原儿茶酸(PCA)具有抗氧化、抑菌等作用,主要来源于茶叶、丹参、芙蓉、益智仁等中草药。原儿茶酸体外实验对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌等细菌均有抑制作用,且可作为酪氨酸酶抑制剂,但目前还鲜有关于原儿茶酸在食品保鲜上应用的报道。
来自湖南农业大学食品科学技术学院的黄嘉欣、刘川、罗程印等采用原儿茶酸与乳化剂吐温-20制成复合保鲜剂,浸泡涂膜湘研5 号椒,采用L9(34)正交试验设计,对浸泡时间、贮藏温度、原儿茶酸质量浓度和乳化剂吐温-20体积分数相互配合的最佳配比进行了优化选择,研究这种复合保鲜剂对湘研5 号椒的保鲜效果,为原儿茶酸保鲜剂保鲜采后辣椒提供理论依据和技术支持。
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单因素试验结果
不同浸泡时间对辣椒贮藏保鲜的影响
在不同浸泡时间内,ZJZ组的辣椒质量损失率均低于CK1组。当浸泡时间为2 min时,ZJZ组的辣椒质量损失率最低,为8.52%,与CK1组相比低了35.75%,存在显着性差异(P<0.05);与浸泡1、3、4 min的ZJZ组辣椒相比,质量损失率分别低了15.14%、21.91%、45.00%,均存在显着性差异(P<0.05)。
在不同浸泡时间内,ZJZ组的辣椒腐烂率均低于CK1组。当浸泡时间为2 min时,辣椒的腐烂率最低,与CK1组相比低了45.46%;与浸泡1、3、4 min的ZJZ组辣椒相比,腐烂率分别低了25.01%、33.33%、53.84%,且差异显着(P<0.05)。
不同贮藏温度对辣椒保鲜的影响
在不同贮藏温度条件下ZJZ组的辣椒质量损失率均低于CK1组。当贮藏温度为5 ℃时,ZJZ组的辣椒质量损失率最低,与CK1相比,质量损失率低了12.57%;与在10、15、20 ℃贮藏温度下ZJZ组的辣椒质量损失率相比,分别低了7.01%、54.52%、71.26%,且5 ℃贮藏条件下辣椒的质量损失率与10 ℃的质量损失率之间差异不显着(P>0.05)。
在不同贮藏温度条件下ZJZ组的辣椒腐烂率均低于CK1组。当贮藏温度为10 ℃时,ZJZ组辣椒的腐烂率最低,与CK1组在10 ℃时相比,腐烂率低了50.07%;与5、15、20 ℃贮藏温度条件下的ZJZ组辣椒腐烂率相比,分别降低了9.02%、66.70%、83.55%,与贮藏温度15 ℃和20 ℃间有显着性差异(P<0.05),而与贮藏温度为5 ℃无显着性差异,且辣椒贮藏温度为10 ℃时,腐烂率最低。10 ℃为最适贮藏温度。
不同质量浓度原儿茶酸对辣椒贮藏保鲜的影响
不同质量浓度的原儿茶酸处理,ZJZ组的辣椒质量损失率均低于CK1组。当质量浓度为100 mg/L时,ZJZ组的辣椒质量损失率最低,与CK1组相比,质量损失率低了14.52%;与50、150、200 mg/L处理的ZJZ组辣椒相比,质量损失率分别低了13.32%、6.93%、22.17%,与质量浓度为50、200 mg/L均存在显着性差异(P<0.05),与质量浓度为150 mg/L不存在显着性差异(P>0.05)。因此,原儿茶酸最适质量浓度为100 mg/L时,保水效果最佳。
不同质量浓度的原儿茶酸处理,ZJZ组的辣椒腐烂率均低于CK1组。当质量浓度为100 mg/L时,ZJZ组的辣椒腐烂率最低,与CK1组相比,腐烂率低了30.00%;与50、150、200 mg/L处理的ZJZ组辣椒相比,腐烂率分别低了12.45%、25.00%、41.65%,与质量浓度为150、200 mg/L存在显着性差异(P<0.05),与质量浓度为50 mg/L不存在显着性差异(P>0.05)。选取100 mg/L为原儿茶酸的最适质量浓度。
不同体积分数吐温-20对辣椒贮藏保鲜的影响
在不同体积分数的吐温-20处理下,ZJZ组的辣椒质量损失率均低于CK1组。当吐温-20体积分数为0.03%时,ZJZ组的辣椒质量损失率最小,与CK1组相比,质量损失率低了21.69%;与0.01%、0.06%、0.09%的吐温-20处理下的ZJZ组相比,质量损失率分别低了8.49%、10.97%、25.34%,与体积分数为0.09%吐温-20处理存在显着性差异(P<0.05),与体积分数为0.01%、0.06%吐温-20处理相比不存在显着性差异(P>0.05)。
