張華超　薛偉

摘要 [目的]開發(fā)新的圣女果保鮮技術(shù)并擴(kuò)大牛蒡的使用價(jià)值。[方法]以圣女果為試材進(jìn)行保鮮試驗(yàn)，用不同濃度的牛蒡提取液、殼聚糖、牛蒡提取液（最佳濃度）、殼聚糖-牛蒡提取液為保鮮劑對(duì)圣女果進(jìn)行涂膜保鮮，并以蒸餾水處理為對(duì)照，定期測(cè)定并記錄圣女果的各項(xiàng)生理指標(biāo)。[結(jié)果]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，各處理均降低了圣女果質(zhì)量損失率，提升了感觀質(zhì)量，延緩了VC、可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的下降和丙二醛的產(chǎn)生，其中殼聚糖-牛蒡提取液的保鮮效果明顯優(yōu)于其他各組，說明牛蒡提取液對(duì)圣女果有保鮮效果，單獨(dú)使用的最佳濃度范圍為0.09～0.12 g/ml，將其與殼聚糖復(fù)合后保鮮效果更佳。[結(jié)論]研究可為牛蒡的開發(fā)利用提供新的途徑，同時(shí)為果蔬的保鮮提供新的技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞 圣女果；殼聚糖；牛蒡提取液；保鮮

中圖分類號(hào) S641.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）20-06787-04

Application of Chitosan and Burdock Extraction in Preservation of Cherry Tomato

ZHANG Huachao，XUE Wei （College of Engineering & Technology， Northeast Forestry University， Harbin， Heilongjiang 150040）

Abstract [Objective] To develop new cherry tomato preservation technology and expand utilization value of burdock. [Method] With cherry tomato as test material， different concentration burdock extraction， chitosan， optimum concentration burdock extraction， chitosan-burdock extraction were used to as preservative， with distilled water treatment as control， the physiological indexes of cherry tomato were determined and recorded. [Result] Compared with the control group we found out： each group reduced the rate of mass loss， promoted the sensory， delayed the soluble VC content， the decrease of titratable acid content delayed the production of MDA， chitosan and burdock extraction mixed together had better effect than single solution significantly， which described burdock extraction has freshmaintaining effects on cherry tomatoes and the best concentration range should be 0.09-0.12 g/ml the performance would improve significantly after adding chitosan. [Conclusion] The study can provide new pathway for development and utilization of burdock， and provide new technical reference for fruit and vegetable preservation.

Key words Cherry tomato； Chitosan； Burdock extraction； Preservation

圣女果（Cherry Tomatoes）又稱小櫻桃，珍珠小番茄，為茄科（Solanaceae）蕃茄屬 （Lycopersicon Mill.）無核果實(shí)，可蔬可果，味清甜，營養(yǎng)價(jià)值高且風(fēng)味獨(dú)特[1]。成熟的圣女果采后貯藏期間會(huì)嚴(yán)重失水、損失營養(yǎng)失去食用價(jià)值，常溫下貯藏5～7 d便開始腐爛，在炎熱的夏季貯藏期更短，這嚴(yán)重制約了圣女果的遠(yuǎn)銷和規(guī)?；N植[2-4]。涂膜保鮮因其操作簡便、綠色環(huán)保、易于推廣等特點(diǎn)備受研究者青睞[5]，研發(fā)新型可食性涂膜保鮮劑也自然成為現(xiàn)今研究熱點(diǎn)。

