荸薺皮殼聚糖復(fù)合提取液對(duì)香蕉的保鮮作用

蘇布道 金凍棟

摘要：以濃度為0.1%的荸薺皮提取液、荸薺皮殼聚糖復(fù)合提取液、殼聚糖保鮮液對(duì)新鮮香蕉進(jìn)行浸泡涂膜保鮮處理，測(cè)定貯藏期間香蕉的腐爛率、失重率、呼吸強(qiáng)度、可滴定酸、維生素C及可溶性固形物含量等。結(jié)果表明，0.1%的荸薺皮殼聚糖復(fù)合提取液對(duì)香蕉的保鮮效果最好。

關(guān)鍵詞：荸薺皮；殼聚糖；香蕉；保鮮；提取液

中圖分類(lèi)號(hào)： TS255.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2015）07-0291-03

荸薺（Eleocharis tuberose）別稱馬蹄，屬莎草科多年生淺水性草本植物，是一種常見(jiàn)的天然經(jīng)濟(jì)作物，營(yíng)養(yǎng)豐富，具有極高的藥用價(jià)值[1]。荸薺皮占鮮荸薺質(zhì)量的20%～25%，主要成分為酚類(lèi)、有機(jī)酸、生物堿、皂苷及游離黃酮類(lèi)等[2-3]，皮中還含有抑菌成分荸薺英，對(duì)多種細(xì)菌有抑制作用[4]；目前，荸薺皮豐富的天然棕色素和膳食纖維等生物活性成分已應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)及化工等領(lǐng)域[5-6]。在荸薺加工過(guò)程中，荸薺皮大部分被丟棄，造成資源嚴(yán)重浪費(fèi)[8]，而荸薺皮作為一種安全健康的天然保鮮物質(zhì)，將其用于貯藏保鮮領(lǐng)域，對(duì)提高荸薺的綜合利用價(jià)值具有十分重要的意義。利用荸薺皮的抑菌作用與殼聚糖的有效成膜作用[7]制得的復(fù)合保鮮劑對(duì)香蕉保鮮具有一定的成效，將其作為低溫和氣調(diào)貯藏的輔助手段，有望進(jìn)一步提高新鮮果蔬的保鮮水平。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

紅皮荸薺，采自四川內(nèi)江田家鎮(zhèn)生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園，冬至前后進(jìn)行采收，剔除荸薺表面的雜質(zhì)及腐跡，洗凈，用刮刀取荸薺皮；將荸薺皮包裹于紗布內(nèi)浸泡在水中，摩擦洗凈，直至基本無(wú)果肉附著；自然晾干，于電熱鼓風(fēng)干燥器45 ℃烘干，用粉碎機(jī)粉碎。選取新鮮、無(wú)腐爛、無(wú)機(jī)械損傷，且生長(zhǎng)于同一簇上的八成熟香牙蕉香蕉，洗凈晾干。

1.2 儀器及試劑

1.2.1 儀器 UV-7504PC型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海精密儀器儀表有限公司生產(chǎn)；DF-101S型磁力攪拌機(jī)、DTF-100型粉碎機(jī)、真空干燥器、大氣采樣器、吸收管、手持式折光儀、電子天平、離心機(jī)、組織搗碎機(jī)、BZF-6090型電熱鼓風(fēng)干燥器、電爐等。

1.2.2 試劑 抗壞血酸（維生素C）、氫氧化鈉、氫氧化鈣、硫酸、草酸、偏磷酸、冰醋酸、氯化鋇、鉬酸銨、乙二胺四乙酸鈉、正丁醇、殼聚糖、鄰苯二甲酸氫鉀、酚酞試劑等，均為分析純；試驗(yàn)用水為二次蒸餾水。

1.3 樣品預(yù)處理

1.3.1 荸薺皮提取液的制備 準(zhǔn)確稱取1.000 0 g 經(jīng)烘干粉碎的荸薺皮粉末，置于圓底燒瓶中，加入12 mL 36%冰醋酸，50 ℃浸提4 h，浸提2次，離心得到荸薺皮提取液[9]。

1.3.2 保鮮液的配制及分組處理 試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理：A1：01%的荸薺皮提取液。荸薺皮提取液稀釋定容至100 mL即可獲得。A2：0.1%荸薺皮殼聚糖復(fù)合提取液。用1%冰醋酸溶解0.100 0 g殼聚糖，與荸薺皮提取液混合，定容至 100 mL。A3：0.1%殼聚糖溶液。準(zhǔn)確稱取0.100 0 g殼聚糖溶于1%冰醋酸溶液中，定容至100 mL。A4：蒸餾水，作為對(duì)照。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將香蕉洗凈晾干，稱質(zhì)量，置于保鮮液中浸泡，撈出瀝干，置通風(fēng)陰涼處晾干，以保鮮膜覆蓋，在室溫下放置數(shù)日，統(tǒng)計(jì)香蕉的腐爛率、失重率，測(cè)定呼吸強(qiáng)度、可滴定酸、維生素C及可溶性固形物含量等指標(biāo)。重復(fù)4次。

