祖未希，梁雅琪，李晨*

（1.太原旅游職業(yè)學(xué)院，山西 太原 030032；2.山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西 太原 030006）

巨峰葡萄是我國(guó)種植面積廣泛的葡萄種類，因其顆粒大、水分高、顏色黑紫、口感甘甜，深受消費(fèi)者青睞。然而，因皮薄、水分高、糖分高，巨峰葡萄易腐敗，是公認(rèn)的不易儲(chǔ)存的葡萄品種[1]。25℃下巨峰葡萄貯藏4 d～5 d極易腐敗變質(zhì)，造成經(jīng)濟(jì)損失，因此，對(duì)巨峰葡萄保鮮技術(shù)的研究具有重要意義。

酒糟是高粱、大米等釀酒原材料釀酒后剩余的殘?jiān)?，是酒行業(yè)最多的副產(chǎn)物，酒糟的精深加工及高值開發(fā)是釀酒行業(yè)面臨的一個(gè)重要問題。酒糟中含有蛋白質(zhì)、粗纖維、粗淀粉、無(wú)氮浸出物和微量元素等多種成分[2-3]。研究發(fā)現(xiàn)酒糟蛋白中以醇溶蛋白含量最高，可占總蛋白含量的（40.45±0.75）%。酒糟醇溶蛋白（prolamin from distiller's grains，PDG）中疏水性氨基酸含量高，二級(jí)結(jié)構(gòu)以α-螺旋為主、耐熱性好[4]，具有高疏水性、高穩(wěn)定性及良好的膠凝能力和自組裝性，在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域有較大的應(yīng)用潛力[5]。目前對(duì)玉米醇溶蛋白（zein）的研究較為廣泛，例如，用zein和大豆蛋白制成的復(fù)合膜包裝橄欖油，可極大地減緩橄欖油氧化和酸敗的速度[6]；zein還可用于果蔬的涂膜保鮮，延長(zhǎng)食品的貨架期[7]；Hoffman等[8]制備了一種含zein、乳酸鏈球菌肽和月桂酸的抗菌復(fù)合膜，對(duì)單增李斯特菌和腸炎沙門氏菌有明顯抑制作用。然而，目前尚未見有關(guān)酒糟醇溶蛋白應(yīng)用的報(bào)道。微生物侵染及氧化反應(yīng)等均是食品腐敗變質(zhì)的重要原因，因此許多抗氧化劑及抑菌劑被用于食品保鮮，如重要的天然抗氧化劑抗壞血酸（vitamin C，VC）、世界衛(wèi)生組織唯一批準(zhǔn)的食用級(jí)天然抗菌肽——乳酸鏈球菌肽（nisin）[9]，以及來(lái)源豐富、價(jià)格低廉、具有良好成膜性的綠色食品保鮮劑殼聚糖[10]等。

本試驗(yàn)以白酒糟醇溶蛋白和殼聚糖為基本成分制備添加nisin和抗壞血酸的復(fù)合涂膜保鮮劑，應(yīng)用于葡萄保鮮，通過失重率、還原糖含量、可滴定酸含量、可溶性固形物含量和丙二醛含量等指標(biāo)，評(píng)價(jià)白酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)葡萄的保鮮效果，以期為酒糟的綜合利用與開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

巨峰葡萄：市售，選擇無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械損傷、成熟度一致的果實(shí)；白酒糟：山西省汾酒集團(tuán)；VC、3，5-二硝基水楊酸試劑盒：北京索萊寶科技有限公司；石英砂、殼聚糖（黏度 200 mPa·s～400 mPa·s，分子質(zhì)量161.14，脫乙酰度90%）：山東西亞化學(xué)股份有限公司；nisin：蘇州卓鑫生物科技有限公司；三氯乙酸、硫代巴比妥酸、甘油、酚酞、高嶺土、草酸：生工生物工程（上海）股份有限公司。所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

