殼聚糖涂膜對無花果冷藏保鮮效果的研究

孟憲昉，吳子健，張晴晴，劉斌

（1.天津商業(yè)大學理學院，天津300134；2.天津商業(yè)大學生物技術與食品科學學院，天津市食品生物技術重點實驗室，天津300134；3.天津市制冷技術重點實驗室，天津商業(yè)大學，天津300134）

無花果（Ficus carica Linn.），亦稱“圣果”，是一種具有很高營養(yǎng)與藥用價值的桑科榕屬植物果實，其所含的活性成分具有防癌抗癌、防治心血管疾病、降血壓等功能[1]，深受廣大消費者的喜愛。但是無花果的采收通常在其幾乎完全成熟時實施，且成熟果實含水較高，極易受損的果皮難以保護內在的果肉，這些特殊性造成了無花果鮮果極易腐爛且貯藏困難，例如：常溫下無花果儲存期僅為1 d～2 d，即便低溫下（0℃～10℃）也不會超過10 d[2-4]。這些都大大限制了無花果的銷售與應用，嚴重影響著其經濟價值。利用可食性天然保鮮膜對果蔬進行有效的保鮮日益成為一種趨勢，特別是殼聚糖為代表的天然產物保鮮劑具有無毒、可環(huán)保性、原料豐富且成本較低等諸多的優(yōu)點，日益受到愈來愈受果蔬保鮮的認可和重視[5-6]。因此，研究殼聚糖涂膜技術對無花果冷藏保鮮效果的影響具有一定的必要性和實際應用意義。

1 材料與方法

1.1 實驗材料與設備

無花果：取自山東煙臺市；殼聚糖、3，5-二硝基水楊酸、2，6-二氯靛酚、愈創(chuàng)木酚：sigma公司；其他試劑均為國產分析純。

AUW120D型電子天平：日本島津公司；WFZ800-D3B紫外可見分光光度計：北京瑞利分析儀器公司；FE20型pH計：梅特勒-托利多儀器上海有限公司；LRH-250-Ⅱ生化培養(yǎng)箱：廣東省醫(yī)療器械廠；LDZX-40SCI立式電熱壓力蒸汽滅菌鍋：上海申安醫(yī)療器械廠；HWS24型電熱恒溫水浴鍋、DHP-9162型電熱恒溫干燥箱：上海一恒科技有限公司；FA25型高速剪切分散乳化機：上海弗魯克流體機械制造有限公司；XW-80A微型漩渦混合儀：上海滬西分析儀器廠有限公司；UDK159全自動凱氏定氮儀：意大利VELP公司；3-18K低溫高速離心機：德國Sigma公司。

1.2 無花果殼聚糖涂膜保鮮過程

采摘并選取果重為（200.000±1.000）g的無花果，立即用沾有無菌生理鹽水的無菌紗布將果實表面清理干凈，再拭干多余水份，果實晾干稱量后以每組150個果分為對照組（未經水溶性殼聚糖涂抹處理）和殼聚糖處理組，殼聚糖處理組果實用1.5%殼聚糖溶液（溶液溫度55℃）涂膜處理，待涂層晾干形成后，與對照組果實一起置于專用果盒內密封，并放在4℃下貯存。定期稱重并取樣測定保鮮指標。

1.3 多酚氧化酶活力的測定

貯存期內，每隔2 d取樣5.000 g果實肉，置于適量預冷的磷酸鹽緩沖液（pH5.5，0.5 mol/L）研磨勻漿，勻漿液離心（4 000 r/min，4℃）10 min，取上清液，沉淀再用5.00 mL緩沖液提取2次并離心取上清，合并3次上清并定容至25.00 mL，按照劉萍等[7]方法提取并測定多酚氧化酶活力。

1.4 無花果總酸度的測定[8]

