壳聚糖对蜜桔的影响文献Word格式文档下载.docx
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壳聚糖;
;
蜜桔;
生理特性;
贮藏
EfectofChitosanTreatmentonPost·
--harvestPhysiologyandStorageofMandarin
Abstract:
Inthisstudy,Nanfengmandarin-“Yangxiao一2,6”wasusedtoinvestigatetheeffectsofChi—tosantreatmentwiththreedifferentconcentrationsonthepost——harvestphysiologyandstoragelifeduringripe—-ning.TheresultsshowedthatChitosantreatmentcouldrestrainthedeclineoffruitdecayandweightlossre’markably,andstaytheriseofsolublesolidcontents,restraintheinvertionofthetotalsugarandacid,greatlyimprovetotalsolubleproteininthefruits,butithadnoeffectonVc.Italsorestrainedrespiratoryintensity,p0stpoq_~ned.theappe~fing一ofCATandimprovedtheclimacticvalues.Duringthewholestorageof“Yangxi—no一2,6”,theeffectof1.5%concentrationwasthebestofal1.
Keywords:
Chitosan;
mandarin;
physiologyandbio—chemistry;
storage
前言:
在特定的条件下,壳聚糖能发生水解、烷基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化、卤化、氧化、还原、缩合和络合等化学反应,可生成各种具有不同性能的壳聚糖衍生物,从而扩大了壳聚糖的应用范围。
壳聚糖大分子中有活泼的羟基和氨基,它们具有较强的化学反应能力。
在碱性条件下C-6上的羟基可以发生如下反应:
羟乙基化——壳聚糖与环氧乙烷进行反应,可得羟乙基化的衍生物。
羧甲基化——壳聚糖与氯乙酸反应便得羧甲基化的衍生物。
磺酸酯化——甲壳素和壳聚糖与纤维素一样,用碱处理后可与二硫化碳反应生成磺酸酯。
氰乙基化——丙烯腈和壳聚糖可发生加成反应,生成氰乙基化的衍生物。
上述反应在甲壳素和壳聚糖中引入了大的侧基,破坏了其结晶结构,因而其溶解性提高,可溶于水,羧甲基化衍生物在溶液中显示出聚电解质的性质。
甲壳素(chitin)是自然界中存在的唯一的氨基多糖,广泛存在于甲壳类动物(如虾、蟹)的外壳以及节肢动物的表皮、真菌细胞壁和昆虫的外角质和内角质。
据估算,自然界每年生物合成的甲壳素达数十亿吨之多,是一种含量十分丰富的自然资源。
该膜层具有通透性、阻水性,可以对各种气体分子增加穿透阻力,形成一种微气调环境;
壳聚糖能有效地螯合果蔬表层中的铁、锌等金属离子,使其失去原有的催化特性,以延缓和防止果蔬的颜色和品质劣变;
壳聚糖可以封闭果蔬表皮气孔,抑制果蔬组织旺盛的呼吸作用,减少果蔬水分的散失,在微酸环境中具有较强的抑菌抗菌作用,这是果蔬保鲜中十分重要的保鲜功能。
而不同分子量壳聚糖膜降解:
在相同pH值条件下不含明胶的壳聚糖比同样分子量含明胶的壳聚糖降解要快;
