多糖涂膜與低溫包裝對楊梅果實貯藏品質的影響

摘要：以殼聚糖與魔芋膠為基質制備復合涂膜保鮮劑，研究了多糖涂膜與冰塊泡沫箱包裝聯用對楊梅（Myrica rubra）果實品質及其生理生化變化的影響。結果表明，與空白對照相比，經多糖涂膜的楊梅果實霉爛率、失重率明顯降低，多糖涂膜抑制了果實呼吸強度的上升，使有機酸、維生素C等營養成分轉化、流失的速度減慢，有效地降低了丙二醛（MDA）、花青素含量和相對電導率的升高，使多酚氧化酶（PPO）、過氧化物酶（POD）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性處于較低的水平，延緩了果實的衰老和品質的下降，方便包裝與長途運輸。

關鍵詞：多糖涂膜；低溫包裝；楊梅（Myrica rubra）；保鮮

中圖分類號：S667.6；S609+.3 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）03-0649-05

楊梅[Myrica rubra（Lour.）Sieb.et Zucc.]屬楊梅科楊梅屬植物，是重要的亞熱帶特產果樹，栽培歷史悠久?！侗静菥V目》記載：“楊梅可止渴、和五臟、能滌腸胃、除煩憒惡氣”，楊梅果實具有很高的經濟價值和藥用價值，除鮮食外還可加工成蜜餞、果酒、果汁等食品，有“果中瑪瑙”之譽。近年來隨著中國農業產業結構的調整和山區的綜合開發，楊梅生產發展較快，種植面積迅速擴大，已成為山區農民致富的重要經濟樹種之一[1]。楊梅果實由肉柱聚合而成，柔軟多汁，無外果皮保護，易受機械傷、長霉、腐爛。隨著貯藏溫度的升高和時間的延長，楊梅果實的硬度、凝聚性、回復性和咀嚼性會迅速下降[2]，嚴重時影響商品價值。因此開發出低成本和操作簡便的楊梅保鮮包裝技術，延長保鮮時間對擴大其市場銷路非常重要。目前已報道的楊梅保鮮包裝技術有PE膜包裝[3]、低O2高CO2氣調貯藏[4]、高O2氣調包裝[5]等技術，但均存在一定缺陷。隨著現代保鮮技術的發展和對綠色食品的推崇，天然、經濟、安全的保鮮方法的開發和應用已引起人們的廣泛關注，多糖膜、蛋白質膜、類脂膜等可食性保鮮膜已成為保鮮領域研究的熱點[6]。多糖膜材料具有較強的吸水和保水能力，對果蔬的保鮮和耐藏性具有很好的功效，而且還具有多重保健功能，加之其成本低、易降解、來源豐富、對環境無污染等，在食品工業尤其是果蔬保鮮方面具有廣闊的應用前景[7，8]。

本研究以殼聚糖與魔芋膠復配膠為涂膜基質，添加其他涂膜助劑，配制成復合涂膜保鮮劑，在常溫下對楊梅進行涂膜，并采用冰塊和泡沫箱對楊梅進行包裝，測定楊梅果實在貯藏期間的有機酸、花青素、維生素C、可溶性固形物含量等品質指標以及呼吸強度、丙二醛（MDA）、過氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性等生理生化指標，研究多糖涂膜和低溫包裝對楊梅的保鮮效果，初步探討殼聚糖與魔芋膠保鮮膜的保鮮機理，為開發高效的楊梅保鮮貯藏和運輸技術提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

楊梅果實為2011年4月下旬采自廣東省潮州市磷溪鎮的烏酥梅，采后挑選大小均勻、成熟度相同、無機械損傷、顏色鮮艷、無病蟲害的果實放入用楊梅枝葉墊過的竹籃中運回實驗室；殼聚糖、魔芋膠和大豆分離蛋白均購自食品添加劑公司；泡沫箱（40.5 cm×29.0 cm×21.5 cm，長×寬×高，厚2 cm）、冰塊（23 cm×18 cm×10 cm，長×寬×高）、PE塑料袋購自潮州市漁村，冰塊用PE塑料袋裝入冰塊后用橡皮筋扎緊防止漏水。主要儀器包括HWF-1型紅外線CO2分析儀（金壇市現代儀器廠）、WYA阿貝折光儀（上海精密科學儀器有限公司物理光學儀器廠）、TDL-60B低速臺式離心機（上海安亭科學儀器廠）、UV-2800型紫外可見光分光光度計（上海尤尼柯儀器有限公司）、DDS-320型電導儀（上海大普儀器有限公司）、PHS-3C精密酸度計（上海紅益儀器儀表有限公司）等。