在不同体积分数的吐温-20处理下,ZJZ组的辣椒腐烂率均低于CK1组。当吐温-20体积分数为0.03%时,ZJZ组的辣椒腐烂率最低,与CK1组相比,腐烂率低了59.99%;与0.01%、0.06%和0.09%的吐温-20处理下的ZJZ组相比,腐烂率分别低了33.30%、24.97%和49.96%,与体积分数为0.09%吐温-20存在显着性差异(P<0.05),与体积分数为0.01%、0.06%吐温-20不存在显着性差异(P>0.05)。当吐温-20体积分数为0.03%时,ZJZ辣椒腐烂率和质量损失率均最低。选用0.03%作为吐温-20最适体积分数。
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正交试验结果
ZJZ组的R值比较为:RC>RD>RB>RA;因素主次顺序为:原儿茶酸保鲜剂质量浓度(C)>吐温-20体积分数(D)>贮藏温度(B)>浸泡时间(A);试验因素浸泡时间(A)对辣椒贮藏16 d后综合评分影响显着,贮藏温度(B)、原儿茶酸保鲜剂质量浓度(C)、吐温-20体积分数(D)对综合评分影响极显着。最佳保鲜条件组合预测值为A3B2C3D1,即为浸泡时间2.5 min、贮藏温度10 ℃、原儿茶酸保鲜剂质量浓度125 mg/L、吐温-20体积分数0.02%。
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验证实验结果
A3B2C3D1处理组的质量损失率为2.33%,腐烂率为5.00%,比A3B2C1D1处理组的质量损失率和腐烂率都低,综合评分为96.07,比A3B2C1D1处理组(95.53)高,虽然不存在显着性差异(P>0.05),但A3B2C3D1处理组贮藏16 d后,质量损失率、腐烂率都比A3B2C1D1处理组低,差异显着(P<0.05)。因此最佳保鲜条件组合为A3B2C3D1,即浸泡时间2.5 min、贮藏温度10 ℃、原儿茶酸保鲜剂质量浓度125 mg/L、吐温-20体积分数0.02%。
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最佳原儿茶酸保鲜剂对辣椒采后保鲜效果影响
原儿茶酸保鲜剂对辣椒质量损失率的影响
前7 d的3 个处理组质量损失率均上升缓慢;7 d后质量损失率上升,且CK1组质量损失率上升速率显着高于CK2组和ZJZ组(P<0.05)。贮藏第21 天ZJZ质量损失率为4.23%,与CK1组的7.29%和CK2组的5.02%相比,分别低了41.98%和15.74%,差异显着(P<0.05)。表明,最佳组合条件下原儿茶酸保鲜剂能较好地减缓辣椒果实含水量的下降,维持辣椒高水分效果明显。
原儿茶酸保鲜剂对辣椒腐烂率的影响
在整个贮藏期间,CK1组的腐烂率上升快速。而ZJZ组和CK2组的腐烂率的上升幅度缓慢,ZJZ组保鲜效果略佳于CK2组,二者差异显着(P<0.05)。贮藏第21 天时,ZJZ组的腐烂率为5.33%,与CK1组的18.00%和CK2组的6.67%相比,分别低了70.39%、20.09%,都存在显着性差异(P<0.05),说明原儿茶酸保鲜剂有显着降低辣椒果实腐烂的效果。
原儿茶酸保鲜剂对辣椒呼吸强度的影响
随着贮藏时间的延长,各实验组辣椒果实的呼吸强度总体呈平缓下降趋势,且CK1组的呼吸强度始终显着高于CK2组和ZJZ组(P<0.05)。贮藏第21 天时,ZJZ组的呼吸强度为14.57 mg/(kg·h),与CK1的16.88 mg/(kg·h)和CK2的15.05 mg/(kg·h)相比,分别低了13.68%、3.19%,且差异显着(P<0.05)。表明,原儿茶酸保鲜剂可以降低辣椒贮藏过程中的呼吸强度,有利于延长其保藏期。
原儿茶酸保鲜剂对辣椒VC含量的影响
贮藏过程中,辣椒的VC含量呈不断下降趋势,CK1组的VC含量下降迅速。在第21 天,CK1组的VC含量为50.38 mg/100 g,而ZJZ组的VC含量为72.30 mg/100 g,与CK2组的VC含量70.77 mg/100 g相比略高,且ZJZ组与CK1组、CK2组均差异显着(P<0.05)。表明原儿茶酸保鲜剂处理对延缓辣椒VC损失有显着的效果。在贮藏过程中,原儿茶酸保鲜剂具有很强的抗氧化效果,能显着抑制辣椒中VC的氧化,减缓VC含量下降速率,较好地保持了辣椒营养品质。