殼聚糖（Chitosan）是自然界的第二大天然生物多糖甲殼素的脫乙?；a(chǎn)物，價(jià)廉易得、易于加工，其涂膜以無毒、無污染、來源豐富及良好的氣體滲透性而被廣泛應(yīng)用于果蔬保鮮[1，6-13]，李亞娜等研究表明，濃度為2.0%的殼聚糖涂膜對(duì)圣女果的保鮮效果最好[14]。牛蒡（Burdock）又名東洋參，可入藥，也可食用，是一種營養(yǎng)價(jià)值極高的保健產(chǎn)品，牛蒡提取液中含有大量的炔類和多酚類成分使其具有抑菌性和強(qiáng)抗氧化性。張立華等研究發(fā)現(xiàn)，石榴皮提取液對(duì)草莓有很好的保鮮效果[15]，將其與殼聚糖共混保鮮效果更優(yōu)，而石榴皮提取物中的酚類、多糖類物質(zhì)正是牛蒡提取物中富含的[16-19]，所以嘗試將牛蒡提取液應(yīng)用于果蔬保鮮中。為擴(kuò)大牛蒡應(yīng)用渠道，研發(fā)新型可食涂膜保鮮劑，筆者于2013年8月26日～10月20日以圣女果為試材在東北林業(yè)大學(xué)包裝綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行保鮮試驗(yàn)，用不同濃度的牛蒡提取液、殼聚糖、牛蒡提取液（最佳濃度）、殼聚糖-牛蒡提取液為保鮮劑對(duì)圣女果進(jìn)行涂膜保鮮，定期測(cè)定并記錄圣女果的各項(xiàng)生理指標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 材料 試驗(yàn)用圣女果采自東北林業(yè)大學(xué)生態(tài)實(shí)驗(yàn)室溫室大棚，挑選8成熟、無機(jī)械傷和病蟲害的果實(shí)去柄后備用，牛蒡購自哈爾濱家樂福樂松店。主要試劑：殼聚糖，脫乙酰度為90%；檸檬酸、甘油，均為食用級(jí)。主要儀器與設(shè)備：

JH5101電子精密天平，杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司；GY3指針式果實(shí)硬度計(jì)，浙江托普儀器有限公司；1013型干燥箱，上海市實(shí)驗(yàn)儀器廠；電子恒溫水浴鍋，深圳國華儀器廠；DS1高速組織搗碎機(jī)，常州國華電器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 保鮮液制備。

牛蒡提取液：將牛蒡根切塊置于2%的檸檬酸溶液中浸泡10 min后干燥粉碎，將得到的粉末放入70%的乙醇中，在50 ℃恒溫水浴中提取1 h后過濾3次，濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至質(zhì)量濃度為1 g/ml，以蒸餾水為溶劑分別配置濃度為0、0.03、0.06、0.09、0.12 g/ml的牛蒡提取液。

2.0%殼聚糖（T1）：稱取一定量的殼聚糖粉末，用1%（體積比）的乙酸溶液配置；牛蒡提取液（T2）：選取牛蒡提取液單液保鮮中的最佳濃度；殼聚糖-牛蒡提取液（T3）：以T2溶液為溶劑制備1%乙酸溶液，再以此為溶劑制備2.0%的殼聚糖溶液；對(duì)照組（CK）：蒸餾水。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

稱取圣女果2 kg，分別放入不同濃度的牛蒡提取液及對(duì)照組（蒸餾水）中浸泡3 min后控干溶液，陰涼通風(fēng)處晾干后移至東北林業(yè)大學(xué)包裝綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)室（18±2）℃貯藏，各處理分別重復(fù)3次，每隔2 d進(jìn)行一次相關(guān)指標(biāo)測(cè)定，確定最佳牛蒡提取液濃度；如上將圣女果放入 T1、T2、T3、CK溶液中浸泡后進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。

1.2.3 測(cè)定方法。感觀質(zhì)量，以光澤度和表皮褶皺程度進(jìn)行評(píng)定；質(zhì)量損失率測(cè)定，采用稱重法，具體計(jì)算公式如下：

質(zhì)量損失率=（m0-mt）/mt×100%

式中，m0表示貯前質(zhì)量（g）；mt表示貯期質(zhì)量（g）。

可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，采用電位滴定法測(cè)定；VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)，采用2，6二氯靛酚鹽滴定法[20]，以鮮果質(zhì)量計(jì)算；丙二醛（MDA）含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)，采用硫代巴比妥酸比色法測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)分析 采用Origin 9.0軟件繪圖。數(shù)據(jù)用SPSS19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析，檢驗(yàn)差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度牛蒡提取液對(duì)圣女果保鮮效果的影響

