壳聚糖对黄瓜保鲜作用的研究

1、- Page 1- 安徽农业科学, Journal of Anhui Agri. Sci. 2010, 38 (25 : 13829 - 13831 责任编辑李占东责任校对卢瑶 壳聚糖对黄瓜保鲜作用的研究 1 2 1 肖龙云 ,程嘉翎 ,徐菲霞 ( 1. 江苏科技大学生物与环境工程学院,江苏镇江 212018; 2. 中国农业科学院蚕业研究所,江苏镇江 212018 摘要目的为黄瓜保鲜寻求一种较好的生物保鲜方法。方法 研究不同浓度壳聚糖涂膜处理对黄瓜采后生理及保鲜效果的影响。 结果 在整个储藏期间,用不同浓度壳聚糖处理后的黄瓜,与对照相比,有机酸、叶绿素、可溶性糖及 Vc含量都极显著增加,失重

2、率极显 著降低。其中,用 1. 0%壳聚糖溶液对黄瓜进行涂膜后的保鲜效果最好,储藏第 4天与对照相比,黄瓜的有机酸、叶绿素、可溶性糖及 Vc 含量分别提高了 48. 7% 、43. 0% 、23. 9% 、37. 6% ,第 8天分别提高了 76. 9% 、58. 5% 、75. 0% 、103. 9% ,第 12 天分别提高了 111. 8% 、 92. 8% 、290. 3% 、246. 5% ,而失重率在第 4、8、12天分别下降了 63. 8% 、63. 4% 、63. 2% 。同时使黄瓜仍保持良好的感官情况。结论 壳聚糖是黄瓜安全、有效的生物保鲜剂。 关键词黄瓜;壳聚糖;涂膜;保鲜

3、( 中图分类号TS205. 9文献标识码A文章编号0517 - 6611 2010 25 - 13829 - 03 Study on Preservation Effect of Chitosan on Cucum ber ( X IAO L ong2yun et al College of B iological and Environmental Engineering, J iangsu University of Science and Technology, Zhenjiang , J iangsu 212018 AbstractObjective The aim of the st

4、udy was to seek a good biological p reservation method of cucumber. Method The changes of post2 harvest physiology and sensory qualitieswere investigated to evaluate the p reservation effect of chitosan on cucumber. ResultDuring the peri2 od of storage, compared with the control, the organic acid co

5、ntents, Vc contents, chlorophyll contents, soluble sugar contentswere significant2 ly increased and the weight losses significantly decreased. The differences between the different chitosan concentrationswere highly significant. The treatment with 1% chitosan coating showed the best p reservation ef

6、fect than the other treatments. Organic acid contents, chlorophyll con2 tents, soluble sugar contents and Vc contents increased respectively on the forth days by 48. 7% , 43. 0% , 23. 9% and 37. 6% , on the eighth days, by 76. 9% , 58. 5% , 75. 0% and 103. 9% , on the twelfth days, by 111. 8% , 92.

7、8% , 290. 3% and 246. 5%. The weight losses on the forth, eighth and twelfth days respectively decreased by 63. 8% , 63. 4% and 63. 2%. A t the same time, good senses of cucumber could be maintained. Conclusion Chitosan was safe and effective biological p reservation agent. Key words Cucumber; Chito

8、san; Coating; Preservation 我国是果蔬生产大国,但每年因果蔬腐烂其损失率高达 国西格玛公司 。 11 ( 25% 30% ,而发达国家农产品的产后损失率仅为 1. 7% 1. 3方法 将壳聚糖制备成不同浓度的 0. 5% 、1. 0% 、 5% 1 。因此,果品储藏保鲜已被愈来愈多的人重视。目前 1. 5% 、2. 0% 壳聚糖溶液,过滤除去不溶物,得到的澄清胶 我国果品储藏保鲜应用的一些人工合成化学保鲜剂,不仅效 状溶液室温下存放,待涂膜使用。将黄瓜分成 5组进行不同 果不佳,且有的毒性较大,极易引起毒性残留,危害人体健 涂膜处理,每个处理设 3个重复,处理时间均为

