海藻酸钠对蒜米的保鲜研究

陈学红，马利华，宋　慧，成文斌

(徐州工程学院，江苏 徐州　221018)



海藻酸钠对蒜米的保鲜研究

陈学红，马利华，宋慧，成文斌

(徐州工程学院，江苏 徐州221018)

摘要：以去皮蒜米为试验材料，采用1%海藻酸钠对其进行涂膜处理，常温贮藏，通过测定贮藏15 d蒜米的呼吸强度、质构、大蒜素、Vc、总酚含量和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力，以探究海藻酸钠对蒜米的保鲜效果.结果表明：1%海藻酸钠涂膜处理可有效抑制蒜米的呼吸作用，保持蒜米贮藏期间的质构特性，延缓蒜米VC含量和DPPH自由基清除能力的下降，延缓蒜米大蒜素、总酚含量和抗氧化活性的降低，具有明显的保鲜效果.

关键词：蒜米；海藻酸钠；涂膜

涂膜保鲜的机理是在果蔬表面涂覆上一定厚度的膜剂，经适当时间定型后而在果蔬表面形成透明状被膜，有效地阻止内外环境的O2、CO2、水蒸汽等的相互迁移，在一定程度上减缓了果蔬的呼吸作用和生理衰老，从而起到保鲜效果.目前国内外研究较多的可食性涂膜剂主要有多糖类膜、蛋白质膜和脂质膜等[1-2].其中多糖类的海藻酸钠保鲜剂，具有优良的分散性、保湿性、成膜性、无毒无味、可生物降解、生物相容性好等诸多优点，且成本较低，日益受到学者的广泛关注[3-4].王彩霞等[5-6]研究了海藻酸钠涂膜对大枣的保鲜效果，发现海藻酸钠涂膜处理可显著降低枣果的乙烯释放速率和呼吸强度，抑制呼吸高峰的出现，缓解枣果硬度及可滴定酸、Vc含量的下降，抑制枣果可溶性固形物、丙二醛含量及相对膜透性的升高，提高枣果保鲜效果.刘嘉俊[7]经研究发现海藻酸钠涂膜处理的芒果具有较强的抑菌性能，各营养成分、pH值、总糖含量变化缓慢，保鲜效果最佳.任玉锋等[8]通过研究海藻酸钠涂膜对灵武长枣的低温保鲜效果，发现海藻酸钠涂膜处理对保持灵武长枣果实硬度、减缓叶绿素的降解、抑制果实失重效果最为显著，经海藻酸钠涂膜处理的枣果显得更加鲜艳而有光泽.海藻酸钠涂膜对红富士苹果有显著的保鲜效果，涂膜减少果实中活性氧生成，降低膜脂过氧化程度，保持细胞膜的完整性，并使果实保持较低的保护酶活性[9].

大蒜为百合科葱属植物蒜的鳞茎，其味辛辣，能促进食欲，帮助消化，常为烹调必备的调料，也是重要的香辛类蔬菜.大蒜的涂膜保鲜技术研究，主要有壳聚糖单一膜[10]及复合膜[11]、羧甲基纤维素/大豆分离蛋白复合膜[12]、黄原胶单一膜及复合膜[13]、聚氯乙烯膜[14]等.而有关海藻酸钠对蒜米涂膜保鲜效果的研究尚未见报道.为此，本研究以去皮蒜米为试材，探讨海藻酸钠涂膜处理对蒜米的保鲜效果，以期为蒜米的保鲜及海藻酸钠在果蔬保鲜上的应用提供理论依据.

1材料与方法

1.1涂膜液制备及涂膜处理

将100 mL去离子水先预热至35～40 ℃，加入1 g海藻酸钠和少量甘油磁力搅拌0.5 h，80 ℃恒温水浴0.5 h，持续搅拌使其完全溶解，冷却至室温，过滤即为1% 海藻酸钠涂膜液.

将去皮蒜米浸入1% 海藻酸钠涂膜液中10 min，取出晾干，于室温下贮藏，以清水浸泡处理的蒜米为对照，贮藏期间定期测定蒜米的质构和抗氧化活性等指标.

1.2呼吸强度测定

采用静置法[15]，结果以CO2mg/(kg·h)表示.

1.3质构测定

采用TPA食品物性测定仪.选用25 mm直径圆柱形平底探头，TPA探头测量模式，参数设定如下：起始力0.05 N，量程20 N，探头运转速度60 mm/s，形变率30 %，探头回头高度5 mm.蒜米样品切成4 mm均匀厚度薄片，直接进行测定.

