于軍香，鄭亞琴，房克艷

（臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東 臨沂 276005）

殼聚糖涂膜結(jié)合冰溫貯藏對(duì)藍(lán)莓活性成分及抗氧化活性的影響

于軍香，鄭亞琴，房克艷

（臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東 臨沂 276005）

以藍(lán)莓為試材，研究冷藏、殼聚糖涂膜、冰溫和殼聚糖涂膜結(jié)合冰溫貯藏對(duì)藍(lán)莓活性成分含量及抗氧化活性的影響。結(jié)果表明，與直接冷藏相比，殼聚糖涂膜、冰溫以及殼聚糖涂膜結(jié)合冰溫貯藏都能有效延緩藍(lán)莓果實(shí)貯藏過(guò)程中總花色苷、VC、總酚和總黃酮含量的下降，藍(lán)莓果實(shí)中總花色苷、總酚和總黃酮含量與1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力之間均呈顯著正相關(guān)，能更好地保持藍(lán)莓的抗氧化活性。而殼聚糖涂膜結(jié)合冰溫貯藏的效果優(yōu)于單獨(dú)采用冰溫或殼聚糖涂膜貯藏。因此，殼聚糖涂膜結(jié)合冰溫貯藏能較好地保持藍(lán)莓活性成分含量及抗氧化活性，是一種較為有效的藍(lán)莓貯藏方法。

藍(lán)莓；殼聚糖涂膜；冰溫貯藏；活性成分；抗氧化活性

藍(lán)莓，學(xué)名越橘，其果肉細(xì)膩，酸甜可口并含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，包括抗氧化物，靴酸、葉酸、抗菌成分和豐富的膳食纖維等；其果實(shí)內(nèi)所特有的藍(lán)莓花青素等物質(zhì)具有提高視力、抗衰老和防癌等功效，因此常被譽(yù)為“21世紀(jì)功能性保健漿果”［1］。藍(lán)莓成熟期在6—8月的高溫多雨季節(jié)，而且其果實(shí)為漿果，柔軟多汁，易感染真菌而腐爛，不利于貯存，因此研究藍(lán)莓的貯藏保鮮技術(shù)對(duì)于整個(gè)藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

冰溫保鮮技術(shù)源于20世紀(jì)70年代初，是指在冰點(diǎn)溫度范圍內(nèi)貯藏鮮活食品［2］。冰溫貯藏優(yōu)于普通冷藏及氣調(diào)貯藏的優(yōu)點(diǎn)在于不會(huì)破壞細(xì)胞組織，可以有效抑制各種酶活性的變化和有害微生物活動(dòng)；延長(zhǎng)食品貨架期，顯著提高其食用品質(zhì)。該技術(shù)已在葡萄［3］、蘋(píng)果［4］、柿［5］、櫻桃［6］、獼猴桃和香梨［7］、冬棗［8］、荔枝［9］及西蘭花［10］等果蔬貯藏方面有所研究。

殼聚糖具有良好的成膜性，可在果蔬表面形成透明半透膜，進(jìn)而抑制果蔬呼吸，延緩衰老；還可使果蔬表面?zhèn)谀舅ɑ?，提高其抗病能力。此外，殼聚糖還具有抑菌、提高果蔬光澤度、改善其感官品質(zhì)的作用［11］。美國(guó)、加拿大等國(guó)家從20世紀(jì)80年代就對(duì)殼聚糖的保鮮作用進(jìn)行了系統(tǒng)研究［12-14］。近年來(lái)，殼聚糖涂膜保鮮研究已用于番茄［15］、芒果［16］、桃［17］、梨［18］、草莓［19］、臍橙等［20］。

目前，鮮見(jiàn)將殼聚糖結(jié)合冰溫處理貯藏藍(lán)莓的研究。本實(shí)驗(yàn)以藍(lán)莓為試材，測(cè)定藍(lán)莓的冰點(diǎn)溫度，并在（4±1） ℃冷藏、冰溫、殼聚糖涂膜及殼聚糖涂膜結(jié)合冰溫貯藏條件下，于不同貯藏期取樣測(cè)定藍(lán)莓果實(shí)中總花色苷、VC、總酚和總黃酮含量的變化，并測(cè)試代表抗氧化活性的1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical，DPPH）自由基清除能力。研究殼聚糖涂膜結(jié)合冰溫貯藏藍(lán)莓的可行性，為進(jìn)一步探討殼聚糖涂膜結(jié)合冰溫貯藏在藍(lán)莓采后貯藏保鮮中應(yīng)用的可行性及優(yōu)越性提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