1.5 測(cè)定方法

1.5.1 腐爛率計(jì)算 按果實(shí)腐爛的面積大小分為4級(jí)，即：0級(jí)：無(wú)腐爛；1級(jí)：腐爛面積小于果實(shí)面積的10%；2級(jí)：腐爛面積占果實(shí)面積的10%～30%；3級(jí)：腐爛面積大于果實(shí)面積的30%。腐爛率計(jì)算公式為：腐爛率=∑（腐爛相應(yīng)級(jí)別果實(shí)數(shù)）/（最高腐爛級(jí)別×試驗(yàn)總果實(shí)數(shù)）×100%[10]。

1.5.2 失重率計(jì)算 計(jì)算公式[11]為：失重率=（m0-m1）/m0×100%。式中，m0為香蕉處理前的初始質(zhì)量，g；m1為香蕉浸泡并放置數(shù)日后的質(zhì)量，g。

1.5.3 呼吸強(qiáng)度測(cè)定 采用定量堿液吸收一定時(shí)間內(nèi)果實(shí)呼吸所釋放的二氧化碳，用酸滴定剩余的堿，即可知呼吸釋放的二氧化碳，求得呼吸強(qiáng)度，單位為mg/（kg·h）。計(jì)算公式為：呼吸強(qiáng)度（CO2）=（V1-V2）·c/（m·t）×100%[12]。式中，V1為空白滴定H2C2O4溶液的消耗量，mL；V2為測(cè)定滴定H2C2O4溶液的消耗量，mL；c為草酸濃度，mg/mL；m為樣品質(zhì)量，kg；t為測(cè)定時(shí)間，h。

1.5.4 維生素C含量測(cè)定 采用鉬藍(lán)比色法[13]測(cè)定維生素C含量。

1.5.5 可滴定酸含量測(cè)定 準(zhǔn)確稱取經(jīng)處理的香蕉 25.00 g，搗碎，加水轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中并定容，離心；準(zhǔn)確移取25.00 mL上清液于250 mL錐形瓶中，加入4～5滴酚酞指示劑，用已標(biāo)定的氫氧化鈉溶液滴定至粉紅色，確保30 s內(nèi)不褪色?？傻味ㄋ嵊?jì)算公式為：可滴定酸=cVkV2/（mV1）×100%[14]。式中，c為NaOH的濃度，mol/L；V為NaOH滴定消耗的體積，mL；V1為吸取香蕉液的體積，mL；m為稱取的香蕉質(zhì)量，g；V2為香蕉液的總體積，mL；k為換算系數(shù)，即1 mmol NaOH相當(dāng)于主要酸的克數(shù)，取k=0.067[15]。

1.5.6 可溶性固形物含量測(cè)定 參照GB/T 12143. 1—1989《飲料中可溶性固形物的測(cè)定方法 折光計(jì)法》[16]進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)香蕉腐爛率的影響

果實(shí)腐爛率是判定水果貯藏效果好壞的主要表觀指標(biāo)。由圖1可知，在貯藏過(guò)程中，香蕉的腐爛率均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，荸薺皮殼聚糖復(fù)合提取液對(duì)香蕉的保鮮效果最好，貯藏14 d時(shí)，腐爛率相對(duì)最低，為66.67%；A1、A3處理的香蕉均于貯藏8 d開(kāi)始出現(xiàn)2級(jí)腐爛，貯藏10 d開(kāi)始出現(xiàn)3級(jí)腐爛；A2處理的香蕉在貯藏12 d開(kāi)始出現(xiàn)2級(jí)腐爛，與A1、A3處理比較，2級(jí)腐爛時(shí)間推遲4 d出現(xiàn)，貯藏14 d腐爛率超過(guò)50%，但未出現(xiàn)3級(jí)腐爛。

2.2 不同處理對(duì)香蕉失重率的影響

香蕉貯藏過(guò)程中，水分散失不僅會(huì)造成質(zhì)量減輕，而且使香蕉失去原有的新鮮狀態(tài)，影響口感，一般失重超過(guò)5%，就會(huì)產(chǎn)生萎蔫癥狀。因此，果實(shí)失重率是衡量果實(shí)保鮮效果的重要指標(biāo)之一。由圖2可知，香蕉失重率隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，對(duì)照組失重率上升速度最快；A3與A1處理香蕉的失重率差別不大，貯藏4 d時(shí)香蕉的失重率分別為4.21%和4.00%；荸薺皮殼聚糖復(fù)合提取液的保鮮效果最好，貯藏4 d的香蕉失重率為3.18%，到16 d時(shí)也僅為5.66%。

2.3 不同處理對(duì)香蕉呼吸強(qiáng)度的影響

水果采后的有序生命代謝需要組織通過(guò)呼吸作用提供能量，貯藏過(guò)程中呼吸作用的強(qiáng)弱是評(píng)價(jià)水果采后營(yíng)養(yǎng)成分消耗和衰老的重要指標(biāo)，呼吸強(qiáng)度越大，呼吸作用越強(qiáng)。由圖3可知，香蕉的呼吸強(qiáng)度在貯藏過(guò)程中均呈先增大后減小的趨勢(shì)，這是由于香蕉為典型的呼吸躍變型果實(shí)，進(jìn)入完熟期或衰老期時(shí)，呼吸強(qiáng)度出現(xiàn)驟然升高達(dá)到呼吸高峰，隨后呼吸強(qiáng)度

