石榴皮与羧甲基壳聚糖复合保鲜液对黄瓜保鲜效果研究

石亚中，伍亚华，许 晖，吴珊珊，钱时权

（蚌埠学院生物与食品工程系，安徽蚌埠233030）

黄瓜含水量高达96%以上，常温下由于呼吸作用、微生物侵染等原因，容易造成组织破坏、营养损耗，导致瓜体衰老，是典型的易腐农产品[1]。石榴皮中含有多酚、黄酮及生物碱等次生代谢物[2]，具有抑菌[3-4]和抗氧化[5-6]作用，可用于黄瓜保鲜。对于保鲜而言，衡量其效果的指标有很多，如感官变化、主要营养物质的损耗等，但每个指标只能衡量保鲜效果的某一个方面，不能对整体效果进行评价，即很难对总体保鲜效果进行量化，因而也就很难对各种保鲜方法的优劣进行较为客观的比较。本文以怀远石榴皮与羧甲基壳聚糖复配制备复合保鲜液，将石榴皮的抑菌、抗氧化作用与羧甲基壳聚糖的成膜作用相结合，采用浸入法[7]对黄瓜进行保鲜研究，并在层次分析法[8-9]的基础之上，采用模糊综合评判法[10]对保鲜效果进行综合评价并量化，为怀远石榴皮的综合利用及黄瓜保鲜效果的评价提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

石榴皮 采自安徽怀远，烘干，粉碎过40目筛，备用；壳聚糖 浙江省玉环县天宝壳聚糖有限公司；黄瓜 蚌埠本地产，新鲜、无外伤；冰醋酸、乳酸钙、偏磷酸、草酸、VC、碳酸氢钠、2，6-二氯靛酚、硫代巴比妥酸、磷酸、三氯乙酸、氢氧化钠、丙酮、乙醇、硫酸铜、酒石酸钾钠、蔗糖、亚甲基蓝、乙酸锌、亚铁氰化钾 均为分析纯。

UV-2550型紫外分光光度计 日本岛津；TGL-16G型离心机 上海安亭科学仪器厂；XA-1型高速万能粉碎机 江苏姜堰银河实验仪器厂；FA2004型分析天平 上海精科天平；HH-1型数显恒温水浴锅金坛市精达仪器制造厂。

1.2 复合保鲜液的制备

1.2.1 羧甲基壳聚糖的制备 参见文献[11]。

1.2.2 复合保鲜液的制备 准确称取一定量的羧甲基壳聚糖和石榴皮粉末，定容到1000mL蒸馏水中，室温（夏季，温度为25～30℃）条件下搅拌一定的时间，过滤，得复合保鲜液。为确定复合保鲜液的最佳制备工艺，在前期单因素实验基础之上，进行L9（33）正交实验。具体因素水平表见表1。

表1 正交实验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal test

1.3 黄瓜保鲜实验

随机选择同批摘取的、顺直、饱满、大小基本一致的黄瓜，清洗晾干后放入复合保鲜液中浸泡2min，捞出，晾干，室温条件下保鲜10d后，测黄瓜中叶绿素、MDA、VC、总糖的含量及瓜体的质量损失情况，对黄瓜表皮的皱缩萎蔫腐烂情况、表皮光泽度及瓜体脆度进行感官评价，并对整体保鲜效果进行综合评判，量化保鲜效果。

1.3.1 黄瓜保鲜评价体系的建立 对黄瓜保鲜贮藏的特点和要求进行综合分析后，根据科学性、完备性、系统性、主成分性、独立性以及可操作性原则，建立黄瓜贮藏保鲜效果评价体系，具体见图1。

