山蒼子精油殼聚糖復(fù)合涂膜保鮮金柑

彭湘蓮 付紅軍 樊 麗

(1. 中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004； 2. 稻谷及副產(chǎn)物深加工國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

金柑又名金橘、金桔，屬蕓香科金柑屬，在中國(guó)分布于長(zhǎng)江以南的廣西、福建、江西、湖南等地，年產(chǎn)量約8.0×104t，居世界第一[1]。金柑的營(yíng)養(yǎng)豐富，富含多糖、揮發(fā)油、黃酮類化合物、檸檬苦素類化合物、香豆素等活性成分[2]，金柑在采后貯藏期間容易感染青霉病和綠霉病，故室溫條件下不耐貯藏[3]。因此研究金柑安全有效的保鮮方法對(duì)金柑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)金柑的保鮮技術(shù)有冷藏保鮮、臭氧保鮮[4]、涂膜保鮮[5-6]、氣調(diào)保鮮[7]、大棚覆膜留樹(shù)保鮮[8]等。其中冷藏、氣調(diào)保鮮投資大，臭氧保鮮存在操作人員的安全隱患，掛果留樹(shù)保鮮期間果樹(shù)的蟲(chóng)害防治麻煩，而涂膜保鮮以簡(jiǎn)便、低成本等優(yōu)點(diǎn)一直備受青睞[9]。

近年來(lái)研究表明植物精油具備廣譜的抑菌活性[10-12]，植物精油保鮮果蔬成為新趨勢(shì)。劉香軍[13]發(fā)現(xiàn)添加0.25%精油的殼聚糖涂膜能保持蘋(píng)果良好的品質(zhì)。Karolina等[14]發(fā)現(xiàn)含1%～10%濃度牛至精油的普蘭士多糖涂膜有效延緩了貯藏期間小洋白菜的外觀和顏色的改變。山蒼子精油作為一種天然植物精油具備多種生理功能[15]，其廣譜抑菌活性備受關(guān)注[16]。彭湘蓮等[5]曾采用殼聚糖涂膜金柑，發(fā)現(xiàn)保鮮效果良好，但金柑表皮的覆膜不是很均勻。為了改善覆膜的均勻性，本研究以山蒼子精油為主涂膜材料，添加殼聚糖、丙三醇等成膜助劑，經(jīng)混合、攪拌、均質(zhì)等配成復(fù)合涂膜液，研究其對(duì)金柑保鮮的效果，以期為山蒼子精油在生鮮食品中的保鮮應(yīng)用提供技術(shù)參考和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

山蒼子精油：產(chǎn)地為湖南永順，通過(guò)水蒸氣蒸餾法得到；

金柑：金彈金柑，八成熟，采自廣西荔浦，當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，剔除病蟲(chóng)果，挑選大小相近，色澤相近、無(wú)損傷的金柑；

殼聚糖：食品級(jí)，河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司；

丙三醇：食品級(jí)，豐益油脂化學(xué)(上海)有限公司；

吐溫-80：分析純，天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠；

其他試劑均為分析純。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

電子天平：TP-1200C型，湘儀天平儀器設(shè)備有限公司；

組織粉碎勻漿機(jī)：FK-A型，金壇市大地自動(dòng)化儀器廠；

恒溫磁力攪拌器：85-2型，常州國(guó)華電器有限公司；

均質(zhì)機(jī)：AD200L-H型，上海昂尼儀器儀表有限公司；

果實(shí)硬度計(jì)：GY-4型，青島拓科儀器有限公司；

阿貝折光儀：2WAJ型，百川檢測(cè)儀器有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 山蒼子精油殼聚糖復(fù)合涂膜液的制備 參考文獻(xiàn)[13，17]中的方法進(jìn)行處理，采用山蒼子精油殼聚糖復(fù)合保鮮液對(duì)金柑進(jìn)行涂膜保鮮，修改如下：1.5%殼聚糖溶液作為成膜劑，0.70%丙三醇作成膜助劑，0.50%乙酸作為溶劑，用磁力攪拌器攪拌混合1 h，使殼聚糖完全溶解，再加入0.20%山蒼子精油溶液和0.20%吐溫-80，攪拌30 min，均質(zhì)機(jī)20 000 r/min 均質(zhì)1 min，靜置1.5 h，即可制備得到山蒼子精油殼聚糖復(fù)合涂膜液。

