孟憲昉,吳子健,張晴晴,劉斌
(1.天津商業(yè)大學(xué)理學(xué)院,天津300134;2.天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院,天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津300134;3.天津市制冷技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津商業(yè)大學(xué),天津300134)
無(wú)花果(Ficus carica Linn.),亦稱“圣果”,是一種具有很高營(yíng)養(yǎng)與藥用價(jià)值的??崎艑僦参锕麑?shí),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(fèi)者的喜愛(ài)。但是無(wú)花果的采收通常在其幾乎完全成熟時(shí)實(shí)施,且成熟果實(shí)含水較高,極易受損的果皮難以保護(hù)內(nèi)在的果肉,這些特殊性造成了無(wú)花果鮮果極易腐爛且貯藏困難,例如:常溫下無(wú)花果儲(chǔ)存期僅為1 d~2 d,即便低溫下(0℃~10℃)也不會(huì)超過(guò)10 d[2-4]。這些都大大限制了無(wú)花果的銷售與應(yīng)用,嚴(yán)重影響著其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。利用可食性天然保鮮膜對(duì)果蔬進(jìn)行有效的保鮮日益成為一種趨勢(shì),特別是殼聚糖為代表的天然產(chǎn)物保鮮劑具有無(wú)毒、可環(huán)保性、原料豐富且成本較低等諸多的優(yōu)點(diǎn),日益受到愈來(lái)愈受果蔬保鮮的認(rèn)可和重視[5-6]。因此,研究殼聚糖涂膜技術(shù)對(duì)無(wú)花果冷藏保鮮效果的影響具有一定的必要性和實(shí)際應(yīng)用意義。
無(wú)花果:取自山東煙臺(tái)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(guó)產(chǎn)分析純。
AUW120D型電子天平:日本島津公司;WFZ800-D3B紫外可見(jiàn)分光光度計(jì):北京瑞利分析儀器公司;FE20型pH計(jì):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(jī):上海弗魯克流體機(jī)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(dòng)凱氏定氮儀:意大利VELP公司;3-18K低溫高速離心機(jī):德國(guó)Sigma公司。
采摘并選取果重為(200.000±1.000)g的無(wú)花果,立即用沾有無(wú)菌生理鹽水的無(wú)菌紗布將果實(shí)表面清理干凈,再拭干多余水份,果實(shí)晾干稱量后以每組150個(gè)果分為對(duì)照組(未經(jīng)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(shí)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(duì)照組果實(shí)一起置于專用果盒內(nèi)密封,并放在4℃下貯存。定期稱重并取樣測(cè)定保鮮指標(biāo)。
貯存期內(nèi),每隔2 d取樣5.000 g果實(shí)肉,置于適量預(yù)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(cè)定多酚氧化酶活力。
貯存期內(nèi),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(guò)濾,收集濾液,用0.01 mol/L標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定來(lái)測(cè)定總酸度。
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(zhuǎn)移入10 0mL容量瓶,當(dāng)體積接近70 mL時(shí),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(nèi)的還原糖充分提取出來(lái),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(cè)定還原性糖含量。
貯存期內(nèi),每隔2 d,取無(wú)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(zhuǎn)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(guò)濾。按照2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定無(wú)花果果肉中的VC含量。
貯存期內(nèi),每隔2 d取樣10.000 g按照凱氏定氮法測(cè)定無(wú)花果中蛋白質(zhì)含量。
殼聚糖涂膜對(duì)失重率變化的影響如圖1所示。
圖1 殼聚糖涂膜對(duì)貯藏期間無(wú)花果失重率的影響Fig.1 Effect of chitosan coating on receptaculum fici caricae weight loss during preservation
無(wú)花果10 d貯存期內(nèi),每隔2天取樣精確稱量,得到其質(zhì)量的變化,按如下公式計(jì)算:
