江 敏，葉夏蘭，丘秋洪

（湛江師范學(xué)院化學(xué)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，廣東高校新材料工程技術(shù)開(kāi)發(fā)中心，廣東湛江524048）

殼聚糖-納米氧化鋅復(fù)合涂膜保鮮砂糖橘的研究

江 敏，葉夏蘭，丘秋洪

（湛江師范學(xué)院化學(xué)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，廣東高校新材料工程技術(shù)開(kāi)發(fā)中心，廣東湛江524048）

以殼聚糖為主要成膜材料，輔以納米氧化鋅，制備了一種新型、安全的涂膜劑殼聚糖——納米氧化鋅復(fù)合涂膜劑，研究和比較了用殼聚糖單膜處理及殼聚糖-納米氧化鋅復(fù)合膜處理對(duì)砂糖橘采后保鮮效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：殼聚糖-納米氧化鋅復(fù)合膜處理砂糖橘的總糖、總酸、VC含量及SOD酶活性均明顯高于殼聚糖單膜及對(duì)照組，呼吸強(qiáng)度顯著降低，在貯藏14d，砂糖橘的失重率為7.6%，好果率為97%。所以殼聚糖-納米氧化鋅復(fù)合涂膜可以顯著降低砂糖橘的采后呼吸作用，較好地保持了砂糖橘的營(yíng)養(yǎng)成分。

砂糖橘，殼聚糖，納米氧化鋅，涂膜，保鮮

砂糖橘又名十月橘，原產(chǎn)廣東四會(huì)，為嶺南佳果，深受消費(fèi)者歡迎[1]。由于其果皮薄而脆嫩、含水含糖量高的特點(diǎn)，極易受機(jī)械損傷和微生物侵染，給采后貯運(yùn)和流通帶來(lái)困難，因此采后保鮮是延長(zhǎng)砂糖橘品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)[2]。目前對(duì)砂糖橘的保鮮主要采用化學(xué)方法[3-4]，但存在有害物質(zhì)殘留[5]，對(duì)消費(fèi)者健康有一定的影響。殼聚糖是自然界存在的天然高分子物質(zhì)，作為一種新型無(wú)毒、天然的果蔬保鮮劑已經(jīng)廣泛應(yīng)用到水果保鮮中[6-7]。但是在對(duì)殼聚糖涂膜的研究和應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，殼聚糖作為涂膜劑仍存在一些問(wèn)題，殼聚糖膜的濕態(tài)機(jī)械強(qiáng)度較差，膜的強(qiáng)度、韌性不夠，透水率高[8]。本研究利用納米氧化鋅對(duì)殼聚糖進(jìn)行改性，使殼聚糖膜的力學(xué)性能、保濕性和抗菌性能等得到提高和改善，增強(qiáng)了殼聚糖復(fù)合膜的保鮮果蔬效果，使室溫下砂糖橘的保鮮時(shí)間得到延長(zhǎng)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

砂糖橘 采于廣東陽(yáng)江當(dāng)?shù)亻賵@，挑選大小均勻，成熟度一致，色橙黃，無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲(chóng)的果實(shí)；殼聚糖（脫乙酰度95%） 湛江市新臺(tái)興海洋生物食品有限公司；納米氧化鋅 浙江舟山明日納米材料有限公司；冰醋酸、鐵氰化鉀、愈創(chuàng)木酚、鹽酸、三羥甲基氨基甲烷、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、氫氧化鈉、可溶性淀粉、碘化鉀、焦性沒(méi)食子酸、草酸、乙酸鉛、乙二胺四乙酸二鈉 均為分析純；實(shí)驗(yàn)用水 均為去離子水。

XYJ_2型臺(tái)式高速離心機(jī) 江蘇省金壇市恒豐儀器制造有限公司；MP1100B電子天平 上海濟(jì)成分析儀器有限公司；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州澳華儀器有限公司；V-1100D可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海美普達(dá)儀器有限公司；DHG-9240A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；756MC型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.2 殼聚糖的涂膜處理

