原儿茶酸复合涂膜对辣椒采后保鲜的影响

黄嘉欣1，刘川1，罗程印1，易有金1,*，夏菠1，柏连阳2,*，李高阳3

（1.湖南农业大学食品科学技术学院，食品科学与生物技术湖南省重点实验室，湖南长沙 410128；2.湖南省农业科学院，湖南长沙 410128；3.湖南省农产品加工研究所，湖南长沙 410128）

摘要：采用原儿茶酸与乳化剂吐温-20制成复合保鲜剂，以浸泡时间、贮藏温度、原儿茶酸质量浓度和吐温-20体积分数为因素进行L9（34）正交试验设计，研究不同因素组合浸泡涂膜对湘研5号椒采后保鲜效果的影响。结果表明：浸泡2.5 min、贮藏温度10 ℃、125 mg/L原儿茶酸、体积分数0.02%吐温-20组合处理21 d后，优化处理组质量损失率与空白对照组（CK1组）和阳性对照组（CK2组，使用保鲜剂NW20）相比分别低了41.98%、15.74%，呈显著性差异（P＜0.05）；腐烂率与CK1组和CK2组相比分别降低了70.39%、20.09%，都存在显著性差异（P＜0.05）；原儿茶酸保鲜剂处理可以降低辣椒贮藏期间的呼吸强度，延缓VC和叶绿素含量的下降，有效抑制丙二醛含量、多酚氧化酶活力的上升，提高过氧化物酶、过氧化氢酶的活力。原儿茶酸保鲜剂处理后各项指标均显著优于CK1组（P＜0.05），表明原儿茶酸保鲜剂处理可以延缓辣椒采后的衰老，有效延长辣椒的保藏期，对辣椒采后贮藏具有良好的保鲜效果。

关键词：湘研5号椒；原儿茶酸；吐温-20；保鲜；复合涂膜

黄嘉欣, 刘川, 罗程印, 等. 原儿茶酸复合涂膜对辣椒采后保鲜的影响[J]. 食品科学, 2017, 38(17): 251-259. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201717041. http://www.spkx.net.cn

HUANG Jiaxin, LIU Chuan, LUO Chengyin, et al. Effect of protocatechuic acid composite coating on postharvest preservation of green hot peppers[J]. Food Science, 2017, 38(17): 251-259. (in Chinese wi th English abstract) DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201717041. http://www.spkx.net.cn

辣椒在贮运中常发生冷害、霉变、腐烂、鲜度下降，甚至完全丧失商品价值，这些问题严重制约着辣椒产业的发展[1-2]。辣椒采后保鲜技术主要包括：物理技术（热水处理、电离辐射、薄膜处理）和生物化学保鲜技术（植物源保鲜剂、微生物源保鲜剂、化学保鲜剂）等[3-5]。目前市场上大量使用化学保鲜剂导致食品安全问题屡见不鲜，对人体健康以及环境都造成严重的威胁[3,6-7]。因此，开发安全、高效、天然的植物源保鲜剂是当今绿色发展的新趋势。

我国植物资源丰富，植物源保鲜剂的效果及其安全性已在实践中被证实[8-9]，如Montero-Prado等[10]、Serrano等[11]都做了大量研究表明植物源保鲜剂在食品防腐保鲜上具有良好的保鲜作用。植物源保鲜剂具有对果蔬损害小、安全性高、成本低、环境污染小等优点[12-14]。

原儿茶酸（protocatechuic acid，PCA）具有抗氧化、抑菌等作用[15]，主要来源于茶叶、丹参、芙蓉（Hibiscus sabdariffa L.）、益智仁（Alpinia oxypfylla）等中草药。研究发现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[16-17]，且可作为酪氨酸酶抑制剂[18]，但目前还鲜有关于原儿茶酸在食品保鲜上应用的报道。

