壳聚糖结合气调包装对樱桃萝卜保鲜的研究

李松林

(淮阴工学院生命科学与化学工程学院食品工程系，江苏淮安223003)

壳聚糖结合气调包装对樱桃萝卜保鲜的研究

李松林

(淮阴工学院生命科学与化学工程学院食品工程系，江苏淮安223003)

研究壳聚糖结合气调包装对樱桃萝卜品质的影响。采用在5℃冷藏条件下，结合气调包装(气体比例3%O2，5%CO2，92%N2)和0.5%、1%、1.5%的壳聚糖溶液涂膜的方法对樱桃萝卜进行保鲜。结果表明:以1.5%壳聚糖结合气调包装处理的效果较好，可降低樱桃萝卜的失重率、糠心率和过氧化物酶活性以及延缓果实硬度下降。同时由于降低了呼吸作用，从而减少VC的氧化和可溶性糖的损失。壳聚糖结合气调包装的储藏方法可以有效地提高樱桃萝卜的保鲜效果。

壳聚糖，樱桃萝卜，气调包装，贮藏

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

樱桃萝卜 江苏淮安清浦区菜市场;食品级壳聚糖 脱乙酰度﹥95%，济南海得贝海洋生物工程有限公司;其他试剂均为分析纯。

TA－PLUS质构仪 LLOYD INSTRUMENT; FA－2004N电子天平、722N可见分光光度计 上海菁海仪器有限公司;MAP360复合气调保鲜包装机 苏州森瑞保鲜设备有限公司;植物粉碎机 上海淀久中药机械制造有限公司;HH－4数显恒温水浴锅 国华电器有限公司产品。

1.2 实验方法

1.2.1 原料预处理 选择完全成熟，无病、虫、伤，大小均匀的樱桃萝卜，自来水清洗后随机分组，不采用任何处理方法贮藏在4℃条件下，作为对照组(CK)。

1.2.2 壳聚糖涂膜 将壳聚糖溶解于1.0%醋酸(w/w)溶液制备0.5%，1.0%，1.5%的壳聚糖保鲜液。将样品浸没于三种不同浓度的壳聚糖溶液中，提起沥干之后，分别包装于充满一定比例气体的气调包装盒中。

1.2.3 气调包装处理 气调包装机预热40min达到温控温度后，将气体比例设定为3%O2、5%CO2、92%N2。将涂膜样品包装于充满上述气体比例的包装盒中，包装后样品置于相对湿度为90%～95%的冷库中贮藏，冷藏温度5℃。

1.3 测定指标和方法

1.3.1 失重率 采用称量法。

失重率(%)=(贮前重量－贮后重量)/贮前重量×100%

1.3.2 糠心率 个数法:萝卜糠心直径达到整个萝卜直径的四分之一即视为糠心。

糠心率(%)=(糠心萝卜个数/检查总数) ×100%

1.3.3 呼吸强度 采用氢氧化钠气流法测定［17］。先在真空干燥器内(呼吸室)置约500g果实，开动大气采样器30min，然后与大气采样器的U型吸收管相连接，吸收管内装10mL 0.4mo1/L NaOH溶液，再连续开动30min(气流速度0.1～0.2L/min)。用蒸馏水将U型管内残留的NaOH溶液洗出，加5mL饱和BaCl2和2滴1%酚酞，摇匀后用0.1mol/L草酸溶液滴定，记录测定值。按下式计算果实呼吸强度:

式中:V空白－对照滴定值;V滴定－正式滴定值; N草酸－草酸浓度。

1.3.4 可溶性糖含量 采用蒽酮法测定［18］。

1.3.5 VC测定 采用2，6－二氯酚靛酚滴定法［19］测定。

1.3.6 过氧化物酶(POD)活性测定 愈创木酚分光光度法［20］测定。

1.3.7 硬度测定 参数设置:实验方向为压缩;压缩值为50%;预载力为0.05N;预压速度为100mm/min;压缩速度为60mm/min;上升速度为60mm/min;保持时间为10s。

