羧甲基殼聚糖保鮮劑保鮮水蜜桃的機(jī)理

朱進(jìn)林 謝晶 周然 高魯璇

摘要：為了研究羧甲基殼聚糖和電解水復(fù)合保鮮劑（ＥＷ／ＣＭＣ）在低溫環(huán)境下影響南匯水蜜桃（Ｐｒｕｎｕｓ ｐｅｒｓｉｃａ）保鮮效果的機(jī)理，將水蜜桃經(jīng)過電解水浸泡清洗后，除去田間熱，涂抹羧甲基殼聚糖，在２ ℃的冰箱中貯藏。以水蜜桃硬度的變化、果膠酯酶（ＰＭＥ）活力的變化、多聚半乳糖醛酸酶（ＰＧ）活力的變化、纖維素酶活力的變化和果膠酸酯裂解酶（ＰＬ）活力的變化為指標(biāo)，測(cè)定水蜜桃在２ ℃低溫環(huán)境下品質(zhì)的變化情況。結(jié)果表明，經(jīng)過ＥＷ／ＣＭＣ處理過的水蜜桃能夠有效地抑制ＰＭＥ、ＰＧ、纖維素酶和ＰＬ活力的升高，使水蜜桃能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持一定的硬度，在保證自身沒有發(fā)生質(zhì)變和形變的前提下盡可能地延長(zhǎng)貯藏時(shí)間。

關(guān)鍵詞：水蜜桃（Ｐｒｕｎｕｓ ｐｅｒｓｉｃａ）；羧甲基殼聚糖；低溫；保鮮

中圖分類號(hào)：ＴＳ２５５．３文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０12）16－3560-04

Ｔｈｅ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ Ｃｈｉｔｏｓａｎ ｔｏ Ｐｒｅｓｅｒｖｅ Ｊｕｉｃｙ Ｐｅａｃｈ

ＺＨＵ Ｊｉｎ－ｌｉｎ，ＸＩＥ Ｊｉｎｇ，ＺＨＯＵ Ｒａｎ，ＧＡＯ Ｌｕ－ｘｕａｎ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｏｃｅａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１３０６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｕｓｉｎｇ ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｔｏ ｐｒｅｓｅｒｖｅ Ｎａｎｈｕｉ ｊｕｉｃｙ ｐｅａｃｈ（Ｐｒｕｎｕｓ ｐｅｒｓｉｃａ） ｉｎ ｃｏｌｄ ｓｔｏｒａｇｅ was ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ． Ａｆｔｅｒ ｂｅｉｎｇ ｓｏａｋｅｄ ａｎｄ ｗａｓｈｅｄ ｗｉｔｈ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｒｕｎｎｉｎｇ ｗａｔｅｒ， ｒｅｍｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｈｅａｔ， ｔｈｅ ｊｕｉｃｙ ｐｅａｃｈ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｈｉｔｏｓａｎ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｓｔｏｒｅｄ ａｔ ２ ℃． Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｆｉｒｍｎｅｓｓ， ｐｅｃｔｉｎｅｓｔｅｒｓｅ（ＰＭＥ） ａｃｔｉｖｉｔｙ， ｐｏｌｙｇａｌａｃｔｕｒｏｎａｓｅ（ＰＧ） ａｃｔｉｖｉｔｙ， ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｐｅｃｔａｔｅｌｙａｓｅ（ＰＬ） ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｊｕｉｃｙ ｐｅａｃｈ stored in ２ ℃ ｗｅｒｅ ｅｘａｍｉｎｅｄ ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌｌｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃｏｕｌｄ ｉｎｈｉｂｉｔ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ＰＭＥ， ＰＧ， ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｎｄ ＰＬ ａｃｔｉｖｉｔｙ， ｔｈｕｓ ｒｅｔａｉｎ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｊｕｉｃｙ ｐｅａｃｈ ａｎｄ ｅｘｔｅｎｄ ｔｈｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｔｉｍｅ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｊｕｉｃｙ ｐｅａｃｈ（Ｐｒｕｎｕｓ ｐｅｒｓｉｃａ）； ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｈｉｔｏｓａｎ； low temperature； ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ

水蜜桃（Ｐｒｕｎｕｓ ｐｅｒｓｉｃａ）果肉柔軟，味道鮮美，香氣迷人，頗受大眾的喜愛。由于消費(fèi)市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大，從而引發(fā)了水蜜桃的大面積種植。然而水蜜桃本身在炎熱的夏季成熟，極不容易在高溫高濕的環(huán)境下保鮮貯藏，易受到機(jī)械損傷、變質(zhì)和腐爛等諸多因素的影響。因此，研發(fā)一種積極有效的保鮮貯藏方法已迫在眉睫。目前中國(guó)國(guó)內(nèi)關(guān)于水蜜桃保鮮貯藏的研究有水蜜桃的無害化貯藏［１］、冷藏保鮮技術(shù)研究［２］以及聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ）對(duì)水蜜桃保鮮的相關(guān)研究［３］等，但是并不多。保鮮貯藏材料殼聚糖膜有良好的成膜特性，是一種無毒、可食用的保鮮膜，能防止果蔬失水，降低果蔬在貯藏過程中營(yíng)養(yǎng)成分的損失，減少果蔬的腐爛率［４］。

