果蜡涂膜对菱角采后品质和生理的影响

2014-05-03唐劲松王海蓝严洪清倪晓燕孙晶晶

食品与机械 2014年3期

唐劲松王海蓝严洪清倪晓燕孙晶晶

TANG Jin－song 1 WANG Hai－lan 1 YAN Hong－qing 2 NI Xiao－yan 2 SUN Jing－jing 1

（1.江苏农牧科技职业学院食品科技学院，江苏泰州 225300；2.南通市港北生态高效农业综合开发有限公司，江苏南通 226300）

（1.Jiangsu Agri－animal Husbandry Vocational College，Taizhou，Jiangsu 225300，China；2.Nantong Port North Ecological Efficient Agriculture Comprehensive Development CO.，LTD，Nantong，Jiangsu 226300，China）

菱角（Trapa spp.）属菱科（Trapaceae）菱属（Trapa L.），别名龙角、沙角、水栗等，为一年生草本浮叶植物，享有“水上庄稼”之誉，在中国已有3 000多年的栽培历史。菱角生产期集中，耐贮性差，采后极易发生褐变、衰老和霉变，常温下仅能贮藏2～3 d，低温贮藏能保持两周左右，菱角的这种不耐贮性影响了市场流通［1］。

有关菱角保鲜技术的研究甚少，传统的保鲜方法有水藏［2］、干燥贮藏［3］、冷冻贮藏［4］等，这些方法虽然对菱角贮藏起到一定作用，但保鲜效果较差。涂膜保鲜是较新的保鲜技术，有研究［5］表明，壳聚糖涂膜处理可以显著地抑制金柑贮藏过程中MDA的积累，从而减轻对细胞的损伤。詹丽娟［6］研究发现，壳聚糖涂膜能降低南湖菱果实失重率，保持较高的TSS、TA、Vc、可溶性总糖、可溶性总蛋白含量，然而果蜡涂膜保鲜菱角未见报道。果蜡处理是果蔬保鲜中一个重要的技术手段，对延缓果蔬成熟衰老、减少水分损失和提高商品品质有着显著的效果。屈红霞等［7］曾用FMC果蜡（果蜡∶水为1∶4）涂膜处理菠萝，延缓了硬度和可溶性固形物的下降，也抑制了采后PG活性的上升，减少了可溶性糖、醛、酸的含量。除了商业化FMC公司的果蜡外，斯里兰卡Industrial Technology Institute制造的果蜡也能延缓菠萝‘Kew’的衰老［8］。Nimitkeatkai等［9］将 2%Semperfresh 果蜡（蔗糖—脂肪酸酯）用于菠萝保鲜，也能保持较好的品质，延缓衰老，但效果比10%的FMC Sta－Fresh 7055（石蜡—聚乙烯）稍差。同时，果蜡涂膜也是果蔬保鲜技术中较有效和经济简便的方法。邵伯菱是江浙地区菱角名品之一，个头适中、淀粉多、皮薄肉嫩，在江、浙、皖、鲁等地区有广泛的种植。本研究拟采用不同浓度的果蜡对邵伯菱进行涂膜处理，研究果蜡对菱角的保鲜效果，以期菱角贮藏保鲜提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

菱角：邵伯菱，采自江苏省泰州市溱潼镇，采后立即运回实验室。挑选成熟度一致（约为八成熟）、大小均匀、无病虫害和机械损伤的菱角；

果蜡：Sta－Fresh7055型，美国FMC公司；

2，6－二氯靛酚、考马斯亮蓝 G－250、蒽酮、葡萄糖、氯化硝基四氮唑蓝、硫代巴比妥酸、愈创木酚：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；

恒温箱：DHG－9123A型，上海申贤恒温设备厂；

色差仪：CR－300型，美国Minolta公司；

电子分析天平：PL 402－L型，梅特勒—托利多精密仪器有限公司；

数显折射仪：PR－21α型，日本Atago公司；

气相色谱仪：GC3900型，日本Shimadzu公司；

紫外可见分光光度计：T6新世纪，北京普析通用仪器有限责任公司。

1.2 试验方法

菱角清水洁净，晾干。分别用浓度为2.5%，5%，10%的果蜡溶液浸泡1 min，晾干。处理后的果实置于（4±1）℃恒温箱中，盖上厚度0.02 mm的低密度聚乙烯薄膜以保持一定的湿度。每隔6 d进行各项指标的调查和取样测定，直至果实失去商品价值为止。每个处理重复3次，将未用果蜡处理设为对照。