本实验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。

1 材料与方法

辣椒采自于湖南农业大学实验基地，品种为湘研5号青椒（牛角形），采后立即运回实验室，选取大小一致、形状规则、无病虫害、无机械损伤、成熟度基本一致的辣椒。

原儿茶酸成都曼思特生物科技有限公司；保鲜剂NW20（生化级）、吐温-20、无水乙醇、氯化钡、酚酞、VC、2,6-二氯酚靛酚、愈创木酚等试剂（均为分析纯）国药集团化学试剂有限公司。

LRH-250智能生化培养箱上海飞跃实验仪器有限公司；TG16MW台式高速离心机湖南赫西仪器装备有限公司；WFJ7200可见分光光度计尤尼柯（上海）仪器有限公司；PAL-1手持糖度计 ATAGO（爱拓）中国分公司；DDS-11A数显电导率仪上海雷兹•创益仪器仪表有限公司；CR-200型手持色差仪日本美能达公司。

原儿茶酸保鲜剂的制备：将150 mg原儿茶酸溶于2 mL 50%乙醇，用水定容至500 mL，即制成300 mg/L的原儿茶酸保鲜剂备用，使用时再用蒸馏水和一定比例的吐温-20（0.01%～0.09%）将其稀释至相应的质量浓度；2 mL 50%乙醇、0.06%吐温-20加无菌水定容至1 000 mL，作为空白对照组（CK1组）所用试剂；按照原儿茶酸保鲜剂溶液配制的方法配制保鲜剂NW20溶液，作为阳性对照组（CK2组）所用试剂。

湘研5号辣椒果实处理方法：浸泡辣椒，自然晾干表面水分后，分别装入0.03 mm聚乙烯保鲜袋中，规格为25 cm×38 cm，敞口于温度为20 ℃、相对湿度为75%的恒温恒湿箱中贮藏。单因素试验和正交试验中都采用每袋装入30 个辣椒，第16天后测定质量损失率和腐烂率，每个处理设3 次重复。在对辣椒采后保鲜效果实验中采用每袋60 个辣椒，每隔7 d取样进行各项品质指标的测定，5 个果实为1 次重复，每个处理重复3 次。

用体积分数为0.06%的吐温-20，质量浓度为50 mg/L的原儿茶酸保鲜剂，分别浸泡辣椒1、2、3、4 min，捞出自然晾干装袋，作为原儿茶酸处理组（ZJZ组）。同时设CK1组。于20 ℃、相对湿度为75%的恒温恒湿箱中贮藏，第16天测其质量损失率和腐烂率。

用体积分数为0.06%的吐温-20，质量浓度为50 mg/L原儿茶酸保鲜剂浸泡辣椒，浸泡时间为2 min，捞出自然晾干装袋，作为ZJZ组。同时设CK1组。分别于5、10、15、20 ℃，相对湿度均为75%的恒温恒湿箱中贮藏，第16天测其质量损失率和腐烂率。

吐温-20体积分数为0.06%，分别用质量浓度为50、100、150、200 mg/L原儿茶酸保鲜剂浸泡辣椒，浸泡时间为2 min，捞出自然晾干装袋，作为ZJZ组。同时设CK1组。于20 ℃、相对湿度为75%的恒温恒湿箱中贮藏，第16天测其质量损失率和腐烂率。

分别用体积分数为0.01%、0.03%、0.06%、0.09%的吐温-20，质量浓度为50 mg/L原儿茶酸保鲜剂浸泡辣椒，浸泡时间为2 min，捞出自然晾干装袋，作为ZJZ组。同时设CK1组。于20 ℃、相对湿度为75%的恒温恒湿箱中贮藏，第16天测其质量损失率和腐烂率。

选取浸泡时间、原儿茶酸质量浓度、贮藏温度、吐温-20体积分数四因素三水平分别对湘研5号椒进行保鲜试验，设CK1组。以质量损失率、腐烂率为评分指标，确定最佳条件。并对正交试验结果的可信度和准确性进行以质量损失率和腐烂率为指标验证。

