全 文 :食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
216 2011 Vol. 37 No. 6 (Total 282)
3 种天然保鲜剂对荸荠杨梅贮藏保鲜效果*
胡晓亮,周国燕,王春霞,詹博
(上海理工大学食品与低温生物技术研究所,上海,200093)
摘 要 研究了壳聚糖、海藻酸钠和溶菌酶 3 种天然保鲜剂对荸荠杨梅贮藏保鲜效果的影响,分析了各种天然
保鲜剂处理对荸荠杨梅的感官品质、失重率、硬度、呼吸强度、Vc含量、可溶性固形物含量以及 SOD 酶活性等生
理生化指标的变化。结果表明:壳聚糖涂膜处理的杨梅,感官效果最好,在 4℃条件下贮藏 20d后,果实的失重率
仅为 8. 87%,Vc含量为 7. 1mg /100g,可溶性固形物含量为 8. 3%,呼吸强度显著低于其他处理组。
关键词 杨梅,保鲜,涂膜,壳聚糖
第一作者:硕士研究生(周国燕为通讯作者)。
* 国家自然科学基金青年基金项目(50206013)和上海市重点学
科建设项目(S30503) ,上海市教委科研创新项目(09YZ230)
收稿日期:2011 - 01 - 13,改回日期:2011 - 04 - 07
杨梅的贮藏保鲜方法主要有低温贮藏、防腐保鲜
剂处理、辐射保鲜以及气调保鲜等。冷害使得杨梅难
于采用较低的贮运温度以控制病害和延长贮运
期[1];气调贮藏虽然对杨梅保鲜有一定的效果,但气
调贮藏投资大、花费昂贵[2];传统的化学保鲜剂残留
给人体健康和环境带来诸多不利的影响;从动植物体
中提取无毒、高效且经济的天然食品保鲜剂,具有优
良的分散性、保湿性、抗菌性等诸多优点,正日益成为
食品贮藏保鲜研究的热点[3]。
本实验采用壳聚糖(chitosan)、海藻酸钠(algi-
nate)和溶菌酶(lysozyme)3 种天然保鲜剂处理杨梅
果实,研究它们在 4℃ ± 1℃条件下对杨梅采后生理
生化的影响,以果实感官品质、失重率、硬度、呼吸强
度、Vc含量以及可溶性固形物含量等作为保鲜效果
的评价指标,对不同的天然保鲜剂保鲜效果进行比
较,分析总结各种天然保鲜剂处理对于杨梅果实贮藏
的优缺点。
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
试验所用杨梅为荸荠品种,采自余姚东部的三七
市镇,于 2010 年 6 月 10 日采收。成熟度为八成熟,
采后用加冰块的泡沫箱运回实验室。
壳聚糖(脱乙酰度 > 93%,黏度 < 0. 1Pa·s,日本
Dako公司) ;海藻酸钠(浙江银象生物工程有限公
司) ;溶菌酶(山东奥康生物科技有限公司)。
1. 2 处理方法
经挑选,选取无机械损伤、无病虫侵染、成熟度一
致且果实饱满的杨梅作为试材,根据预实验结果及国
标中食品添加剂用量的要求,保鲜剂浓度和处理方法
如表 1。处理后的梅果用聚乙烯薄膜保鲜袋进行包
装,每袋 600g。把包装好的杨梅装入塑料筐中,于
4℃的冰箱中进行冷藏,每隔 4d时间测定各项指标。
表 1 采后杨梅处理方案
处理组别 处理方法 保鲜剂浓度
A组 壳聚糖浸泡 1min后用冷风吹干 1% 壳聚糖
B组 海藻酸钠浸泡 1min后用冷风吹干 1%海藻酸钠
C组 溶菌酶喷淋后用冷风吹干 0. 1% 溶菌酶
D组 对照实验
1. 3 测定指标及其方法
失重率:称重法[5];硬度:TPA法[6];呼吸强度:静置
法[7];Vc含量:2,6-二氯靛酚滴定法[8];可溶性固形
物含量:手持式折光仪法[9];SOD 酶活性:NBT 光还
原法[10]。
1. 4 感官评价
7 人组成感官评定小组,根据杨梅果实的外观、
气味、质地、腐烂程度综合打分后取平均值。感官评
定标准:5 分:果形端正,着色鲜艳,果面洁净,肉柱充
实,有杨梅特有的香气,无腐烂;4 分:果形正常,着色
好,有淡淡的香气,肉柱较充实;3 分:果实部分皱缩,
着色失艳,有肉刺;2 分:果实外表皱缩,部分发生霉
变,有轻微异味;1 分:果实软烂,有较重的腐烂气味。
1. 5 数据处理
以上测定各重复 4 次,分别取其平均值,用 Excel
2003 软件对试验数据进行制图;用统计分析软件
SPSS 11. 5 对试验数据进行分析。
2 结果与分析
2. 1 感官品质的变化
贮运与保鲜
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从表 2 可以看出,各处理组在贮藏初期,杨梅果
实中的果胶物质与细胞壁结合紧密,果粒外观饱满,
质地坚挺,对照组贮藏 12 d 后,果实外表已出现皱
缩,果肉软化程度严重,基本失去了商品价值;贮藏
20d后,果实几乎全部软烂变质,失去了食用价值,原