1.2.1 殼聚糖單膜及復(fù)合膜的制備

1.2.1.1 單膜 稱(chēng)取10g殼聚糖充分溶于少量1%醋酸溶液中，超聲波處理15min，使其均勻分散，定容于1L，制得1%的殼聚糖溶液，備用。

1.2.1.2 復(fù)合膜 稱(chēng)取10g殼聚糖充分溶于少量1%醋酸溶液中，加入2g納米氧化鋅，超聲波處理15min，使其均勻分散，定容于1L，制得1L的殼聚糖—納米氧化鋅復(fù)合膜溶液，備用。

1.2.2 砂糖橘的涂膜處理 于采收當(dāng)日，將砂糖橘分成三組，每組實(shí)驗(yàn)樣品數(shù)量大概200個(gè)，第一組是不加涂膜劑的空白處理作為對(duì)照，第二組用配制好的質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的殼聚糖溶液浸泡3min后撈出，第三組用配制好的殼聚糖—納米氧化鋅（1.0%殼聚糖、0.2%納米氧化鋅）復(fù)合膜液浸泡3min后撈出，即可在砂糖橘表面形成一層透明光亮均勻完整的薄膜，放于超凈工作臺(tái)用風(fēng)機(jī)吹干。將三組砂糖橘在室溫下放置貯藏。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

砂糖橘于采購(gòu)當(dāng)日分別進(jìn)行總糖、總酸、VC含量、呼吸強(qiáng)度、失重率、過(guò)氧化物歧化酶（SOD酶）活性指標(biāo)的測(cè)定，貯藏期間每2d測(cè)定1次，每次每組隨機(jī)抽取砂糖橘4個(gè)，重復(fù)3次。

1.3.1 好果率的測(cè)定 好果率（%）=（好果數(shù)/總果數(shù)）×100%

1.3.2 失重率的測(cè)定 稱(chēng)量法。失重率（%）=（失重質(zhì)量/原質(zhì)量）×100%

1.3.3 總糖含量的測(cè)定 蒽酮比色法[9]。

本研究51例疑似脊柱骨折患者相關(guān)數(shù)據(jù)錄入SPSS 19.0軟件之中，疑似脊柱骨折患者CT檢查與X線(xiàn)檢查診斷靈敏度、特異度、準(zhǔn)確性情況行χ2檢驗(yàn)，采用（n%）表示。組間差異性較高以P＜0.05為準(zhǔn)，對(duì)兩組間統(tǒng)計(jì)學(xué)意義實(shí)施判定。

1.3.4 VC含量的測(cè)定 2，6-二氯靛酚滴定法[10]。1.3.5 總酸的測(cè)定 酸堿滴定法[11]。

1.3.6 呼吸強(qiáng)度的測(cè)定 靜置法[12]。

1.3.7 SOD酶活性的測(cè)定 氮藍(lán)四唑法[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 好果率的變化

不同方式處理的砂糖橘在貯藏過(guò)程中好果率的變化情況見(jiàn)圖1。

圖1 不同涂膜劑對(duì)砂糖橘好果率的影響Fig.1 Effect of different plastics on fresh fruit ratio of Shatang mandarin

由圖1可知，在貯藏過(guò)程中，對(duì)照組的好果率呈不斷下降趨勢(shì)，貯藏14d，好果率為78%。而經(jīng)過(guò)涂膜處理的砂糖橘的好果率明顯高于對(duì)照，其中殼聚糖—納米氧化鋅涂膜組好果率為97%，比對(duì)照高19%。說(shuō)明殼聚糖—納米氧化鋅涂膜處理砂糖橘具有較好的保鮮效果，能更好地保持砂糖橘的商品價(jià)值。

2.2 失重率的變化

不同方式處理的砂糖橘在貯藏過(guò)程中失重率的變化結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 不同涂膜劑對(duì)砂糖橘失重率的影響Fig.2 Effect of different plastics on loss weigh ratio of Shatang mandarin

