殼聚糖涂膜處理對圓脆紅棗的保鮮效果

殼聚糖涂膜處理對圓脆紅棗的保鮮效果

紅棗又名中果、紅棗和華棗，是大鼠科棗科棗的果實(shí)。紅棗營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特,是果品中的“補(bǔ)品王”。據(jù)測定,鮮棗含糖量為25%~35%,干棗可達(dá)60%~70%;維生素含量為百果之首,平均每百克鮮果高達(dá)54mg殼聚糖(chitosan),又名幾丁質(zhì)、殼多糖、甲殼糖、氨基多糖、甲殼多聚糖,化學(xué)名稱為直鏈(1,4)-2-胺基-2-脫氧-β-D-葡萄糖。殼聚糖是類似于纖維素的生物聚合物,它廣泛存在于蝦、蟹等外殼中,其含量僅次于纖維素,為世界上第二大類有機(jī)化合物。據(jù)估算,自然界每年生物合成的甲殼素達(dá)數(shù)十億噸之多,含量十分豐富以殼聚糖涂膜保鮮劑不僅能保鮮蘋果、梨、桃和草莓等水果,而且還可用于辣椒、番茄、南瓜等蔬菜的保鮮。如英國北愛爾蘭女王學(xué)院研制成一種新的改性殼聚糖N-羧甲基殼聚糖,比原有殼聚糖保鮮劑的保鮮期提高3倍,涂膜蘋果保存6個月后,味道與6個月前一樣可口新疆阿克蘇地區(qū)紅棗種植面積已突破150萬畝,這其中圓脆紅棗當(dāng)?shù)仵r食品種中的主栽品種,占鮮食品種的近四成,但圓脆紅棗采后極易失水、皺縮、酒化或霉?fàn)€,自然條件下其保存時間不超過一個月。新疆地域偏遠(yuǎn)、交通運(yùn)輸不便,往往出現(xiàn)產(chǎn)銷不平衡,因此,急需加大對外銷售和貯藏保鮮環(huán)節(jié)投入。本實(shí)驗(yàn)用醋酸溶液溶解殼聚糖,研究不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的殼聚糖對圓脆紅棗的影響,通過對圓脆紅棗的理化指標(biāo)的測定,以得出殼聚糖保鮮圓脆紅棗的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)。此項(xiàng)研究不僅可以降低圓脆紅棗的貯運(yùn)成本、保證圓脆紅棗產(chǎn)品質(zhì)量,延長其貨架期、提高其商品價值,而且可以獲得理想的圓脆紅棗涂膜材料,為今后的商業(yè)應(yīng)用提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1化學(xué)試劑及試劑圓脆紅棗于2009年9月9日采自阿拉爾棗園。殼聚糖上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司;冰乙酸(AR)杭州化學(xué)試劑有限公司;2,6-二氯靛酚(AR)上海華藍(lán)化學(xué)科技有限公司;標(biāo)準(zhǔn)抗壞血酸(AR)上海寶曼生物科技有限公司等。1.2盤硬度計和wyt糖量計Rc2電磁加熱器北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司;GY-1型圓盤式硬度計東莞得光電子公司;WYT糖量計上海雙旭電子有限公司;AR2140電子天平上海賢德實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;DDS-11A電導(dǎo)率儀、752型分光光度計上海濟(jì)成分析儀器有限公司。1.3圓脆紅棗涂膜保鮮的制備取不等量殼聚糖加入相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%乙酸溶液和吐溫攪拌至溶解,然后用NaOH溶液調(diào)至pH5.2~5.8攪拌均勻,得到透明而且?guī)缀鯚o色的保鮮劑溶液。選取成熟度一致,大小均勻,無病蟲害和表皮無破損的圓脆紅棗為貯藏樣品,隨機(jī)分成6組,其中一組為對照組。浸入殼聚糖保鮮液5s,待殼聚糖保鮮液在圓脆紅棗表面完全浸潤后,撈出,即可在圓脆紅棗表面形成一層透明光亮、均勻、連續(xù)的可食膜。1.4包裝、貯藏采收當(dāng)日剔除病、殘、次棗果,進(jìn)行清洗、消毒后分別進(jìn)行不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的殼聚糖涂膜處理。要求涂抹均勻,完整。在自然氣流中晾干,表面形成一層透明光亮的保護(hù)膜。裝入打孔聚乙烯袋中,于溫度-1~0℃、相對濕度85%~90%冷庫中進(jìn)行貯藏。