殼聚糖涂膜保鮮蘆筍的研究

路志芳， 袁 超， 焦海冰

(安陽工學院生物與食品工程學院，河南安陽 455000)

綠蘆筍營養(yǎng)價值高，在國際市場上享有“蔬菜之王”的美稱，其產品具有很大的需求量，由于綠蘆筍的嫩莖水分含量大，呼吸作用強，容易腐爛，而且采后容易失水，導致根莖硬化，所以阻礙了綠蘆筍在醫(yī)藥、食品等領域廣闊的發(fā)展前景[1]。

殼聚糖是以C6H9O4NH2為單體的高聚物，每個單體中有1個六元雜環(huán)結構[2]。殼聚糖的分子量、脫乙酰化度、殼聚糖分子中存在的各種游離羥基和氨基都會影響殼聚糖的成膜性質[3]。Lin等用不同濃度的殼聚糖進行試驗，發(fā)現(xiàn)在較低濃度的殼聚糖處理下(0.5%)，通過提高維生素C的含量可以提高保鮮效果[4]。Eissa用不同濃度殼聚糖保鮮鮮切蘑菇，發(fā)現(xiàn)濃度越高，產品質量越高[5]。吳小勇等通過測定幾種殼聚糖的最低抑菌濃度，發(fā)現(xiàn)pH值在5.5～6.0能夠發(fā)揮最強的抗菌能力[6]。目前，針對殼聚糖的抗菌成膜特性和保鮮原理等方面我國正在進行廣泛而深入的研究[7]。

本試驗將殼聚糖配制成不同濃度對蘆筍進行涂膜，并用保鮮膜裹包，主要研究殼聚糖涂膜保鮮蘆筍后理化指標和感官指標的變化，對照常溫、低溫來保鮮蘆筍。通過檢測和評定不同濃度殼聚糖涂膜后各種理化指標和感官指標，來探索殼聚糖涂膜保鮮蘆筍的可行性和最佳濃度，進而為蘆筍保鮮提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

綠蘆筍，購自上海老一貿易有限公司；殼聚糖(脫乙酯度≥90%)，購自上海金穗生物科技有限公司；乙醇(95%)、草酸、抗壞血酸、酚酞、冰乙酸、氫氧化鈉和2，6-二氯靛酚鈉均為分析純，購自天津市天力化學試劑有限公司。

JA2003電子天平，購自上海舜宇恒平儀器有限公司；HH-6數顯電子恒溫水浴鍋，購自常州國華電器有限公司；JJ-2B組織搗碎機，購自金壇市中正儀器制造有限公司；可見分光光度計，購自濟南海能儀器股份有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 材料處理方法 殼聚糖溶于1%的乙酸水溶液中，在60 ℃的恒溫水浴鍋中充分攪拌，用去離子水定容到 100 mL 容量瓶中，制備成不同濃度(0.25%、0.5%、1.0%、1.5%)的溶液，室溫下貯存涂膜使用。將蘆筍分成5組進行不同涂膜處理(其中1組為空白對照)，處理時間均為30 s，直接使用食品級PE保鮮膜包裹后，將蘆筍分別置于25 ℃常溫和4 ℃低溫下貯藏，25 ℃條件下每隔2 d測定1次，4 ℃條件下每隔 6 d 測定1次，各樣平行2次。

1.2.2 感官評定 采用10分制評定方法[8]，分4級標準對綠蘆筍的色澤、鮮嫩度、形態(tài)、腐爛度和風味5項指標進行打分。選用8位記分員，對測定結果求平均值。具體評分標準見表1。

1.2.3 失重率的測定

1.2.4 總酸含量的測定 采用酸堿滴定法[9]測定總酸含量。

1.2.5 維生素C含量的測定 采用2，6-二氯靛酚法[10]測定維生素C含量。

1.2.6 葉綠素含量的測定 分光光度計法[9]測定葉綠素的含量。

1.2.7 數據分析 運用SPSS 19.0進行顯著差異分析(Duncan’s multiple range test)，顯著差異水平取P<0.05，數據為2次測量的平均值；使用Origin 8.0進行圖形設計。

表1 感官評定標準

2 結果與分析

2.1 殼聚糖處理對綠蘆筍感官品質的影響

從圖1可以看出，殼聚糖處理的綠蘆筍感官品質下降速率為0.5%<1.0%<0.25%<1.5%，說明殼聚糖的濃度對綠蘆筍的貯藏保鮮品質存在明顯影響，濃度為0.5%的殼聚糖形成的薄膜厚度和均勻度都較好，可以起到良好的保鮮效果。經殼聚糖處理后在低溫下貯藏12 d時，綠蘆筍在感官上仍極好，得分都在8.5分以上，18 d后在感官上發(fā)生輕微變化，仍都在8分以上，儲存到24 d時感官上發(fā)生明顯變化，但還可以被消費者接受；而未經殼聚糖處理的綠蘆筍在12 d時，莖部就有一定程度的老化失水，到18 d時就與經殼聚糖處理過的綠蘆筍有極顯著差異(P<0.01)(表2)。圖2、圖3為空白和試驗組對照圖。