9、 30 s,放置 0、 康2 。而生物保鲜剂是一种不含任何有害化学成分的纯天 4、8、12 d后进行相关测定。 然生物制剂,其在果蔬表面形成一层光亮、透明且具透气性 1. 4测定项目失重率:通过称重法测定 11 ; 有机酸 的生物保护膜,保鲜时间长,效果显著,成本低廉。 含量 12 :以酚酞做指示剂,应用中和法进行滴定,用消耗氢 壳聚糖又称脱乙酰甲壳素、可溶性甲壳素、聚氨基葡萄 氧化钠标准溶液的体积计算有机酸含量; Vc含量 13 :利用 糖,是从昆虫、虾、蟹等外壳及细菌、藻类的细胞壁中提取的 2, 62二氯酚靛酚滴定法测定; 叶绿素含量 13 : 以 95%乙醇 天然高分子化合物,具有良好的

10、保湿、润湿性,易于生物降 提取,UV29100紫外 /可见光分光光度计比色,按 A rnon法计 解,有良好的生物相容性、成膜特性和较强的抗菌保鲜防腐 算叶绿素含量; 可溶性糖含量 13 :采用蒽酮比色法测定。 能力3 。目前国内外对壳聚糖保鲜的研究主要侧重于草莓、 2结果与分析 苹果、荔枝、青椒、猕猴桃、香菇、柑橘等蔬菜水果以及唐菖蒲 2. 1涂膜处理对黄瓜失重率的影响 由表 1可知,整个储 等花卉4 - 10 ,而对黄瓜保鲜方面的研究较少。为此,笔者以 藏过程中黄瓜重量不断减少,但不同浓度壳聚糖涂膜处理的 壳聚糖为涂膜材料,研究壳聚糖对采后黄瓜品质和生理特性 ( 黄瓜与对照组相比,失重率明

11、显减小,差异达极显著水平 P 的影响,为研制黄瓜的天然保鲜剂提供参考。 < 0. 01 。用 1. 0%壳聚糖处理降低黄瓜的鲜重损失率效果 1材料与方法 最好。对照组储藏到第 4 天失重率达 14. 1% ,第 8 天为 1. 1材料壳聚糖:购买自国药集团化学试剂有限公司; 30. 6% ,第 12天时其失重率达 44. 8% ,而用 1. 0%壳聚糖涂 黄瓜:市售。 膜处理过的黄瓜,在第 4、8和 12 天后失重率仅为 5. 1% 、 ( 1. 2主要仪器与设备 1/ 1 000感量电子天平 上海恒平科 11. 2%和 16. 5% ,不同储藏期间处理组黄瓜其失重率分别比 ( ( 学仪

12、厂 ;紫外可见分光光度计 美国伯乐公司 ;酸度计 上 对照降低了 63. 8%和 63. 4%和 63. 2% 。 ( 海精科仪器有限公司 ;数显恒温水浴锅 金坛市医疗仪器 2. 2涂膜处理对黄瓜有机酸含量的影响果蔬中的有机酸 ( ( 厂 ;组织捣碎机 北京中科科尔仪器有限公司 ;离心机 德 为其代谢中的呼吸底物,长期储藏后会因呼吸作用而减少, 使风味变淡、品质下降,故测定果蔬中有机酸含量,可以鉴别 ( 作者简介肖龙云 1977 - ,女,云南镇沅人,硕士,讲师,从事植物营 其品质的变化。由表 2可知,在储藏期间,涂膜组和对照组黄 养生理生化方面的研究。 收稿日期2010205219 瓜的有机

13、酸含量均呈下降趋势,主要原因是有机酸一部分作 - Page 2- 13830 安徽农业科学2010年 为呼吸底物被 消耗掉,另一部分转化为糖。但涂膜组黄瓜有 瓜可溶性糖含量随储藏时间的延长均逐渐下降,在第 4天时 ( ( 机酸含量下降速度明显低于对照,差异达极显著水平 P < 涂膜处理与对照组相比差异达极显著水平 P < 0. 01 。同样 0. 01 。在涂膜组中,以 1. 0%壳聚糖涂膜处理的有机酸含量 以 1. 0%壳聚糖涂膜的黄瓜可溶性糖含量下降速度最慢,保 最高,在储藏第 4、8和 12天时分别比对照提高了 48. 7% 、 鲜效果最好。在不同储藏时间, 1. 0%壳聚糖

