蘇布道 金凍棟
摘要:以濃度為0.1%的荸薺皮提取液、荸薺皮殼聚糖復(fù)合提取液、殼聚糖保鮮液對(duì)新鮮香蕉進(jìn)行浸泡涂膜保鮮處理,測(cè)定貯藏期間香蕉的腐爛率、失重率、呼吸強(qiáng)度、可滴定酸、維生素C及可溶性固形物含量等。結(jié)果表明,0.1%的荸薺皮殼聚糖復(fù)合提取液對(duì)香蕉的保鮮效果最好。
關(guān)鍵詞:荸薺皮;殼聚糖;香蕉;保鮮;提取液
中圖分類號(hào): TS255.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào):1002-1302(2015)07-0291-03
荸薺(Eleocharis tuberose)別稱馬蹄,屬莎草科多年生淺水性草本植物,是一種常見的天然經(jīng)濟(jì)作物,營(yíng)養(yǎng)豐富,具有極高的藥用價(jià)值[1]。荸薺皮占鮮荸薺質(zhì)量的20%~25%,主要成分為酚類、有機(jī)酸、生物堿、皂苷及游離黃酮類等[2-3],皮中還含有抑菌成分荸薺英,對(duì)多種細(xì)菌有抑制作用[4];目前,荸薺皮豐富的天然棕色素和膳食纖維等生物活性成分已應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)及化工等領(lǐng)域[5-6]。在荸薺加工過程中,荸薺皮大部分被丟棄,造成資源嚴(yán)重浪費(fèi)[8],而荸薺皮作為一種安全健康的天然保鮮物質(zhì),將其用于貯藏保鮮領(lǐng)域,對(duì)提高荸薺的綜合利用價(jià)值具有十分重要的意義。利用荸薺皮的抑菌作用與殼聚糖的有效成膜作用[7]制得的復(fù)合保鮮劑對(duì)香蕉保鮮具有一定的成效,將其作為低溫和氣調(diào)貯藏的輔助手段,有望進(jìn)一步提高新鮮果蔬的保鮮水平。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
紅皮荸薺,采自四川內(nèi)江田家鎮(zhèn)生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園,冬至前后進(jìn)行采收,剔除荸薺表面的雜質(zhì)及腐跡,洗凈,用刮刀取荸薺皮;將荸薺皮包裹于紗布內(nèi)浸泡在水中,摩擦洗凈,直至基本無果肉附著;自然晾干,于電熱鼓風(fēng)干燥器45 ℃烘干,用粉碎機(jī)粉碎。選取新鮮、無腐爛、無機(jī)械損傷,且生長(zhǎng)于同一簇上的八成熟香牙蕉香蕉,洗凈晾干。
1.2 儀器及試劑
1.2.1 儀器 UV-7504PC型紫外可見分光光度計(jì),上海精密儀器儀表有限公司生產(chǎn);DF-101S型磁力攪拌機(jī)、DTF-100型粉碎機(jī)、真空干燥器、大氣采樣器、吸收管、手持式折光儀、電子天平、離心機(jī)、組織搗碎機(jī)、BZF-6090型電熱鼓風(fēng)干燥器、電爐等。
1.2.2 試劑 抗壞血酸(維生素C)、氫氧化鈉、氫氧化鈣、硫酸、草酸、偏磷酸、冰醋酸、氯化鋇、鉬酸銨、乙二胺四乙酸鈉、正丁醇、殼聚糖、鄰苯二甲酸氫鉀、酚酞試劑等,均為分析純;試驗(yàn)用水為二次蒸餾水。
1.3 樣品預(yù)處理
1.3.1 荸薺皮提取液的制備 準(zhǔn)確稱取1.000 0 g 經(jīng)烘干粉碎的荸薺皮粉末,置于圓底燒瓶中,加入12 mL 36%冰醋酸,50 ℃浸提4 h,浸提2次,離心得到荸薺皮提取液[9]。
1.3.2 保鮮液的配制及分組處理 試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理:A1:01%的荸薺皮提取液。荸薺皮提取液稀釋定容至100 mL即可獲得。A2:0.1%荸薺皮殼聚糖復(fù)合提取液。用1%冰醋酸溶解0.100 0 g殼聚糖,與荸薺皮提取液混合,定容至 100 mL。A3:0.1%殼聚糖溶液。準(zhǔn)確稱取0.100 0 g殼聚糖溶于1%冰醋酸溶液中,定容至100 mL。A4:蒸餾水,作為對(duì)照。
1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
將香蕉洗凈晾干,稱質(zhì)量,置于保鮮液中浸泡,撈出瀝干,置通風(fēng)陰涼處晾干,以保鮮膜覆蓋,在室溫下放置數(shù)日,統(tǒng)計(jì)香蕉的腐爛率、失重率,測(cè)定呼吸強(qiáng)度、可滴定酸、維生素C及可溶性固形物含量等指標(biāo)。重復(fù)4次。
1.5 測(cè)定方法
