改性葡甘聚糖／殼聚糖共混膜在甜玉米保鮮中的應用

李崇高 黃建初，2 薛海波 孫中琦

韓 明1 黃利華1 李孟繁3

（1.廣州城市職業學院食品系，廣東 廣州 510405；2.廣州工商職業技術學院物流系，廣東 廣州 510850；3.福建農林大學食品科學學院，福建 福州 350002）

甜玉米作為新型果蔬、營養食品，在中國發展非常迅速，但其水分含量高，采后呼吸作用強，貯藏期間硬度增加、失重率較大、籽內糖分、維生素等迅速轉化，導致其商品品質迅速下降［1］。因此甜玉米的保鮮已成為甜玉米產業發展的主要瓶頸，未來對簡便、經濟、有效的甜玉米保鮮技術的需要越來越迫切。目前國內外對甜玉米保鮮主要采用速凍、氣調和真空包裝保鮮等［2］，但需要專門的冷藏、氣調等設備，操作復雜、成本較高，對甜玉米產區分散的欠發達地區來說，由于缺乏所需的設備，迫切需要能在常溫或降溫條件下適用的甜玉米保鮮技術［3］。

近年來以多糖為基質的保鮮涂膜劑，因其保鮮性能好，具有很好的抗菌性、生物可降解性、生產成本低等優點，市場競爭力較強。這些多糖高分子聚合物來源豐富，成本低廉、加工制備簡單，其中脫乙酰魔芋葡甘聚糖具有成膜時間短、膜強度高、抗菌能力強，阻水性能高、生物可降解性等優點［4，5］。殼聚糖也具有成膜性好、透氣性好等優點［6，7］。目前有關多糖涂膜保鮮技術在甜玉米保鮮中的應用報道很少。

本試驗擬采用脫乙酰魔芋葡甘聚糖／殼聚糖共混膜液，對甜玉米涂膜處理后貯藏期間的硬度、果實失重率、呼吸強度、可溶性固形物含量等生理生化指標的影響，尋找一種高效、簡單、成本低的保鮮方法，以期延長甜玉米的保鮮期。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

甜玉米：閩甜107甜玉米，購于農貿市場。選取大小均勻、無病蟲害、無機械損傷、成熟度一致、色澤金黃的閩甜107甜玉米；

魔芋精粉：食品級，云南昭通市三艾有機魔芋發展有限公司；

殼聚糖：脫乙酰度為92.3%，黏度100mPa·s，粒度80目，溶解度99%，濟南海得貝海洋生物工程有限公司；

乙醇：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；

Ca（OH）2、乙酸溶液、甘油、草酸－EDTA液、偏磷酸－乙酸、硫酸、鉬酸銨、3，5－二硝基水楊酸等：化學純，廣東光華科技股份有限公司。

1.2 主要儀器設備

電子天平：AB104－N型，上海第二天平儀器廠；

精密定時電動攪拌器：JJ－1型，深圳市博大精科技實業有限公司；

pH酸度計：S－2C型，上海儀邁儀器科技有限公司；電子分析天平：MAll0型，上海精科實業有限公司；數顯恒溫水浴鍋：HH－2型，深圳市博大精科技實業有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 脫乙酰KGM膜液的制備 參照文獻［8］，并做一定修改，具體操作如下：稱取8～15g的KGM溶于500mL水的燒杯中配制1.6%～3.0%的脫乙酰基的KGM，在50℃條件下溶脹一段時間后，加入一定量的Ca（OH）2調節溶液的pH值在8～12，然后再攪拌1h，使其充分發生脫乙酰基反應，留置備用。

1.3.2 殼聚糖膜液的制備 配制2%～4%的殼聚糖溶液，加入相同質量分數0.5%乙酸溶液攪拌至溶解，然后用Ca（OH）2溶液調至pH 5.2～5.8攪拌均勻，得到透明且幾乎無色的保鮮劑溶液，備用。

1.3.3 脫乙酰KGM／殼聚糖共混膜液的制備 將上述兩個膜液按3.5∶1混合，并加入一定量的甘油，在一定溫度下充分攪拌至均勻，用1.0mol／L的 HCl和1.0mol／L的 NaOH調節pH，冷卻至室溫，并攪拌均勻，抽真空脫氣后，制得脫乙酰KGM／殼聚糖共混膜液。1.3.4 甜玉米涂膜保鮮處理

（1）共混膜處理組：選用無病蟲害、無機械傷、大小一致的200個甜玉米，浸泡于復合仿生涂膜液中，撈出自然晾干。另選用200個甜玉米用聚乙烯薄膜包裝處理，作為對照組。

（2）空白組（無包裝）：選用200個甜玉米，殺菌浸泡晾干后，放置于塑料框內，相互放置間隔為2cm。

經過上述處理的甜玉米果實放置在相對濕度為50%，室溫為25℃的恒溫貯藏室內。每個處理隨機選擇100個果，固定放置，用于統計。剩余的果用于測定果實貯藏期間生理生化指標的變化情況以及觀察果實的貯藏效果。每次測定隨機從中挑選6個甜玉米，每隔3d測定1次理化指標。

