茶多酚與殼聚糖復(fù)配溶液對(duì)櫻桃的保鮮效果研究

陶永元，舒康云，張春梅，徐成東，*

（1.楚雄師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系，云南楚雄675000；2.楚雄師范學(xué)院物理與電子科學(xué)系，云南楚雄675000）

櫻桃是人們普遍喜愛(ài)的水果，其果實(shí)不僅色澤鮮艷、口感獨(dú)特，而且營(yíng)養(yǎng)極為豐富，每100 g鮮果肉中鐵含量達(dá)8 mg，為水果之首[1]。因?yàn)闄烟覍俜呛粑S變型水果，只能在樹(shù)上成熟后采摘，又由于櫻桃果皮極薄、容易變質(zhì)，所以櫻桃只能采后及時(shí)銷(xiāo)售。近年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、人民生活水平大幅提高，人們不再僅滿(mǎn)足于能吃到各類(lèi)水果，更希望購(gòu)買(mǎi)到新鮮的水果，這就對(duì)櫻桃采摘后的保鮮、運(yùn)輸過(guò)程中不腐爛提出了較高的要求。目前櫻桃的保鮮技術(shù)主要有采前處理、預(yù)冷技術(shù)、保鮮劑、保鮮包裝技術(shù)等[2]。這些方法都具有較好的保鮮效果，但各有優(yōu)缺點(diǎn)。如采前處理方法較大的增加了果農(nóng)采收前的勞動(dòng)強(qiáng)度，預(yù)冷技術(shù)的預(yù)冷處理設(shè)備投資大、成本高，化學(xué)保鮮劑存在化學(xué)物質(zhì)對(duì)櫻桃的污染問(wèn)題，保鮮包裝技術(shù)會(huì)產(chǎn)生包裝垃圾、污染環(huán)境，也增加了一定的成本。所以研究保鮮成本低、方便操作、無(wú)公害、不污染環(huán)境的櫻桃保鮮方法，已成為研究果蔬保鮮的方向。

茶多酚又稱(chēng)茶鞣或茶單寧，是一種新型的抗氧化劑，還能抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，消除異臭等[3]。茶多酚可以降低血清中的總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白濃度，可加速與動(dòng)物脂肪沉積存在高相關(guān)性的低密度脂蛋白的分解，從而減少脂肪在機(jī)體內(nèi)的沉積[4]。茶多酚具有影響腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)周期，抑制腫瘤轉(zhuǎn)移等作用[5]。因此，茶多酚在食品工業(yè)、醫(yī)藥和保健、日化、輕化、精化等方面具有廣闊的應(yīng)用前景[6]。尤其是茶多酚屬天然抗氧化劑，對(duì)人體無(wú)毒、無(wú)害、安全衛(wèi)生；茶多酚可通過(guò)抑制自由基產(chǎn)生、直接清除自由基及激活機(jī)體自由基清除劑等途徑，有效清除機(jī)體多余自由基，延緩采后果品的衰老劣變[7]。當(dāng)今，在人們追求綠色食品的年代，茶多酚天然添加劑理應(yīng)成為極具開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景的天然食品添劑[8]。我國(guó)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（2007年8月發(fā)布）規(guī)定，茶多酚可用于油炸食品、肉食品、動(dòng)植物油脂、水產(chǎn)品、飲料和糖果等食品的防腐保鮮。

殼聚糖是由甲殼質(zhì)經(jīng)脫乙酰基而制得，屬天然高分子化合物，是一種直鏈狀多糖。實(shí)驗(yàn)證明，殼聚糖的成膜性較好，用它的水溶液處理果蔬后，在表面會(huì)形成一層半透性的膜，從而使果蔬內(nèi)部形成了一個(gè)低氧、高二氧化碳的微環(huán)境，抑制了果蔬的呼吸代謝，降低果蔬內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和呼吸基質(zhì)的消耗；同時(shí)半透性膜還具有良好的保水性能，可減少果蔬水分損失，并能阻擋病原菌與寄主組織或細(xì)胞的直接接觸，起到減少病原菌侵入的作用[9-10]。根據(jù)殼聚糖大分子所固有的生物相容性、可生物降解性、吸附性、成膜性、殺菌性等特性，將殼聚糖應(yīng)用于保鮮食品、延長(zhǎng)食品貨架期受到越來(lái)越多的關(guān)注[11]。

