殼聚糖涂膜對沂州木瓜貯藏品質(zhì)的影響

于軍香

殼聚糖涂膜對沂州木瓜貯藏品質(zhì)的影響

于軍香

(臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東 臨沂 276005)

以沂州木瓜為試材，研究殼聚糖涂膜對木瓜的保鮮作用。在室溫條件下采用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的殼聚糖溶液對沂州木瓜進(jìn)行涂膜處理，測定其總糖、VC含量、感官品質(zhì)、質(zhì)量損失率、硬度和腐爛率的變化。結(jié)果表明：殼聚糖涂膜處理能延緩果實(shí)硬度、總糖含量、VC、質(zhì)量損失率和感官品質(zhì)的降低，降低果實(shí)的腐爛率，1.5%殼聚糖涂膜處理保鮮效果最好，可有效地延長沂州木瓜的保鮮期。

殼聚糖；沂州木瓜；貯藏品質(zhì)

沂州木瓜是山東省臨沂市具有地方特色的主要水果之一，富含多種營養(yǎng)元素。沂州木瓜中還含有特殊的五環(huán)三萜類化合物——齊墩果酸，現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)研究表明，齊墩果酸的藥用價值在于護(hù)肝降酶，抗炎抑菌，增強(qiáng)免疫功能，降血脂、降血糖，而且對傷寒、痢疾桿菌、金色葡萄球菌及染色體損傷有明顯的抑制作用[1]，因其具有十分顯著的抑菌抗炎功效，深受消費(fèi)者的喜愛。為方便儲運(yùn)人們常常采取在成熟前提前采摘的方法延長木瓜的保鮮期，這樣木瓜的營養(yǎng)成分尚未達(dá)到最佳，且藥用效果也會受到影響[2]。

殼聚糖是一種從甲殼類動物中提取的氨基多糖，由于它具有良好的成膜性，同時對某些病菌生長有直接的抑制作用，因此，殼聚糖涂膜處理被逐漸用于保持果蔬品質(zhì)和減少腐爛的發(fā)生，且在果蔬保鮮中發(fā)揮重要作用[3-6]。從20世紀(jì)80年代開始，美國、加拿大等國家就對殼聚糖涂膜保鮮作用進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并取得了一定成果[7]。國內(nèi)也已在臍橙、芒果、水蜜桃、梨、蟠桃和草莓等果實(shí)上進(jìn)行殼聚糖涂膜保鮮實(shí)驗(yàn)研究[8-13]。

目前，沂州木瓜的保鮮主要是應(yīng)用鈣處理[14]和冷激處理[15]，尚未見有利用殼聚糖涂膜對沂州木瓜進(jìn)行保鮮的報道。本實(shí)驗(yàn)擬利用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的殼聚糖涂膜處理沂州木瓜，測定在貯藏期間果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)，為進(jìn)一步探討常溫下殼聚糖涂膜技術(shù)在沂州木瓜采后貯藏保鮮中應(yīng)用的可能性提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

沂州木瓜 市售。選擇八成熟、無病蟲害、無機(jī)械損傷、大小、顏色和成熟度基本一致的果實(shí)，實(shí)驗(yàn)當(dāng)天運(yùn)至生命科學(xué)學(xué)院生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理。

殼聚糖(脫乙酰度≥90%，黏度200CP) 濟(jì)南海得貝海洋生物工程有限公司；2,6-二氯酚靛鈉、抗壞血酸、草酸、NaOH(均為分析純) 萊陽市康德化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FA2004B電子分析天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；RTC-2010D.D-CW型質(zhì)構(gòu)儀 上海沃迪科技有限公司；DHG-9141電熱恒溫干燥箱 南京艾賽特科技發(fā)展有限公司。

