余显旺, 桑晨晨, 张兴桃, 张东京, 陈 军
(宿州学院生物与食品工程学院,安徽 宿州 234000)
彩色甜椒原产美洲,又称彩椒,是甜椒经改良育成的品种[1~2]。彩椒具有强抗氧化作用,并能促进血液循环,改善动脉硬化,预防心血管疾病等功效,市场消费需求量日益增加,具有很高的经济价值[3~4]。彩椒的生产很强的季节性,反季节销售能带来更大的经济价值,但彩椒采后如果保藏不当,容易出现腐烂,品质下降,经济效益大大降低。本研究采用不同浓度的壳聚糖、水杨酸、氯化钙处理采后立即预冷后的彩椒,分析彩椒分别在三种保鲜处理下各营养成分的变化速率,为彩椒的科学保藏提供科学依据。
1.1.1 供试材料及预处理
彩椒紫星2号、黄星1号和中椒5号种子购于北京京研益农科技发展中心(表1),3月上旬温室内育苗30 d,4-5片叶后定植于安徽省宿州市现代农业科技研发中心大棚,果实成熟后,选择充分长成,果硬,成熟度、色泽、大小基本一致的熟期果实作为试验材料。采摘后,立即进行预冷处理,之后装入PE袋,保藏于10℃冷库。
表1 三种彩椒的品质性状
1.1.2 主要试剂
Vc标准品(中国食品药品检定研究所,B21293-20mg) 、牛血清蛋白标准品(生工生物工程(上海)股份有限公司,C500642-0001)、葡萄糖、蒽酮、乙酸乙酯、浓硫酸、考马斯亮蓝G-250、无水乙醇、磷酸、硫脲、2,4—二硝基苯肼、草酸、壳聚糖、氯化钙、水杨酸等(分析纯,上海国药)。
分别采用不同浓度壳聚糖、氯化钙、水杨酸处理预冷后的彩椒中椒5号果实,保存于10℃冷库。每7d测定分别对果实中可溶性糖、粗蛋白、Vc三个主要品质指标进行检测分析三种保鲜剂的最佳浓度。分别用三种最佳浓度的保鲜剂分别处理彩椒紫星2号、黄星1号和中椒5号的果实,保鲜确定最佳保鲜条件。
1.2.1 不同保鲜剂的处理彩椒
1.2.1.1 氯化钙处理
氯化钙溶液浓度分别为2.0%、4.0%、6.0%、8.0%,彩椒在4种浓度溶液下浸泡5min,然后取出,用滤纸吸干水分,以蒸馏水为对照组。
1.2.1.2 壳聚糖处理
壳聚糖溶液浓度分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%,彩椒在4种浓度溶液下浸泡5min后,放置晾干,以蒸馏水为对照。
1.2.1.3 水杨酸保鲜剂处理
水杨酸溶液浓度分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%,将每个品种100个彩椒浸泡10min,蒸馏水为对照,处理后晾干。
以上三种处理后的果实均装于PE袋,并置10℃冷库保存。贮藏期间测定可溶性糖、蛋白质、Vc的含量。
1.2.2 可溶性糖测定
1.2.2.1 标准曲线的绘制
采用优化蒽酮比色法测定彩椒果实中可溶性糖含量[5],绘制葡萄糖浓度与吸光度的标准曲线(图1)。回归方程为葡萄糖浓度(mg/mL)y=0.0059x+0.0201。R2=0.9991。
图1 葡萄糖标准曲线
1.2.2.2 彩椒可溶性糖含量的测定
彩椒加入少量蒸馏水研磨成匀浆,准确称取5.0g,搅拌均匀后10000 rpm离心 10 min,取上清液。向离心管里剩余的固体中添加 10 mL 蒸馏水,搅拌均匀后再次离心10000 rpm离心 10 min,合并上清液,移至 20 mL 容量瓶中定容,得到彩椒可溶性糖提取液。
取可溶性糖提取液1mL 于试管中,按制作标准曲线的步骤,分别加入蒽酮和浓硫酸溶液,加热显色并测定吸光度。由标准线性方程求出可溶性糖浓度,按公式计算待测样品中的糖含量。
1.2.3 粗蛋白测定
1.2.3.1 标准曲线的绘制
采用考马斯亮蓝G250法[6]测定彩椒果实中粗蛋白的含量,制作蛋白质浓度与吸光度的标准曲线(图2)。蛋白质浓度(mg/mL)y=0.0026x+0.0093,R2=0.9980.