KQ-250B超聲清洗儀：昆山市超聲有限公司；TU-1810紫外分光光度計(jì)：上海美譜達(dá)儀器有限公司；HC-2518R高速冷凍離心機(jī)：安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；TMS-Pro質(zhì)構(gòu)儀：北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司；101-2AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱：天津市泰斯特儀器有限公司；FA-25高速組織勻漿機(jī)：上海弗魯克科技發(fā)展有限公司；PLA-1手持折光儀：日本愛拓公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 酒糟醇溶蛋白的提取

取干燥粉碎后的酒糟，按照1∶10（g/mL）料液比加入70%乙醇，調(diào)節(jié)pH值至10.0，超聲輔助（250 W、50℃）提取30 min后離心（8 000 r/min，30 min），取上清液。重復(fù)提取3次，合并上清液。用Lowry法測(cè)定上清蛋白濃度[11]，計(jì)算提取率。用2 mol/L鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3.4，加入等體積蒸餾水，4℃靜置12 h后，8 000 r/min離心30 min，將沉淀冷凍干燥后得到酒糟醇溶蛋白[12]。

1.3.2 涂膜保鮮液的制備

準(zhǔn)確稱取0.04 g nisin和0.25 g VC溶于20 mL 2%殼聚糖溶液中，邊攪拌邊加入200 μL甘油。然后加入80 mL 5 mg/mL酒糟醇溶蛋白溶液，繼續(xù)攪拌20 min后制得保鮮膜液。將葡萄連梗剪下，在保鮮膜液中浸沒5 s，置于托盤中，標(biāo)記為A組。在25℃條件下貯藏9d，并測(cè)定貯藏過程中葡萄的理化指標(biāo)。試驗(yàn)設(shè)置2組對(duì)照，即未涂膜組（CK1組）和不加PDG的2%殼聚糖涂膜組（CK2組），以評(píng)價(jià)PDG的作用。

1.3.3 失重率的測(cè)定

采用稱重法測(cè)定葡萄的失重率[13]。每2 d對(duì)各組葡萄樣品進(jìn)行稱量，記錄葡萄質(zhì)量的變化，按公式（1）計(jì)算失重率。

式中：W為失重率，%；M0為葡萄的初始質(zhì)量，g；M1為取樣當(dāng)天葡萄的質(zhì)量，g。

1.3.4 硬度測(cè)定

用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定葡萄硬度。測(cè)定參數(shù)：針形探頭，測(cè)前和回程速度均為60 mm/min，起始力0.05 N，穿刺距離8 mm，樣品高度30 mm，每2 d測(cè)定1次葡萄的硬度[14]。每組平行測(cè)定3個(gè)樣品，計(jì)算平均值。

1.3.5 可滴定酸（titratable acid，TA）含量的測(cè)定

分別稱取A組、CK1組和CK2組葡萄樣品2.5 g，研磨后裝入25 mL容量瓶中，加蒸餾水定容至刻度，混勻后過濾。取濾液10 mL于燒杯中，加入酚酞指示劑2滴，用0.1 mol/L NaOH滴定溶液至淡紅色且30 s不變色，記錄NaOH溶液用量，按公式（2）計(jì)算可滴定酸含量[15]。

式中：TA為可滴定酸含量，%；V為樣品總體積，25 mL；C 為 NaOH 滴定液的濃度，0.1 mol/L；V1為滴定樣品液消耗NaOH溶液的體積，mL；V0為滴定蒸餾水消耗 NaOH 溶液的體積，mL；f為折算系數(shù)，0.075 g/mmol；Vs為滴定的濾液體積，10 mL；m為樣品質(zhì)量，2.5 g。

1.3.6 可溶性固形物含量測(cè)定

取20顆葡萄，榨汁后紗布過濾，使用折光儀測(cè)定可溶性固形物含量[16]。每組測(cè)3次，取平均值。每2 d取一次樣。

1.3.7 還原糖含量的測(cè)定

采用3，5-二硝基水楊酸法測(cè)定還原糖含量[17]。取去皮后樣品50 g，研磨至勻漿狀態(tài)，準(zhǔn)確稱取2.0 g果漿置于錐形瓶中，加入30 mL蒸餾水，沸水浴中加熱10 min。冷卻后轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶并定容。取1 mL溶液，加入3，5-二硝基水楊酸試劑，沸水浴加熱5 min，冷卻后測(cè)定540 nm處吸光度。配制并測(cè)定系列標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算得到回歸方程y=0.268 7x-0.005 9（R2=0.998 6），其中 y 為 540 nm 處吸光度，x為葡萄糖濃度（mg/mL），按照回歸方程計(jì)算樣品還原糖含量。