用125 mg/L原儿茶酸、0.02%吐温-20制成原儿茶酸保鲜剂浸泡辣椒2.5 min，作为ZJZ组。同时，设CK1组和CK2组，每隔7 d取样进行各项品质指标的测定，分析最佳原儿茶酸保鲜剂对辣椒采后保鲜效果的影响。

质量损失率的测定：参照韩永生等[19]的方法，见公式（1）。

式中：W为处理第t天的质量损失率/%；m0为原质量/g；mt为贮藏第t天的质量/g。

呼吸强度的测定：采用静置法[20]；VC含量的测定：采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[20]；叶绿素含量的测定：采用Arnon法[20]。

丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量的测定：参照曹建康等[20]的方法并改进。每组随机抽取20 个辣椒果实用搅拌机将辣椒搅拌至匀浆，称取1.0 g辣椒匀浆，加入5.0 mL 100 g/L三氯乙酸溶液，研磨均匀后，于4 ℃、10 000 r/min离心20 min，收集上清液。取2.0 mL上清液，加入2.0 mL质量分数0.67%硫代巴比妥酸，混合后再煮沸20 min，取出冷却后再离心1 次。上清液用分光光度计在450、532 nm和600 nm波长处测量吸光度。重复3 次。根据溶液吸光度，按照公式（4）计算出反应混合液中MDA含量，再按照公式（5）计算出每克鲜辣椒中MDA的含量，以μmol/g表示。计算公式如下。

式中：c为反应混合液中MDA浓度/（μmol/L）；A450nm、A532nm、A600nm分别为在450、532、600 nm波长处测量的吸光度；V为样品提取液总体积/mL；Vs为测定时所取样品提取液体积/mL；m为样品质量/g。

过氧化物酶（peroxidase，POD）活力测定：参照曹建康等[20]的方法。以每分钟内在470 nm波长处的吸光度变化1为1 个酶活力单位。

多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活力测定：参照曹建康等[20]的方法。以每分钟内在420 nm波长处的吸光度变化1为1 个酶活力单位。

过氧化氢酶（catalase，CAT）活力测定：参照曹建康等[20]的方法。以每分钟内在240 nm波长处的吸光度变化0.01为1 个酶活力单位。

检测数据采用Microsoft Offi ce Excel 2010软件进行作图、处理，采用SPSS 11.0软件进行LSD统计分析。

2 结果与分析

图 1 浸泡时间对辣椒质量损失率（A）和腐烂率（B）的影响
Fig. 1 Effect of soaking time on water loss rate (A) and decay incidence (B) of peppers

由图1A可知，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%，存在显著性差异（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%，均存在显著性差异（P＜0.05）。

由图1B可知，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，为20.00%，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%，且差异显著（P＜0.05）。浸泡时间为1 min的防腐效果低于浸泡时间为2 min的防腐效果，可能是因为浸泡时间过短，保鲜剂未能充分渗入到辣椒果体，进而没有达到良好的保鲜效果。而当浸泡时间超过2 min时，辣椒腐烂率呈上升趋势，可能由于浸泡时间过长，辣椒果实细胞吸入过多的水分，使之更易受损腐烂。故2 min为最适浸泡时间。

图 2 贮藏温度对辣椒质量损失率（A）和腐烂率（B）的影响
Fig. 2 Effect of storage temperature on water loss rate (A) and decay incidence (B) of peppers

由图2A可知，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，为2.92%，与CK1组在5 ℃时相比，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著（P＞0.05）。

由图2B可知，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，为3.33%，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 ℃间有显著性差异（P＜0.05），而与贮藏温度为5 ℃无显著性差异，且辣椒贮藏温度为10 ℃时，腐烂率最低。故10 ℃为最适贮藏温度。

由图3A可知，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，为6.18%，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均存在显著性差异（P＜0.05），与质量浓度为150 mg/L不存在显著性差异（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。

由图3B可知，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，为11.67%，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存在显著性差异（P＜0.05），与质量浓度为50 mg/L不存在显著性差异（P＞0.05）。故选取100 mg/L为原儿茶酸的最适质量浓度。