1.3 测定方法

1.3.1 果实失重率的测定使用精度为0.01 g的电子分析天平称量菱角质量，每处理3次重复，每重复50个果实。

1.3.2 果皮颜色的测定使用 Minolta CR－300型色差计测定菱角果皮的颜色。测定条件：C／2光源，以标准白板校正，标准白板在C／2光源下X（红色），Y（绿色），Z（蓝色）分别为92.78，94.64，108.27。

1.3.3 果实呼吸强度的测定取30个菱角放入10.05 L密封罐中，于贮藏温度下密闭2 h后，轻轻摇动密封罐使罐内气体混合均匀，分别取该气体1 m L测定CO2释放量。每个处理3次重复，每一重复3针。用GC3900型气相色谱仪测定CO2含量来表示呼吸速率的强度。测定呼吸气相色谱的工作条件是：电流55 m A，柱温50℃，进样口温度150℃，TCD检测器温度150℃。

1.3.4 可溶性固形物（TSS）含量的测定使用 Atago PR－21α型数显折射仪测定。菱角去壳，用榨汁机将菱肉压榨出汁，纱布过滤，每个处理3次重复。

1.3.5 可滴定酸（TA）含量的测定酸碱滴定法［10］。

1.3.6 VC含量的测定 2，6－二氯靛酚钠盐法［11］。

1.3.7 可溶性总糖含量的测定蒽酮比色法［12］。

1.3.8 可溶性总蛋白含量的测定考马斯亮蓝G－250染色法［13］。

1.3.9 丙二醛（MDA）含量的测定硫代巴比妥酸测定法［14］。

1.3.10 过氧化氢酶（CAT）活性测定紫外吸收法测定，以OD240每分钟变化0.01为一个酶活力单位（U），酶活性以 U／g·FW 表示［15］。

1.3.11 超氧化物歧化酶（SOD）活性测定氮蓝四唑（NBT）光化还原法测定，通过OD560计算，以每克菱角果肉抑制氮蓝四唑光化还原的50%为一个酶活性单位（U），SOD活性以 U／g·FW 表示［15］。

1.3.12 过氧化物酶（POD）活性测定愈创木酚法测定，以OD470每分钟变化0.01为一个酶活力单位（U），酶活性以U／g·FW 表示［15］。

1.4 数据处理

所有结果取3次数据的平均值。使用SPSS公司的SPSS 13.0对数据进行方差分析，各项生理生化指标的测得值均以平均值标准误（S.E.）表示。

2 结果与讨论

2.1 果蜡处理对采后菱角失重率的影响

图1 果蜡处理对菱角采后失重率的影响Figure 1 Effect of waxing on weight loss of water chestnut during storage

果实采后失重主要原因有两方面：① 果实中挥发组分和水分的挥发；② 果实中干物质经呼吸作用消耗而产生失重现象［16］。由图1可知，随着贮藏时间的延长，各浓度果蜡处理的邵伯菱失重率呈直线上升趋势。浓度为5%和10%果蜡处理的果实失重率明显低于对照，且它们之间差异不明显。说明适当浓度的果蜡处理能够有效降低菱角重量的损失。在芒果、香蕉、苹果、龙眼、番茄、草莓、辣椒等果实上涂膜处理的研究［17－19］结果表明，适宜浓度的涂膜处理可以使果蔬表面形成一层均匀透明的薄膜，阻止水分蒸发，明显降低果实的失重率。本研究中，果蜡处理的邵伯菱和对照失重率均呈上升趋势，但果蜡处理的果实失重率显著低于对照，5%和10%FMC Sta－Fresh 7055果蜡涂膜能有效抑制菱角失重，减轻外观皱缩，能明显减缓邵伯菱在贮藏期间失重率上升，维持其外观品质和商品价值。

