壳聚糖涂膜处理对鲜切莴笋贮藏品质的影响

田旭静

（山西铁道职业技术学院 山西太原 030013）

莴笋别名青笋、莴苣、莴菜，是一年或两年生的植物[1]。莴笋具有很强的环境适应性和抗寒能力，通常在春季种植，夏天收获。莴笋含有丰富的营养，钾在莴笋中含量丰富，可以调节人体内的水盐平衡，适量摄入能够有效降低心脏病和高血压的发病风险。

鲜切果蔬是指新鲜果蔬经过去皮，切分，修整，再用保鲜薄膜袋进行包装，维持其新鲜贮藏品质的果蔬加工品。然而高强度的机械加工容易使鲜切莴笋组织受到一系列损伤，使其食用价值降低；同时，果实失去外层的保护后，大量微生物在其表面生长繁殖，易使果蔬发生霉变，造成品质下降[2]。因此，维持加工后鲜切果蔬的品质不变是食品贮藏保鲜的一个重要研究方向。

壳聚糖，又名几丁聚糖。几丁质是一种在自然界中广泛存在的含氮多糖类物质，它经过脱乙酰作用可以得到壳聚糖[3]。在果蔬表面进行壳聚糖涂膜处理，形成的薄膜不仅可以使果蔬实现稳定有效的微气调状态[4]，还能减少组织间水分的流失，抵挡外界病菌的侵袭，保鲜效果大大提高。基于此，本试验研究不同质量分数的壳聚糖涂膜处理对鲜切莴笋生理变化和贮藏品质的影响，为其贮藏技术的发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料、仪器及试剂

1.1.1 材料

选择市面上销售的没有病害和虫害的新鲜莴笋作为试验材料。

1.1.2 仪器

BGL-70型电热鼓风干燥箱，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；FA1604A型电子天平，上海精天电子仪器有限公司；BCD-257SL家用冰箱，青岛海尔股份有限公司；DS-1型高速组织捣碎机，上海标本模型厂。

1.1.3 试剂

磷酸缓冲液、石英砂、抗坏血酸、高锰酸钾、丙酮、邻苯二酚、草酸、正丁醇、2,6-二氯靛酚、酚酞指示剂。

1.2 试验方法

将新鲜莴笋去皮切分处理，切好的样品平均分成4组；将其中3组样品分别浸泡在0.5%、1.0%、1.5%壳聚糖溶液中2 min，对照组样品浸泡在清水中2 min；取出所有样品自然风干1 h后，用保鲜袋包装，置于4 ℃冷柜中贮藏。之后每2 d测定1次各项指标。每种处理重复3次[3]。

1.3 测定指标

试验测定指标包括失重率、呼吸强度、维生素C含量、多酚氧化酶（PPO）活性、过氧化氢酶（CAT）活性，测定方法如下：（1）失重率：采用称重法[3]测定。（2）呼吸强度：采用静止法[3]测定。（3）维生素C含量：采用比色法[4]测定。（4）多酚氧化酶（PPO）活性：用磷酸盐缓冲液进行提取[5]，酶活力单位以每分钟ΔOD420变化0.01来表示。（5）过氧化氢酶（CAT）活性：采用高锰酸钾滴定法[4]测定。

2 结果与分析

2.1 不同浓度壳聚糖涂膜处理对鲜切莴笋失重率的影响

鲜切莴笋随着贮藏天数的增加，果实组织间的水分不断蒸腾到空气中，使得其重量不断变轻。由图1可知，各试验组的失重率逐渐升高，且对照组高于涂膜处理组。贮藏第6 d时，对照组的失重率为9.83%，而涂膜处理组的失重率仅为2%～4%，并且各处理组之间差异不明显。这是因为壳聚糖涂膜可以阻止果实中水分的流失，从而使失重率降低[6]，其中1.0%壳聚糖涂膜处理的鲜切莴笋失重率最低，能够更好地提高贮藏品质。

图1 不同浓度壳聚糖涂膜处理后鲜切莴笋失重率的变化

2.2 不同浓度壳聚糖涂膜处理对鲜切莴笋呼吸强度的影响

如图2所示，所有试验组呼吸强度先逐渐升高，达到呼吸高峰后开始降低。达到呼吸高峰后，鲜切莴笋的切口表面出现严重褐变，开始腐烂，品质下降不可食用[7]。从第2 d开始对照组的呼吸强度快速增大，并在第4 d达到了呼吸高峰，呼吸强度高达102.1 mg/（kg·h）。其他涂膜组均是在第8 d出现呼吸高峰，0.5%、1.0%、1.5%壳聚糖对应的呼吸峰值分别为72.8 mg/（kg·h）、58.89 mg/（kg·h）、67.8 mg/（kg·h）。由此可以看出，壳聚糖涂膜处理不仅能使莴笋呼吸高峰出现的时间被有效推迟，还大大降低了呼吸强度。其中1.0%壳聚糖处理的鲜切莴笋呼吸强度始终最低。

