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        茶多酚-殼聚糖復(fù)合涂膜對秀珍菇保鮮效果的影響

        2022-11-16 10:13:20戴照琪羅元鑫許俊齊宣文芳謝春芹
        食品研究與開發(fā) 2022年22期
        關(guān)鍵詞:殼聚糖

        戴照琪,羅元鑫,許俊齊,宣文芳,謝春芹

        (江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院茶與食品科技學(xué)院,江蘇 句容 212400)

        秀珍菇,學(xué)名肺形側(cè)耳,又名小平菇,屬真菌門,擔(dān)子菌綱,傘菌目,側(cè)耳科側(cè)耳屬[1]。秀珍菇朵小形美、脆嫩爽口、味道鮮美,深受消費者青睞[2]。秀珍菇營養(yǎng)豐富,蛋白質(zhì)含量與肉制品類似,遠(yuǎn)高于一般類型蔬菜,脂肪含量較低,富含微量元素、黃酮、多糖等活性成分,具有抗衰老、抗腫瘤、增強免疫力等生理功能[3-4]。但秀珍菇采后呼吸代謝旺盛,酶活性強,失水問題突出,易發(fā)生變色,變質(zhì),衰老加速等問題,失去商品價值,因此研究其采后保鮮技術(shù)具有突出的現(xiàn)實意義[5]。

        目前,低溫冷藏是秀珍菇最常采用的保鮮技術(shù),雖然它可以有效延長秀珍菇的貨架期,但單一保鮮手段并不能很好地解決所有問題[6]??墒惩磕な浅S玫墓卟珊蟊ur技術(shù),具有操作簡便,成本低廉等優(yōu)勢,其原理為在可食膜與果蔬之間形成的低O2、高CO2的微環(huán)境,抑制呼吸速率,降低失重率,達到保鮮的目的[7]。殼聚糖是一種應(yīng)用研究較為廣泛的涂膜材料,它是幾丁質(zhì)脫乙酰后形成的堿性氨基多糖,無毒,可降解,有較好的生物相容性和優(yōu)異的成膜性能,但抗氧化性較差,水蒸氣透過率較高,因此通常添加天然活性物質(zhì)以提高其包裝性能[8-9]。茶多酚是一類茶葉中的多酚提取物,具有抗氧化,抗衰老,防腐保鮮等功效,研究發(fā)現(xiàn),在殼聚糖中添加適量的茶多酚,可以有效地降低殼聚糖的水蒸氣透過性,提高殼聚糖涂膜的商用價值[10],但殼聚糖-茶多酚涂膜在秀珍菇保鮮方面的研究較少。本文主要探索不同涂膜方式對秀珍菇保鮮效果的影響,研究貯藏過程中秀珍菇品質(zhì)指標(biāo)和理化指標(biāo)的變化規(guī)律,為涂膜保鮮技術(shù)在秀珍菇貯藏保鮮方面提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        秀珍菇取自江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院食用菌基地,菇房采收的新鮮秀珍菇,菇體完整,無機械破損,有彈性,無異味;茶多酚(純度≥95%):江西富之源生物科技有限公司;殼聚糖(DAC≥85%):濟南得貝海洋生物工程有限公司;超氧陰離子自由基檢測試劑盒、過氧化氫檢測試劑盒:南京建成生物工程研究所;氯化鈉、磷酸氫二鈉、三氯乙酸、硫代巴比妥酸(均為分析純):國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

        1.2 儀器與設(shè)備

        DDS-11C電導(dǎo)儀:上海精密科學(xué)儀器有限公司;UV-2450PC紫外可見分光光度計:日本島津公司;CheckPoint II氣體測定儀:丹麥PBI Dansensor公司;TDL-5A臺式低速離心機:常州市偉嘉儀器制造有限公司;800TS酶標(biāo)儀:美國Biotek公司。

        1.3 方法

        1.3.1 樣品處理

        挑選大小、形狀及顏色均一,沒有機械損傷的秀珍菇,分別在蒸餾水(空白組),0.2%殼聚糖溶液(對照組)和0.2%殼聚糖+2%茶多酚溶液(試驗組)中浸泡1 min,取出晾干,置于PA/PE保鮮袋中(厚度:7絲,氧氣透過率:300 cm3/(m2·24 h),水蒸氣透過率:10 g/(m2·24 h)。包裝后樣品在4℃條件下貯藏9 d,分別在1、3、5、7 d和9 d取出測定各項指標(biāo)。