14、涂膜黄瓜,其可 76. 9%和 111. 8% 。 溶性糖含量分别比对照提高了 23. 9% 、75%和 290. 3% 。原 表 1不同浓度壳聚糖处理黄瓜在储藏期间失重率的变化 因可能是经过壳聚糖涂膜处理的黄瓜,在果皮外部形成了低 O 、高 CO 类似气调保鲜的薄膜微环境,使呼吸作用受到抑 Table 1The changes of the water loss rate of cucumber w ith different 2 2 concentration s of chitosan coating during storage % 制,从而使可溶性糖下降速度低于对照。 壳聚糖处理浓度

15、 % 表 3不同浓度壳聚糖处理黄瓜在储藏期间叶绿素含量的变化 Concentrations of 0 d 4 d 8 d 12 d chitosan coating Table 3The changes of the chlorophyll contents of the cucumber w ith CK 0 14. 1 a 30. 6 a 44. 8 a different concentrations of chitosan coating during storage 0. 5 0 12. 4 b 24. 4 b 34. 3 b mg/ g FW 1. 0 0 5. 1 e 11. 2

16、 e 16. 5 e 壳聚糖处理浓度 % 1. 5 0 5. 9 d 14. 5 d 19. 7 d Concentrations of 0 d 4 d 8 d 12 d chitosan coating 2. 0 0 9. 3 c 18. 9 c 26. 0 c P 值 P value P < 0. 01 P < 0. 01 P < 0. 01 CK 0. 195 a 0. 172 d 0. 135 e 0. 097 e 0. 5 0. 198 a 0. 202 c 0. 173 d 0. 149 d ( 注:多重比较用最小显著差数法 LSD 法 ; 同列不同字母表示差异显

17、 1. 0 0. 194 a 0. 246 a 0. 214 a 0. 187 a 著。下同。 1. 5 0. 197 a 0. 243 a 0. 202 b 0. 179 b Note:LSD method is adop ted in multip le comparisons. The different letters 2. 0 0. 195 a 0. 219 b 0. 186 c 0. 156 c in the same column rep resent significant difference. The same be2 P 值 P value 0. 489 2 P <

18、 0. 01 P < 0. 01 P < 0. 01 low. 表 2不同浓度壳聚糖处理黄瓜在储藏期间有机酸含量的变化 表 4不同浓度壳聚糖处理黄瓜在储藏期间可溶性糖含量的变化 Table 2The changes of the organ ic acid contents of the cucumber w ith Table 4The changes of the soluble sugar of cucumber w ith different different concentrations of the chitosan coating during storage co

19、ncentration s of chitosan coating during storage % % 壳聚糖处理浓度 % Concentrations of 0 d 4 d 8 d 12 d 壳聚糖处理浓度 % chitosan coating Concentrations of 0 d 4 d 8 d 12 d chitosan coating CK 1. 91 a 1. 34 c 0. 80 e 0. 31 e 0. 5 1. 87 a 1. 40 c 1. 00 d 0. 68 d CK 0. 69 a 0. 39 d 0. 26 d 0. 17 d 1. 0 1. 89 a 1.

20、66 a 1. 40 a 1. 21 a 0. 5 0. 70 a 0. 44 c 0. 33 c 0. 24 c 1. 5 1. 92 a 1. 65 a 1. 31 b 1. 14 b 1. 0 0. 70 a 0. 58 a 0. 46 a 0. 36 a 2. 0 1. 92 a 1. 55 b 1. 12 c 0. 80 c 1. 5 0. 71 a 0. 55 a 0. 43 ab 0. 33 ab P 值 P value 0. 221 8 P < 0. 01 P < 0. 01 P < 0. 01 2. 0 0. 68 a 0. 50 b 0. 39 b 0.