因在于随着贮藏时间的延长,原果胶被分解成果胶,
果实外表皱缩,组织形态软化,当果胶进一步转化为
果胶酸,梅果彻底软烂,此外在果实成熟衰老过程中,
果肉的抗菌能力逐渐下降,易受到微生物侵染,加快
了果实软烂变质的进程。保鲜剂处理后的杨梅外观、
气味、质地等感官品质变化明显缓于对照组,经方差
分析,与对照组之间存在显著差异(P < 0. 05) ,其中
壳聚糖保鲜剂对抑制荸荠杨梅的感官品质下降效果
最为显著,贮藏 20d后仍保持了果实的硬度和组织形
态,没有发现腐烂果粒。
表 2 不同保鲜剂处理后杨梅的感官评定
处理时间 /d 4 12 20
A组(1%壳聚糖) 4. 86 4. 14 3. 14
B组(1%海藻酸钠) 4. 71 4. 00 2. 71
C组(0. 1%溶菌酶) 4. 57 3. 86 2. 43
D组(CK) 4. 00 2. 86 1. 43
2. 2 失重率的变化
新鲜杨梅含水量在 90% ~ 95%,采收后的杨梅
失去了母体和土壤供给的营养和水分补充,而蒸腾和
呼吸作用仍在持续进行,会导致果实水分散失和干物
质消耗。从图 1 中可以看出,随着贮藏时间的延长,
各处理组杨梅的失重率增加,其中对照组的失重率上
升最明显,在贮藏 20d 后,失重率升至 20. 8%;经保
鲜剂处理后的杨梅的失重率显著低于对照组(P <
0. 05) ,其中壳聚糖保鲜剂对抑制杨梅果实水分的蒸
发效果显著,与对照组相比果实失重率减少了 12%,
有效延缓了杨梅果实的皱缩萎篶。
图 1 不同保鲜剂对荸荠杨梅失重率的影响
2. 3 硬度的变化
果肉硬度下降是许多果蔬成熟时的明显特征,杨
梅果实成熟过程中一些能水解果胶物质和纤维素的
酶类活性增加,使中胶层溶解,纤维分解,果实细胞壁
结构松散失去黏结性,造成果肉软化。从图 2 中可以
看出,对照组在贮藏后期果实硬度下降显著(P <
0. 05) ,贮藏 20d 后杨梅的硬度仅为初始值的
68. 3%;保鲜剂处理能有效抑制果实硬度的下降,其
中海藻酸钠和壳聚糖处理的效果明显,果实硬度降低
平缓,至贮藏 20d,果肉硬度分别比对照组高 11. 3%
和 8. 1%,较好地保持了果实饱满的外观。
图 2 不同保鲜剂对荸荠杨梅硬度变化的影响
2. 4 呼吸强度的变化
从图 3 可以看出,在整个贮藏期间内,杨梅果实
的呼吸强度呈先下降后上升的趋势,在贮藏中后期,
对照组出现呼吸强度显著上升,而经天然保鲜剂处理
后的杨梅果实呼吸强度趋于稳定,且始终低于对照
组,方差分析结果表明,不同保鲜剂处理后果实的呼
吸强度随贮藏时间的变化有着极显著差异(P <
0. 05) ,其中壳聚糖和海藻酸钠对抑制荸荠杨梅的呼
吸作用较为明显,贮藏 20d后的呼吸强度分别是对照
组的 57. 6%和 64. 7%。
图 3 不同保鲜剂对荸荠杨梅呼吸强度变化的影响
2. 5 Vc含量的变化
新鲜杨梅 Vc含量大约在 12 ~ 13 mg /100g,随着
果实的成熟,VC 含量增加,贮藏阶段易被氧化分解,
失去生理活性,在温度高和氧供给充足的条件下均会
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加快 Vc含量的损失。从图 4 可以看出,在整个贮藏
过程中,杨梅果实 Vc 含量呈现进行性降低,对照组
降低最为显著,贮藏 20d 后 Vc 含量下降了 70. 6%,
壳聚糖、溶菌酶和海藻酸钠均能抑制杨梅果实 Vc 含
量的损失,贮藏至 20d,Vc 含量仍分别保留了初始值
的 56. 3%、53. 2%和 46. 1%,均显著高于对照组(P <
0. 05)。
图 4 不同保鲜剂对荸荠杨梅 Vc含量的影响
2. 6 可溶性固形物含量的变化
荸荠杨梅在整个贮藏期间可溶性固形物含量呈
现下降趋势,经保鲜剂处理后的果实可溶性固形物含
量降低速率明显缓于对照组(P < 0. 05) ,其中壳聚糖
处理最为显著,贮藏 20d后可溶性固形物含量比对照
组高 3%。
图 5 不同保鲜剂对荸荠杨梅可溶性固形物含量的影响
2. 7 SOD的变化
从图 6 中可以看出,在贮藏期间,各处理组杨梅
果实的超氧化物歧化酶(SOD)随着贮藏时间的延长
而下降,其中对照组的下降幅度最为明显,贮藏 20d
后的 SOD 值仅为初始活性的 48. 8%,保鲜剂处理可
减缓杨梅 SOD 活性的下降程度,其中壳聚糖对抑制
荸荠杨梅 SOD 活性的降低最为明显,贮藏 20d 后的
SOD活性仍高达 86. 3 U /g。
3 结论与讨论
(1)壳聚糖、海藻酸钠和溶菌酶 3 种天然保鲜剂
图 6 不同保鲜剂对荸荠杨梅 SOD酶活性的影响
处理后的杨梅生理生化指标同对照组相比有明显的
