壳聚糖基复合茶多酚衍生物涂膜保鲜技术在平菇保鲜中的应用

李奉国 徐程程 李冠喜

摘要[目的] 优化壳聚糖基复合茶多酚衍生物涂膜保鲜技术，为食用菌产后安全贮藏保鲜提供理论依据。[方法] 以壳聚糖为基体、以茶多酚为功能性添加剂制取不同浓度配比的壳聚糖基复合涂膜剂对平菇进行涂膜保鲜，然后比较其对平菇颜色、形态、硬度和气味的影响。[结果] 通过综合分析复合涂膜剂的保鲜效果，得到最佳配方组合：壳聚糖质量∶茶多酚质量为5∶1。[结论] 茶多酚能显著提高壳聚糖复合膜的抗氧化能力，且随着茶多酚浓度的增加，复合膜的抗氧化能力逐渐增强，但是茶多酚浓度过高并不利于平菇保鲜。

关键词平菇;保鲜;壳聚糖;茶多酚;复合涂膜剂

中图分类号S609+.3文献标识码A

文章编号0517-6611（2019）02-0176-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.02.054

食用菌保鲜主要是采用物理或化学方法，使鲜活食用菌保持最低生命活动，分解作用降到最低水平，尽量抑制或避免微生物病菌的繁殖，并依靠其自身的抗性对抗微生物病菌侵染;另一方面则通过将食用菌连同微生物一同灭活进而保存，从而使食用菌更加新鲜，使它的商品价值和食用价值最大化。目前采用的保鲜技术主要有冷藏保鲜[1]、速冻保鲜、气调保鲜[2]、辐照保鲜、化学保鲜[3]、植物激素保鲜、涂膜保鲜[4-5]等。

可食性包装膜材料被普遍用于食品保鲜中，既能够延长食品货架期，又可保护食品在流通环节免于外界损伤。这种材料是用天然可食性物质作为原料，通过各成分之间的相互作用形成结构致密的薄膜。与传统的包装工艺相比，它具有安全无毒、可食用、可降解、能够循环再利用等特点。壳聚糖是一种天然碳水化合物共聚物，具有生物可降解性、生物相容性以及无毒、可食用等优点的阳离子多糖[6]。壳聚糖中氢键的存在和壳聚糖分子的规整性使壳聚糖容易形成晶相区，因而具有良好的成膜性[7-8]。据报道，壳聚糖中带正电荷的-NH3+可以与微生物细胞膜的负电荷形成静电相互作用，导致细胞内成分的泄漏，从而灭杀微生物[9]。壳聚糖在农业、材料、医药、食品、化妆品、环境保护等多个领域都有广泛的应用[10]。将壳聚糖溶液涂覆在食品的表面，可以形成可食用的保护涂层膜，能有效延长食品的保质期[11-13]。茶多酚又名维多酚、茶单宁，是从茶叶中提取出的多酚混合物。茶多酚中含有2个以上互为临位的羟基多元酚，所以具有酚类化合物的通性[14]。儿茶素类化合物是茶多酚中主要的多酚类化合物，含量超过80%，还含有黄酮、茶青素和酚酸等成分[14-16]。茶多酚的抗氧化性主要来自于儿茶素苯环上的酚羟基的供氢体活性，它可以在氧化过程中生成邻酚类及联苯酚醌，通过螯合金属离子、作用于自由基及与自由基有关的酶、与其他成分协同作用等方式实现其抗氧化作用，其中清除自由基和络合金属离子是最直接和最有效的抗氧化途径[17-18]。

平菇是一种常见的食用菌。由于平菇水分含量高、组织柔嫩、无保护组织，所以易受机械损伤及被微生物病菌侵染而导致腐烂变质。另外鲜活平菇呼吸和蒸腾作用较为强烈，酶活性较高，子实体容易消耗和衰老[19]。一般平菇在采收2 d后就会出现一系列的变质、变色、开伞、生斑，给平菇的保存和运输都带来了很大的影响，无法满足市场的需求。笔者以平菇为试材，采用壳聚糖为基体，以茶多酚为功能性添加剂制取不同浓度配比的壳聚糖基复合涂膜剂进行平菇保鲜，将功能性物质茶多酚应用到壳聚糖中制得复合涂膜保鲜剂，赋予了壳聚糖膜抗氧化的新功能，再通过对平菇保鲜的应用效果进行测定，旨在为平菇保鲜提供参考。

1材料与方法

1.1平菇的预处理采用35%双氧水进行杀菌清洗，需要注意的是用双氧水清洗平菇之后要沥干平菇中多余的水分，并且对已经腐烂软化的平菇设置栅栏阻隔。

1.2绿茶提取物的制备用热水作溶剂，将茶叶水浴加热至90 ℃提取多次，将溶出物沉淀、过滤、浓缩、喷雾干燥，得到棕黄色粉状绿茶提取物。

1.3壳聚糖基复合膜的制备过程

1.3.1壳聚糖溶液。将1.2 g壳聚糖加入到30 mL浓度2%的乙酸溶液中，同时加入0.36 g甘油，搅拌均勻后，置于水浴锅中加热至50 ℃，并持续搅拌30  min，制得壳聚糖溶液[20]。

1.3.2茶多酚溶液。将不同质量（以壳聚糖质量的百分比计量）的茶多酚加入到30 mL水中，置于水浴锅中加热至50 ℃，并持续搅拌10 min，制得茶多酚溶液。

1.3.3壳聚糖茶多酚复合膜溶液。将制备的壳聚糖溶液和不同含量的茶多酚溶液等体积混合，并在50 ℃搅拌30 min，同时补充加热过程中损失的水分，制得壳聚糖基复合膜溶液。在室温下，用功率为480 W的超声波清洗机振荡20 min，除去壳聚糖液及不同配比的壳聚糖复合膜液中的气泡。