图2 蛋白质浓度标准曲线
图3 Vc的标准曲线
1.2.3.2 粗蛋白的测定
彩椒加入少量蒸馏水研磨成匀浆,准确称取2.0g彩椒果实,加入2mL蒸馏水研磨成匀浆,放置0.5 h后10000 rpm,10 min,取上清液。向离心管里剩余的固体中添加6mL蒸馏水,搅拌均匀后再10 000 rpm,10 min,合并两次上清液,移至10mL容量瓶中定容,得到粗蛋白提取液。
取粗蛋白提取液(必要时稀释)1.0mL 于试管中,分别加入考马斯亮蓝G-250溶液和蒸馏水,显色并测定吸光度。计算粗蛋白浓度,按公式计算待测样品中的糖含量。
1.2.4 Vc含量测定
1.2.4.1 标准曲线的绘制
采用2,4二硝基苯肼法[7]测定Vc含量,取Vc提取液5mL于试管中,加入1.0mL 2%,2,4二硝基苯肼溶液,在37℃水浴3h,加入5mL 85%H2SO4,滴加的时间不少于1min边加边摇晃,在室温下放置30min后比色。制作Vc浓度与吸光度(A520)的标准曲线(图3)。Vc(mg/mL)y=0.024x+0.0483,R2=0.9990。
1.2.4.2 Vc的测定
彩椒于匀浆机匀浆后,取10g加10mL2%草酸溶液搅拌成匀浆,10000 rpm,10 min,取上清液。向离心管里剩余的固体中添加5mL2%草酸,搅拌均匀后再次10000 rpm,10 min,合并两次上清液,移至 25 mL容量瓶中定容,制成彩椒果实Vc提取液。
按标准线性方程求出Vc浓度,按公式计算待测样品中的Vc含量。
2.1.1 不同浓度的三种保鲜剂处理对中椒5号可溶性糖含量的影响
贮藏过程中,对照组和处理组可溶性糖表现出先平缓后急剧的下降趋势,随着贮藏时间增长,总糖含量差异逐渐增大。1.5%壳聚糖、6.0%氯化钙溶液及0.3%水杨酸处理组糖含量下降的最少。前14d,壳聚糖处理组糖含量变化明显较低,为2.75%。水杨酸处理组下降最多,为8.77%。第28 d开始,壳聚糖涂膜各浓度梯度处理组总体呈现缓慢下降趋势,氯化钙溶液和水杨酸溶液处理组各浓度梯度变化趋势不明显。42 d时,对照总糖含量最低,与处理组相比差异明显(p<0.05)。三种溶液处理组,1.5%壳聚糖处理的彩椒果实可溶性糖下降比例最小,下降34.63%,0.3%水杨酸最多,为48.49%(图4)。可溶性糖作为呼吸底物,在呼吸过程中分解放出热量,使果实糖含量在贮藏过程中趋于下降[8~9]。
图4 三种保鲜剂不同浓度处理对可溶性糖含量的影响
2.1.2 不同浓度的三种保鲜剂处理对中椒5号蛋白质含量的影响
彩椒蛋白质含量随着贮藏时间的延长,总体呈降低趋势。三种不同试剂各梯度浓度保鲜溶液处理中,1.5%壳聚糖、6.0%氯化钙、0.3%水杨酸处理组下降最少。贮藏14 d开始,氯化钙处理、水杨酸溶液组蛋白质含量均下降快速,壳聚糖各梯度浓度处理组蛋白质含量下降的幅度明显较小。各处理组与对照处理之间差异均明显。
三中不同保鲜剂处理间相互比较,壳聚糖各浓度梯度处理之间变化缓和,氯化钙和水杨酸各浓度处理之间变化幅度较大。三种不同试剂各梯度浓度保鲜溶液处理中,1.5%壳聚糖溶液处组下降百分比最小,下降26.87%(图5)。
图5 三种保鲜剂不同浓度处理对蛋白质含量的影响
2.1.3 不同浓度的三种保鲜剂处理对中椒5号Vc含量的影响
贮藏期间,对照组和处理组彩椒中维生素C含量在整个贮藏过程中均表现出下降趋势,总体上,贮藏时间越长,壳聚糖各浓度梯度处理之间的变化较大,而氯化钙和水杨酸各浓度梯度处理之间变化较为平缓。三种不同保鲜剂不同梯度浓度处理中,分别为1.5%壳聚糖、6.0%氯化钙、0.3%水杨酸溶液处理组中VC含量下降最少。壳聚糖溶液处理组,从贮藏开始至贮藏第时间中维生素C含量下降较少,从第28d以后下降趋势明显。氯化钙溶液和水杨酸溶液处理中,从开始至贮藏第21d下降较少,第21d以后开始明显下降。其中水杨酸处理组下降的百分比最多为8.77%。42d时,所有保鲜处理组均比对照组维生素C含量高,差异显著(p<0.05)。1.5%壳聚糖处理下降最少,下降36.39%(图6)。
