王 璐 李濱丞 湯曉雨 易有金,* 夏 菠,* 曹 熙 周建中

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院/食品科學(xué)與生物技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長沙 410128；2 湖南省婁底市楚江農(nóng)業(yè)科技有限公司，湖南 婁底 417000)

辣椒(CapsicumannuumL.)作為我國重要的蔬菜之一，因其營養(yǎng)豐富和獨(dú)特的味道深受人們喜愛，但其表皮薄、組織含水量高，常溫下僅能保存 4～5 d，在采后運(yùn)輸和貯藏過程中極易發(fā)生病原菌侵染，導(dǎo)致衰老腐爛[1]。目前，辣椒采后貯藏主要采用物理冷藏方法和化學(xué)方法。傳統(tǒng)的物理方法具有成本較高、設(shè)備復(fù)雜、能耗高等問題，僅適用于部分水果，而長期使用化學(xué)殺菌劑會對人體健康產(chǎn)生一定危害[2]。因此，開發(fā)安全、高效、天然的植物源保鮮劑是當(dāng)今綠色發(fā)展的新趨勢。

我國植物資源豐富，種類繁多，大多數(shù)植物活性成分對果蔬采后病原菌均有抑制作用，其藥效和安全性地較為明確[3]。近年來，植物提取物在果蔬保鮮方面的研究較為廣泛，如原兒茶酸是天然酚酸類物質(zhì)，具有抑菌、抗氧化及抗癌等多種生理功能，具備較高的應(yīng)用價(jià)值[4]，其在辣椒[5]、杏鮑菇[6]等蔬菜上的保鮮應(yīng)用已有報(bào)道，且保鮮效果良好。大量研究表明，植物源保鮮劑在食品防腐保鮮上具有良好的效果，且具有安全無毒、簡單易行及防止有害微生物滋生等諸多優(yōu)點(diǎn)[7]。普魯蘭多糖具有良好的成膜性，制成的薄膜透明度較好，光澤度和強(qiáng)度較高。相比于其他可食用膜和高分子薄膜，普魯蘭多糖膜透氣性最低，是目前國內(nèi)外涂膜保鮮技術(shù)的研究重點(diǎn)[8]。研究表明，在涂膜液中加入CaCl2作為膜交聯(lián)劑，可以增強(qiáng)膜的性能，增大抗拉強(qiáng)度，減小斷裂延伸率，提高膜的阻濕性[9]，從而增強(qiáng)保鮮效果。涂膜保鮮能有效抑制果蔬采后水分散失和呼吸作用，但由于自身缺乏抑菌性而限制了發(fā)展，故以多糖為成膜基質(zhì)，植物提取物為抑菌劑，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)制備植物提取物復(fù)合涂膜劑已成為保鮮領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。復(fù)合涂膜可以使各種保鮮劑同時(shí)發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)單一涂膜的不足，最終提高保鮮效果，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的果蔬保鮮技術(shù)。

本試驗(yàn)在前人研究[7]的基礎(chǔ)上，采用原兒茶酸復(fù)配普魯蘭多糖、氯化鈣制成復(fù)合涂膜保鮮劑，浸泡涂膜湘研15號辣椒，采用四因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對浸泡時(shí)間、普魯蘭多糖質(zhì)量濃度、原兒茶酸質(zhì)量濃度和CaCl2體積分?jǐn)?shù)相互配合的最佳配比進(jìn)行優(yōu)化，研究復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒果實(shí)采后的貯藏品質(zhì)、生理生化指標(biāo)及相關(guān)酶的影響，以期為開發(fā)高效穩(wěn)定、無毒無害的辣椒復(fù)合涂膜保鮮劑提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

辣椒，品種湘研15號，購自湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地。挑選大小均一、無病蟲害、無機(jī)械損傷、成熟度基本一致的綠熟辣椒，采收后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)。

原兒茶酸(純度≥98%)，成都曼斯特生物科技有限公司；普魯蘭多糖，鄭州市食代添驕化工產(chǎn)品有限公司；吐溫-20、CaCl2、保鮮劑NW20(生化級)、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid，TBA)、三氯乙酸(trichloroacetic acid，TCA)、乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA)、聚乙二醇辛基苯基醚(Trition X-100)等均為分析純，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

