丁香及甘草提取液與殼聚糖季銨鹽復(fù)合涂膜對(duì)藍(lán)莓的保鮮作用

(青島工學(xué)院食品工程學(xué)院,山東青島 266300)

藍(lán)莓(Blueberry)又名篤實(shí)、越橘,果皮及果肉中含多種維生素、花青素、黃酮類化合物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生物活性成分,具有預(yù)防癌癥、心血管疾病等良好的保健功能[1-3]。然而藍(lán)莓果實(shí)由于果皮較薄等原因,采后易變軟,且蒂部易感染真菌,導(dǎo)致貨架期較短,損失率較高,影響了藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,所以需要對(duì)藍(lán)莓果實(shí)的采后貯藏保鮮技術(shù)進(jìn)行研究,以減緩其在貯藏期間的品質(zhì)變化,從而延長(zhǎng)貨架期,提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值[4]。

涂膜保鮮法因其成本低、操作簡(jiǎn)單、安全性高等優(yōu)點(diǎn)引起廣大研究者的興趣,將其與低溫冷藏相結(jié)合,可以更好的延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏時(shí)間。目前對(duì)殼聚糖涂膜保鮮果蔬的研究比較廣泛,Mayra等[5]研究發(fā)現(xiàn)含有殼聚糖的多層涂膜可以延長(zhǎng)鮮切菠蘿的貨架期;Luksiene等[6]研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖涂膜可以延長(zhǎng)草莓的保質(zhì)期3 d,而不會(huì)影響其品質(zhì);王磊明等[7]研究發(fā)現(xiàn)對(duì)藍(lán)莓進(jìn)行殼聚糖涂膜可以延長(zhǎng)藍(lán)莓的貯藏期。而殼聚糖季銨鹽作為殼聚糖的衍生物具有更好的水溶性、保濕性、成膜性、機(jī)械特性、抑菌特性等,有利于食用前的清洗,在果蔬保鮮效果上也更加優(yōu)越[8-9]。Britto等[10]研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖季銨鹽對(duì)鮮切蘋(píng)果具有較好的保鮮效果;王香愛(ài)等[11]用殼聚糖季銨鹽涂膜保鮮黃瓜,15 d后黃瓜的失重率為5.6%,而鮑會(huì)梅[12]用殼聚糖保鮮黃瓜,10 d后黃瓜的失重率為8.1%。李翠萍等[13]研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖季銨鹽(HTCC)涂膜對(duì)藍(lán)莓的保鮮效果優(yōu)于殼聚糖涂膜。因藍(lán)莓在貯藏過(guò)程中易受氧化作用和真菌侵害而影響其品質(zhì),有研究表明天然植物提取液中的丁香和甘草提取液具有較好的抗氧化和抑菌作用[14-16],且李婷婷[17]研究得出由0.5%甘草和0.5%殼聚糖組成的復(fù)合保鮮劑可有效延長(zhǎng)鯉魚(yú)片貨架期3 d左右;張菊華等[18]研究得到在殼聚糖中添加0.5%的丁香提取液可以較好的提高對(duì)藍(lán)莓的貯藏保鮮效果。為了增強(qiáng)HTCC涂膜對(duì)藍(lán)莓的保鮮效果,更好的延長(zhǎng)其貨架期,本研究在 HTCC涂膜中分別添加0.5%的丁香和甘草提取液,研究這兩種復(fù)合涂膜對(duì)藍(lán)莓的保鮮效果,以期得到較好的藍(lán)莓保鮮劑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

藍(lán)莓 清晨采自山東省青島市藍(lán)莓園,選取八成熟、無(wú)損傷、果粉基本完整及大小均勻的果實(shí),在16 ℃下預(yù)冷4 h備用;殼聚糖季銨鹽(HTCC) 食品級(jí),浙江澳興生物科技有限公司;丁香、甘草 市售優(yōu)級(jí)品,無(wú)霉變、無(wú)蟲(chóng)蛀、干燥。

722型可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海菁華科技儀器有限公司;CT 質(zhì)構(gòu)儀 美國(guó)Brookfield公司;200Y中藥材打粉機(jī) 康市鉑歐五金制品有限公司;RE-52C型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;LC-20A高效液相色譜儀 日本島津公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 丁香、甘草提取液的制備 分別將干燥的丁香和甘草加工成粉,過(guò)60目篩。分別取10 g已過(guò)篩的粉末裝入濾紙筒內(nèi),置于索氏提取器中,按照料液比1∶12 (m/V)加入120 mL 65%的乙醇溶液,回流提取4 h,后將提取液過(guò)濾,60 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至稠狀物,蒸餾水定容至20 mL,提取液濃度為0.5 g/mL,置于冰箱中備用[19]。

