不同配方的殼聚糖可食性膜對鮮切紅地球葡萄粒的保鮮效果

不同配方的殼聚糖可食性膜對鮮切紅地球葡萄粒的保鮮效果

紅葡萄，也被稱為紅蒂和紅提，建于1987年在中國銷售。它于20世紀(jì)90年代開始在中國北方廣泛種植。2001年，種植面積超過3萬公頃。它是自巨峰之后發(fā)展最快的新鮮葡萄品種?，F(xiàn)在的種植面積僅次于巨峰。紅地球葡萄果粒大,不易掉粒,果肉硬脆,甘甜爽口,受到人們的廣泛青睞。但是,貯藏中容易發(fā)生微生物病害,如灰霉病、黑腐病、白腐病等。并且由于紅地球葡萄特殊的理化性質(zhì)對SO2極其敏感,少量的SO2就使葡萄受到傷害或出現(xiàn)漂白現(xiàn)象,從而加重果實的腐爛。因此,傳統(tǒng)的硫處理紅地球葡萄屬漿果類穗狀果實,果穗由果粒、穗軸、果梗組成,食用部分的果粒占總重量的95%左右,其余5%為穗軸和果梗,是非食用部分。而非食用部分的穗軸和果梗則往往是制約葡萄貯藏的主要植物組織,葡萄貯藏中的腐爛、掉粒和干枝無不與之密切相關(guān)。有研究認(rèn)為,紅地球葡萄果粒為非躍變型,果梗和穗軸為躍變型,而且果梗和穗軸的呼吸非常旺盛,其呼吸強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于果粒(是果粒的10倍左右)。旺盛的呼吸作用促進果梗和穗軸提早衰老;果梗和穗軸的蒸騰失水量占整個果穗蒸騰失水量的50%以上,導(dǎo)致干枝、干梗。針對以上葡萄貯藏保鮮中的問題,本試驗采用天然無毒、營養(yǎng)保健、殺菌抑菌的可食性殼聚糖,配以其它輔料制成膜液,對鮮切紅地球葡萄粒進行涂膜保鮮。這樣能很好地解決整穗葡萄貯藏的難度,延長果粒的貯藏壽命,方便消費者食用,節(jié)約冷庫貯藏費用,減少城市垃圾,有利于環(huán)境保護。同時,殼聚糖涂膜能保持葡萄粒品質(zhì)和減少腐爛病害。1材料和方法1.1采收期33年10月18日試驗用的紅地球葡萄,采自西安市灞橋區(qū)果園,采收期為2003年10月18日。采收的當(dāng)天,在果園剪去病果和受傷果,裝入塑料筐運回西北農(nóng)林科技大學(xué)食品學(xué)院實驗室進行及時處理。1.2實驗方法1.2.1殼聚糖可食性膜液的制備鮮切和涂膜處理工藝:葡萄穗→挑選→剪切→分級→清洗→晾干→涂膜→晾干→預(yù)冷→包裝→冷藏。殼聚糖可食性膜液的主要成分:殼聚糖,檸檬酸,山梨酸鉀,苯甲酸鈉,甘油,蔗糖酯。殼聚糖可食性膜液的配制工藝:殼聚糖→加水溶脹→加檸檬酸溶液→加熱溶解→加甘油→加苯甲酸鈉或山梨酸鉀→加水定容→攪拌均勻→膜液。1.2.2增塑劑與用蔗糖酯的正交試驗通過預(yù)備試驗,確定成膜劑殼聚糖成膜的最佳體積分?jǐn)?shù)為2.0%。檸檬酸溶液作為溶劑,甘油作為增塑劑,加入適量的苯甲酸鈉或山梨酸鉀來增強防腐效果,用蔗糖酯來增進膜和葡萄的親和性。采取四因素兩水平正交設(shè)計進行試驗,各因素水平如表1所示。以鮮切葡萄的生理生化指標(biāo)和保鮮效果作為評價可食性膜液保鮮效果優(yōu)劣的依據(jù),對膜液配方進行優(yōu)化。1.2.3涂膜處理的方法將鮮切葡萄分成9組,每組質(zhì)量為2kg,每處理組重復(fù)3次。1～8組用L8(27)正交表設(shè)計方案對殼聚糖膜液進行浸涂處理,其中1、2、3、4組不用蔗糖酯浸泡處理,而直接涂膜;5、6、7、8組先將葡萄粒在0.5%的蔗糖酯溶液中浸泡約10s,撈出晾干,再進行涂膜處理;第9組為不用涂膜處理的對照組。