櫻桃在楚雄種植較多，當(dāng)?shù)卣磕?月份組織“櫻桃節(jié)”活動(dòng)，對(duì)櫻桃的銷(xiāo)售起到了一定的作用，但更多的櫻桃需要外銷(xiāo)。4月份～5月份的楚雄天氣干燥、風(fēng)大，采收后的櫻桃易失水，加之氣溫較高櫻桃易腐爛，影響了櫻桃的遠(yuǎn)銷(xiāo)。我們參考相關(guān)文獻(xiàn)用不同濃度的殼聚糖對(duì)櫻桃進(jìn)行保鮮，也用了不同濃度的茶多酚溶液對(duì)櫻桃保鮮做了試驗(yàn)，但效果都不理想。所以，本實(shí)驗(yàn)利用殼聚糖的成膜性質(zhì)和茶多酚的抑菌作用，研究?jī)烧呋旌弦簩?duì)櫻桃的無(wú)公害保鮮效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料、試劑與儀器

1.1.1 材料

熟櫻桃：櫻桃園自采；茶多酚：食用級(jí)≥90%；殼聚糖：食用級(jí)、脫乙酰度≥90%。

1.1.2 主要試劑

蒽酮試劑、抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)溶液、葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液、2，6—二氯酚靛酚試劑。

1.1.3 主要儀器

722S型可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海菁華科技有限公司；JA-2003A型電子天平：上海精天電子儀器有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 復(fù)合保鮮液的配制

茶多酚溶液有茶葉特殊的苦味，當(dāng)保鮮液中茶多酚濃度超過(guò)2%以上，會(huì)使櫻桃表面留有茶葉味，以茶多酚的最高濃度應(yīng)不超過(guò)2%為宜。另外，參考劉開(kāi)華等在用大豆分離蛋白作為成膜材料中添加0.3%的茶多酚保鮮劑，可使櫻桃貯藏期延長(zhǎng)[12]；茶多酚濃度為3.8%的溶液對(duì)蟠桃有較好的保鮮效果[7]。所以綜合考慮各項(xiàng)因素，選擇茶多酚濃度為0.5%、1.0%和2.0%進(jìn)行試驗(yàn)。

由于當(dāng)殼聚糖濃度達(dá)2%時(shí)，保鮮效果呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，原因可能是保鮮劑黏度太高，在果蔬表面形成的殼聚糖膜層很厚，使果蔬體內(nèi)氧氣濃度太低，不能滿(mǎn)足完全的正常呼吸，而為部分缺氧呼吸所代替，果蔬不但成熟快，而且品質(zhì)下降[13]；所以，確定以殼聚糖濃度分別為0.75%和1.5%進(jìn)行試驗(yàn)。

按表1中所示各組濃度配制殼聚糖與茶多酚混合保鮮液，配制時(shí)殼聚糖要先用1%的醋酸溶解后，再加入茶多酚溶液，然后定容至500 mL，待用。

表1 保鮮液配制Table 1 Preservation solution preparation

1.2.2 保鮮試驗(yàn)方法

分別稱(chēng)取7份櫻桃，每份1 kg，將櫻桃裝入小型籃子中，并把小籃子放入不同配比的保鮮液中浸泡5 min后取出籃子，放于陰涼、通風(fēng)處至無(wú)水滴落；用蒸餾水代替保鮮液作為對(duì)照組；將小籃子用0.03 mmPE大號(hào)保鮮袋包裝封口，每個(gè)保鮮袋用牙簽扎相同數(shù)量的小孔，于室溫（25±4）℃下放置。每天取一次樣測(cè)定生理生化指標(biāo)、營(yíng)養(yǎng)成分。

其中感官品質(zhì)、腐爛率、失重率、呼吸強(qiáng)度每次均用全部果實(shí)測(cè)定，而測(cè)定可滴定酸含量、可溶性糖含量、VC含量時(shí)，則隨機(jī)取100 g果實(shí)，人工除去果核，勻漿，取樣測(cè)定。每個(gè)試驗(yàn)均重復(fù)3次，取平均值。

1.3 櫻桃的各項(xiàng)生理生化指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 感官品質(zhì)

實(shí)驗(yàn)者觀察櫻桃的色澤、硬度，判定其果品優(yōu)劣情況。

1.3.2 腐爛率

仔細(xì)觀察每個(gè)櫻桃，只要出現(xiàn)一小點(diǎn)腐爛情況即統(tǒng)計(jì)為腐爛。

腐爛率=（腐爛果實(shí)質(zhì)量/總果實(shí)質(zhì)量）×100%

1.3.3 失重率

用稱(chēng)重法統(tǒng)計(jì)失重率。

失重率=[（原重-稱(chēng)重）/原重]×100%

1.3.4 呼吸強(qiáng)度

用靜置法測(cè)定（室溫下借助干燥器代替呼吸室）。方法是先在干燥器底部放入定量的NaOH溶液，再將櫻桃放入干燥器中，櫻桃呼吸釋放出的二氧化碳會(huì)因密度比空氣大而下沉與堿液反應(yīng)，測(cè)定時(shí)取出堿液，用BaCl2溶液除去碳酸根離子，再用草酸滴定剩余的NaOH溶液，計(jì)算出樣品的呼吸強(qiáng)度（mg/kg·h）。

