鮮研究具有重要的現(xiàn)實意義。【前人研究進展】殼聚糖是以甲殼素為原料，經(jīng)過脫乙酰基制得，不溶于水，極易溶于稀酸，能夠被人體吸收，無毒、無污染,可在食品表面形成一層能夠食用的薄膜，其本身還能抑制微生物生長,具有很好的保鮮效果。另外，其在醫(yī)學、化工和環(huán)保等方面都有廣泛的用途[2]。【研究切入點】目前，殼聚糖在山楂貯藏保鮮方面的應(yīng)用鮮有報道，故開展殼聚糖不同成膜形式對山楂保鮮效果的試驗，探明殼聚糖對山楂保鮮效果的影響。【擬解決的關(guān)鍵問題】采用改性的純殼聚糖溶液與殼聚糖添加抗壞血酸混合溶液為成膜物質(zhì)，對2種方法處理的山楂果實品質(zhì)進行測定，考察其對新鮮山楂的貯藏保鮮效果，為山楂在常溫下延長貯藏保鮮期和提升市場價值提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮山楂果實：采于黃河邊果園。試劑：殼聚糖(脫乙酰度≥90%)、氫氧化鈉、酚酞、乙醇、活性炭、純抗壞血酸、鉬酸銨、偏磷酸、冰乙酸、硫酸、草酸、EDTA。儀器設(shè)備：TG-2硬度計，樂清市艾力儀器有限公司；PHS-25型數(shù)顯pH計，上海精密科學儀器有限公司；手提折光儀、DW-FL253冷藏冰柜，中科美菱低溫科技有限公司；T6新世紀分光光度計，中科美菱低溫科技有限公司；恒溫水浴鍋，常州市人和儀器廠金壇市醫(yī)療儀器廠；CP313電子天平，上海精密科學儀器有限公司；磁力攪拌器，常州市人和儀器廠。

1.2 試驗方法

1.2.1 保鮮劑的制備 由于殼聚糖不溶于水但可溶于酸和酸性水溶液，所以殼聚糖保鮮劑的配制需要酸作輔助劑[3]。冰乙酸對人體無毒無害，且能快速溶解殼聚糖，故選取1%冰乙酸作為輔助劑，制備試驗所需保鮮劑。

1) 殼聚糖溶液。稱取一定量的殼聚糖置于適量1%冰乙酸中，充分溶解后，配置成濃度為1%、1.5%和2%的殼聚糖溶液，調(diào)節(jié)pH 6.0～6.5[4]。

2) 殼聚糖+抗壞血酸溶液。稱取一定量的殼聚糖(先置于適量1%冰乙酸中)和抗壞血酸，充分溶解后，配置成濃度為1%殼聚糖+1%抗壞血酸、1%殼聚糖+1.5%抗壞血酸、1.5%殼聚糖+1%抗壞血酸和1.5%殼聚糖+1.5%抗壞血酸的殼聚糖+抗壞血酸混合溶液,調(diào)節(jié)pH 6.0～6.5。

1.2.2 涂膜方法 將形狀大小均勻、色澤成熟程度基本一致的新鮮山楂用蒸餾水清洗凈，放置于通風處自然晾干，隨機分為8組。分別浸泡于蒸餾水(CK)、1%殼聚糖溶液、1.5%殼聚糖溶液、2%殼聚糖溶液、1%殼聚糖+1%抗壞血酸混合溶液、1%殼聚糖+1.5%抗壞血酸混合溶液、1.5%殼聚糖+1%抗壞血酸混合溶液和1.5%殼聚糖+1.5%抗壞血酸混合溶液中，浸泡3 min。果實浸泡完全后撈出于通風處自然晾干，山楂表面形成一層透明的薄膜[4]，標志著山楂涂膜成功。用剪有小洞的薄塑料袋保存山楂，置于常溫(12～18℃)陰涼處貯藏。于貯藏后1 d、15 d、30 d和45 d測量果實的各項生理指標。