以涂膜的方式使用羧甲基殼聚糖和電解水復(fù)合保鮮劑（ＥＷ／ＣＭＣ），探討水蜜桃在２ ℃的低溫環(huán)境中保鮮貯藏的相關(guān)情況。在保證水蜜桃沒有發(fā)生質(zhì)變和形變的情況下盡可能地延長(zhǎng)其貯藏時(shí)間，為水果的保鮮貯藏提供依據(jù)。

１材料與方法

１．１材料

１．１．１原料在水蜜桃八成熟時(shí)于上海市南匯區(qū)水果園采摘南匯水蜜桃，采摘時(shí)根據(jù)果農(nóng)的建議，選擇顏色和成熟度基本一致、大小均勻、無機(jī)械損傷和病蟲害的水果供試驗(yàn)用。采摘后將水蜜桃立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，隨后用自來水清洗干凈，然后放于空調(diào)房間于１６ ℃預(yù)冷。

１．１．２試劑ｐＨ ７．０磷酸緩沖液，環(huán)己二胺四乙酸（ＣＤＴＡ），ＮａＣｌ溶液，聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ），Ｔｒｉｓ溶液，果膠。

１．２方法

１．２．１樣品的處理方法將試驗(yàn)所需、已用自來水洗凈晾干、去除田間熱的水蜜桃均分為３組。第一組水蜜桃作為對(duì)照（Ｃｏｎｔｒｏｌ）；第二組水蜜桃放于電解水（ＥＷ）中浸泡１０ ｍｉｎ取出晾干，作為ＥＷ組；第三組水蜜桃放于ＥＷ浸泡１０ ｍｉｎ，取出晾干，用羧甲基殼聚糖（ＣＭＣ）均勻涂膜，作為ＥＷ／ＣＭＣ組。將處理的樣品干燥后全部放于２ ℃冰箱中貯藏，定期測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

１．２．２指標(biāo)的測(cè)試方法

１）水蜜桃硬度的測(cè)定方法。利用ＴＡ－ＸＴ２ｉ質(zhì)構(gòu)分析儀對(duì)果肉進(jìn)行測(cè)定，探頭測(cè)定速度為１ ｍｍ／ｓ，自動(dòng)觸發(fā)力為５ ｇ。采用直徑為２５ ｍｍ的Ｐ／２５Ｐ探頭，利用ＴＰＡ模式，測(cè)試速率為１ ｍｍ／ｓ，壓縮程度為３０％，自動(dòng)觸發(fā)力為５ ｇ。

２）果膠酯酶（ＰＭＥ）活力的測(cè)定。ＰＭＥ的提取方法采用Ｄｅｎｇ等［５］的方法。ＰＭＥ活力的測(cè)定采用Ｎａｇｅｌ等［６］的方法并略有改進(jìn)。?。?ｍＬ １０ ｇ／Ｌ果膠（含ｐＨ ４．５，６０ ｇ／Ｌ ＮａＣｌ溶液）放入錐形瓶中，加入１ ｍＬ ＰＭＥ酶液，用０．０２ ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ將混合液調(diào)至ｐＨ ７．０。將錐形瓶放入３５ ℃恒溫水浴鍋中搖動(dòng)，立即開始計(jì)時(shí)。每１０ ｍｉｎ測(cè)定一次ｐＨ，用０．０１ ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ將混合液調(diào)至ｐＨ ７．０，保持ｐＨ恒定并按此步驟進(jìn)行３０ ｍｉｎ，記錄３０ ｍｉｎ內(nèi)滴加的０．０１ ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ的體積。以３５ ℃時(shí)每分鐘催化生成１ μｍｏｌ ＣＨ３Ｏ－所需的ＰＭＥ酶量為一個(gè)酶活力單位。比活力單位為每克果肉所含的酶活力單位。

