方海峰 薛偉
摘要 [目的]研究常溫下藍莓在產(chǎn)地的采后保鮮技術(shù)。[方法]在常溫下將濃度為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%的殼聚糖以及對照組(蒸餾水)對藍莓進行涂膜處理,研究各處理藍莓腐爛率、呼吸強度、硬度、花青素含量、丙二醛(MDA)含量的變化。[結(jié)果]與對照組比較后發(fā)現(xiàn),各濃度殼聚糖都對藍莓有保鮮效果,綜合各指標分析后得出,殼聚糖濃度在2.0%~2.5%范圍內(nèi)對藍莓的保鮮效果最佳。[結(jié)論]研究可為殼聚糖用于果蔬保鮮以及藍莓的采后保鮮提供參考。
關(guān)鍵詞 藍莓;殼聚糖;濃度;保鮮
中圖分類號 S663.2;TS255.3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2014)16-05243-03
藍莓有“漿果之王”的美譽,是人類五大健康食品之一,具有極高的營養(yǎng)價值[1]。藍莓果成熟期在6~8月份,常溫下成熟果實在采后2~4 d便開始腐爛,藍莓的這種不耐貯性,嚴重制約了其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2-4]。鄭永華用40%、60%、80%和100% O2及空氣氣流連續(xù)處理藍莓,結(jié)果表明,60%~100% O2處理顯著抑制藍莓果實的呼吸速率和乙烯釋放速率[5]。孫貴寶將藍莓果放置在冷藏庫中,并長期給予高壓靜電場處理, 結(jié)果顯示,暴露于高壓靜電場下的藍莓果的貯藏保鮮度明顯提高[6]。周慧娟等用不同強度的電子束照射藍莓發(fā)現(xiàn),處理組保鮮效果明顯[7]。姜愛麗等用體積分數(shù)為99.9%的高CO2處理藍莓果實,結(jié)果表明,高CO2短時沖擊用于采后藍莓果實貯前的“休克沖擊”處理,具有抑制果實生理代謝和保持品質(zhì)的保鮮效果[8]。
殼聚糖(Chitosan)是自然界的第二大天然生物多糖甲殼素的脫乙酰化產(chǎn)物,價廉易得、易于加工,其涂膜以無毒、無污染、來源豐富及良好的氣體滲透性而被廣泛應用于果蔬保鮮[9-13]。徐根娣等用殼聚糖保鮮液處理白桃,結(jié)果表明,白桃的失水率、腐爛率明顯降低,可溶性固形物含量增加,總糖含量提高,有效降低了果實的膜透性[14]。張舉印等研究表明,殼聚糖涂膜能有效降低紅富士蘋果的失重率和腐爛率,延緩果肉硬度下降,減少可溶性固形物、總酸和VC的損失,降低果實呼吸速率[15]。目前尚無關(guān)于殼聚糖對近成熟藍莓保鮮研究的報道。筆者在常溫下以不同濃度的殼聚糖涂膜7~8成熟藍莓,尋找藍莓在產(chǎn)地采后處理的最佳濃度。
1 材料與方法
1.1 材料 試驗用野生藍莓采自大興安嶺加格達奇藍莓基地,挑選7~8成熟,無機械傷和病蟲害的果實去柄后備用。主要試劑:殼聚糖,食品級。主要儀器與設備:GY.3指針式果實硬度計,浙江托普儀器有限公司;101.3型干燥箱,上海市實驗儀器廠;電子恒溫水浴鍋,深圳國華儀器廠;DS.1高速組織搗碎機,常州國華電器有限公司;MA.100電子分析天平,杭州有展稱重技術(shù)有限公司。
1.2 方法
1.2.1 保鮮液制備。以1%冰乙酸為溶劑,制備0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%殼聚糖溶液;對照組(CK)為無菌水。
1.2.2 試驗設計。分別稱取藍莓500 g,放入不同濃度的殼聚糖溶液及對照組中浸泡 3 min,控干溶液放置在陰涼通風處晾干,貯藏于百盛藍莓科技開發(fā)有限公司實驗室(18±2)℃。以上處理分別重復 3次,每隔1 d進行一次相關(guān)指標測定,另設同樣3組處理,進行腐爛率和質(zhì)量損失率測定。
1.2.3 測定方法。腐爛率測定,每天在各處理中隨機選取100個藍莓查看腐爛個數(shù),腐爛率=腐爛個數(shù)/100×100%;硬度,使用GY.3指針式果實硬度計測試;呼吸強度[mg/(kg·h)],采用靜置法[16];花青素含量,采用溶劑提取法[17];VC含量,采用2,6.二氯靛酚鹽滴定法[17],以鮮果的含量計算;丙二醛(MDA)含量,采用硫代巴比妥酸比色法[17]測定。
1.3 數(shù)據(jù)分析 采用Origin 9.0軟件繪圖。數(shù)據(jù)用SPSS 19.0進行統(tǒng)計分析,采用新復極差法進行方差分析,檢驗差異顯著性。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同濃度殼聚糖對藍莓貯藏期腐爛率的影響 由圖1可知,各處理的藍莓在貯藏期間腐爛率逐漸上升,且對照(CK)上升速度最快,貯藏至3 d時腐爛率已近30%,大部分藍莓蒂痕處變質(zhì)。在0~2.0%內(nèi)隨著殼聚糖濃度的上升對果實腐爛率的抑制效果越來越明顯,與CK相比,2.0%殼聚糖對藍莓腐爛的抑制效果最好,貯藏至9 d時,對照組腐爛率是其4.3倍,顯著差異(P<0.05)。當殼聚糖濃度高于2.0%時對果實腐爛的抑制效果降低,這說明殼聚糖能抑制果實腐爛,在其濃度為2.0%時效果最佳。因為殼聚糖具有良好的成膜性和抑菌性,涂膜可以抑制果實呼吸作用、防止微生物侵害,延緩了藍莓的腐爛進程。
