殼聚糖基復合茶多酚衍生物涂膜保鮮技術在平菇保鮮中的應用

李奉國 徐程程 李冠喜

摘要[目的] 優(yōu)化殼聚糖基復合茶多酚衍生物涂膜保鮮技術，為食用菌產(chǎn)后安全貯藏保鮮提供理論依據(jù)。[方法] 以殼聚糖為基體、以茶多酚為功能性添加劑制取不同濃度配比的殼聚糖基復合涂膜劑對平菇進行涂膜保鮮，然后比較其對平菇顏色、形態(tài)、硬度和氣味的影響。[結果] 通過綜合分析復合涂膜劑的保鮮效果，得到最佳配方組合：殼聚糖質量∶茶多酚質量為5∶1。[結論] 茶多酚能顯著提高殼聚糖復合膜的抗氧化能力，且隨著茶多酚濃度的增加，復合膜的抗氧化能力逐漸增強，但是茶多酚濃度過高并不利于平菇保鮮。

關鍵詞平菇;保鮮;殼聚糖;茶多酚;復合涂膜劑

中圖分類號S609+.3文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2019）02-0176-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.02.054

食用菌保鮮主要是采用物理或化學方法，使鮮活食用菌保持最低生命活動，分解作用降到最低水平，盡量抑制或避免微生物病菌的繁殖，并依靠其自身的抗性對抗微生物病菌侵染;另一方面則通過將食用菌連同微生物一同滅活進而保存，從而使食用菌更加新鮮，使它的商品價值和食用價值最大化。目前采用的保鮮技術主要有冷藏保鮮[1]、速凍保鮮、氣調保鮮[2]、輻照保鮮、化學保鮮[3]、植物激素保鮮、涂膜保鮮[4-5]等。

可食性包裝膜材料被普遍用于食品保鮮中，既能夠延長食品貨架期，又可保護食品在流通環(huán)節(jié)免于外界損傷。這種材料是用天然可食性物質作為原料，通過各成分之間的相互作用形成結構致密的薄膜。與傳統(tǒng)的包裝工藝相比，它具有安全無毒、可食用、可降解、能夠循環(huán)再利用等特點。殼聚糖是一種天然碳水化合物共聚物，具有生物可降解性、生物相容性以及無毒、可食用等優(yōu)點的陽離子多糖[6]。殼聚糖中氫鍵的存在和殼聚糖分子的規(guī)整性使殼聚糖容易形成晶相區(qū)，因而具有良好的成膜性[7-8]。據(jù)報道，殼聚糖中帶正電荷的-NH3+可以與微生物細胞膜的負電荷形成靜電相互作用，導致細胞內成分的泄漏，從而滅殺微生物[9]。殼聚糖在農業(yè)、材料、醫(yī)藥、食品、化妝品、環(huán)境保護等多個領域都有廣泛的應用[10]。將殼聚糖溶液涂覆在食品的表面，可以形成可食用的保護涂層膜，能有效延長食品的保質期[11-13]。茶多酚又名維多酚、茶單寧，是從茶葉中提取出的多酚混合物。茶多酚中含有2個以上互為臨位的羥基多元酚，所以具有酚類化合物的通性[14]。兒茶素類化合物是茶多酚中主要的多酚類化合物，含量超過80%，還含有黃酮、茶青素和酚酸等成分[14-16]。茶多酚的抗氧化性主要來自于兒茶素苯環(huán)上的酚羥基的供氫體活性，它可以在氧化過程中生成鄰酚類及聯(lián)苯酚醌，通過螯合金屬離子、作用于自由基及與自由基有關的酶、與其他成分協(xié)同作用等方式實現(xiàn)其抗氧化作用，其中清除自由基和絡合金屬離子是最直接和最有效的抗氧化途徑[17-18]。