HR/T16M臺式高速冷凍離心機(jī)，湖南赫西儀器裝備有限公司；PAL-1手持糖度計(jì)，ATAGO中國分公司；CR-200美能達(dá)手持色差儀，日本美能達(dá)公司；UV-1601紫外可見分光光度計(jì)，北京瑞利分析儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理 原兒茶酸處理方法：稱取62.5 mg原兒茶酸溶于300 mL水中，加入2 mL 50%酒精和0.02%吐溫-20，超聲分散均勻后，定容至500 mL，制成濃度為125 mg·L-1的原兒茶酸保鮮劑，備用。

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，即處理組：125 mg·L-1原兒茶酸保鮮劑；空白對照組1(CK1)：不作任何處理；空白對照組2(CK2)：500 mL清水中加入2 mL 50%酒精和100 μL 0.02%吐溫-20；陽性對照組：1 g·L-1保鮮劑NW20溶液。辣椒果實(shí)處理方法：按照各處理組要求浸泡辣椒，自然晾干表面水分后裝入0.03 mm聚乙烯(polyethylene，PE)保鮮袋(規(guī)格為25 cm×38 cm)中，置于溫度20℃、相對濕度85%的條件下敞口貯藏。每組40個(gè)辣椒，設(shè)3組平行。每隔3 d進(jìn)行各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的測定。

1.3.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.2.1 普魯蘭多糖濃度對辣椒失重率及腐爛率的影響 用125 mg·L-1原兒茶酸分別與0.5%、1.0%、1.5%、2.0%質(zhì)量濃度普魯蘭多糖復(fù)合，CaCl2質(zhì)量濃度為2.0%，浸泡辣椒2.5 min，自然晾干除去表面水分后裝入0.03 mm PE保鮮袋(規(guī)格為25 cm×38 cm)中。貯藏與品質(zhì)分析同1.3.1。

1.3.2.2 CaCl2濃度對辣椒失重率及腐爛率的影響 用125 mg·L-1原兒茶酸與1.0%普魯蘭多糖復(fù)合，CaCl2質(zhì)量濃度為1.0%、2.0%、3.0%、4.0%，浸泡辣椒2.5 min，自然晾干除去表面水分后裝入0.03 mm PE保鮮袋(規(guī)格為25 cm×38 cm)中。貯藏與品質(zhì)分析同1.3.1。

1.3.2.3 浸泡時(shí)間對辣椒失重率及腐爛率的影響 用125 mg·L-1原兒茶酸與1.0%普魯蘭多糖復(fù)合，CaCl2質(zhì)量濃度為2.0%，分別浸泡辣椒0.5、1.5、2.5、3.5 min，自然晾干除去表面水分后裝入0.03 mm PE保鮮袋(規(guī)格為25 cm×38 cm)中。貯藏與品質(zhì)分析同1.3.1。

1.3.3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù) Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，以原兒茶酸濃度、普魯蘭多糖濃度、浸泡時(shí)間和氯化鈣濃度為自變量，以加權(quán)綜合指標(biāo)為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)四因素三水平的響應(yīng)面分析試驗(yàn)，以確定制備原兒茶酸-普魯蘭多糖復(fù)合涂膜保鮮劑的最佳工藝條件(表1)。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與水平因素表Table 1 Factors and levels of response surface experiment

1.3.4 原兒茶酸-普魯蘭多糖復(fù)合涂抹保鮮劑對辣椒保鮮效果的影響 以優(yōu)化后的工藝條件制備原兒茶酸-普魯蘭多糖復(fù)合涂膜，并對辣椒進(jìn)行處理(設(shè)為最優(yōu)組)，對照組設(shè)置同1.3.1。每隔3 d進(jìn)行取樣觀察并對各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測定，分析各處理對辣椒生理生化指標(biāo)的影響。

1.3.5 辣椒各項(xiàng)指標(biāo)及其酶活性變化測定

1.3.5.1 失重率和腐爛率的測定

(1)

(2)

1.3.5.2 原兒茶酸-普魯蘭多糖復(fù)合涂膜加權(quán)綜合指標(biāo) 采用多指標(biāo)響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，用不同的權(quán)重來表示指標(biāo)間的重要性差異[10]。本試驗(yàn)中辣椒腐爛率和失重率都為預(yù)達(dá)到最小化指標(biāo)。根據(jù)重要程度把失重率加權(quán)系數(shù)設(shè)為0.4，腐爛率加權(quán)系數(shù)設(shè)為0.6。

(3)