1.3.5 可滴定有機(jī)酸含量

原理——以酚酞為指示劑，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)樣液進(jìn)行滴定，按所耗堿液的量計(jì)算有機(jī)酸的含量。每組稱(chēng)取櫻桃100 g，去核后勻漿，量取5 mL勻漿，加蒸餾水定容至50 mL，過(guò)濾收集濾液，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以檸檬酸為折算系數(shù)（以檸檬酸計(jì)，g/100 mL果汁）[14]。同時(shí)以蒸餾水做空白對(duì)照。此時(shí)，測(cè)定的有機(jī)酸含量是櫻桃果肉中的含量，因?yàn)楣艘呀?jīng)除去。下面測(cè)定的糖含量、VC含量也是果肉中的含量。

1.3.6 可溶性糖含量

采用蒽酮比色法測(cè)定[15]。取樣方法同上。

1.3.7 VC含量

采用2，6-二氯酚靛酚法測(cè)定[16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度配比的保鮮液對(duì)櫻桃感觀品質(zhì)的影響

櫻桃的感官品質(zhì)是影響其“賣(mài)點(diǎn)”最直接的因素。在實(shí)驗(yàn)中可以明顯看出，櫻桃經(jīng)保鮮液處理后，色澤、水澤、硬度都比對(duì)照組要好，其中CK2、CK3效果更明顯。

2.2 不同濃度配比的保鮮液對(duì)櫻桃腐爛率的影響

保鮮液濃度對(duì)櫻桃腐爛率的影響見(jiàn)圖1。

由圖1可見(jiàn)，對(duì)照組腐爛率最高，保存5 d腐爛率達(dá)55%，而CK3腐爛率僅為28%，相當(dāng)于對(duì)照組保存3d的腐爛率。

由于茶多酚具有抑菌作用，實(shí)驗(yàn)表明，若按腐爛率相同時(shí)比較，經(jīng)保鮮液處理過(guò)的櫻桃保存期延長(zhǎng)了1 d～2 d，其中 CK2、CK3 要略?xún)?yōu)于其它組。

2.3 不同濃度配比的保鮮液對(duì)櫻桃失重率的影響

保鮮液濃度對(duì)櫻桃失重率的影響見(jiàn)圖2所示。

圖1 櫻桃腐爛率變化Fig.1 Changes of the rot rate of Cherry

圖2 櫻桃的失重率變化Fig.2 Change of weight loss rate of Cherry

從圖2可以看出，各組櫻桃失重率的差異是比較明顯的，特別是CK3能明顯降低櫻桃的失重率。原因是殼聚糖可以在櫻桃表面形成一層透明的薄膜阻礙其蒸騰作用[9]，茶多酚的抑菌作用能夠抑制霉菌生長(zhǎng)對(duì)櫻桃造成的病理性失水。

2.4 不同濃度配比的保鮮液對(duì)櫻桃呼吸強(qiáng)度的影響

采摘后的果蔬會(huì)繼續(xù)進(jìn)行呼吸作用，在呼吸過(guò)程中會(huì)消耗果實(shí)中的糖類(lèi)、有機(jī)酸等。所以抑制果蔬的呼吸作用是控制果蔬中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被消耗的主要手方法。各濃度保鮮液對(duì)櫻桃呼吸強(qiáng)度的影響見(jiàn)圖3所示。

圖3 櫻桃的呼吸強(qiáng)度Fig.3 Respiratory intensity of Cherry

由于保鮮液中的殼聚糖具有成膜性使櫻桃與空氣有所隔離，減少了與氧氣的接觸，降低了呼吸速率。由圖3可見(jiàn)，針對(duì)抑制櫻桃的呼吸強(qiáng)度而言，CK3效果最好，CK2次之。

