壳聚糖复合涂膜法在细叶黄皮果保鲜中的应用研究.pdf
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1、中国果菜China Fruit&Vegetable第 43 卷,第 8 期2023 年 8 月流通保鲜Circulation and Preservation壳聚糖复合涂膜法在细叶黄皮果保鲜中的应用研究苏秀芳1,吴霞明1,农华2,陈永1(1.广西民族师范学院化学与生物工程学院,广西 崇左 532200;2.湖南农业大学食品科学技术学院,湖南 长沙 410125)摘要院为延长细叶黄皮果的保鲜期,试验以广西崇左市龙州县的细叶黄皮果为原料,采用壳聚糖复合涂膜法对细叶黄皮果进行保鲜,通过测定细叶黄皮果中的维生素 C 含量、还原糖含量、总酸度、烂果率和失水率等指标来判定保鲜效果。经过单因素实验和正交试验
2、结果得出,细叶黄皮果采用壳聚糖复合涂膜法的最佳配方为壳聚糖 2%,山梨酸钾0.05%,脱氢乙酸钠 2%,氯化钙 6%。此条件下细叶黄皮果可以保鲜 15 d,保鲜期比自然条件下延长 12 d。关键词院细叶黄皮果;保鲜;壳聚糖;正交试验中图分类号:S609+.3文献标志码:A文章编号:1008-1038(2023)08-0004-08DOI:1019590/ki.1008-1038.2023.08.002Research on the Application of Chitosan Coating Package in thePreservation ofSU Xiufang1,WU Xiamin
3、g1,NONG Hua2,CHEN Yong1(1.College of Chemical and Biological Engineering,Guangxi Normal University of Nationalities,Chongzuo 532200,China;2.College of Food Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha 410125,China)Abstract:In order to prolong the fresh-keeping period of the fine-lea
4、f yellow fruit,the chitosan compound coatingmethod was used to study the fresh-keeping ability of the fine-leaf yellow fruit in Longzhou county,Chongzuo city,Guangxi.The fresh-keeping effect was determined by measuring the vitamin C content,reducing sugar content,totalacidity,rotten fruit rate and w
5、ater loss rate.The results of single factor experiment and orthogonal test showed thatthe best formula of chitosan composite coating method was chitosan 2%,potassium sorbate 0.05%,sodiumdehydroacetate 2%,calcium chloride 6%.Under this condition,the fine leaf yellow fruit could be kept fresh for 15da
6、ys,and the shelf life was 12 days longer than that under natural conditions.Keywords:;fresh-keeping;chitosan;orthogonal test收稿日期院2023-04-13基金项目院广西民族师范学院服务地方经济社会发展专项项目(2019FW002)第一作者简介院苏秀芳(1971),女,教授,硕士,主要从事天然产物活性成分的提取、分离及功能性食品开发的研究与教学工作细叶黄皮((Blanco.)Merr)属于芸香科柑桔亚科黄皮属,俗称鸡皮果、山黄皮,主产于我国广西西南部、云南南部等地1-2。其