1.4 数据处理

测定和分析结果采用SPSS 12.0 for Windows和Excel进行处理，结果采取“均值±标准差”形式。

2 结果与分析

2.1 壳聚糖涂膜结合气调包装对樱桃萝卜失重率的影响

由图1可见，气调贮藏制造了一个相对密闭的环境，而壳聚糖可以在样品表面形成薄膜，在两者的协同作用之下，减少水分的蒸发，能显著降低樱桃萝卜的失重率，有利于维持樱桃萝卜的正常生理代谢，延长贮藏期。与对照组相比，1.5%壳聚糖结合气调贮藏具有良好的阻水性，抑制果实水分蒸发，可以明显降低萝卜的失重率。

图1 樱桃萝卜贮藏过程中失重率的变化Fig.1 The change of weight loss rate during storage of cherry radish

2.2 壳聚糖涂膜结合气调包装对樱桃萝卜糠心率的影响

从图2可见，萝卜在贮藏期间，糠心率逐渐增高，但经过壳聚糖涂膜结合气调包装处理的萝卜糠心率远低于对照，尤其是1.5%壳聚糖处理的萝卜，其糠心率明显低于其它处理组。对照组样品在贮藏第10d时，糠心率已经达到31%左右，而1.5%壳聚糖处理样品的糠心率仅为16%左右。这可能是由于对照组样品的表面水分蒸发速率较高，失水速度较快所致。经过涂膜处理的萝卜糠心率远低于对照，表明壳聚糖涂膜具有降低水分蒸腾速率的效果。

图2 樱桃萝卜贮藏过程中糠心率的变化Fig.2 The change of hollow rate during storage of cherry radish

2.3 壳聚糖涂膜结合气调包装对樱桃萝卜呼吸强度的影响

由图3可见，萝卜在贮藏过程中呼吸强度逐渐增加，对照的萝卜呼吸强度明显高于涂膜结合气调保鲜处理的萝卜。在贮藏过程中壳聚糖涂膜结合气调包装贮藏的果实呼吸强度一直比较平稳。可以认为，壳聚糖涂膜结合气调包装显著抑制了樱桃萝卜的呼吸作用，有效降低萝卜中的物质消耗，起到很好的保鲜作用。这与段丹萍在使用不同壳聚糖涂膜复合物对草莓贮藏品质的研究结果是一致的［21］。

图3 樱桃萝卜贮藏过程中呼吸强度的变化Fig.3 The change of respiratory intensities during storage of cherry radish

2.4 壳聚糖涂膜结合气调包装对樱桃萝卜可溶性糖含量的影响

由图4可以看出，樱桃萝卜的可溶性糖含量在贮藏前期逐渐上升，随后下降。其原因是在贮藏初期，由于淀粉降解导致可溶性糖含量增加，而在贮藏后期，由于可溶性糖成为呼吸消耗底物，导致含量也随之降低。壳聚糖涂膜结合气调包装贮藏的樱桃萝卜随着贮藏时间的延长，可溶性糖含量不断降低，但处理后的萝卜可溶性糖含量降低的速度明显低于对照。其中1.5%壳聚糖处理的样品所含可溶性糖含量的下降速度最慢，说明1.5%壳聚糖涂膜可以有效地减少可溶性糖的损失。任艳芳在对葡萄进行贮藏研究时，同样发现壳聚糖处理可以减少贮藏期间葡萄中可溶性糖的损失［22］。

图4 樱桃萝卜贮藏过程中可溶性糖含量的变化Fig.4 The change of soluble sugar during storage of cherry radish

2.5 壳聚糖涂膜结合气调包装对樱桃萝卜VC含量的影响

由图5可知，在贮藏期间，VC含量总体均呈下降趋势，壳聚糖涂膜结合气调包装贮藏的樱桃萝卜的VC含量显著高于对照，且1.5%壳聚糖涂膜样品的VC含量最高。这是因为壳聚糖膜可以在萝卜表面形成阻隔层，进而形成一个低O2、高CO2的微环境，延缓了萝卜的VC氧化过程，从而能够延缓VC含量的降低。

