植酸魔芋葡甘聚糖混合涂膜液對(duì)黃秋葵保鮮探究

何國(guó)菊，胡吉?jiǎng)偅纹G，楊勝云，唐菁菁

貴陽(yáng)學(xué)院生物與環(huán)境工程學(xué)院（貴陽(yáng) 550005）

黃秋葵是一種有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和醫(yī)療保健功效的蔬菜[1]，主要在高溫季節(jié)以嫩果食用。秋葵嫩果氣孔發(fā)達(dá)，高溫季節(jié)失水及呼吸消耗極快，易導(dǎo)致黃化、纖維化而失去食用價(jià)值[2]，嚴(yán)重制約銷售。黃秋葵如不能及時(shí)食用或加工，需采取措施延長(zhǎng)保鮮期。因食品安全問(wèn)題，使用無(wú)毒生態(tài)保鮮劑是保鮮發(fā)展的方向。目前對(duì)黃秋葵生態(tài)保鮮方法主要是在非冷害低溫貯藏條件下探尋一些安全、有效防腐保鮮劑[3]。但冷鏈技術(shù)耗能大、技術(shù)性強(qiáng)、投資成本高，在貯存、運(yùn)輸、銷售過(guò)程中溫度起伏變化易造成果蔬成熟期間的冷害，引起腐爛變質(zhì)。

涂膜保鮮以多糖作為生物涂膜材料，具有天然、無(wú)毒、使用方便等特點(diǎn)[4]。在涂膜劑中添加生理活性調(diào)節(jié)劑，可進(jìn)一步提高保鮮效果[5]。試驗(yàn)在室溫（15～23 ℃）下，用涂膜液涂抹秋葵后裝入保鮮袋，探討MA自然氣調(diào)結(jié)合保鮮袋適時(shí)刺孔處理對(duì)秋葵的保鮮效果。涂膜劑擬挑選安全無(wú)毒的改性魔芋葡甘聚糖、植酸、二氧化氯等物質(zhì)，通過(guò)試驗(yàn)優(yōu)化保鮮劑組成、保鮮條件，研究涂膜后對(duì)秋葵品質(zhì)的影響，為延長(zhǎng)黃秋葵保鮮期提供理論數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃秋葵嫩莢采收標(biāo)準(zhǔn)及預(yù)處理：以花后5～6 d、莢長(zhǎng)8～9 cm左右為宜，購(gòu)于貴陽(yáng)秋葵種植基地，采后運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室室溫預(yù)冷1 h。挑選大小均勻、無(wú)損傷黃秋葵備用；聚乙烯袋式保鮮袋，厚度為0.01 mm；食品級(jí)魔芋精粉和卵磷脂，成都新星城明生物科技公司；穩(wěn)定型液態(tài)ClO2，山東英聯(lián)化學(xué)科技有限公司；測(cè)定指標(biāo)中所用試劑均為分析純。

刺孔保鮮袋：用直徑0.6 mm針在保鮮袋前后兩面上各均勻刺孔2行，每行長(zhǎng)度為20 cm，行間距10 cm，孔間距 4 cm左右。

1.2 改性魔芋葡甘聚糖的制備

將魔芋精粉改性后可除掉其腥味，增大溶解度，增強(qiáng)溶膠穩(wěn)定性[6]。試驗(yàn)參照文獻(xiàn)[7]方法，以魔芋精粉為原料制備魔芋葡甘聚糖，用氫氧化鈣處理魔芋葡甘聚糖，制備改性魔芋葡甘聚糖。

1.3 指標(biāo)測(cè)定方法

葉綠素：采用分光光度法[8]測(cè)定；纖維素：采用蒽酮比色法[9]測(cè)定；VC：采用2,6-二氯酚靛酚法[10]測(cè)定；丙二醛（MDA）：采用TBA顯色法[11]測(cè)定；商品率：采用感官評(píng)價(jià)法[12]測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均為平行測(cè)定3次的平均值。主要采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理.