1.4大蒜素含量测定

采用丙酮酸法[16].取5 g蒜米样品，充分研磨碾碎，用去离子水定容至100 mL，40 ℃恒温水浴1 h，于4000 r/min离心10 min，取上清液备用.取0.3 mL上清液，依次顺序加入1 mL 0.1 % 2,4-二硝基苯肼、2.7 mL 8 %三氯乙酸，充分振荡，再加入氢氧化钠溶液5 mL，以蒸馏水代替样品作空白对照，于520 nm测定吸光度A，结果以百分比(%)表示.

1.5Vc含量测定

采用邻菲罗啉比色法[17].取2 g蒜米样品，加入5 mL 5%三氯乙酸，充分研磨匀浆，于4000 r/min离心10 min，取上清液.取两支试管，一支加入1 mL上清液，另一支加入1mL 5%三氯乙酸，分别依次加入1 mL无水乙醇和5 mL三氯乙酸，振荡混匀，再依次加入0.5 mL 0.4 %磷酸、1 mL 0.5%邻菲罗啉和0.5 mL 0.03%三氯化铁，两支试管均于30 ℃恒温水浴60 min，冷却，于534 nm测定吸光度A，结果以mg/100g表示.

1.6总酚测定

采用Folin-Ciocalteu试剂法[18].取1 g蒜米样品，用5 mL预冷的80 %丙酮(含0.2 %甲酸)匀浆，于4 ℃下12 000 r/min离心20 min，取上清液.反应体系为40 μL上清液、360 μL H2O、2 mL Folin-Ciocalteu试剂、1.6 mL 75 g/L Na2CO3溶液.混合物在30 ℃下反应1 h，于765 nm测定吸光度A，结果以mg/g表示.

1.7DPPH自由基清除率测定

参照Sun等[19]的方法.取2 g蒜米样品，用10 mL 50%乙醇匀浆，4 ℃、12 000 r/min离心20 min，取上清液备用.采用以下步骤添加试剂测定：1)取上清液2 mL及0.13 mmol/L DPPH溶液0.5 mL，先后加入同一具塞试管中，摇匀，在黑暗中37 ℃放置20 min，以乙醇为空白在514 nm测定其吸光度Ai.2)取0.5 mL 0.13 mmol/L DPPH溶液与2 mL乙醇混合，摇匀，在黑暗中37 ℃放置20 min，以乙醇为空白在514 nm测定其吸光度A0.3)取2 mL上清液与0.5 mL乙醇混合，摇匀，在黑暗中37 ℃放置20 min，以乙醇为空白在514 nm测定其吸光度Aj.

2结果与分析

2.1涂膜处理对蒜米呼吸强度的影响

图1　涂膜处理对呼吸强度的影响

呼吸强度是评价果蔬贮藏寿命的一个重要指标，反映果蔬呼吸作用的强弱.呼吸作用越强，消耗的养分越多，果蔬衰老速度就越快，贮藏期就越短.由图1可知，蒜米贮藏的前9 d，呼吸强度始终处于下降趋势，9 d后有所上升，随着蒜米的进一步衰老，12 d后呼吸强度逐渐减弱，但在整个贮藏期间海藻酸钠涂膜处理蒜米的呼吸强度始终显著(P≤0.05)低于对照组，由此表明海藻酸钠涂膜处理能有效抑制蒜米贮藏期间的呼吸作用，从而能够延缓蒜米的衰老.与此相类似的，周巧丽等[20]研究发现海藻酸钠涂膜能够有效抑制香菇的呼吸强度，延缓香菇的衰老.海藻酸钠涂膜处理还能降低红富石苹果的呼吸峰值，抑制其贮藏期间的呼吸作用[21].

2.2涂膜处理对蒜米质构的影响

质构是反映果蔬品质属性的重要指标.由图2可知，随着贮藏时间的延长，蒜米的硬度(a)、弹性(b)和咀嚼性(c)逐渐降低，反映出其品质逐渐变差，而在整个贮藏期间，海藻酸钠涂膜处理蒜米的硬度、咀嚼性和弹性均优于对照组，这说明海藻酸钠涂膜处理能有效维持蒜米的质构特性，从而有效保持蒜米的品质.海藻酸钠可有效缓解枣果硬度[6]，维持长枣果实的硬度[8]，降低红富士苹果硬度的下降速度[21].