３）多聚半乳糖醛酸酶（ＰＧ）活力的測(cè)定。ＰＧ的提取及檢測(cè)采用Ｄｅｎｇ等［５］的方法并略有改進(jìn)。?。埃?ｍＬ ＰＧ酶液，加入０．５ ｍＬ ｐＨ ４．５的０．２ ｍｏｌ／Ｌ的乙酸緩沖液和０．４ ｍＬ １０ ｇ／Ｌ果膠（含６ ｇ／Ｌ ＮａＣｌ，ｐＨ ４．５），在３７ ℃恒溫水浴鍋中水?。?ｈ，然后加入０．７ ｍＬ ＤＮＳ顯色液，在沸水浴中顯色５ ｍｉｎ，冷卻后加入１０ ｍＬ去離子水，在５４０ ｎｍ下用分光光度計(jì)測(cè)定吸光度。以在３７ ℃時(shí)每小時(shí)催化生成１ μｍｏｌ還原性基團(tuán)所需的ＰＧ酶量為一個(gè)酶活力單位。比活力單位為每克果肉所含的酶活力單位。

４）纖維素酶活力的測(cè)定。纖維素酶液的提取及檢測(cè)采用Ｄｅｎｇ等［５］的方法。

５）果膠酸酯裂解酶（ＰＬ）活力的測(cè)定。ＰＬ活力的測(cè)定方法采用Ｃｏｌｌｍｅｒ等［７］的方法并略有改進(jìn)。在試管中加入０．５ ｍＬ ３．６ ｇ／Ｌ半乳糖醛酸、０．３ ｍＬ ４ ｍｍｏｌ／Ｌ ＣａＣｌ２和２．２ ｍＬ ＰＬ酶液（考慮到分光光度計(jì)量程，加入的酶液是將原酶液稀釋了１０倍的）?；旌衔镌冢常?℃水?。常?ｍｉｎ，立即用分光光度計(jì)測(cè)定２３５ ｎｍ下的吸光度。測(cè)定吸光度的參考樣為底物在水浴后加入ＰＬ酶液。根據(jù)不飽和聚半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算生成的不飽和聚半乳糖醛酸含量。以在３７ ℃時(shí)每分鐘催化生成１ μｍｏｌ不飽和聚半乳糖醛酸所需的ＰＬ酶量為一個(gè)酶活力單位。比活力單位為每克果肉所含的酶活力單位。

１．２．３數(shù)據(jù)處理方法試驗(yàn)過程中每一種數(shù)據(jù)均重復(fù)３次測(cè)定，取平均值。

２結(jié)果與分析

２．１不同保鮮劑涂膜處理對(duì)水蜜桃硬度的影響

圖１表示的是不同保鮮劑涂膜處理過的水蜜桃在２ ℃貯藏過程中硬度的變化情況。隨著貯藏時(shí)間的增加，不同保鮮劑涂膜處理過的水蜜桃硬度都是下降的，但各自的下降幅度不一樣。貯藏１１ ｄ左右對(duì)照下降幅度為５７．６％；ＥＷ試驗(yàn)組次之，約５３．１％；經(jīng)過ＥＷ／ＣＭＣ處理過的下降最緩，只有４０．８％。隨著貯藏時(shí)間繼續(xù)增加，３個(gè)試驗(yàn)組水蜜桃硬度變化幅度趨于緩和。第４４天試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，ＥＷ／ＣＭＣ試驗(yàn)組的硬度為２．２７ ｋｇ／ｃｍ２，只下降了６５．６％，相比于其他２個(gè)試驗(yàn)組有了較為明顯的差別。其中ＥＷ／ＣＭＣ試驗(yàn)組的處理效果最好。

在水蜜桃保鮮貯藏過程中，硬度的變化與細(xì)胞壁的降解和水分的丟失有著密切的關(guān)系。涂膜處理能夠有效地減輕細(xì)胞的新陳代謝作用，抑制水果內(nèi)部果膠酶酶解的升高［８］。

２．２不同保鮮劑涂膜處理對(duì)水蜜桃酶活力的影響

２．２．１貯藏過程中ＰＭＥ活力的變化圖２表示的是不同保鮮劑涂膜處理過的水蜜桃在２ ℃貯藏過程中ＰＭＥ活力的變化情況。隨著貯藏時(shí)間的增加，ＥＷ組的水蜜桃和對(duì)照的ＰＭＥ活力在前２２ ｄ呈緩慢上升趨勢(shì)，而ＥＷ／ＣＭＣ組的水蜜桃ＰＭＥ活力先略有下降后緩慢升高。２２ ｄ后３種處理的水蜜桃ＰＭＥ活力陡然增加，在第３３天左右ＰＭＥ活力達(dá)到峰值，隨后呈逐漸下降趨勢(shì)。經(jīng)過４４ ｄ的貯藏保鮮，對(duì)照的ＰＭＥ活力達(dá)到初始值的２倍左右，約為其他處理的１．４～１．５倍。經(jīng)過ＥＷ和ＥＷ／ＣＭＣ處理的水蜜桃，二者酶活力變化差距不大。