2.2 果蜡处理对菱角颜色的影响

果实颜色的评价以色角（ho）和饱和度（C＊）表示。色角表示颜色，果实颜色由白转黄，角度值向90o下降；饱和度表示色彩的新鲜度，彩色光含量越少，饱和度值越低。由图2可知：邵伯菱在贮藏过程中色角值下降，饱和度值上升，5%和10%浓度果蜡处理的菱角色角值下降较对照缓和，饱和度值上升较对照慢。表明适当浓度的果蜡处理能够延缓菱角果皮褪色，保持良好的外观品质。盛玮等［20］研究表明，叶绿素是辣椒颜色的主要色素成分，而壳聚糖涂膜处理的辣椒叶绿素含量明显高于对照，因此，涂膜处理能够延缓辣椒果皮褪绿。本试验中，5%和10%FMC Sta－Fresh 7055果蜡处理除了改善外观亮度以外，还能推迟菱角表皮褪绿，延缓褐变的发生。

2.3 果蜡处理对菱角呼吸生理的影响

图2 果蜡处理对菱角采后颜色的影响Figure 2 Effect of waxing on color of water chestnut during storage

低温贮藏时，随着贮藏时间的延长，菱角果实的呼吸速率缓慢下降，且3组浓度果蜡处理的果实呼吸速率都低于对照，浓度越大呼吸速率越低。5%和10%果蜡处理之间的差异不明显（图3）。结果表明，果蜡处理对菱角的呼吸强度有明显的抑制作用。葛霞等［21］研究果蜡对台农芒果的保鲜效果得出，果蜡涂膜能显著地抑制芒果的呼吸作用，且浓度越高，对芒果呼吸抑制作用越强。段丹萍等［22］研究表明，不同壳聚糖涂膜复合物都能显著降低草莓果实的呼吸强度。张吉平等［23］将壳聚糖应用于中华寿桃的保鲜，结果表明涂膜处理的果实呼吸强度明显降低，显示了涂膜处理的微气调作用。本试验中，适宜浓度的果蜡处理显著降低了邵伯菱的呼吸速率。

图3 果蜡处理对菱角采后呼吸强度的影响Figure 3 Effect of waxing on respiration of water chestnut during storage

2.4 果蜡处理对菱角TSS、TA、Vc含量的影响

FMC Sta－Fresh2952果蜡处理菠萝果实能延缓果实失重率的上升，抑制TSS、可溶性总糖、可溶性总蛋白含量的下降［15］。由图4～6可知，邵伯菱采后贮藏期间，TSS、TA、Vc含量都随着贮藏时间的延长有所降低，而5%和10%浓度果蜡处理的果实TSS、TA、Vc含量下降的幅度明显低于对照，且5%和10%浓度之间的差异不明显，2.5%果蜡处理贮藏效果比对照略好，但和对照没有显著差异。本试验表明，5%和10%FMC Sta－Fresh 7055果蜡能明显减缓邵伯菱在贮藏期间失重率上升、表皮褪色，维持其外观品质和商品价值，TSS、TA、Vc明显比对照下降缓慢，这与詹丽娟［6］的研究结果基本上一致。

2.5 果蜡处理对菱角可溶性总糖、可溶性总蛋白含量的影响

图4 果蜡处理对菱角采后TSS含量的影响Figure 4 Effect of waxing on TSS content of water chestnut during storage

由图7可知，在贮藏期间，邵伯菱可溶性总糖含量呈下降趋势，果蜡处理的果实总糖含量整体水平高于对照组。3组浓度的果蜡处理效果有一定差异，10%果蜡效果最佳，5%果蜡其次，但5%和10%果蜡之间的差异不明显。

图5 果蜡处理对菱角采后TA含量的影响Figure 5 Effect of waxing on TA content of water chestnut during storage

图6 果蜡处理对菱角采后Vc含量的影响Figure 6 Effect of waxing on Vc content of water chestnut during storage

图7 果蜡处理对菱角采后可溶性总糖含量的影响Figure 7 Effect of waxing on soluble sugar content of water chestnut during storage