1.3.5.3 辣椒生理生化指標(biāo)的測定 呼吸強(qiáng)度的測定：采用靜置法[11]將盛放10.0 mL 0.4 mol·L-1NaOH的培養(yǎng)皿放到玻璃干燥器底部，在隔板上放入1 kg辣椒，封閉0.5 h后將堿液轉(zhuǎn)移到三角瓶中，然后加入5.0 mL 2 mol·L-1飽和滴酚酞指示液，并用0.2 mol·L-1草酸溶液滴定。

葉綠素的測定：參考NY/T 3082-2017[12]，采用分光光度法測定。

亮度、色澤的測定：參照曹建康等[13]的方法，采用手持色差儀測定L*值、a*值、b*值。L*值代表果皮亮度，根據(jù)公式計(jì)算色澤(H)值。

H值=[ATAN(b*/a*)]/6.283 2×360+180

(4)

可溶性固形物的測定：參考NY/T 2637-2014[14]，采用折射儀法測定。

Vc的測定：參考GB 5009.86-2016[15]，采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定。

丙二醛的測定：參考國標(biāo)GB 5009.181-2016[16]，采用分光光度法測定。

可溶性蛋白的測定：采用考馬斯亮蘭法[17]。稱取 2 g 去皮果肉，加入5.0 mL蒸餾水研磨成勻漿，然后于4℃、12 000×g離心20 min，取1.0 mL上清液，加入5.0 mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液，充分混合2 min后在295 nm波長處比色測定吸光度值。

過氧化物酶(peroxidase，POD)活性測定：參照曹建康等[13]的方法，取 2 g 去皮果肉，加入5 mL 0.1 mol·L-1乙酸-乙酸鈉緩沖液(pH 值5.5，含 4% 聚乙烯吡咯烷酮)，冰浴研磨勻漿后于4℃、12 000 r·min-1離心 20 min，取上清液測定其POD活性。以每分鐘內(nèi)在470 nm波長處的吸光度值變化1為1個(gè)酶活力單位。

多酚氧化酶(polyphenol oxidase，PPO)活性測定：參照曹建康等[13]的方法。樣品處理方法同POD活性測定方法，取上清液測定其PPO活性。以每分鐘內(nèi)在420 nm波長處的吸光度值變化1為1個(gè)酶活力單位。

過氧化氫酶(catalase，CAT)活性測定：參照曹建康等[13]的方法。取 2 g 去皮果肉， 加入 5 mL 0.1 mol·L-1磷酸緩沖液(pH 值 7.5，含5% PVP)，冰浴研磨勻漿后于4℃、12 000 r·min-1離心20 min，取上清液測定CAT活性。以每分鐘內(nèi)在240 nm波長處的吸光度值變化0.01為1個(gè)酶活力單位。

苯丙氨酸解氨酶(phenylalamine ammonia lyase，PAL)活性的測定：參照曹建康等[13]的方法。取 5 g去皮果肉， 加入 5 mL 0.1 mol·L-1的硼酸緩沖液(pH 值8.8，含5% PVP)，冰浴研磨勻漿后于4℃、12 000 r·min-1離心20 min，取上清液測定其PAL活性。以每小時(shí)內(nèi)在290 nm波長處的吸光度值變化0.01為1個(gè)酶活力單位。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用Origin 8.0制圖。運(yùn)用Design-Expert.V8.0.6.1軟件設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)，并用SPSS 22.0軟件進(jìn)行LSD統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 不同濃度普魯蘭多糖對辣椒失重率及腐爛率的影響 由圖1可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，辣椒腐爛率和失重率均呈上升趨勢。貯藏第15天時(shí)，0.5%普魯蘭多糖處理組的辣椒失重率最低，僅為11.48%，較1.0%、1.5%和2.0%普魯蘭多糖處理組分別降低25.98%、37.27%和44.97%，且顯著低于CK1、CK2和陽性對照組(P<0.05)，同時(shí)辣椒腐爛率也最低，僅為18.33%，相比1.0%、1.5%和2.0%普魯蘭多糖處理組分別降低48.65%、59.27%和64.52%，差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)，且極顯著低于CK1、CK2(P<0.01)，但與陽性對照組間差異不顯著。結(jié)果表明，選擇0.5%作為普魯蘭多糖的最佳濃度。

圖1 普魯蘭多糖濃度對辣椒失重率和腐爛率的影響Fig.1 Effect of Pullulan concentration on weight loss rate and rotting rate of peppers

圖2 氯化鈣濃度對辣椒失重率和腐爛率的影響Fig.2 Effect of CaCl2 concentration on weight loss rate and rotting rate of peppers