趨于下降，組織迅速衰老[17]；對(duì)照處理組的呼吸強(qiáng)度上升最快，于貯藏8 d時(shí)達(dá)到呼吸高峰，A3與A1處理的香蕉均于貯藏10 d時(shí)達(dá)到呼吸高峰[18]；A2處理的香蕉呼吸高峰出現(xiàn)在貯藏12 d，呼吸高峰較A3、A1處理推遲。在不干擾組織正常呼吸代謝的前提下，A2處理有效地抑制了呼吸作用，減少了呼吸消耗，更好地維持了香蕉的品質(zhì)。

2.4 不同處理對(duì)香蕉維生素C 含量的影響

維生素C是果實(shí)中重要的營(yíng)養(yǎng)成分之一，也是果實(shí)體內(nèi)清除活性氧的一種抗氧化物質(zhì)，能延緩果實(shí)的衰老，但果蔬中的維生素C易被氧化而失去活性。因此，果實(shí)體內(nèi)維生素C含量的高低也是衡量果實(shí)保鮮效果的一個(gè)重要指標(biāo)。由圖4可知，經(jīng)過(guò)不同處理的香蕉，其維生素C含量均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而下降；經(jīng)荸薺皮殼聚糖保鮮液處理的香蕉，其維生素C含量均高于其他3個(gè)處理；A4處理的香蕉維生素C含量最低，A1、A3處理的香蕉維生素C含量差別不大。

2.5 不同處理對(duì)香蕉可滴定酸含量的影響

由圖5可知，經(jīng)過(guò)不同處理的香蕉，其可滴定酸含量均隨貯藏時(shí)期的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)；相同貯藏期內(nèi)，對(duì)照組的可滴定酸含量相對(duì)最低；A1、A2、A3處理均可在不同程度上延緩可滴定酸含量的降低，其中，A2處理對(duì)香蕉可滴定酸含量下降的減緩效果最為明顯，A1和A3處理的可滴定酸含量降低差別不大，處于A2和A4 處理之間。3種保鮮液均能在香蕉表面形成保護(hù)膜，使果實(shí)內(nèi)部形成一個(gè)低O2、高CO2的微氣調(diào)環(huán)境[19]，降低了果實(shí)的呼吸作用，從而延緩了可滴定酸的分解。

2.6 不同處理對(duì)香蕉可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物包括可溶性糖類(lèi)和可溶性蛋白質(zhì)，是衡量水果品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是水果儲(chǔ)藏過(guò)程中呼吸作用的主要底物之一，其含量受到呼吸作用、淀粉水解和組織失水等影響，測(cè)定香蕉貯藏期可溶性固形物含量變化，可反映出香蕉貯藏期間營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與采后成熟度的變化情況。由圖6可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，香蕉的可溶性固形物含量先增加后降低；A4處理的香蕉可溶性固形物含量相對(duì)最低，A2處理的香蕉可溶性固形物含量相對(duì)最高。

3 結(jié)論與討論

在相同試驗(yàn)環(huán)境和相同貯藏時(shí)間下，比較濃度均為01%的荸薺皮保鮮液、殼聚糖保鮮液、荸薺皮殼聚糖復(fù)合保鮮液對(duì)香蕉的保鮮效果，結(jié)果表明，不同保鮮液對(duì)新鮮香蕉均有不同程度的保鮮作用，其中，荸薺皮殼聚糖復(fù)合提取液的保鮮綜合效果最佳。

香蕉后熟過(guò)程中，細(xì)菌病斑的擴(kuò)散是香蕉貯藏過(guò)程中大量腐爛的主要原因。荸薺皮提取液中的酚類(lèi)物質(zhì)能使果實(shí)表皮細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)變性，并與細(xì)胞膜中的磷脂反應(yīng)破壞細(xì)胞膜的透性[20]，可減輕香蕉的菌致腐敗現(xiàn)象；同時(shí)，殼聚糖可以在果實(shí)的表面形成半透膜，抑制了香蕉的呼吸和蒸騰作用，可有效降低果實(shí)的失重率、延緩可溶性固形物含量的降低，延長(zhǎng)了香蕉的貯藏期。另外，荸薺皮提取液中的多酚類(lèi)物質(zhì)具有抗氧化活性，而殼聚糖能夠延緩果實(shí)維生素C的分解[21]，這都在香蕉貯藏過(guò)程中起到了抗氧化作用，減緩了維生素C的氧化。使用低成本的荸薺皮作為天然植物食品防腐劑原料，可以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)荸薺的綜合利用價(jià)值，減少荸薺皮廢棄物對(duì)環(huán)境的污染，荸薺皮與殼聚糖復(fù)合保鮮液對(duì)香蕉的保鮮作用研究，為香蕉保鮮技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了可靠的理論依據(jù)。

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