壳聚糖涂膜保鲜菠菜研究

张慧君宫春宇王文侠宋春丽

（1.齐齐哈尔大学食品与生物工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006；2.黑龙江省普通高校齐齐哈尔大学农产品加工重点实验室，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

壳聚糖涂膜保鲜菠菜研究

张慧君1，2宫春宇1，2王文侠1，2宋春丽1，2

（1.齐齐哈尔大学食品与生物工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006；2.黑龙江省普通高校齐齐哈尔大学农产品加工重点实验室，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

采用以壳聚糖为主要原料的涂膜保鲜剂对菠菜进行涂膜保鲜。在冷库条件下，分别以未涂膜空白对照组和不同浓度下的壳聚糖复合保鲜剂对菠菜进行涂膜保鲜处理，测定贮藏期间菠菜的感观指标、失重率、丙二醛（MDA）、固形物、总糖、粗纤维和VC等理化指标。结果表明，壳聚糖复合保鲜剂能有效减少菠菜中营养成分的损失，降低失重率、抑制MDA的积累，延缓菠菜的腐败。

菠菜；壳聚糖复合膜；保鲜

中国大多数叶菜是以未经贮藏与处理的毛菜形式出售，据统计约有30%～40%的蔬菜由于销售不及时或储运不当变成垃圾，造成很大的浪费，而目前正兴起的净菜市场，也需要相应的贮运保鲜技术［1－2］。菠菜是典型的绿叶菜，由于其食用部分的叶片表面积大，采摘后仍有强烈的呼吸作用和蒸腾作用，在常温贮运过程中极易氧化失水，菜体软化、发蔫，失绿变黄，影响蔬菜质量。目前对菠菜的保藏主要是沟藏、冻藏等，都是采用低温冷藏进行保鲜［2－3］。近年来也有采用气调贮藏方法［3－5］，但该方法对气密性要求高，需要增加调整气体组成的装置，大大增加了贮藏成本。

本试验以大叶菠菜为原料，采用可食性壳聚糖复合保鲜剂［6－8］涂膜方式对菠菜进行冷藏保鲜研究，旨在寻找一条新的菠菜保鲜途径。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

菠菜：市售；

壳聚糖：脱乙酰度为90%，国药集团化学试剂有限公司；

柠檬酸、乳酸、冰乙酸、抗坏血酸、草酸、碳酸氢钠、氯化钙、碘化钾、二氯靛酚、乙酸锌、三氯乙酸、2－硫代巴比妥酸：均为分析纯。

1.2 仪器与设备

阿贝折光仪：WZS－I，上海精密科学仪器有限公司；

分析天平：BS124S，北京赛多利斯仪器系统有限公司；

电热恒温鼓风干燥箱：101－2－BS，上海跃进医疗器械厂。

1.3 方法

1.3.1 菠菜护绿工艺流程

原料→预处理→漂烫→护绿→硬化→涂膜→干燥→冷库保藏

1.3.2 操作要点

（1）漂烫：将洗净、沥干的菠菜在70℃，0.5%碳酸钠溶液中，烫根部，烫叶，20s后捞出，放入冷水中冷却至中心温度10℃。

（2）护绿：采用0.035%的醋酸锌溶液做护绿液，进行护绿处理。

（3）硬化：由于菠菜在漂烫加工时，会使硬度下降，故将菠菜放入0.35%氯化钙溶液中浸泡60min。

（4）涂膜：采用柠檬酸将壳聚糖溶解，配成2%壳聚糖复合溶液，将菠菜完全浸于其中1min，自然晾干。

（5）入冷库：涂膜干燥后的菠菜，置于温度为0℃，相对湿度为85%的冷库。

1.3.3 壳聚糖涂膜效果

（1）壳聚糖溶解剂种类的确定：取4份壳聚糖，按照涂膜液总量的2%分别加入混合酸（冰乙酸∶柠檬酸∶乳酸＝1∶1∶1）、冰乙酸、乳酸、柠檬酸，作为壳聚糖的溶解剂，配成2%壳聚糖复合溶液涂抹于菠菜上，待晾干、入冷库后，考察不同溶解剂的壳聚糖保鲜剂对壳聚糖的溶解效果及对菠菜的保鲜效果。

（2）壳聚糖浓度的确定：以柠檬酸作溶剂，分别配制浓度为1%，1.5%，2%，2.5%和3%的壳聚糖溶液，考察不同浓度的壳聚糖复合保鲜剂对菠菜的失重率、MDA、可溶性固形物含量、总糖、粗纤维和VC等指标的变化。