1.4 檢測項目及方法

1.4.1 甜玉米果實硬度的測定 用TPA質構儀測定貯存期間甜玉米果實硬度的變化。每3d測定1次，進行3次平行試驗，結果取平均值。

1.4.2 甜玉米失重率的測定 采用稱重法，每組固定6個甜玉米，每3d測定1次，進行3次平行試驗，結果取平均值。計算公式如下：

1.4.3 呼吸強度的測定 參照文獻［9］，每3d測定1次，進行3次平行試驗，結果取平均值（以CO2mg／（kg·h）表示）。1.4.4 可溶性固形物的測定 從6個甜玉米中各選取幾個玉米籽研磨，用紗布擠壓過濾出汁液，采用手持式折糖儀測定榨出果汁可溶性固型物的含量，每3d測定1次，進行3次平行試驗，結果取平均值。

1.4.5 VC含量的測定 采用鉬酸銨比色法測定甜玉米VC含量。取3g樣品，以15mL草酸－EDTA液做提取劑研磨，石英砂配平，4℃離心，然后取2mL上清液，加3mL草酸－EDTA液，再加0.5mL偏磷酸－乙酸，1mL 5%硫酸和2mL鉬酸銨，搖勻，80℃水浴10min，取出冷卻后定容至10mL，搖勻后760nm波長下進行比色（提取劑代替樣液作為空白對照）。每3d測定1次，進行3次平行試驗，結果取平均值（以mg／100g·FW表示）。

1.4.6 淀粉含量的測定 參照文獻［9］，每3d測1次，進行3次平行試驗，結果取平均值。

1.4.7 總糖含量的測定 采用蒽酮比色法測定甜玉米中總糖含量。每3d測定1次，進行3次平行試驗，結果取平均值。

2 結果與分析

2.1 對貯藏期間果實硬度的影響

對甜玉米進行不同的保鮮處理，測定其貯藏期間果實硬度的變化，結果見圖1。

結果表明：未處理前的甜玉米果實硬度較小，在10～15N／cm2，這是甜玉米在乳熟期采收、含水量較高所致。隨著貯藏時間的延長，甜玉米的硬度逐漸增大；共混膜處理的甜玉米硬度的變化明顯慢于對照組和空白組。空白組的效果明顯不如經過塑料膜包裝的效果，這主要與果實水分揮發有關，經過共混膜處理后的果實，抑制了果實水分的揮發，降低甜玉米硬度的增加，提高了甜玉米的保鮮效果。

2.2 對貯藏期間果實失重率的影響

甜玉米隨貯藏時間延長，發生失水，造成產品萎焉、失重、鮮度下降，嚴重影響其商品價值。因此失重率是非常重要的指標。為此測定不同處理對甜玉米果實失重率的變化，結果見圖2。

圖1 膜處理對甜玉米硬度的影響Figure 1 Effect of film on the changes of hardness ofsweet corn

結果表明：室溫下甜玉米的失重率隨貯藏時間的延長而增加，各組樣品的變化趨勢相似。與空白組相比，貯藏期間共混膜處理過的甜玉米的失重率相對較小，共混膜處理的甜玉米果實失重率增幅度最小，說明共混膜對甜玉米失重率抑制效果最好。

2.3 對貯藏期間果實呼吸強度的影響

呼吸強度是評價果蔬采后營養成分的消耗和衰老的重要指標。呼吸強度越大，新鮮果蔬生命周期越短。對甜玉米采用不同保鮮處理，貯藏期間甜玉米呼吸強度的變化見圖3。

圖2 膜處理對果實失重率的影響Figure 2 Effect of film on the changes of the weight loss rate of sweet corn

由圖3可知，所有樣品在貯藏前期的呼吸強度呈上升趨勢，這可能是甜玉米采后生命活動旺盛，呼吸作用強的緣故。隨著貯藏時間的延長，呼吸強度逐漸增大，并出現一個較高點，然后開始下降。第6天空白組的呼吸強度達到呼吸高峰140.7CO2mg／（kg·h）。對照組的呼吸強度明顯低于空白組，在第9天出現呼吸高峰114.5CO2mg／（kg·h）。經共混膜處理的果實，其呼吸高峰明顯推遲，到第12天才出現，且呼吸高峰速率均比空白組弱。經共混膜保鮮處理的呼吸高峰值僅為110.3CO2mg／（kg·h），說明共混膜處理能很好地抑制甜玉米采后生命活動，減少甜玉米貯藏期間營養物質的消耗及風味物質的損失，起到較好的保鮮作用。

2.4 共混膜處理對貯藏期間果實可溶性固形物的影響

可溶性固性物是甜玉米重要組成部分，是衡量果實食用品質的重要指標之一。通過測定不同處理對其變化的影響，以反映出甜玉米貯藏期間營養物質與采后成熟度的變化情況。結果見圖4。

