李松林

(淮陰工學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院食品工程系，江蘇淮安223003)

殼聚糖結(jié)合氣調(diào)包裝對櫻桃蘿卜保鮮的研究

李松林

(淮陰工學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院食品工程系，江蘇淮安223003)

研究殼聚糖結(jié)合氣調(diào)包裝對櫻桃蘿卜品質(zhì)的影響。采用在5℃冷藏條件下，結(jié)合氣調(diào)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(jìn)行保鮮。結(jié)果表明:以1.5%殼聚糖結(jié)合氣調(diào)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(jié)合氣調(diào)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(diào)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(qū)菜市場;食品級殼聚糖 脫乙酰度﹥95%，濟(jì)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(zhì)構(gòu)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(fù)合氣調(diào)保鮮包裝機(jī) 蘇州森瑞保鮮設(shè)備有限公司;植物粉碎機(jī) 上海淀久中藥機(jī)械制造有限公司;HH－4數(shù)顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司產(chǎn)品。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料預(yù)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(jī)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(diào)包裝盒中。

1.2.3 氣調(diào)包裝處理 氣調(diào)包裝機(jī)預(yù)熱40min達(dá)到溫控溫度后，將氣體比例設(shè)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(biāo)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(shù)法:蘿卜糠心直徑達(dá)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(shù)/檢查總數(shù)) ×100%

1.3.3 呼吸強(qiáng)度 采用氫氧化鈉氣流法測定［17］。先在真空干燥器內(nèi)(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(nèi)裝10mL 0.4mo1/L NaOH溶液，再連續(xù)開動30min(氣流速度0.1～0.2L/min)。用蒸餾水將U型管內(nèi)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(qiáng)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(chuàng)木酚分光光度法［20］測定。

1.3.7 硬度測定 參數(shù)設(shè)置:實驗方向為壓縮;壓縮值為50%;預(yù)載力為0.05N;預(yù)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(shù)據(jù)處理

測定和分析結(jié)果采用SPSS 12.0 for Windows和Excel進(jìn)行處理，結(jié)果采取“均值±標(biāo)準(zhǔn)差”形式。

2 結(jié)果與分析

2.1 殼聚糖涂膜結(jié)合氣調(diào)包裝對櫻桃蘿卜失重率的影響

由圖1可見，氣調(diào)貯藏制造了一個相對密閉的環(huán)境，而殼聚糖可以在樣品表面形成薄膜，在兩者的協(xié)同作用之下，減少水分的蒸發(fā)，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(jié)合氣調(diào)貯藏具有良好的阻水性，抑制果實水分蒸發(fā)，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(jié)合氣調(diào)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(jīng)過殼聚糖涂膜結(jié)合氣調(diào)包裝處理的蘿卜糠心率遠(yuǎn)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(jīng)達(dá)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(fā)速率較高，失水速度較快所致。經(jīng)過涂膜處理的蘿卜糠心率遠(yuǎn)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(jié)合氣調(diào)包裝對櫻桃蘿卜呼吸強(qiáng)度的影響

由圖3可見，蘿卜在貯藏過程中呼吸強(qiáng)度逐漸增加，對照的蘿卜呼吸強(qiáng)度明顯高于涂膜結(jié)合氣調(diào)保鮮處理的蘿卜。在貯藏過程中殼聚糖涂膜結(jié)合氣調(diào)包裝貯藏的果實呼吸強(qiáng)度一直比較平穩(wěn)?？梢哉J(rèn)為，殼聚糖涂膜結(jié)合氣調(diào)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(zhì)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(fù)合物對草莓貯藏品質(zhì)的研究結(jié)果是一致的［21］。