7、中广西崇左市有丰富的细叶黄皮果资源,位于主产区的龙州、大新县发现有上百年的老树,在当地农户房前屋后多有栽种,是一种极具开发前景的南亚热带果树3。细叶黄皮为珍稀佳果,其果皮、果肉均可食用,含有丰富的氨基酸、维生素及矿物质,果实可助食消暑、消积去滞、祛痰化气、疏通肠胃;枝叶有引气、健胃、止痛、治疗跌打刀伤、消风肿、去疳积等功能4-5。广西崇左市主要产区为龙州、大新、宁明、扶绥等县,2006 年,仅龙州县开发种植的细叶黄皮就达 800 hm2。研究表明,细叶黄皮果仁挥发油对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌及杀螟杆菌具有较强的抑制作用,细叶黄皮果仁总黄酮提取液对羟自由基有一定的清除效果6-8。水果采
8、后保鲜是水果流通的重要环节,细叶黄皮果实采摘后易变色、变味,不易贮藏,在常温下只能放置23 d,容易因烂果而造成损失,无法外运销售,导致增产不增收现象产生。国内外有关水果的保鲜手段主要有低温保鲜、气调保鲜、化学保鲜、生物保鲜、中草药提取物水果保鲜、可食用的水果保鲜剂、塑料透湿性保鲜膜、负离子保鲜法、低压保鲜贮存法、烃类混合物保鲜法、电子技术保鲜法等9-13,然而这些方法用于细叶黄皮果的研究较少。壳聚糖又称为脱乙酰甲壳素,制备简单,无毒、可食,pH 值呈微酸性,精制品无色无味,其来源广泛,成本低,无毒副作用,具有广谱抗菌性、良好成膜性、抗氧化活性、安全可食性等很多优点,还可与其它材料或技术协同使
9、用,在果蔬保鲜领域颇具发展潜力,应用前景非常广阔14-19。因此本试验以龙州县的细叶黄皮果为原料,采用壳聚糖涂膜的方法对其进行保鲜,根据贮藏过程中维生素 C 含量、还原糖含量、总酸度、烂果率和失水率等因素的变化结果,得出最佳复合保鲜剂,为细叶黄皮果的贮藏保鲜提供技术参考。1材料与方法1.1材料与仪器1.1.1材料与试剂细叶黄皮果,摘自广西崇左市龙州县境内,八成熟,将果柄剪断,剔除烂果。冰乙酸、壳聚糖(脱乙酰度90%,黏度100 MPa)、山梨酸钾、脱氢乙酸钠均为食品级,河南山禾食化公司;氯化钙、2,6-二氯靛酚、葡萄糖、草酸,上海展云化工有限公司;氢氧化钠、硫酸铜、酒石酸钾钠,成都市科龙化工试
10、剂厂;邻苯二甲酸氢钾、亚铁氰化钾,天津市化学试剂批发公司;抗坏血酸,湘中精细化学品厂;以上试剂均为食品级。1.1.2仪器与设备电子天平,AR224CN,奥豪斯仪器(上海)有限公司;榨汁机,JYL-C020E,杭州市九阳集团有限公司;恒温水浴锅,B-260,上海亚荣生化仪器厂。1.2试验方法1.2.1保鲜剂的制备保鲜剂的主要成分是壳聚糖和冰乙酸,辅助剂有山梨酸钾、脱氢乙酸钠和氯化钙。制备方法:先将高浓度的冰乙酸稀释至 10%,再将壳聚糖溶于稀释好的冰乙酸中,搅拌使溶液混合均匀,再加入山梨酸钾、脱氢乙酸钠、氯化钙等辅助剂。1.2.2单因素试验(1)保鲜剂的配制第 1 组保鲜剂的配制:配制 5 瓶保
11、鲜剂溶液的壳聚糖浓度分别为 0、1%、1.5%、2%、2.5%,冰乙酸浓度为10%,山梨酸钾浓度均为 0.1%,脱氢乙酸钠浓度均为1.5%和氯化钙浓度均为 4%,溶解后将其分别转入 500 mL的大烧杯中备用。第 2 组保鲜剂的配制:方法同第 1 组,但保鲜剂的壳聚糖浓度都为 1.5%,山梨酸钾浓度为 0、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%,脱氢乙酸钠浓度均为 1.5%和氯化钙浓度均为 4%。第 3 组保鲜剂的配制:方法同第 1 组,但保鲜剂的壳聚糖浓度均为 1.5%,山梨酸钾浓度为 0.1%,脱氢乙酸钠浓度为 0、0.5%、1%、1.5%、2%,氯化钙浓度均为 4%。第 4 组保鲜剂