貯存10 d內(nèi)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的無(wú)花果對(duì)比顯示:殼聚糖涂膜能有效降低無(wú)花果貯存時(shí)的失重率,降低范圍為0.86%~1.73%,且在貯存6 d時(shí)實(shí)驗(yàn)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(wú)花果表面形成的薄膜,能制止果實(shí)內(nèi)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(shí)的氣體交換,殼聚糖膜對(duì)CO2透過(guò)能力較差,無(wú)花果所釋放出的CO2被阻隔在膜內(nèi)側(cè),使CO2濃度升高,有效降低呼吸強(qiáng)度。因此能有效降低失重率,保證果實(shí)鮮度[12-13]。
殼聚糖涂膜對(duì)果實(shí)貯存期多酚氧化酶(PPO)活性的抑制作用結(jié)果如圖2所示。
圖2 殼聚糖涂膜對(duì)果實(shí)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(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的果實(shí)隨著貯存時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)使得其果肉中的PPO活性提高,但經(jīng)殼聚糖涂膜處理的實(shí)驗(yàn)組果實(shí)PPO活性的變化較對(duì)照組低,特別是貯存10 d,實(shí)驗(yàn)組PPO活性較對(duì)照組低約10.89 U,說(shuō)明殼聚糖涂膜延緩了PPO活性的提高速率。果實(shí)組織發(fā)生褐變主要是PPO催化果實(shí)中的單寧物質(zhì)氧化生成有色物質(zhì)的結(jié)果,嚴(yán)重降低食果的外觀性以及風(fēng)味特點(diǎn)。而殼聚糖成膜形成致密層有效降低O2分壓,緩解果實(shí)的褐變[12,14]。
殼聚糖涂膜對(duì)貯存期內(nèi)果實(shí)中過(guò)氧化物酶(POD)的影響如圖3所示。
圖3 殼聚糖涂膜對(duì)果實(shí)貯存期過(guò)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(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的果實(shí)隨著貯存時(shí)間延長(zhǎng)也會(huì)使得其果肉中POD活性提高,但經(jīng)殼聚糖涂膜處理的實(shí)驗(yàn)組果實(shí)POD活性較對(duì)照組低,在第十天實(shí)驗(yàn)組較對(duì)照組的POD活性約低8.42 U,說(shuō)明殼聚糖涂膜可以延緩POD活性的升高。通常在過(guò)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(biāo)示著果實(shí)是否成熟或衰老,是果實(shí)內(nèi)一種重要的衰老參數(shù)酶,并且其活性的增高也會(huì)加劇果肉組織的褐變[15]。
殼聚糖涂膜對(duì)貯存期內(nèi)果實(shí)總酸度的影響如圖4所示。
貯藏期內(nèi)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組果實(shí)的總酸度均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,而且殼聚糖涂膜對(duì)于總酸度變化的影響不大,特別是冷藏10 d的時(shí)候,兩組差別不大??赡軞ぞ厶峭磕しo(wú)法控制有機(jī)酸類物質(zhì)的氧化分解,這是需要進(jìn)一步解決的問(wèn)題。
殼聚糖涂膜對(duì)貯存期內(nèi)果實(shí)VC含量的影響如圖5所示。
圖4 殼聚糖涂膜對(duì)貯存期內(nèi)果實(shí)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(duì)貯存期內(nèi)果實(shí)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(wú)花果貯藏過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的VC含量均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,但實(shí)驗(yàn)組的VC含量始終高于對(duì)照組,而且下降趨勢(shì)比對(duì)照組緩慢。通常無(wú)花果中含有促使VC氧化的酶,殼聚糖膜減少了果實(shí)在膜內(nèi)外的氣體交換,故降低了膜內(nèi)O2濃度,減少了VC的氧化[15]。
殼聚糖涂膜對(duì)貯存期內(nèi)果實(shí)蛋白質(zhì)含量的影響如圖6所示。
圖6 殼聚糖涂膜對(duì)貯存期內(nèi)果實(shí)中蛋白質(zhì)含量的影響Fig.6 Eeffect of chitosan coating on protein content in receptaculum fici caricae during preservation
無(wú)花果貯藏過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的蛋白質(zhì)含量均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,但實(shí)驗(yàn)組的蛋白質(zhì)含量始終高于對(duì)照組,并且下降趨勢(shì)較對(duì)照組相對(duì)緩慢,實(shí)驗(yàn)組蛋白質(zhì)含量的變化表明殼聚糖涂膜法可減少無(wú)花果蛋白質(zhì)的損失。
而殼聚糖涂膜對(duì)貯存期內(nèi)果實(shí)還原糖含量的影響如圖7所示。