1.5 涂膜液組成對(duì)秋葵葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

涂膜液組成變化見(jiàn)處理一至處理九。（改性）魔芋葡甘聚糖擬作成膜劑使用，植酸、二氧化氯擬作生理活性物質(zhì)設(shè)計(jì)。處理一至處理九中生理活性藥液總濃度基本一樣。涂膜液組成：處理一，水，用于對(duì)照；處理二，0.25%植酸溶液；處理三，2.5 mg/L二氧化氯溶液；處理四，2 g/L改性魔芋葡甘聚糖溶液；處理五，0.05%植酸，2 mg/L二氧化氯；處理六，0.25%植酸，2 g/L改性魔芋葡甘聚糖；處理七，2.5 mg/L二氧化氯，2 g/L改性魔芋葡甘聚糖；處理八，0.05%植酸、2 g/L二氧化氯、2g/L改性魔芋葡甘聚糖；處理九，0.05%植酸、2 g/L二氧化氯、2 g/L魔芋葡甘聚糖。挑選沒(méi)有損傷的新鮮黃秋葵，每20個(gè)秋葵分為1組，共9組。分別放入按照處理一至處理九配制好的保鮮液中浸泡2 min，然后取出，平鋪?zhàn)匀涣栏珊?，裝入未刺孔保鮮袋中常溫貯藏（13～20 ℃，相對(duì)濕度為65%～80%，下同），分別于貯藏第0（剛采摘的當(dāng)天），第3和第9天測(cè)葉綠素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.6 保鮮袋刺孔時(shí)間對(duì)黃秋葵葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

根據(jù)1.5小節(jié)的試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)涂膜液組成分為0.05%植酸、2 g/L二氧化氯、2 g/L改性魔芋葡甘聚糖。選擇保鮮劑涂膜過(guò)的黃秋葵，隨機(jī)每20條1袋，共7袋。第1袋作為對(duì)照組，采用無(wú)刺孔的保鮮袋包裝。剩余6袋，分別于1，2，3，4，5和6 d進(jìn)行刺孔處理。常溫貯藏，每2 d檢測(cè)葉綠素。當(dāng)天有刺孔任務(wù)時(shí)先測(cè)樣后對(duì)袋刺孔。

1.7 秋葵在膜液中浸泡時(shí)間對(duì)葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

以不涂膜秋葵為對(duì)照，將預(yù)處理好的秋葵，以植酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%、二氧化氯質(zhì)量濃度2 g/L、改性魔芋葡甘聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%溶液為涂膜液，分別浸漬10 s，30 s，1 min，1.5 min，2 min和2.5 min，晾干后裝于保鮮袋中貯藏，第3天對(duì)袋刺孔（下同），分別于第0，第3，第6，第9，第12和第15天分別測(cè)定葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.8 涂膜液組分濃度對(duì)黃秋葵纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

以涂膜液中植酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、二氧化氯質(zhì)量濃度、改性魔芋葡甘聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)三個(gè)因素按表1進(jìn)行L9(33)正交試驗(yàn)，得到表2中試驗(yàn)號(hào)1～9對(duì)應(yīng)組成的涂膜液。隨機(jī)每20條秋葵裝1袋，共9袋，每袋分別涂膜對(duì)應(yīng)1～9試驗(yàn)號(hào)的涂膜液，自然晾干。常溫貯藏，在第3天對(duì)保鮮袋進(jìn)行刺孔，第8天測(cè)各袋中秋葵纖維素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

表1 涂膜液濃度正交試驗(yàn)因素水平

表2 涂膜液中組分濃度變化正交試驗(yàn)結(jié)果

1.9 優(yōu)化保鮮參數(shù)下涂膜對(duì)秋葵品質(zhì)的影響

以不涂膜秋葵為對(duì)照，將預(yù)處理好的秋葵，以植酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%、二氧化氯質(zhì)量濃度2 g/L、改性魔芋葡甘聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%的混合溶液為涂膜液，浸漬1 min，自然晾干后裝于保鮮袋中，第3天對(duì)袋刺孔，間隔3～4 d檢查秋葵，計(jì)算商品率。同時(shí)在上述時(shí)間選擇具有商品性的秋葵測(cè)定葉綠素、纖維素、VC、MDA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 涂膜液組成對(duì)秋葵葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