平菇是一種常見的食用菌。由于平菇水分含量高、組織柔嫩、無保護組織，所以易受機械損傷及被微生物病菌侵染而導致腐爛變質。另外鮮活平菇呼吸和蒸騰作用較為強烈，酶活性較高，子實體容易消耗和衰老[19]。一般平菇在采收2 d后就會出現(xiàn)一系列的變質、變色、開傘、生斑，給平菇的保存和運輸都帶來了很大的影響，無法滿足市場的需求。筆者以平菇為試材，采用殼聚糖為基體，以茶多酚為功能性添加劑制取不同濃度配比的殼聚糖基復合涂膜劑進行平菇保鮮，將功能性物質茶多酚應用到殼聚糖中制得復合涂膜保鮮劑，賦予了殼聚糖膜抗氧化的新功能，再通過對平菇保鮮的應用效果進行測定，旨在為平菇保鮮提供參考。

1材料與方法

1.1平菇的預處理采用35%雙氧水進行殺菌清洗，需要注意的是用雙氧水清洗平菇之后要瀝干平菇中多余的水分，并且對已經(jīng)腐爛軟化的平菇設置柵欄阻隔。

1.2綠茶提取物的制備用熱水作溶劑，將茶葉水浴加熱至90 ℃提取多次，將溶出物沉淀、過濾、濃縮、噴霧干燥，得到棕黃色粉狀綠茶提取物。

1.3殼聚糖基復合膜的制備過程

1.3.1殼聚糖溶液。將1.2 g殼聚糖加入到30 mL濃度2%的乙酸溶液中，同時加入0.36 g甘油，攪拌均勻后，置于水浴鍋中加熱至50 ℃，并持續(xù)攪拌30? min，制得殼聚糖溶液[20]。

1.3.2茶多酚溶液。將不同質量（以殼聚糖質量的百分比計量）的茶多酚加入到30 mL水中，置于水浴鍋中加熱至50 ℃，并持續(xù)攪拌10 min，制得茶多酚溶液。

1.3.3殼聚糖茶多酚復合膜溶液。將制備的殼聚糖溶液和不同含量的茶多酚溶液等體積混合，并在50 ℃攪拌30 min，同時補充加熱過程中損失的水分，制得殼聚糖基復合膜溶液。在室溫下，用功率為480 W的超聲波清洗機振蕩20 min，除去殼聚糖液及不同配比的殼聚糖復合膜液中的氣泡。

按殼聚糖和茶多酚的質量比分別為100∶1、20∶1、10∶1、5∶1、2∶1、1∶1，制得6組殼聚糖茶多酚復合膜溶液。

1.4平菇保鮮處理將清洗瀝干的平菇于6組不同質量配比的殼聚糖基茶多酚復合涂膜劑溶液中浸泡2～3 s，撈出自然晾干，即在平菇表面形成一層膠體膜。再裝入廣口瓶中，每瓶200 g左右，4瓶為1組，放入生化培養(yǎng)箱恒溫（17 ℃）恒濕（相對濕度50%）培養(yǎng)。每天從顏色、形態(tài)、硬度、氣味4個指標進行貯藏保鮮效果評價，指標評分標準見表1。

2結果與分析

2.1不同質量比的復合膜溶液對平菇顏色的影響殼聚糖與茶多酚不同質量配比的復合膜溶液處理后平菇顏色的得分情況見圖1。平菇的正常顏色呈現(xiàn)灰白色、淺灰色、瓦灰色、青灰色、灰色至深灰色，隨著采后貯藏時間的延長，平菇表面會呈現(xiàn)黃色或黃褐色甚至黃棕色或深褐色，并且有色斑出現(xiàn)。平菇變色及色斑出現(xiàn)后，不但會影響平菇的口感和營養(yǎng)價值，而且食用后對人體的健康有影響。經(jīng)對照試驗后可以發(fā)現(xiàn)，殼聚糖與茶多酚的質量比為5∶1、2∶1對平菇的顏色保鮮效果最好，變色及色斑出現(xiàn)最晚;殼聚糖與茶多酚質量比為20∶1、10∶1對平菇顏色的保鮮效果次優(yōu)，對照組的平菇雖延遲了變色生斑，但是效果不如質量比為5∶1及2∶1的復合膜溶液處理的明顯;殼聚糖與茶多酚質量比為100∶1、1∶1對平菇顏色的保鮮效果最差，幾乎沒有效果。