        1.3.2 失重率測定

        貯藏過程中秀珍菇的失重率按下式計算。

        式中:m1為貯藏前秀珍菇質(zhì)量,g;m2為貯藏后秀珍菇質(zhì)量,g。

        1.3.3 褐變度測定

        采用Zeng等[11]的方法,取2.0g樣品與20mL pH7.4的磷酸鹽緩沖液混合,在4℃條件下勻漿,約30 s后1 000×g條件下離心5 min,取上清液在410 nm條件下測定其吸光度,以A410×10的值為蘑菇褐變度值。

        1.3.4 呼吸速率測定

        取100.0 g秀珍菇,置于2 L的密封容器中,在室溫環(huán)境下密閉1 h,采用氣體分析儀測定頂空CO2濃度,以CO2生成量作為呼吸速率,呼吸速率計算公式如下。

        式中:X為氣體分析儀測定值,%;K為氣體分析儀換算系數(shù),1%=10 000 mg/m3;M 為樣品質(zhì)量,kg;V為密封容器容積,m3;H為密閉時間,h。

        1.3.5 相對電導(dǎo)率測定

        取秀珍菇用蒸餾水沖洗3次,除去表面附著的電解質(zhì)。置于50 mL蒸餾水中搖30 min后,測定電導(dǎo)率(P0)?;旌弦悍兴?0 min,冷卻后再次測定電導(dǎo)率(P1)。相對電導(dǎo)率計算公式如下。

        1.3.6 丙二醛含量測定

        采用硫代巴比妥酸法測定不同處理組秀珍菇中丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量。稱取2.0 g秀珍菇,在冰浴條件下與10.0 mL 10%三氯乙酸混溶研磨,10 000×g,4℃下離心 20 min。取上清液 2.0 mL,加入等量的0.6%硫代巴比妥酸溶液,沸水浴20 min后,迅速冷卻并再次離心,取上清液,分別在450、532 nm和600 nm 波長條件下測定吸光度(A450、A532、A600),MDA含量計算公式如下。

        1.3.7 產(chǎn)生·O2-活力測定

        取2.0 g秀珍菇置于pH7.4的磷酸鹽緩沖液中,冰浴條件下勻漿,10 000×g離心20 min,取上清液采用超氧陰離子自由基檢測試劑盒測定·O2-生成率。

        1.3.8 H2O2含量測定

        將2.0 g秀珍菇與生理鹽水按照質(zhì)量比1∶9混合,冰浴條件下勻漿,10 000×g離心10 min,取上清液采用過氧化氫檢測試劑盒測定H2O2含量。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        試驗指標(biāo)至少包含3個生物學(xué)重復(fù),結(jié)果用軟件SPSS 19進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析,采用ANOVA方差分析,用Tukey多重比較法對數(shù)據(jù)進行顯著性分析,采用Origin 9.0進行做圖。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同處理對秀珍菇貯藏過程中失重率的影響

        貯藏期秀珍菇失重率的變化情況見表1。

        表1 貯藏過程中不同處理對秀珍菇失重率的影響Table 1 Changes in the weight loss rate of Pleurotus geesteranus in different treatment groups during storage

        由表1可知,秀珍菇失重率隨貯藏時間延長逐步增大,顯著性分析顯示,貯藏時間和處理方式對秀珍菇失重率影響極顯著(P<0.01)。貯藏第1天,空白組(0.68%)、對照組(0.46%)和試驗組(0.32%)秀珍菇失重率差異顯著(P<0.05),到貯藏期第9天,3組秀珍菇失重率呈現(xiàn)出不同程度的增長,分別為5.11%、3.38%和2.26%,且3組之間差異顯著(P<0.05)。因此,殼聚糖-茶多酚涂膜具有更有效地保鮮性能,降低貯藏過程中產(chǎn)品的失重率。Siripatrawan等[12]通過傅里葉變化紅外光譜發(fā)現(xiàn),茶多酚的加入可以削弱殼聚糖中位于1 530 cm-1和1 400 cm-1兩處的氫鍵,這可能是造成殼聚糖-茶多酚涂膜具有更低水蒸氣透過率的原因。茶多酚的加入使殼聚糖具有更優(yōu)秀的成膜性,使其均勻、全面地覆蓋在樣品表面,起到更好的阻氣阻水作用[13]。