葉綠素不僅能從外觀，也能從內(nèi)在品質(zhì)反映秋葵的保鮮程度。由圖1可知：對(duì)比第0，第3和第9天對(duì)應(yīng)的3個(gè)系列，以第0天為參照，第9天各處理組葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)與第3天相比降速更快，反映各處理組中黃秋葵隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈下降的趨勢(shì)。

圖1 不同處理方式對(duì)秋葵葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

但各處理組相比較，葉綠素降速快慢程度各不相同。處理八葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少最少和最慢，該涂膜液中同時(shí)含植酸、二氧化氯與改性魔芋葡甘聚糖三種物質(zhì)，涂膜效果最好；處理二至處理九與處理一相比，葉綠素降低得更慢，說(shuō)明在涂膜液加入魔芋葡甘聚糖、二氧化氯或植酸對(duì)秋葵均具有一定的保鮮效果；處理二、處理三與處理四、處理六、處理七、處理八、處理九的區(qū)別是后者添加了改性魔芋葡甘聚糖。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，添加改性魔芋葡甘聚糖后，葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)降速減緩，第9天各處理組相比，添加該物質(zhì)的葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少提高26%，說(shuō)明添加成膜劑魔芋葡甘聚糖是很有必要的，有利于黃秋葵的保鮮；通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明二氧化氯、植酸對(duì)秋葵涂膜保鮮起到了生理活性調(diào)節(jié)劑的作用。處理八與處理五相比，葉綠素降得更慢，說(shuō)明成膜液中二氧化氯和植酸的加入比使用單獨(dú)的成膜劑保鮮效果更好，在秋葵保鮮中有較大必要性。對(duì)比處理二、處理三和處理五組，說(shuō)明二氧化氯與植酸復(fù)合使用效果更好；處理八和處理九相比，區(qū)別在于處理八用的成膜劑是改性魔芋葡甘聚糖，處理九用的成膜劑是魔芋葡甘聚糖，根據(jù)圖1可知改性魔芋葡甘聚糖的保鮮效果更好。原因可能是改性魔芋葡甘聚糖脫去了魔芋葡甘聚糖分子上乙?；?，有利于分子間羥基氫鍵相互交聯(lián)，成膜韌性增強(qiáng)，成膜性能更好。綜上所述，9種處理方式中，涂膜液組成分為0.05%植酸、2 g/L二氧化氯與0.5%改性魔芋葡甘聚糖，最有利于黃秋葵的保鮮。在貯藏第9天，未涂膜組的葉綠素僅保持在36%，復(fù)合保鮮組葉綠素保持在90%。

2.2 保鮮袋刺孔時(shí)間對(duì)黃秋葵葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

根據(jù)圖2各折線斜率可知，保鮮袋刺孔時(shí)間在第3天時(shí)葉綠素降速最慢，可以較好地保持秋葵色澤。根據(jù)圖2各貯藏時(shí)間葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)和降速趨勢(shì)，第1天和第2天刺孔保鮮效果均略低于不刺孔組，說(shuō)明刺孔時(shí)間太早。第4，第5和第6天刺孔組，從后幾天看，葉綠素保鮮結(jié)果確實(shí)優(yōu)于不刺孔組，但差于第3天刺孔組，刺孔時(shí)間越往后效果明顯更差。原因可能是秋葵采摘后如呼吸等生理活動(dòng)仍在進(jìn)行，貯藏袋內(nèi)保持適當(dāng)濃度O2、CO2、水蒸氣等氣體，可減慢“成熟-老化-腐敗”過(guò)程。密封早期袋內(nèi)秋葵呼吸旺盛，袋內(nèi)O2濃度迅速降低，CO2濃度升高，自發(fā)調(diào)節(jié)抑制呼吸代謝。后期適時(shí)刺孔處理，能有效改變保鮮袋透氣、透濕性，減緩因氧氣濃度太低導(dǎo)致乙醇、乙醛等揮發(fā)性物質(zhì)積累，降低品質(zhì)。總之，秋葵涂膜后MA自然氣調(diào)與保鮮袋適時(shí)刺孔對(duì)秋葵保鮮比單純MA自然氣調(diào)效果更好，第3天對(duì)保鮮袋刺孔時(shí)葉綠素保持得最好，在貯藏期第8天，同比復(fù)合保鮮的未刺孔組，葉綠素高6%左右。