1.5.1 腐爛率計(jì)算 按果實(shí)腐爛的面積大小分為4級(jí),即:0級(jí):無腐爛;1級(jí):腐爛面積小于果實(shí)面積的10%;2級(jí):腐爛面積占果實(shí)面積的10%~30%;3級(jí):腐爛面積大于果實(shí)面積的30%。腐爛率計(jì)算公式為:腐爛率=∑(腐爛相應(yīng)級(jí)別果實(shí)數(shù))/(最高腐爛級(jí)別×試驗(yàn)總果實(shí)數(shù))×100%[10]。
1.5.2 失重率計(jì)算 計(jì)算公式[11]為:失重率=(m0-m1)/m0×100%。式中,m0為香蕉處理前的初始質(zhì)量,g;m1為香蕉浸泡并放置數(shù)日后的質(zhì)量,g。
1.5.3 呼吸強(qiáng)度測(cè)定 采用定量堿液吸收一定時(shí)間內(nèi)果實(shí)呼吸所釋放的二氧化碳,用酸滴定剩余的堿,即可知呼吸釋放的二氧化碳,求得呼吸強(qiáng)度,單位為mg/(kg·h)。計(jì)算公式為:呼吸強(qiáng)度(CO2)=(V1-V2)·c/(m·t)×100%[12]。式中,V1為空白滴定H2C2O4溶液的消耗量,mL;V2為測(cè)定滴定H2C2O4溶液的消耗量,mL;c為草酸濃度,mg/mL;m為樣品質(zhì)量,kg;t為測(cè)定時(shí)間,h。
1.5.4 維生素C含量測(cè)定 采用鉬藍(lán)比色法[13]測(cè)定維生素C含量。
1.5.5 可滴定酸含量測(cè)定 準(zhǔn)確稱取經(jīng)處理的香蕉 25.00 g,搗碎,加水轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中并定容,離心;準(zhǔn)確移取25.00 mL上清液于250 mL錐形瓶中,加入4~5滴酚酞指示劑,用已標(biāo)定的氫氧化鈉溶液滴定至粉紅色,確保30 s內(nèi)不褪色??傻味ㄋ嵊?jì)算公式為:可滴定酸=cVkV2/(mV1)×100%[14]。式中,c為NaOH的濃度,mol/L;V為NaOH滴定消耗的體積,mL;V1為吸取香蕉液的體積,mL;m為稱取的香蕉質(zhì)量,g;V2為香蕉液的總體積,mL;k為換算系數(shù),即1 mmol NaOH相當(dāng)于主要酸的克數(shù),取k=0.067[15]。
1.5.6 可溶性固形物含量測(cè)定 參照GB/T 12143. 1—1989《飲料中可溶性固形物的測(cè)定方法 折光計(jì)法》[16]進(jìn)行測(cè)定。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同處理對(duì)香蕉腐爛率的影響
果實(shí)腐爛率是判定水果貯藏效果好壞的主要表觀指標(biāo)。由圖1可知,在貯藏過程中,香蕉的腐爛率均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而升高,荸薺皮殼聚糖復(fù)合提取液對(duì)香蕉的保鮮效果最好,貯藏14 d時(shí),腐爛率相對(duì)最低,為66.67%;A1、A3處理的香蕉均于貯藏8 d開始出現(xiàn)2級(jí)腐爛,貯藏10 d開始出現(xiàn)3級(jí)腐爛;A2處理的香蕉在貯藏12 d開始出現(xiàn)2級(jí)腐爛,與A1、A3處理比較,2級(jí)腐爛時(shí)間推遲4 d出現(xiàn),貯藏14 d腐爛率超過50%,但未出現(xiàn)3級(jí)腐爛。
2.2 不同處理對(duì)香蕉失重率的影響
香蕉貯藏過程中,水分散失不僅會(huì)造成質(zhì)量減輕,而且使香蕉失去原有的新鮮狀態(tài),影響口感,一般失重超過5%,就會(huì)產(chǎn)生萎蔫癥狀。因此,果實(shí)失重率是衡量果實(shí)保鮮效果的重要指標(biāo)之一。由圖2可知,香蕉失重率隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增大,對(duì)照組失重率上升速度最快;A3與A1處理香蕉的失重率差別不大,貯藏4 d時(shí)香蕉的失重率分別為4.21%和4.00%;荸薺皮殼聚糖復(fù)合提取液的保鮮效果最好,貯藏4 d的香蕉失重率為3.18%,到16 d時(shí)也僅為5.66%。
2.3 不同處理對(duì)香蕉呼吸強(qiáng)度的影響
水果采后的有序生命代謝需要組織通過呼吸作用提供能量,貯藏過程中呼吸作用的強(qiáng)弱是評(píng)價(jià)水果采后營(yíng)養(yǎng)成分消耗和衰老的重要指標(biāo),呼吸強(qiáng)度越大,呼吸作用越強(qiáng)。由圖3可知,香蕉的呼吸強(qiáng)度在貯藏過程中均呈先增大后減小的趨勢(shì),這是由于香蕉為典型的呼吸躍變型果實(shí),進(jìn)入完熟期或衰老期時(shí),呼吸強(qiáng)度出現(xiàn)驟然升高達(dá)到呼吸高峰,隨后呼吸強(qiáng)度