表2 殼聚糖涂膜處理蘆筍在4 ℃低溫貯藏期間感官品質變化的方差分析

從圖4可以看出，殼聚糖處理的綠蘆筍感官品質下降速率為0.5%<1.0%<1.5%<0.25%，與低溫下的變化趨勢不一致，原因可能為常溫下的呼吸作用更強，0.25%殼聚糖形成的薄膜厚度和均勻度均較差，不能很好地保護蘆筍的表皮，導致其感官品質較差。常溫下貯藏4 d感官上就發(fā)生明顯變化，但處理組仍明顯優(yōu)于對照，經0.5%殼聚糖處理的綠蘆筍感官評分仍接近9分。常溫下經殼聚糖處理的綠蘆筍與對照在感官上差異達到極顯著(P<0.01)(表3)。圖5、圖6為空白和試驗組對照圖。

表3 殼聚糖涂膜處理蘆筍在25℃常溫貯藏期間感官品質變化的方差分析

2.2 殼聚糖處理對綠蘆筍失重率的影響

從圖7可以看出，低溫下的0.5%殼聚糖處理的綠蘆筍失重率升高得最緩慢，其余依次為1.0%、0.25%、1.5%，與低溫下的感官品質變化一致。低溫下貯藏6 d時經殼聚糖處理過的綠蘆筍的失重率均小于1.5%，經0.5%殼聚糖處理過的綠蘆筍的失重率竟低至0.65%，均極顯著低于未處理組的失重率2.98%(P<0.01)(表4)。低溫下貯藏12 d后失重率都明顯上升，說明此時綠蘆筍的品質有所下降，原因可能是蘆筍的呼吸作用增強，導致莖部失水加快。低溫下貯藏30 d時，處理組的失重率均小于15%，而未處理組的失重率已接近25%，說明殼聚糖涂膜處理能顯著降低綠蘆筍的失重率。

從圖8可以看出，常溫下0.5%殼聚糖處理的綠蘆筍失重率升高最緩慢，其余依次為1.0%、0.25%、1.5%，與常溫下的感官品質變化不一致。原因可能是常溫下呼吸作用強度高，1.5%的殼聚糖濃度過大，形成的薄膜較厚，影響其正常呼吸作用，蘆筍易腐爛，失重率下降較快。常溫下貯藏2 d時經殼聚糖處理的綠蘆筍失重率均較低(小于3%)，而未處理組的失重率7.32%遠高于處理組。常溫貯藏2 d后失重率明顯上升，說明此時綠蘆筍內部呼吸作用增強，加快了水分消耗。常溫下綠蘆筍的處理組與未處理組在失重率上差異極顯著(P<0.01)(表5)。

表4 殼聚糖涂膜處理蘆筍在低溫貯藏期間失重率變化的方差分析

表5 殼聚糖涂膜處理蘆筍在常溫貯藏期間失重率變化的方差分析

2.3 殼聚糖處理對綠蘆筍總酸含量的影響

果蔬中有機酸含量是衡量果蔬品質的一個重要指標。從圖9可以看出，低溫貯藏期間綠蘆筍的酸度含量呈下降趨勢，0.5%殼聚糖處理的綠蘆筍總酸含量下降最緩慢，其余依次為1.0%、0.25%、1.5%，與低溫下感官品質變化一致。低溫下貯藏前6 d酸度含量的下降速度較快，之后趨于緩慢。原因是此時綠蘆筍的呼吸作用增強，有機酸一部分作為呼吸底物被大量消耗掉，另一部分轉化為糖。經殼聚糖涂膜處理的綠蘆筍酸度含量下降比未處理組緩慢，1.5%殼聚糖處理的綠蘆筍的酸度含量整體略高于未處理組，而0.5%處理組的酸度含量明顯高于低溫對照。說明殼聚糖的濃度也會對蘆筍的品質產生影響，高濃度的殼聚糖反而會對蘆筍造成傷害。由表6可知，經殼聚糖處理的綠蘆筍在低溫下的酸度含量與未處理組間差異極顯著(P<0.01)。

表6 殼聚糖涂膜處理蘆筍在4 ℃低溫貯藏期間總酸變化的方差分析

從圖10可以看出，常溫貯藏期間綠蘆筍的酸度含量呈下降趨勢，0.5%殼聚糖處理的綠蘆筍總酸含量下降最緩慢，其余依次為1.0%、0.25%、1.5%，與常溫下的感官品質變化不一致。原因可能是常溫下呼吸作用強度高，1.5%的殼聚糖濃度過大，形成的薄膜較厚，影響其正常呼吸作用，蘆筍易腐爛，酸度含量下降較快。常溫下貯藏前2 d酸度含量的下降速度較快，之后稍趨于緩慢。說明此時綠蘆筍的呼吸作用加強，有機酸作為呼吸底物被大量消耗掉。常溫下經殼聚糖涂膜處理過的綠蘆筍酸度含量下降速度低于對照，差異達到極顯著水平(P<0.01)，不同濃度之間涂膜處理的效果差異也達到極顯著水平(P<0.01)(表7)。常溫下經殼聚糖涂膜處理后的綠蘆筍酸度含量下降速度高于同濃度下的低溫處理組，說明低溫下可以有效減緩綠蘆筍品質的變化。