由圖2可知，貯藏期間，涂膜組、對(duì)照組失重率均逐漸上升，但對(duì)照組的失重率明顯高于涂膜組，而殼聚糖—納米氧化鋅復(fù)合膜處理砂糖橘的失重率低于殼聚糖單膜，這是因?yàn)橥磕ぷ柚沽怂值纳⑹?，而加入的納米氧化鋅較好地改善了殼聚糖膜的透水性。殼聚糖—納米氧化鋅復(fù)合膜處理砂糖橘在貯藏14d時(shí)，其失重率比對(duì)照低5.0%。

2.3 總糖含量的變化

圖3 不同涂膜劑對(duì)砂糖橘總糖含量的影響Fig.3 Effect of different plastics on total suger content of Shatang mandarin

由圖3可知，在貯藏過(guò)程中，砂糖橘中總糖含量呈相對(duì)平穩(wěn)的趨勢(shì)，這主要是由于糖的轉(zhuǎn)化和糖的代謝趨于平衡的狀態(tài)，對(duì)于砂糖橘的貯藏是有利的。從總糖含量來(lái)看，涂膜組總糖含量總體來(lái)說(shuō)高于對(duì)照，涂膜處理能較好地抑制砂糖橘中多糖物質(zhì)的呼吸氧化作用，殼聚糖—納米氧化鋅涂膜組總糖含量比對(duì)照高2.3%。

2.4 VC含量的變化

不同方式處理的砂糖橘在貯藏過(guò)程中VC含量的變化見(jiàn)圖4。

由圖4可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，砂糖橘中VC含量總的變化趨勢(shì)為下降。涂膜組對(duì)砂糖橘中VC含量保持效果總體來(lái)說(shuō)均優(yōu)于對(duì)照。說(shuō)明殼聚糖涂膜對(duì)果實(shí)與外界的氣體交換起抑制作用，而且通過(guò)納米氧化鋅對(duì)膜性能方面改進(jìn)后，復(fù)合膜內(nèi)部形成高CO2低O2的環(huán)境，從而使還原型VC不易被氧化。因此，殼聚糖—納米氧化鋅復(fù)合涂膜在貯藏后期較好地保留了砂糖橘的VC，在貯藏14d VC含量比對(duì)照提高8.2mg/100g。

圖4 不同涂膜劑對(duì)砂糖橘VC含量的影響Fig.4 EffectofdifferentplasticsonVCcontentofShatangmandarin

2.5 總酸含量的變化

不同方式處理的砂糖橘在貯藏過(guò)程中總酸含量的變化見(jiàn)圖5。

圖5 不同涂膜劑對(duì)砂糖橘總酸含量的影響Fig.5 Effect of different plastics on total acid content of Shatang mandarin

由圖5可知，隨著儲(chǔ)藏期的延長(zhǎng)，砂糖橘中的總酸含量大體呈下降趨勢(shì)，主要原因是果蔬中的有機(jī)酸作為呼吸基質(zhì)，是合成能量ATP的主要來(lái)源，同時(shí)也是細(xì)胞內(nèi)很多生化過(guò)程所需中間代謝物的提供者，因此總酸含量在達(dá)到最高點(diǎn)后均呈下降趨勢(shì)。經(jīng)涂膜處理的砂糖橘在貯藏期間總酸含量總體來(lái)說(shuō)明顯高于對(duì)照組，殼聚糖—納米氧化鋅復(fù)合涂膜的砂糖橘總酸含量保持較高，比對(duì)照組高0.045g/100g，說(shuō)明復(fù)合涂膜可以使呼吸代謝減慢，從而可以有效地延緩貯藏期間總酸含量的降低。

2.6 呼吸強(qiáng)度的變化

不同方式處理的砂糖橘在貯藏過(guò)程中呼吸強(qiáng)度的變化情況見(jiàn)圖6。

由圖6可以看出，對(duì)照組與涂膜組在室溫下呼吸強(qiáng)度變化趨勢(shì)相似，總體呈下降趨勢(shì)。整體來(lái)看，殼聚糖涂膜組的砂糖橘呼吸強(qiáng)度在整個(gè)采后階段均低于對(duì)照，說(shuō)明殼聚糖涂膜后由于膜的阻礙作用，較好地抑制了砂糖橘呼吸作用。與殼聚糖涂膜組相比，殼聚糖—納米氧化鋅涂膜組在整個(gè)貯藏過(guò)程能更好地保持較低的呼吸強(qiáng)度，這個(gè)與加入的納米氧化鋅對(duì)其膜性質(zhì)的改善密切相關(guān)。砂糖橘貯藏14d時(shí)，殼聚糖—納米氧化鋅涂膜組的呼吸強(qiáng)度比對(duì)照組的呼吸強(qiáng)度低2.7mg/kg·h。