2.1.2 不同濃度CaCl2對辣椒失重率和腐爛率的影響 由圖2可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，辣椒的失重率和腐爛率不斷增加。貯藏第15天時(shí)，1.0%CaCl2處理組辣椒的失重率最低，僅為10.63%，極顯著低于CK1和CK2(P<0.01)，相比2.0%、3.0%、4.0%CaCl2處理組分別顯著降低26.44%、43.09%、50.23%(P<0.05)；同時(shí)，1.0% CaCl2處理組的腐爛率與陽性對照組并列最低，均為23.33%，顯著低于CK1、CK2(P<0.05)，相比2.0%、3.0%、4.0%CaCl2處理組分別降低22.23%、56.25%、61.12%。故選擇1.0%作為膜劑交聯(lián)劑CaCl2的最佳濃度。

2.1.3 不同浸泡時(shí)間對辣椒失重率和腐爛率影響 由圖3可知，貯藏第15天時(shí)，不同浸泡時(shí)間下復(fù)合涂膜保鮮劑處理組中辣椒的失重率均低于CK1、CK2，其中，以浸泡時(shí)間為1.5 min時(shí)的失重率最低(12.37%)，且顯著低于CK1、CK2(P<0.05)，相比浸泡0.5、2.5、3.5 min處理組分別降低11.52%、21.91%、33.49%，但其失重率高于陽性對照組，無顯著差異。浸泡時(shí)間為1.5 min時(shí)，復(fù)合涂膜保鮮劑處理組的辣椒腐爛率也最低(26.67%)，顯著低于CK1、CK2(P<0.05)，相比浸泡0.5、2.5、3.5 min處理組分別降低了37.50%、33.33%、52.94%。綜上，浸泡時(shí)間為1.5 min時(shí)，制備的原兒茶酸-普魯蘭多糖復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒的保鮮效果最佳。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果，以原兒茶酸濃度、普魯蘭濃度、浸泡時(shí)間、氯化鈣濃度為自變量，以辣椒腐爛率和失重率為加權(quán)綜合指標(biāo)，5個(gè)零點(diǎn)為中心重復(fù)試驗(yàn)，用于估計(jì)誤差，進(jìn)一步確定不同因素對原兒茶酸-普魯蘭多糖復(fù)合涂膜保鮮效果的影響。響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果如表2所示。

將表2所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸分析，得到回歸方程顯著性檢驗(yàn)表(表3)。采用軟件進(jìn)行非線性回歸的二次多項(xiàng)式擬合，得到回歸模型的方程為：

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。Note: Different lowercase letters indicate significant difference at 0.05 level.圖3 浸泡時(shí)間對辣椒失重率和腐爛率的影響(貯藏第15天)Fig.3 Effect of soaking time on weight loss rate and decay incidence of peppers(storage day 15)

試驗(yàn)號No.ABCD加權(quán)綜合指標(biāo)YWeighted composite index1001-13.492010-13.453100-11.924-11002.23500113.676-1-1002.14700005.21801011.9290-1-104.1910-10013.871111002.291210011.5713-100-12.5114-10102.181501102.721600005.851700005.771800-1-13.611901-103.98200-1104.2421-11102.972201-113.652301005.56240-10-13.612510-102.06260-1014.922700005.87281-1002.6929-10-103.35

Y=5.65-0.36A-0.43B-0.13C+0.084D-0.12AB+0.13AC-0.43AD-0.33BC-0.71BD+0.035CD-2.15A2-1.08B2-0.86C2-1.10D2。

由表3可知，二次回歸模型的F值為12.54，P<0.000 1，說明該模型差異極顯著；失擬項(xiàng)的F值為4.16，P=0.091 1，差異不顯著，說明該模型擬合效果良好。一次項(xiàng)A、B的P值分別為0.024 1、0.009 2，說明A對加權(quán)綜合指標(biāo)的影響顯著，B對加權(quán)綜合指標(biāo)的影響極顯著；C、D的P值分別為0.377 9、0.567 3，說明C和D對加權(quán)綜合指標(biāo)的影響不顯著；交互項(xiàng)BD的P值為 0.012 8，表明B和D對加權(quán)綜合指標(biāo)的交互影響顯著；二次項(xiàng)A2、B2、D2的P值均小于0.01，表明其對加權(quán)綜合指標(biāo)的影響均極顯著。各因素F值反映該因素對實(shí)驗(yàn)指標(biāo)影響的程度，F(xiàn)值越大，影響越大。各因素對復(fù)合涂膜保鮮劑保鮮效果的影響大小順序依次為：普魯蘭多糖>原兒茶酸>浸泡時(shí)間>CaCl2濃度。