圖1 藍莓貯藏期間腐爛率的變化2.2 不同濃度殼聚糖對藍莓貯藏期呼吸強度的影響 呼吸作用是實現(xiàn)藍莓物質(zhì)和能量代謝的唯一途徑,呼吸作用越強果實各營養(yǎng)成分下降越快。由圖2可知,各處理的呼吸強度先上升后下降,其中對照組貯藏至2 d時達到最大值,而殼聚糖處理的藍莓在3~4 d才達到最大值,在貯藏后期各處理呼吸強度均低于CK,隨著殼聚糖濃度上升抑制效果增強,與CK比較在濃度為1.5%、2.0%、2.5%的殼聚糖處理的藍莓呼吸強度較低,顯著差異(P<0.05),但是這3種濃度之間相比無顯著差異(P>0.05)。說明殼聚糖在藍莓貯藏前期通過抑制果實呼吸作用延長了果實的采后成熟期,殼聚糖濃度為1.5%~2.5%時效果最佳。因為殼聚糖具有良好的成膜性,能在果實表面形成一層保護膜,該涂膜具有很好的透氣性可以抑制果實的呼吸作用;還具有抑菌性能抑制微生物的侵害,保護了果實細胞的完整性從而抑制呼吸作用。
圖2 藍莓貯藏期呼吸強度的變化2.3 不同濃度殼聚糖對藍莓貯藏期硬度的影響 果實的硬度可以反映其細胞壁構(gòu)成物質(zhì)、細胞間結(jié)合度以及相關(guān)分解酶的變化。由圖3可以看出,在貯藏期間各處理藍莓的硬度變化趨勢均是先上升后下降。CK在貯藏至2 d時硬度開始下降,在7 d時已嚴重腐爛無法進行硬度測試,而殼聚糖處理的藍莓在第3天才開始下降,隨著殼聚糖濃度上升藍莓的硬度增大,2.0%、2.5%的殼聚糖處理的藍莓硬度與另外幾組構(gòu)成顯著差異(P<0.05),與對照組相比構(gòu)成極顯著性差異(P>0.01)。說明殼聚糖能減緩果實硬度的降低,濃度為2.0%~2.5%時效果最佳。因為殼聚糖能抑制果實的呼吸作用、減少微生物對果實的侵害,從而減緩了細胞壁纖維素和半纖維素的降解[17]、細胞間果膠減少,有效地減緩了果實采后硬度的降低。
圖3 藍莓在貯藏期間硬度的變化2.4 不同濃度殼聚糖對藍莓貯藏期花青素含量的影響 花青素是藍莓主要的功能性成分之一。由圖4可以看出,各處理藍莓的花青素含量變化均是先增加后減少的,因為在貯藏前期果實采后成熟過程花青素不斷形成,而后隨著藍莓果實衰老其含糖量、VC、pH變化導致花青素含量下降[18]。與CK相比,殼聚糖處理的藍莓花青素含量高而且較晚出現(xiàn)最大值,在貯藏后期,隨著殼聚糖濃度的增加,花青素含量上升,2.5%的殼聚糖處理的藍莓花青素含量最高,貯藏至6 d時2.5%殼聚糖處理的藍莓花青素含量是CK的1.7倍,差異顯著(P<0.05)。這說明在殼聚糖能有效減緩藍莓花青素含量降低,主要因為殼聚糖抑制了果實的呼吸作用。
圖4 藍莓在貯藏期間花青素含量的變化2.5 不同濃度殼聚糖對藍莓貯藏期丙二醛(MDA)含量的影響 丙二醛(MDA)含量是果實被氧化以及過氧化的程度的重要指標,MDA含量越高說明果實損傷越嚴重[19]。從圖 5 可看出,各處理藍莓的MDA含量均逐漸增加,殼聚糖處理的藍莓MDA含量低于對照組,而且隨著殼聚糖濃度的增加MDA含量減小,與CK相比, 1.5%~2.5%的殼聚糖處理的藍莓MDA含量最低,均構(gòu)成極顯著差異(P<0.01),但這3種濃度間無顯著差異(P>0.05)。這說明殼聚糖能抑制果實的過氧化反應,濃度為1.5%~2.5%時效果最佳,原因可能是殼聚糖能抑制果實的呼吸作用從而提升了果實過氧化物酶活性,抑制了細胞膜脂的過氧化速度[19],降低果實的過氧化損傷。
圖5 藍莓在貯藏期間丙二醛含量的變化3 結(jié)論
不同濃度的殼聚糖都可以降低藍莓果實的腐爛率、呼吸強度、花青素含量、丙二醛產(chǎn)量,提高其硬度和過氧化物酶活性,但程度有所不同。因為不同濃度的殼聚糖涂膜力學性能、滲透性、抑菌性均有所不同,在殼聚糖濃度較低時,滲透性好但力學性能不佳,濃度較高時相反[20],用矩陣分析法優(yōu)化岳曉華等對殼聚糖單膜的測試結(jié)果[21]后發(fā)現(xiàn),在其濃度為2.0%時綜合性能最佳。綜合該試驗的各項指標發(fā)現(xiàn),殼聚糖對藍莓保鮮的適用濃度范圍為2.0%~2.5%,這與殼聚糖單膜的性能研究結(jié)果基本一致,所以殼聚糖對藍莓涂膜保鮮的適用濃度在2.0%~2.5%。在后續(xù)研究中將嘗試把殼聚糖與其他改性材料共混,進一步優(yōu)化殼聚糖對藍莓的保鮮性能。
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