        2.2 不同處理對秀珍菇貯藏過程中褐變度的影響

        產(chǎn)品色澤影響消費者的購買欲,它是消費者評判產(chǎn)品新鮮度的標(biāo)準(zhǔn)之一[14]。貯藏期間,在漆酶、絡(luò)氨酸酶和多酚氧化酶等的作用下,食用菌子實體細(xì)胞內(nèi)黑色素逐漸沉積,發(fā)生褐變,因此褐變度是評定食用菌品質(zhì)的一個重要指標(biāo)[15]。表2表示貯藏期間不同處理組秀珍菇褐變度的變化情況。

        表2 貯藏過程中不同處理組秀珍菇褐變度的變化情況Table 2 Changes of browning degree of Pleurotus geesteranus in different treatment groups during storage

        由表2可知,處理方式對秀珍菇褐變度影響極顯著(P<0.01),貯藏時間對秀珍菇褐變度影響顯著(P<0.05)。研究發(fā)現(xiàn),在整個貯藏過程中,試驗組褐變度雖然低于對照組,但差異不顯著(P>0.05)。茶多酚的抗氧化性雖然可以在一定程度上阻礙黑色素前體小柱孢酮、柱孢醌、1,3,8-三羥基萘等物質(zhì)的生成,但茶多酚的加入使成膜顏色變暗[16]。Wang等[17]認(rèn)為茶多酚使殼聚糖膜的亮度下降,黃度提高,總體透光率下降,從而使殼聚糖-茶多酚涂膜顏色發(fā)灰,進而影響產(chǎn)品色澤。

        2.3 不同處理對秀珍菇貯藏過程中呼吸速率的影響

        秀珍菇表面沒有蠟質(zhì)等保護層,敏感性高,采后生理代謝活性旺盛,與其他食品相比,有較高的呼吸速率[9,18]。表3為貯藏過程中不同處理組秀珍菇呼吸速率的變化情況。

        表3 貯藏過程中不同處理組秀珍菇呼吸速率的變化情況Table 3 Changes of respiration rate of Pleurotus geesteranus in different treatment groups during storage

        由表3可知,處理方式對秀珍菇呼吸速率影響極顯著(P<0.01),貯藏時間對秀珍菇呼吸速率影響顯著(P<0.05)??瞻捉M和對照組呼吸速率在貯藏過程中呈現(xiàn)先升高后下降再升高的趨勢,試驗組呼吸速率在貯藏過程中顯示出逐步下降的趨勢,第1天為其呼吸高峰[184.33 mg/(kg·h)],在貯藏第9天,空白組、對照組和試驗組呼吸速率分別為143.00、123.00 mg/(kg·h)和83.67 mg/(kg·h)。呼吸速率大,消耗物質(zhì)多,產(chǎn)生熱量高,難實現(xiàn)果蔬的長期貯藏,因此有效控制果蔬的呼吸速率,對其貯藏保鮮具有積極意義[19]。在整個貯藏周期內(nèi),試驗組呼吸速率始終顯著低于空白組和對照組,這表明殼聚糖-茶多酚涂膜可以有效抑制秀珍菇呼吸速率,達到保鮮的作用。

        2.4 不同處理對秀珍菇貯藏過程中相對電導(dǎo)率的影響

        細(xì)胞膜的完整性對細(xì)胞內(nèi)微環(huán)境及維持其正常新陳代謝具有重要意義[20]。相對電導(dǎo)率是衡量細(xì)胞膜完整性的關(guān)鍵指標(biāo)之一,相對電導(dǎo)率越大,細(xì)胞膜的破壞程度越高,數(shù)值越小,細(xì)胞膜的完整性越高[21]。圖1為不同處理秀珍菇在貯藏過成中相對電導(dǎo)率的變化情況。

        從圖1中可以看出,隨著貯藏時間的增大,相對電導(dǎo)率也隨之增大。貯藏第1天,空白組、對照組和試驗組相對電導(dǎo)率分別為18.69%,17.10%和15.07%,到貯藏期第9天,相對電導(dǎo)率分別增大到48.81%,41.95%和33.77%。在整個貯藏期間,試驗組秀珍菇相對電導(dǎo)率始終顯著低于空白組和對照組(P<0.05),這表示殼聚糖+茶多酚涂膜可有效保護秀珍菇細(xì)胞膜的完整性。

        2.5 不同處理對秀珍菇貯藏過程中MDA含量的影響

        MDA是細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化的主要產(chǎn)物,MDA含量與脂膜的過氧化程度和細(xì)胞的衰老程度具有很好的正相關(guān)性,MDA含量越高意味著脂膜過氧化程度越高,植物組織的衰老程度越高[22]。圖2是貯藏過程中不同處理組秀珍菇MDA含量的變化情況