图2 不同浓度壳聚糖涂膜处理后鲜切莴笋呼吸强度的变化

2.3 不同浓度壳聚糖涂膜处理对鲜切莴笋维生素C含量的影响

由图3可知，各试验组维生素C含量逐渐降低。在第0 d～4 d，各试验组维生素C含量下降速度缓慢；第4 d～12 d，维生素C含量下降速度加快。维生素C自身性质不稳定，贮藏过程中较易受外界环境影响而被破坏掉，导致其含量下降。对照组的维生素C含量低于涂膜处理组，因为维生素C的氧化需要酶的作用，氧气充足会激活酶的活性，促进维生素C的氧化分解[6]。壳聚糖涂膜能够阻断外界环境中的氧气，有效维持维生素C的含量。对照组第12 d的维生素C含量比开始时降低了63.8%，而0.5%、1.0%、1.5%壳聚糖涂膜组维生素C分别损失了38.6%、16.9%、23.3%，由此可看出，1.0%壳聚糖涂膜组维生素C损失量最少且维生素C含量保持在最高水平。

图3 不同浓度壳聚糖涂膜处理后鲜切莴笋维生素C含量的变化

2.4 不同浓度壳聚糖涂膜处理对鲜切莴笋PPO活性的影响

由图4可以看出，所有试验组在第0 d～8 d时PPO活性逐渐升高，第8 d～12 d时PPO活性逐渐降低，且均在第8 d时PPO活性达到了最高值[7]。鲜切莴笋中的酚类物质在贮藏中逐渐与氧气接触，PPO活性逐渐增强，催化酚类物质在氧气的作用下反应生成黑褐色物质，会导致组织的褐变[1]。在贮藏期间，所有处理组的PPO活性均比对照组低，其中第8 d，1.0%壳聚糖处理组莴笋的PPO活性峰值比对照组降低57.7%，而0.5%、1.5%壳聚糖处理组分别降低了33.7%、50.2%。由此可以看出，1.0%壳聚糖涂膜处理在抑制PPO活性方面效果最好，可以降低鲜切莴笋的酶促褐变程度。

图4 不同浓度壳聚糖涂膜处理后鲜切莴笋PPO活性的变化

2.5 不同浓度壳聚糖涂膜处理对鲜切莴笋CAT活力的影响

由图5可知，所有试验组CAT活力均是先逐渐升高，之后开始逐渐降低。鲜切莴笋在贮藏过程中呼吸作用增强，产生过多的H2O2会毒害莴笋机体组织，加速其衰老。CAT活力增加是机体通过自身防御机制，在组织受到H2O2侵害时的一种保护应激反应[8]，可以直接分解清除掉H2O2。在贮藏期间，对照组的CAT活力始终低于各涂膜处理组，且在第4 d达到活力值最高峰。壳聚糖涂膜处理组的CAT活力峰值均推迟至第8 d到来，且1.0%壳聚糖处理组的CAT活力峰值最高，是对照组的4.3倍。试验结果说明鲜切莴笋经壳聚糖涂膜处理后CAT活力增强，分解了呼吸作用产生的H2O2，延缓了莴笋的衰老。

图5 不同浓度壳聚糖涂膜处理后鲜切莴笋CAT活力的变化

3 结论与讨论

本试验结果表明，与对照组相比，鲜切莴笋经过0.5%、1.0%、1.5%三个不同浓度的壳聚糖涂膜液处理后，降低了褐变的发生率，在一定程度上可有效延长莴笋的保鲜期。其中浓度1.0%的壳聚糖涂膜液对鲜切莴笋处理产生的保鲜效果最为明显，不仅能够有效减缓呼吸强度、失重率的上升，抑制PPO活性，而且可以减慢维生素C含量的下降速度，增强CAT活性。这说明壳聚糖涂膜液的浓度并不是越大越好，在鲜切果蔬的贮藏保鲜时，壳聚糖浓度有一个阈值范围，以这个阈值范围为准形成的涂膜层厚度适中，才可以减慢果蔬褐变衰老和腐败变质的速度，更好地维持果蔬的生理品质[9]。