范春麗, 劉曉娟, 曲金柱
(鄭州師范學(xué)院, 河南 鄭州 450044)
【研究意義】山楂(CrataeguspinnatifidaBunge)又名山里果、山里紅,為薔薇科山楂屬落葉喬木。山楂是起源于我國的特產(chǎn)果樹,在山東、陜西、山西、河南、江蘇、浙江、遼寧、吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古、河北等地均有分布。山楂核質(zhì)硬,果肉薄,味微酸澀。果可生吃或作果脯果糕,干制后可入藥,是中國特有的藥食兼用樹種,具有降血脂、血壓、強(qiáng)心、抗心律不齊等作用,同時(shí)也是健脾開胃、消食化滯、活血化痰的良藥,對胸膈脾滿、疝氣、血淤、閉經(jīng)等癥有很好的療效。山楂內(nèi)含的黃酮類化合物牡荊素,是抗癌作用較強(qiáng)的藥物,其提取物對抑制體內(nèi)癌細(xì)胞生長、增殖和浸潤轉(zhuǎn)移均有一定的作用。山楂含有紅色素、果膠、鐵、鈣、胡蘿卜素和維生素C等多種營養(yǎng)物質(zhì)[1],所以山楂被越來越多的消費(fèi)者青睞。由于山楂果實(shí)極易失水萎蔫,而且還會受霉菌感染而大量腐爛,使山楂的市場價(jià)值逐漸降低。因此,對山楂貯藏保鮮研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】殼聚糖是以甲殼素為原料,經(jīng)過脫乙酰基制得,不溶于水,極易溶于稀酸,能夠被人體吸收,無毒、無污染,可在食品表面形成一層能夠食用的薄膜,其本身還能抑制微生物生長,具有很好的保鮮效果。另外,其在醫(yī)學(xué)、化工和環(huán)保等方面都有廣泛的用途[2]。【研究切入點(diǎn)】目前,殼聚糖在山楂貯藏保鮮方面的應(yīng)用鮮有報(bào)道,故開展殼聚糖不同成膜形式對山楂保鮮效果的試驗(yàn),探明殼聚糖對山楂保鮮效果的影響。【擬解決的關(guān)鍵問題】采用改性的純殼聚糖溶液與殼聚糖添加抗壞血酸混合溶液為成膜物質(zhì),對2種方法處理的山楂果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行測定,考察其對新鮮山楂的貯藏保鮮效果,為山楂在常溫下延長貯藏保鮮期和提升市場價(jià)值提供理論依據(jù)。
新鮮山楂果實(shí):采于黃河邊果園。試劑:殼聚糖(脫乙酰度≥90%)、氫氧化鈉、酚酞、乙醇、活性炭、純抗壞血酸、鉬酸銨、偏磷酸、冰乙酸、硫酸、草酸、EDTA。儀器設(shè)備:TG-2硬度計(jì),樂清市艾力儀器有限公司;PHS-25型數(shù)顯pH計(jì),上海精密科學(xué)儀器有限公司;手提折光儀、DW-FL253冷藏冰柜,中科美菱低溫科技有限公司;T6新世紀(jì)分光光度計(jì),中科美菱低溫科技有限公司;恒溫水浴鍋,常州市人和儀器廠金壇市醫(yī)療儀器廠;CP313電子天平,上海精密科學(xué)儀器有限公司;磁力攪拌器,常州市人和儀器廠。
1.2.1 保鮮劑的制備 由于殼聚糖不溶于水但可溶于酸和酸性水溶液,所以殼聚糖保鮮劑的配制需要酸作輔助劑[3]。冰乙酸對人體無毒無害,且能快速溶解殼聚糖,故選取1%冰乙酸作為輔助劑,制備試驗(yàn)所需保鮮劑。
1) 殼聚糖溶液。稱取一定量的殼聚糖置于適量1%冰乙酸中,充分溶解后,配置成濃度為1%、1.5%和2%的殼聚糖溶液,調(diào)節(jié)pH 6.0~6.5[4]。
2) 殼聚糖+抗壞血酸溶液。稱取一定量的殼聚糖(先置于適量1%冰乙酸中)和抗壞血酸,充分溶解后,配置成濃度為1%殼聚糖+1%抗壞血酸、1%殼聚糖+1.5%抗壞血酸、1.5%殼聚糖+1%抗壞血酸和1.5%殼聚糖+1.5%抗壞血酸的殼聚糖+抗壞血酸混合溶液,調(diào)節(jié)pH 6.0~6.5。
