花椒提取液與殼聚糖復(fù)合膜對冬棗的保鮮效果

花椒提取液與殼聚糖復(fù)合膜對冬棗的保鮮效果

冬棗是老鼠科的一種植物。它的皮薄而脆，果肉細(xì)膩多汁，口感濃郁，甘甜多汁。它富含氨基酸、維生素等各種營養(yǎng)成分，以及環(huán)磷酸腺苷和環(huán)磷酸鳥苷的作用成分。它具有“活維生素片”和“百果之王”的美譽(yù)。冬棗采后在常溫下極易失水、皺縮、酒軟或霉?fàn)€，貨架期僅有4～5天。因此，冬棗保鮮技術(shù)已成為冬棗貯藏期間急需解決的難題。花椒（ZanthoxyiumbungeanumMaxim.）為蕓香科花椒屬植物的成熟果皮，是我國特有的食用香辛料和中藥材，有溫?zé)嶂雇?、殺菌止癢的功效。同時(shí)，花椒中所含有的揮發(fā)油、生物堿、酰胺類、香豆素等成分也使其具有顯著抑菌作用。課題組前期研究表明，花椒提取液對擴(kuò)展青霉、灰葡萄孢、鏈格孢抑菌效果突出，可降低櫻桃番茄的發(fā)病率。已有研究將花椒醇提物或花椒精油用于蘋果、蘑菇保鮮，效果良好。目前仍未有花椒提取液對冬棗保鮮效果研究的報(bào)道。殼聚糖是天然無毒的生物保鮮劑，具有良好的成膜性和廣譜抑菌性，能有效延長果蔬貨架期，已在果蔬保鮮中被廣泛應(yīng)用。本試驗(yàn)將花椒提取液與殼聚糖制成復(fù)合膜，可提高純殼聚糖膜對果蔬腐敗菌的抑菌效果，并對該復(fù)合膜對冬棗保鮮效果的影響進(jìn)行了研究，為花椒提取物在果蔬保鮮中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。1材料和方法1.1材料和試劑1.1.1材料表面冬棗，產(chǎn)地山西運(yùn)城臨猗，選擇大小均一、成熟度一致、無病蟲害、無機(jī)械傷的果實(shí)為試驗(yàn)材料?；ń?，購于運(yùn)城美特好超市。1.1.2化學(xué)試劑及試劑殼聚糖，食品級，山東青島潛光生物工程有限公司；醋酸、無水乙醇、氫氧化鈉、酚酞、草酸、2,6-二氯靛酚、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、過氧化氫、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、愈創(chuàng)木酚，均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。1.2主要儀器和儀器BS-224型電子天平，德國賽多利斯有限公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠；超聲波清洗儀，昆山市超聲儀器有限公司；GY-B型硬度計(jì)，吉林四平機(jī)械設(shè)備公司；WYT-32ATC手持糖度折光儀，福建泉州儀器有限公司；752紫外可見分光光度計(jì)，上海菁華儀器有限公司；3K15高速冷凍離心機(jī)，德國Sigma公司。1.3方法1.3.1花椒提取液制備花椒用粉碎機(jī)粉碎后，過80目篩備用。稱取花椒粉100g，用75%乙醇（料液比為1∶6）浸泡24h,60℃超聲提取2h，經(jīng)抽濾、減壓濃縮后用50%乙醇定容至100mL，制成質(zhì)量濃度1g/mL花椒提取液，4℃保存?zhèn)溆谩?.3.2花椒提取液與殼聚糖復(fù)合膜制備取殼聚糖4g于1%醋酸中溶解，蒸餾水定容后配制成4%的殼聚糖溶液。取4%的殼聚糖溶液和適量1g/mL花椒提取液互配，使復(fù)配液中殼聚糖質(zhì)量濃度為2%，花椒提取液質(zhì)量濃度分別為0mg/mL(T1組）、50mg/mL(T2組），超聲處理15min，使其分散均勻，備用。1.3.3復(fù)合膜對聚乙烯保鮮袋保鮮效果的測定冬棗用自來水沖洗干凈后，分別浸泡在花椒提取液與殼聚糖復(fù)合液中5min，取出晾干，裝入聚乙烯保鮮袋，每組處理100個(gè)果實(shí)，重復(fù)3次。