范林林,李萌萌,馮敘橋*,韓鵬祥,段小明,張 蓓
(渤海大學(xué)食品科學(xué)研究院,遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧 錦州 121013)
殼聚糖涂膜對(duì)鮮切蘋果貯藏品質(zhì)的影響
范林林,李萌萌,馮敘橋*,韓鵬祥,段小明,張 蓓
(渤海大學(xué)食品科學(xué)研究院,遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧 錦州 121013)
為研究殼聚糖涂膜對(duì)鮮切蘋果貯藏品質(zhì)的影響,將鮮切寒富蘋果分別用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%、1.0%、1.5%的殼聚糖浸泡3 min后瀝干,用0.11 mm厚度的PE保鮮膜包裝后置于4 ℃冷庫中貯藏,每2 d測定與成熟衰老相關(guān)的生理生化指標(biāo)。結(jié)果表明,適當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的殼聚糖涂膜可保持蘋果切塊的感官品質(zhì)、延緩營養(yǎng)物質(zhì)下降、抑制微生物的繁殖,對(duì)鮮切蘋果有較好的護(hù)色效果;殼聚糖涂膜也能較好地抑制多酚氧化酶活性,提高過氧化物酶活性。在研究的3 種質(zhì)量分?jǐn)?shù)中,1.0%殼聚糖處理對(duì)鮮切蘋果的保鮮效果最好,能在4 ℃冷庫12 d貯藏期中維持鮮切蘋果的較好品質(zhì)。
殼聚糖;鮮切蘋果;感官品質(zhì);營養(yǎng)物質(zhì);微生物
蘋果(Malus domestica Borkh.),一直有“智慧果”、“記憶果”的美稱,近年來,由于消費(fèi)者健康意識(shí)的不斷提高,對(duì)果蔬產(chǎn)品的質(zhì)量、新鮮度和營養(yǎng)價(jià)值要求越來越嚴(yán)格,快速的生活節(jié)奏對(duì)產(chǎn)品的食用便利性要求也越來越高,因此,鮮切果蔬產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。20世紀(jì)90年代,鮮切果蔬市場在西方一些發(fā)達(dá)國家迅速擴(kuò)大,到了2000年,在美國的市場份額已占零售市場總銷售額的25%[1]。蘋果是一種非常適合鮮切果蔬工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的水果,鮮切蘋果是指新鮮蘋果經(jīng)挑選、清洗、整修、去皮、去核、切分、保鮮、包裝等處理,用塑料袋或塑料托盤盛裝,再外覆塑料薄膜包裝,供消費(fèi)者立即食用或餐飲業(yè)使用的一種新式蘋果加工產(chǎn)品,也稱最少加工蘋果、半加工蘋果、輕度加工蘋果[2]。鮮切蘋果對(duì)餐飲服務(wù)也可以是一種方便的“營養(yǎng)零食”,例如在沙拉酒吧、學(xué)校和公司的自助餐廳等場所都可購買[3]。但蘋果進(jìn)行鮮切極易使其表面發(fā)生褐變,還會(huì)造成蘋果的水分散失加快、呼吸作用增強(qiáng)、營養(yǎng)物質(zhì)流失以及微生物侵染,這就降低了鮮切蘋果的商品價(jià)值,限制了鮮切蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因而對(duì)鮮切蘋果的保鮮研究尤為重要。
涂膜保鮮是指人為地形成具有一定阻隔性的膜,調(diào)節(jié)鮮切產(chǎn)品與環(huán)境間的氣體交換,防止其氧化,減少鮮切產(chǎn)品水分蒸發(fā),阻擋微生物侵染[4],同時(shí)能更好地保持產(chǎn)品的營養(yǎng)成分及色、香、味、形[5-6],延長其貨架壽命。而殼聚糖涂膜處理能有效地保持果蔬良好品質(zhì)和減少腐爛發(fā)生,以致殼聚糖涂膜保鮮的利用日益受到人們的重視[7];殼聚糖具有殺菌、消毒及有良好的成膜性能等顯著優(yōu)勢[8],它保鮮鮮切果蔬就是利用其在果蔬表面形成一層無色透明的薄膜而實(shí)現(xiàn)的[9]。本研究就不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的殼聚糖涂膜對(duì)鮮切‘寒富’蘋果的保鮮效果進(jìn)行了探討,以期尋求鮮切蘋果的有效保鮮方法。
1.1 材料與試劑
‘寒富’蘋果,市售,產(chǎn)自遼寧,挑選新鮮、完全成熟、大小均勻、無損傷、無病害的蘋果作為實(shí)驗(yàn)果。
金蝶PE保鮮膜(30 cm×300 cm,厚0.11 mm)無錫市金利大紙塑制品有限公司;塑料托盤(17cm×10 cm) 山東恒信基塑業(yè)股份有限公司。