1.2.2 涂膜方法 將形狀大小均勻、色澤成熟程度基本一致的新鮮山楂用蒸餾水清洗凈,放置于通風(fēng)處自然晾干,隨機(jī)分為8組。分別浸泡于蒸餾水(CK)、1%殼聚糖溶液、1.5%殼聚糖溶液、2%殼聚糖溶液、1%殼聚糖+1%抗壞血酸混合溶液、1%殼聚糖+1.5%抗壞血酸混合溶液、1.5%殼聚糖+1%抗壞血酸混合溶液和1.5%殼聚糖+1.5%抗壞血酸混合溶液中,浸泡3 min。果實(shí)浸泡完全后撈出于通風(fēng)處自然晾干,山楂表面形成一層透明的薄膜[4],標(biāo)志著山楂涂膜成功。用剪有小洞的薄塑料袋保存山楂,置于常溫(12~18℃)陰涼處貯藏。于貯藏后1 d、15 d、30 d和45 d測量果實(shí)的各項(xiàng)生理指標(biāo)。
果實(shí)硬度測定:用GY-1硬度計(jì)于果實(shí)不同部位測量硬度,3次重復(fù)取平均值??傻味ㄋ岷繙y定:去皮,取10 g果肉,研磨成勻漿,用蒸餾水定容至100 mL,靜置30 min,過濾后用酸堿中和滴定法測定。可溶性總糖含量采用蒽酮法[5]測定。Vc含量采用鉬藍(lán)比色法[6]測定。計(jì)算果實(shí)失重率及腐爛率。
失重率=[(貯前質(zhì)量-貯后重量)/貯前質(zhì)量]×100%
腐爛率=腐爛個(gè)數(shù)/果實(shí)總數(shù)×100%
從圖1看出,殼聚糖涂膜處理山楂貯藏期間的果實(shí)硬度、失重率和腐爛率等外觀品質(zhì)的變化。
2.1.1 硬度 山楂果實(shí)硬度貯藏初期為11.6 kg/cm2,經(jīng)不同處理后貯藏山楂果實(shí)硬度變化存在差異。對照組在貯藏15 d時(shí),果實(shí)硬度為7.867 kg/cm2,貯藏30 d時(shí)為4.667 kg/cm2,至45 d時(shí)為4.033 kg/cm2,此時(shí)山楂幾乎喪失商品價(jià)值,不再適合食用。用殼聚糖和抗壞血酸混合溶液涂膜處理的山楂,在貯藏45 d時(shí),硬度保持在5 kg/cm2左右,尤其是1%殼聚糖溶液處理的山楂,在貯藏45 d時(shí),果實(shí)硬度為5.467 kg/cm2,保鮮效果優(yōu)于其他處理??傮w看,殼聚糖溶液與殼聚糖+抗壞血酸混合溶液對山楂涂膜處理后保鮮效果都優(yōu)于對照組,其中,以1%殼聚糖溶液涂膜處理的山楂果實(shí)硬度保持最好。
2.1.2 失重率 山楂果實(shí)采摘后非常容易失水,主要是因?yàn)槠渖x和水分蒸發(fā)。對照組的山楂果實(shí)貯藏期間失重率高,在貯藏35 d時(shí),失重率超過20%,其表面已經(jīng)出現(xiàn)明顯皺縮萎蔫,基本失去商品價(jià)值,而殼聚糖涂膜處理的山楂果實(shí)失重率均不超過20%,而且果實(shí)品質(zhì)較好。原因可能是經(jīng)過涂膜處理后果實(shí)表面形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)保護(hù)膜能夠減少水分散失,并一定程度上抑制果實(shí)呼吸,果實(shí)生命代謝速率減緩。總體看,保鮮劑溶液濃度越高,山楂果實(shí)的失重率越低,以2%殼聚糖溶液涂膜處理的山楂果實(shí)水分散失最少,失重率最低,至貯藏35 d時(shí),其失重率僅17%。殼聚糖+抗壞血酸混合溶液涂膜處理對果實(shí)水分減少也有明顯的抑制作用,但其保鮮效果沒有殼聚糖涂膜處理的好。
2.1.3 腐爛率 山楂采摘后容易被霉菌影響而發(fā)生腐爛,嚴(yán)重降低果實(shí)品質(zhì)。貯藏30 d時(shí),山楂果實(shí)的腐爛率急劇上升,對照組腐爛率已達(dá)40%左右;貯藏45 d時(shí),腐爛率高達(dá)70%,其商品價(jià)值完全喪失。隨著貯藏時(shí)間延長,采用殼聚糖涂膜處理的山楂果實(shí)與對照組相比,腐爛率較低。說明,涂膜處理在貯藏過程中對山楂起到一定的保護(hù)作用。原因可能是經(jīng)過保鮮劑涂膜處理后的山楂果實(shí),其外表面上形成的網(wǎng)狀薄膜有效阻隔了霉菌侵入,降低山楂果實(shí)被微生物感染概率,從而一定程度上減緩山楂果實(shí)的軟化和腐爛[7]。其中1.5%殼聚糖溶液處理在貯藏45 d時(shí)腐爛率為35%,低于其他各處理組,保鮮效果最好,使山楂的保存時(shí)間較對照組延長1個(gè)月左右。殼聚糖+抗壞血酸混合溶液涂膜處理的山楂果實(shí)剩余的好果明顯少于殼聚糖涂膜處理。
