uv-c照射技術協(xié)同殼聚糖涂膜在鮮切淮北保鮮中的應用

uv-c照射技術協(xié)同殼聚糖涂膜在鮮切淮北保鮮中的應用

淮山是具有很高營養(yǎng)價值的藥物和食品。它集飲食、藥物濫用和保健三個功能于一體。這是國家衛(wèi)生部公布的醫(yī)學和食品同源性食品。短波紫外線（short-waveultraviolet,UV-C）照射作為一種可殺菌的物理方法，成為一種簡單、安全、經濟的果蔬采后處理技術，被處理的產品無污染、無化學殘留，符合綠色食品的要求，在食品保鮮中具有良好的應用前景本研究針對鮮切淮山的保鮮與貯藏問題，探索有效、安全、經濟的保鮮方法處理鮮切淮山，將UV-C照射技術協(xié)同殼聚糖涂膜處理引入到鮮切淮山的保鮮中，分別研究兩種處理方法及其協(xié)同處理的保鮮效果，為其他鮮切果蔬的貯藏提供借鑒。1材料和方法1.1菌落總數(shù)測定淮山產于廣西南寧市邕寧區(qū)那樓鎮(zhèn)。殼聚糖（脫乙酰度92.2%）南通興成生物制品廠；蘆丁、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）（生化試劑，純度均不小于98%）上海源葉生物科技有限公司；菌落總數(shù)測試片廣州達元綠洲食品安全科技股份有限公司。所用其他試劑均為分析純。1.2電導率儀和梅特勒-托利多儀器UV-1100紫外-可見分光光度計上海美譜達儀器有限公司；FE38-Standard電導率儀瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司；TUVG30T8低壓汞蒸汽紫外殺菌燈管飛利浦（中國）投資有限公司。1.3方法1.3.1新鮮山藥的制備新鮮淮山（4.0℃冷藏）→清水洗凈→去皮、去頭、去尾→切分成厚度為5.0mm薄片，待用。1.3.2鮮切淮山的紫外照射強度分別對鮮切淮山進行UV-C照射、殼聚糖涂膜、UV-C照射與殼聚糖涂膜共同處理，以不做任何處理為對照，進行處理后用紙托盤和保鮮膜進行包裝，放置于4℃冰箱中貯藏，于第0、3、6、9、12天檢測相關生理指標。UV-C照射光源：低壓燈管長92cm、直徑2.8cm、功率30W、發(fā)射紫外波長253.7nm。將燈管固定于無菌操作臺，下方臺面距離燈管中心的垂直距離為15cm，用紫外照度計測得在該距離的短波紫外照射強度為0.828mW/cm式中：I為UV-C照射強度/（mW/cmUV-C照射處理：鮮切淮山→UV-C燈管下方照射180s→翻轉，照射另一面180s。殼聚糖涂膜處理：鮮切淮山于10g/L殼聚糖溶液浸泡2min，撈出、瀝干，其中10g/L殼聚糖溶液制備：稱取1.0g殼聚糖置于100mL的蒸餾水中，加入1.0g檸檬酸、0.1g抗壞血酸和0.1g無水氯化鈣，用磁力攪拌器攪拌20min制得。UV-C照射處理與殼聚糖涂膜協(xié)同處理：鮮切淮山于UV-C燈管下方照射180s，翻轉，照射另一面180s，再于10g/L殼聚糖溶液浸泡2min，撈出、瀝干。1.3.3指標測定1.3.3.1呼吸強度測試采用靜置法測定呼吸強度式中：m為鮮切淮山質量/kg;c為草酸濃度/（mol/L);t為測定的時間/h;V1.3.3.2.1設計采用菌落總數(shù)測試片測定菌落總數(shù)1.3.3.凍離心除凍稱取2.0g鮮切淮山，加入10mL5g/L的三氯乙酸，置于研缽中研磨至勻漿狀，全部轉移至離心管中，冷凍離心（4℃、10000r/min)20min，取上清液放置冰箱中冷藏以備用。加入5.0mL0.67g/L的硫代巴比妥酸溶液，100℃煮沸20min后，冷卻至室溫，置于離心管中冷凍離心（4℃、5000r/min)10min，取上清液，采用紫外-可見分光光度計于450、532nm和600nm波長處測吸光度。