图1 黄瓜保鲜效果评价体系模型Fig.1 Evaluation index system model of preservation of cucumbers

1.3.2 黄瓜保鲜效果模糊综合评判法

1.3.2.1 建立评判因素集 根据黄瓜保鲜的具体情况建立评判因素集。

黄瓜保鲜效果的评判因素集A={表皮组织形态B1，口感B2，营养成分B3}；

各因素子集分别为B1={表皮皱缩萎蔫腐烂情况C1，叶绿素的量C2，表皮光泽度C3}，B2={瓜体脆度C4}，B3={质量损失情况C5，MDA含量C6，VC成分含量C7，总糖含量C8}。

1.3.2.2 确定评价集 对各评判因素建立评价集V，V={优，良，中，较差，差}，其中100～90分为优，90～80分为良，80～70分为为中，70～60分为较差，60分以下为差。

1.3.2.3 确定评判因素的权重向量 针对图1所示黄瓜保鲜评价体系模型，通过两两重要性比较构建判断矩阵，计算权重向量M，并进行一致性检验。

1.3.2.4 对黄瓜的保鲜效果进行模糊综合评判 成立30人的评判小组，对各评判因素按评价集进行评判，然后对各等级人进行数归一化处理，确定模糊关系矩阵R。黄瓜保鲜效果的模糊综合评判矩阵A=M·R。

各评判因素的具体评判标准见表2。

表2 黄瓜保鲜效果评判标准Table 2 Grading standards for preservation effect of cucumber

1.4 测定方法

1.4.1 质量损失率的测定 称重法，具体参照参考文献[12]。

课前预习，对于任何学科来说都是非常重要的一步，只有将预习工作做好，才能在课堂上进行有效地学习，因此教师在此环节中要精心设计预习的任务，做好方法指导，使学生明确预习的目标和任务，做到有的放失，让学生在分层强化训练的过程中打好坚实的基础，起到事半功倍的效果。

1.4.2 表皮皱缩萎蔫腐烂情况、表皮光泽、口感脆度的测定 感官评价法，具体参照参考文献[13]。

1.4.3 叶绿素含量的测定 丙酮-分光光度计比色法，具体参照参考文献[14]。

1.4.4 丙二醛（MDA）含量的测定 具体参照参考文献[15]。

1.4.5 VC含量的测定 SB/T 10203-94。

1.4.6 总糖含量的测定 同VC的测定方法。

2 结果与分析

2.1 黄瓜保鲜效果评价

以1号正交实验为例，对该实验条件下所制备的怀远石榴皮提取液对黄瓜保鲜效果进行评价，其他实验以此类推。

2.1.1 评判因素权重的确定 根据黄瓜保鲜评价体系模型（图1），准则层B中各元素以目标层A为准则，进行重要性的两两比较，构成A～B判断矩阵，计算该矩阵的特征向量W，并进行一致性检验，具体见表3。

表3 A～B判断矩阵及其一致性检验Table 3 A～B judgment matrix and the consistency check

由表3可知，A～B判断矩阵的特征向量为W=（0.557，0.320，0.123）。同理可得到准则层C中各因素的相对权重所构成的向量W1=（0.649，0.072，0.279），W3=（0.542，0.233，0.140，0.085），由图1可知，W2=1。

表4 1号正交实验条件下黄瓜保鲜效果的评价结果Table 4 Result of sensory evaluation about the No.1 experiment

2.1.3 黄瓜保鲜效果模糊综合评判 根据图1，首先对准则层B中的三个单因素进行一级模糊综合评判，评判结果为B1、B2、B3。计算如下。

接着对目标层A进行二级模糊综合评判，评判结果记为A，

A=W·R=（0.043，0.322，0.429，0.159，0.048）

由上式可知，1号实验条件下，黄瓜保鲜效果的综合评判结果A是一个范围，根据最大隶属度原则，该条件下黄瓜保鲜效果的评价为中。

为具体量化该综合评价结果，需将其变换成为一个数值。以评价集V中各等级区间分值的平均数构成等级分数矩阵M，M=（95，85，75，65，30）T。则该条件下黄瓜保鲜效果的模糊综合评价得分P=A×M=74.926。即对1号实验而言，该条件下黄瓜10d后的保鲜效果为74.926分，取整为74.9分。

