茶多酚复合壳聚糖涂膜对芹菜贮藏品质的影响

董钰鑫，李子琰，高梦祥，王 辰

（长江大学生命科学学院，湖北荆州 434025）

芹菜属伞形花科草本植物，异名旱芹。芹菜营养丰富，其水分含量高，蒸腾作用显著，采后易激发不良的生理生化反应，失水萎蔫，受病菌侵袭引起腐烂变质[1]。为了延长芹菜保鲜期，采取-1~4 ℃低温贮藏[2-3]，或者结合辐照处理和臭氧水处理，采用气调保鲜延长货架期[4-7]，或者结合天然抗氧化剂处理，如利用茶多酚的抗氧化和抑菌特性进行果蔬保鲜被人们所重视，茶多酚是一种天然的多效、广谱抑菌物质[8-10]，壳聚糖有生物相容性、可生物降解性、 吸附性、 成膜性、 杀菌性等特点，作为一种天然保鲜剂在番茄、草莓、香蕉、芒果等果蔬保鲜中均能有效减缓衰老，延长产品贮藏时间[11-14]。茶多酚与壳聚糖都是天然保鲜剂，复配使用能够协同增效[15]。研究茶多酚用于芹菜的保鲜，以及与壳聚糖复合使用对芹菜的保鲜效果，为鲜切芹菜贮藏保鲜提供便利安全有效的方法。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及主要仪器

芹菜，购于当地菜市场，选择无损伤、无腐烂、色泽鲜绿一致、大小均匀的芹菜。

壳聚糖，分子量1.5×105，脱乙酰度85%，宁波镇海海鑫生物制品有限公司提供；茶多酚，河南雅辉化工产品有限公司提供；其他试剂均为分析纯。

SB-1200 型数显恒温水浴锅，上海爱朗仪器有限公司产品；3051H 型果蔬呼吸测定仪、UV-1800 型紫外可见分光光度计，上海美谱达仪器有限公司产品；生物安全柜，苏州净化设备有限公司产品；高压灭菌锅，上海申安医疗器械厂产品；生化培养箱，南京实验仪器厂产品。

1.2 试验设计

将购买的芹菜清洗干净，去除根部，预冷至4 ℃，在100 mg/L 的NaClO溶液中浸泡1 min，用冷水冲洗后沥水，沥水的芹菜去叶，取芹菜茎梗切成20~ 25 cm 的长度。取20.0 g 壳聚糖分别溶于1.8 L 质量分数为1.0%的乙酸溶液中，用浓度为2.0 mol/L 的NaOH 溶液调整壳聚糖溶液pH 值为5.6，磁力搅拌1 h，加入2.0 mL 质量分数为0.1%的吐温80，用质量分数为1.0%的乙酸溶液定溶至2.0 L，搅拌10 min，配制成质量分数为1.0%的壳聚糖溶液。

芹菜涂膜处理溶液分3 组，即在不同质量浓度的茶多酚溶液中处理，根据其抑菌能力确定茶多酚质量浓度，定为茶多酚处理组（TP）；1.0%壳聚糖溶液处理组（CH）；茶多酚溶液+ 1.0%壳聚糖溶液处理组（TP+CH），以不进行涂膜处理为对照组。选取鲜切的芹菜20~25 g，分别浸入3 组处理液2 min，将芹菜取出自然晾干后，装入PE 食品保鲜袋，在4±0.5 ℃的冷柜中贮藏12 d，分别在0，3，6，9，12 d 取样并检测相关指标。

1.3 指标与测定方法

（1） 微生物的测定。菌落总数采用平板计数法，参考GB 4789.2—2016[16]进行测定；失重率，采用称质量法测定；维C 含量，采用2,6 -二氯靛酚滴定法测定[17]；呼吸强度，采用3051H 果蔬呼吸测定仪测量；多酚氧化酶（PPO） 活性，采用邻苯二酚比色法测定[18]；过氧化物酶（POD） 活性，采用愈创木酚比色法测定[19]；纤维素含量，采用酸性洗涤剂法测定[20]；叶绿素含量，采用分光光度计法测定[20]。

（2） 感官评价。选择10 名经验丰富的感官评定人员分别评分后取平均值，参考文献[21]的方法。

感官评分标准见表1。

1.4 数据处理

每个指标测定3 次，取平均值，计算标准偏差，用SPSS（19） 软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 茶多酚处理对芹菜冷藏期间菌落总数的影响

茶多酚作用于细菌后可破坏细胞膜的结构，细胞膜通透性增大，导致细胞内容物外泄，从而抑制细菌繁殖[22]。

茶多酚处理芹菜冷藏期间的菌落总数见表2。

表2 茶多酚处理芹菜冷藏期间的菌落总数 / lgCFU·g-1

由表2 可知，茶多酚质量浓度的增加提高了对芹菜贮藏期间菌落总数的抑制作用，在整个贮藏期间菌落总数随着贮藏时间的延长而逐渐增加。当茶多酚质量浓度从0.1 g/L 增至0.2 g/L 时，茶多酚对芹菜贮藏过程中菌落总数有显著性抑制作用（p＜0.05）。而茶多酚质量浓度从0.2 g/L 增至0.3 g/L 时，芹菜贮藏过程中菌落总数变化无显著性差异（p＞0.05），贮藏9 d 后，菌落总数小于5.0 lgCFU/g。因此，选取0.2 g/L 茶多酚作为最适质量浓度，研究低温贮藏12 d期间其单独使用和与壳聚糖联合使用对芹菜的保鲜效果。