貯存期內，每隔2 d取樣40.000 g果肉，加入40 mL純水研磨成勻漿，移入250 mL容量瓶中，75℃～80℃水浴30 min，冷卻后定容搖勻并過濾，收集濾液，用0.01 mol/L標準NaOH溶液滴定來測定總酸度。

1.5 無花果還原糖含量的測定[9]

貯存期，每隔2 d取樣2.000 g果肉，放入研缽中研磨至糊狀，用水轉移入10 0mL容量瓶，當體積接近70 mL時，加2滴～3滴甲基紅指示劑。然后將容量瓶置于80℃水浴30 min，將果肉內的還原糖充分提取出來，然后冷卻定容至100 mL，搖勻離心（4 000 r/min）10 min，取上清液。根據(jù)菲林試劑比色法測定還原性糖含量。

1.6 VC的測定[10]

貯存期內，每隔2 d，取無花果可食部分30.000 g，置于30.00 mL草酸溶液（20 g/L）中，組織勻漿并樣品轉移至100 mL容量瓶，并用草酸溶液（10 g/L）稀釋定容至刻度線，搖勻過濾。按照2，6-二氯靛酚滴定法測定無花果果肉中的VC含量。

1.7 無花果內蛋白質含量的測定[11]

貯存期內，每隔2 d取樣10.000 g按照凱氏定氮法測定無花果中蛋白質含量。

2 結果與討論

2.1 殼聚糖涂膜對果實失重率的影響

殼聚糖涂膜對失重率變化的影響如圖1所示。

圖1 殼聚糖涂膜對貯藏期間無花果失重率的影響Fig.1 Effect of chitosan coating on receptaculum fici caricae weight loss during preservation

無花果10 d貯存期內，每隔2天取樣精確稱量，得到其質量的變化，按如下公式計算：

貯存10 d內實驗組與對照組的無花果對比顯示：殼聚糖涂膜能有效降低無花果貯存時的失重率，降低范圍為0.86%～1.73%，且在貯存6 d時實驗組失重率最低，為1.48%。殼聚糖具有一定的憎水性并且能穩(wěn)定的在無花果表面形成的薄膜，能制止果實內部水分的遷移，減少了水分的損失；另一方面較為致密的膜也能抑制果實的氣體交換，殼聚糖膜對CO2透過能力較差，無花果所釋放出的CO2被阻隔在膜內側，使CO2濃度升高，有效降低呼吸強度。因此能有效降低失重率，保證果實鮮度[12-13]。

2.2 殼聚糖涂膜對貯存期內果實中多酚氧化酶（PPO）活性的影響

殼聚糖涂膜對果實貯存期多酚氧化酶（PPO）活性的抑制作用結果如圖2所示。

圖2 殼聚糖涂膜對果實貯存期多酚氧化酶（PPO）活性的影響Fig.2 Effect of chitosan coating on polyphenol oxidase activity in receptaculum fici caricae during preservation

實驗組和對照組的果實隨著貯存時間延長會使得其果肉中的PPO活性提高，但經殼聚糖涂膜處理的實驗組果實PPO活性的變化較對照組低，特別是貯存10 d，實驗組PPO活性較對照組低約10.89 U，說明殼聚糖涂膜延緩了PPO活性的提高速率。果實組織發(fā)生褐變主要是PPO催化果實中的單寧物質氧化生成有色物質的結果，嚴重降低食果的外觀性以及風味特點。而殼聚糖成膜形成致密層有效降低O2分壓，緩解果實的褐變[12，14]。

2.3 殼聚糖涂膜對貯存期內果實中過氧化物酶（POD）的影響

殼聚糖涂膜對貯存期內果實中過氧化物酶（POD）的影響如圖3所示。

圖3 殼聚糖涂膜對果實貯存期過氧化物酶（POD）活性的影響Fig.3 Effect of chitosan coating on peroxydase activity in receptaculum fici caricae during preservation