2.2.1 各因素及其交互作用對辣椒綜合指標(biāo)的影響 應(yīng)用 Design-Expert.V8.0.6.1軟件繪制各指標(biāo)與影響顯著的兩個(gè)自變量間的響應(yīng)面和等高線圖，考察擬合響應(yīng)曲面的形狀，分析原兒茶酸濃度、普魯蘭多糖濃度、浸泡時(shí)間、CaCl2鈣濃度對貯藏15 d后辣椒的損失率和腐爛率的影響。等高線形狀可反映交互作用強(qiáng)弱，圓形表示兩因素交互作用不顯著，若等高線呈橢圓則表示交互作用顯著[18]。由表3的顯著性分析可知，模型中BD之間的交互作用對加權(quán)綜合指標(biāo)影響極顯著(圖4)

表3 回歸模型方差分析Table 3 Analysis of regression variance model

圖4 普魯蘭多糖濃度與CaCl2濃度交互 作用對辣椒加權(quán)綜合指標(biāo)的影響Fig.4 Interactive effect of pullulan concentration and CaCl2 concentration on weighted composite index of peppers

2.2.2 驗(yàn)證試驗(yàn) 對復(fù)合涂膜保鮮劑加權(quán)綜合指標(biāo)的二次多項(xiàng)方程求解，得到復(fù)合涂膜保鮮劑的最優(yōu)組合為:原兒茶酸濃度122.7 mg·L-1、普魯蘭多糖濃度0.44%、浸泡時(shí)間1.48 min、CaCl2濃度1.06%，此條件下辣椒加權(quán)綜合指標(biāo)理論值可達(dá)5.73。根據(jù)試驗(yàn)可操作性，調(diào)整最優(yōu)組合為：原兒茶酸濃度123 mg·L-1、普魯蘭多糖濃度0.45%、浸泡時(shí)間1.5 min、CaCl2濃度1.1%，此條件下連續(xù)進(jìn)行3組平行驗(yàn)證試驗(yàn)，測得在20℃貯藏15 d后辣椒的加權(quán)綜合指標(biāo)平均值為5.63，與理論預(yù)測值接近，誤差在1.75%左右，說明模型擬合性良好，驗(yàn)證了模型的有效性。

2.3 原兒茶酸-普魯蘭多糖復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒采后保鮮效果的影響

2.3.1 復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒采后失重率和腐爛率的影響 由圖5可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，各試驗(yàn)組的辣椒失重率和腐爛率均呈逐漸上升的趨勢。貯藏前期，各試驗(yàn)組辣椒失重率差異不顯著，貯藏第15天時(shí)，最優(yōu)組的辣椒失重率為11.89%，與陽性對照組相比下降6.89%，但無顯著差異(P>0.05)，與CK1、CK2相比分別顯著降低41.66%和51.19%(P<0.05)；最優(yōu)組中辣椒腐爛率為18.33%，與陽性對照組相比顯著下降了21.43%(P<0.05)，與CK1、CK2相比分別降低了71.80%、74.42%，且差異極顯著(P<0.01)。表明復(fù)合涂膜保鮮劑能顯著降低辣椒失水程度，對延緩辣椒衰老、抑制辣椒腐爛效果顯著。

圖5 復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒失重率和腐爛率的影響Fig.5 Effect of the optimal combination on pepper weight loss rate and rot rate

圖6 復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒葉綠素含量、Vc含量的影響Fig.6 Effect of the optimal combination on pepper chlorophyll content and Vc content

2.3.2 復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒葉綠素含量、Vc含量的影響 由圖6可知，貯藏前期各試驗(yàn)組中辣椒葉綠素含量降解速率較為緩慢，貯藏第15天時(shí)，與剛采收辣椒的葉綠素含量(0.217 5 mg·g-1)相比，最優(yōu)組、陽性對照組、CK1及CK2中辣椒葉綠素含量分別損失了14.11%、13.75%、26.53%、24.32%，其中最優(yōu)組辣椒葉綠素含量(0.186 8 mg·g-1)略低于陽性對照組(0.187 6 mg·g-1)，二者差異不顯著，但最優(yōu)組顯著高于CK1和CK2(P<0.05)。