2.2 不同处理方法对芹菜失重率的影响

芹菜中的水分是维持品质的重要成分，与芹菜外观和生理特性密切相关，如果出现生理缺水，会促使输导组织细胞老化，产生空心现象。壳聚糖涂膜处理能降低芹菜贮藏期间水分的损失，TP+CH 处理后的芹菜第6 天与第9 天，比对照组的失重率分别降低了2.1%与5.8%，随着贮藏时间的延长，处理后的芹菜失重率增加变缓，可能是涂膜处理降低了芹菜表面水分蒸腾作用，减少了水分散失。

不同处理方法对芹菜失重率的影响见图1。

图1 不同处理方法对芹菜失重率的影响

2.3 不同处理方法对芹菜维C 含量的影响

不同处理方法对芹菜维C 含量的影响见图2。

图2 不同处理方法对芹菜维C 含量的影响

由图2 可知，贮藏期为3~12 d 时，对照组的芹菜维C 损失增大，与对照组比较，3 种方法处理芹菜维C 的含量损失降低；贮藏期为9~12 d 时， TP+CH处理减少了芹菜维C 的损失，可能是壳聚糖减少了细胞膜的脂质过氧化损伤，限制水分流动性，减少了营养物质流失。

2.4 不同处理方法对芹菜呼吸强度的影响

采后芹菜呼吸强度大，会使芹菜代谢旺盛，加速细胞老化，加剧品质劣变，不利于长期贮藏。

不同处理方法对芹菜呼吸强度的影响见图3。

图3 不同处理方法对芹菜呼吸强度的影响

由图3 可知，与对照组比较，3 种处理方法均降低了芹菜的呼吸强度。贮藏为6~12 d 时，经过CH，TP+CH 处理的鲜切芹菜仍然保持了较低的呼吸强度。蔬菜类食品保鲜，一般采用1.0%~1.5%的壳聚糖作为涂膜剂，表面膜的厚度过薄会导致内外气体扩散的阻力小，膜内的氧气浓度升高，呼吸作用增强；成膜过厚，形成了缺氧呼吸，也不利于保鲜贮藏[23]。

2.5 不同处理方法对芹菜PPO 活性的影响

不同处理方法对芹菜PPO 活性的影响见图4。

在采后贮藏过程中，PPO 活性与芹菜的褐变密切相关。由图4 可知，贮藏前期0~6 d 芹菜的PPO活性逐渐升高，经过处理的芹菜的PPO 活性低于对照组，减缓了芹菜的生理生化反应。

图4 不同处理方法对芹菜PPO 活性的影响

2.6 不同处理方法对芹菜POD 活性的影响

不同处理方法对芹菜POD 活性的影响见图5。

POD 是果蔬内存在的一种氧化还原酶，可以减少自由基对细胞膜的伤害，从而延缓细胞衰老。由图5 可知，贮藏为6 d 时，经过CH，TP+CH 处理的鲜切芹菜POD 活性较高，保持芹菜POD 活性有益于延缓芹菜衰老。

图5 不同处理方法对芹菜POD 活性的影响

2.7 不同处理方法对芹菜纤维素含量的影响

不同处理方法对芹菜纤维素含量的影响见图6。

图6 不同处理方法对芹菜纤维素含量的影响

由图6 可知，贮藏为0~3 d 时，对照组的纤维素含量迅速升高，贮藏第6 天时，对照组的纤维素含量分别是CH 和TP+CH 处理组的1.28 倍和1.44 倍，在3~12 d 贮藏期间，TP+CH 处理芹菜的纤维素含量最低。对照组芹菜出现纤维素含量上升，使得芹菜不易咀嚼，品质下降，而TP+CH 涂膜处理芹菜能降低纤维素含量的上升速率，维持芹菜嫩脆品质。

2.8 不同处理方法对芹菜叶绿素含量的影响

不同处理方法对芹菜叶绿素含量的影响见图7。

图7 不同处理方法对芹菜叶绿素含量的影响

叶绿素含量的变化反映鲜切芹菜的衰老程度，影响其商品价值。在整个贮藏期，鲜切芹菜的叶绿素含量随贮藏时间的增加而不断下降。TP，CH 与TP+CH 处理的鲜切芹菜的叶绿素含量均高于对照组，说明茶多酚与壳聚糖处理对鲜切芹菜的叶绿素含量下降均有抑制效果。

2.9 不同处理方法对芹菜感官品质的影响

不同处理方法对芹菜感官品质的影响见图8。

图8 不同处理方法对芹菜感官品质的影响

由图8 可知，经过不同方法处理的芹菜在颜色、组织状态、腐烂程度等方面都好于对照组，不经过处理的芹菜在4±0.5 ℃下放置9 d 后失去食用价值，经过TP，CH 和TP+CH 处理无明显的腐烂现象，其中以TP+CH 处理芹菜感官品质最好。

3 结论

芹菜经过鲜切处理，切面组织结构受到损伤，应激反应使组织代谢异常，茶多酚和壳聚糖处理芹菜有利于降低低温贮藏期间品质劣化。研究表明，芹菜在4±0.5 ℃下贮藏12 d，0.2 g/L 茶多酚溶液处理，1.0%壳聚糖涂膜处理，0.2 g/L 茶多酚溶液和1.0%壳聚糖溶液的复合处理，与对照组比较，可减少水分散失、降低维C 的损失，可减弱芹菜采后的呼吸作用，维持较低的PPO 活性和较高的POD 活性，减缓纤维素含量增加的速率，减少叶绿素含量的下降，起到延缓衰老、降低老化的作用，复合处理更有利于芹菜保鲜，维持正常的外观和咀嚼特性，减少腐烂，延长贮藏时间。