1.3 方法

1.3.1 沂州木瓜處理

將殼聚糖溶解于2mol/L醋酸中，先充分浸泡，再攪拌，直至充分溶解。然后用1mol/L氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至5.5～5.8，配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%、1.0%和0.5%的殼聚糖醋酸溶液。將新鮮沂州木瓜運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室后，進(jìn)行如下處理：將木瓜隨機(jī)分成4組，分別用清水處理、1.5%、1.0%和0.5%殼聚糖溶液處理，處理時間均為5min。處理后將4組木瓜在室溫23～25℃條件貯藏，測定其總糖含量、質(zhì)量損失率、硬度和VC含量等指標(biāo)；觀察沂州木瓜果皮顏色變化、果實(shí)腐爛等情況。

1.3.2 指標(biāo)測定方法

2009年9月26日試驗(yàn)處理前第1次調(diào)查殼聚糖涂膜處理及對照沂州木瓜的感官品質(zhì)、硬度、總糖和VC含量、腐爛率和質(zhì)量損失率，以后每3d調(diào)查1次。10月11日對照組果實(shí)大部分開始腐爛，失去試驗(yàn)意義停止調(diào)查。

總糖含量測定：采用直接滴定法，用葡萄糖表示[16]；VC定量測定：用2,6-二氯酚靛酚滴定法[17]；硬度測定：用果實(shí)硬度計在1cm2果實(shí)面積上測出N值并代入公式計算；質(zhì)量損失率：稱重法；腐爛率：根據(jù)果面發(fā)病程度(病斑直徑≥1mm時為腐爛果實(shí))統(tǒng)計果實(shí)腐爛率，重復(fù)3次；感官指標(biāo)評定：用評分法分別在貯藏中期(第8天)和試驗(yàn)結(jié)束時(第16天)對沂州木瓜的顏色、色澤、氣味、質(zhì)地與組織狀態(tài)等指標(biāo)進(jìn)行打分,具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

果實(shí)硬度(P)[18]=N/S

式中：S為某水果測試面積/cm2；N承受測力彈簧壓力/kg。

表1 沂州木瓜感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria for papaya

2 結(jié)果與分析

2.1 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜處理對沂州木瓜總糖含量的影響

由圖1可知，在采后貯藏過程中，沂州木瓜的總糖含量隨貯藏時間的延長而逐漸下降，但變化趨勢較平緩。可能是在貯藏過程中呼吸作用消耗糖分，而淀粉、纖維素等水解產(chǎn)生糖分又增加了含糖量。殼聚糖涂膜處理的沂州木瓜呼吸作用受到抑制，呼吸速率下降，因而其總糖含量的下降速率低于對照。貯藏結(jié)束時對照組果實(shí)總糖含量為6.5%，而0.5%、1.0%和1.5%殼聚糖涂膜果實(shí)總糖含量分別為7%、7.9%和8.5%，1.5%殼聚糖涂膜處理的沂州木瓜總糖含量下降最慢，說明1.5%殼聚糖涂膜可以很好地隔絕沂州木瓜與空氣的接觸，有效地抑制其呼吸作用，對沂州木瓜的保存效果更佳。

圖1 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對沂州木瓜總糖含量的影響Fig.1 Effect of chitosan coating at different concentration on total sugar content of papaya

2.2 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜處理對沂州木瓜VC含量的影響

圖2 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對沂州木瓜VC含量的影響Fig.2 Effect of chitosan coating at different concentration on VC content of papaya

由圖2可知，沂州木瓜在貯藏過程中，VC的含量呈先升高后降低的變化趨勢。這是因?yàn)殡S著木瓜成熟度的增加，VC含量升高，完全成熟之后VC又被分解而含量下降。涂膜處理的沂州木瓜果實(shí)VC含量下降速率明顯低于對照果實(shí)。在貯藏結(jié)束時，對照組VC含量下降了41.4%，而0.5%、1.0%和1.5%殼聚糖涂膜處理的沂州木瓜VC含量分別下降了31.4%、15%和7.1%。由此可見，殼聚糖涂膜在一定程度上延緩了果實(shí)中VC的分解，其中以1.5%殼聚糖涂膜保鮮效果最好，可以更好地抑制VC的降解，保持沂州木瓜的營養(yǎng)價值。