每隔1周測定各指標(biāo),在相同的條件以未經(jīng)涂膜處理的圓脆紅棗作為實(shí)驗(yàn)對照。1.5測定方法果實(shí)硬度:采用果實(shí)硬度計測定;可溶性固形物(SSC)含量:用手持折光儀測定,重復(fù)6次,取平均值;VC含量:2,6-二氯靛酚鈉滴定法測定;可滴定酸(TA)含量:用酸堿滴定法測定,采用蘋果酸當(dāng)量值表示;細(xì)胞膜滲透率:采用電導(dǎo)儀法測定;質(zhì)量損失率:采用直接稱量法測定。2結(jié)果與分析2.1涂膜處理對圓脆紅棗涂膜保鮮的影響由圖1可知,圓脆紅棗隨貯藏時間的延長其腐爛率逐漸增加,空白對照樣品70d后腐爛率達(dá)到90%以上,而殼聚糖涂膜處理可顯著抑制圓脆鮮棗果腐爛的發(fā)生。其中1.50%處理的圓脆紅棗果腐爛率較低,貯藏后期圓脆紅棗的好果率高達(dá)69.4%,1.00%涂膜處理效果次之。2.00%而涂膜處理的棗果的好果率為43.75%,2.50%涂膜處理的棗果好果率為41.00%,對照的好果率只有8.00%,說明殼聚糖涂膜處理圓脆紅棗以1.50%度效果較好。2.2質(zhì)量損失率的測定從圖2可知,經(jīng)殼聚糖涂膜處理的圓脆紅棗貯藏后果實(shí)的質(zhì)量損失率都顯著小于對照組。且在貯藏溫度相同的情況下隨著殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大質(zhì)量損失率變小。2.50%涂膜處理的保水效果最好,質(zhì)量損失率僅為11.11%,但卻較早出現(xiàn)腐爛果。這可能是因?yàn)橘|(zhì)量分?jǐn)?shù)太高,成膜太厚造成的。較厚的膜可以更好地阻止水分的蒸發(fā),但嚴(yán)重阻礙了氧氣進(jìn)入,造成果實(shí)無氧呼吸,加劇了腐爛。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,1.50%涂膜處理的圓脆紅棗果光亮飽滿,質(zhì)量損失率較小,貯藏第70天時,1.50%的質(zhì)量損失率為11.35%,保鮮效果較好。對照組質(zhì)量損失率已達(dá)26.55%,而其他處理有不同程度的皺縮現(xiàn)象。2.3貯藏期間果實(shí)品質(zhì)的變化果實(shí)的硬度是指果肉抗壓力強(qiáng)弱程度。果肉抗壓力愈強(qiáng),果實(shí)的硬度就愈大。果實(shí)硬度的大小可以反映貯藏過程中及貯藏結(jié)束時果實(shí)品質(zhì)的優(yōu)劣,結(jié)果如圖3所示。由圖3可知,圓脆紅棗果實(shí)硬度隨著貯藏期的延長而降低,這種變化趨勢在不同的處理中基本一致。其中,在貯藏的前中期,果實(shí)保持鮮脆狀態(tài),硬度變化不大,而在貯藏后期,果實(shí)硬度下降迅速。貯藏56d時,對照組的硬度為6.57kg/cm2.4貯藏期間可滴定酸含量的變化可滴定酸含量是衡量果實(shí)貯藏質(zhì)量的標(biāo)志之一,也是鑒別果實(shí)品質(zhì)的重要化學(xué)指標(biāo)之一。貯藏初期果中含酸量高,隨著果實(shí)的成熟,含酸量下降。通過研究殼聚糖涂膜處理來減緩圓脆紅棗果的可滴定酸含量的下降,結(jié)果如圖4所示。由圖4可知,在貯藏初期可滴定酸含量均有所增加,然后又逐漸下降。其原因是由于在采收時棗果實(shí)還未達(dá)到完全成熟,其含酸量較高。當(dāng)貯藏到一定時期,果實(shí)完全成熟時,其酸含量就開始下降。其中用1.50%殼聚糖涂膜處理的圓脆紅棗果實(shí)酸含量變化較平緩,在貯藏第63天時,可滴定酸含量高達(dá)0.319%,而1.00%涂膜處理組次之,可滴定酸含量為0.261%。而用0.50%殼聚糖涂膜處理組與對照組的酸含量下降相對較快,分別為0.251%和0.211%。而用2.00%和2.50%殼聚糖處理的圓脆鮮棗果實(shí)在貯藏后期出現(xiàn)酸含量升高趨勢,其原因是由于該處理形成的膜較厚,使果實(shí)處于無氧呼吸而產(chǎn)生乳酸,導(dǎo)致酸含量出現(xiàn)二次上升現(xiàn)象。2.5涂膜保鮮過程中vc含量的變化VC是一種還原性物質(zhì),對果蔬起保護(hù)作用,是衡量果蔬品質(zhì)的一個重要指標(biāo)。其含量降低到一定程度時,自由基會積累,會對細(xì)胞組織產(chǎn)生損害而加快衰老速度。