藍(lán)莓：于2014年6月10日清晨采于山東省臨沂市博海藍(lán)莓開(kāi)發(fā)有限公司藍(lán)莓基地，果實(shí)八成熟、無(wú)病蟲(chóng)害、果粉基本完整，常溫1.5 h運(yùn)回臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，在運(yùn)輸過(guò)程中采用泡沫箱包裝以免機(jī)械損傷。

殼聚糖（脫乙酰度不小于90%，黏度200 cP） 濟(jì)南海得貝海洋生物工程有限公司；抗壞血酸、2，6-二氯酚靛鈉、草酸、碳酸氫鈉、氫氧化鈉（均為分析純） 萊陽(yáng)市康德化工有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

723型可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海菁華科技儀器有限公司；SPX-250B-Z型生化培養(yǎng)箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；FA2004電子分析天平 上海恒平科學(xué)儀器有限公司；JJ-2型組織搗碎機(jī) 江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；TDL-4000C低速臺(tái)式大容器離心機(jī)上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.3方法

1.3.1樣品處理

將運(yùn)回的藍(lán)莓果實(shí)用低密度聚乙烯塑料食品包裝盒進(jìn)行分裝（125 g/盒），先在（4±1）℃條件下預(yù)冷4 h，以去除藍(lán)莓果實(shí)的田間熱。處理后的藍(lán)莓果實(shí)隨機(jī)分為4 個(gè)組，每組設(shè)3 個(gè)重復(fù)，每個(gè)處理10 盒：1組為對(duì)照，貯藏溫度為（4±1）℃；2組為殼聚糖涂膜貯藏，將殼聚糖溶解于2 mol/L的醋酸中，先充分浸泡，再攪拌，直至充分溶解。然后用1 mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至5.5～5.8，配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的殼聚糖-醋酸溶液。將藍(lán)莓放入溶液中處理5 min。取出晾干后貯藏于（4±1）℃；3組為冰溫貯藏，于冰溫庫(kù)（－1.6±0.5）℃貯藏；4組為殼聚糖涂膜結(jié)合冰溫貯藏，用1.5%的殼聚糖-醋酸溶液處理5 min后晾干，于冰溫條件下貯藏，貯藏溫度為（－1.6±0.5）℃。貯藏期間，每隔5 d測(cè)量1 次各指標(biāo)，至藍(lán)莓果實(shí)表面出現(xiàn)霉點(diǎn)終止實(shí)驗(yàn)。

1.3.2指標(biāo)測(cè)定

總花色苷含量的測(cè)定：采用比色法［21］；VC含量的測(cè)定：采用2，6-二氯酚靛酚滴定法；總酚含量的測(cè)定：采用Folin-Ciocalteu比色法［22］；總黃酮含量的測(cè)定：采用分光光度法［23］；DPPH自由基清除能力的測(cè)定：采用分光光度法［24］；藍(lán)莓冰點(diǎn)溫度的測(cè)定：取一定量的藍(lán)莓樣品研碎取汁裝入小試管，插入熱電阻并固定，放－18 ℃進(jìn)行凍結(jié)，由溫度自動(dòng)監(jiān)測(cè)記錄儀按每5 s記錄1 次溫度，繪制曲線(xiàn)，當(dāng)溫度下降到0 ℃以下輕微回升，隨后變化緩慢或停止時(shí)的溫度即為藍(lán)莓果的冰點(diǎn)溫度［25］。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17.0數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)測(cè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1藍(lán)莓果實(shí)的冰點(diǎn)溫度

圖1　藍(lán)莓果實(shí)的凍結(jié)曲線(xiàn)Fig.1　Freezing cure of blueberry fruits

如圖1所示，藍(lán)莓果實(shí)汁液的溫度隨時(shí)間延長(zhǎng)不斷下降，直至－4.2 ℃時(shí)突然回至－1.7 ℃，并出現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定，這是因?yàn)樗{(lán)莓凍結(jié)釋放出潛熱，從而造成溫度的上升，其回升后的溫度即為藍(lán)莓的凍結(jié)溫度。1 200 s后藍(lán)莓果實(shí)汁液的溫度則又開(kāi)始下降。經(jīng)測(cè)試得到藍(lán)莓的凍結(jié)溫度為－1.7 ℃，將溫度上調(diào)0.1 ℃，藍(lán)莓果實(shí)溫度為－1.6 ℃，此時(shí)受凍果實(shí)基本復(fù)原。為此，采用－1.6 ℃作為藍(lán)莓冰溫貯藏的溫度。