图 3 原儿茶酸质量浓度对辣椒质量损失率（A）和腐烂率（B）的影响
Fig. 3 Effect of protocatechuic acid concentration on water loss rate (A) and decay incidence (B) of peppers

由图4A可知，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，为7.22%，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处理存在显著性差异（P＜0.05），与体积分数为0.01%、0.06%吐温-20处理相比不存在显著性差异（P＞0.05）。可能因为吐温-20有效提高了原儿茶酸保鲜剂的稳定性，使液体迅速扩散到辣椒表面，在辣椒表皮形成薄膜，减少了水分的挥发，从而降低了辣椒的质量损失率。

由图4B可知，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，为6.67%，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存在显著性差异（P＜0.05），与体积分数为0.01%、0.06%吐温-20不存在显著性差异（P＞0.05）。过高或者过低含量的吐温-20均会严重影响辣椒呼吸作用，导致辣椒呼吸作用增强或减弱，致使辣椒更容易发生腐烂。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。故选用0.03%作为吐温-20最适体积分数。

图 4 吐温-20体积分数对辣椒质量损失率（A）和腐烂率（B）的影响
Fig. 4 Effect of Tween-20 volume fraction on water loss rate (A) and decay incidence (B) of peppers

根据单因素试验结果进行正交试验，试验因素水平及设计见表1，贮藏16 d后，以质量损失率与腐烂率做综合评分，对原儿茶酸保鲜剂贮藏保鲜条件进行优化，结果见表1～2。

从表1、2可知，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后综合评分影响显著，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著。根据正交试验结果可知，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%。

表 1 正交试验因素水平设计及结果
Table 1 Orthogonal array design with experimental results

表 2 试验结果方差分析
Table 2 Analysis of variance of the orthogonal array design

注：*.显著影响（P＜0.05）；**.极显著影响（P＜0.01）。

对上述正交试验数据得出的两组条件组合（A3B2C1D1：浸泡时间2.5 min、贮藏温度10 ℃、原儿茶酸保鲜剂质量浓度75 mg/L、吐温-20体积分数0.02%；A3B2C3D1：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%）进行验证实验处理后，于相对湿度75%条件下贮藏16 d，进行质量损失率和腐烂率的测定，实验结果见表3。

表 3 最佳条件组合验证实验
Table 3 Verifi cation of optimal conditions

由表3所示，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，虽然不存在显著性差异（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，差异显著（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%。

辣椒采后因失水导致辣椒皱缩，影响商品的外观，降低了商品的销售价格，因此，保持辣椒水分是保持商品价值的关键[21-22]。由图5得知，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著高于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%，差异显著（P＜0.05）。实验结果表明，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。

图 5 原儿茶酸保鲜剂对辣椒质量损失率的影响
Fig. 5 Effect of protocatechuic acid coating treatment on water loss rate of peppers

图 6 原儿茶酸保鲜剂对辣椒腐烂率的影响
Fig. 6 Effect of protocatechuic acid coating treatment on decay incidence of peppers

腐烂率是评价保鲜效果好坏最直观的指标，通过腐烂率的计算可说明哪组处理效果最好[23-24]。从图6可以看出，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，二者差异显著（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%，都存在显著性差异（P＜0.05），说明原儿茶酸保鲜剂有显著降低辣椒果实腐烂的效果。

呼吸强度是用来衡量呼吸作用强弱的一个指标，是评价新鲜果蔬贮藏寿命的一个重要指标，是果蔬最主要的生理特性[25-26]。呼吸强度越大，生命周期越短；呼吸强度越小，生命周期越长。由图7可以看出，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著高于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%，且差异显著（P＜0.05）。实验结果表明，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。

图 7 原儿茶酸保鲜剂对辣椒呼吸强度的影响
Fig. 7 Effect of protocatechuic acid coating treatment on respiratory intensity of peppers