2.5 不同濃度配比的保鮮液對(duì)櫻桃可滴定酸含量變化的影響

果蔬中的有機(jī)酸在貯藏過(guò)程中會(huì)因呼吸作用被消耗，導(dǎo)致果蔬風(fēng)味的改變。保鮮液減慢了櫻桃的呼吸速率，也就相應(yīng)地減緩了櫻桃中有機(jī)酸的消耗。不同濃度配比的保鮮液對(duì)櫻桃可滴定酸含量的影響見(jiàn)圖4所示。

圖4 櫻桃的可滴定酸含量變化Fig.4 Change of titratable acid content of Cherry

圖4顯示，櫻桃的有機(jī)酸含量隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸降低，但CK2、CK3組下降速度稍慢。

2.6 不同濃度配比的保鮮液對(duì)櫻桃中可溶性糖含量變化的影響

不同濃度配比的保鮮液對(duì)櫻桃可溶性糖含量對(duì)影響見(jiàn)圖5所示。

圖5 櫻桃中的可溶性糖含量變化Fig.5 Change of soluble content of Cherry

由圖5可見(jiàn)，各組櫻桃中可溶性糖含量的下降速度差距是比較明顯的，仍然是CK2、CK3效果最好，貯藏到第5天時(shí)的糖含量和對(duì)照組保存2 d時(shí)相近，從可溶性糖含量這一指標(biāo)來(lái)看，保存期延長(zhǎng)了3 d。

因?yàn)楣叩暮粑饔脮?huì)消耗糖類(lèi)物質(zhì)，由于保鮮液能減緩櫻桃的呼吸強(qiáng)度，所以減少了櫻桃中可溶性糖因呼吸作用產(chǎn)生的消耗。

2.7 不同濃度配比的保鮮液對(duì)櫻桃中VC含量的影響

VC是果蔬的主要營(yíng)養(yǎng)成分之一，因?yàn)閺?fù)合保鮮液中殼聚糖的成膜性、茶多酚的抑菌性協(xié)同作用從而減少VC的損失率。各濃度配比的保鮮液對(duì)櫻桃VC含量的影響見(jiàn)圖6所示。

圖6 櫻桃的VC含量變化Fig.6 Change of VCcongtent of Cherry

由圖6可見(jiàn)，以CK2、CK3處理效果較佳，對(duì)照組保存2 d時(shí)的VC含量與CK2、CK3組貯藏第5天時(shí)相當(dāng)。

對(duì)櫻桃以上七項(xiàng)生理生化指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果表明，茶多酚與殼聚糖復(fù)合配制的保鮮液能明顯降低櫻桃的失重率、腐爛率和呼吸強(qiáng)度，櫻桃中的VC、可滴定酸、可溶性糖含量的下降速度明顯減慢，櫻桃的感觀品質(zhì)得到改善，對(duì)櫻桃具有保鮮效果。綜合各項(xiàng)生理生化指標(biāo)，櫻桃的保存期延長(zhǎng)了約2 d～3 d左右，即保鮮期由2 d延長(zhǎng)到4 d左右，只要運(yùn)輸時(shí)間不超過(guò)兩天，就不會(huì)在運(yùn)輸過(guò)程中櫻桃就變質(zhì)。按照2012年的市場(chǎng)上茶多酚和殼聚糖價(jià)格，處理每千克櫻桃的成本僅為0.4元左右，與櫻桃的市場(chǎng)售價(jià)相比較可以忽略，且不增加勞動(dòng)強(qiáng)度（果農(nóng)采摘櫻桃時(shí)一般將櫻桃直接裝入小塑料籃子中，可將裝有櫻桃的塑料籃子直接放入保鮮液中，5 min后取出籃子即可）。

這種保鮮液之所以具有保鮮作用，一是殼聚糖具有良好的成膜性能，會(huì)在櫻桃表皮產(chǎn)生一層極薄的膜，減少水分蒸發(fā)、有效減少與空氣的接觸，在果蔬內(nèi)部形成一個(gè)低氧、高二氧化碳的小環(huán)境，從而因降低櫻桃的呼吸強(qiáng)度而保持櫻桃的有機(jī)酸含量、可溶性糖含量和VC含量[10]。茶多酚的抑菌作用，抑制了因病原微生物的生長(zhǎng)而使櫻桃腐爛變質(zhì)，延長(zhǎng)了櫻桃的“保質(zhì)期”。