1.2.2 HTCC涂膜液的配制 未添加提取液的HTCC涂膜液的配制:稱取HTCC 50 g,加入蒸餾水?dāng)嚢枞芙獠⒓又量傎|(zhì)量為2000 g,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的HTCC涂膜液。

添加提取液的HTCC涂膜液的配制:準(zhǔn)確稱取HTCC 50 g,加入一定量的蒸餾水?dāng)嚢枞芙?然后加入1.2.1提取的丁香和甘草提取液,混合,加蒸餾水至2000 g,分別得到丁香和甘草提取液最終濃度為0.5%的HTCC涂膜液。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)分組及處理方法 將藍(lán)莓果實(shí)隨機(jī)分為3組,每組2 kg,分別在添加丁香提取液的HTCC涂膜液、添加甘草提取液的HTCC涂膜液及不添加提取液的HTCC涂膜液中浸蘸1 min,取出后于室溫下通風(fēng)晾干,然后分裝于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)藍(lán)莓盒中,每盒125 g。以不添加提取液的HTCC涂膜液處理的藍(lán)莓果實(shí)作為對(duì)照組。在4 ℃下貯藏,每4 d取樣一次,測(cè)定失重率、硬度、花青素含量、VC含量和呼吸強(qiáng)度,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次[20]。

1.2.4 測(cè)定方法 失重率:采用稱重法。失重率為貯藏后的藍(lán)莓重量與貯藏前藍(lán)莓重量的百分比;硬度:采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定,選用TA-10探頭(直徑12.7 mm),測(cè)定速度設(shè)定為1.0 mm/s;花青素含量:采用分光光度法進(jìn)行測(cè)定[21];VC含量:采用高效液相色譜法測(cè)定[22];呼吸強(qiáng)度:采用靜置法測(cè)定[23]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Origin 9.0和SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,所有數(shù)值均為三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)值的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 HTCC復(fù)合天然植物提取液對(duì)藍(lán)莓失重率的影響

失重率的大小可以反映果蔬的新鮮程度。由圖1可以看出,各組失重率均逐漸增加,其中前12 d增加的幅度較大,12 d后增加的幅度較小,且對(duì)照組增加的最多。總體來(lái)看,兩個(gè)處理組藍(lán)莓的失重率顯著(P<0.05)小于對(duì)照組,其中添加丁香提取液處理組藍(lán)莓的失重率最小,與其它組有顯著性差異(P<0.05)。在第20 d時(shí),添加丁香提取液處理組藍(lán)莓的失重率為添加甘草提取液處理組的83.87%,為對(duì)照組的71.65%。由此可見(jiàn),添加丁香和甘草提取液的HTCC涂膜可以更好的減小藍(lán)莓的失重率,可能是因?yàn)檫@兩種提取液都有一定的抗氧化性[14-15],可以減緩細(xì)胞膜被氧化破壞的程度,從而減少水分的散失。有利于藍(lán)莓的保鮮[24]。

圖1 HTCC復(fù)合天然植物提取液對(duì)藍(lán)莓失重率的影響Fig.1 Effects of HTCC combination with natural plant extracts on the weight loss rate of blueberry fruits注:同一貯藏時(shí)間下，不同組數(shù)據(jù) 差異顯著，P<0.05；圖2～圖5同。

2.2 HTCC復(fù)合天然植物提取液對(duì)藍(lán)莓硬度的影響

果蔬采后硬度的大小會(huì)直接影響其品質(zhì),從而影響其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。由圖2可見(jiàn),藍(lán)莓果實(shí)的硬度隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。其中添加丁香提取液組的藍(lán)莓果實(shí)硬度下降的最緩慢,從第8 d后與其它組有顯著性差異(P<0.05);添加甘草提取液處理組的硬度與對(duì)照組相差不大,二者間無(wú)顯著性差異(P<0.05)。Abugoch等[25]認(rèn)為引起藍(lán)莓采后硬度降低的重要原因是水分損失。由2.1可知,添加丁香提取液處理組的失重率顯著低于其他組,因此該組藍(lán)莓的硬度最大。由此可得,添加丁香提取液與甘草提取液的HTCC涂膜相比,具有較好的保水性,可延緩藍(lán)莓硬度的降低。

圖2 HTCC復(fù)合天然植物提取液對(duì)藍(lán)莓硬度的影響Fig.2 Effects of HTCC combination with natural plant extracts on the hardness of blueberry fruits