改善:最大程度地保持了杨梅果实外观品质和组织形
态;有效降低贮果的水分散失和营养物质消耗;明显
减缓了呼吸作用进程,保持了杨梅果实始终处于较低
的呼吸强度;有效抑制了果肉硬度的降低,维持了果
粒饱满坚挺的外观;显著控制了杨梅果实 Vc 含量和
可溶性固形物含量的下降。表明天然保鲜剂处理能
有效抑制杨梅生理生化功能的衰退和组织的损伤,延
长贮果的货架期。
(2)将 3 种天然保鲜剂进行比较后发现,经壳聚
糖保鲜剂处理后的杨梅果实,在贮藏 20d 后,果实的
失重率仅为 8. 87%,Vc含量为 7. 1 mg /100 g,可溶性
固形物含量为 8. 3%,呼吸强度显著低于其他处理
组,保鲜效果最佳。可能的原因在于:①壳聚糖分子
具有微观网状结构,有很强的保水性能。壳聚糖分子
链上均带有羧基,由于羧基上的负电荷的排斥作用,
使高分子链空间伸展特别大,再加上亲水基团的作
用,使其对水分子具有很强的作用力,能减缓杨梅果
实中水分的蒸腾,延缓其萎篶,降低了果实的失
重[11];②)壳聚糖具有很好的成膜特性,壳聚糖覆盖
在杨梅表面,形成一层薄膜,该膜具有气体选择渗透
性能,在贮果内部形成一个低 O2,高 CO2 浓度的微气
调环境,抑制果实的呼吸作用,降低果实内营养物质
的转化和消耗,减少活性氧的形成,降低膜脂过氧化,
延缓细胞膜的损伤,从而达到延长杨梅贮藏期的效
果[12];③)壳聚糖具有较强的抑菌性,壳聚糖是一种
阳离子表面活性剂,其中的 NH3
+可以与细菌细胞膜
上的类脂、蛋白质复合物发生反应,使蛋白质变性,从
而改变细菌细胞膜的通透性,破坏细胞壁的完整性,
此外壳聚糖表面的氨基基团还可以螯合对微生物生
长起关键作用的金属离子,尤其是酶的辅助因子,保
护了果实不受微生物的侵染[13 - 15]。海藻酸钠处理后
对抑制杨梅果实的失重及呼吸强度的升高也有明显
的效果,海藻酸钠与壳聚糖同属于天然多糖类化合
贮运与保鲜
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物,也具有较好的成膜特性,但其综合保鲜效果不如
壳聚糖的可能原因与其分子结构和保鲜液浓度有关。
溶菌酶处理对杨梅保鲜效果不理想,可能的原因在于
溶菌酶作为一种天然抗菌剂,在一定程度上能抑制腐
败微生物的生长,但对于杨梅自身生理功能的衰退和
营养物质的消耗抑制作用不明显。
(3)另外,在壳聚糖涂膜溶液中可以添加增塑
剂、表面活性剂、抗菌剂,以及蛋白质和脂类物质,形
成复合膜,以改善其膜性能,增强贮藏保鲜效果;最新
研究表明,在壳聚糖涂膜材料中添加纳米材料可以增
强保鲜剂的抑菌性和抗氧化性能,提高膜与基体之间
的结合强度,改善成膜的气密性,强化贮藏保鲜效
果[16]。
参 考 文 献
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Research of Three Natural Preservatives on Fresh-Keeping of Biqi Bayberry
Hu Xiao-liang,Zhou Guo-yan,Wang Chun-xia,Zhan Bo
Institute of Cryomedicine and Food Refrigeration,Shanghai University of Science and Technology,Shanghai 200093,China)
ABSTRACT The effects of chitosan,alginate and lysozyme on preservation and fresh-keeping of Biqi bayberry were
compared by their sensory quality,weight loss,hardness,respiration rate,Vc content,soluble solids content and
SOD activity during the storage. The results showed that:chitosan coating had the best effect. After 20 days of storage
at 4 ℃,the weight loss rate was 8. 87%,Vc content was 7. 1mg /100g,soluble solids content was up to 8. 3%,respi-
ration was significantly lower than other groups.
Key words bayberry,fresh-keeping,coating,chitosan