由图8可知，邵伯菱在贮藏期间可溶性总蛋白也随贮藏时间的延长逐渐下降，和对照相比，5%和10%的果蜡能明显减少可溶性总蛋白含量的下降，但这两个处理之间没有明显差异。2.5%果蜡处理后的果实在贮藏期间，可溶性总蛋白含量的变化基本上和对照一致。

本试验表明，5%和10%的果蜡处理可有效减少可溶性总糖、可溶性总蛋白含量下降，延缓其降解，保持果品的较好的品质。

2.6 果蜡处理对菱角采后MDA含量的影响

MDA是植物质膜过氧化作用的产物之一，其含量体现了植物组织的衰老程度。由图9可知，整个贮藏过程中，随着贮藏期的延长，膜透性逐渐增大，MDA含量不断增加，对照组增加较快，而果蜡处理组增加平缓。其中5%和10%的果蜡能明显抑制MDA含量的升高，但这两个处理之间没有明显差异。本试验中，果蜡处理的果实MDA含量整体看来远低于对照，说明对照果实衰老导致的膜脂过氧化程度比果蜡处理严重，果蜡处理对延缓邵伯菱后熟衰老有一定作用。

2.7 果蜡处理对菱角采后CAT、SOD、POD活性的影响

图8 果蜡处理对菱角采后可溶性总蛋白含量的影响Figure 8 Effect of waxing on soluble protein content of water chestnut during storage

图9 果蜡处理对菱角采后可溶性总蛋白含量的影响Figure 9 Effect of waxing on soluble protein content of water chestnut during storage

植物的抗氧化作用是植物自身调节延缓衰老的一个重要方面，植物体内的CAT、SOD、POD便是活性氧自由基清除系统的重要调节酶，对维持自由基、活性氧代谢平衡具有重要作用［24］，其中POD是果蔬成熟和衰老的指标，在植物的生命活动中具有重要功能［25］。由图10可知，CAT活性在菱角贮藏期间变化规律不明显，果蜡处理组的CAT活性高于对照，但各处理组之间区别不大。由图11可知，SOD活性在菱角贮藏期间变化规律也不明显，但在贮藏的前6 d，无论对照还是各种浓度果蜡处理的果实中SOD活性都升高，且果蜡处理组的SOD活性高于对照，其中5%和10%果蜡处理组升高最明显，但这两组之间差别不明显。由图12可知，邵伯菱在贮藏期间，POD活性呈先上升再下降的趋势，和对照相比，2.5%和5%果蜡处理显著降低POD活性。说明适宜浓度的果蜡处理能提高CAT、SOD活性，降低POD活性，增强菱角果实清除自由基的能力，延缓衰老延长贮藏寿命。

图10 果蜡处理对菱角采后CAT活性的影响Figure 10 Effect of waxing on CAT activity of water chestnut during storage

图11 果蜡处理对菱角采后SOD活性的影响Figure 11 Effect of waxing on SOD activity of water chestnut during storage

图12 果蜡处理对菱角采后POD活性的影响Figure 12 Effect of waxing on POD activity of water chestnut during storage

3 结论

本试验采用3种不同浓度的果蜡处理邵伯菱，结果发现2.5%和5%果蜡处理能明显延缓菱角果皮褪绿褐变及整果失重，降低呼吸强度，抑制TSS、TA、Vc、可溶性总糖、可溶性总蛋白含量的下降，同时还抑制MDA含量、POD活性的上升，提高了CAT和SOD等自由基清除酶的活性，从而延缓了果实的衰老，保持了良好的外观品质和营养品质。（4±1）℃温度下贮藏1个月后，菱角色泽青绿，香气充足，口感爽脆，基本没有出现发霉现象，品质远好于传统保藏方法；但10%果蜡涂膜后果实不易干燥，后期出现霉斑，病害严重。而对照第20天就全部发霉、干缩，失去食用价值。本试验结果表明，浓度为5%的FMC Sta－Fresh 7055果蜡处理邵伯菱后的保鲜效果最佳，处理方法简便，经济实惠，有一定的推广意义，但果蜡涂膜保鲜过程中，如何抑菌还须进一步研究。

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