2.2貯藏期間藍(lán)莓中總花色苷含量的變化

圖2　不同處理對(duì)藍(lán)莓中總花色苷含量的影響Fig.2　Effects of different treatments on the total content of anthocyanins in blueberry fruits

藍(lán)莓中富含花色苷，研究表明花色苷對(duì)眼睛有良好的保健功能，能夠恢復(fù)眼疲勞及提高夜間視力。貯藏期間各溫度條件下，藍(lán)莓果實(shí)中總花色苷的含量呈先上升后下降的趨勢(shì)（圖2），這是因?yàn)殡S著藍(lán)莓果實(shí)成熟度的增加，總花色苷含量逐漸升高，完全成熟之后總花色苷又被分解而含量下降。

在貯藏初期，溫度高有助于花色苷總量的積累，故貯藏初期對(duì)照組藍(lán)莓總花色苷含量增加較快，冷藏、殼聚糖涂膜、冰溫和殼聚糖結(jié)合冰溫處理總花色苷含量出現(xiàn)峰值的時(shí)間分別為15、15、20、20 d，到達(dá)峰值之后含量明顯下降。各處理貯藏結(jié)束后的花色苷含量比其峰值分別降低了47.1%、46.2%、43.6%和42.1%。說(shuō)明冰溫貯藏可以延緩總花色苷含量的減少，從而很好地維持果實(shí)的保健功能，且殼聚糖結(jié)合冰溫處理總花色苷含量下降速率最小，效果更佳。

2.3貯藏期間藍(lán)莓中VC含量的變化

圖3　不同處理對(duì)藍(lán)莓中VC含量的影響Fig.3　Effects of different treatments on the content of vitamin C in blueberry fruits

在藍(lán)莓的貯藏過(guò)程中，隨著VC的不斷降解，其含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減少（圖3），殼聚糖涂膜和冰溫貯藏藍(lán)莓VC含量下降速率低于冷藏的對(duì)照果實(shí)。與實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)比較，冷藏條件下貯藏30 d時(shí)VC含量下降了50.7%；殼聚糖涂膜貯藏50 d時(shí)VC含量下降了49.7%；貯藏60 d時(shí)冰溫和殼聚糖涂膜結(jié)合冰溫處理VC含量分別下降了48.4%和46.4%。由此看來(lái)，殼聚糖涂膜結(jié)合冰溫貯藏藍(lán)莓的VC含量下降最小，在一定程度上延緩了藍(lán)莓中VC的分解，更好地保持了藍(lán)莓的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

2.4貯藏期間藍(lán)莓中總酚含量的變化

圖4　不同處理對(duì)藍(lán)莓中總酚含量的影響Fig.4　Effects of different treatments on the total content of phenols in blueberry fruits

在藍(lán)莓的貯藏過(guò)程中，藍(lán)莓果實(shí)中總酚的含量呈先上升后下降的趨勢(shì)（圖4）。對(duì)照組總酚含量增加最快，含量比實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)增加了29.3%，而殼聚糖涂膜、冰溫、殼聚糖結(jié)合冰溫處理下，其含量分別比實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)增加了22.9%、23.1%和23.0%；出現(xiàn)峰值的時(shí)間分別為20、25、30、30 d；貯藏結(jié)束時(shí)，對(duì)照組總酚含量比實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)降低了26.2%，而殼聚糖涂膜、冰溫、殼聚糖結(jié)合冰溫處理后，含量分別比實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)降低了22.2%和21.0%和19.3%?？梢钥闯霰鶞靥幚砜梢杂行б种瓶偡雍康慕档停貏e是殼聚糖結(jié)合冰溫處理，可以很好地保持藍(lán)莓中總酚的含量，在藍(lán)莓貯藏中起到了較好的效果。

2.5貯藏期間藍(lán)莓中總黃酮含量的變化

圖5　不同處理對(duì)藍(lán)莓中總黃酮含量的影響Fig.5　Effects of different treatments on the total content of flavonoids in blueberry fruits