圖7 殼聚糖涂膜對(duì)貯存期內(nèi)果實(shí)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(shí)驗(yàn)組還原糖含量較對(duì)照組低,且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)降低的程度較大,在貯存10 d時(shí)降低了9.39%。殼聚糖涂膜對(duì)于果實(shí)保鮮時(shí)還原糖含量變化的影響有不同趨勢(shì)的研究報(bào)道:一種研究結(jié)果認(rèn)為殼聚糖涂膜的實(shí)驗(yàn)組果實(shí)中的還原糖含量較未處理的對(duì)照組高,如1998年Kittur等[16]研究殼聚糖涂膜對(duì)香蕉的保鮮效果以及2002年Srinivasa等[17]研究殼聚糖涂膜對(duì)芒果的保鮮效果;另一種研究結(jié)果則相反,如2010年王國(guó)武等[18]研究殼聚糖對(duì)無(wú)花果保鮮效果的影響所得結(jié)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(shí)在殼聚糖溶液進(jìn)行浸漬,這種方法有利于降低果實(shí)在貯存冷藏時(shí)的新陳代謝[5]。
殼聚糖涂膜處理可有效防止無(wú)花果失重率的增加;降低了多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶的活性;有效維持了無(wú)花果總酸度、VC含量以及蛋白質(zhì)含量,降低了還原糖含量。
[1] 李明,安熙強(qiáng),馬媛.無(wú)花果研究進(jìn)展[J].新疆中醫(yī)藥,2010,28(1):79-80
[2] 應(yīng)鐵進(jìn),傅紅霞,程文虹.鈣和熱激處理對(duì)無(wú)花果的采后生理效應(yīng)和保鮮效果[J].食品科學(xué),2003,24(7):149-152
[3] 王文生,楊少檜.無(wú)花果保鮮包裝貯運(yùn)技術(shù)[J].保鮮與加工,2009,9(1):39-39
[4]張曉娜.1-MCP和臭氧處理對(duì)無(wú)花果貯藏生理及品質(zhì)的影響[D].河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2011
[5] Bautista-Ba?os S,Hernández-Lauzardo A N,Velázquez-del Valle M G,et al.Chitosan as a potential natural compound to control pre and postharvest diseases of horticultural commodities[J].Crop Protection,2006,25(2):108-118
[6] 李月,朱啟忠,張立霞,等.殼聚糖涂膜對(duì)無(wú)花果的保鮮效應(yīng)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,36(35):15691-15692
[7] 劉萍,李明軍.植物生理實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2008:122-123
[8] 沈霞,徐引娟.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:中國(guó)石化出版社,2012:35-37
[9]葉志彪.園藝產(chǎn)品品質(zhì)分析[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2011:198-200
[10]梁文珍.果蔬貯藏加工實(shí)用技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011:151-153
[11]李啟隆,胡勁波.食品分析科學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010:75-78
[12]曹馨月,齊海萍,郜偉,等.殼聚糖涂膜在果蔬保鮮中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,40(33):16336-16338
[13]周挺,陳潔.殼聚糖的膜性質(zhì)及其在果蔬保鮮方面的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技,2004,22(6):81-83
[14]賀立紅,賓金華.高等植物中的多酚氧化酶[J].植物生理學(xué)通訊,2001,37(4):340-345
[15]李瑞美,李海明,潘世明,等.中草藥制劑對(duì)果蔗保鮮過(guò)程VC和過(guò)氧化物酶變化的影響[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2012,27(7):739-742
[16]Kittur F S,Kumar K R,Tharanathan R N.Functional packaging properties of chitosan films[J].Zeitschrift für Lebensmitteluntersuchung und-Forschung A,1998,206(1):44-47
[17]Srinivasa P,Baskaran R,Ramesh M,et al.Storage studies of mango packed using biodegradable chitosan film[J].European Food Research and Technology,2002,215(6):504-508
[18]王國(guó)武,苗厚剛,鄒文娟,等.殼聚糖對(duì)無(wú)花果保鮮效果的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(3):337-339