在貯藏期間，不同濃度牛蒡提取液對(duì)圣女果保鮮效果的優(yōu)劣差異基本一致，該試驗(yàn)對(duì)貯藏至8 d的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，具體數(shù)據(jù)見表1。

由表1可知，牛蒡提取液處理的圣女果各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于CK，其中質(zhì)量損失率、硬度、可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)、丙二醛含量都隨著牛蒡提取液濃度的增加不斷優(yōu)化，當(dāng)牛蒡提取液濃度高于0.09 g/ml時(shí)優(yōu)化效果不明顯；可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨濃度增加呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢(shì)，在0.09 g/ml時(shí)達(dá)到最大值10.6%，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因尚不清楚。綜合分析各項(xiàng)指標(biāo)后得出，牛蒡提取液可以用于圣女果保鮮，濃度為0.09～0.12 g/ml時(shí)最佳。在探究殼聚糖及牛蒡提取液對(duì)圣女果的保鮮效果時(shí)，牛蒡提取液（T2）濃度設(shè)為0.10 g/ml。

2.2 殼聚糖及牛蒡提取液對(duì)圣女果的保鮮效果的影響

2.2.1 不同處理對(duì)圣女果感觀質(zhì)量的影響。

感觀質(zhì)量是圣女果在銷售過程中重要的指標(biāo)，由圖1可知，貯藏至第12天時(shí)，對(duì)照組圣女果表皮褶皺嚴(yán)重，牛蒡提取液和殼聚糖單液處理的圣女果表皮略微褶皺，復(fù)合液處理的圣女果表皮光澤圓潤，說明殼聚糖-牛蒡提取液能有效提升圣女果的感觀質(zhì)量，延長其銷售期。

圖1 貯藏至12 d各處理圣女果照片

2.2.2 不同處理對(duì)圣女果質(zhì)量損失率的影響。

圣女果在采后由于呼吸作用和蒸騰作用導(dǎo)致水分損失，外表無光澤呈現(xiàn)萎蔫、疲軟的形態(tài)，嚴(yán)重影響了其商品價(jià)值。各處理圣女果的質(zhì)量損失率見圖2。由圖2可知，各處理圣女果在貯藏期間質(zhì)量損失率均逐漸上升，涂膜處理的圣女果質(zhì)量損失率明顯低于CK，差異顯著（P<0.05），殼聚糖-牛蒡提取液（T3）處理的圣女果效果優(yōu)于殼聚糖（T1），但差異不顯著（P>0.05）。殼聚糖涂膜能抑制果實(shí)的蒸騰作用和呼吸作用[19]，殼聚糖添加牛蒡提取液后對(duì)果實(shí)質(zhì)量損失率的抑制效果更明顯，因?yàn)閺?fù)合膜透氣性改變，對(duì)果實(shí)呼吸作用的抑制更理想，另有研究表明，提取液中多酚類物質(zhì)可以使細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)變性，造成細(xì)胞膜通透性下降[21]，降低了蒸騰作用造成的水分揮發(fā)。

圖2 圣女果貯藏期間質(zhì)量損失率的變化

2.2.3 不同處理對(duì)圣女果貯藏期可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響。

可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)直接影響著圣女果的風(fēng)味，果實(shí)采后成熟期會(huì)產(chǎn)生有機(jī)酸，而呼吸作用又不斷地消耗有機(jī)酸，所以一般情況下貯藏前期可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降緩慢，果實(shí)后熟后開始明顯下降。由圖3可知，各涂膜處理的圣女果可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯高于CK，與CK相比，殼聚糖-牛蒡提取液（T3）對(duì)圣女果可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降的抑制效果最明顯，差異顯著（P<0.05），殼聚糖（T1）與牛蒡提取液（T2）對(duì)圣女果可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響基本一致，無顯著差異（P>0.05）。這說明3種涂膜均能抑制圣女果可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，殼聚糖-牛蒡提取液抑制效果最佳。