草酸(食用級(jí)) 沈陽昌德隆化工原料有限公司;檸檬酸(食用級(jí)) 天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;殼聚糖(脫乙酰度≥90%,食用級(jí)) 浙江澳興生物科技有限公司;營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基 濟(jì)南市保德利化工有限公司;硫代巴比妥酸 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;三氯乙酸、愈創(chuàng)木酚 天津市福晨化學(xué)試劑廠;鄰苯二酚 天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;30%過氧化氫天津市大茂化學(xué)試劑廠;無水乙醇 沈陽百盛化工有限公司;磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉 天津市永晟精細(xì)化工有限公司;氫氧化鈉 沈陽市新化試劑廠。以上試劑均為分析純。
1.2 儀器與設(shè)備
722N可見分光光度計(jì)、DDSJ-308A電導(dǎo)率儀 上海精密科學(xué)儀器有限公司;TGL-16G-A高速冷凍離心機(jī)廣州晟龍實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;1260液相色譜儀 美國安捷倫科技有限公司;WSC-Y全自動(dòng)測色色差計(jì) 北京光學(xué)儀器廠;GY-3指針式水果硬度計(jì) 浙江托普儀器有限公司;SHB-D(Ⅲ)循環(huán)水真空泵、2WAJ阿貝折光儀 上海申光儀器儀表有限公司;HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司;IT-09A-5型恒溫磁力攪拌器 上海一恒科技有限公司。
1.3 方法
1.3.1 殼聚糖保鮮膜的制備
取不等量殼聚糖加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%的檸檬酸溶液中[10],置磁力攪拌器上攪拌至完全溶解,得到不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的無色透明的殼聚糖保鮮劑溶液,備用[11]。
1.3.2 工藝流程[12]
蘋果→挑選→清洗→去皮→切分→浸泡
1.3.3 保鮮處理
將切好的1 cm3蘋果切塊分別放入0.5%、1.0%、1.5%殼聚糖(2.0%檸檬酸溶解)溶液中浸泡3 min,瀝干之后裝入塑料托盤中,每個(gè)托盤裝約80 g蘋果,然后用PE保鮮膜包裝后放入4℃冷庫中貯藏,從0 d開始每2 d測定一次各項(xiàng)指標(biāo),對(duì)照除不進(jìn)行殼聚糖浸泡處理外,其他處理相同。
1.3.4 指標(biāo)測定
果肉褐變感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn):由6 人組成的品評(píng)組人員評(píng)判各處理的保鮮效果,每個(gè)樣品按顏色、脆度、風(fēng)味及外觀進(jìn)行整體分級(jí)打分,共9 分,分成三等。得分1~4表示不可接受,4~6表示一般,6~9表示商品價(jià)值樂意接受[13]。
硬度:用GY-3型果實(shí)硬度計(jì)測定。
質(zhì)量損失率:采用稱質(zhì)量法測質(zhì)量損失率,公式如下。
色差:使用WSC-Y全自動(dòng)測色色差計(jì)測定。
可滴定酸含量:參照Pilar等[14]的方法,其中可滴定酸以蘋果酸含量為換算系數(shù)計(jì)算。
VC含量:采用液相色譜法[15]。
電導(dǎo)率、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量及多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和過氧化物酶(peroxidase,POD)活性測定均參照曹建康等[16]的方法,PPO、POD活性為420 nm波長處每分鐘每克樣品光密度的變化。
菌落總數(shù):參照GB 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn):菌落總數(shù)測定》進(jìn)行。
1.4 數(shù)據(jù)分析
采用Origin 8.5作圖,實(shí)驗(yàn)結(jié)果取3 次測定的平均值,以IBM SPSS Statistics 19進(jìn)行顯著性分析。
2.1 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜鮮切蘋果的感官鑒定