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

2.4 殼聚糖涂膜結(jié)合氣調(diào)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(dǎo)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(dǎo)致含量也隨之降低。殼聚糖涂膜結(jié)合氣調(diào)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(jìn)行貯藏研究時，同樣發(fā)現(xiàn)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(jié)合氣調(diào)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(jié)合氣調(diào)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(jìn)而形成一個低O2、高CO2的微環(huán)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(jié)合氣調(diào)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(wěn)的狀態(tài)，且活力均低于對照。在氣調(diào)保鮮的環(huán)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(fā)現(xiàn)氣調(diào)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(jié)合氣調(diào)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(xiàn)下降趨勢。1.5%殼聚糖溶液結(jié)合氣調(diào)保鮮對保持櫻桃蘿卜品質(zhì)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(zhì)的研究以及結(jié)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(dāng)果實失水嚴(yán)重時，不僅會造成果實鮮重減少，還會使果實干蔫，口感嚴(yán)重下降，形成糠心現(xiàn)象?？沸氖歉祟愂卟艘装l(fā)生的一種生理現(xiàn)象。在貯藏期間蘿卜肉質(zhì)根內(nèi)水分、養(yǎng)分的大量損耗是導(dǎo)致糠心的主要原因。蘿卜的肉質(zhì)根生長到后期及貯藏期間常出現(xiàn)糠心，嚴(yán)重影響了商品價值和食用品質(zhì)。殼聚糖結(jié)合氣調(diào)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(xiàn)。呼吸作用越強(qiáng)，果蔬的各種生理生化反應(yīng)越明顯，果實代謝物質(zhì)消耗過快，果實會快速衰老，采后壽命就越短，最終導(dǎo)致失去其原有的營養(yǎng)與食用價值?？扇苄蕴鞘枪卟珊笊淼闹匾笜?biāo)，同時也是影響貯藏營養(yǎng)品質(zhì)的重要因素。由圖3、圖4可以看出，殼聚糖涂膜結(jié)合氣調(diào)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(qiáng)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(tài)氧、超氧陰離子及羥自由基在內(nèi)的活性氧。果蔬在貯藏期間，隨著自身生理代謝及衰老，品質(zhì)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(biāo)。過氧化物酶(POD)是廣泛存在于各種動物、植物、微生物體內(nèi)的一類氧化酶。在植物細(xì)胞內(nèi)主要分布在細(xì)胞壁、液泡、輸導(dǎo)組織及膜結(jié)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(xiàn)為一種衰老酶，其活性升高是果實成熟衰老的參數(shù)。POD催化自身可產(chǎn)生各類自由基產(chǎn)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(huán)境，抑制VC的氧化。

在評價果蔬的品質(zhì)優(yōu)劣時，果蔬的硬度通常作為一個重要的評價指標(biāo)。隨著貯藏時間的延長，蘿卜品質(zhì)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(xì)胞壁酶的作用下引起中膠層果膠和細(xì)胞壁物質(zhì)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(zhì)，延緩其在貯藏期間的品質(zhì)變化。

4 結(jié)論

本文選用不同濃度的殼聚糖溶液結(jié)合氣調(diào)包裝對櫻桃蘿卜進(jìn)行保鮮實驗研究。結(jié)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(jié)合氣調(diào)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(jié)果證明了殼聚糖結(jié)合氣調(diào)包裝可以有效地延緩櫻桃蘿卜的衰老和品質(zhì)的劣變。

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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(zhì)細(xì)嫩、清爽可口，生長迅速，色澤美觀而且有較高的營養(yǎng)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(nóng)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(zhì)經(jīng)脫乙酰基后得到的天然高分子產(chǎn)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(yīng)用［2－5］。目前國內(nèi)外采用涂膜保鮮技術(shù)將具有成膜性的物質(zhì)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(nèi)外氣體、水分和溶質(zhì)交換及阻礙微生物侵染，可達(dá)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(fā)現(xiàn)經(jīng)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(fù)合涂膜對紅富士蘋果進(jìn)行保鮮，發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(yǎng)成分［11］。氣調(diào)貯藏是在冷藏的基礎(chǔ)上，通過對貯藏環(huán)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(diào)保鮮在洋蔥［13］、蓮藕［14］、甜瓜［15］、梨［16］等果蔬保鮮上的應(yīng)用研究已經(jīng)取得良好的效果。殼聚糖涂膜和氣調(diào)保鮮已經(jīng)成功地應(yīng)用于果蔬的保鮮，但是對于兩者結(jié)合對櫻桃蘿卜保鮮效果的研究尚未有報導(dǎo)。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(jié)合氣調(diào)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(fā)與利用。