1.3.3.ppo活力測定多酚氧化酶（polyphenoloxidase,PPO）粗提取液：稱取鮮切淮山1.0g置于研缽中，加入石英砂，再加入5mLpH6.8、0.1mol/L的磷酸緩沖液（phosphatebuffer,PB），在冰浴條件下研磨至勻漿狀，全部轉移到10mL的離心管中冷凍離心（4℃、12000r/min)20min，收集上清液于干凈的試管中，放置于4℃的冰箱中保存。PPO活力測定：用移液槍移取1.5mLPB于試管中，加入1mL0.02mol/L鄰苯二酚溶液，在40℃的水浴鍋中保溫10min。取出至室溫中，加入1mLPPO粗提取液，開始計時，將溶液混合后倒入比色皿中，采用紫外-可見分光光度計于410nm波長處測吸光度。以蒸餾水為對比參照，每30s記錄A式中：ΔA1.3.3.離心液的制備過氧化物酶（peroxidase,POD）粗提取液制備：稱取鮮切淮山2.0g置于研缽中，加入石英砂，再加入5mLpH6.00.1mol/LPB，在冰浴條件下研磨至勻漿狀，全部轉移到10mL的離心管中冷凍離心（4℃、12000r/min)20min，收集上清液于干凈的試管中，放置于4℃的冰箱中保存。POD活力的測定：用移液槍移取2mL25mmol/L愈創(chuàng)木酚溶液于試管中，加入1mLPOD提取液，再加入200μL0.5mol/LH式中：ΔA1.3.3.酚類物質含量和類黃酮含量的測定總酚含量測定參照李曉博等1.3.3.7相對電導率的測量通過相對電導率來表征貯藏過程中鮮切淮山的細胞膜透性，其測定參照陸仙英等1.3.3.dpph自由基清除能力測定樣品前處理與溶液配制：在室溫條件下，稱取5.0g鮮切淮山于研缽中，研磨至勻漿狀，加入25mL、體積分數(shù)95%乙醇溶液混合均勻后，在50℃下超聲30min，離心20min，取上清液用于測定DPPH自由基清除能力。準確稱取22.0mgDPPH，溶于體積分數(shù)95%乙醇溶液中，定容至250mL，得到DPPH溶液。將得到的上清液與DPPH溶液置于冰箱中4℃保存。DPPH自由基清除能力測定1.4數(shù)據(jù)處理和分析每組實驗做3次平行，實驗數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示。采用Origin8.0軟件作圖。2結果與分析2.1強度的確定呼吸作用會消耗果蔬中的營養(yǎng)成分，加速果蔬的衰老，因此降低呼吸強度是延緩果蔬衰老、延長貨架期的重要方法。果蔬組織細胞在采后仍會進行呼吸作用，呼吸作用消耗氧氣，釋放二氧化碳，膜內的二氧化碳不能完全釋放出去，濃度就會增加，從而抑制組織細胞的呼吸作用2.2uv-c處理鮮切淮山的菌落總數(shù)鮮切淮山由于經過去皮和切分失去了重要的保護層，微生物侵入的機會大大增加，從組織中滲出的營養(yǎng)成分以及汁液促進了微生物的生長繁殖?？捎镁淇倲?shù)來判斷鮮切淮山感染微生物的程度，隨著暴露時間的延長，微生物不斷繁殖，在貯藏期間，菌落總數(shù)會成倍增加。如圖2所示，在鮮切淮山的整個貯藏期間，殼聚糖涂膜處理和UV-C處理都能有效抑制菌落總數(shù)。當鮮切淮山貯藏達到12d，與對照組相比較，協(xié)同處理組、殼聚糖涂膜組、UV-C照射處理組的菌落總數(shù)分別降低了30.8%、18.5%和24.6%。其中UV-C照射處理比單獨殼聚糖涂膜處理的效果更好一些，二者協(xié)同處理后菌落總數(shù)最小。UV-C照射鮮切果蔬，可能通過破壞微生物的DNA直接殺死微生物，同時，也會提升鮮切淮山自身的抗病性。