2.3 HTCC復(fù)合天然植物提取液對(duì)藍(lán)莓花青素的影響

果實(shí)在成熟的過(guò)程中葉綠素會(huì)不斷分解,而花青素含量會(huì)不斷增加,花青素含量的變化反映了果實(shí)的成熟程度。由圖3可見(jiàn),各組花青素的含量呈先減少后增加再減少的趨勢(shì)。在第4 d時(shí)含量低于剛貯藏時(shí),第8 d時(shí)開(kāi)始增加,到第12 d時(shí)達(dá)到最大值。這可能是因?yàn)?貯藏初期,因氧化作用和呼吸作用,藍(lán)莓中的部分花青素發(fā)生分解導(dǎo)致含量減少;在貯藏過(guò)程中,隨著藍(lán)莓成熟度增加,花青素的合成速度加快且大于分解速度,導(dǎo)致其含量增加;貯藏后期,花青素的分解速度大于合成速度,又導(dǎo)致花青素含量下降[26]。復(fù)合涂膜處理組的花青素含量變化比對(duì)照組緩慢,且添加丁香提取液處理組花青素含量的變化趨勢(shì)最平緩,具有較好的保鮮效果,其中在第12 d時(shí),該組花青素含量升高的最少,與其它組有顯著性差異(P<0.05)。花青素位于藍(lán)莓表皮,丁香和甘草提取液具有抑菌性和抗氧化性[14-16],其一方面可以有效地抑制微生物對(duì)藍(lán)莓表皮的侵害,另一方面可以延緩藍(lán)莓衰老,因此花青素含量相對(duì)對(duì)照組變化較為平緩。

圖3 HTCC復(fù)合天然植物提取液對(duì)藍(lán)莓花青素的影響Fig.3 Effects of HTCC combination with natural plant extracts on the anthocyanin content of blueberry fruits

2.4 HTCC復(fù)合天然植物提取液對(duì)藍(lán)莓VC含量的影響

藍(lán)莓中含有豐富的VC,但VC非常不穩(wěn)定,在貯藏過(guò)程中容易被氧化分解,從而降低藍(lán)莓的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,影響其品質(zhì)。由圖4可見(jiàn),在貯藏期間,各組藍(lán)莓中VC含量均逐漸降低。總體來(lái)看,添加提取液處理組中VC含量要高于對(duì)照組,且添加丁香提取液處理組中的VC含量相對(duì)較高。在第12 d時(shí),添加丁香提取液處理組VC的含量分別為添加甘草提取液處理組和對(duì)照組的1.21和1.31倍,具有顯著性差異(P<0.05)。因此,與對(duì)照組相比,涂膜中添加丁香和甘草提取液可以延緩VC含量的降低,因?yàn)槎∠愫透什萏崛∫褐泻芯哂锌寡趸缘狞S酮、多酚等物質(zhì)[27-28],可以清除自由基從而保護(hù)VC不被氧化。由圖4可知，添加丁香提取液處理組中藍(lán)莓的VC含量高于添加甘草提取液處理組,更有利于藍(lán)莓營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的保留。

圖4 HTCC復(fù)合天然植物提取液對(duì)藍(lán)莓VC含量的影響 Fig.4 Effects of HTCC combination with natural plant extracts on the VC content of blueberry fruits

2.5 HTCC復(fù)合天然植物提取液對(duì)藍(lán)莓呼吸強(qiáng)度的影響

呼吸強(qiáng)度的大小可以反映呼吸作用的強(qiáng)弱,可用來(lái)衡量果蔬衰老的速度。如圖5所示,各組呼吸強(qiáng)度隨著貯藏時(shí)間的增加均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),各組在第4 d時(shí)達(dá)到最大值,且各組的呼吸強(qiáng)度總體上相差不大,沒(méi)有顯著性差異。由此可見(jiàn)在HTCC涂膜液中加入丁香和甘草提取液對(duì)呼吸強(qiáng)度基本沒(méi)有影響,可能是藍(lán)莓呼吸強(qiáng)度的大小主要由涂膜的透氣性決定的,提取液的加入對(duì)HTCC涂膜的透氣性沒(méi)有影響。因而,與對(duì)照組相比,復(fù)合涂膜處理組的呼吸強(qiáng)度基本沒(méi)有變化。

圖5 HTCC復(fù)合天然植物提取液對(duì)藍(lán)莓呼吸強(qiáng)度的影響Fig.5 Effects of HTCC combination with natural plant extracts on the respiratory intensity of blueberry fruits

3 結(jié)論

添加丁香和甘草提取液的HTCC涂膜與未添加提取液的HTCC涂膜相比對(duì)藍(lán)莓的呼吸強(qiáng)度基本沒(méi)有影響,但可有效降低失重率,減少VC含量和硬度的降低程度,保鮮20 d時(shí)減緩花青素的變化,具有較好的保鮮效果。且添加丁香提取液處理組的保鮮效果要好于添加甘草提取液處理組,因此0.5%的丁香提取液可以使HTCC涂膜對(duì)藍(lán)莓的保鮮效果提高,能夠延緩藍(lán)莓衰老。