21、28 bc P 值 P value 0. 611 5 P < 0. 01 P < 0. 01 P < 0. 01 2. 5涂膜处理对黄瓜 Vc含量的影响由表 5可知,新鲜黄 2. 3涂膜处理对黄瓜叶绿素含量的影响色泽是人们评价 瓜的Vc含量很高,可达 144 mg/kg FW 左右。随着储藏时间 果蔬感官质量的一个重要因素,也是检验果蔬成熟衰老的主要 的延长,涂膜组和对照组的Vc含量均呈下降趋势,但涂膜组 依据,叶绿素是构成黄瓜颜色的主要色素成分,其变化对黄瓜 黄瓜的Vc含量下降速率均小于对照组,差异达极显著水平 品质有较大影响 14 。由表 3可知,无论是对照组还是处理组,

22、 (P < 0. 01 。以 1. 0%壳聚糖涂膜的黄瓜 Vc含量下降速度 随着储藏时间的延长,黄瓜叶绿素含量总趋势都是下降的,但 最慢,保鲜效果最好。在不同储藏时间, 1. 0%壳聚糖涂膜黄 经涂膜处理的叶绿素损失少,与对照相比差异达极显著水平 瓜, 其 Vc 含量分别 比对照提高了 37. 6% 、103. 9% 和 ( 246. 5% 。 P < 0. 01 。在涂膜组中, 1. 0%壳聚糖涂膜处理的叶绿素含量 最高,在储藏第 4、8和 12天时,叶绿素含量比对照分别提高了 表 5不同浓度壳聚糖处理黄瓜在储藏期间 Vc含量的变化 43. 0%、58. 5%和 92. 8% 。

23、由表 3还可知,在储藏前期,经过涂 Table 5The changes of the Vc contents of cucumber w ith different 膜处理的黄瓜,叶绿素含量有所上升。这是由于采用壳聚糖涂 concentrations of chitosan coating during storage ( mg/kg FW 膜保鲜,相当于微环境下的自发气调储藏 MA 储藏 ,所以在 储藏期间 出现了叶绿素含量略有上升之后又逐渐下降。有研 壳聚糖处理浓度 % Concentrations of 0 d 4 d 8 d 12 d 究表明,高 CO 可使叶绿素降解减缓,成熟的绿色

24、组织具有合 chitosan coating 2 成叶绿素的能力,可以补偿叶绿素的降解 15 。在储藏后期,由 CK 143. 5 a 92. 4 e 56. 6 e 30. 1 e 于组织逐渐衰老,合成叶绿素的能力减弱,分解作用占据优势, 0. 5 143. 7 a 102. 1 d 77. 7 d 56. 7 d 1. 0 144. 1 a 127. 1 a 115. 4 a 104. 3 a 所以叶绿素含量最终趋于下降 15 。 1. 5 143. 9 a 123. 9 b 110. 5 b 95. 0 b 2. 4涂膜处理对黄瓜可溶性糖含量的影响糖分含量是 2. 0 144. 3 a

25、120. 4 c 98. 2 c 73. 2 c 决定水果营养价值和口感的一个重要指标。由表 4可知,黄 P 值 P value 0. 489 3 P < 0. 01 P < 0. 01 P < 0. 01 - Page 3- 38卷 25期肖龙云等壳聚糖对黄瓜保鲜作用的研究 13831 2. 6感官评定果品蔬菜不同品种的感官质量指标不尽相 低,其中,用 1. 0%壳聚糖溶液对黄瓜进行涂膜后的保鲜效果 ( 同,主要包括产品的大小、形状、颜色、光泽、汁液、硬度 脆 最好。 ( 度、质地 、缺陷等。该研究主要对黄瓜表面变化、切面情况 3 不同浓度的壳聚糖涂膜液,其黏度不同,对黄瓜

26、的保 和气味进行了一系列观察,结果见表 67。 鲜效果也不同。浓度太低时,形成的膜很薄,对黄瓜体内与 表 6不同浓度壳聚糖处理黄瓜在储藏期间表面变化 体外的气体交换阻力就小,导致体内氧气浓度较高,保鲜效 Table 6The cha nges of the cucumber surface w ith different concen2 果下降;当浓度太高时,形成的膜较厚,体内氧气浓度太低, trations of chitosan coating during storage 不能满足正常呼吸,保鲜效果也会下降;只有当浓度适中时, 壳聚糖处理浓度 % 所形成的膜厚度适宜,黄瓜才能进行正常的有