圖2 袋刺孔時(shí)間對(duì)黃秋葵貯藏期葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

2.3 秋葵在膜液中浸泡時(shí)間對(duì)葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

由圖3可知，各組葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)從貯藏開始后均處于下降的趨勢(shì)。但與對(duì)照組相比，當(dāng)膜液浸滯時(shí)間為1～2 min時(shí)，葉綠素降解較慢，尤其當(dāng)浸液時(shí)間為1 min時(shí)，葉綠素降速最慢，到第15天時(shí)葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)初始量的80%左右。故選擇膜液浸液時(shí)間為1 min。

圖3 秋葵在膜液中浸泡時(shí)間對(duì)葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響

2.4 涂膜液中組分濃度對(duì)黃秋葵保鮮期纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

黃秋葵纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，可食用性越差，是反映秋葵保鮮效果和可食用性的一個(gè)重要指標(biāo)。經(jīng)測(cè)定剛采回的秋葵纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.32%。由表2可看出，最有利于抑制纖維素增加的組合是A2B2C2，即植酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%、二氧化氯質(zhì)量濃度為2 g/L、改性魔芋葡甘聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，該組合下第8天的纖維素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅0.52%，僅增加60%。根據(jù)極差數(shù)據(jù)可看出，各因素的影響順序?yàn)槎趸荣|(zhì)量濃度（B）＞改性魔芋葡甘聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)（C）＞植酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)（A）。

2.5 優(yōu)化保鮮參數(shù)下涂膜對(duì)秋葵品質(zhì)的影響

由圖4可知，涂膜組秋葵葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低明顯慢得多，在貯藏的第19天，葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.095 mg·g-1，是未涂膜組的15倍。說(shuō)明涂膜處理能抑制秋葵葉綠素的降解。

圖4 優(yōu)化參數(shù)下貯藏秋葵葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

由圖5可知，涂膜組秋葵纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)增速明顯慢得多，在貯藏的第19天，纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.72%，不到未涂膜組30%。說(shuō)明涂膜處理能有效抑制秋葵的纖維化。

圖5 優(yōu)化參數(shù)下貯藏秋葵纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

黃秋葵含VC較豐富，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)可作為評(píng)價(jià)黃秋葵品質(zhì)的重要指標(biāo)。根據(jù)圖6可知，涂膜組秋葵VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯降低得更慢，在貯藏的第19天，VC仍保持在61%，超過(guò)未涂膜組的4倍，未涂膜的對(duì)照組VC僅保持在13%左右。說(shuō)明涂膜處理能在一定程度上阻隔氧氣進(jìn)入細(xì)胞，抑制抗壞血酸酶活性，使秋葵VC降解更慢。

圖6 優(yōu)化參數(shù)下貯藏秋葵VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

MDA是膜脂過(guò)氧化作用的重要產(chǎn)物，常把MDA作為評(píng)價(jià)膜脂過(guò)氧化程度的指標(biāo)[13]，高質(zhì)量分?jǐn)?shù)MDA對(duì)細(xì)胞有一定毒性，在貯藏時(shí)應(yīng)設(shè)法抑制MDA質(zhì)量分?jǐn)?shù)；由圖7可知，隨著秋葵貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，秋葵的MDA均呈增加的趨勢(shì)。與未涂膜組相比，涂膜組的MDA增速緩慢得多。在第19天，涂膜組的MDA質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為對(duì)照組的59%。說(shuō)明涂膜液成分延緩了秋葵細(xì)胞膜脂的氧化，在一定程度上維持了采后秋葵膜的生理功能。