1.3.8 丙二醛含量的測(cè)定

將葡萄剪碎，準(zhǔn)確稱取1.0 g樣品，加入10 mL 10%三氯乙酸和少量石英砂研磨勻漿，8 000 r/min離心10 min。取上清液2 mL，加入2 mL 0.6%硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）溶液混勻，于沸水浴中反應(yīng)15 min，冷卻后4 000 r/min離心10 min取上清液，并分別測(cè) 450、532、600 nm 處的吸光度 A450、A532、A600，按公式（3）計(jì)算丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量[18]。

式中：MDA為丙二醛含量，μmol/g；V為提取液體積，mL；W為果實(shí)組織鮮重，g。

1.4 數(shù)據(jù)處理

各組試驗(yàn)取3個(gè)平行樣進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。使用Excel、SPSS等軟件分析數(shù)據(jù)、制圖。測(cè)定結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P<0.05為顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)葡萄外觀的影響

將不同處理組的葡萄在25℃條件下貯藏9 d，每2 d記錄1次葡萄的整體外觀，外觀變化見圖1。

圖1 酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)25℃貯藏葡萄外觀的影響Fig.1 Effect of prolamin emulsion coating on appearance of grapes during storage at 25℃

由圖1可知，第1天涂膜組葡萄比未涂膜組光澤明亮，貯藏第5天時(shí)，3組葡萄均未出現(xiàn)明顯失水皺縮現(xiàn)象，然而貯藏第9天時(shí)，未涂膜組葡萄出現(xiàn)大幅度失水現(xiàn)象，表皮皺縮，無(wú)光澤。殼聚糖涂膜組中有60%的葡萄表面失水皺縮，光澤度明顯下降，說(shuō)明殼聚糖薄膜可在一定程度上減緩葡萄的失水作用。復(fù)合涂膜組中只有10%的葡萄出現(xiàn)輕微失水狀態(tài)，光澤度好，表明PDG復(fù)合涂膜有效減緩了葡萄的蔫縮，對(duì)葡萄外觀的保持效果最佳。

2.2 酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)葡萄失重率的影響

失重率是評(píng)價(jià)水果是否新鮮的一個(gè)重要指標(biāo)。PDG復(fù)合涂膜對(duì)25℃貯藏葡萄失重率的影響見圖2。

圖2 酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)25℃貯藏葡萄失重率的影響Fig.2 Effect of prolamin emulsion coating on weight loss rate of grapes during storage at 25℃

由圖2可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各組葡萄的失重率均逐漸升高。從第1天到第9天，兩組涂膜組的失重率均小于未涂膜組。在貯藏第5天后，PDG復(fù)合涂膜組葡萄的失重率顯著小于殼聚糖涂膜組（P<0.05）。在貯藏第9天時(shí)，未涂膜組的失重率高達(dá)（18.76±0.59）%，而PDG復(fù)合涂膜組的失重率僅為（12.28±0.70）%，較未涂膜組顯著降低（P<0.05）。這一結(jié)果與海藻酸鈉和溶菌酶復(fù)合涂膜對(duì)馬陸葡萄貯藏的保鮮效果一致[19]。當(dāng)果實(shí)經(jīng)過涂膜處理后，保鮮膜液會(huì)在果實(shí)表面形成一層均勻的致密薄膜，這層膜對(duì)水分和氣體具有阻隔性，減緩了果實(shí)的水分散失和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗。

2.3 酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)葡萄硬度的影響

PDG復(fù)合涂膜對(duì)葡萄硬度的影響見圖3。

圖3 酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)25℃貯藏葡萄硬度的影響Fig.3 Effect of prolamin emulsion coating on hardness of grapes during storage at 25℃