隨著貯藏時(shí)間的延長，各試驗(yàn)組中辣椒Vc含量均呈下降的趨勢，其中CK1和CK2下降幅度一直大于最優(yōu)組，最優(yōu)組與陽性對照組中辣椒Vc含量較為接近。貯藏第15天時(shí)，最優(yōu)組和陽性對照組中辣椒Vc含量分別為31.66、30.73 mg·100g-1，二者無顯著差異，但最優(yōu)組中辣椒Vc含量顯著高于CK1、CK2(P<0.05)。表明原兒茶酸-普魯蘭多糖復(fù)合涂膜保鮮劑能在辣椒表面形成的一層保護(hù)膜，有效抑制辣椒果實(shí)內(nèi)外的氣體交換，進(jìn)而減少Vc含量損失，使辣椒保持較好的品質(zhì)。

圖7 復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒果實(shí)亮度和色澤的影響Fig.7 Effect of the optimal combination on pepper lightness and hue angle

圖8 復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒可溶性固形物含量、可溶性蛋白質(zhì)含量的影響Fig.8 Effect of the optimal combination on pepper soluble solid content and soluble protein content

2.3.3 復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒亮度、色澤的影響 由圖7可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，各試驗(yàn)組中辣椒果皮的亮度和色澤均呈下降的趨勢。其中，最優(yōu)組辣椒果皮的亮度值(L*值)一直大于CK1和CK2，貯藏第15 天時(shí)，最優(yōu)組辣椒的L*值為38.39，顯著高于CK2和CK1(P<0.05)，與陽性對照組間差異不顯著；最優(yōu)組辣椒的色澤值(H值)均高于CK1和CK2，貯藏第15天時(shí)，最優(yōu)組辣椒色澤值為127.97%，顯著高于CK2和CK1(P<0.05)，但與陽性對照組間無顯著差異。綜上，復(fù)合涂膜保鮮劑能較好地保持辣椒亮度和色澤。

2.3.4 復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒可溶性固形物含量、可溶性蛋白質(zhì)含量的影響 由圖8可知，貯藏期間辣椒可溶性固形物含量變化整體呈先上升后下降的趨勢。貯藏第15天時(shí)，最優(yōu)組辣椒可溶性固形物含量為4.7%，顯著高于CK1和CK2(P<0.05)，但與陽性對照組(4.5%)間差異不顯著。綜上，原兒茶酸-普魯蘭多糖復(fù)合涂膜保鮮劑能在一定程度上減緩辣椒糖降解速度，使辣椒的營養(yǎng)成分維持在較高水平。

隨著貯藏時(shí)間的延長，各試驗(yàn)組中辣椒的可溶性蛋白含量呈下降趨勢，其中，最優(yōu)組和陽性對照組辣椒的可溶性蛋白含量一直高于CK1和CK2。貯藏第15天時(shí)，最優(yōu)組辣椒的可溶性蛋白含量為0.9 mg·g-1FW，顯著高于CK1和CK2(P<0.05)，但與陽性對照組(0.85 mg·g-1)間差異不顯著。表明復(fù)合涂膜保鮮劑較好的保持了辣椒的可溶性固物。

2.3.5 復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒呼吸強(qiáng)度、MDA含量的影響 由圖9可知，在整個(gè)貯藏期間，各試驗(yàn)組中辣椒的呼吸強(qiáng)度整體呈先下降后上升的趨勢，且最優(yōu)組辣椒的呼吸強(qiáng)度始終低于其他試驗(yàn)組。貯藏第15天時(shí)，最優(yōu)組辣椒的呼吸強(qiáng)度上升到22.26 mg CO2·kg-1·h-1，顯著低于CK1和CK2(P<0.05)，但與陽性對照組(25.36 mg CO2·kg-1·h-1)差異不顯著。說明復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒的呼吸作用具有明顯的抑制。

隨著貯藏時(shí)間的延長，各試驗(yàn)組中辣椒的MDA含量逐漸增加，但最優(yōu)組和陽性對照組中辣椒的MDA含量始終低于CK1和CK2。貯藏第15天時(shí)，與剛采收辣椒相比，最優(yōu)組、陽性對照組、CK1和CK2中辣椒的MDA含量分別升高75%、77.16%、86.14%、84.39%，最優(yōu)組辣椒的MDA含量為1.48 nmol·g-1，顯著低于CK1和CK2(P<0.05)，但與陽性對照組間差異不顯著。表明復(fù)合涂膜保鮮劑可在一定程度上抑制辣椒的呼吸強(qiáng)度。

圖9 復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒呼吸強(qiáng)度、MDA含量的影響Fig.9 Effect of the optimal combination on pepper respiratory intensity and MDA content

圖10 復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒CAT、PAL活性的影響Fig.10 Effect of the optimal combination on pepper CAT activity and PAL activity