1.3 生理指標測定

果實硬度測定：用GY-1硬度計于果實不同部位測量硬度，3次重復(fù)取平均值。可滴定酸含量測定：去皮，取10 g果肉，研磨成勻漿，用蒸餾水定容至100 mL，靜置30 min，過濾后用酸堿中和滴定法測定。可溶性總糖含量采用蒽酮法[5]測定。Vc含量采用鉬藍比色法[6]測定。計算果實失重率及腐爛率。

失重率=[(貯前質(zhì)量-貯后重量)/貯前質(zhì)量]×100%

腐爛率=腐爛個數(shù)/果實總數(shù)×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 殼聚糖涂膜處理山楂貯藏期間果實的外觀品質(zhì)變化

從圖1看出，殼聚糖涂膜處理山楂貯藏期間的果實硬度、失重率和腐爛率等外觀品質(zhì)的變化。

2.1.1 硬度 山楂果實硬度貯藏初期為11.6 kg/cm2，經(jīng)不同處理后貯藏山楂果實硬度變化存在差異。對照組在貯藏15 d時，果實硬度為7.867 kg/cm2，貯藏30 d時為4.667 kg/cm2，至45 d時為4.033 kg/cm2,此時山楂幾乎喪失商品價值，不再適合食用。用殼聚糖和抗壞血酸混合溶液涂膜處理的山楂，在貯藏45 d時，硬度保持在5 kg/cm2左右，尤其是1%殼聚糖溶液處理的山楂，在貯藏45 d時，果實硬度為5.467 kg/cm2，保鮮效果優(yōu)于其他處理。總體看，殼聚糖溶液與殼聚糖+抗壞血酸混合溶液對山楂涂膜處理后保鮮效果都優(yōu)于對照組，其中，以1%殼聚糖溶液涂膜處理的山楂果實硬度保持最好。

2.1.2 失重率 山楂果實采摘后非常容易失水，主要是因為其生命代謝和水分蒸發(fā)。對照組的山楂果實貯藏期間失重率高，在貯藏35 d時，失重率超過20%，其表面已經(jīng)出現(xiàn)明顯皺縮萎蔫，基本失去商品價值，而殼聚糖涂膜處理的山楂果實失重率均不超過20%，而且果實品質(zhì)較好。原因可能是經(jīng)過涂膜處理后果實表面形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)保護膜能夠減少水分散失，并一定程度上抑制果實呼吸，果實生命代謝速率減緩。總體看，保鮮劑溶液濃度越高，山楂果實的失重率越低，以2%殼聚糖溶液涂膜處理的山楂果實水分散失最少，失重率最低，至貯藏35 d時，其失重率僅17%。殼聚糖+抗壞血酸混合溶液涂膜處理對果實水分減少也有明顯的抑制作用，但其保鮮效果沒有殼聚糖涂膜處理的好。

2.1.3 腐爛率 山楂采摘后容易被霉菌影響而發(fā)生腐爛，嚴重降低果實品質(zhì)。貯藏30 d時，山楂果實的腐爛率急劇上升，對照組腐爛率已達40%左右；貯藏45 d時，腐爛率高達70%，其商品價值完全喪失。隨著貯藏時間延長，采用殼聚糖涂膜處理的山楂果實與對照組相比，腐爛率較低。說明，涂膜處理在貯藏過程中對山楂起到一定的保護作用。原因可能是經(jīng)過保鮮劑涂膜處理后的山楂果實，其外表面上形成的網(wǎng)狀薄膜有效阻隔了霉菌侵入，降低山楂果實被微生物感染概率，從而一定程度上減緩山楂果實的軟化和腐爛[7]。其中1.5%殼聚糖溶液處理在貯藏45 d時腐爛率為35%，低于其他各處理組，保鮮效果最好，使山楂的保存時間較對照組延長1個月左右。殼聚糖+抗壞血酸混合溶液涂膜處理的山楂果實剩余的好果明顯少于殼聚糖涂膜處理。