12、的配制:方法同第 1 组,但保鲜剂的壳聚糖浓度均为 1.5%,山梨酸钾浓度为 0.1%,脱氢乙酸钠为 1%氯化钙浓度为 0、2%、4%、6%、8%。以上四组保鲜剂溶液配制好后,称取 20 份质量为250 g 的样品并分别浸泡到准备好的保鲜剂溶液中,浸泡时间为 20 min。并将浸泡过的细叶黄皮水果捞出晾干,晾干后,将每份样品清点好水果数量并装入保鲜袋中室温苏秀芳,等:壳聚糖复合涂膜法在细叶黄皮果保鲜中的应用研究流通保鲜5贮藏。(2)测定指标及方法还原糖含量采用碱性铜盐法中的直接滴定法测定20;总酸度采用酸碱滴定法测定20;维生素 C 含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定20;失水率采用重量法测定
13、21;烂果率采用个数法测定。从第 1 组保鲜剂浸泡过并晾干的样品中各称取 20 g用榨汁机榨成果汁,测量第 1、7、14 天细叶黄皮中的维生素 C 含量、还原糖含量和总酸度。每隔 6 d 对第 1 组的每份样品的烂果进行清点及对涂膜保鲜过的第 1 组样品称量质量,并与开始时的样品质量作对比,得到水分减少量。1.2.3正交试验经过单因素试验,以壳聚糖、山梨酸钾、脱氢乙酸钠、氯化钙含量为因素,进行 L9(34)的正交试验优化保鲜剂配方,正交试验因素水平见表 1。表 1正交试验因素水平表Table 1Factors and levels of orthogonal test2结果与分析2.1单因素试
14、验2.1.1壳聚糖浓度对细叶黄皮保鲜效果的影响从图 1(a)可以看出,随着保鲜时间的增加,细叶黄皮中维生素 C 含量逐渐减少。其主要原因可能是新鲜果蔬中的还原型维生素易被氧化形成脱氢型维生素而失去其生理活性,且机体内还含有促使维生素氧化的酶,因而在贮藏过程中维生素会逐渐减少。当壳聚糖浓度为2%时,对维生素 C 含量变化影响最小。从图 1b、c 中可知,细叶黄皮果在保鲜过程中,经过涂膜后的细叶黄皮还原糖含量随着保鲜期的增加而逐渐增加,细叶黄皮的总酸度随着保鲜期的增加而逐渐降低。这是因为果蔬中的呼吸作用越强,其淀粉水解生成还原糖速度越快,导致其保质期越短;而机体呼吸作用的底物源于有机酸,因此保鲜时
15、间越长总酸度越低。经对比观察后可知,壳聚糖浓度为 1%时,还原糖含量增加幅度最小;壳聚糖浓度为 1.5%时,总酸度下降最少。如图 1d 所示,在贮藏 7 d时,涂抹不同浓度的壳聚糖,对细叶黄皮烂果率的影响较大,但经过保鲜 14 d 后可观察到,壳聚糖浓度在 1.5%左右的烂果率最少。由图 1e 可得,经过涂膜后,细叶黄皮果的水分含量随着时间的增加而降低,但其失水率在下降。在 14 d 后,浓度为 1.5%时的失水率最小。经分析可得,可以选择 1%、1.5%、2%作为正交试验的壳聚糖浓度水平。水平因素A 壳聚糖/%B 山梨酸钾/%C 脱氢乙酸钠/%D 氯化钙/%11.00.101.04.021.
16、50.151.56.032.00.202.08.0流通保鲜中国果菜6图 1壳聚糖浓度对细叶黄皮维生素 C 含量渊a冤尧还原糖含量渊b冤尧总酸度渊c冤尧烂果率渊d冤尧失水率渊e冤的影响Fig.1The influence of the chitosan concentration onvitamin C content(a),reducingsugar content(b),total acidity content(c),rot rate(d),the water loss rate(e)2.1.2山梨酸钾浓度对细叶黄皮保鲜效果的影响从第 2 组保鲜剂浸泡过并晾干的样品中分别称取20 g 用榨
17、汁机榨成果汁,测量细叶黄皮中的维生素 C 的含量、还原糖的含量和总酸度,每隔 6 d 进行一次测量,经过两次的观察和测量得到结果如图 2a、b、c 所示。每隔6 d 对第 2 组的每份样品的烂果进行清点和处理并对涂膜保鲜过的第 2 组样品进行称量,与开始时的样品质量作对比,得到水分减少量,14 d 过后得到结果见图 2d、e。由图 2a 可知,浸泡不同浓度的山梨酸钾,对细叶黄皮果中的维生素 C 含量的影响程度不同,当山梨酸钾浓度为 0.15%时,随着保鲜时间的增加,维生素 C 含量下降幅度最小。由图 2b 可知,当山梨酸钾浓度为 0.05%和0.10%时,还原糖含量随着保鲜时间的增加先增大后减
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