由圖3可知，在25℃貯藏期間，各組葡萄的硬度均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。前3 d時(shí)，3組硬度沒有明顯差異。從第5天開始到貯藏后期，PDG復(fù)合涂膜組葡萄的硬度顯著高于未涂膜組（P<0.05）。貯藏第9天時(shí)未涂膜組、殼聚糖涂膜組、PDG復(fù)合涂膜組葡萄的硬度較第1天時(shí)分別降低了46.11%、38.46%和31.97%。果膠酶及纖維素酶的活性是影響水果成熟后硬度的一個(gè)重要因素。酶的活性越高，果肉軟化速度越快。貯藏后期未涂膜組果實(shí)硬度下降明顯，涂膜組下降速度相對(duì)緩慢，第9天時(shí)PDG復(fù)合涂膜組的硬度大于未涂膜組，表明PDG復(fù)合涂膜組可有效抑制葡萄的軟化過程。這一現(xiàn)象與前面的試驗(yàn)結(jié)果一致，未涂膜組失重率最高，而PDG復(fù)合涂膜組的失重率最低。據(jù)報(bào)道，抗菌肽殼聚糖復(fù)合膜液可較好地保持黃瓜的硬度[20]。這可能是涂膜處理后能抑制果實(shí)的呼吸作用，降低代謝速率及酶的活性，減緩軟化過程。PDG為疏水性蛋白，PDG復(fù)合膜的阻氣、阻水性比單一殼聚糖涂膜更強(qiáng)，保鮮效果也更好。

2.4 酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)葡萄可滴定酸含量的影響

可滴定酸是影響果實(shí)風(fēng)味的一個(gè)重要因素。圖4為PDG復(fù)合涂膜對(duì)葡萄可滴定酸含量的影響。

圖4 酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)25℃貯藏葡萄可滴定酸含量的影響Fig.4 Effect of prolamin emulsion coating on titratable acid content of grapes during storage at 25℃

由圖4可知，在前3 d時(shí)各組葡萄的可滴定酸含量均比較穩(wěn)定，但隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，未涂膜組的可滴定酸含量逐漸增加。相比于未涂膜組，殼聚糖涂膜組和PDG復(fù)合涂膜組的可滴定酸含量整體變化較緩慢。貯藏第9天時(shí)，未涂膜組的可滴定酸含量較第1天增加了119.4%，殼聚糖涂膜組增加了75.2%，而PDG復(fù)合涂膜僅增加了50.7%。在貯藏結(jié)束時(shí)，PDG復(fù)合涂膜處理組的可滴定酸含量顯著低于未涂膜組（P<0.05），保鮮效果最好。未涂膜組葡萄在貯藏后期可滴定酸含量迅速上升，可能是由果實(shí)變質(zhì)引起。2個(gè)涂膜組在整個(gè)貯藏期間可滴定酸含量較為相近，這可能與其均含有保鮮成分殼聚糖有關(guān)[21]。

2.5 酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)葡萄可溶性固形物含量的影響

圖5為PDG復(fù)合涂膜對(duì)葡萄可溶性固形物含量的影響。

圖5 酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)25℃貯藏葡萄可溶性固形物含量的影響Fig.5 Effect of prolamin emulsion coating on soluble solids content of grapes during storage at 25℃

由圖5可知，本試驗(yàn)中3組樣品可溶性固形物含量在貯藏前5 d均無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。第7天時(shí)，殼聚糖涂膜組和PDG復(fù)合涂膜液處理組的可溶性固形物含量顯著高于未涂膜組（P＜0.05）。第9天時(shí)，PDG復(fù)合涂膜組可溶性固形物含量高于殼聚糖涂膜組（P＞0.05），顯著高于未涂膜組（P＜0.05）。研究發(fā)現(xiàn)，貯藏期間果實(shí)可溶性固溶物含量與多種因素有關(guān)，如生長(zhǎng)期間的光照強(qiáng)度、采摘時(shí)果實(shí)的成熟度、環(huán)境溫度、果實(shí)品種、代謝作用等[22]。未完全成熟的果實(shí)在采摘后仍可進(jìn)行部分多糖合成，使可溶性固形物含量增加，而呼吸代謝作用會(huì)消耗可溶性固形物。文獻(xiàn)報(bào)道未完全成熟的草莓在采摘3 d后可溶性固形物含量達(dá)到最高，后期，隨著貯藏期的延長(zhǎng)可溶性固形物含量降低[23]。同樣，用殼聚糖和佛手柑精油涂膜處理后的葡萄，在貯藏期間可溶性固形物含量呈現(xiàn)先小幅升高后降低的趨勢(shì)[22]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，3組樣品在貯藏期間可溶性固形物的含量呈下降趨勢(shì)。在貯藏第7天和第9天時(shí)，PDG復(fù)合涂膜液處理組葡萄的可溶性固形物含量顯著高于未涂膜組，可能與其減緩了葡萄的呼吸分解作用有關(guān)。

