壳聚糖结合蒲公英提取物涂膜保鲜青椒研究*

张变玲，刘耀成，周 琦，谢 凯，张 儒

(湖南工程学院 化学化工学院，湘潭 411104)

壳聚糖结合蒲公英提取物涂膜保鲜青椒研究*

张变玲，刘耀成，周 琦，谢 凯，张 儒

(湖南工程学院 化学化工学院，湘潭 411104)

为了研究壳聚糖和蒲公英提取物联用对青椒的保鲜效果，以1.5%的壳聚糖与1.0%、1.5%和2.0%的蒲公英提取物等体积复配制备涂膜保鲜剂，对青椒进行涂膜，测定室温下贮藏过程中青椒的失重率、叶绿素、可滴定酸、VC、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)等理化指标.结果表明，含1.5%和2.0%蒲公英提取物的壳聚糖复配液涂膜处理青椒，能显著地降低青椒水分的损失，减缓叶绿素、可滴定酸和VC含量的下降，抑制青椒中POD的活性，增强SOD的活性，显著提高单壳聚糖对青椒的涂膜保鲜效果.

壳聚糖；蒲公英提取物；青椒；涂膜保鲜

青椒(Capsicum annuum L.)富含VB、VC、胡萝卜素等营养物质，尤其VC含量在蔬菜中占首位.青椒生产成熟季节性强，由于含水量高，采后极易腐烂和败坏，易发生低温伤害，收获后不易贮藏[1].

壳聚糖是天然生物多糖甲壳素的脱乙酰化产物，其分子中含有大量游离氨基和羟基，易溶于酸性水溶液中形成高粘度胶体溶液，具有良好的成膜性、通透性和抗菌性.此外，由于壳聚糖安全无害、容易降解且价格低廉，在果蔬贮藏保鲜方面应用较为广泛[2].蒲公英属菊科多年生药食两用植物，含有蒲公英醇、蒲公英素、黄酮、胆碱、有机酸和菊糖等成分，其提取物具有无毒、高效、耐热、广谱抗菌和抗氧化等作用.由于其安全和对环境无污染等特点[3]，在果蔬保鲜中具有很大的应用潜力.

壳聚糖和蒲公英有着不同的抑菌机理和抗氧化等效果，通过联合使用，能够发挥各自的特性，形成互补，提高总体保鲜效果.因此，本研究使用壳聚糖和蒲公英提取物复配，涂膜处理青椒并研究其保鲜效果，以期为青椒贮藏保鲜提供新的方法.

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

蒲公英购自湘潭中药材批发市场；青椒(湘辣六号)购自东湖路农贸市场。

SCIENTZ-IID型超声细胞破碎仪(宁波新芝生物科技股份有限公司)；RE-52A 旋转蒸发器(巩义市英峪予华仪器厂)；UV-2102PCS型紫外-可见分光光度计(尤尼柯仪器有限公司)；5418型 高速离心机(德国Eppendorf公司)；BIC300人工气候箱(上海博迅实业有限公司).

1.2 实验方法1.2.1 蒲公英提取物的制备[4]

取蒲公英全草于60 ℃下烘干，粉碎至40～60目，再用70%乙醇以质量体积比为1∶25料液比80 ℃下回流提取3 h，减压抽滤，收集滤液，然后将滤液浓缩至浓度为1 g/mL的蒲公英提取物，备用.

1.2.2 壳聚糖-蒲公英提取物复合膜的制备

取粘均分子量为1.5×105壳聚糖3 g于1%的醋酸中溶解，蒸馏水定容后配制成3%的壳聚糖溶液.取3%的壳聚糖溶液和适量1 g/mL蒲公英提取物互配，使复配液中壳聚糖终浓度为1.5%，蒲公英提取物终浓度分别为0.0%、1.0%、1.5%和2.0%，超声波处理15 min，使其均匀分散，备用.

1.2.3 青椒涂膜处理

将新鲜青椒分为5组，其中4组分别在各复配液中浸渍涂膜1 min，在自然气流中晾干，表面形成一层均匀透亮的保护膜.另外一组用蒸馏水以同样方法处理作为对照(CK).处理后置于人工气候箱中25 ℃±2 ℃储存，并每3 d分别对各组青椒的失重率、可滴定酸、叶绿素、VC、过氧化物酶(POD)和过氧化物歧化酶(SOD酶)等理化指标进行的测定.