        從圖2中可以看出,所有處理組秀珍菇MDA含量都隨著貯藏時間的增大而增大,在貯藏前期(1 d~3 d),不同處理組間MDA含量差異不顯著(P>0.05),在0.34 μmol/g~0.48 μmol/g內(nèi);到貯藏第 7 天~第 9 天,各處理組秀珍菇中MDA含量差異顯著(P<0.05),在貯藏第9天,空白組MDA含量為1.45 μmol/g,是對照組和試驗組的1.27倍和1.66倍,這表明殼聚糖涂膜可以延緩秀珍菇中MDA產(chǎn)量,而殼聚糖-茶多酚涂膜可以更有效地阻礙MDA的產(chǎn)生。過量的MDA還可以與蛋白質(zhì)、氨基酸等反應(yīng),造成其結(jié)構(gòu)和功能的喪失,進一步影響產(chǎn)品滋味[23]。

        2.6 不同處理對秀珍菇貯藏過程中超氧陰離子自由基產(chǎn)生活力的影響

        呼吸代謝過程中,氧氣在電子傳遞鏈中不完全的反應(yīng)產(chǎn)生超氧陰離子自由基,呼吸速率旺盛的植株,其超氧陰離子自由基含量高[24]。過量的超氧陰離子自由基造成脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等生物大分子的氧化,加速植株的衰老。圖3是貯藏過程中不同處理組秀珍菇超氧陰離子產(chǎn)生活力的變化情況。

        從圖3中可知,3組秀珍菇超氧陰離子自由基產(chǎn)生活力呈現(xiàn)出先升高后下降的趨勢。貯藏第1天,3組秀珍菇超氧陰離子自由基產(chǎn)生活力差異不顯著(P>0.05),在15.33U/g~18 U/g內(nèi),到貯藏第3天,秀珍菇超氧陰離子自由基產(chǎn)生活力達到最大值,且差異顯著(P<0.05),空白組、對照組和試驗組產(chǎn)生超氧陰離子自由基活力分別為28.22、22 U/g和18.32 U/g。在貯藏第9天,超氧陰離子自由基產(chǎn)生活力在13.3 U/g~17.92 U/g內(nèi),空白組和試驗組差異顯著(P<0.05)。在整個貯藏期間,殼聚糖-茶多酚涂膜組與殼聚糖涂膜組和空白組相比,超氧陰離子自由基活力始終維持在更低水平,這表明殼聚糖-茶多酚涂膜可以有效降低秀珍菇中超氧陰離子自由基含量,從而達到一定的保鮮作用。

        2.7 不同處理對秀珍菇貯藏過程中過氧化氫含量的影響

        食用菌在機械傷等逆環(huán)境下,活性氧自由基產(chǎn)量增大,清除酶活力下降,最終導(dǎo)致活性氧自由基積累量增大[25]。過量的活性氧自由基加速商品的衰老速度,使其失去商品價值。圖4表示貯藏期間不同處理組過氧化氫含量變化情況。

        由圖4可知,隨著貯藏時間的增加,3組秀珍菇中過氧化氫含量呈現(xiàn)先升高后穩(wěn)定的趨勢。在貯藏第1天,空白組、對照組和試驗組秀珍菇中過氧化氫含量差異不顯著(P>0.05),在貯藏期第3天~第7天,空白組與試驗組過氧化氫含量差異顯著(P<0.05),但對照組和試驗組差異不顯著(P>0.05),到貯藏第9天,3組秀珍菇中過氧化氫含量差異不顯著(P>0.05)。由此可知,與殼聚糖涂膜組相比,殼聚糖-茶多酚涂膜組并不能更有效地降低秀珍菇中過氧化氫含量。

        3 結(jié)論

        本研究結(jié)果顯示,與空白未處理組相比,殼聚糖-茶多酚涂膜可以更有效地減少貯藏期秀珍菇的失重率,延緩秀珍菇呼吸速率,維持更低的相對電導(dǎo)率,抑制超氧陰離子自由基產(chǎn)生能力;與殼聚糖處理組相比,殼聚糖-茶多酚涂膜對秀珍菇褐變率和過氧化氫含量無顯著作用。綜上所述,殼聚糖-茶多酚涂膜提高秀珍菇的抗氧化能力,減少膜脂質(zhì)的氧化程度,更有效地維持細(xì)胞膜的完整性,抑制呼吸速率和失重率,從而達到對秀珍菇的保鮮作用。

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