圖3 圣女果在貯藏期間可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

2.2.4 不同處理對(duì)圣女果貯藏期VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響。

VC是果蔬中重要的營養(yǎng)成分，具有抗氧化性可以減緩果實(shí)的衰老。由圖4可知，圣女果采后成熟期間不斷生成VC所以含量上升，但后期因VC氧化分解又開始下降。對(duì)照（CK）圣女果VC含量從第4天開始快速下降，而涂膜處理的圣女果VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)在6～8 d才開始下降且速度都比CK慢，說明3種凃液均能延長圣女果的采后成熟期、抑制VC氧化分解。牛蒡提取液（T2）與殼聚糖（T1）對(duì)圣女果VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降的抑制效果基本一致（P>0.05），貯藏至8 d時(shí)，T3處理的圣女果VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)是CK的2.1倍，構(gòu)成極顯著差異（P<0.01）。牛蒡提取液中的多糖、酚類具有強(qiáng)抗氧化物且優(yōu)于殼聚糖，這些抗氧化物發(fā)揮作用，減緩了果實(shí)的VC被氧化，將其與殼聚糖共混后抗氧化性、抑菌性和對(duì)呼吸作用的抑制明顯提升，能有效延長果實(shí)采后成熟期、抑制VC被氧化分解。

圖4 圣女果在貯藏期間VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

2.2.5 不同處理對(duì)圣女果貯藏期丙二醛（MDA）含量的影響。

在果實(shí)貯藏期間，細(xì)胞膜脂被過氧化產(chǎn)生丙二醛（MDA），MDA含量越多說明果實(shí)被過氧化損傷程度越大，所以MDA含量是反映圣女果采后生理生化的重要指標(biāo)。從圖5可看出，各處理圣女果的MDA質(zhì)量分?jǐn)?shù)均逐漸增加，涂膜處理的圣女果 MDA 含量均低于 CK，殼聚糖-牛蒡提取液（T3）處理的圣女果MDA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，與 CK 之間差異極顯著（P<0.01），殼聚糖（T1） 與牛蒡提取液（T2）處理的圣女果MDA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化基本一致，無顯著差異（P>0.05）。這說明殼聚糖及牛蒡提取液都能抑制圣女果MDA產(chǎn)生，兩者的復(fù)合液抑制效果更明顯，可能因?yàn)榕］蛱崛∫旱目寡趸詢?yōu)于殼聚糖，兩者共混后抗氧化性增強(qiáng)，并且提升過氧化物酶活性降低膜脂過氧化[22]，減緩了細(xì)胞的氧化損傷。

圖5 圣女果在貯藏期間丙二醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

42卷20期 張華超等 殼聚糖及牛蒡提取液在圣女果保鮮中的應(yīng)用研究

3 結(jié)論

對(duì)試驗(yàn)各指標(biāo)分析后得出，牛蒡提取液及殼聚糖單獨(dú)作用都可以減緩質(zhì)量損失率、丙二醛（MDA）的增加和可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的降低。其中牛蒡提取液在抑制果實(shí)因生化反應(yīng)造成的損失方面效果明顯，因?yàn)榕］蛱崛∫簾o法形成薄膜，只能通過抗氧化和抑菌性來實(shí)現(xiàn)保鮮效果，其濃度在0.09～0.12 g/ml范圍內(nèi)效果最佳。將殼聚糖與牛蒡提取液復(fù)合進(jìn)行涂膜，延長果實(shí)采后成熟期，提高過氧化物酶活性，降低呼吸作用強(qiáng)度，減緩VC、可滴定酸、可溶固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的下降，保鮮效果明顯優(yōu)于單液。在進(jìn)行保鮮試驗(yàn)前制備了殼聚糖-牛蒡提取物復(fù)合膜并對(duì)其性能進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果顯示，復(fù)合膜的抗菌性和抗氧化性很高，抗拉強(qiáng)度高但斷裂伸長率較低，透氣性與滲透性適于果蔬保鮮，可以通過添加改性劑來提高復(fù)合膜的柔韌性從而進(jìn)一步提高果實(shí)硬度。

參考文獻(xiàn)

[1]

ISLAM A，SULTANA M S，PARVIN F，et al.Effective γradiation dose on chitosan for preservation of mangoes （Mangifera indica）[J].Jahangirnagar University Environmental Bulletin，2013，2：35-40.