1.3.4 分析方法

（1）感官鉴定：菠菜的感官评定主要从外观饱满度、颜色鲜艳翠绿、质地硬朗、枝叶完整等几个方面进行评定。具体分级标准见表1。

表1 菠菜感官分级标准Table 1 Standards for grading of sense－index of spinach

（2）失重率：按式（1）计算

式中：

W—— 失重率，%；

m0—— 贮藏前的涂膜菠菜重量，g；

m1—— 贮藏后的涂膜菠菜重量，g。

（3）丙二醛（MDA）含量的测定：硫代巴比妥比色法［9］。

（4）可溶性固形物含量：阿贝折光仪测。

（5）总糖的测定：采用苯酚硫酸法［9］。

（6）粗纤维含量的测定：称重法［9］。

（7）VC含量：2，6－二氯靛酚滴定法［9］。

2 结果与讨论

2.1 壳聚糖溶解剂的确定

分别选用涂膜液总量2%的冰乙酸、乳酸、柠檬酸及三者的混合酸进行试验，通过失重率和外观品质考察其涂膜保鲜效果。试验发现，壳聚糖在柠檬酸溶液中分散得较均匀，而其他酸溶解壳聚糖效果较差，出现壳聚糖溶解不完全的现象，而且配制的溶液成膜性差。从感官上来说，涂膜后，混合酸组菠菜色泽较绿、叶面平整、质地脆嫩，多汁，形态好；冰乙酸组的菠菜外观已开始枯萎、颜色深绿、表面较软；乳酸组菠菜色泽深绿、无腐烂，叶边卷曲。柠檬酸组菜样新鲜、色泽翠绿、叶边平整、质地脆嫩。所以，仅从保鲜效果来看，混合酸组和柠檬酸组都可以。经用柠檬酸溶解的壳聚糖涂膜后，菠菜的失重率最少（见图1），因此选择2%柠檬酸溶解壳聚糖。

图1 壳聚糖溶解剂对菠菜失重率的影响Figure 1 Effect of solvents of chitosan coating on weight－loss rate of spinach

2.2 壳聚糖复合涂膜处理菠菜在贮藏期间的生理变化

2.2.1 壳聚糖涂膜浓度对菠菜保鲜的外观影响 不同浓度的壳聚糖保鲜剂，由于其黏度不同，保鲜效果也不同。若浓度太高，在菠菜表面形成的可食性膜则较厚，由于体内氧气浓度太低，使得菠菜不能正常呼吸，以至保鲜效果下降；若浓度太低，形成的可食性膜则较薄，对菠菜体内与体外的气体交换阻力就小，导致体内氧气浓度较高，以至保鲜效果较差。不同浓度的壳聚糖涂膜效果见表2。

表2 壳聚糖浓度对菠菜感官的影响Table 2 Effect of chitosan concentrations on sense－index of spinach

由表2可知，壳聚糖浓度为2%的保鲜效果最好。

2.2.2 壳聚糖涂膜对失重率的影响 未涂膜的空白对照组和涂膜处理的菠菜在贮藏期间失水情况见图2。

图2 不同浓度壳聚糖对菠菜失重率的影响Figure 2 Effect of chitosan concentrations on weight－loss rate

由图2可知，所有涂膜处理的菠菜的失重率均低于空白对照组，其中2%壳聚糖涂膜处理的菠菜效果最好，在9d后的失重率为9.71%，而空白对照组为11.54%。这是由于壳聚糖可以在涂膜表面形成一层薄膜，有效地防止了水分的散失和营养物质的损失，降低其失重率。

2.2.3 壳聚糖涂膜对丙二醛含量的影响 MDA含量是表示细胞膜完整性和功能性的重要指标。MDA的累积会对膜和细胞造成伤害。壳聚糖涂膜处理对菠菜MDA含量的影响见图3。

图3 壳聚糖涂膜处理对丙二醛含量的影响Figure 3 Effect of chitosan coating spinach on MDA content

由图3可知，在贮藏前期，菠菜内产生MDA的速度较缓慢，随着贮藏期的延长，MDA含量也迅速升高。菠菜未涂膜的空白对照组较涂膜组产生的MDA含量高。其中2%壳聚糖涂膜处理菠菜产生的MDA含量最低。

2.2.4 壳聚糖涂膜对可溶性固形物含量的影响 可溶性固形物含量的多少，在一定程度上反应了贮藏过程中果蔬营养物质保留的多少。壳聚糖涂膜处理对可溶性固形物含量的影响见图4。