27、氧呼吸,同时 Concentrations of 0 d 4 d 8 d 12 d 这层厚度适中的膜还可以阻碍水分蒸发和病菌侵入,延长储 chitosan coating CK 正常 轻度变软 明显变软萎蔫 严重长霉 藏寿命,达到保鲜目的。 ( 0. 5 正常 正常 轻度变软 轻度长霉 4 壳聚糖涂膜保鲜液是天然、无毒、无害、安全的物质, 1. 0 正常 正常 正常 轻度变软 不会对人体健康造成损害。其在果蔬表面形成一层保护膜, 1. 5 正常 正常 基本正常 轻度变软 可用水迅速清洗干净,操作简便,具有一定的实用价值和应 2. 0 正常 正常 轻度变软 轻度长霉 用前景。 表 7不同浓度壳聚

28、糖处理黄瓜在储藏期间切面和气味变化 参考文献 Table 7The changes of the cucumber section and smell w ith different 1 刘涛,谢功昀. 壳聚糖在果蔬保鲜中应用的研究进展 J . 贮运保鲜, ( 2008 4 : 38 - 39. concentration s of chitosan coating during storage 2 翟青,蒋寅,陈松伟,等. 壳聚糖膜的果蔬保鲜应用及其机理研究进展 ( 壳聚糖处理浓度 % J .食品科技,2007, 1 3 :41 - 50. Concentrations of 0 d 4 d

29、 8 d 12 d 3 阎瑞香,王莉,张平,等. 改性壳聚糖在草莓保鲜中应用研究 J . 保鲜 ( chitosan coating 与加工,2003 4 :27 - 28. ( CK 切面新鲜 切面较新鲜 大部 分褐变 切面褐变 4 胡文玉,邹良栋. 壳聚糖涂膜对苹果的保鲜效应 简报 J . 植物生理 ( 学通讯, 1998 1 : 17 - 19. 正常香味 香味较淡 稍有异味 严重异味 5 赵玉清,郑兆艳,王冰,等. 壳聚糖复合物的制备与荔枝保鲜研究 J . 0. 5 切面新鲜 切面新鲜 切面较新鲜 大部分褐变 ( 大连民族学院学报,2004 1 :48 - 50. 正常香味 正常香味

30、香味较淡 稍有异味 6 熊卫东,章银良,马庆一,等. 壳聚糖复合膜保鲜青椒研究 J . 食品工 1. 0 切面新鲜 切面新鲜 切面较新鲜 切面较新鲜 业科技,2004,25(10 : 127 - 128. 正常香味 正常香味 香味较淡 香味较淡 7 曾荣,李平,陈金印.天然保鲜剂处理对储藏中猕猴桃果实品质的影响 ( J .江西农业大学学报: 自然科学版,2004,26 4 : 611 - 615. 1. 5 切面新鲜 切面新鲜 切面较新鲜 切面较新鲜 8 叶丹,邱树毅,连宾.蘑菇的复合液膜保鲜 J .食品工业科技,2004 (6 : 正常香味 正常香味 香味较淡 香味较淡 117 - 119.

31、 2. 0 切面新鲜 切面新鲜 切面较新鲜 大部分褐变 9 刘灿明,熊远福,罗华云. 壳聚糖保鲜橘柑的机理与效果研究 J . 食品 正常香味 正常香味 香味较淡 稍有异味 研究与开发,2004 (2 : 55 - 57. 10 上官国莲,张英慧,李梅,等. 壳聚糖保鲜液对唐菖蒲切花保鲜的影响 ( J .保鲜与加工,2003, 3 1 : 18 - 21. 由表 67可知,对照处理的黄瓜在第 4天品质开始发 11 邓勇.黄瓜涂膜保鲜的研究 J .食品科学, 1994 (3 : 31 - 35. 生变化,首先是黄瓜表面轻度变软, 其切面较新鲜,香味明显 12 韩雅珊,刘惠君. 食品化学实验指导M . 北京:中国农业大学出版社, 1996: 7 - 77. 变淡;而用不同浓度壳聚糖处理的黄瓜