图2　涂膜处理对硬度、弹性和咀嚼性的影响

2.3涂膜处理对蒜米VC和大蒜素含量的影响

由图3(a)可以看出，在整个贮藏期间蒜米Vc含量呈下降趋势，且海藻酸钠涂膜处理蒜米的Vc含量始终高于对照组，这说明海藻酸钠涂膜处理可以有效抑制蒜米Vc含量的降低.此外，海藻酸钠涂膜处理能较好地保持香菇[20]、大枣[6]和莲藕[22]的Vc营养品质.大蒜的食疗价值主要来自其中的大蒜素.由图3(b)可知，在整个贮藏期间，蒜米的大蒜素含量整体呈上升趋势，在第12 d达到最大值，12 d后有所降低，且海藻酸钠涂膜处理蒜米的大蒜素含量始终高于对照组，这说明海藻酸钠涂膜处理可有效保持蒜米中的大蒜素含量，从而有效维持蒜米的食疗价值.

图3　涂膜处理对Vc和大蒜素含量的影响

2.4涂膜处理对蒜米总酚和DPPH自由基清除能力的影响

由图4(a)可知，蒜米的总酚含量在贮藏的前6 d下降，6 d后逐渐上升，而在整个贮藏期间海藻酸钠涂膜蒜米的总酚含量一直高于对照组，并且在3 d后更加显著(P≤0.05)，这说明海藻酸钠涂膜可有效保持蒜米中总酚的含量.周巧丽等[20]经研究发现海藻酸钠涂膜处理能较好地保持香菇的总酚含量.由图4(b)可知，在整个贮藏期间，蒜米的DPPH自由基清除能力呈下降趋势，前3 d，涂膜处理蒜米与对照组间无统计学意义(P>0.05)，3 d后，海藻酸钠涂膜蒜米的DPPH自由基清除能力显著(P≤0.05)高于对照组，说明海藻酸钠涂膜可以较好地保持蒜米对DPPH自由基的清除能力，从而有效地保持蒜米的抗氧化活性.

图4　涂膜处理对总酚含量和DPPH自由基清除能力的影响

3小结与讨论

1%海藻酸钠涂膜处理的蒜米在常温下可放置15 d，此后蒜米表面色泽部分发黄，由于水分的损失而导致蒜米的萎缩，且在蒜米内部逐渐有芽瓣出现；而在15 d内，海藻酸钠涂膜处理的蒜米硬度、弹性和咀嚼性均优于对照，表观色泽发亮，形态饱满，无芽瓣出现，表明了海藻酸钠能有效维持蒜米的外观和质构特性.海藻酸钠涂膜处理可有效抑制蒜米的呼吸作用，延缓蒜米的新陈代谢.海藻酸钠涂膜处理可有效抑制蒜米贮藏期间抗氧化活性物质VC、大蒜素和总酚含量的降低及DPPH自由基清除能力的下降，从而能有效保持蒜米的抗氧化活性和食疗价值.因此，1%海藻酸钠涂膜处理对蒜米具有明显的保鲜效果.本研究中海藻酸钠涂膜材料使用的浓度小，成本也很低，因此具有良好的应用前景和商业价值.而正如文献[11-13]中报道的，复合膜在蒜米涂膜保鲜中由于优势互补而显示出其良好的保鲜效果，因此在本研究的基础上，后续工作将进一步开发与海藻酸钠进行复配的复合涂膜材料，以期进一步提高对蒜米的保鲜效果.

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(编辑崔思荣)

Preservative Study of Garlic Cloves Coated with Sodium Alginate

CHEN Xuehong, MA Lihua, SONG Hui, CHENG Wenbin

(College of Food Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221018, China)

Abstract:To explore the preservative effects of sodium alginate on garlic cloves,peeled garlic cloves were coated with sodium alginate and stored at ambient temperature for 15 days.The respiration intensity,texture,garlicin,vitamin C,total phenolic contents and DPPH radical scavenging capacity were measured.The results showed that the respiration of garlic cloves was inhibited by 1% sodium alginate.The texture attribute of garlic clove was kept better compared to the control during storage time.The decreases in vitamin C contents and DPPH radical scavenging capacity were inhibited.The decreases in the garlicin,total phenolic contents and antioxidant activity were retarded effectively.1% sodium alginate had a better effect on preservation of garlic cloves.

Key words:garlic clove; sodium alginate; coating

中图分类号：S633.4

文献标志码：A

文章编号：1674-358X(2015)04-0049-05

作者简介：陈学红(1975-)，女，宁夏中宁人，副教授，博士，主要从事农产品贮藏与加工技术研究.

基金项目：徐州市科技计划项目(XC13A036)

收稿日期：2015-11-08