圖3 膜處理對果實呼吸強度的影響Figure 3 Effect of film on the changes of respiration of sweet corn

結果表明：隨著貯藏時間的延長，甜玉米中可溶性固形物含量呈上升趨勢，但經共混膜處理的甜玉米中可溶性固形物上升的速度比空白組上升的速度慢。這可能是經過共混膜處理的甜玉米抑制了呼吸強度，減少了自身營養成分的損失。經過共混膜處理的各組別的甜玉米中可溶性固形物的含量比較接近，且均低于空白組，說明空白組的甜玉米中營養物質的轉化比較大，成熟度更高些。

2.5 對貯藏期間果實Vc含量的影響

圖4 膜處理對果實中可溶性固形物含量的影響Figure 4 Effect of film on the changes of soluble solids content ofsweet corn

圖5反映了不同處理對甜玉米抗壞血酸含量的影響。結果表明：隨著貯藏時間的延長，甜玉米中VC的含量呈明顯下降趨勢。不同處理方式，VC變化趨勢相類似，但空白組處理的VC下降最快。在第15天時，共混膜處理的甜玉米中VC含量為35mg／100g·FW，對照組為30mg／100g·FW，而空白組的含量較低，為23mg／100g·FW，且貯藏7d時，開始大幅下降。

2.6 對貯藏期間果實淀粉含量的影響

由圖6可知，所有樣品的淀粉含量在貯藏期間變化趨勢大致相同，都在貯藏前期迅速升高，其中，空白組樣品的淀粉含量明顯高于其他樣品，淀粉含量在第9天左右達到最高，這可能是由于甜玉米脫離植株后合成淀粉的關鍵酶被激活，導致部分可溶性糖轉化為淀粉的原因。之后淀粉含量緩慢下降，這可能是因為淀粉降解以維持甜玉米果實的呼吸等生命活動。經共混膜處理的果實，其淀粉含量上升明顯推遲，在貯藏第12天才出現，且淀粉含量比空白組弱。這可能是共混膜抑制了甜玉米的呼吸作用，降低了可溶性糖轉化為淀粉的速率。

圖5 膜處理對果實抗壞血酸含量的影響Figure 5 Effect of film on the changes of ascorbic acid content ofsweet corn

圖6 膜處理對果實淀粉含量的影響Figure 6 Effect of film on the changes of starch content of sweet corn

2.7 對貯藏期間果實總糖含量的影響

甜玉米中總糖含量高，是其甜味的主要來源。貯藏期間受呼吸作用、淀粉水解、水分損失等因素的影響而發生變化。圖7反映了不同處理對甜玉米果實總糖含量變化的影響。

圖7 膜處理對果實總糖含量的影響Figure 7 Effect of film on the changes of total sugar content of sweet corn

結果表明：不同保鮮方法處理的甜玉米，其總糖變化趨勢相似，貯藏期間甜玉米總糖的含量均呈逐漸降低趨勢。而空白組下降趨勢最明顯，共混膜處理的甜玉米含糖量轉化明顯變慢，共混膜處理（下降了18.3%）優于普通塑料膜處理（下降了23.4%）。主要原因是貯藏期間，果實的呼吸作用一直在進行，代謝消耗的作用導致果實總糖含量逐漸下降。

3 結論

共混膜處理能有效抑制甜玉米的呼吸強度，降低失重率，延緩果實硬度增加、減緩總糖、可溶性固形物、抗壞血酸含量的下降，推遲淀粉含量的升高，保鮮效果明顯，加上涂膜保鮮簡單、成本低、無污染，為甜玉米的保鮮提供一定的理論依據。由于受客觀條件的限制，共混膜保鮮處理甜玉米的中試需進一步擴大研究。

1 張紅芳.夏播甜玉米產量與品質性狀的形成及調控［D］.北京：中國農業大學，2005.

2 劉學銘，陳智毅，唐道邦.甜玉米的營養功能成分生物活性及保鮮加工研究進展［J］.廣東農業科學，2010（12）：90～94.

3 陳輝.鮮食甜玉米的常溫保鮮技術［J］.中國農村科技，2006（5）：25～25.

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5 張佳琪，黃灝，呂遠平，等.改性魔芋葡甘露聚糖涂膜在果蔬保鮮上的應用研究［J］.安徽農業科學，2011，39（23）：1 435～1 435.

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7 李亞娜，李瑞勇.殼聚糖涂膜對圣女果的保鮮性能研究［J］.包裝與食品機械，2011，29（3）：9～11.

8 李斌，謝筆鈞.脫乙酰基對天然魔芋葡甘聚糖分子形貌的影響［J］.功能高分子學報，2002，15（4）：447～450.

9 王春輝.微波預處理對甜玉米自發氣調保鮮的影響［D］.武漢：華中農業大學，2011.