圖11 復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒POD、PPO活性的影響Fig.11 Effect of the optimal combination on pepper POD activity and PPO activity

2.3.6 復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒CAT、PAL活性的影響 由圖10可知，各試驗(yàn)組中辣椒的CAT活性變化呈先上升后下降趨勢。CK1和CK2的辣椒CAT高峰期出現(xiàn)在貯藏第9天，最優(yōu)組和陽性對照組則推遲至12 d出現(xiàn)峰值，且酶活性均高于CK1和CK2組。貯藏第15天時(shí)，最優(yōu)組辣椒CAT活性為52.8 U·g-1·min-1，極顯著高于CK1和CK2(P<0.01)，與陽性對照組(51.39 U·g-1·min-1)之間差異不顯著。

隨著貯藏時(shí)間的延長，各試驗(yàn)組中辣椒PAL活性呈先升高后降低的趨勢，且均在貯藏第9天時(shí)達(dá)到峰值后下降。貯藏第15天時(shí)，最優(yōu)組中辣椒的PAL活性為56.14 U·g-1·h-1，低于陽性對照組(59.28 U·g-1·h-1)，但差異不顯著；而最優(yōu)組辣椒的PAL活性顯著低于CK1和CK2(P<0.05)。表明最優(yōu)組處理能抑制PAL活性的升高，提高CAT活性，使果實(shí)生理代謝速率變慢，可在一定程度上抑制過氧化氫對細(xì)胞組織的破壞。

2.3.7 復(fù)合涂膜保鮮劑對辣椒POD、PPO活性的影響 由圖11可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，各試驗(yàn)組中辣椒的POD、PPO活性均呈逐漸增大的趨勢，其中CK1和CK2的POD活性始終處在較高水平，且最優(yōu)組辣椒POD活性始終低于CK1和CK2。貯藏第15天時(shí)，最優(yōu)組辣椒POD活性為109.35 U·g-1·min-1，顯著低于CK1和CK2(P<0.05)，但與陽性對照組(112.80 U·g-1·min-1)差異不顯著(P>0.05)。此時(shí)，最優(yōu)組辣椒的PPO活性為0.341 6 U·g-1·min-1，顯著低于CK1和CK2(P<0.05)，但與陽性對照組(0.346 8 U·g-1·min-1)之間差異不顯著。

3 討論

本試驗(yàn)中，辣椒在貯藏過程中沒有出現(xiàn)明顯的呼吸高峰，說明辣椒的呼吸類型屬于非躍變型，這與張會麗[19]的研究結(jié)果一致。各試驗(yàn)組中辣椒的呼吸強(qiáng)度呈先下降后逐漸上升趨勢，最優(yōu)組和陽性對照組的呼吸低谷期數(shù)CK1和CK2延長3 d出現(xiàn)，這是由于原兒茶酸-普魯蘭多糖復(fù)合涂膜保鮮劑在辣椒表面形成的一層半透明薄膜，能有效減少氧氣進(jìn)入果實(shí)內(nèi)部，影響果實(shí)內(nèi)外氣體交換，減弱呼吸強(qiáng)度，保持了果實(shí)的營養(yǎng)成分。辣椒采后未完全成熟時(shí)由于葉綠素含量較高，果實(shí)呈鮮綠色，隨著貯藏時(shí)間的延長，其葉綠素含量逐漸下降，果實(shí)出現(xiàn)萎蔫發(fā)黃等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了果蔬的商品價(jià)值[17]。本研究中，最優(yōu)組辣椒表面附著的薄膜可減少果實(shí)的水分損失，防止果實(shí)萎蔫，使果實(shí)保持飽滿狀態(tài)和光澤，表現(xiàn)出優(yōu)良品質(zhì)，延長了貨架期。Vc是辣椒果實(shí)主要的營養(yǎng)成分之一，參與自由基的清除，可提高果實(shí)抗衰老能力，其含量是衡量果蔬貯藏效果的重要標(biāo)志[18]。本研究結(jié)果表明，貯藏第9天開始，CK1和CK2辣椒的Vc含量下降迅速，可能由于果實(shí)的后熟及衰老，細(xì)胞組織的物質(zhì)被氧化分解，Vc加速分解氧化，而經(jīng)原兒茶酸-普魯蘭多糖復(fù)合涂膜保鮮劑處理后的辣椒表面形成一層保護(hù)膜可阻止氧氣進(jìn)入果實(shí)內(nèi)部，降低果實(shí)內(nèi)氧氣濃度，從而延緩Vc含量降解速度，這與劉憶冬等[20]的研究結(jié)果相似。