2.2不同質量比的復合膜溶液對平菇形態(tài)的影響殼聚糖與茶多酚不同質量配比的復合膜溶液處理后，平菇形態(tài)的得分情況見圖2。正常新鮮的平菇，組織結構良好，無病斑，平菇菌蓋邊緣圓整無殘缺，菌蓋開展肥厚，而貯存一段時間之后，菌體會出現(xiàn)病斑，菌蓋會干縮，組織結構也會變得較差。由圖2可知，殼聚糖與茶多酚質量配比為10∶1、5∶1的復合膜溶液處理對平菇的形態(tài)保鮮效果最好，病斑及干縮現(xiàn)象出現(xiàn)最晚;殼聚糖與茶多酚質量配比為20∶1和2∶1的復合膜溶液處理對平菇形態(tài)的保鮮效果次優(yōu)，對照組處理效果稍差;殼聚糖與茶多酚質量配比為100∶1和1∶1的復合膜溶液處理對平菇形態(tài)的保鮮效果最差，幾乎沒有效果。

2.3不同質量比的復合膜溶液處理對平菇硬度的影響平菇的硬度指的是平菇菌體抗壓力的強弱，硬度大小可以作為平菇品質優(yōu)良的一個評價標準。新鮮的平菇，菌體內部較實，硬度較好，可以抵抗一般貯存期間的外界壓力，但長時間貯存之后，平菇菌蓋會變軟甚至腐爛，菌柄也沒有韌性。由圖3可知，殼聚糖與茶多酚質量配比為2∶1的復合膜溶液處理對平菇的硬度保鮮效果最好，變軟腐爛出現(xiàn)最晚;5∶1和10∶1的配比處理對平菇硬度的保鮮效果次優(yōu)，其中5∶1的配比處理效果也比較好，但是比2∶1的配比處理效果稍差;而100∶1、20∶1、1∶1的配比處理對平菇顏色的保鮮效果最差。

2.4不同質量配比的復合膜溶液處理對平菇氣味的影響由圖4可見，殼聚糖與茶多酚質量配比分別為10∶1、5∶1、2∶1的復合膜溶液處理，平菇的氣味變化最慢，霉味出現(xiàn)較晚;20∶1和1∶1的配比處理，平菇霉味出現(xiàn)較快;100∶1的配比處理，平菇最早出現(xiàn)霉味，與不做處理的對照組幾乎無差別。

3結論與討論

該研究結果表明：殼聚糖質量∶茶多酚質量=5∶1、2∶1對平菇顏色的保鮮效果最好;殼聚糖質量∶茶多酚質量=10∶1、5∶1對平菇形態(tài)的保鮮效果最好;殼聚糖質量∶茶多酚質量=2∶1對平菇硬度的保鮮效果最好;殼聚糖質量∶茶多酚質量=10∶1、5∶1、2∶1對平菇氣味的保鮮效果最好?？梢姡瓒喾幽茱@著提高殼聚糖復合膜的抗氧化能力，隨著茶多酚濃度的增加，復合膜的抗氧化能力逐漸增強，但是茶多酚濃度過高并不利于平菇保鮮。將殼聚糖基復合涂膜劑應用到平菇樣品，測定其顏色、形態(tài)、硬度、氣味，分析復合涂膜劑的效果，得到