1.2.2 金柑涂膜處理 將金柑放入1.2.1已制備好的涂膜液中，浸泡1～2 min后取出，室溫條件下晾干后使金柑表面覆蓋一層透明的薄膜。涂膜處理組共8組，以未涂膜的金柑為對(duì)照組(CK)，每盒0.5 kg裝入聚乙烯盒中，平放實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，室溫條件貯藏。每天檢查并將有腐爛霉變的金柑挑出，以免感染其他金柑。每5 d隨機(jī)取樣測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)，每項(xiàng)指標(biāo)平行測(cè)定3次，取平均值。

1.2.3 理化指標(biāo)測(cè)定方法 金柑失重率以貯藏期間果實(shí)失去的重量與貯藏前重量的百分比值表示；可溶性固形物、可滴定酸度按GB/T 8210—2011測(cè)定；VC按GB 5009.86—2016的2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定；總糖按直接滴定法測(cè)定[18]。

1.2.4 感官評(píng)價(jià)方法 金柑的外觀感官評(píng)價(jià)指標(biāo)以色澤、腐爛、褐斑、硬度四項(xiàng)綜合評(píng)價(jià)，分別賦予0.2，0.3，0.3，0.2的加權(quán)系數(shù)，將各項(xiàng)指標(biāo)指數(shù)與其相應(yīng)的加權(quán)系數(shù)乘積求和得到外觀感官綜合指數(shù)，綜合指數(shù)越小說(shuō)明貯藏效果越好。感官評(píng)定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2013和SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，結(jié)果用“均值+標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示，以P<0.05判定指標(biāo)存在顯著差異。

表1 金柑感官評(píng)定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[5]Table 1 Sensory evaluation standards of kumquat

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)金柑失重率的影響

失重率是權(quán)衡果蔬貯藏質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。果疏采后會(huì)因呼吸作用和蒸騰作用喪失水分，貯藏時(shí)間越長(zhǎng)失重越嚴(yán)重。如圖1所示，對(duì)照組與處理組的金柑失重率在貯藏30 d 內(nèi)大致呈上升趨勢(shì)。貯藏第20 天開(kāi)始，對(duì)照組金柑失重明顯比處理組嚴(yán)重(P<0.05)，貯藏第30天對(duì)照組失重率從0%增加到8.35%，明顯高于處理組的5.92%，此時(shí)金柑表皮出現(xiàn)明顯皺縮。這表明山蒼子油殼聚糖復(fù)合涂膜能有效減緩金柑失重，由于涂膜有吸濕性及抑制果實(shí)內(nèi)外氣體的交換，一定程度上減緩了果實(shí)呼吸速率及水分蒸發(fā)速度[9]。但處理組第10天測(cè)定的失重率較第5天的小，可能是貯藏環(huán)境波動(dòng)所導(dǎo)致發(fā)生。

圖1 涂膜處理對(duì)貯藏期金柑失重率的影響Figure 1 Effects of coating on weight-loss rate of kumquat during storage

2.2 對(duì)金柑感官的影響

在貯藏時(shí)，金柑的外觀和品質(zhì)因自身生理作用及外部環(huán)境而改變。外部感官綜合指數(shù)越小表明保鮮效果越好。由表2可知，隨貯藏時(shí)間推移，對(duì)照組和處理組金柑的外部感官綜合指數(shù)呈增大趨勢(shì)，對(duì)照組的綜合指數(shù)均大于處理組，主要是因?yàn)樯缴n子精油殼聚糖復(fù)合涂膜的保濕性、抑菌性及涂膜所形成的微氣體環(huán)境延緩了指數(shù)變化[13]，可見(jiàn)山蒼子精油殼聚糖復(fù)合涂膜對(duì)金柑有良好的保鮮作用。

表2 金柑的外部感官綜合指數(shù)Table 2 The sensory index of kumquat

2.3 對(duì)金柑可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物含量的多少可衡量果蔬的成熟度及其品質(zhì)。由圖2可知，對(duì)照組和處理組金柑可溶性固形物含量呈先上升后下降的趨勢(shì)，第15天時(shí)達(dá)到最大值分別為13.67%，14.01%，貯藏前期金柑發(fā)生后熟過(guò)程，淀粉及其他大分子物質(zhì)降解為可溶性物質(zhì)，貯藏后期金柑呼吸作用消耗物質(zhì)的速度大于大分子物質(zhì)降解的速度而使固形物含量下降。在30 d 的貯藏時(shí)間里，處理組的可溶性固形物含量均明顯高于對(duì)照組(P<0.05)，可能是山蒼子精油殼聚糖復(fù)合涂膜降低了金柑內(nèi)部氧氣濃度，使金柑的呼吸消耗速度大大降低[19]。第30天時(shí)對(duì)照組和處理組分別降至8.67%，10.31%。