處理后的鮮切葡萄分別用聚乙烯保鮮膜包裝,在溫度為-1～0℃、相對濕度為85%～90%的冷庫中進行貯藏。1.3呼吸強度及果實理化指標(biāo)試驗每15d測定一次以下各項指標(biāo):呼吸強度、果粒的耐壓力、可溶性固形物含量(SSC)、可滴定酸含量(TA)、失重率、褐變指數(shù)和腐爛率。1.3.1呼吸強度氣流法。1.3.2耐壓力的測定將鮮切葡萄置于兩塊玻璃板(10cm×10cm)之間,用GY-B型果實硬度計從上方施加壓力,葡萄被壓破時所需的壓力,即為鮮切葡萄的耐壓力。每次測定取1粒葡萄,重復(fù)8次,取平均值。1.3.3sdc含量用PR-101(0%～45%)型手持折光儀測定,重復(fù)6次,取平均值。1.3.4ta的價值酸堿滴定法。1.3.5失敗率失重率=(處理時的果重-貯藏后的果重)/處理時的果重×100%。1.3.6葡萄果褐變色帶的形成采用感官分級法,各級指數(shù)規(guī)定:0級,葡萄果粒無褐變,果肉組織正常;1級,果墊周圍有少量的褐變,但沒有形成褐變色帶;2級,果墊周圍有明顯的褐變,形成褐變色帶,褐變面積小于1/5;3級,果墊周圍有明顯的褐變,其褐變面積小于1/3;4級,葡萄果褐變面積超過1/3。褐變指數(shù)=(褐變果數(shù)×褐變級值)總果數(shù)×最高褐變級值×100%=(褐變果數(shù)×褐變級值)總果數(shù)×最高褐變級值×100%1.3.7腐敗率腐爛率=腐爛果粒數(shù)/果?？倲?shù)×100%2結(jié)果與分析2.1涂膜保鮮對鮮切葡萄呼吸強度的影響呼吸強度是衡量葡萄生命活動的重要指標(biāo),從呼吸強度的大小與變化可以看出鮮切葡萄營養(yǎng)物質(zhì)的消耗和衰老狀況。本實驗結(jié)果表明,鮮切葡萄屬非呼吸躍變型果實,在整個貯藏中不出現(xiàn)呼吸躍變現(xiàn)象,在冷藏溫度下表現(xiàn)為平穩(wěn)下降趨勢。這與梁麗雅等得出的試驗結(jié)論一致。試驗中各處理組表現(xiàn)出相似的呼吸強度變化規(guī)律,即在貯藏初期(15d內(nèi))呼吸強度大幅度下降,以后的貯藏中呼吸強度趨于平穩(wěn)。但不同處理間的呼吸強度下降的幅度不同,對照組在貯藏45d后呼吸強度才漸趨平穩(wěn),而涂膜處理組在貯藏15d后呼吸強度就基本趨于平穩(wěn),并且與對照相比,其呼吸強度始終維持較低水平。未經(jīng)蔗糖酯處理(1、2、3、4組)的鮮切葡萄的呼吸強度明顯低于用蔗糖酯處理(5、6、7、8組)的,可見蔗糖酯處理不利于降低呼吸作用。單從呼吸強度這一指標(biāo)來考慮,處理1和處理2有最好的效果。2.2殼聚糖可食性涂膜對鮮切葡萄耐壓力的影響硬度是衡量鮮切葡萄品質(zhì)的主要指標(biāo)之一,耐壓力是反映葡萄硬度的指標(biāo),耐壓力越大,果實的硬度就越高。本實驗結(jié)果表明:隨著貯藏期的延長,鮮切葡萄逐漸衰老軟化,耐壓力呈現(xiàn)下降趨勢。對照耐壓力下降最快,貯藏60d時,耐壓力降低到4kg/cm2左右,葡萄軟綿,幾乎失去了食用價值;而涂膜處理葡萄耐壓力下降均較對照緩慢,其中處理1、3、5耐壓力下降速度最為緩慢,貯藏75d時耐壓力為7.5kg/cm2以上。鮮切葡萄貯藏期間耐壓力降低主要是營養(yǎng)成分的消耗和水分損失所引起。