原儿茶酸保鲜剂对辣椒叶绿素含量的影响
贮藏期间叶绿素被分解,含量逐渐下降。CK1组的叶绿素含量从第7 天迅速下降,而ZJZ组和CK2组却在第14 天时开始迅速下降。整个贮藏期间,ZJZ组的叶绿素含量与CK2组差异不显着(P>0.05);ZJZ组的叶绿素含量高于CK1组,两者差异显着(P<0.05)。与第0 天相比,第21 天的CK1组的叶绿素含量损失率为29.65%,ZJZ组叶绿素损失率只有19.53%。表明原儿茶酸保鲜剂处理能够有效减缓辣椒果实叶绿素含量下降,抑制果实转黄、转红,表现出一定的护绿效果,能更好地抑制叶绿素的降解。
原儿茶酸保鲜剂对辣椒MDA含量的影响
整个贮藏期间,各处理组均呈现上升趋势,且CK1组高于ZJZ组和CK2组。与第0 天相比,第21 天时CK1组的MDA含量升高了39.91%;ZJZ组和CK2组分别升高了28.09%和31.91%;ZJZ组与CK1组存在显着性差异(P<0.05),与CK2组无显着性差异(P>0.05)。原儿茶酸保鲜剂抑制了MDA的生成和积累,有效防止膜脂过氧化,减轻细胞膜受伤害的程度,维持果实细胞的完整性。
原儿茶酸保鲜剂对辣椒POD活力的影响
在整个贮藏期间,各组POD活力的变化趋势基本相同,呈先上升后下降再缓慢上升的趋势。贮藏第7 天,各处理组辣椒的POD活力都达到了最高峰,ZJZ组的POD活力升高了30.76%,CK2组的POD活力升高了34.33%,而CK1组仅升高了13.25%,ZJZ组和CK2组的POD活力显着高于CK1组(P<0.05)。在贮藏7~14 d期间,各处理组的POD活力开始下降。到了第14 天时,ZJZ组辣椒POD活力值为51.88 U/(min·g),CK2组的POD活力为52.72 U/ (min·g),CK1组辣椒的POD 活力为40.23 U/(min·g),且差异显着(P<0.05)。第14~21 天时,各组的POD活力呈缓慢上升趋势,CK1组辣椒POD活力仅为42.29 U/(min·g),显着低于ZJZ组和CK2组(P<0.05),且ZJZ组和CK2组之间也存在显着性差异(P<0.05)。CK1组的POD活力在整个贮藏期间都显着低于ZJZ组和CK2组(P<0.05),说明原儿茶酸保鲜剂处理能够有效地提高辣椒POD活性,增强细胞的防御能力,减少腐败。
原儿茶酸保鲜剂对辣椒PPO活力的影响
采后贮藏过程中,各实验组辣椒果实的PPO活力整体呈上升趋势,但ZJZ组和CK2组的PPO活力上升速率始终低于CK1组;贮藏第21 天,ZJZ组的PPO活力为0.1873 U/(min·g),与CK2组的0.1848 U/(min·g)相比略高,无显着性差异(P>0.05),与CK1组的0.256 7 U/(min·g),存在显着性差异(P<0.05)。原儿茶酸保鲜剂处理辣椒可以在一定程度上抑制辣椒贮藏期间PPO活性的升高,减缓辣椒褐变速度,从而达到较好的保鲜效果。
原儿茶酸保鲜剂对辣椒CAT活力的影响
整个贮藏期间,辣椒果实的CAT活力总体变化趋势为先升高后降低。在第14 天出现峰值。整个贮藏期间,ZJZ组和CK2组辣椒果实CAT活力均高于CK1组。贮藏第14 天,ZJZ组的CAT活力为55.20 U/(min·g),略低于CK2组的58.09 U/(min·g),两者相比差异显着(P<0.05);与CK1组比较,ZJZ组的CAT活力高了22.45%,且差异显着(P<0.05);贮藏第21 天,ZJZ组的CAT活力与CK1组和CK2组相比,分别高了32.12%和4.35%,均存在显着性差异(P<0.05)。表明原儿茶酸保鲜剂处理可以提高辣椒果实的CAT活性,增强抗衰老能力。
讨 论
贮藏期间采取有效保鲜技术降低腐烂现象的发生率,使果蔬在贮藏期间维持较好的好果率,进而延长贮藏期,是果蔬采后保鲜技术研究的方向。此研究仅探讨了原儿茶酸保鲜剂质量浓度、贮藏温度等条件对辣椒贮藏品质的影响,对原儿茶酸具有保鲜作用的机理需要更进一步的研究,且对原儿茶酸与其他植物提取液、壳聚糖、可溶性淀粉等进行复合涂膜对辣椒贮藏保鲜效果等方面也值得更进一步的研究。