图4 壳聚糖涂膜处理对固形物含量的影响Figure 4 Effect of chitosan coating spinach on total soluble solids

由图4可知，随着贮藏期延长，菠菜固形物含量总体呈下降趋势，且涂膜处理的固形物含量高于未涂膜的空白对照组。说明涂膜可有效延缓固形物含量的降低，该变化程度越小，贮藏保鲜期越长，其中2%壳聚糖涂膜效果最好。

2.2.5 壳聚糖涂膜对总糖含量的影响 壳聚糖涂膜处理对菠菜总糖含量的影响见图5。

图5 壳聚糖涂膜处理对总糖含量的影响Figure 5 Effect of chitosan coating spinach on total content of sugar

由图5可知，新鲜的菠菜在贮藏初期总糖含量最大，涂膜保鲜后，含糖量在贮藏最初2d下降较快，中期总糖变化不多，末期继续下降。原因是贮藏初期呼吸作用旺盛，糖代谢较快，糖消耗较多；贮藏中后期呼吸作用减慢，且菠菜开始失水，造成溶剂减少，导致溶质升高，使菠菜含糖量的下降程度减缓［4，10］。其中2%的壳聚糖浓度下，菠菜的总糖含量最高，该浓度壳聚糖涂膜最为适宜。

2.2.6 壳聚糖涂膜对粗纤维含量的影响 壳聚糖涂膜处理对粗纤维含量的影响见图6。

图6 壳聚糖涂膜处理对粗纤维含量的影响Figure 6 Effect of chitosan coating spinach on coarse－fibred content

由图6可知，菠菜贮藏初期，粗纤维的含量变化不大，这是由于虽然此时呼吸作用旺盛，但水分的流失也快，因此粗纤维的含量的降低较慢［11］。随着时间的延长，呼吸作用及各种代谢加剧，食品品质劣变，贮藏末期菠菜出现变质腐败，粗纤维降低。其中涂膜处理较空白对照组，可减慢粗纤维的降低。1.5%、2%、2.5%和3%的壳聚糖涂膜浓度对粗纤维含量影响不显著。相对来说2%壳聚糖涂膜效果稍好。

2.2.7 壳聚糖涂膜对VC含量的影响 壳聚糖涂膜处理对VC含量的影响见图7。

图7 壳聚糖涂膜处理对VC含量的影响Figure 7 Effect of chitosan coating spinach on VCcontent

由图7可知，由于呼吸和氧化酶解作用，VC含量总体趋势是下降，但涂膜处理可延缓VC的减少。说明涂膜处理对菠菜中的营养成分起到一定的保护作用。这是由于经过涂膜处理的菠菜表面形成了一层薄膜，能明显地减少菠菜体内外的氧气交换，使氧化还原型VC所需要的氧气量减少，从而使VC的损失减少。相对来说2%壳聚糖涂膜效果稍好。

3 结论

涂膜处理是果蔬的一种简便、经济且有效的保鲜手段。壳聚糖是一种天然保鲜剂，使用壳聚糖可在果蔬表面形成一层无色透明的薄膜，能有效堵塞表层的气孔，抑制了蔬菜的蒸腾和呼吸作用，减少了水分的损失和营养的消耗，推迟了生理衰老，同时具有抑制细菌生长繁殖、防止伤口或气孔侵入蔬菜体内，达到防腐目的。此外，还能增加蔬菜表面光泽，提高商品价值［12］。

试验中发现如将涂膜技术与低温冷藏技术结合使用，保鲜效果更佳。

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Study on chitosan compound film on preservation of spinach

ZHANG Hui－jun1，2GONG Chun－yu1，2WANG Wen－xia1，2SONG Chun－li1，2

（1.College of Food and Bioengineering，Qiqihar University，Qiqihar，Heilongjiang161006，China；2.Key Laboratory of Processing Agricultural Products of Heilongjiang Province，Qiqihar University，Qiqihar，Heilongjiang161006，China）

A method of chitosan compound film coating for preserving of spinach was studied in this paper，and the effect of different concentration of chitosan compound film on sense－index，weight－loss rate，MDA，total solid contents，total sugar，coarse－fibred and VCof spinach was discussed.The result showed that spinach coated with chitosan compound film has less nutrition loss，less weight－loss and inhabits MDA and delay the decay.

spinach；chitosan compound film；preservation

10.3969/j.issn.1003－5788.2011.03.035

黑龙江省教育厅资助项目（编号：11541405）

张慧君（1969－），女，齐齐哈尔大学副教授，硕士。E－mail：zhanghuijun1997＠163.com

2011－03－10