对不同分子量的壳聚糖膜而言,分子量越大降解越慢。
本实验旨在研究不同浓度的壳聚糖处理对蜜桔果实采后生理及贮藏效果的影响,为壳聚糖在蜜桔贮藏保鲜上的应用提供理论和实践。
正文:
壳聚糖及其衍生物具有优良的生物特性,近年来国际上十分重视对它的开发和应用。
壳聚糖(chitosan,CS)是由甲壳素(chitin)脱乙酰化制得的一种高分子氨基多糖,又名甲壳胺、几丁聚糖,无毒无味,分子链上丰富的羟基和氨基使其易发生化学反应而具备多种功能。
果蔬保鲜的目的主要是保持果蔬在采摘后直到货架期,能维持正常的品质、品味、营养成分和外观,提高其商品价值。
用壳聚糖进行涂膜保鲜,其膜层具有通透性、阻水性,可以对各种气体分子增加穿透阻力,形成了一种微气调环境,是果蔬组织内的二氧化碳含量增加,氧气含量降低,抑制了果蔬的呼吸代谢和水分散失,减缓果蔬组织和结构衰老,从而有效地延长果蔬的采后寿命。
陈天等用壳聚糖常温保鲜蜜桔的研究结果表明,在室温下,采用壳聚糖水溶液保鲜的猕猴桃,贮藏寿命可以达到70-80d,而对照处理只有10-13d。
王刚等研究表明,蜜桔涂膜保鲜时,壳聚糖的分子量对保鲜效果也有影响,其中粘度在100-300cp的壳聚糖比粘度在1000cp以上的效果好。
1壳聚糖的理化特性
甲壳素又名几丁质,学名伊(1,4)-2一乙酰氨基-2.脱氧D.葡聚糖,系节肢动物如虾、蟹、昆虫等素和淀粉的1种十分丰富的自然资源。
壳聚糖又名脱乙酰基甲壳素、聚氨基葡萄糖,学名聚(1,4)-2氨基-2.脱氧田.D.葡聚糖,系甲壳素N.脱乙酰基的产物,是1种阳离子高分子直链多糖。
壳聚糖不溶于水及一般有机溶剂,能溶于大部分有机酸的水溶液而形成1种玻璃状的胶状物(相对分子量小于8000的壳聚糖可直接溶于水而不必借助于酸的作用),并能发生诸如水解、烷基化、氧化、还原、螯合、絮凝、吸附等多种化学反应,这些特性使壳聚糖在许多领域得到了广泛应用。
1.1壳聚糖的贮藏保鲜特性
1.1.1成膜特性
壳聚糖大分子中含有大量游离氨基(一NH:
)和羟基(一OH),易溶于酸惟水溶液,形成高粘度的胶体溶液,将其涂抹于蜜桔果实表面可以形成透明的壳聚糖薄膜,使蜜桔果实表面形成微气调环境,延缓果实的呼吸和其他生理代谢活动,因此可延长果实贮藏期一。
壳聚糖溶液的粘度随浓度的增加而增加,浓度每增加0.5%,相对粘度增加3—4倍,且壳聚糖膜的性能受pH值和添加剂的种类和数量等影响¨
。
1.1.2气调性及保湿性
壳聚糖膜具有良好的气体选择透性,氧气,透过率和CO透过率比值均<
1,可限制产品与外界氧气和二氧化碳的气体交换。
果蔬放出的二氧化碳渗透到外界少,膜内部二氧化碳浓度高,使果蔬呼吸强度下降和乙烯释放量减少,从而延缓生理衰老,延长产品贮藏期,起到保鲜作用。
1.1.3抑菌性及防褐变特性
果蔬和食品原料在高温、高湿、低盐、高pH值等加工过程中,原料表面及内部一些致病菌极可能生长并产生毒素,尤其是切割果蔬的机械伤口为病菌孢子入侵提供了良好的通道和滋生繁殖的营养、生理条件。
壳聚糖的存在可诱导果蔬组织产生防御反应,激活细胞内抗性酶的活性,能将酚类物质转化为木质素和植保素等,从而提高果蔬的抗病性。
果蔬等原料受到机械损伤或处于逆境环境中,组织内的酚类物质易氧化成醌类物质而发生褐变,壳聚糖能有效降低多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性,抑制褐变。
近年来大量化学保鲜剂已对柑桔类采后病害病原菌产生抗性,且人们对食品中农药残留十分忧虑,因此寻找一种更有效的、无毒无残留的保鲜剂,将对柑桔的贮藏保鲜具有十分重要的意义。
2壳聚糖对蜜桔采后影响及实验
2.1材料和方法
2.1.1材料和处理