1.2 試驗方法

1.2.1 多糖涂膜的制備 稱取0.50 g殼聚糖、0.50 g魔芋膠、0.25 g大豆分離蛋白于燒杯中，加入400 mL蒸餾水，在磁力攪拌器上60 ℃加熱溶解6 h，再加入5 mL甘油作為涂膜助劑，用蒸餾水加熱攪拌均勻并定容至500 mL，冷卻至37 ℃備用。取新鮮楊梅在新配制的保鮮劑中浸1 min后取出晾干，放入裝有包扎冰塊的泡沫箱中，以沒有涂膜的楊梅作為空白對照（CK），用膠帶密封后編號，每箱500個，重復10次。包裝箱室內常溫放置（溫度28～32 ℃，相對濕度68%～86%），隨機在包裝箱中插入溫度計，重復3次，箱內溫度平均為7～8 ℃，每天隨機取樣10～12個進行生理生化指標測定分析。

1.2.2 品質指標的測定 ①好果率。好果率=好果個數/調查總個數×100%。②霉爛率。霉斑直徑大于10 mm時認定果實為霉果，果實有大量汁液滲出、有濃厚異味即視為爛果，霉爛率=霉爛果個數/調查總個數×100%。③失重率。每天稱量楊梅果實鮮重，計算失重率。失重率=失重質量/鮮果質量×100%。④維生素C含量。采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定。⑤有機酸含量[9]。0.1 mol/L NaOH滴定法測定（以檸檬酸計）。⑥可溶性固形物含量。直接由WYA阿貝折光儀的讀數得出。⑦花青素色價[10]。取0.5 g果肉加入0.1 mol/L的HCl 10 mL，研磨至勻漿，密封于32 ℃水中保溫5 h后過濾，濾液在535 nm處測吸光度，以0.1 mol/L的HCl為空白對照，花青素色價=A535 nm/樣液質量×10。

1.2.3 生理生化指標的測定 ①呼吸強度。將果實準確稱量后裝入密閉的容器中，于室溫靜置30 min后采用紅外線CO2分析儀測定呼吸強度[11]。②相對電導率。取5顆楊梅精確稱重，用單蒸水和雙蒸水各沖洗3次，放入500 mL燒杯中，加400 mL雙蒸水浸泡30 min后測電導率，煮沸10 min，用雙蒸水補至之前水量，冷卻至室溫再次測電導率，相對電導率=煮沸前電導率/（煮沸后電導率×楊梅質量）×100%[12]。③MDA含量。將楊梅果肉勻漿后漿液4 000 r/min離心10 min，取上清液用硫代巴比妥酸法測定[12]。④酶活性。PPO活性測定采用鄰苯二酚比色法[13]；POD活性測定采用愈創木酚比色法[12]；PAL活性的測定參照文獻[14]的方法。

2 結果與分析

2.1 多糖涂膜對楊梅果實品質指標的影響

2.1.1 多糖涂膜對楊梅好果率和霉爛率的影響 楊梅果實由肉柱聚合而成，柔軟多汁無外果皮保護，在成熟前后極易發生裂果，裂果部位易受微生物感染發生霉爛，影響果實外觀品質及商品價值。由圖1可知，好果率隨著貯藏時間的延長逐漸降低，涂膜后好果率的下降速度明顯低于空白對照。貯藏15 d時空白對照和涂膜處理的好果率分別為22%和54%，二者的差異達極顯著水平（P<0.01）。從圖2可知，楊梅果實的霉爛率隨貯藏時間的延長而升高，涂膜處理的霉爛率升高速度明顯低于空白對照，貯藏15 d時涂膜處理的霉爛率為18%，空白對照的已達到37%，二者差異極顯著（P<0.01）?？梢姸嗵峭磕ぴ诘蜏匕b下能保護楊梅果實不易受機械損傷，大大減少霉菌等微生物引起的腐爛，從而延緩楊梅果實的變質。