VC含量的高低是判断果实好坏的重要指标之一，VC不仅是人体必需的营养物质，也是果品贮藏过程中抗衰老和逆境的重要指标，还是植物体内非酶类自由基清除剂，能有效清除O2·和H2O2，维持活性氧代谢平衡，从而延缓果实的衰老[27-28]。由图8可知，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组均差异显著（P＜0.05）。表明原儿茶酸保鲜剂处理对延缓辣椒VC损失有显著的效果。在贮藏过程中，原儿茶酸保鲜剂具有很强的抗氧化效果，能显著抑制辣椒中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。

图 8 原儿茶酸保鲜剂对辣椒VC含量的影响
Fig. 8 Effect of protocatechuic acid coating treatment on VC content of peppers

叶绿素是构成新鲜辣椒果实颜色的主要色素成分，它的变化影响着辣椒的感官品质，叶绿素不稳定，易降解，一般情况下在贮藏期间果蔬的叶绿素含量是一直减少的[29-30]。实验期间叶绿素含量变化如图9 所示。刚采收时叶绿素含量为0.223 3 mg/g，贮藏期间叶绿素被分解，含量逐渐下降[23]。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组差异不显著（P＞0.05）；ZJZ组的叶绿素含量高于CK1组，两者差异显著（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%。实验表明，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。

图 9 原儿茶酸保鲜剂对辣椒叶绿素含量的影响
Fig. 9 Effect of protocatechuic acid coating treatment on chlorophyll content of peppers

图 10 原儿茶酸保鲜剂对辣椒MDA含量的影响
Fig. 10 Effect of protocatechuic acid coating treatment on MDA content of peppers

MDA是膜脂过氧化最重要的产物之一，经常被用来评价细胞膜系统受伤害的程度[21]。MDA含量变化情况见图10。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组存在显著性差异（P＜0.05），与CK2组无显著性差异（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。

POD是一个对环境十分敏感的保护酶，一定程度的环境胁迫，会使POD活力升高以减轻或清除胁迫因素，因此POD活力变化可以在一定程度上反映果实成熟衰老的情况[25]。如图11可知，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活力显著高于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），而CK1组辣椒的POD 活力为40.23 U/（min·g），且差异显著（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），显著低于ZJZ组和CK2组（P＜0.05），且ZJZ组和CK2组之间也存在显著性差异（P＜0.05）。CK1组的POD活力在整个贮藏期间都显著低于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。

图 11 原儿茶酸保鲜剂对POD活力的影响
Fig. 11 Effect of protocatechuic acid coating treatment on POD activity of peppers

图 12 原儿茶酸保鲜剂对PPO活力的影响
Fig. 12 Effect of protocatechuic acid coating treatment on PPO activity of peppers

果实中的酚类物质通常可在PPO的催化下被氧化为醌，醌通过聚合作用产生褐色物质而导致组织褐变，PPO活力的增强可加速酚类物质的氧化，贮藏期间PPO活力不断升高，这可能是导致辣椒果实外观品质下降的原因之一[21]。由图12可以看出，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0.187 3 U/（min·g），与CK2组的0.184 8 U/（min·g）相比略高，无显著性差异（P＞0.05），与CK1组的0.256 7 U/（min·g），存在显著性差异（P＜0.05）。因此，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。

图 13 原儿茶酸保鲜剂对CAT活力的影响
Fig. 13 Effect of protocatechuic acid coating treatment on CAT activity of peppers

由图13可知，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），两者相比差异显著（P＜0.05）；与CK1组比较，ZJZ组的CAT活力高了22.45%，且差异显著（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%，均存在显著性差异（P＜0.05）。本研究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。

3 讨论

抑制果蔬采后腐烂发生是果蔬贮藏和运输过程急需解决的问题，所以，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[2]。本实验采用原儿茶酸与吐温-20制成的原儿茶酸保鲜剂浸泡涂膜辣椒，结合了原儿茶酸的抑菌作用和吐温-20的涂膜作用，在辣椒表面形成保护膜，阻碍辣椒果实中水分蒸发和气体交换，进而抑制后熟现象的提早发生，有效地减少果实的机械损伤和阻止贮藏期间病原微生物的入侵，从而减少果实营养物质的破坏、损失和果实的腐烂。