趨于下降,組織迅速衰老[17];對(duì)照處理組的呼吸強(qiáng)度上升最快,于貯藏8 d時(shí)達(dá)到呼吸高峰,A3與A1處理的香蕉均于貯藏10 d時(shí)達(dá)到呼吸高峰[18];A2處理的香蕉呼吸高峰出現(xiàn)在貯藏12 d,呼吸高峰較A3、A1處理推遲。在不干擾組織正常呼吸代謝的前提下,A2處理有效地抑制了呼吸作用,減少了呼吸消耗,更好地維持了香蕉的品質(zhì)。
2.4 不同處理對(duì)香蕉維生素C 含量的影響
維生素C是果實(shí)中重要的營(yíng)養(yǎng)成分之一,也是果實(shí)體內(nèi)清除活性氧的一種抗氧化物質(zhì),能延緩果實(shí)的衰老,但果蔬中的維生素C易被氧化而失去活性。因此,果實(shí)體內(nèi)維生素C含量的高低也是衡量果實(shí)保鮮效果的一個(gè)重要指標(biāo)。由圖4可知,經(jīng)過不同處理的香蕉,其維生素C含量均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而下降;經(jīng)荸薺皮殼聚糖保鮮液處理的香蕉,其維生素C含量均高于其他3個(gè)處理;A4處理的香蕉維生素C含量最低,A1、A3處理的香蕉維生素C含量差別不大。
2.5 不同處理對(duì)香蕉可滴定酸含量的影響
由圖5可知,經(jīng)過不同處理的香蕉,其可滴定酸含量均隨貯藏時(shí)期的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì);相同貯藏期內(nèi),對(duì)照組的可滴定酸含量相對(duì)最低;A1、A2、A3處理均可在不同程度上延緩可滴定酸含量的降低,其中,A2處理對(duì)香蕉可滴定酸含量下降的減緩效果最為明顯,A1和A3處理的可滴定酸含量降低差別不大,處于A2和A4 處理之間。3種保鮮液均能在香蕉表面形成保護(hù)膜,使果實(shí)內(nèi)部形成一個(gè)低O2、高CO2的微氣調(diào)環(huán)境[19],降低了果實(shí)的呼吸作用,從而延緩了可滴定酸的分解。
2.6 不同處理對(duì)香蕉可溶性固形物含量的影響
可溶性固形物包括可溶性糖類和可溶性蛋白質(zhì),是衡量水果品質(zhì)的重要指標(biāo),也是水果儲(chǔ)藏過程中呼吸作用的主要底物之一,其含量受到呼吸作用、淀粉水解和組織失水等影響,測(cè)定香蕉貯藏期可溶性固形物含量變化,可反映出香蕉貯藏期間營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與采后成熟度的變化情況。由圖6可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),香蕉的可溶性固形物含量先增加后降低;A4處理的香蕉可溶性固形物含量相對(duì)最低,A2處理的香蕉可溶性固形物含量相對(duì)最高。
3 結(jié)論與討論
在相同試驗(yàn)環(huán)境和相同貯藏時(shí)間下,比較濃度均為01%的荸薺皮保鮮液、殼聚糖保鮮液、荸薺皮殼聚糖復(fù)合保鮮液對(duì)香蕉的保鮮效果,結(jié)果表明,不同保鮮液對(duì)新鮮香蕉均有不同程度的保鮮作用,其中,荸薺皮殼聚糖復(fù)合提取液的保鮮綜合效果最佳。
香蕉后熟過程中,細(xì)菌病斑的擴(kuò)散是香蕉貯藏過程中大量腐爛的主要原因。荸薺皮提取液中的酚類物質(zhì)能使果實(shí)表皮細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)變性,并與細(xì)胞膜中的磷脂反應(yīng)破壞細(xì)胞膜的透性[20],可減輕香蕉的菌致腐敗現(xiàn)象;同時(shí),殼聚糖可以在果實(shí)的表面形成半透膜,抑制了香蕉的呼吸和蒸騰作用,可有效降低果實(shí)的失重率、延緩可溶性固形物含量的降低,延長(zhǎng)了香蕉的貯藏期。另外,荸薺皮提取液中的多酚類物質(zhì)具有抗氧化活性,而殼聚糖能夠延緩果實(shí)維生素C的分解[21],這都在香蕉貯藏過程中起到了抗氧化作用,減緩了維生素C的氧化。使用低成本的荸薺皮作為天然植物食品防腐劑原料,可以進(jìn)一步開發(fā)荸薺的綜合利用價(jià)值,減少荸薺皮廢棄物對(duì)環(huán)境的污染,荸薺皮與殼聚糖復(fù)合保鮮液對(duì)香蕉的保鮮作用研究,為香蕉保鮮技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了可靠的理論依據(jù)。
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