2.6 壳聚糖涂膜结合气调包装对樱桃萝卜过氧化物酶(POD)活性的影响

由图6可看出，樱桃萝卜在贮藏期间POD的活力保持在一个较低、平稳的状态，且活力均低于对照。在气调保鲜的环境中，1.5%壳聚糖涂膜样品的POD活力最低。在贮藏第10d时，对照样品的POD活力分别比0.5%，1%和1.5%壳聚糖处理样品高19.4%，22.9%和26.5%。说明壳聚糖对于POD活力具有良好的抑制能力。田世平等同样发现气调贮藏能够有效地抑制冬雪蜜桃在贮藏期间的POD活性［23］。

图5 樱桃萝卜贮藏过程中VC含量的变化Fig.5 The change of VCduring storage of cherry radish

图6 樱桃萝卜贮藏过程中过氧化物酶活力的变化Fig.6 The change of peroxidase activity during storage of cherry radish

2.7 壳聚糖涂膜结合气调包装对樱桃萝卜硬度的影响

由图7可看出，在贮藏过程中，各处理樱桃萝卜果实的硬度整体呈现下降趋势。1.5%壳聚糖溶液结合气调保鲜对保持樱桃萝卜品质的效果最好，硬度的降低幅度是15.18%，而对照组的硬度降低幅度则为35.11%。这与赵瑞平等在对壳聚糖处理梅杏的贮藏品质的研究以及结果是一致的［24］。

图7 樱桃萝卜贮藏过程中硬度的变化Fig.7 The change of hardness during storage of cherry radish

3 讨论

由于果实采摘后的呼吸作用和蒸腾作用，果实的水分会不断损失，当果实失水严重时，不仅会造成果实鲜重减少，还会使果实干蔫，口感严重下降，形成糠心现象。糠心是根菜类蔬菜易发生的一种生理现象。在贮藏期间萝卜肉质根内水分、养分的大量损耗是导致糠心的主要原因。萝卜的肉质根生长到后期及贮藏期间常出现糠心，严重影响了商品价值和食用品质。壳聚糖结合气调贮藏具有良好的阻水性，可以明显降低萝卜的失重率和糠心率。

呼吸作用是果蔬贮藏期间重要的生理活动，是果蔬生命活动的主要表现。呼吸作用越强，果蔬的各种生理生化反应越明显，果实代谢物质消耗过快，果实会快速衰老，采后寿命就越短，最终导致失去其原有的营养与食用价值。可溶性糖是果蔬采后生理的重要指标，同时也是影响贮藏营养品质的重要因素。由图3、图4可以看出，壳聚糖涂膜结合气调包装显著抑制了樱桃萝卜的呼吸作用，有效降低萝卜的可溶性糖的损失。

抗坏血酸具有强的还原性，通过还原作用可以消除有害氧自由基的毒性，包括单线态氧、超氧阴离子及羟自由基在内的活性氧。果蔬在贮藏期间，随着自身生理代谢及衰老，品质逐渐下降，VC含量逐渐减少，因此VC含量的变化常作为衡量果实新鲜度的一个重要指标。过氧化物酶(POD)是广泛存在于各种动物、植物、微生物体内的一类氧化酶。在植物细胞内主要分布在细胞壁、液泡、输导组织及膜结合核糖上，它以血红素为辅基，参与了许多重要的生理过程。过氧化物酶在许多果实上表现为一种衰老酶，其活性升高是果实成熟衰老的参数。POD催化自身可产生各类自由基产物，造成膜脂过氧化，从而加剧组织褐变［25－26］。由图5、图6可知，壳聚糖膜不仅可以有效抑制POD的活力，而且可以在萝卜表面形成低O2高CO2的微环境，抑制VC的氧化。

在评价果蔬的品质优劣时，果蔬的硬度通常作为一个重要的评价指标。随着贮藏时间的延长，萝卜品质逐渐下降，硬度值会不断降低。研究表明，果实在成熟衰老过程中的软化主要是由于在细胞壁酶的作用下引起中胶层果胶和细胞壁物质的水解，增加可溶性果胶释放所致［27］。从图7中可以看出，壳聚糖可以有效地保持樱桃萝卜品质，延缓其在贮藏期间的品质变化。