本实验确定了原茶儿酸保鲜剂的最佳处理条件：质量浓度为125 mg/L的原儿茶酸、体积分数为0.02%的吐温-20、浸泡辣椒2.5 min，于10 ℃、相对湿度75%的恒温恒湿箱中贮藏。原儿茶酸保鲜剂处理的辣椒，在贮藏期间，能够很好地保持果实水分、降低腐烂率，延缓VC和叶绿素含量下降，有效地抑制了贮藏期间MDA的积累。原儿茶酸保鲜剂处理能够有效地提高辣椒POD活力，增强细胞的防御能力，也能在一定程度上抑制PPO活力的升高，减缓辣椒褐变速度，从而达到较好的保鲜效果。CAT能催化植物体内积累的过氧化氢分解为水和氧，从而减少过氧化氢对果蔬组织可能造成的伤害。随着果实成熟衰老，CAT活力呈下降趋势或初期升高之后下降，本实验结果也显示辣椒果实CAT活力随着时间的延长呈现下降趋势，这与戴文婧[21]研究结果相同。ZJZ组辣椒的CAT活力较CK1组高，这说明原儿茶酸保鲜剂能够抑制CAT活力降低，增强抗衰老能力。采用这种方法贮藏能较好地保持辣椒的营养价值和商业价值，提高湘研5号椒的贮藏效果，有利于降低低温耗能，减少化学药剂对人体和环境造成的危害。

但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。

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Effect of Protocatechuic Acid Composite Coating on Postharvest Preservation of Green Hot Peppers

HUANG Jiaxin1, LIU Chuan1, LUO Chengyin1, YI Youjin1,*, XIA Bo1, BAI Lianyang2,*, LI Gaoyang3
(1. Hunan Provincial Key Laboratory of Food Science and Biotechnology, College of Food Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; 2. Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410128, China; 3. Hunan Agricultural Product Processing Institute, Changsha 410128, China)

Abstract:In this study, a composite preservative consisting of protocatechuic acid and Tween-20 was used to evaluate the effect of soaking time, storage temperature, protocatechuic acid concentration and Tween-20 concentration on its effi cacy in preserving the postharvest quality of Xiangyan No. 5 green hot peppers. The investigation was carried out using an L9(34) orthogonal array design. The results showed that compared with the control (CK1) and positive control groups (CK2, using NW20 as preservative), 2.5 min soaking with 125 mg/L protocatechuic acid and 0.02% Tween-20 (V/V) signifi cantly reduced water loss in green hot peppers by 41.98% and 15.74% (P ＜ 0.05) and signifi cantly decreased the incidence of decay by 70.39% and 20.09% after 21 days storage at 10 ℃, respectively. Meanwhile, this treatment could reduce respiration intensity, delay the decline in vitamin C and chlorophyll content, effectively restrain the accumulation of malondialdehyde and polyphenol oxidase, and improve peroxidase and catalase activity. The quality of this treatment was superior to that of CK1 (P ＜ 0.05) with respect to all the above parameters. These data suggest that protocatechuic acid coating treatment (ZJZ) can delay the senescence of post-harvest peppers and extend the shelf life of pepper, so that it has a good effi cacy in the postharvest preservation of green hot peppers.

Key words:Xiangyan No. 5 green hot peppers; protocatechuic acid; Tween-20; preservation; composite coating

基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目（2015BAD16B00；2015BAD16B01）；

国家自然科学基金面上项目（31071738；31000827）；湖南省教育厅重点项目和青年项目（15A082）作者简介：黄嘉欣（1991—），女，硕士，研究方向为食品卫生学。E-mail：huangjiabaobeixin@163.com

*通信作者：易有金（1968—），女，教授，博士，研究方向为微生物活性物质。E-mail：yiyoujin@163.com

柏连阳（1967—），男，教授，博士，研究方向为微生物活性物质。E-mail：bailianyang2005@aliyun.com

原儿茶酸复合涂膜对辣椒采后保鲜的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨 论

3 讨论