2.4 殼聚糖處理對綠蘆筍維生素C含量的影響

從圖11可以看出，隨著貯存時間的延長，涂膜組與對照組維生素C含量都呈下降趨勢，但涂膜組維生素C含量下降較緩慢。0.5%殼聚糖處理的綠蘆筍維生素C含量下降最緩慢，其余依次為0.25%、1.0%、1.5%，與低溫下感官品質變化不一致。原因可能是低溫下的呼吸作用較弱，1.0%殼聚糖形成的薄膜與0.25%的相比較厚，影響蘆筍在低溫下的呼吸作用。低溫下貯藏30 d時0.5%的殼聚糖涂抹過的綠蘆筍的維生素C含量為107.6 mg/kg，而空白對照的維生素C含量僅為70.6 mg/kg，顯著高于空白組(P<0.01)(表8)。

表7 殼聚糖涂膜處理蘆筍在25 ℃常溫貯藏期間總酸變化的方差分析

表8 殼聚糖涂膜處理蘆筍在4 ℃低溫貯藏期間維生素C變化的方差分析

常溫下維生素C的含量變化如圖12所示，可以看出，隨著貯存時間的延長，涂膜組與對照組維生素C含量均呈下降趨勢，涂膜組維生素C含量下降速度較對照組緩慢，0.5%殼聚糖處理的綠蘆筍維生素C含量變化最緩慢，其余依次為1.0%、0.25%、1.5%，與低溫下的維生素C含量變化不一致。原因可能是維生素C含量變化受溫度的影響較大，常溫下的呼吸作用較強。由表9可知，常溫下經殼聚糖處理的綠蘆筍的維生素C含量與未處理組間差異達到極顯著(P<0.01)(表9)。

表9 殼聚糖涂膜處理蘆筍在常溫貯藏期間維生素C變化的方差分析

2.5 殼聚糖處理對綠蘆筍葉綠素含量的影響

低溫貯藏綠蘆筍的葉綠素含量下降趨勢如圖13所示。經殼聚糖涂膜處理后的綠蘆筍葉綠素含量普遍減少緩慢，與對照組相比差異達極顯著水平(P<0.01)(表10)。0.5%殼聚糖處理的綠蘆筍葉綠素含量下降最緩慢，其余依次為0.25%、1.0%、1.5%。低溫貯藏下12 d后，處理組的葉綠素含量仍下降緩慢，但對照組的葉綠素含量卻迅速下降，與處理組間體現(xiàn)出較大差距，可見經殼聚糖處理后的綠蘆筍有明顯的優(yōu)勢，殼聚糖處理可以延緩葉綠素的分解，在較長時間內能夠保持綠蘆筍的色澤。

表10 殼聚糖涂膜處理蘆筍在4 ℃低溫貯藏期間葉綠素變化的方差分析

常溫下葉綠素含量變化趨勢如圖14所示。常溫下經殼聚糖涂膜處理的綠蘆筍葉綠素含量普遍減少緩慢，與對照組相比差異達極顯著水平(P<0.01)(表11)。處理組與對照組的葉綠素含量均隨時間延長而降低，原因是在貯藏過程中，水分損失導致葉綠素酶活性增大，加快了葉綠素的降解，葉綠素含量隨時間延長而逐漸減少，出現(xiàn)失綠黃化的現(xiàn)象。0.5%殼聚糖處理的綠蘆筍葉綠素含量下降最緩慢，其余依次為1.0%、0.25%、1.5%。1.5%處理組的葉綠素含量與其他處理組相比最低，說明殼聚糖的濃度對綠蘆筍的貯藏品質也有影響，濃度過大可能會損傷蘆筍嫩莖，所以選擇適宜的殼聚糖濃度對綠蘆筍進行涂膜保鮮是非常必要的。

3 結論

由試驗可知，殼聚糖涂膜保鮮可延長蘆筍貯藏期，具有良好的保鮮作用。綜合各項指標可以看出，在整個貯藏期間，用不同濃度殼聚糖處理后的蘆筍與沒有用殼聚糖處理的蘆筍相比，有機酸含量、葉綠素含量、維生素C含量都極顯著增加，失重率極顯著下降。低溫貯藏下的蘆筍比常溫貯藏的有機酸含量、葉綠素含量、維生素C含量更高，失重率更低。總體分析表明，用0.5%殼聚糖溶液對蘆筍進行涂膜并結合低溫貯藏的保鮮效果最好。

表11 殼聚糖涂膜處理蘆筍在25 ℃常溫貯藏期間葉綠素變化的方差分析