2.6 酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)葡萄還原糖含量的影響

還原糖為可溶性糖，是果實(shí)中重要的能量貯藏物質(zhì)，與果實(shí)的生理生化代謝密切相關(guān)[24]。PDG復(fù)合涂膜對(duì)葡萄還原糖含量的影響如圖6所示。

圖6 酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)葡萄還原糖含量的影響Fig.6 Effect of prolamin emulsion coating on reducing sugar content of grapes

由圖6可知，在第5天、第7天和第9天時(shí)各組樣品的還原糖含量均高于第1天。第5天、第7天和第9天時(shí)未涂膜組葡萄的還原糖含量高于涂膜組，PDG復(fù)合涂膜組葡萄糖含量變化緩慢。第9天時(shí)，未涂膜組、殼聚糖涂膜組和PDG復(fù)合涂膜組的還原糖含量分別為（19.40±0.78）%、（18.17±0.59）%和（16.10±0.40）%，3組葡萄的還原糖含量差異顯著（P＜0.05）。以上結(jié)果表明在貯藏后期2種涂膜組葡萄的還原糖含量較未涂膜組葡萄更穩(wěn)定，PDG復(fù)合涂膜組可顯著抑制還原糖含量的升高，相比殼聚糖涂膜的效果更優(yōu)。

2.7 酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)葡萄丙二醛含量的影響

丙二醛是細(xì)胞氧化產(chǎn)物，可提示細(xì)胞衰老進(jìn)程[25]。圖7為PDG復(fù)合涂膜對(duì)葡萄丙二醛含量的影響。

圖7 酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜對(duì)葡萄丙二醛含量的影響Fig.7 Effect of prolamin emulsion coating on malondialdehyde content of grapes

由圖7可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各組葡萄樣品的丙二醛含量均逐漸增加。貯藏第9天時(shí)，3組樣品中丙二醛含量分別為（12.60±0.49）、（12.26±0.33）、（7.68±0.57）μmol/g，PDG復(fù)合涂膜組葡萄的丙二醛含量顯著低于未涂膜組和殼聚糖涂膜組（P＜0.05）。由此可得，PDG復(fù)合涂膜減緩丙二醛的生成，使其在果實(shí)中維持一個(gè)較低水平，保護(hù)果實(shí)組織的細(xì)胞膜系統(tǒng)，有利于延緩果實(shí)衰老，延長(zhǎng)水果的保鮮期。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以白酒糟醇溶蛋白和殼聚糖為基本成分，制備了添加乳酸鏈球菌素和抗壞血酸的復(fù)合涂膜液，并將其用于葡萄的保鮮研究。結(jié)果表明，白酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜能明顯延長(zhǎng)巨峰葡萄的貯藏期，使其外觀處于一個(gè)良好的狀態(tài)。相比于未處理組和殼聚糖涂膜液處理組，酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜組葡萄在25℃貯藏期間，硬度變化最小、失重率最小、可滴定酸含量增加也最少。貯藏第9天時(shí)，酒糟醇溶蛋白復(fù)合涂膜組葡萄的丙二醛含量顯著低于未涂膜組（P<0.05），表明涂膜處理可顯著降低葡萄的氧化程度。酒糟醇溶蛋白復(fù)合膜液處理組的失重率和丙二醛含量等指標(biāo)均優(yōu)于殼聚糖涂膜組，表明酒糟醇溶蛋白復(fù)合膜液的保鮮效果優(yōu)于單一殼聚糖涂膜。