貯藏過程中，ＰＭＥ活力的變化對(duì)水蜜桃細(xì)胞壁的完整性有著很大的影響。ＰＭＥ活力的升高對(duì)細(xì)胞壁的分解起著促進(jìn)作用，進(jìn)而影響到水蜜桃的硬度。

２．２．２貯藏過程中ＰＧ活力的變化圖３表示的是不同保鮮劑涂膜處理過的水蜜桃在２ ℃貯藏過程中ＰＧ活力的變化情況。從總體上看，３種保鮮處理的水蜜桃ＰＧ活力呈上升趨勢(shì)。在貯藏的開始階段，ＰＧ活力下降。在第１１天下降到最低點(diǎn)，然后逐漸升高。貯藏時(shí)間達(dá)到３３ ｄ后ＰＧ活力急劇升高，增長(zhǎng)幅度超過１００％。經(jīng)過４４ ｄ左右的保鮮貯藏后，對(duì)照的ＰＧ活力最高，為初始值的４．３倍左右。

有相關(guān)研究指出ＰＧ活力與果膠的解聚和溶解有較大的關(guān)系［９］。因?yàn)椋校悄軌蚍纸饧?xì)胞壁，所以ＰＧ活力的變化與水蜜桃硬度的變化也有著緊密的聯(lián)系。比較幾種處理的結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)涂膜處理對(duì)抑制ＰＧ活力變化有一定的作用。

２．２．３貯藏過程中纖維素酶活力的變化圖４是不同保鮮劑涂膜處理過的水蜜桃在２ ℃貯藏過程中纖維素酶活力的變化情況。隨著貯藏時(shí)間的增加，纖維素酶活力呈上升趨勢(shì)。在貯藏期間纖維素酶活力總體呈上升趨勢(shì)。在保鮮貯藏結(jié)束時(shí)，對(duì)照的纖維素酶活力為６．１ Ｕ／ｇ，ＥＷ組為５．６ Ｕ／ｇ，ＥＷ／ＣＭＣ組為３．８ Ｕ／ｇ。經(jīng)過ＥＷ／ＣＭＣ處理過的水蜜桃纖維素酶活力增長(zhǎng)最小，保存效果最好。而對(duì)照與ＥＷ處理過的纖維素酶活力較高，約為ＥＷ／ＣＭＣ處理過的１．４～１．６倍。

纖維素是果肉細(xì)胞壁的主要組成部分。纖維素含量的多少對(duì)水蜜桃果實(shí)的硬度有一定的影響。細(xì)胞壁的解聚和降解也伴隨纖維素和半纖維素含量的降低［１０］。貯藏過程中，纖維素酶活力的升高導(dǎo)致了很大部分細(xì)胞壁的分解，對(duì)果肉硬度造成了負(fù)面影響，側(cè)面證明了圖１的結(jié)論。

２．２．４貯藏過程中ＰＬ活力的變化圖５表示的是不同保鮮劑涂膜處理過的水蜜桃在２ ℃貯藏過程中ＰＬ活力的變化情況。在保鮮貯藏開始的１１ ｄ左右，經(jīng)過３種處理的水蜜桃ＰＬ活力增長(zhǎng)幅度很小。在隨后的貯藏時(shí)間里，對(duì)照的ＰＬ活力急劇升高，在貯藏結(jié)束的時(shí)候，約為初始值的１８倍。而其他兩種處理對(duì)水蜜桃ＰＬ活力變化有明顯抑制作用，貯藏２２ ｄ后ＥＷ處理過的水蜜桃ＰＬ活力略有下降而后繼續(xù)升高，經(jīng)過ＥＷ／ＣＭＣ處理過的水蜜桃ＰＬ活力從始至終緩慢增加，到結(jié)束的時(shí)候，與ＥＷ處理的ＰＬ活力差別不大。由此可見，涂膜處理起到了較好的保鮮貯藏效果。不難得出結(jié)論，ＰＬ的含量與活力影響果實(shí)的硬度。ＰＬ活力升高加速了果實(shí)的軟化，對(duì)果實(shí)的質(zhì)地和口感有著一定的干擾作用。

３結(jié)論

水蜜桃是眾多難以長(zhǎng)時(shí)間保鮮貯藏的水果之一。通過此次的水蜜桃保鮮研究可以得出，經(jīng)過羧甲基殼聚糖和電解水復(fù)合保鮮劑處理的水蜜桃在２ ℃的貯藏環(huán)境下，能夠有效地抑制果膠酯酶（ＰＭＥ）、多聚半乳糖醛酸酶（ＰＧ）、纖維素酶和果膠酸酯裂解酶（ＰＬ）活力的升高，使水蜜桃能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持一定的硬度，在保證自身沒有發(fā)生質(zhì)變和形變的前提下，盡可能地延長(zhǎng)自身的貯藏時(shí)間，為一些水果的貯藏提供相關(guān)的依據(jù)。

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