表1 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜鮮切蘋果保鮮效果的感官評(píng)分表Table 1 Sensory analysis of fresh-cut apple slices coated with different concentrations of chitosan during storage
隨著貯藏時(shí)間的延長,各組的感官評(píng)定得分逐漸降低,由表1可知,0.5%、1.0%殼聚糖處理組得分明顯高于對(duì)照組和1.5%殼聚糖處理組,其中,以1.0%殼聚糖涂膜處理的鮮切蘋果的感官評(píng)定得分最高,貯藏至第4天時(shí)依然保持著很好的外觀品質(zhì),說明適當(dāng)?shù)哪雍穸饶芨玫鼐S持鮮切蘋果的品質(zhì)、風(fēng)味和外觀;貯藏至第2天時(shí),0.5%、1.5%殼聚糖組及對(duì)照組的感官評(píng)分沒有明顯差別,從第4天起,1.5%殼聚糖組的感官評(píng)分迅速下降,低于對(duì)照組的感官評(píng)分,可能與涂膜太厚有關(guān),影響了鮮切蘋果的透氣性,增加了腐爛速率,進(jìn)而影響了鮮切蘋果的感觀品質(zhì),說明只有當(dāng)殼聚糖膜厚度適宜時(shí),才可以取得較理想的保鮮效果。
2.2 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對(duì)鮮切蘋果硬度的影響
圖1 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜鮮切蘋果的硬度變化Fig.1 Changes in hardness of fresh-cut apple slices coated with different concentrations of chitosan
由圖1看出,隨著貯藏時(shí)間的延長,各實(shí)驗(yàn)組的果肉硬度逐漸降低,貯藏至第6天時(shí),對(duì)照組的果肉硬度低于殼聚糖涂膜處理組,并且對(duì)照組的果肉硬度在貯藏期間下降非常迅速。1.0%殼聚糖處理組在貯藏后期硬度要高于0.5%、1.5%殼聚糖處理組,說明1.0%殼聚糖涂膜能有效地維持鮮切蘋果果肉硬度,減緩鮮切蘋果組織結(jié)構(gòu)的衰老,達(dá)到了良好的保鮮效果。
2.3 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對(duì)鮮切蘋果質(zhì)量損失率的影響
圖2 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜鮮切蘋果的質(zhì)量損失率變化Fig.2 Changes in weight loss rate of fresh-cut apple fruits slices coated with different concentrations of chitosan
鮮切蘋果在貯藏過程中由于果實(shí)組織的蒸騰作用水分逐漸減少,由圖2可知,各實(shí)驗(yàn)組的質(zhì)量損失率均呈現(xiàn)出上升趨勢,對(duì)照組的質(zhì)量損失率在貯藏至第6天時(shí)已達(dá)到0.9%,而殼聚糖涂膜處理組的質(zhì)量損失率僅為0.2%~0.3%,隨后幾天對(duì)照組的質(zhì)量損失率始終高于殼聚糖涂膜處理組,并且在第4~12天對(duì)照組的質(zhì)量損失速率更大,因此可以說明殼聚糖涂膜處理組的樣品保鮮效果明顯優(yōu)于對(duì)照組。這是因?yàn)闅ぞ厶悄泳哂型ㄍ感浴⒆杷?,抑制了鮮切蘋果的水分散失,以致其樣品的質(zhì)量損失率相對(duì)較低,其中1.0%殼聚糖涂膜的鮮切蘋果質(zhì)量損失率始終處于最低水平,保鮮效果最好。
2.4 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對(duì)鮮切蘋果色差的影響
圖3 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜鮮切蘋果果實(shí)的色差變化情況Fig.3 Changes in color parameters of fresh-cut apple slices coated with different concentrations of chitosan