殼聚糖本身是一種抑菌物質，涂膜形成一層保護膜，可減少微生物侵入，涂膜方式被證明比直接將抑菌物質注入鮮切果蔬內的抑菌效果更好2.3紫外輻射和貝殼聚糖涂層對新鮮海蕎的含量的影響丙二醛是細胞膜脂質過氧化的最終產物，它能與細胞中的多種物質發(fā)生反應，從而導致細胞中的膜系統(tǒng)以及酶系統(tǒng)發(fā)生嚴重損傷2.4膜系統(tǒng)的完善PPO是果蔬中引起褐變的主要的酶類，它能催化氧氣與果蔬中多酚類物質結合，形成醌類物質，醌類物質發(fā)生聚合形成褐色沉積物，即為果蔬褐變，因此PPO活力直接影響著果蔬感官品質。果蔬細胞中完整的酶系統(tǒng)會將內源性的酚類底物與PPO分為不同的區(qū)域。當果蔬受到外界機械性損傷后，膜系統(tǒng)遭到破壞，酚類底物與PPO之間不再有區(qū)域隔離，就會發(fā)生嚴重褐變反應。如圖4所示，在整個貯藏期間，PPO活力先急劇上升，這是由于細胞中的膜系統(tǒng)受到破壞，底物與酶發(fā)生區(qū)域化接觸，導致大量的褐變反應。在貯藏6d時達到峰值，此后PPO活力快速下降。在貯藏3d時，不同處理組PPO的活力有明顯差異，但在貯藏6d時，對照組PPO活力最高，3種處理方法對鮮切淮山中PPO活力的抑制作用沒有明顯差異，這可能是鮮切淮山的其他生理指標協(xié)同作用的結果2.5紫外輻射和貝殼聚糖薄膜對新鮮昆山布d活力的影響POD在老化組織中的活力較高，在新鮮組織中的活力較低。通常POD與PPO活力具有一定的相關性2.6紫外輻射和貝殼糖苷酸鹽對新鮮昆山總酚和類黃酮含量的影響鮮切處理對果蔬中的多酚類有一定的誘導作用2.7uv-c照射與殼聚糖涂膜處理對涂膜透性的影響細胞膜是一種選擇透過性膜，對維持細胞內的新陳代謝有重要作用。當果蔬受到機械損傷或者化學傷害時，細胞膜就會遭到破壞，使膜透性增加，發(fā)生電解質外泄，導致膜相對電導率升高。因此相對電導率可以作為評判細胞膜透性的一個指標。由圖7可知，在整個貯藏期間，細胞膜透性在不斷升高。殼聚糖涂膜處理組細胞膜透性低于對照組。一方面，殼聚糖具有抑菌作用，降低了微生物對組織細胞的侵害，降低了細胞膜破損；另一方面，殼聚糖能有效抑制呼吸作用，同時能阻止外界氧氣接觸組織細胞，降低了細胞膜的脂過氧化。雖然在UV-C照射組貯藏的前期和中期，細胞膜透性與對照組沒有明顯差異，但貯藏后期，細胞膜透性稍微低于對照組。說明UV-C照射對細胞膜透性的影響并不大。兩者協(xié)同處理后，在貯藏初期，鮮切淮山的細胞膜透性高于10g/L殼聚糖涂膜處理組，在貯藏后期，細胞膜透性低于10g/L殼聚糖涂膜處理組，兩者協(xié)同處理在一定程度上減輕了呼吸作用、氧化作用等對細胞膜的損傷。當鮮切淮山貯藏達到12d，與對照組相比較，協(xié)同處理組、殼聚糖涂膜組、UV-C照射處理組的細胞膜透性分別降低了15.7%、7.4%和6.9%。2.8紫外輻射和貝殼聚糖膜對新鮮海報紙自由基去除dpph方面的影響酚類物質含量與抗氧化能力有一定的相關性2.9總酚與類黃酮含量的相關性分析結果鮮切淮山貯藏過程中的主要生理指標存在一定的代謝關系，對上述鮮切淮山生理指標進行了相關性分析。丙二醛是細胞膜脂氧化的最終產物，丙二醛的積累量代表細胞膜被氧化破壞的程度。當細胞膜發(fā)生破壞時，電解質就會外滲，電導率升高，即細胞膜透性增大，兩者可能存在相關性。經過相關性分析可知，丙二醛含量與細胞膜透性的相關系數(shù)（r）為0.946，呈顯著相關（P=0.015<0.05）?？偡优c類黃酮是果蔬細胞的次生代謝產物，都是組織抗病性和抗逆性產物，苯丙氨酸解氨酶能同時促進二者的合成。經過相關性分析可知，總酚含量與類黃酮含量的相關系數(shù)為0.882，呈顯著相關（P=0.048<0.05）。總酚和類黃酮物質都具有清除自由基的能力，二者的含量還存在顯著的相關性。通過對兩者的含量與DPPH自由基清除率進行相關性分析