2.2 正交实验结果分析

以黄瓜的保鲜效果为指标，对石榴皮粉末和羧甲基壳聚糖的量以及搅拌时间进行L9（33）正交实验，优化复合保鲜液的制备工艺，具体结果见表5。

表5L9（33）正交实验结果Table 5 Result of orthogonal test

由极差分析可知，影响复合保鲜液保鲜效果主要因素的主次顺序为：石榴皮粉末的量（A）＞搅拌时间（C）＞羧甲基壳聚糖的量（B），优化后组合为A2C3B1，即石榴皮粉末100g，羧甲基壳聚糖10g，搅拌3h。就此进行验证性实验，结果表明，该条件下所制备的复合保鲜液对黄瓜的保鲜效果好，10d后瓜体仍饱满有光泽，无皱缩萎蔫表皮发黄的现象，模糊综合评判结果为优，评价分值为93.7分，优于表5中其他的实验结果。

3 结论

3.1 石榴皮与羧甲基壳聚糖复配制备的复合保鲜液对黄瓜具有一定的保鲜作用，保鲜液的最佳制备条件为室温下，100g石榴皮粉末与10g羧甲基壳聚糖在1000mL蒸馏水搅拌3h后过滤。

3.2 将模糊综合评判法与层次分析法相结合，不但可以对黄瓜的保鲜效果进行综合评价，还可以量化保鲜效果。

[1]王海波，张昭其，邓鸿铃，等.广东省特色蔬菜保鲜研究进展[J].广东农业科学，2012（2）：82-85.

[2]张立华，张元湖，曹慧，等.石榴皮提取液对草莓的保鲜效果[J].农业工程学报，2010，26（2）：361-365.

[3]Prashanth D，Asha M K，Amit A.Antibacterial activity of Punica granatum[J].Journal of Fitoterapia，2001，72（2）：171-173.

[4]董周永，胡青霞，郭松年，等．石榴果皮中抑菌活性物质提取工艺优化[J]．农业工程学报，2008，24（3）：274－277．

[5]Lihua Zhang，Lingling Li，Yuanhu Zhang，et al.In vitro antioxidant activities of fruits and leaves of pomegranate[J].Acta Horticulturae，2008，765（3）：31-34.

[6]Rout S，Banerjee R.Free radical scavenging，anti-glycation and tyrosinase inhibition properties of a polysaccharide fraction isolated from the rind from Punica granatum[J].Bioresource Technology，2007，98（16）：3159-3163.

[7]纪淑娟，高倩.羧甲基壳聚糖的制备及其在黄瓜保鲜中的应用研究[J].食品工业科技，2008，29（2）：201-203.

[8]伍亚华，姜绍通，许晖，等.基于层次分析法的宣木瓜果脯感官模糊综合评判研究[J].食品工业科技，2012，33（12）：159-162.

[9]赵志华，岳田利，王燕妮，等．基于模糊综合评判苹果酒感官评价的研究[J]．酿酒科技，2006（9）：27-29.

[10]卓倩，杨文卿，钱庆荣，等.层次分析法在福州市大气环境质量评价中的应用[J].福建师范大学学报：自然科学版，2012，28（1）：60-65.

[11]纪淑娟，高倩.羧甲基壳聚糖的制备及其在黄瓜保鲜中的应用研究[J].食品工业科技，2008，29（2）：201-203.

[12]王叔淳．食品卫生检验技术[M]．北京：化学工业出版社，1988：144-193．

[13]苏亚东，王庆国，陈玉贞.热激处理对黄瓜片保鲜效果的影响[J].农业工程学报，2011，27（3）：381-387.

[14]韩雅珊，刘惠君.食品化学实验指导[M].北京：中国农业大学出版社，1996：75-77.

[15]汤章城．现代植物生理学实验指南[M]．上海：科学出版社，1999：191-192．