對(duì)于鮮切水果來說,鮮切表面的褐變是影響其貨架壽命的主要因素。當(dāng)用色差計(jì)測定鮮切蘋果色澤變化時(shí),明度L值一直呈現(xiàn)下降趨勢,處理組的明度要高于對(duì)照組,其中1.0%殼聚糖涂膜明度L值比其他處理組的相對(duì)較高(圖3A)。a*值上升,從負(fù)到正,國際上通用的亨特標(biāo)度中,a*值代表從綠色向紅色之間的轉(zhuǎn)換,-80表示綠色,100表示紅色;在貯藏過程中,各實(shí)驗(yàn)組的a*值呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢,貯藏初期,對(duì)照組的a*值明顯高于殼聚糖處理組(圖3B)。在貯藏期間,各實(shí)驗(yàn)組的飽和度先下降后上升,但是各實(shí)驗(yàn)組之間無明顯差異(圖3C);各實(shí)驗(yàn)組的色澤比逐漸上升,1.0%殼聚糖處理組的色澤比一直處于最低水平(圖3D)。所有樣品都隨貯藏時(shí)間的延長逐漸發(fā)生褐變,但不同處理的樣品褐變的程度不一樣,殼聚糖涂膜處理會(huì)使鮮切蘋果發(fā)生輕微的褐變,與對(duì)照樣品相比,3組殼聚糖涂膜后的樣品在處理后,L值都略有下降,其中未經(jīng)處理的對(duì)照組樣品褐變非常明顯。從第4天開始對(duì)照明顯低于殼聚糖處理樣品的L值,說明在貯藏期間對(duì)照組的鮮切蘋果比殼聚糖處理的更容易發(fā)生褐變。到第12天時(shí),殼聚糖涂膜的樣品褐變程度均明顯低于對(duì)照組,其中1.0%殼聚糖涂膜的樣品褐變程度最小;對(duì)照組的樣品在整個(gè)貯藏期間L值處于最低水平,褐變程度最大。以上結(jié)果表明,殼聚糖涂膜能有效延緩貯藏中鮮切蘋果表面的褐變,1.0%殼聚糖涂膜處理控制鮮切蘋果褐變的作用最為明顯。
2.5 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對(duì)鮮切蘋果可滴定酸含量的影響
1.0 %和1.5%殼聚糖涂膜處理的可滴定酸含量基本高于其他實(shí)驗(yàn)組,可滴定酸含量整體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(圖4)。可滴定酸含量的變化較為復(fù)雜,原因是貯藏期間各實(shí)驗(yàn)組鮮切蘋果的失水率、腐爛率及呼吸作用所消耗的有機(jī)酸等因素都會(huì)影響可滴定酸含量[17]。殼聚糖涂膜的厚度對(duì)鮮切蘋果的呼吸作用影響不同,殼聚糖膜層可以對(duì)各種氣體分子增加穿透阻力,形成了一種微氣調(diào)環(huán)境,使果蔬組織內(nèi)的CO2含量增加、O2含量降低,抑制了果蔬的呼吸代謝,且涂膜層的厚度也會(huì)影響鮮切蘋果的失水率,從而影響了可滴定酸的含量。
2.6 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對(duì)鮮切蘋果VC含量的影響
圖5 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜鮮切蘋果的VC含量變化Fig.5 Changes in VC contents of fresh-cut apple slices coated with different concentrations of chitosan
VC作為一種還原性物質(zhì),能夠清除鮮切果蔬中正常代謝所產(chǎn)生的自由基,保護(hù)細(xì)胞組織免受損害而延緩果實(shí)衰老速率[18]。如圖5所示,各實(shí)驗(yàn)組鮮切蘋果中VC含量逐漸降低,殼聚糖涂膜組鮮切蘋果的VC含量顯著高于對(duì)照組,對(duì)照組在貯藏至第12天時(shí),VC含量降低了40.1%,而1.0%殼聚糖涂膜組僅損失了15.6%,且VC含量始終處于最高水平,較好地抑制了VC含量下降,對(duì)維持鮮切蘋果的營養(yǎng)物質(zhì)起到了有效的作用。
2.7 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對(duì)鮮切蘋果電導(dǎo)率的影響
圖6 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜鮮切蘋果的電導(dǎo)率變化Fig.6 Changes in conductivity of fresh-cut apple slices coated with different concentrations of chitosan
蘋果組織在受到各種不利的環(huán)境條件(去皮、去核及切割)危害時(shí),細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能首先受到傷害,細(xì)胞膜透性增大,用電導(dǎo)率儀測定其電導(dǎo)率的變化,可衡量質(zhì)膜受傷害的程度[19]。由圖6可知,在貯藏期間各實(shí)驗(yàn)組的電導(dǎo)率均呈現(xiàn)出上升趨勢,但殼聚糖涂膜有效地抑制了鮮切蘋果的電導(dǎo)率上升。在整個(gè)貯藏過程中,處理組的電導(dǎo)率始終明顯低于對(duì)照組,在貯藏至第2天時(shí),0.5%殼聚糖的電導(dǎo)率是390.67 μS/cm,1.0 %和1.5%殼聚糖的電導(dǎo)率分別是349.00 μS/cm和351.33 μS/cm,隨后1.0%、1.5%殼聚糖處理組的電導(dǎo)率始終低于0.5%殼聚糖處理組,由此說明1.0%、1.5%殼聚糖涂膜可有效抑制鮮切蘋果的電導(dǎo)率的上升,降低細(xì)胞膜的損害程度。