图6 三种保鲜试剂不同浓度处理条件下对Vc含量的影响
2.1.4 不同处理组的保鲜效果分析
经综合比较不同浓度的三种保鲜剂处理后彩椒果实营养物质含量下降比例,保鲜最佳浓度条件为壳聚糖溶液浓度为1.5%,氯化钙溶液浓度为6.0%,水杨酸溶液浓度为0.3%。因此选择这三种保鲜试剂处理不同彩椒品种的果实,评价其保鲜效果。
贮藏前21d,其中黄星1号、中椒5号壳聚糖和氯化钙保鲜试剂处理的彩椒果实中可溶性糖含量变化无明显,水杨酸处理的果实明显低于前二者。紫星2号中依然是壳聚糖保鲜效果明显较好,但水杨酸的保鲜效果较好于氯化钙。在贮藏第21d至第28d过程中,紫星2号中水杨酸处理和氯化钙处理的果实中可溶性糖含量出现前者低于后者。在第28d之后的贮藏过程中,壳聚糖溶液处理的果实中可溶性糖含量一直明显高于另外两者。中椒5号壳聚糖处理组中含量降低的百分比为35.34%,氯化钙处理组和水杨酸处理组分别为38.55%和49.40%(图7)。
图7 不同处理组的三种彩椒果实中可溶性糖含量变化图
前14d中椒5号、紫星2号保鲜效果差异不明显,其中黄星1号水杨酸处理组的蛋白质含量明显低于另外二者。在贮藏第14d至28d过程中,中椒5号和紫星2号均出现明显下降的现象,黄星1号中含量变化较为平缓,但是在第28d以后出现明显下降得趋势,差异逐渐显著。在整个贮藏过程中壳聚糖处理组表现出良好的保鲜效果。黄星1号壳聚糖处理组中含量降低的百分比为35.80%,氯化钙处理组为54.32%,水杨酸处理组58.02%(图8)。
图8 不同处理组的三种彩椒果实中蛋白质含量的变化图
图9 不同处理组的三种彩椒果实中维生素C含量的变化趋势
前14d三种保鲜试剂处理中椒5号和黄星1号稍有差别。壳聚糖处理紫星2号处理的保鲜效果较好于氯化钙和水杨酸。在整个贮藏时期中,壳聚糖处理组的果实维生素C含量是明显高于氯化钙处理和水杨酸处理,壳聚糖表现出较好的保鲜效果。以紫星2号为例,壳聚糖处理组中含量降低的百分比为45.82%,氯化钙处理组为58.79%,水杨酸处理组61.63%(图9)。
研究通过壳聚糖、氯化钙、水杨酸三种保鲜剂处理三个品种的彩色彩椒果实,7d测定彩椒的各项生理指标一次。通过分析各项指标的变化趋势,分析三种保鲜剂对彩色彩椒果实保藏品质的影响。
结果表明:壳聚糖,氯化钙,水杨酸这三种保鲜剂对彩椒果实贮藏品质都具有良好的作用效果,延长了果实的贮藏时期,为彩椒果实采后贮藏提供保证。1.5%壳聚糖、6.0%氯化钙、0.3%水杨酸的效果较好,其中壳聚糖溶液涂膜处理保鲜效果更好,1.5%的壳聚糖效果最佳。研究结果可为彩椒的长期贮藏提供理论依据。
[1] 王述彬,袁希汉,邹学校,等.中国辣椒优异种质资源评价[J].江苏农业学报, 2001, 17 (1): 244-247.
[2] 蒋林惠,姜丽,徐银,等.甜椒果实总蛋白质双向电泳优化体系的建立[J].食品工业科技,2015,04:84-88.
[3] 方荣,陈学军,缪南生,等.辣椒遗传资源与分子育种进展[J]江西农业学报,2004,16(3):55-61.
[4] 任玉,王得元.相关序列扩增多态性(SRAP)一种新的分子标记术[J].中国农学通报,2004,20 (6):11-13.
[5] 李旭,李家政.优化蒽酮比色法测定甜玉米中可溶性糖的含量[J].保鲜与加工,2013,13(4): 24-27.
[6] 王源秀,何佳佳,等.常见果蔬VC含量测定方法筛选研究[J].安徽农学通报,2015,21(18): 20-24.
[7] 王春辉.微波预处理对甜玉米自发气调保鲜的影响[D].华中农业大学,2011:1-65.
[8] 徐惠风,金研铭,张春祥,等.向日葵叶片可溶性糖含量的研究[J].吉林农业大学学报,2000,22 (1): 23-25.
[9] 朱克永.食品检测技术[M].北京:科学出版社,2004.