最佳配方比為殼聚糖質量∶茶多酚質量=5∶1。

目前，可食性包裝膜材料被普遍用于食品保鮮中，既能夠延長食品貨架期，又可保護食品在流通環(huán)節(jié)免于外界損傷。這種材料是用天然可食性物質作為原料，通過分子之間的相互作用而形成的結構致密的薄膜。與傳統(tǒng)的包裝工藝相比，它具有安全無毒、可食用、可降解、能夠循環(huán)再利用等特點。其中，多糖中的殼聚糖是自然界中僅次于纖維素的第二大天然多糖，其作為膜材料成膜性好，阻水阻氣性能好，能載荷多種活性物質。綠茶提取物作為一種天然的抗氧化劑，能顯著提高殼聚糖復合膜的抗氧化能力。殼聚糖和茶多酚均來源于天然生物，無毒無害、可食用、安全可靠、易于生物降解、不污染環(huán)境，因而將兩者復合應用于食品的涂膜保鮮具有廣闊的前景。

參考文獻

[1]段穎.茶薪菇貯藏特性和保鮮技術研究[D].南京：南京農業(yè)大學，2005.

[2] 徐吉祥.茶新菇的可食性涂膜保鮮研究[D].廣州：華南理工大學，2011.

[3] 楊艷芬，王則金.我國果蔬氣調貯藏保鮮技術的研究進展[J].福建農機，2003（2）：18-19.

[4] 王振河，湯菊香，竇艷萍.白靈菇化學保鮮技術研究[J].安徽農業(yè)科學，2005，33（5）：829，831.

[5] 張雁凌.赤豆醬油生產(chǎn)工藝的研究[J].食品工業(yè)科技，2011（11）：342-344.

[6] 王明力.具有抗菌功能的殼聚糖復合膜研究及應用[D].貴陽：貴州大學，2008.

[7] PARK S Y，JUN S T，MARSH K S.Physical properties of PVOH/chitosan-blended films cast from different solvents [J].Food hydrocolloids，2001，15（4/5/6）：499-502.

[8] XU Y X，KIM K M，HANNA M A，et al.Chitosan-starch composite flim：Preparation and characterization [J].Indistrial crops and products，2005，21（2）：185-192.

[9] CHUNG Y C，WANG H L，CHEN Y M，et al.Effect of abiotic factors on the antibacterial activity of chitoson against waterborne pathogens[J].Bioresource technology，2003，88（3）：179-184.

[10] 韓永萍，李可意，楊宏偉，等.殼聚糖的抗菌機理及其化學改性研究[J].化學世界，2012（4）：248-252.

[11] 羅文波，唐超，曾新安.乙酸均相體系中脈沖電場對殼聚糖降解的影響[J].食品科學，2012，33（17）：6-9.

[12] 張雪云.功能性低聚糖制備研究進展[J].糧食與油脂，2012（10）：45-48.

[13] 許寶平，牛黎莉，賈清.中華苦菜中不同溶劑逐級提取物抗氧化能力研究[J].天水師范學院學報，2013，33（2）：65-67.

[14] 彭勇，李云飛，項凱翔.綠茶多酚提高殼聚糖包裝膜的抗氧化性能[J].農業(yè)工程學報，2013（14）：269-276.

[15] 黎偉，邊連金，王昊，等.茶多酚的抗氧化機理及其在畜牧業(yè)中應用的前景[J].飼料工業(yè)，2007，28（1）：57-59.

[16] MOREL I，LESCOAT G，COGREL P，et al.Antioxidant and iron-chelating activities of the flavonoids catechin，quercetin and diosmetin on iron-loaded rat hepatocyte anltores[J].Bivchemical pharmacology，1993，45（1）：13-19.

[17] 胡秀芳，沈生榮，樸宰日，等.茶多酚抗氧化機理研究現(xiàn)狀[J].茶業(yè)科學，1999，19（2）：93-103.

[18] 彭勇.可食性殼聚糖活性包裝膜成膜組分研究[D].上海：上海交通大學，2014.

[19] 李成華，張永丹，劉吟，等.3種殼聚糖衍生物涂膜保鮮雙孢蘑菇的研究[J].中國食用菌， 2009，28（4）：54-57.

[20] 王麗巖.殼聚糖基活性包裝膜的性能及其在食品貯藏中應用的研究[D].長春：吉林大學，2013.