若僅從本試驗(yàn)的數(shù)據(jù)來(lái)看，似乎是保鮮液濃度越大越好。但是，增大茶多酚的濃度一方面保鮮效果不會(huì)成比例的增強(qiáng)，還增加了保鮮液成本，另一方面還會(huì)使櫻桃殘留茶多酚的“茶葉味”。殼聚糖濃度增大后其效果反而下降，當(dāng)殼聚糖濃度達(dá)2%時(shí)，保鮮效果呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，原因可能是保鮮劑黏度太高，在果蔬表面形成的殼聚糖膜層很厚，使果蔬體內(nèi)氧氣濃度太低，不能滿(mǎn)足完全的正常呼吸，而為部分缺氧呼吸所代替，果蔬不但成熟快，而且品質(zhì)下降[13]。

3 結(jié)論

果蔬的感官品質(zhì)、腐爛率、失重率是衡量果蔬新鮮程度的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，有機(jī)酸含量、糖含量、VC含量等是果蔬營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，這幾項(xiàng)指標(biāo)是確定果蔬保鮮貯藏方法是否可行的依據(jù)。影響果蔬在貯藏過(guò)程中的主要因素是蒸騰作用、呼吸作用和微生物浸染，只要有效控制失重率、減弱呼吸強(qiáng)度、抑制微生物生長(zhǎng)，就達(dá)到保鮮的目的。

將采摘后的櫻桃用2.0%茶多酚與1.5%殼聚糖配制的復(fù)合保鮮液處理，其保鮮效果較佳，“保質(zhì)期”可由2 d延長(zhǎng)到4 d～5 d，保鮮液具有抑制櫻桃的呼吸強(qiáng)度、降低失重率、減慢維生素C下降速度、減緩可滴定酸和糖等營(yíng)養(yǎng)成分的消耗速度，對(duì)櫻桃起到了保鮮作用，解決了櫻桃在運(yùn)輸過(guò)程中易變質(zhì)的問(wèn)題，且不加入有害物質(zhì)、不污染環(huán)境、保鮮成本增加較少。

本方法利用了殼聚糖的成膜性、茶多酚的抑菌作用，延長(zhǎng)櫻桃“貨架期”，而且保鮮液中的茶多酚還具有較好的抗氧化性等作用。這種保鮮液配制方法簡(jiǎn)單、成本較低，保鮮操作時(shí)家庭用的桶和盆都可使用，不需另外購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)用設(shè)備，是一種比較好的櫻桃保鮮方法。

[1] 施俊鳳,薛夢(mèng)林,王春生,等.甜櫻桃采后生理特性與保鮮技術(shù)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].保鮮與加工,2009,55(6):7-9

[2] 李金強(qiáng),吳亞維,袁啟鳳,等.櫻桃異地鮮銷(xiāo)技術(shù)研究進(jìn)展[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2011,23(5):60-62

[3] 楊四潤(rùn),馬燕,周紅杰.茶多酚的應(yīng)用[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào),2011(4):44-47

[4] 劉衛(wèi)東,宋素芳,程璞.茶多酚對(duì)固始雞生產(chǎn)性能和脂類(lèi)代謝的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(3):105-107

[5] 王水明,金黑鷹.茶多酚對(duì)結(jié)直腸作用機(jī)理的研究進(jìn)展[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2011(3):704-705

[6] 陳素艷,鄧清蓮,巫晶晶,等.超聲波法從茶葉中提取苯多酚[J].渤海大學(xué)學(xué)報(bào),2005(4):316－319

[7] 張紹珊,楊曉萍,范喬,等.茶多酚對(duì)蟠桃保鮮效果的初步研究[J].茶葉科學(xué),2009,29(3):212-218

[8] 王佩華,趙大偉,遲彩霞,等.天然抗氧化劑茶多酚在食品貯藏保鮮中的應(yīng)用[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(3):210-213

[9] 肖麗霞,王喬.殼聚糖在果蔬貯藏保鮮中的應(yīng)用[J].保鮮與加工,2005(1):4-6

[10]康明麗,牟德華,李艷.殼聚糖涂膜常溫保鮮草莓的試驗(yàn)研究[J].北方園藝,2005(6):66-67

[11]劉崢顥,吳廣臣,王庭欣.殼聚糖保鮮食品的機(jī)理及其應(yīng)用的研究[J].食品科學(xué),2005,26(8):533-537

[12]劉開(kāi)華,豆成林.涂膜保鮮劑中添加茶多酚對(duì)草莓貯藏品質(zhì)的影響[J].中國(guó)食品添加劑,2011,(4):75-78

[13]李鳳梅,周慶新,李文香,等.丁香提取液與殼聚糖復(fù)合對(duì)草莓保鮮效果的影響[J].青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2008,25(4):298-306

[14]曹健康,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(guó)輕工業(yè)出版社,2000

[15]王秀奇.基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:高等教育出版社,1997:103-105

[16]李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2000:246-248