4 结论

本文选用不同浓度的壳聚糖溶液结合气调包装对樱桃萝卜进行保鲜实验研究。结果表明:1.5%壳聚糖涂膜处理樱桃萝卜可使其表面形成薄膜，结合气调包装贮藏，可以有效降低樱桃萝卜的失重率、糠心率和POD活性及延缓果实硬度下降。同时由于可以降低呼吸作用，从而也减少VC的氧化和可溶性糖的损失。本研究结果证明了壳聚糖结合气调包装可以有效地延缓樱桃萝卜的衰老和品质的劣变。

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Study on combination of chitosan coating and modified atmosphere packaging on the preservation of cherry radish

LI Song－lin
(Department of Food Engineering，School of Life Science and Chemical Engineering，Huaiyin Institute of Technology，Huai’an 223003，China)

Combination of chitosan coating and modified atmosphere packaging on the preservation of cherry radish was studied.Modified atmosphere packaging(3%O2，5%CO2，92%N2)and chitosan coating(chitosan concentration was 0.5%，1%and 1.5%，respectively)were combined to deal with cherry radish samples at 5℃.The results showed that 1.5%chitosan combined with modified atmosphere packaging could reduce weight loss rate，hollow rate and peroxidase activity，delay the decrease of hardness.At the same time，contents of VCand soluble sugar were maintained for the reasons of reducing of respiration rate.The results indicated that combination of chitosan coating and modified atmosphere packaging could improve the quality of cherry radish effectively.

chitosan;cherry radish;modified atmosphere packaging;storage

TS255.3

A

1002－0306(2012)10－0326－05

樱桃萝卜是一种新型小萝卜品种，根皮红色、肉白色，品质细嫩、清爽可口，生长迅速，色泽美观而且有较高的营养价值。樱桃萝卜既是一种蔬菜，又是一种水果，深受广大消费者喜欢，也是广大菜农见效快、收益高的蔬菜水果种植品种［1］。然而，此萝卜在贮藏过程中易散失水分、糠心和腐烂，从而影响萝卜的食用价值，无法满足人们的消费需求。因此，樱桃萝卜的贮藏保鲜是一个值得探讨的问题。壳聚糖是甲壳质经脱乙酰基后得到的天然高分子产物，以无毒性、抗菌性、抗氧化活力、膜形成能力、生物相容性和生物降解能力在蔬菜和水果保鲜上获得了广泛的应用［2－5］。目前国内外采用涂膜保鲜技术将具有成膜性的物质如壳聚糖等通过浸渍、涂布、喷洒等方法涂敷在食品表面，从而抑制食品内外气体、水分和溶质交换及阻碍微生物侵染，可达到较好的保鲜防腐效果［6－7］。作为一种可食性膜，壳聚糖无味、无毒、无害，可被生物降解，同时还可减少胃酸、抑制溃疡，所以用其处理樱桃萝卜，不仅对人体无害，而且有益［8］。

Ghaouth等发现经壳聚糖涂膜保鲜的灯笼椒，可以减少重量损失和降低呼吸速率［9］。张举印等使用壳聚糖复合涂膜对红富士苹果进行保鲜，发现壳聚糖可以延缓果实的衰老，具有良好的保鲜效果［10］。祝云美等发现壳聚糖对于猕猴桃具有显著的保鲜效果，可以有效保持其营养成分［11］。气调贮藏是在冷藏的基础上，通过对贮藏环境中的温度、湿度、二氧化碳、氧气和乙烯浓度等条件的控制，抑制呼吸作用，延缓新陈代谢过程，更好地保持果蔬新鲜度和商品性，延长果蔬贮藏期和销售货架期［12］。气调保鲜在洋葱［13］、莲藕［14］、甜瓜［15］、梨［16］等果蔬保鲜上的应用研究已经取得良好的效果。壳聚糖涂膜和气调保鲜已经成功地应用于果蔬的保鲜，但是对于两者结合对樱桃萝卜保鲜效果的研究尚未有报导。因此，本实验研究以樱桃萝卜为实验材料，采用壳聚糖涂膜结合气调包装，研究樱桃萝卜的贮藏效果及生理变化。

2011－06－17

李松林(1982－)，男，博士，讲师，研究方向:食品资源的开发与利用。