2.2 殼聚糖涂膜處理山楂貯藏期間果實的內(nèi)容物含量變化

由圖2看出，殼聚糖涂膜處理山楂貯藏期間的可滴定酸、可溶性總糖和Vc等內(nèi)容物含量的變化。

圖2 殼聚糖涂膜處理山楂貯藏期間果實的可滴定酸、可溶性總糖和Vc含量

2.2.1 可滴定酸 隨著山楂貯藏時間延長，果實可滴定酸逐步下降。在貯藏30 d時，對照組可滴定酸含量大幅下降，僅為1.24%，明顯低于殼聚糖涂膜處理，此時的山楂基本不具食用價值。在殼聚糖涂膜不同處理中可滴定酸含量差異不明顯，以2%殼聚糖溶液涂膜處理的山楂果實可滴定酸含量下降速率稍慢。

2.2.2 可溶性總糖 在貯藏初期，山楂果實可溶性總糖含量呈上升趨勢，然后隨貯藏時間延長可溶性總糖含量有所下降。整個貯藏過程中，1%殼聚糖涂膜處理的山楂果實可溶性總糖含量均高于其余純殼聚糖涂膜處理，最高峰時其可溶性總糖含量達36.7%。殼聚糖+抗壞血酸混合溶液涂膜處理中，1%殼聚糖+1.5%抗壞血酸混合溶液涂膜處理的山楂果實，可溶性總糖含量達峰值39%，但在貯藏45 d時，其可溶性總糖含量與1%殼聚糖溶液涂膜處理的無較大差異，均很好地保持山楂風味，提高其商品價值。

2.2.3 Vc含量 Vc存在于新鮮水果中，是一種抗氧化劑，同時也是果實很重要的一個新鮮指標。山楂果實在貯藏過程中極易被抗壞血酸氧化酶氧化，導致其Vc含量不斷減少[8-9]。Vc含量越低，其果實品質(zhì)就越差，食用價值和藥用價值也會降低。殼聚糖涂膜處理的山楂果實，在貯藏過程中其Vc含量下降速度相比于對照慢，說明殼聚糖涂膜處理能夠有效阻止Vc與氧氣接觸，從而防止Vc被氧化，使其含量能夠保持。1%殼聚糖涂膜處理的山楂Vc含量從貯藏初期的94.3%降至貯藏45 d時的55.0%，下降幅度低于其余處理。因此，1%殼聚糖涂膜處理對于山楂貯藏過程中的保鮮效果較為明顯。

3 討論

山楂果實經(jīng)殼聚糖涂膜處理后，可在其表面形成一層致密薄膜，該薄膜對CO2和O2的通過率比較小，減少氣體之間的交換，而且還有助于阻止水分的轉(zhuǎn)移，延緩果實表面皺縮變軟，降低腐爛率[10]。試驗結(jié)果表明，用純殼聚糖溶液涂膜和殼聚糖+抗壞血酸混合溶液涂膜2種不同的保鮮劑對山楂果實處理后，在貯藏期間其果實硬度、失重率、腐爛率、可滴定酸含量、可溶性總糖含量、Vc含量等保鮮指標都比未處理的空白對照的效果好。2種涂膜處理對山楂的保鮮效果相比，純殼聚糖溶液涂膜的山楂比殼聚糖+抗壞血酸混合溶液涂膜處理山楂的保鮮效果好，可能是因為山楂果皮比較薄，加抗壞血酸的混合溶液后，影響其保鮮效果，具體原因還有待進一步研究。純殼聚糖涂膜處理的山楂相比于空白對照，其果實的貯藏時間能夠延長1個月左右。因此，結(jié)合經(jīng)濟實用原則，生產(chǎn)中選取1%殼聚糖溶液涂膜處理山楂果實，能更好地保持山楂的食用價值和藥用價值，提升其市場價值。

4 結(jié)論

采用不同濃度的純殼聚糖溶液、殼聚糖+抗壞血酸混合溶液涂膜處理山楂果實，研究貯藏期間山楂果實的外觀品質(zhì)及內(nèi)容物含量的變化。結(jié)果表明，殼聚糖涂膜處理可有效降低山楂的腐爛率，其中以1%殼聚糖涂膜處理對山楂的保鮮效果最好，使山楂的保存時間可延長1個月左右。