2.3 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜處理對沂州木瓜感官品質(zhì)的影響

在貯藏過程中(表2)，沂州木瓜的顏色、氣味、光澤和質(zhì)地都發(fā)生了一系列的變化。對照果實(shí)的顏色逐漸變暗，失去光澤，并且木瓜特有的香氣也逐漸變淡，果肉組織逐漸變軟。1.5%殼聚糖涂膜處理的沂州木瓜果實(shí)品質(zhì)明顯優(yōu)于對照和其他處理果實(shí)在貯藏16d后仍具備成熟時的正常顏色，并且沒有異味，略有光澤，表皮稍有皺縮。

表2 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜處理對沂州木瓜感官品質(zhì)評分的影響Table 2 Effect of chitosan coating at different concentration on sensory evaluation of papaya

2.4 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜處理對沂州木瓜質(zhì)量損失率的影響

圖3 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對沂州木瓜質(zhì)量損失率的影響Fig.3 Effect of chitosan coating at different concentration on weight loss rate of papaya

果實(shí)采收以后，在貯藏過程中容易蒸發(fā)引起鮮味損失和質(zhì)量損失，造成果蔬品質(zhì)下降，因此質(zhì)量損失率是檢驗(yàn)保鮮效果的一項(xiàng)重要指標(biāo)。由圖3可知，沂州木瓜在貯藏保鮮的過程中質(zhì)量損失率隨貯藏時間的延長而呈明顯上升趨勢，且殼聚糖涂膜處理的果實(shí)質(zhì)量損失率要低于對照，其原因是殼聚糖具有良好的成膜性，在沂州木瓜表面形成一層保護(hù)膜，可防止水分的蒸發(fā)。在貯藏16d后，對照組質(zhì)量損失明顯，表現(xiàn)在外觀為表皮皺縮，光澤黯淡，略有異味。而1.5%殼聚糖涂膜處理的沂州木瓜果實(shí)質(zhì)量損失率明顯低于對照和其他2組果實(shí)，從而很好地維持了果實(shí)的外觀品質(zhì)和食用品質(zhì)。

2.5 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜處理對沂州木瓜硬度的影響

圖4 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對沂州木瓜硬度的影響Fig.4 Effect of chitosan coating at different concentration on fruit firmness of papaya

由圖4可知，沂州木瓜在貯藏過程中硬度隨貯藏時間的延長而逐漸下降。殼聚糖涂膜處理后果實(shí)的硬度較對照果均有不同程度的提高，其中1.5%殼聚糖涂膜效果最好。說明殼聚糖涂膜能夠較好地保持沂州木瓜果實(shí)的硬度，提高果實(shí)品質(zhì)，延長貯藏壽命。

2.6 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜處理對沂州木瓜腐爛率的影響

圖5 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對沂州沂州木瓜腐爛率的影響Fig.5 Effect of chitosan coating at different concentration on rotten fruit percentage of papaya

由圖5可知，從第4天開始，1.0%涂膜、0.5%涂膜和對照組沂州木瓜開始出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，且隨貯藏時間的延長而呈上升趨勢，但1.0%涂膜比0.5%涂膜和對照組的上升趨勢平緩，1.5%涂膜從第7天開始出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，腐爛率也隨貯藏時間延長而逐漸上升，但上升趨勢非常平緩。貯藏結(jié)束時，1.0%涂膜、0.5%涂膜和對照組的腐爛率分別為13.8%、43.8%和60.8%，對照組果實(shí)大部分腐爛；而1.5%涂膜處理的沂州木瓜的腐爛率為2.9%，只有個別木瓜開始腐爛，說明1.5%殼聚糖涂膜可以更有效地抑制沂州木瓜的腐爛，顯示了良好的保鮮效果。