通過研究殼聚糖涂膜處理來降低圓脆鮮棗果VC含量的下降程度,從而減少對細(xì)胞組織產(chǎn)生損害,達(dá)到減緩果蔬衰老速度具有重要的意義,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。由圖5可知,在貯藏初期VC含量均有所增加,然后又逐漸下降。其原因是在采收時棗果實(shí)還未達(dá)到完全成熟,其VC含量較高。隨著貯藏時間的延長,涂膜組和對照組的VC含量均明顯減少,但涂膜組圓脆鮮棗VC含量降低的速率均小于對照組。其中用1.50%殼聚糖涂膜處理的圓脆鮮棗果實(shí)VC含量變化較平緩,貯藏到70d時,1.50%涂膜處理的圓脆鮮棗果實(shí)VC含量下降緩慢,其含量高達(dá)412.56mg/100g。而用0.50%殼聚糖涂膜處理組與對照組的VC含量下降相對較快,貯藏70d時,VC含量分別為309.19、266.33mg/100g,VC含量已大部分損失掉。2.6可溶性固形物的變化果實(shí)中的可溶性固形物主要是可溶性糖,其含量高低可以作為評價果實(shí)質(zhì)量好壞的重要指標(biāo),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。由圖6可知,果實(shí)中可溶性固形物的含量在貯藏前期有所上升,主要原因是由于果實(shí)尚未完全成熟,淀粉等不溶性大分子物質(zhì),貯藏過程中緩慢降解成可溶性小分子物質(zhì),代謝總量小于降解總量,使可溶性固形物的含量有所上升。大部分物質(zhì)降解后,降解總量開始小于代謝總量,所以可溶性固形物的含量又開始下降。其中以1.50%殼聚糖涂膜處理的圓脆紅棗果實(shí)的可溶性固形物的變化最為平緩,貯藏第63天時,可溶性固形物含量高達(dá)23.96%,含量始終保持在較高的位置。1.00%的殼聚糖處理作用效果在1.50%殼聚糖處理作用效果之后,其含量為21.72%。0.50%殼聚糖處理作用不明顯。2.00%和2.50%殼聚糖涂膜處理的可溶性固形物的變化與對照組相近,含量較低其含量分別為20.52%和19.97%。對照組在貯藏到70d時可溶性固形物含量僅為15.86%。2.7相對電導(dǎo)率值對資金透性和滲漏程度的影響細(xì)胞膜是控制細(xì)胞物質(zhì)交換的門戶,細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的正常與否在一定程度上反映細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的完整性。各種內(nèi)部代謝和外界不良環(huán)境對細(xì)胞的影響首先表現(xiàn)在膜上,進(jìn)而影響細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能。隨著貯藏時間的延長,圓脆紅棗果組織的相對電導(dǎo)率呈現(xiàn)增長趨勢,說明膜系統(tǒng)受到損傷。細(xì)胞膜透性的大小可以通過相對電導(dǎo)率來表示,一般來說,相對電導(dǎo)率值越大,細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的破壞程度越大,細(xì)胞膜的透性和滲漏程度也越大。因此,通過研究殼聚糖涂膜處理來減緩圓脆紅棗果的細(xì)胞膜透性具有重要的意義,結(jié)果如圖7所示。由圖7可知,各處理在前28d時電導(dǎo)率變化不大,在28d以后卻表現(xiàn)為不同的變化趨勢,各組的電導(dǎo)率急劇上升,細(xì)胞膜透性增大,說明此時圓脆紅棗組織開始衰老,膜質(zhì)過氧化作用增強(qiáng)。至貯藏結(jié)束時,2.50%和2.00%涂膜處理的圓脆紅棗果膜透性均達(dá)到一個最大值與對照組相差不大,達(dá)到了50.00%左右;1.00%的殼聚糖處理作用效果在1.50%殼聚糖處理作用效果之后,相對電導(dǎo)率為42.01%。0.50%殼聚糖處理作用不明顯。1.50%殼聚糖處理?xiàng)椆南鄬﹄妼?dǎo)率在整個貯藏期間始終低于對照果,相對電導(dǎo)率僅為38.69%。這說明適宜的殼聚糖涂膜可以減緩細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的損傷,有利于圓脆紅棗的貯藏保鮮。這主要是因?yàn)?殼聚糖在果實(shí)表面形成一層均勻的高分子薄膜