[2] 宋賢良，葉盛英，黃葦，等.納米 TiO2/玉米淀粉復(fù)合涂膜對(duì)圣女果保鮮效果的研究[J].食品科學(xué)，2010（12）：255-259.

[3] 杜永忠，平雪良，何佳唯.圣女果表面缺陷檢測(cè)與分級(jí)系統(tǒng)研究[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2013，44（S1）：194-199.

[4] 郭叢珊，張麗葉.含茶多酚大豆分離蛋白抗菌膜的制備及其性能和保鮮效果[J].北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，38（4）：104-109.

[5] 周凝，龍淦華，沈培奇.國內(nèi)外葉類蔬菜貯藏保鮮技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（15）：6897-6899，6901.

[6] 馬超，王艷穎，金龍嬌，等.不同貯藏溫度下圣女果營養(yǎng)成分變化的研究[J].保鮮與加工，2012，12（4）：7-9.

[7] 裴璐，于江，羅磊，等.MAP 下圣女果貨架壽命的影響因素研究[J].包裝工程，2012，33（13）：18-21.

[8] 劉美迎，周會(huì)玲，吳主蓮，等.納他霉素復(fù)合涂膜劑對(duì)葡萄保鮮效果的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28（10）：259-266.

[9] 魏巖梅，陳曉燕.圣女果氣調(diào)保鮮包裝技術(shù)研究[J].中國包裝工業(yè)，2006（12）：58-60.

[10] WU S.Effect of chitosan based edible coating on preservation of white shrimp during partially frozen storage[J].International Journal of Biological Macromolecules，2014，65（6）：325-328.

[11] ZHANG S，YU Y，XIAO C，et al.Effect of ultraviolet irradiation combined with chitosan coating on preservation of jujube under ambient temperature[J].LWTFood Science and Technology，2014，57（2）：749-754.

[12] YAN Y，WANG M，LU Y.Research progress of chitosan film in food preservation [J].Guizhou Agricultural Sciences，2012，9：60.

[13] 龐凌云，李瑜，祝美云，等.殼聚糖大豆分離蛋白復(fù)合膜對(duì)圣女果涂膜保鮮效果研究[J].食品科學(xué)，2009（20）：426-429.

[14] 李亞娜，李瑞勇.殼聚糖涂膜對(duì)圣女果的保鮮性能研究[J].包裝與食品機(jī)械，2011，29（3）：9-11.

[15] 張立華，張?jiān)芑?，?石榴皮提取液對(duì)草莓的保鮮效果[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010（2）：361-365.

[16] 陳世雄，陳靠山.牛蒡根化學(xué)成分及活性研究進(jìn)展[J].食品與藥品，2010，12（7）：281-285.

[17] HAGHI G，HATAMI A，MEHRAN M.UPLC and HPLC of caffeoyl esters in wild and cultivated Arctium lappa L[J].Food Chemistry，2013，138（1）：321-326.

[18] 胡喜蘭，許瑞波，陳宇.牛蒡葉多糖的提取及生物活性研究[J].食品科學(xué)，2013，34（2）：78-82.

[19] 王海燕，楊峻山.牛蒡子化學(xué)成分的研究[J].藥學(xué)學(xué)報(bào)，1993，28（12）：911-917.

[20] 建康，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.

[21] LI F M，ZHOU Q X，LI W X，et al.Effect of clove extract and chitosan compound on strawberry freshkeeping[J].Jounal of Qingdao Agricultural University，2008，25（4）：298-300.

[22] 紀(jì)淑娟，馬超，周倩，等.藍(lán)莓果實(shí)貯藏期間軟化及相關(guān)指標(biāo)的變化[J].食品科學(xué)，2013，34（12）：341-345.