3 結(jié) 論

利用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的殼聚糖涂膜處理沂州木瓜，能夠抑制總糖含量的降低和VC降解，更好地保持果實(shí)的水分、感官品質(zhì)和硬度，降低果實(shí)的腐爛率，延緩沂州木瓜在貯藏期間品質(zhì)的降低，延長其保質(zhì)期。各質(zhì)量分?jǐn)?shù)的殼聚糖涂膜中，以1.5%殼聚糖溶液保鮮效果最好，有效地達(dá)到了提高沂州木瓜的貯藏品質(zhì)，延長其保質(zhì)期的目的。殼聚糖來源于天然生物，無毒、無害、可食用、安全可靠、易于生物降解、不污染環(huán)境，因而應(yīng)用殼聚糖涂膜保鮮沂州木瓜具有一定的前景。

4 討 論

1.5 %殼聚糖涂膜處理沂州木瓜，能夠抑制總糖含量的降低和VC的降解，更好地保持果實(shí)的水分、感官品質(zhì)和硬度，殼聚糖的這種作用可能與其成膜特性有關(guān)。果蔬經(jīng)殼聚糖處理后可在表面形成一層無色透明的薄膜，限制果蔬與大氣的氣體交換，使果蔬內(nèi)部形成一個低O2和高CO2的微環(huán)境，從而抑制呼吸作用、乙烯產(chǎn)生及膜脂過氧化等需氧生理生化過程，抑制蒸騰失水，延緩VC、葉綠素等營養(yǎng)成分的氧化分解，減少果蔬內(nèi)兌換物質(zhì)轉(zhuǎn)化和呼吸基質(zhì)的消耗，起到類似于氣調(diào)包裝的效果，保持果蔬品質(zhì)[19-20]。殼聚糖涂膜處理除了能延緩果蔬的衰老和品質(zhì)下降外，還可有效地降低果蔬貯藏期間的腐爛率。大量研究表明，殼聚糖不僅對病原菌具有直接的抑制與殺滅作用，而且可誘導(dǎo)果蔬產(chǎn)生抗病性，此外殼聚糖還可誘導(dǎo)果蔬表面?zhèn)谀举|(zhì)化、堵塞皮孔，使果蔬細(xì)胞壁加厚，阻礙病原菌穿行等，從而增強(qiáng)果蔬對病害的抵抗能力[21]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明殼聚糖涂膜處理確實(shí)可使沂州木瓜采后病害減輕，降低沂州木瓜在貯藏期間的腐爛率。

水果保鮮的影響因素非常復(fù)雜，如采摘期、品種、完好度以及儲藏溫度、濕度等等，所以必須對各因素進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究才能夠達(dá)到更有效的保鮮效果。本實(shí)驗(yàn)只研究了沂州木瓜貯藏期間品質(zhì)的變化，對其貯藏期間生理生化的變化還有待于進(jìn)一步研究。

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Effect of Chitosan Coating on the Quality of Yizhou Papaya during Storage

YU Jun-xiang
(College of Life Sciences, Linyi University, Linyi 276005, China)

Freshly harvested Yizhou papaya fruits with 80% maturity degree were subjected to coating with chitosan solutions at different concentrations or plain water and subsequent storage at 23-25 ℃ in order to examine the fresh-keeping effect of chitosan coating on papaya. During the storage, changes in total sugar and vitamin C contents, sensory quality, weight loss rate, firmness and decay rate of papaya were measured. Results showed that chitosan coating could delay the reductions in firmness, total sugar and VC contents, weight loss rate and sensory quality, decrease the percentage of rotten fruits, and substantially extend the shelf life of Yizhou papaya fruits, especially at a concentration of 1.5%.

chitosan；Yizhou papaya； storage quality

TS255.3；S661.6

A

1002-6630(2011)04-0264-04

2010-05-26

臨沂師范學(xué)院橫向課題(HX10570)

于軍香(1976—)，女，講師，碩士研究生，研究方向?yàn)閳@藝產(chǎn)品貯藏加工。E-mail：yujunxiang@lyu.edu.cn