1.3 测定指标及方法

根据对某企业采购情况的分析研究，影响生产设备采购量的主要因素包括：生产设备运转时间、生产设备综合性能、生产设备的采购的难易程度。

在处理后储存期间各时间点，随机抽取各组青椒样本分别测定各理化指标，重复3次.失重率的测定采用称重法，失重率(%)=(失重质量/原质量)×100%；可滴定酸含量的测定采用标准NaOH溶液滴定法；叶绿素含量的测定采用分光光度法[5]，随机取2 g辣椒，用80%的丙酮提取叶绿素，分别测定665 nm、649 nm和470 nm的吸光度，计算出叶绿素含量，以mg·100 g-1FW表示；VC含量的测定采用2,6-二氯靛酚滴定法[4]，以mg·100 g-1FW表示；SOD活性的测定采用四氮唑蓝(NBT)法[6]，以抑制NBT光化还原的50%为1个酶活性单位(U·g-1FW)；POD活性的测定采用愈创木酚氧化法[7]，在37 ℃条件下，以每分钟在470 nm处吸光度变化0.01为一个酶活性单位(U)测定，结果以U·g-1FW表示.

1.4 数据处理

实验重复三次，取平均值，并以SPSS 19.0统计软件分析实验数据.

2 结果与分析

2.1 青椒失重率的变化

水分是果蔬中含量最高的成分，失水会引起果蔬代谢失调，细胞膨压下降造成机械结构特性改变使水解酶活性提高，水解过程加强，严重影响到果蔬的口感、脆度、颜色、风味和营养价值.因此，在青椒采后处理及贮藏、运输过程中应尽量控制水分散失.如图l所示，随着贮藏时间的延长，青椒的失重率均呈现出逐渐增大的趋势；在贮藏的前6 d，各组失重率差异不大.但在此之后，复配液涂膜处理对辣椒失水表现出明显的抑制作用.但是，4组经涂膜处理的青椒之间失重率相差甚微.

图1 壳聚糖-蒲公英提取物复合涂膜对青椒失重率的影响

2.2 青椒叶绿素含量的变化

叶绿素是果蔬采摘后和商品性状密切相关的重要色素之一.由图2可以看出，在贮藏初期(前6 d)，青椒的叶绿素含量较为稳定，此后各组青椒的叶绿素含量均有明显下降，但是，和CK组相比，4组涂膜处理组叶绿素含量下降明显较缓，并且随蒲公英提取物的浓度增大，叶绿素含量下降速度进一步减缓，由此可见，壳聚糖涂膜处理对青椒叶绿素的降解有抑制作用，而蒲公英提取物对这种抑制作用有进一步的帮助.

图2 壳聚糖-蒲公英提取物复合涂膜对青椒 叶绿素含量的影响

2.3 青椒可滴定酸含量的变化

果蔬在成熟期会产生苹果酸、柠檬酸和酒石酸等有机酸，这些有机酸参与合成酚类、氨基酸、酯质和芳香物质，参与光呼吸，对果蔬的自身代谢起着重要作用，其含量影响果蔬的品质和风味，也是评价果蔬优劣的重要指标.而呼吸作用又不断地消耗有机酸，所以一般情况下果实后熟后有机酸开始明显下降.由图3可知涂膜处理青椒在贮藏前期可滴定酸含量缓慢下降，12 d后又开始增加，在整个处理期间，与CK相比，壳聚糖-蒲公英提取物对青椒可滴定酸含量下降有明显的抑制作用(p<0.05).而不同浓度蒲公英提取物对青椒可滴定酸含量的影响基本一致，无显著差异(p>0.05).

图3 壳聚糖-蒲公英提取物复合涂膜对青椒 可滴定酸含量的影响

2.4 青椒VC含量的变化

不同处理后的青椒在贮藏过程中VC含量的变化见图4.由图4可知，青椒中VC含量随贮藏时间延长呈下降趋势，在贮藏前期(前9 d)VC含量相对稳定；第9 d之后，CK组VC含量迅速下降，而涂膜处理组VC含量下降相对较缓，其中3组含蒲公英提取物的复配液较单壳聚糖处理Vc含量下降更缓慢，在3组含蒲公英提取物的复配液中，含1.5%和2.0%的蒲公英提取物的复配液处理组Vc含量下降最慢，效果最好，在21 d时其Vc含量比CK组提高了42.3%.说明壳聚糖和蒲公英提取物复配后涂膜青椒，能够较好的抑制储藏期间青椒的VC的损失，提高单壳聚糖涂膜处理对青椒VC的保护作用.

2.5 青椒POD酶活性的变化

POD在生物体内广泛存在，其会造成果蔬组织中脂类过氧化，加速果蔬后熟及衰老，因而POD可作为果蔬成熟和衰老的一个指标[8].果蔬采摘后，POD通过催化酚类、类黄酮等的氧化和聚合，导致组织褐化，POD与果蔬产品及其制品的变色和变味关系密切，因此常常需要部分或者全部抑制POD的活性.由图5可知，对照和各处理组青椒的POD活性在储藏期间总体呈现上升趋势；在贮藏21 d时，各组POD活性均达到较高的水平，其中单壳聚糖涂膜处理组(0.0%)青椒中POD活性较CK组略有下降，但是无显著性差异(p>0.05)，而3组含蒲公英提取物的复配液涂膜处理组青椒中POD活性较CK组均明显下降(p<0.05)，其中，含1.5%和2.0%的蒲公英提取物的复配液处理组POD活性均下降最明显(p<0.05)，但是两者之间差别不大.

