基于壳聚糖的安顺农特产品蜂糖李的保鲜技术研究

2023-08-31严利娜伍倩成侃王恩文

当代化工研究 2023年17期

＊严利娜伍倩*成侃王恩文

（1.安顺学院资源与环境工程学院贵州 561000 2.安顺市烟草公司普定分公司贵州 562100）

引言

蜂糖李（Prunus salicina）是贵州省安顺特色优质地方名产，因其果实味香甜犹如蜂蜜，故称“蜂糖李”。目前蜂糖李保鲜主要包括物理保鲜和化学保鲜。但物理保鲜和化学保鲜因中的气调冷藏保鲜投资大，成本高而难以被普及和推广；化学保鲜由于会对环境造成污染而限制其规模化的应用[1]。在我国绿色农业的大力倡导下，研究绿色环保的保鲜剂已经成为蜂糖李保鲜技术发展的主要方向。

壳聚糖（Chitosan）是天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物，具有生物降解性、无毒性、成膜性等多种特性[2]，是一种天然多糖，其具有安全性、成膜性和抑菌性而在果蔬保鲜研究领域得到了广泛的应用[3]。但单一的壳聚糖保鲜效果一般[4]，而且对一些微生物的抑制效果不理想[5]。壳聚糖复合涂膜是一种基于壳聚糖的诸多优良特性，对壳聚糖所存在的缺陷进行改良的一种涂膜技术[6]，研究表明：锌（II）和铈（IV）与壳聚糖成膜材料制成的复合物，能明显地降低中国枣果的呼吸速率和失重率，同时还能增加果实总可溶性固体[7]。王颖等人[8]研究了壳聚糖和CaCl2的复合保鲜剂对杨桃的保鲜效果，结果表明：1.5%壳聚糖+1.0% CaCl2是保鲜杨桃的最佳涂膜处理组合。连欢等[9]研究发现经壳聚糖-植物提取物复合涂膜能较好地保持果实色泽和新鲜度。李娜等人[10]的研究表明向壳聚糖中加入皮克林乳液，可提高黄山楂采后贮藏品质。随着保鲜技术的蓬勃发展，壳聚糖复合涂膜技术在保鲜方面有着广阔的市场前景。

综上所述，本文利用水溶性壳聚糖与（食品级）氯化锌进行络合，制备出复合涂膜液应用于蜂糖李的保鲜中，通过试验优化出最佳的壳聚糖-氯化锌保鲜配比方案，旨在为蜂糖李的保鲜提供较全面的理论和实践依据。

1.材料与方法

(1)材料与试剂

蜂糖李、水溶性壳聚糖、食品级氯化锌、草酸、抗坏血酸固体、2,6-二氯酚靛酚钠盐、碳酸氢钠、氢氧化钠溶液、酚酞指示液、邻苯二甲酸氢钾、无水乙醇。

(2)仪器与设备

GY-4型硬度计，浙江乐青市艾德堡仪器有限公司；CJM-030-C型糖度计，河北衡水绿之青商贸有限公司；YP20002型电子天平，上海越平科学仪器有限公司；FA2004型万分之一电子分析天平，上海上天精密仪器有限公司；TG16-WS型高速电动离心机，常州市万丰仪器制造有限公司。

(3)实验方法

本实验共设3个实验组：处理组1：1%壳聚糖-氯化锌（1% CTS-ZnCl2）复合涂膜液；处理组2：1.5%壳聚糖-氯化锌（1.5% CTS-ZnCl2）复合涂膜液；对照组：无处理；将通过分选处理挑选出的蜂糖李分别在两种复合涂膜液中完全浸没后，取出整齐地摆放在不锈钢的托盘里，其余的一组不做任何处理，待自然晾干后于室温（23±2）℃下贮藏，分别于贮藏后72d取样测定蜂糖李的失重率、硬度和可溶性固形物含量等指标。每个指标重复3次, 取平均值。