置于4℃條件下低溫儲藏，每隔5d測定各檢測指標(biāo)。以清水浸泡為對照（CK組）。1.3.4品質(zhì)指標(biāo)的測定腐爛率：統(tǒng)計(jì)各試驗(yàn)組爛果數(shù)，腐爛率（100%）=爛果數(shù)/總果數(shù)×100。失重率：采用稱重法測定，失重率（100%）=（貯前果重-貯后果重）/貯前果重×100。硬度：用GY-1型硬度計(jì)測定。隨機(jī)抽取6個(gè)果實(shí)，每個(gè)果實(shí)沿赤道選3個(gè)點(diǎn)削去果皮，測定硬度，取平均值?？扇苄怨绦挝铮河谜酃鈨x測定。隨機(jī)取樣后，擠壓出汁，測定冬棗汁中可溶性固形物含量?？偹幔翰捎盟釅A滴定法測定，以蘋果酸當(dāng)量值表示。維生素C：采用2,6-二氯靛酚滴定法測定。過氧化物酶（POD）活性：采用愈創(chuàng)木酚比色法測定。丙二醛（MDA）：采用硫代巴比妥酸法測定。2結(jié)果與分析2.1冬棗貯藏期間保鮮處理的研究在冬棗貯藏過程中，隨著貯藏時(shí)間的延長，冬棗的腐爛率不斷升高。冬棗在貯藏初期易出現(xiàn)果梗處凹陷、表面縮皺，后期易出現(xiàn)長霉、變軟等腐爛現(xiàn)象。不同處理方法對冬棗腐爛率的影響結(jié)果見下頁圖1。由圖1可知，對照組相比殼聚糖處理、花椒提取液與殼聚糖復(fù)合液處理可顯著降低冬棗的腐爛率，并以復(fù)合膜處理效果最佳，這與殼聚糖和花椒提取液本身具有抑菌作用有關(guān)，且花椒提取液和殼聚糖復(fù)合涂膜能更好地減少冬棗貯藏期間病害和爛果的發(fā)生。果實(shí)在貯藏期間，由于自身代謝消耗及蒸騰作用，使得水分不斷散失，質(zhì)量不斷下降。失水問題是冬棗在貯藏過程中首要解決的問題。不同處理方法對冬棗失重率的影響結(jié)果見圖2。由圖2可知，冬棗經(jīng)處理后，放入保鮮袋中低溫貯藏，失水情況明顯緩解。貯藏第25d后，花椒提取液和殼聚糖復(fù)合涂膜處理后的冬棗失重率最低，其次是殼聚糖涂膜處理，二者無顯著差異。說明涂膜處理可有效減緩冬棗的失重率上升，提高冬棗保鮮效果。2.2不同的處理方法對冬季棗果實(shí)品質(zhì)的影響2.2.1冬棗硬度的變化硬度可影響果實(shí)的外觀品質(zhì)，是衡量果實(shí)成熟與腐爛程度的主要指標(biāo)。不同處理方法對冬棗貯藏期間硬度的影響結(jié)果見圖3。由圖3可知，冬棗硬度在貯藏過程中呈下降趨勢，這是由于冬棗果實(shí)細(xì)胞壁中的原果膠被酶解，細(xì)胞間的黏結(jié)作用下降，從而使得果實(shí)組織的強(qiáng)度和密度下降。貯藏前10d，冬棗硬度下降較慢，且3種處理方法無顯著差異。10d后，冬棗硬度隨著貯藏時(shí)間的延長顯著下降，涂膜處理后冬棗硬度顯著高于對照組，復(fù)合涂膜效果最佳，但與殼聚糖涂膜無顯著差異。由此說明，涂膜處理對維持冬棗在貯藏期間的硬度有較好效果。2.2.2降低趨勢分析冬棗中可溶性固形物主要為可溶性糖類，其含量直接影響冬棗感官品質(zhì)。有研究顯示，冬棗在貯藏期間，可溶性固形物含量呈現(xiàn)先升高后降低趨勢。不同處理方法對冬棗貯藏期間可溶性固形物含量的影響結(jié)果見圖4。由如圖4可知，對照組在第5d可溶性固形物含量達(dá)最大值，之后迅速下降。涂膜處理組可溶性固形物含量在第10d達(dá)最大值，之后下降緩慢。在貯藏第25天時(shí)，復(fù)合涂膜處理組可溶性固形物含量最高，3種處理方法之間有顯著性差異。由此說明，花椒提取液與殼聚糖復(fù)合涂膜對緩解冬棗可溶性固形物含量變化有一定作用。2.2.3涂膜保鮮期間可滴定酸含量的變化冬棗中的可滴定酸即為蘋果酸、檸檬酸、酒石酸等有機(jī)酸，可滴定酸含量是評價(jià)冬棗品質(zhì)的重要指標(biāo)。不同處理方法對冬棗貯藏期間可滴定酸含量的影響結(jié)果見圖5。