供试材料为蜜桔果实,待其发汗3d,挑选小均匀、无病虫害、成熟度一致的果实,分为3个浓度处理和1个对照。
处理方法如下:
分别准确称取50,75,100g壳聚糖于容器内,再分别加人5000mL冰醋酸溶液不断搅拌使其充分溶解,得到10,l5,20g/L3种浓度的壳聚糖。
浸果30S,自然晾干成膜后装入0.1mm厚的聚乙烯薄膜袋内,每300个果一袋,另取100个果实相同处理装袋测腐烂率和失重率,对照果未经任何处理一起于(5±
1)℃的条”下冷藏,每7d测定1次生理生化指标。
2.1.2测定项目及方法
腐烂率=(烂果数/总果数)×
100%;
失重率用称量法:
失重率=(贮前重量一贮后重量)/贮前重量×
100%;
可溶性固形物用手持折光仪(WYF一4型)进行测定;
呼吸强度用气流法测定;
总糖用蒽酮比色法测定;
可滴定酸用酸碱滴定法测定;
Vc采用2,6一二氯靛酚法测定;
超氧化物歧化酶(SOD)活性用NBT还原法测定;
过氧化氢酶(CAT)活性用紫外吸收法ll。
测定;
可溶性蛋白质用考马斯亮蓝G一250染色法¨
测定。
2.1.3数据分析
采用DPSv2.00数据整理与分析:
用Duncan新复极差法进行显著性差异分析,显著性差异水平:
显著(P<
0.05)、极显著(P<
0.01)。
2.1.4结果与分析
2.1.5壳聚糖处理对腐烂率和失重率的影响
从表1、表2可知:
经壳聚糖涂膜处理的蜜桔果实腐烂率和失重率都小于对照,且随着壳聚糖浓度的增大,失重率变小。
从贮后果实外观品质看,20g/L处理果面光亮饱满,而其它处理均有不同程度的皱缩及壳聚糖薄膜脱离果表的现象。
10,15L处理均于贮后63d出现烂果;
20g/L处理于贮后70d出现烂果;
而对照则于贮后42d出现烂果。
分析以上结果,20L处理保水性最好,但后期烂果数增加较快,这可能是因为壳聚糖涂膜浓度过高、成膜太厚造成的。
较厚的膜可以更好地阻止水分的蒸发,但同时也严重阻碍了氧气进入,造成了果实无氧呼吸,加剧了腐烂。
15L处理的腐烂率、失重率都低于其它2个浓度的处理,且极显著地优于对照(P<
结论:
(1)壳聚糖在果蔬保鲜上的应用主要表现在2个方面:
①涂膜保鲜剂,用于果蔬原料的贮藏保鲜;
②防腐抑菌剂,可延长果蔬贮藏期。
(2)壳聚糖对果蔬保鲜具有诸多优越性:
①保鲜效果优良,无毒副作用;
②原料来源丰富,生产成本低廉;
③制取工艺简单,易于开发利用;
④同时具备多种功能。
(3)我国海域辽阔,海产品资源丰富,每年自然界生物合成的甲壳素估计有数十亿t,地球上的储量约1000亿t,并能再生利用。
壳聚糖是1种值得深入研究和推广应用的新型天然保鲜剂,在食品工业特别是果蔬保鲜上具有广泛的应用前景。
实验小结:
由本实验可以得知,在冷藏(5±
1)cIC条件下,3种不同浓度的壳聚糖处理均显著抑制了果实腐烂、失水,比CK出现烂果时间晚3~4周。
与此同时,各浓度壳聚糖处理还抑制了果实可溶性固形物、总糖含量的上升以及可滴定酸含量的下降。
这更进一步证明了壳聚糖在果表成膜能很好地阻止果内水分的蒸发及外界氧气的进入,减缓果实的腐烂。
蜜桔属非呼吸跃变型果实,却出现了明显的乙烯跃变峰,这一现象还有待进一步研究。
但15g/L壳聚糖处理明显降低了果实呼吸强度,减缓了其衰老进程。
壳聚糖各处理都能够推迟果实CAT活性高峰的到来并提高其峰值,但对SOD酶活性无显著影响。
壳聚糖各处理还能显著保持果实中Vc和可溶性蛋白质的含量,大大提高了果实的营养价值。
从中可以看出,15L壳聚糖处理成膜,膜的厚度适中,既能保证果实的正常呼吸,又能减缓其衰老,提高其品质。
综上所述,壳聚糖处理对蜜桔果实有较显著的贮藏
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