2.8 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對(duì)鮮切蘋果MDA含量的影響
圖7 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜鮮切蘋果的MDA含量變化Fig.7 Changes in MDA contents of fresh-cut apple slices coated with different concentrations of chitosan
蘋果組織結(jié)構(gòu)衰老時(shí)或在逆境條件下往往發(fā)生膜脂過氧化作用;MDA是膜脂過氧化的中間產(chǎn)物,它能使氨基酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,形成Schiff堿,產(chǎn)生大量的氧化自由基,損傷鮮切蘋果的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),干擾正常的生理代謝,因此MDA含量可被作為衡量膜脂過氧化程度的指標(biāo)[20]。膜脂過氧化過程會(huì)直接導(dǎo)致細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的破壞、透性增大,從而引起果實(shí)軟化,因此,果實(shí)的衰老軟化與膜脂的過氧化過程密切相關(guān)。如圖7所示,各實(shí)驗(yàn)組的鮮切蘋果的MDA含量在貯藏過程中先上升,至第4天時(shí)達(dá)到最大值,對(duì)照組達(dá)到5.34 nmol/g,隨后各實(shí)驗(yàn)組的MDA含量呈現(xiàn)下降趨勢,其中,處理組的MDA含量始終低于對(duì)照組,而1.0%殼聚糖處理組基本處于最低水平,這說明適當(dāng)?shù)耐磕雍穸饶苡行б种颇ぶ^氧化作用的發(fā)生,這與胡文忠等[21]的研究報(bào)道是一致的。MDA含量升高可能是因?yàn)樽畛醯那懈钐幚硪瘐r切蘋果組織的衰老所致,果蔬在受到機(jī)械傷害后,組織內(nèi)的活性氧含量會(huì)增加,但同時(shí)會(huì)有許多清除活性氧機(jī)制被啟動(dòng),其中抗氧化酶類在清除活性氧、抑制膜脂過氧化、維持膜系統(tǒng)的穩(wěn)定中起重要作用[21]。后期下降可能是因?yàn)樵跍y定過程中MDA也易受可溶性糖等其他物質(zhì)的影響。
2.9 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對(duì)鮮切蘋果PPO活性的影響
圖8 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜鮮切蘋果的PPO活性變化Fig.8 Changes in PPO activity of fresh-cut apple slices coated with different concentrations of chitosan
PPO是一種蛋白體,也是末端氧化酶的主要部分,國內(nèi)外的研究一致認(rèn)為果實(shí)中的PPO是果實(shí)發(fā)生酶促褐變的主要酶類,PPO引起的褐變常常是嚴(yán)重地?fù)p害鮮切果蔬的感官品質(zhì)[21]。植物組織感病或在其他逆境條件下造成傷害時(shí),PPO活性能顯著提高,起到保衛(wèi)作用[21]。由圖8可知,涂膜不同程度地降低了PPO活性和褐變程度,但在鮮切蘋果貯藏第6天之后,處理組的PPO活性始終高于對(duì)照組,這可能是切割對(duì)蘋果組織造成傷害所致,果實(shí)自身起到的自我保護(hù)作用。整個(gè)貯藏過程中處理組的PPO活性在第0~6天時(shí)又均始終低于對(duì)照組,其中,PPO活性升高雖然能起到一定的防御作用,但PPO也是導(dǎo)致鮮切蘋果褐變的主要酶[22]。由此可知?dú)ぞ厶峭磕?duì)鮮切蘋果起到有效的保鮮作用,抑制了鮮切蘋果的褐變。
2.10 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對(duì)鮮切蘋果POD活性的影響