圖6 不同涂膜劑對(duì)砂糖橘呼吸強(qiáng)度的影響Fig.6 Effect of different plastics on respiration rate of Shatang mandarin

2.7 SOD酶活性的變化

不同方式處理的砂糖橘在貯藏過(guò)程中SOD酶活性的變化見(jiàn)圖7。

圖7 不同涂膜劑對(duì)砂糖橘過(guò)氧化物歧化酶（SOD酶）活性的影響Fig.7 Effect of different plastics on SOD activity of Shatang mandarin

SOD酶能清除水果體內(nèi)產(chǎn)生的自由基，它的活性隨果實(shí)的衰老而下降。由圖7可知，對(duì)照和涂膜處理的砂糖橘的SOD活性總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，對(duì)照的下降速度較快，而殼聚糖—納米氧化鋅涂膜組較殼聚糖涂膜組和對(duì)照組相對(duì)較慢，說(shuō)明殼聚糖—納米氧化鋅涂膜組可以抑制SOD活性的下降。其原因可能是殼聚糖—納米氧化鋅涂膜處理后，在砂糖橘的表面形成很薄的半透膜，能阻止氧氣通過(guò)，減少果實(shí)內(nèi)產(chǎn)生的超氧陰離子自由基的緣故。在貯藏14d，殼聚糖—納米氧化鋅涂膜處理的砂糖橘的SOD酶活力為99.43U/g，比對(duì)照高20.57U/g。

3 結(jié)論

3.1 殼聚糖—納米氧化鋅涂膜保鮮砂糖橘在室溫條件下（溫度30℃，濕度85%）貯藏第14d時(shí)，其總糖，總酸、VC含量及SOD酶活性均高于殼聚糖涂膜組和對(duì)照組，好果率達(dá)97%，失重率為7.6%，明顯優(yōu)于對(duì)照，說(shuō)明復(fù)合涂膜可以降低砂糖橘的采后呼吸作用，保持砂糖橘營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)砂糖橘的保鮮有較好作用，且復(fù)合涂膜處理效果優(yōu)于殼聚糖單膜。

3.2 與殼聚糖單膜相比，殼聚糖—納米氧化鋅復(fù)合膜的持水性、透光性得到改善，這對(duì)減少果蔬的有氧呼吸、延緩呼吸高峰的出現(xiàn)，保持水果的風(fēng)味有較好的作用，使砂糖橘的保鮮期得到明顯的延長(zhǎng)。

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Study on the preservation effect of chitosan and nano-ZnO compound coating on Shatang mandarin

JIANG Min，YE Xia-lan，QIU Qiu-hong
（Chemistry Science and Technology School，Zhanjiang Normal University，Development Center for New Materials Engineeringamp;Technology in Universities of Guangdong，Zhanjiang 524048，China）

Chitosan was chosen as the main film-forming material，supplemented with nano ZnO to prepare a new type and safe preservative--compound film agent of chitosan-nano ZnO.The preservation effects of coating on Shatang mandarin with chitosan and chitosan-nano ZnO were studied and compared at room condition（temperature 30℃，humidity 85%）.The results showed that the total suger，total acid，VCcontent and SOD activity were significantly higher than chitosan and control.Respiration rate was lower than chitosan and control，loss weigh rate was 7.6%，fresh fruit was 97%.It was known that chitosan-nano ZnO film could significantly reduce Shatang mandarin post harvest respiration and well keep nutrients of Shatang mandarin.

Shatang mandarin；chitosan；nano zinc oxide；coating；preservation

TS255.3

A

1002-0306（2012）01-0348-04

2011－08－23

江敏（1977-），女，碩士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：食品功能成分的制備與應(yīng)用及食品的加工與保鮮。