圖2 涂膜處理對(duì)貯藏期間金柑可溶性固形物含量的影響Figure 2 Effects of coating on soluble solies content of kumquat during storage

2.4 對(duì)金柑可滴定酸含量的影響

通?？傻味ㄋ岫扰c糖含量的比值會(huì)影響金柑果實(shí)的風(fēng)味，可判斷金柑的成熟度。由圖3得知，在貯藏全程中對(duì)照組與處理組的可滴定酸含量均呈下降趨勢(shì)，二者無(wú)顯著性差異，可能是金柑的呼吸消耗、轉(zhuǎn)化為糖、與其他物質(zhì)反應(yīng)、合成受抑制所導(dǎo)致[20]。

圖3 涂膜對(duì)貯藏期間金柑可滴定酸含量的影響Figure 3 Effects of coating on titratable acid of kumquat during storage

2.5 對(duì)金柑VC含量的影響

VC可減緩細(xì)胞組織的衰老，是衡量金柑品質(zhì)的重要指標(biāo)。果蔬中的VC含量從幼果到成熟前期會(huì)增加，一旦完全成熟，果蔬的VC含量下降較快[20]。本研究采用的金柑為八成熟。如圖4所示，金柑在貯藏過(guò)程中，VC含量變化趨勢(shì)表現(xiàn)為先上升后下降。在第5天時(shí)，對(duì)照組和處理組都達(dá)到峰值，分別為34.58，36.58 mg/100 g。隨貯藏天數(shù)增加，金柑進(jìn)入成熟期后VC含量均開(kāi)始下降。處理組與對(duì)照組明顯存在差異(P<0.05)，說(shuō)明山蒼子精油涂膜處理有效地減少了VC的損失。一方面由于山蒼子精油涂膜附于金柑表皮導(dǎo)致果實(shí)內(nèi)部氧氣濃度減少，減緩VC被氧化的速率，保護(hù)了VC；另一方面金柑中具有生物活性的黃酮抑制了含銅酶對(duì)VC的作用[21]。

圖4 貯藏期間金柑VC含量的變化Figure 4 Effects of VC content of kumquat during storage

2.6 對(duì)金柑總糖含量的影響

由圖5可知，金柑總糖含量均是先增加后減少，這是由于淀粉在金柑成熟過(guò)程中水解為單糖，總糖含量逐漸增大，第10天對(duì)照組與處理組的值最大，分別為11.21%，9.54%，隨后因金柑自身生理作用消耗了單糖物質(zhì)以及淀粉含量的減少，總糖含量開(kāi)始減少。金柑在貯藏期間，處理組總糖變化幅度較對(duì)照組小，且貯藏20 d后處理組總糖含量高于對(duì)照組。可能是涂膜處理使金柑的生理活動(dòng)較對(duì)照平穩(wěn)。由此可見(jiàn)，山蒼子精油殼聚糖復(fù)合涂膜能減緩金柑中總糖含量的減少。

圖5 貯藏期間金柑總糖含量的變化Figure 5 Changes of total sugar content of kumquat during storage

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以廣西荔浦金彈金柑為試材，研究了山蒼子精油殼聚糖復(fù)合涂膜處理的金柑在室溫條件下貯藏30 d的保鮮效果。結(jié)果表明：山蒼子精油殼聚糖復(fù)合涂膜抑制了金柑的失重，處理組的可溶性固形物、可滴定酸、VC、總糖、感官均優(yōu)于對(duì)照組，與項(xiàng)目組早期研究[20]的殼聚糖涂膜保鮮金柑的品質(zhì)變化規(guī)律相同，但時(shí)間節(jié)點(diǎn)不同，可能是試驗(yàn)材料產(chǎn)地不同和復(fù)合涂膜配方不同所致。其中失重率、可溶性固形物、VC均有顯著性差異，第30天時(shí)處理組、對(duì)照組的失重率分別為5.92%，8.35%，可溶性固形物分別為10.31%，8.67%，VC分別為15.77，8.32 mg/100 g?？梢?jiàn)山蒼子精油殼聚糖復(fù)合涂膜降低了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗，有效地延緩了金柑的衰老，拓展了山蒼子精油殼聚糖復(fù)合涂膜在果蔬保鮮中的應(yīng)用，但其保鮮機(jī)理還有待于進(jìn)一步探究。