實驗組和對照組的果實隨著貯存時間延長也會使得其果肉中POD活性提高，但經殼聚糖涂膜處理的實驗組果實POD活性較對照組低，在第十天實驗組較對照組的POD活性約低8.42 U，說明殼聚糖涂膜可以延緩POD活性的升高。通常在過氧化氫存在下，POD可催化吲哚乙酸的氧化分解以及葉綠素、多酚的氧化和聚合，其的活性高低標示著果實是否成熟或衰老，是果實內一種重要的衰老參數(shù)酶，并且其活性的增高也會加劇果肉組織的褐變[15]。

2.4 殼聚糖涂膜對貯存期內果實總酸度的影響

殼聚糖涂膜對貯存期內果實總酸度的影響如圖4所示。

貯藏期內實驗組和對照組果實的總酸度均隨貯藏時間的延長而降低，而且殼聚糖涂膜對于總酸度變化的影響不大，特別是冷藏10 d的時候，兩組差別不大。可能殼聚糖涂膜法無法控制有機酸類物質的氧化分解，這是需要進一步解決的問題。

2.5 殼聚糖涂膜對貯存期內果實VC含量的影響

殼聚糖涂膜對貯存期內果實VC含量的影響如圖5所示。

圖4 殼聚糖涂膜對貯存期內果實中總酸度的影響Fig.4 Effect of chitosan coating on total acidity in receptaculum fici caricae during preservation

圖5 殼聚糖涂膜對貯存期內果實中VC含量的影響Fig.5 Eeffect of chitosan coating on the content of vitamin C in receptaculum fici caricae during preservation

無花果貯藏過程中，實驗組與對照組的VC含量均隨貯藏時間的延長而降低，但實驗組的VC含量始終高于對照組，而且下降趨勢比對照組緩慢。通常無花果中含有促使VC氧化的酶，殼聚糖膜減少了果實在膜內外的氣體交換，故降低了膜內O2濃度，減少了VC的氧化[15]。

2.6 殼聚糖涂膜對貯存期內果實蛋白質和還原糖含量的影響

殼聚糖涂膜對貯存期內果實蛋白質含量的影響如圖6所示。

圖6 殼聚糖涂膜對貯存期內果實中蛋白質含量的影響Fig.6 Eeffect of chitosan coating on protein content in receptaculum fici caricae during preservation

無花果貯藏過程中，實驗組與對照組的蛋白質含量均隨貯藏時間的延長而降低，但實驗組的蛋白質含量始終高于對照組，并且下降趨勢較對照組相對緩慢，實驗組蛋白質含量的變化表明殼聚糖涂膜法可減少無花果蛋白質的損失。

而殼聚糖涂膜對貯存期內果實還原糖含量的影響如圖7所示。

圖7 殼聚糖涂膜對貯存期內果實中還原糖含量的影響Fig.7 Effect of chitosan coating on reducing sugar content in receptaculum fici caricae during preservation

實驗組還原糖含量較對照組低，且隨著時間的延長降低的程度較大，在貯存10 d時降低了9.39%。殼聚糖涂膜對于果實保鮮時還原糖含量變化的影響有不同趨勢的研究報道：一種研究結果認為殼聚糖涂膜的實驗組果實中的還原糖含量較未處理的對照組高，如1998年Kittur等[16]研究殼聚糖涂膜對香蕉的保鮮效果以及2002年Srinivasa等[17]研究殼聚糖涂膜對芒果的保鮮效果；另一種研究結果則相反，如2010年王國武等[18]研究殼聚糖對無花果保鮮效果的影響所得結果。可能的原因是各自殼聚糖涂膜方式的不同，本研究與Kittur以及Srinivasa是將果實在殼聚糖溶液進行浸漬，這種方法有利于降低果實在貯存冷藏時的新陳代謝[5]。

3 結論

殼聚糖涂膜處理可有效防止無花果失重率的增加；降低了多酚氧化酶和過氧化物酶的活性；有效維持了無花果總酸度、VC含量以及蛋白質含量，降低了還原糖含量。

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