由圖5可知，可滴定酸含量在貯藏期間呈下降趨勢，涂膜處理組的下降速度比對照組緩慢。貯藏25d后，涂膜處理組的可滴定酸含量高于對照組，有顯著差異。殼聚糖涂膜與復(fù)合涂膜處理組之間亦有顯著差異，復(fù)合涂膜處理組可滴定酸含量最高。由此可說明，涂膜處理能減緩冬棗可滴定酸的降解，加入花椒提取物后效果更佳。2.2.4冬棗貯藏期間維生素c含量的變化冬棗富含維生素C，含量可達(dá)300mg/100g～500mg/100g。冬棗貯藏期間維生素C含量及變化是衡量冬棗貯藏效果的重要指標(biāo)。不同處理方法對冬棗貯藏期間維生素C含量的影響結(jié)果見圖6。由圖6可知，維生素C含量在貯藏過程中呈現(xiàn)先升高后降低趨勢，3個(gè)處理組均在第5d達(dá)到最大值。5d后，對照組維生素C含量下降迅速，而2個(gè)涂膜處理組下降較慢。復(fù)合涂膜處理組維生素C含量最高，但與殼聚糖涂膜處理無顯著性差異。由此說明，花椒提取液與殼聚糖涂膜處理對維持冬棗貯藏期間維生素C含量有較好效果。2.3氧化程度的測定果蔬在貯藏過程中，由于膜脂的過氧化作用，使得丙二醛等代謝產(chǎn)物不斷積累。丙二醛（MDA）含量可以用來判斷果蔬衰老和膜脂過氧化程度。不同處理方法對冬棗貯藏期間丙二醛含量的影響結(jié)果見圖7。由圖7可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，冬棗中丙二醛含量不斷升高。從第10d開始，涂膜處理組丙二醛含量顯著低于對照組，且復(fù)合涂膜處理組丙二醛含量最低。究其原因可能為殼聚糖良好的成膜性減少氧氣進(jìn)入果實(shí)，同時(shí)花椒提取液具有較強(qiáng)的抗氧化活性，可減少活性氧對細(xì)胞膜的損傷，減緩丙二醛的積累，抑制果實(shí)的衰老。2.4涂膜保鮮過程中pod活性的變化過氧化物酶（POD）是果蔬體內(nèi)一種重要的氧化還原酶，其活性受環(huán)境條件和外界刺激而變化。不同處理方法對冬棗貯藏期間過氧化物酶活性的影響結(jié)果見下頁圖8。由圖8可以看出，POD活性在貯存期間呈先上升后下降趨勢，在20d時(shí)達(dá)到最大值。2個(gè)涂膜處理組POD活性均高于對照組，在貯藏后期，處理3組之間差異顯著，復(fù)合涂膜處理POD活性最高。由此說明，花椒提取液與殼聚糖復(fù)合涂膜處理可維持冬棗貯存期間較高的POD活性，增強(qiáng)冬棗對環(huán)境的適應(yīng)能力，延緩組織衰老。3對果蔬生理的影響涂膜處理是一種新型的果蔬保鮮技術(shù)，具有安全、高效、低成本、無污染等優(yōu)點(diǎn)，已在農(nóng)副產(chǎn)品保鮮中普遍應(yīng)用。殼聚糖是一種高分子糖類，在果蔬表面成膜性好，可阻止腐敗菌入侵并抑制其生長，并對O果蔬在采后貯藏過程中，自由基和活性氧大量積累，從而誘發(fā)膜脂產(chǎn)生過氧化反應(yīng)，引起MDA含量不斷增加，致使果蔬出現(xiàn)細(xì)胞膜通透性增加、新陳代謝紊亂等衰老表現(xiàn)。果蔬體內(nèi)有兩大類自由基和活性氧清除系統(tǒng)：非酶系統(tǒng)和保護(hù)酶系統(tǒng)。果實(shí)處于逆境或衰老時(shí)，體內(nèi)保護(hù)性酶活性會顯著增加，從而有效清除體內(nèi)的自由基和活性氧，保護(hù)膜脂免受攻擊，從而增強(qiáng)其防御體系的抵抗能力，抑制果實(shí)衰老。POD屬于保護(hù)酶系統(tǒng)，其活性可作為果蔬生理變化的一個(gè)指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果表明，花椒提取物和殼聚糖復(fù)合涂膜處理冬棗，能更好的減緩MDA含量的升高，維持棗果較高的POD活性，增強(qiáng)果實(shí)的抗性，減少