圖9 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜鮮切蘋果的POD活性變化Fig.9 Changes in POD activity of fresh-cut apple slices coated with different concentrations of chitosan
POD是活性氧自由基清除系統(tǒng)的重要酶之一,在木質(zhì)素生物合成的最后一步中催化H2O2分解而發(fā)揮作用,對(duì)果實(shí)和蔬菜的色澤變化有一定的影響[23],為果實(shí)衰老的一個(gè)指標(biāo)[24]。由圖9可知,各實(shí)驗(yàn)組的POD活性在貯藏前期都有一定程度上的升高,第6天達(dá)到最大值,而后又下降,處理組的POD活性始終高于對(duì)照組,在氧化和切割損傷的脅迫下,POD活性增加是比較常見的響應(yīng),機(jī)械損傷導(dǎo)致的POD活性增加可能就是由于損傷致使表面組織的氧化脅迫所致,而后隨著鮮切蘋果的成熟衰老,POD活性下降。1.0%殼聚糖涂膜比其他兩組處理更能引起細(xì)胞內(nèi)POD活性提高,與對(duì)照組達(dá)到了顯著差異(P<0.05),這對(duì)于及時(shí)清除因氧化和機(jī)械損傷而產(chǎn)生的過量的H2O2是很重要的,從而在一定程度上起到了延緩鮮切蘋果衰老的作用。
2.11 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖涂膜對(duì)鮮切蘋果菌落總數(shù)的影響
當(dāng)鮮切蘋果表面的微生物繁殖達(dá)到一定數(shù)量(1×106CFU/g)后,切塊即失去了商品價(jià)值,不能被食用[13]。殼聚糖及其衍生物有較好的抗菌活性,能抑制一些真菌、細(xì)菌和病毒的生長繁殖,由表2可知,經(jīng)殼聚糖涂膜的鮮切蘋果貯藏8d后微生物數(shù)量最高為3×103CFU/g,而對(duì)照組的微生物含量已達(dá)2×105CFU/g,說明殼聚糖涂膜對(duì)微生物的生長繁殖有較好的抑制作用,其中1.0%殼聚糖處理組的抑菌效果明顯優(yōu)于0.5%、1.5%殼聚糖處理組,因此,殼聚糖膜層的厚度對(duì)殺菌效果也是至關(guān)重要的。
表2 鮮切蘋果在4 ℃條件下貯藏時(shí)表面菌落總數(shù)變化Table 2 Microbial counts of minimally processed apple slices stored at 4 ℃
外觀品質(zhì)方面,主要從硬度和感官鑒定兩方面考慮:殼聚糖處理組與對(duì)照組相比,能有效延緩鮮切蘋果的腐爛(圖1),使切塊保持較好的色澤(圖3);較好地維持鮮切蘋果外觀品質(zhì)的主次順序?yàn)椋?.0%殼聚糖>0.5%殼聚糖>對(duì)照>1.5%殼聚糖。內(nèi)部品質(zhì)方面,1.0%殼聚糖處理組在質(zhì)量損失率、可滴定酸含量和菌落總數(shù)等指標(biāo)測定中表現(xiàn)出很好的保鮮效果(圖2、4,表2),且較好地抑制了PPO活性,降低了鮮切蘋果的褐變程度,并且提高了POD活性,增強(qiáng)機(jī)體清除低濃度H2O2的能力。綜合鮮切蘋果外觀品質(zhì)和內(nèi)部品質(zhì)兩方面考慮,得出實(shí)驗(yàn)條件下最佳涂膜液為1.0%殼聚糖涂膜液。
隨著殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大,鮮切蘋果外觀和內(nèi)部品質(zhì)綜合指數(shù)都呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢,表明并不是殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,保鮮效果就越佳,而是超出或低于某個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)值,保鮮效果就會(huì)下降,這與王娟慧[25]和鄧菡菲[17]等的研究結(jié)果一致。說明殼聚糖涂膜液的保鮮效果取決于其在樣品表面形成的涂膜層的厚度,只有當(dāng)膜厚度適宜時(shí),才可以取得較理想的保鮮效果,涂膜層過厚,可能會(huì)阻礙鮮切蘋果與外界氧氣接觸,透氣性降低,產(chǎn)生無氧呼吸使其加速腐爛,導(dǎo)致1.5%殼聚糖處理組的感官鑒定得分低于對(duì)照組。
在抑制褐變上,殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)有一個(gè)閾值范圍,低于閾值或高于閾值,保鮮效果都不好。至于閾值的范圍還有待于進(jìn)一步研究。