由圖5可知，在貯藏期間，不同條件下，藍(lán)莓中總黃酮含量均呈先上升后下降的趨勢(shì)。對(duì)照組總黃酮含量增加最快，含量比實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)增加了16.3%，而殼聚糖涂膜、冰溫、殼聚糖結(jié)合冰溫處理組含量分別比實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)增加了15.7%、16.1%和16.2%；出現(xiàn)峰值的時(shí)間分別為15、25、25、25 d；而在貯藏結(jié)束時(shí)，對(duì)照組果實(shí)總黃酮含量比實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)降低了20.7%，而殼聚糖涂膜、冰溫和殼聚糖結(jié)合冰溫處理組含量分別比實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)降低了19.2%、18.4%和18.0%。說(shuō)明冰溫和殼聚糖結(jié)合冰溫處理可以減緩藍(lán)莓果實(shí)總黃酮含量的減少，殼聚糖結(jié)合冰溫處理效果更佳。

2.6不同處理對(duì)藍(lán)莓清除DPPH自由基能力的影響

圖6　貯藏期間藍(lán)莓果實(shí)抽提物清除DPPH自由基能力的變化Fig.6　Effect of storage for 60 days on the DPPH radical scavenging activity of blueberry fruit extract

由圖6可知，對(duì)照組的藍(lán)莓貯藏前20 d DPPH自由基清除率增加較快，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，又迅速下降；而殼聚糖涂膜和冰溫貯藏的果實(shí)，前30 d雖對(duì)DPPH自由基清除率增加較慢，但在整個(gè)貯藏期間果實(shí)的DPPH自由基清除率下降較慢，能始終維持在相對(duì)較高水平。殼聚糖結(jié)合冰溫處理果實(shí)貯藏初期DPPH自由基清除率增加最快，后期則降低較慢，且貯藏時(shí)間也明顯延長(zhǎng)。冷藏、殼聚糖涂膜、冰溫和殼聚糖結(jié)合冰溫處理后，貯藏20 d的DPPH自由基清除率分別比實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)增加了8.0%、8.1%、8.3%和9.5%；而在貯藏結(jié)束，各處理的DPPH自由基清除率分別比實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)降低了13.9%、8.7%、8.4%和7.6%。因此，殼聚糖結(jié)合冰溫貯藏更好地體現(xiàn)了冰溫保鮮技術(shù)的優(yōu)越性。

2.7抗氧化成分與清除DPPH自由基能力的相關(guān)性

采用SPSS 17.0數(shù)據(jù)處理軟件，分析不同貯藏條件下藍(lán)莓果實(shí)中總花色苷、總酚和總黃酮含量及其對(duì)DPPH自由基清除能力之間的相關(guān)性，見(jiàn)表1。

表1　不同條件下總花色苷、總酚和總黃酮含量與DPPH自由基的清除能力相關(guān)性Table1　Correlation analysis of TA， TF and TP contents and DPPH radical scavenging capacity

在不同貯藏條件下，隨著藍(lán)莓果實(shí)中總花色苷、總酚和總黃酮含量的變化，藍(lán)莓清除DPPH自由基的能力也有相應(yīng)變化。在同一貯藏條件下，總花色苷、總酚和總黃酮含量與DPPH自由基的清除能力之間均呈正相關(guān)（P＜0.05）。