(4)测定指标与方法

①失重率

失重率采用称重法进行测定。

式中，m0—蜂糖李样品的初始质量，单位为g；m—蜂糖李样品贮藏一定时间的质量，单位为g。

②腐烂率

采用观察法进行蜂糖李腐烂率的测定，腐烂率的计算公式为：

③硬度

用GY-4硬度计进行硬度测定。

④Vc含量

用2,6-二氯酚靛酚法进行Vc含量的测定[11]。

⑤可滴定酸

采用酸碱滴定法测定。

⑥可溶性固形物

采用糖度计测定。

(5)数据处理

用Excel进行数据整理；用OriginPro绘图，用SPSS.26进行显著性差异分析。

2.结果与分析

(1)不同的壳聚糖复合涂膜对失重率的影响

由图1可知，贮藏期间，复合涂膜处理组的失重率均低于对照组。在贮藏的第21d，涂膜组的失重率均低于对照组，对照组的失水情况最为严重，其中，1%壳聚糖-氯化锌（1% CTS-ZnCl2）与对照组差异不显著（p＞0.05），而1.5%壳聚糖-氯化锌（1.5% CTS-ZnCl2）能有效减缓蜂糖李水分的流失（p＜0.05）。

表1 SPSS单因素方差分析（失重率）

图1 不同的壳聚糖复合涂膜对失重率的影响

(2)不同的壳聚糖复合涂膜对腐烂率的影响

表2 SPSS单因素方差分析（腐烂率）

由图2看出，壳聚糖复合涂膜处理可延缓蜂糖李腐烂率的上升。在贮藏的第21天，1.5%壳聚糖-氯化锌（1.5%CTS-ZnCl2）涂膜处理的蜂糖李的腐烂率为25.00%，另外一个处理组腐烂率为35%，而对照组的腐烂率高达40.00%，且两个复合涂膜组与对照组之间差异均显著（p＜0.05）。其中，1.5%壳聚糖-氯化锌（1.5%CTS-ZnCl2）处理组的腐烂率非常显著地低于对照组（p＜0.01）。

图2 不同的壳聚糖复合涂膜对腐烂率的影响

(3)不同的壳聚糖复合涂膜对硬度的影响

如图3所示，在贮藏时间，蜂糖李的硬度整体均呈现下降趋势，对照组下降尤为显著。在贮藏的第21d，两个处理组硬度的下降趋势较对照组有明显的延迟性。复合涂膜处理对蜂糖李果实的软化起着显著的缓解作用（p＜0.05），所以1.5%壳聚糖-氯化锌（1.5% CTS-ZnCl2）复合涂膜更有利于延缓蜂糖李果实的软化，对蜂糖李果实软化的产生存在尤为明显的抑制作用（p＜0.01）。

表3 SPSS单因素方差分析（硬度）

图3 不同的壳聚糖复合涂膜对硬度的影响

(4)不同的壳聚糖复合涂膜处理对Vc含量的影响

由图4可以看出，在贮藏过程中，蜂糖李的Vc含量总体呈现出“M”型的变化趋势，在贮藏的第21d，1.5%壳聚糖-氯化锌（1.5% CTS-ZnCl2）处理组＞1%壳聚糖-氯化锌（1% CTS-ZnCl2）处理组＞对照组，且对照组和2个处理组之间差异性显著（p＜0.05）。其中以1.5%壳聚糖-氯化锌涂膜液对蜂糖李的Vc含量的抑制效果最佳（p＜0.01），能很好地保持蜂糖李的Vc含量。

表4 SPSS单因素方差分析（Vc含量）

图4 不同的壳聚糖复合涂膜对Vc含量的影响

(5)不同的壳聚糖复合涂膜对可滴定酸的影响

表5 SPSS单因素方差分析（可滴定酸）

如图5所示，在贮藏第21d，2个涂膜组的可滴定酸含量下降了44.26%，1%壳聚糖-氯化锌（1% CTSZnCl2）和1.5%壳聚糖-氯化锌（1.5% CTS-ZnCl2）处理分别下降37.87%和27.22%。1%壳聚糖-氯化锌处理和对照之间差异不显著（p＞0.05），而1.5%壳聚糖-氯化锌复合涂膜能有效缓解可滴定酸含量的下降速率（p＜0.05）。

图5 不同的壳聚糖复合涂膜对可滴定酸的影响

(6)不同的壳聚糖复合涂膜对可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物含量是反映果实营养价值及判断果实耐贮藏能力的重要指标[12]。由图6可知，随着贮藏时间的延长，对照组和2个处理组的蜂糖李果实的可溶性固形物含量整体呈现上升趋势。在贮藏21d时，复合涂膜液能有效抑制蜂糖李的可溶性固形物含量的下降。其中，1.5%壳聚糖-氯化锌（1.5% CTS-ZnCl2）复合涂膜液能更有效地维持蜂糖李果实可溶性固形物的水平（p＜0.05）。