在辣椒后熟階段，果實(shí)中一部分糖類物質(zhì)來源于自身合成，含糖量增加致使可溶性固形物含量增加，果實(shí)逐漸衰老，糖降解作用導(dǎo)致糖類物質(zhì)被消耗，自身合成糖類物質(zhì)的速度顯著慢于消耗的速度，使可溶性固形物含量下降[21]。本研究結(jié)果表明，貯藏期間各試驗(yàn)組辣椒的可溶性固形物和可溶性蛋白含量均呈下降趨勢，與CK1、CK2相比，最優(yōu)組中辣椒果實(shí)表面形成的薄膜能使內(nèi)部形成一種低O2、高CO2的環(huán)境，從而減少生理消耗，有效抑制了果實(shí)營養(yǎng)物質(zhì)的降低，前人也有類似報(bào)道[21-22]。

MDA作為膜脂過氧化物主要產(chǎn)物，是評價(jià)果實(shí)衰老程度的重要指標(biāo)之一[23]。CAT能清除活性氧自由基，維持活性氧自由基代謝平衡，其活性大小可作為判斷果實(shí)耐藏性與衰老的標(biāo)志[24-25]。本研究中，各試驗(yàn)組辣椒的CAT活性均呈先上升后下降趨勢，貯藏后期，CK1和CK2中辣椒的CAT活性大幅度降低，而MDA含量始終呈上升趨勢，尤其在貯藏后期，上升幅度增加，說明隨著貯藏時(shí)間的延長，CAT清除活性氧自由基能力減弱，細(xì)胞膜脂過氧化程度加強(qiáng)，辣椒衰老速度加快，MDA含量增加，這與谷會等[26]的研究結(jié)果相似。POD可催化葉綠素和酚類物質(zhì)的氧化聚合，加速酚類物質(zhì)氧化[27]。本研究中，隨著果實(shí)成熟衰老，辣椒POD活性始終呈上升趨勢或在貯藏后期上升，這在前人對果蔬保鮮的研究上已得到論證[28-30]。本研究結(jié)果表明，整個(gè)貯藏期間各試驗(yàn)組辣椒的PPO活性始終呈上升趨勢，這可能是導(dǎo)致辣椒外觀品質(zhì)下降的原因之一，但最優(yōu)組辣椒的PPO活性一直低于CK1和CK2，說明原兒茶酸-普魯蘭多糖復(fù)合涂膜保鮮劑對減少辣椒褐變有較好的效果，這與盛瑋等[31]的研究結(jié)果類似。PAL作為酚類物質(zhì)合成的第一關(guān)鍵酶，而PPO和POD以消耗酚類物質(zhì)的方式發(fā)生酶促反應(yīng)[32]，在貯藏過程中，經(jīng)原兒茶酸-普魯蘭多糖復(fù)合涂膜保鮮劑處理可抑制辣椒的PAL活性增加，減少褐變反應(yīng)的底物酚類物質(zhì)產(chǎn)生，在一定程度上延長了保鮮期，這在陳浩等[33]的研究中也有類似報(bào)道。

4 結(jié)論

原兒茶酸-普魯蘭多糖復(fù)合涂膜保鮮劑的最優(yōu)制備工藝條件為：原兒茶酸123 mg·L-1、普魯蘭多糖質(zhì)量濃度0.45%、CaCl2質(zhì)量濃度1.10%、浸泡時(shí)間1.50 min。復(fù)合涂膜保鮮劑處理辣椒可有效降低果實(shí)失重率、腐爛率和呼吸強(qiáng)度，并抑制其葉綠素、Vc、可溶性蛋白及可溶性固形物的降解，有效維持果皮亮度、色澤和色飽和度，保持營養(yǎng)品質(zhì)。此外，復(fù)合涂膜保鮮劑處理亦可減少辣椒MDA的積累，降低膜脂過氧化程度，提高CAT活性，增強(qiáng)自由基清除力，且能抑制POD、PPO、PAL活性的增強(qiáng)，延長貯藏期。本試驗(yàn)采用響應(yīng)面法優(yōu)化得到的辣椒復(fù)合保鮮劑配方能較好保持辣椒的營養(yǎng)價(jià)值和商業(yè)價(jià)值，顯著提高貯藏效果，且涂膜保鮮技術(shù)操作簡便且效果顯著，具有廣闊的應(yīng)用前景。