由圖2看出,殼聚糖涂膜處理山楂貯藏期間的可滴定酸、可溶性總糖和Vc等內(nèi)容物含量的變化。
圖2 殼聚糖涂膜處理山楂貯藏期間果實(shí)的可滴定酸、可溶性總糖和Vc含量
2.2.1 可滴定酸 隨著山楂貯藏時(shí)間延長,果實(shí)可滴定酸逐步下降。在貯藏30 d時(shí),對照組可滴定酸含量大幅下降,僅為1.24%,明顯低于殼聚糖涂膜處理,此時(shí)的山楂基本不具食用價(jià)值。在殼聚糖涂膜不同處理中可滴定酸含量差異不明顯,以2%殼聚糖溶液涂膜處理的山楂果實(shí)可滴定酸含量下降速率稍慢。
2.2.2 可溶性總糖 在貯藏初期,山楂果實(shí)可溶性總糖含量呈上升趨勢,然后隨貯藏時(shí)間延長可溶性總糖含量有所下降。整個(gè)貯藏過程中,1%殼聚糖涂膜處理的山楂果實(shí)可溶性總糖含量均高于其余純殼聚糖涂膜處理,最高峰時(shí)其可溶性總糖含量達(dá)36.7%。殼聚糖+抗壞血酸混合溶液涂膜處理中,1%殼聚糖+1.5%抗壞血酸混合溶液涂膜處理的山楂果實(shí),可溶性總糖含量達(dá)峰值39%,但在貯藏45 d時(shí),其可溶性總糖含量與1%殼聚糖溶液涂膜處理的無較大差異,均很好地保持山楂風(fēng)味,提高其商品價(jià)值。
2.2.3 Vc含量 Vc存在于新鮮水果中,是一種抗氧化劑,同時(shí)也是果實(shí)很重要的一個(gè)新鮮指標(biāo)。山楂果實(shí)在貯藏過程中極易被抗壞血酸氧化酶氧化,導(dǎo)致其Vc含量不斷減少[8-9]。Vc含量越低,其果實(shí)品質(zhì)就越差,食用價(jià)值和藥用價(jià)值也會降低。殼聚糖涂膜處理的山楂果實(shí),在貯藏過程中其Vc含量下降速度相比于對照慢,說明殼聚糖涂膜處理能夠有效阻止Vc與氧氣接觸,從而防止Vc被氧化,使其含量能夠保持。1%殼聚糖涂膜處理的山楂Vc含量從貯藏初期的94.3%降至貯藏45 d時(shí)的55.0%,下降幅度低于其余處理。因此,1%殼聚糖涂膜處理對于山楂貯藏過程中的保鮮效果較為明顯。
山楂果實(shí)經(jīng)殼聚糖涂膜處理后,可在其表面形成一層致密薄膜,該薄膜對CO2和O2的通過率比較小,減少氣體之間的交換,而且還有助于阻止水分的轉(zhuǎn)移,延緩果實(shí)表面皺縮變軟,降低腐爛率[10]。試驗(yàn)結(jié)果表明,用純殼聚糖溶液涂膜和殼聚糖+抗壞血酸混合溶液涂膜2種不同的保鮮劑對山楂果實(shí)處理后,在貯藏期間其果實(shí)硬度、失重率、腐爛率、可滴定酸含量、可溶性總糖含量、Vc含量等保鮮指標(biāo)都比未處理的空白對照的效果好。2種涂膜處理對山楂的保鮮效果相比,純殼聚糖溶液涂膜的山楂比殼聚糖+抗壞血酸混合溶液涂膜處理山楂的保鮮效果好,可能是因?yàn)樯介け容^薄,加抗壞血酸的混合溶液后,影響其保鮮效果,具體原因還有待進(jìn)一步研究。純殼聚糖涂膜處理的山楂相比于空白對照,其果實(shí)的貯藏時(shí)間能夠延長1個(gè)月左右。因此,結(jié)合經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則,生產(chǎn)中選取1%殼聚糖溶液涂膜處理山楂果實(shí),能更好地保持山楂的食用價(jià)值和藥用價(jià)值,提升其市場價(jià)值。
采用不同濃度的純殼聚糖溶液、殼聚糖+抗壞血酸混合溶液涂膜處理山楂果實(shí),研究貯藏期間山楂果實(shí)的外觀品質(zhì)及內(nèi)容物含量的變化。結(jié)果表明,殼聚糖涂膜處理可有效降低山楂的腐爛率,其中以1%殼聚糖涂膜處理對山楂的保鮮效果最好,使山楂的保存時(shí)間可延長1個(gè)月左右。