殼聚糖可食性膜一方面可有效地降低葡萄的呼吸強度,減少營養(yǎng)成分的消耗;另一方面涂膜后可抑制葡萄的水分蒸騰,保持較高的膨壓。添加甘油,膜的柔韌性提高,表面光滑,但同時水蒸氣透過率和透氣性提高,隨著甘油濃度的增加,這種作用更為明顯。因此,甘油處于較高水平時,葡萄的耐壓力變化較大。2.3sdc含量的變化結(jié)果表明,在貯藏過程中,隨著時間的推移,鮮切葡萄SSC都有不同程度的下降。在貯藏前15d,對照SSC下降緩慢,而處理下降幅度稍大;在15d以后,對照下降幅度最大,處理下降緩慢,尤其是處理1、2、7,貯藏75dSSC含量在14%左右。引起鮮切葡萄SSC變化的主要因素可能是葡萄的呼吸作用和水分蒸騰作用,可食性膜處理的鮮切葡萄在整個貯藏過程中,水分蒸騰作用非常微弱,SSC的降低主要是由于呼吸消耗所引起;對照在貯藏初期由于水分蒸騰所產(chǎn)生的濃縮作用和呼吸消耗的相互抵消,使SSC有很小的變化,但到貯藏后期引起SSC減少的因素主要是呼吸消耗。2.4不同處理對殼聚糖可滴定酸含量ta的影響結(jié)果表明,殼聚糖可食性膜對鮮切葡萄可滴定酸含量的影響不是很大,貯藏45d時,各處理和對照沒有顯著的差別;貯藏45～75d,處理1、2、5、6的TA含量變化很小,而對照和其它處理的下降幅度比較明顯。處理和對照在貯藏前期差異不顯著,在中后期,處理1、2、5、6的TA下降緩慢,差異非常顯著。這說明檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的殼聚糖可食性膜可明顯抑制可滴定酸含量的降低。TA與葡萄的風(fēng)味有密切關(guān)系,經(jīng)殼聚糖可食性膜處理可保持良好的風(fēng)味。2.5涂膜保鮮對葡萄失重率的影響果實的失重包括水分和干物質(zhì)兩方面的損失,但蒸騰失水損耗是主要的因素,約占總失重的80%,因而失重率主要反映貯藏期間以水分為主要成分的變化。從本實驗結(jié)果來看,對照葡萄的失重率非常嚴(yán)重,貯藏75d時失重率達到4%以上;涂膜處理可顯著降低鮮切葡萄的失重率,尤其是處理1、3、4、5,貯藏75d時的失重率在2%以下。果實失重后,會引起形態(tài)、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、顏色、光澤、風(fēng)味等多方面的變化,失去了新鮮脆嫩質(zhì)地,降低了果實的新鮮度。因此,鮮切葡萄用殼聚糖可食性膜處理,可保持果實的新鮮度。2.6膜的外觀和色度本實驗在貯藏75d時分別對可食性膜外觀、色澤、褐變指數(shù)和腐爛率進行了綜合評定,綜合得分為百分制,其中可食性膜外觀和腐爛率各占30分,色澤和褐變指數(shù)各占20分。結(jié)果如表2所示。從以上實驗分析結(jié)果可以看出,影響鮮切葡萄粒保鮮效果的因素依次為B>A>C>D,各因素的最佳配比為A1B1C1D1,即2.0%的殼聚糖中加入1.5%的檸檬酸、0.5%的甘油、0.1%的苯甲酸鈉,并且不使用蔗糖酯。3結(jié)論3.1可食性膜的貯藏即鮮切紅地球葡萄粒用2.0%的殼聚糖、1.5%的檸檬酸、0.5%甘油、0.1%的苯甲酸鈉制成的可食性膜處理,在溫度-1～0℃、相對濕度為85%～90%的冷庫中貯藏,貯藏至75d時的好果率為92.7%,而對照好果率僅為56.3%,前者較對照提高了36.4%。3.2薄膜