圖7 保鮮處理對(duì)秋葵貯藏期MDA質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

商品率是體現(xiàn)保鮮效果的直接指標(biāo)。由圖8可知，涂膜組的秋葵商品率隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)明顯比未涂膜組降低緩慢得多。在第19天，涂膜組的商品率仍可達(dá)到80%，是未涂膜組的8倍。

圖8 優(yōu)化參數(shù)下保鮮處理對(duì)秋葵商品率的影響

2.6 討論

此次試驗(yàn)的涂膜液采用魔芋葡甘聚糖、植酸、氧化氯3種天然或無(wú)毒的物質(zhì)組成復(fù)合保鮮液進(jìn)行保鮮，體現(xiàn)出較好的保鮮鮮果。魔芋葡甘聚糖是一種天然的植物多糖，溶于水后形成一種高黏度的假塑料性溶液，在可食性膜的研究和應(yīng)用方面具有廣闊的前景[14]。魔芋葡甘聚糖可以在果實(shí)表面形成薄膜，在黃秋葵表面形成較好的半透膜氣調(diào)環(huán)境，可減少果實(shí)水分蒸騰，抑制果實(shí)采后的呼吸，減少果實(shí)營(yíng)養(yǎng)消耗及變化。植酸是從植物種籽中提取的一種有機(jī)酸類化合物，是一種高效、安全、無(wú)副作用的天然食品防腐劑[15]，可減弱被保鮮物氧化變質(zhì)，具有殺菌作用。二氧化氯是國(guó)際上公認(rèn)為安全、無(wú)毒的綠色保鮮劑，可減少促進(jìn)成熟的乙烯的釋放，殺菌能力強(qiáng)，無(wú)殘留，不影響食品風(fēng)味和外觀品質(zhì)。植酸和二氧化氯這兩種物質(zhì)的加入，減少了致病菌侵染，減緩了其軟化和腐爛變質(zhì)。上述三個(gè)物質(zhì)的復(fù)合使用更有利于秋葵采后保鮮。此次試驗(yàn)對(duì)黃秋葵以無(wú)毒無(wú)害的保鮮劑涂抹處理、常溫下自然氣調(diào)包裝結(jié)合袋刺孔處理的保鮮方法，安全，保鮮效果好，具有較大發(fā)展前景。

3 結(jié)論

通過(guò)系列優(yōu)化試驗(yàn)，根據(jù)秋葵貯藏期葉綠素和纖維素檢測(cè)指標(biāo)結(jié)果，對(duì)秋葵優(yōu)化后的保鮮工藝為：常溫下，秋葵在由0.05%植酸、2 g/L二氧化氯、0.5%改性魔芋葡甘聚糖三種物質(zhì)組成的復(fù)合保鮮膜液中浸漬1 min，自然晾干裝于保鮮袋中。然后進(jìn)行MA自然氣調(diào)貯藏，并于秋葵貯藏期第3天對(duì)保鮮袋刺孔更有利于秋葵的保鮮。在優(yōu)化工藝下復(fù)合保鮮劑結(jié)合保鮮袋第3天刺孔處理顯著（p＜0.05）延緩黃秋葵VC和葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低、抑制纖維素和MDA質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加、促進(jìn)商品率提高。與對(duì)照組相比，在貯藏的第19天：VC仍保持在61%，超過(guò)未涂膜組的4倍；涂膜組秋葵MDA質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為對(duì)照組的59%；涂膜組商品率仍可達(dá)到80%，是未涂膜組的8倍。說(shuō)明此次選用的復(fù)合保鮮劑和適時(shí)刺孔的MA自然氣調(diào)能延緩黃秋葵采后成熟衰老的進(jìn)程。