图4 壳聚糖-蒲公英提取物复合涂膜对 青椒VC含量的影响

2.6 青椒SOD酶活性的变化

SOD酶能清除水果体内产生的自由基，它的活性随果实的衰老而下降.由图6可知，对照和各处理组青椒的SOD活性在储藏期间总体呈现下降趋势；其中，对照组和单壳聚糖涂膜处理组下降速度较快，而且之间没有显著性差异，但是，从第9天开始含蒲公英提取物的三组复配液处理组SOD的活性下降较缓，对SOD的活性下降有明显的抑制作用，在贮藏21 d后，壳聚糖-蒲公英提取物涂膜处理的青椒SOD酶活力比CK组高出24.8%.

图5 壳聚糖-蒲公英提取物复合涂膜对青椒 POD活性的影响

图6 壳聚糖-蒲公英提取物复合涂膜对青椒中 SOD活性的影响

3 结论

在室温(25 ℃±2 ℃)条件下，壳聚糖与蒲公英提取物复合涂膜处理可以较好的延长青椒采后的贮藏时间.壳聚糖的成膜性使青椒中失水速率显著下降，从而使叶绿素、可滴定酸和VC的含量降低得到有效的控制，保持了青椒营养成分，使青椒的保鲜期得到明显的延长.蒲公英提取物虽然无法形成薄膜，但是其所含的抗氧化成分和抑菌成分可以进一步提高壳聚糖涂膜的保鲜效果，试验中，1.5%的蒲公英提取物组和2.0%的蒲公英提取物组均能显著减少青椒中可滴定酸含量及VC含量的下降、降低POD活性、增强SOD活性，从而显著提高单壳聚糖涂膜处理对青椒的保鲜效果.

[1] 彭 凌，张 猛，王卫东.涂膜青椒的常温保鲜效果研究[J]. 食品科学, 2009, 30(18): 371-375.

[2] 吴 非, 周 巍, 张秀玲.壳聚糖膜剂的研制及其对辣椒的保鲜效果[J].中国蔬菜,2003(3):17-19.

[3] 李喜凤, 郝 哲, 杜云锋. 蒲公英的生物活性研究进展[J].中药材,2009,32(5):823-826.

[4] 张 强, 胡维岗, 金新文. 壳聚糖-蒲公英提取物的抑菌活性与稳定性研究[J].食品工业科技,2015,36(20):150-154.

[5] 程丽林, 聂小宝, 王庆国, 等. 海带多糖复合涂膜对辣椒保鲜效果的研究[J].食品工业科技,2015, 36(7):342-345.

[6] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 高等教育出版社,2000:167-169.

[7] 李合生, 孙 群, 赵世杰, 等. 植物生理生化原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000:134-261.

[8] Brownleader MD, Ahmed N, Trevan M, et al. Purification and Partial Characterization of Tomato Extensin Peroxidase[J]. Plant Physiol, 1995, 109(3): 1115-1123.

Effect of Chitosan Combined with Dandelion Extract Coating on Green Peppers

ZHANG Bian-ling,LIU Yao-cheng,ZHOU Qi,XIE Kai,ZHANG Ru

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411104, China)

To investigate the fresh-keeping effect of chitosan combined with dandelion extract on green pepper, coating films with 1.5% chitosan and different concentration dandelion extract (1.0%, 1.5% and 2.0%) are developed for preservation of green peppers respectively. The physicochemical properties of weight loss rate, chlorophyll, titrable acid, VC, peroxidase (POD), and superoxide dismutase (SOD) are assayed after the treatment of coating on green peppers. The results indicate that the fresh-keeping effect of chitosan combined with 1.5% and 2.0% dandelion extract respectively on green pepper are improved obviously. The weight loss rate of pepper was significantly relieved; chlorophyll, titrable acid, and VCof pepper are maintained at high level; POD activity is inhibited and SOD is enhanced obviously.

chitosan; dandelion extraction; green peper; coating fresh

2016-05-20

湖南省自然科学基金项目(2016JJ2037)；湖南省教育厅基金项目(16C394)；国家级大学生创新创业训练计划(201411342004).

张变玲(1982-)，女，硕士，讲师，研究方向：天然活性成分开发利用.

R284.2

A

1671-119X(2016)04-0060-04