[1] MCHUGH T H, SENESI E. Apple wraps: a novel methods to improve the quality and extend the shelf life of fresh-cut apples[J]. Food Science, 2000, 65(3): 480-485.
[2] ROCHA A M C N, MORAIS A M M B. Shelf life of minimally processed apple (cv. Jonagored) determined by color changes[J]. Food Control, 2003, 14(1): 13-20.
[3] JANG J H, MOON K D. Inhibition of polyphenol oxidase and peroxidase activities on fresh-cut apple by simultaneous treatment of ultrasound and ascorbic acid[J]. Food Chemistry, 2011, 124(2): 444-449.
[4] BALDWIN E A, NISPEROS M O, CHEN X, et al. Improving storage of cut apple and potato with edible coating[J]. Postharvest Biology and Technology, 1996, 9(2): 151-163.
[5] LI P Y, BARCH M M. Impact of edible coatings on nutritional and physiological changes in lightly processed carrots[J]. Postharvest Biology and Technology, 1998, 14(1): 51-60.
[6] PRANOTO Y, SALOKHE V M, RSKSHIT S K. Physical and antibacterial properties of alginate-based edible film incorporated with garlie oil[J]. Food Research International, 2005, 38(3): 267-272.
[7] NUSSINOVITCH A, LURIE S. Edible coatings for fruits and vegetables[J]. Postharvest News and Information, 1995, 6(4): 53-57.
[8] GHAOUTH E A, PONNAMPALAM R, CASTAIGNE F, et al. Chitosan coating to extend the storage life of tomatoes[J]. Horticultural Science, 1992, 27(9): 1016-1018.
[9] STOSSEL P, LEUBA J L. Effect of chitosan, chitin and some aminosugars on growth of various soilborne phytopathogenic fungi[J]. Journal of Phytopathology, 1984, 111(1): 82-90.
[10] 王兆升, 董海洲, 劉傳富, 等. 殼聚糖在蒜米涂膜保鮮中的應(yīng)用研究[J].中國食品學(xué)報(bào), 2010, 10(3): 163-168.
[11] 張丹丹, 楊紹蘭, 吳昊, 等. 殼聚糖涂膜對(duì)鮮切南瓜貯藏品質(zhì)的影響[J].中國食品學(xué)報(bào), 2012, 12(11): 97-103.
[12] 王修俊, 劉穎, 邱樹毅, 等. 復(fù)合磷酸鹽食品添加劑對(duì)鮮切青蘋果保鮮效果的研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2008, 29(8): 258-260.
[13] 曾文兵. 可食性復(fù)合涂膜保鮮劑對(duì)延長鮮切蘋果貨架期的研究[J].食品科學(xué), 2006, 27(2): 262-265.
[14] PILAR H M, EVA A, VALERIA D V, et al. Effect of chitosan coating combined with postharvest calcium treatment on strawberry (Fragaria ananassa) quality during refrigerated storage[J]. Food Chemistry, 2008, 110(2): 428-435.