3　討論與結(jié)論

冰溫技術(shù)是一種物理保鮮方法，可以有效地抑制果蔬的的呼吸和水分蒸發(fā)作用，從而延緩新陳代謝，降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失，是保存果蔬原有風(fēng)味、口感和新鮮度的強(qiáng)有力的方法之一，為冷藏事業(yè)拓寬了新的領(lǐng)域。冰溫貯藏比冷藏效果更優(yōu)，因?yàn)樵诒鶞貤l件下，生物細(xì)胞為了防止凍結(jié)和過(guò)量失水，會(huì)不斷地從體內(nèi)分泌大量不凍液以降低冰點(diǎn)，組成不凍液的主要是蛋白質(zhì)、氨基酸、葡萄糖和高級(jí)醇等物質(zhì)，這些物質(zhì)與果蔬的品質(zhì)和風(fēng)味密切相關(guān)［26］。冰溫技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展，對(duì)冰溫貯藏、冰溫后熟、冰溫干燥及冰溫流通等系列設(shè)備及相關(guān)行業(yè)的工程技術(shù)人員，提出了新的研究課題，同時(shí)也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。殼聚糖涂膜作為一種天然高分子多聚糖，具有改變病原菌細(xì)胞膜的通透性、流動(dòng)性和抗菌殺菌作用；殼聚糖涂膜可抑制果蔬呼吸代謝和水分散失，延緩其組織和結(jié)構(gòu)的衰老，使果實(shí)保持良好的貯藏品質(zhì)［27］。果蔬經(jīng)殼聚糖處理后其表面可形成透明薄膜，與外界的氣體交換受限，使其內(nèi)部高CO2而低O2，從而通過(guò)抑制各種需氧代謝途徑延緩果蔬營(yíng)養(yǎng)成分的分解，保持其品質(zhì)。研究表明，荔枝［27］、冬棗［28］等經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的殼聚糖涂膜貯藏后可延緩花色苷、VC和總酚含量的降低。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的殼聚糖涂膜處理可明顯抑制藍(lán)莓果實(shí)總花色苷、VC、總酚和總黃酮含量的降低，提高藍(lán)莓的抗氧化活性。同時(shí)在本實(shí)驗(yàn)條件下，藍(lán)莓冷藏貯藏期為30 d，而殼聚糖結(jié)合冰溫處理的貯藏期為60 d，較普通冷藏延長(zhǎng)30 d，這與前人的研究結(jié)果一致。

DPPH自由基是一類(lèi)相對(duì)比較穩(wěn)定的自由基。有研究［29］表明天然抗氧化物質(zhì)清除DPPH自由基的能力可以在一定程度上反映其清除自由基的總能力。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著藍(lán)莓果實(shí)中總花色苷、總酚和總黃酮含量的變化，藍(lán)莓清除DPPH自由基的能力也有相應(yīng)變化。在同一貯藏條件下，總花色苷、總酚和總黃酮含量與DPPH自由基的清除能力呈正相關(guān)，說(shuō)明花色苷、酚類(lèi)和黃酮類(lèi)物質(zhì)在藍(lán)莓果實(shí)抗氧化體系中發(fā)揮了重要作用，這與李春陽(yáng)等［24］的研究結(jié)論相符。利用殼聚糖涂膜結(jié)合冰溫技術(shù)對(duì)藍(lán)莓進(jìn)行保鮮，能使藍(lán)莓果實(shí)中的活性成分含量和抗氧化活性始終維持在一個(gè)相對(duì)較高的水平，且安全無(wú)毒，操作簡(jiǎn)單，是一種推廣價(jià)值很高的的藍(lán)莓保鮮方式。

本實(shí)驗(yàn)只研究了不同貯藏條件對(duì)藍(lán)莓總花色苷、VC、總酚和總黃酮含量的影響，對(duì)于其他活性成分及抗氧化活性的影響還有待于進(jìn)一步研究。另外，冰溫處理對(duì)殼聚糖涂膜結(jié)構(gòu)和果實(shí)質(zhì)量損失是否有影響、殼聚糖處理的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和處理時(shí)間以及應(yīng)用和推廣，還需要做進(jìn)一步的工作。

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Effect of Chitosan Coating Combined with Freezing-Point Storage on Active Compounds and Antioxidant Capacity of Blueberry Fruits

YU Junxiang， ZHENG Yaqin， FANG Keyan
（College of Life Sciences， Linyi University， Linyi 276005， China）

This study was performed to investigate the effect of refrigeration， and freezing-point storage and chitosan coating individually or in combination with each other on active components and antioxidant activity of blueberries. The results showed that all freezing-point storage， chitosan coating and their combination effectively retarded the decrease in total anthocyanins， vitamin C， total phenols and flavonoids and maintained antioxidant capacity in blueberries compared with the control （direct refrigeration）. There were positive correlations of 1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical （DPPH） scavenging capacity with the contents of total anthocyanins， total phenols and total flavonoids. The combined treatment was more effective than either treatment alone. Therefore， chitosan coating combined with freezing-point storage can be the method of choice for maintaining active components and antioxidant capacity of blueberries.

blueberry； chitosan coating； freezing-point storage； active compounds； antioxidant capacity

TS255.1

A

1002-6630（2015）14-0271-05

10.7506/spkx1002-6630-201514051

2015-01-02

山東省水果創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（SDAIT-03-021-19）；臨沂市重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目（201211010）；臨沂大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201410452173）

于軍香（1976—），女，講師，碩士，研究方向?yàn)閳@藝產(chǎn)品貯藏加工。E-mail：yujunxiang@lyu.edu.cn