按壳聚糖和茶多酚的质量比分别为100∶1、20∶1、10∶1、5∶1、2∶1、1∶1，制得6组壳聚糖茶多酚复合膜溶液。

1.4平菇保鲜处理将清洗沥干的平菇于6组不同质量配比的壳聚糖基茶多酚复合涂膜剂溶液中浸泡2～3 s，捞出自然晾干，即在平菇表面形成一层胶体膜。再装入广口瓶中，每瓶200 g左右，4瓶为1组，放入生化培养箱恒温（17 ℃）恒湿（相对湿度50%）培养。每天从颜色、形态、硬度、气味4个指标进行贮藏保鲜效果评价，指标评分标准见表1。

2结果与分析

2.1不同质量比的复合膜溶液对平菇颜色的影响壳聚糖与茶多酚不同质量配比的复合膜溶液处理后平菇颜色的得分情况见图1。平菇的正常颜色呈现灰白色、浅灰色、瓦灰色、青灰色、灰色至深灰色，随着采后贮藏时间的延长，平菇表面会呈现黄色或黄褐色甚至黄棕色或深褐色，并且有色斑出现。平菇变色及色斑出现后，不但会影响平菇的口感和营养价值，而且食用后对人体的健康有影响。经对照试验后可以发现，壳聚糖与茶多酚的质量比为5∶1、2∶1对平菇的颜色保鲜效果最好，变色及色斑出现最晚;壳聚糖与茶多酚质量比为20∶1、10∶1对平菇颜色的保鲜效果次优，对照组的平菇虽延迟了变色生斑，但是效果不如质量比为5∶1及2∶1的复合膜溶液处理的明显;壳聚糖与茶多酚质量比为100∶1、1∶1对平菇颜色的保鲜效果最差，几乎没有效果。

2.2不同质量比的复合膜溶液对平菇形态的影响壳聚糖与茶多酚不同质量配比的复合膜溶液处理后，平菇形态的得分情况见图2。正常新鲜的平菇，组织结构良好，无病斑，平菇菌盖边缘圆整无残缺，菌盖开展肥厚，而贮存一段时间之后，菌体会出现病斑，菌盖会干缩，组织结构也会变得较差。由图2可知，壳聚糖与茶多酚质量配比为10∶1、5∶1的复合膜溶液处理对平菇的形态保鲜效果最好，病斑及干缩现象出现最晚;壳聚糖与茶多酚质量配比为20∶1和2∶1的复合膜溶液处理对平菇形态的保鲜效果次优，对照组处理效果稍差;壳聚糖与茶多酚质量配比为100∶1和1∶1的复合膜溶液处理对平菇形态的保鲜效果最差，几乎没有效果。

2.3不同质量比的复合膜溶液处理对平菇硬度的影响平菇的硬度指的是平菇菌体抗压力的强弱，硬度大小可以作为平菇品质优良的一个评价标准。新鲜的平菇，菌体内部较实，硬度较好，可以抵抗一般贮存期间的外界压力，但长时间贮存之后，平菇菌盖会变软甚至腐烂，菌柄也没有韧性。由图3可知，壳聚糖与茶多酚质量配比为2∶1的复合膜溶液处理对平菇的硬度保鲜效果最好，变软腐烂出现最晚;5∶1和10∶1的配比处理对平菇硬度的保鲜效果次优，其中5∶1的配比处理效果也比较好，但是比2∶1的配比处理效果稍差;而100∶1、20∶1、1∶1的配比处理对平菇颜色的保鲜效果最差。

2.4不同质量配比的复合膜溶液处理对平菇气味的影响由图4可见，壳聚糖与茶多酚质量配比分别为10∶1、5∶1、2∶1的复合膜溶液处理，平菇的气味变化最慢，霉味出现较晚;20∶1和1∶1的配比处理，平菇霉味出现较快;100∶1的配比处理，平菇最早出现霉味，与不做处理的对照组几乎无差别。

3结论与讨论

该研究结果表明：壳聚糖质量∶茶多酚质量=5∶1、2∶1对平菇颜色的保鲜效果最好;壳聚糖质量∶茶多酚质量=10∶1、5∶1对平菇形态的保鲜效果最好;壳聚糖质量∶茶多酚质量=2∶1对平菇硬度的保鲜效果最好;壳聚糖质量∶茶多酚质量=10∶1、5∶1、2∶1对平菇气味的保鲜效果最好。可见，茶多酚能显著提高壳聚糖复合膜的抗氧化能力，随着茶多酚浓度的增加，复合膜的抗氧化能力逐渐增强，但是茶多酚浓度过高并不利于平菇保鲜。将壳聚糖基复合涂膜剂应用到平菇样品，测定其颜色、形态、硬度、气味，分析复合涂膜剂的效果，得到

最佳配方比为壳聚糖质量∶茶多酚质量=5∶1。

目前，可食性包装膜材料被普遍用于食品保鲜中，既能够延长食品货架期，又可保护食品在流通环节免于外界损伤。这种材料是用天然可食性物质作为原料，通过分子之间的相互作用而形成的结构致密的薄膜。与传统的包装工艺相比，它具有安全无毒、可食用、可降解、能够循环再利用等特点。其中，多糖中的壳聚糖是自然界中仅次于纤维素的第二大天然多糖，其作为膜材料成膜性好，阻水阻气性能好，能载荷多种活性物质。绿茶提取物作为一种天然的抗氧化剂，能显著提高壳聚糖复合膜的抗氧化能力。壳聚糖和茶多酚均来源于天然生物，无毒无害、可食用、安全可靠、易于生物降解、不污染环境，因而将两者复合应用于食品的涂膜保鲜具有广阔的前景。

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