[15] 姜波, 范圣第, 劉長建, 等. 菠蘿中維生素C的高效液相色譜分析[J].大連民族學(xué)院學(xué)報(bào), 2003, 5(1): 52-53.
[16] 曹建康, 姜微波, 趙玉梅. 果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2007: 101-105.
[17] 鄧菡菲, 唐慧, 田沛霖, 等. 殼聚糖涂膜對(duì)鮮切蘋果品質(zhì)的影響[J].食品工業(yè)科技, 2010, 31(4): 124-128.
[18] 劉萬臣. 丁香精油抗菌性、抗氧化活性及其對(duì)果蔬貯藏效果的研究[D]. 楊凌: 西北農(nóng)林科技大學(xué), 2008: 69-70.
[19] 陳愛葵, 韓瑞宏, 李東洋, 等. 植物葉片相對(duì)電導(dǎo)率測定方法比較研究[J]. 廣東教育學(xué)院學(xué)報(bào), 2010, 30(5): 88-91.
[20] 曹明明, 閆瑞香, 馮敘橋, 等. 熱處理對(duì)鮮切玫瑰香葡萄抗氧化活性及生理生化品質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué), 2012, 33(8): 279-284.
[21] 胡文忠, 姜愛麗, 楊宏, 等. 茉莉酸甲酯對(duì)鮮切蘋果生理生化變化的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2012, 33(16): 338-346.
[22] 龐坤, 胡文忠, 姜愛麗, 等. 鮮切蘋果保鮮技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 食品保鮮, 2008, 29(6): 122-125.
[23] BRUCE R J, WEST C A. Elicitation of lignin biosynthesis and isoperoxidase activity with induced systemic resistance of cucumber to colletotrichum lagenarium[J]. Physiological and Molecular Plant Pathology, 1982, 20(8): 73-82.
[24] 吳錦程, 陳群, 唐朝暉, 等. 外源水楊酸對(duì)冷藏枇杷果實(shí)木質(zhì)化及相關(guān)酶活性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2006, 22(7): 175-179.
[25] 王娟慧, 譚興和, 熊興耀, 等. 殼聚糖涂膜對(duì)鮮切馬鈴薯保鮮效果的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2007, 28(8): 215-218.
Effect of Chitosan Treatment on Quality of Fresh-cut Apple during Cold Storage
FAN Lin-lin, LI Meng-meng, FENG Xu-qiao*, HAN Peng-xiang, DUAN Xiao-ming, ZHANG Bei
(Food Safety Key Lab of Liaoning Province, Institute of Food Science Research, Bohai University, Jinzhou 121013, China)
This study aimed to determine the effect of chitosan treatment on the quality of fresh-cut ‘Hanfu’ apple during storage. Fresh-cut apple slices were wrapped with 0.11 mm thick PE film and then stored at 4 ℃ after dipping in 0.5%, 1.0% and 1.5% chitosan solution for 3 min, respectively. Indexes related to maturity and aging were measured every 2 days during the storage period. The results indicate that appropriate chitosan treatment maintained the sensory quality, inhibited nutritional loss, reduced microbial levels, suppressed polyphenol oxidase activity and increased peroxidase activity in the fresh-cut apple slices. Among the concentrations investigated, 1.0% chitosan exerted the best preservative effect on fresh-cut apple slices stored at 4 ℃ for 12 days.
chitosan; fresh-cut apple; sensory quality; nutritional components; microorganism
TS255
A
1002-6630(2014)22-0350-06
10.7506/spkx1002-6630-201422068
2014-04-07
渤海大學(xué)人才引進(jìn)基金項(xiàng)目(BHU20120301);遼寧省科技廳重點(diǎn)項(xiàng)目(2008205001);沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)高端人才引進(jìn)基金項(xiàng)目(SYAU20090107)
范林林(1990—),女,碩士研究生,研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯藏加工與食品資源開發(fā)。E-mail:fanlinlin0418@163.com
*通信作者:馮敘橋(1961—),男,教授,博士,研究方向?yàn)楣哔A藏加工與質(zhì)量安全控制。E-mail:feng_xq@hotmail.com