2.1.2 多糖涂膜對楊梅失重率的影響 由圖3可以看出，楊梅果實的失重率隨著貯藏時間的延長呈上升趨勢。其中空白對照楊梅果實失重率上升速度較快，貯藏15 d時失重率達42.16%，而多糖涂膜處理的失重率為20.12%，二者差異極顯著（P<0.01）。涂膜處理的果實失重率低于空白對照，可能是由于多糖具有良好的成模型，能在果蔬表面形成一層較為致密和均勻的保護膜，與低溫共同作用降低了透氧和透水性，使得果實的蒸騰作用和呼吸作用受到抑制，水分不易散失，自身有機物消耗量相對減少，從而有效降低了果實的失重率。

2.1.3 多糖涂膜對楊梅維生素C和有機酸含量的影響 維生素C是果蔬中重要的營養因子，也是植物體內非酶類自由基的清除劑，其在貯藏運輸過程中極易受到抗壞血酸氧化酶氧化[15]。因此維生素C含量的高低不僅代表楊梅的營養價值，同時也反映楊梅在貯藏期間的衰老程度。由圖4可知，貯藏期間楊梅果實維生素C含量總體呈下降趨勢，涂膜處理維生素C含量的下降幅度低于空白對照。貯藏15 d時涂膜處理的維生素C含量為24.45 mg/100 g，空白對照的為21.41 mg/100 g，二者差異顯著（P<0.05），表明多糖涂膜能有效延緩楊梅果實維生素C含量的下降。

由圖5可知，貯藏前期楊梅果實的有機酸含量下降較為平緩，涂膜處理與空白對照間無顯著差異（P>0.05）；貯藏5 d后下降速度加快，涂膜處理的有機酸含量下降幅度小于空白對照；貯藏15 d時涂膜處理與空白對照的有機酸含量分別為0.67 mg/100 g 和0.41 mg/100 g，二者差異極顯著（P<0.01）。在貯藏過程中，有機酸作為呼吸基質被消耗，含量呈下降趨勢，而多糖涂膜能延緩有機酸含量的下降。

2.1.4 多糖涂膜對楊梅可溶性固形物和花青素含量的影響 可溶性固形物是水果品質的一項重要指標，隨著果實的成熟，果實內的各種有機物和相關酶活性發生變化，可溶性固形物含量增加，淀粉分解轉變為糖，果實也隨之軟化[16]。由圖6可知，在貯藏過程中多糖涂膜處理和空白對照的可溶性固形物含量變化幅度不大，且兩組處理間沒有顯著差異（P>0.05）?？赡艿脑蚴窃谫A藏過程中一方面果實中的淀粉降解成可溶性糖而使可溶性固形物含量增加，另一方面呼吸作用會不斷消耗糖分從而使其含量下降。

楊梅果實成熟過程中外觀色澤會發生明顯的變化，花青素隨著果實成熟度的提高快速積累[10]，因此可以用花青素含量來判斷在保鮮過程中楊梅成熟的程度。由圖7可知，貯藏前期，空白對照和涂膜處理楊梅果實花青素色價均隨著保鮮時間的延長而升高，花青素含量增加，在貯藏后期變化不大。整個貯藏期間空白對照的花青素色價高于涂膜處理，貯藏15 d時二者間差異顯著（P<0.05），說明多糖涂膜可以延緩楊梅果實的后熟過程。

2.2 多糖涂膜對楊梅生理生化指標的影響

2.2.1 多糖涂膜對楊梅呼吸強度的影響 呼吸作用是果蔬采后主要的生理活動之一，它與果實衰老密切相關，是衡量果蔬貯藏性能的重要指標，降低呼吸強度、減少物質消耗是延長果蔬貯藏期的基本原理[17]。由圖8可知，楊梅果實的呼吸強度隨貯藏時間的延長先緩慢上升，后快速上升。在整個貯藏期間，空白對照的呼吸強度始終強于涂膜處理，貯藏15 d時涂膜處理與空白對照的呼吸強度分別為23.12和34.45 mg（CO2）/（kg·h），二者差異顯著（P<0.05）說明涂膜處理能有效降低楊梅果實的呼吸強度。涂膜保鮮劑在果實表面形成一層致密、均勻的可食性半透膜，在一定程度上抑制了果實內、外氣體交換，膜內的果實微環境起到氣調作用[7，8]，從而抑制了果實的呼吸強度。在貯藏后期呼吸強度上升速度較快，這可能與果實貯藏后期的微生物大量繁殖，導致腐爛有關。

2.2.2 多糖涂膜對楊梅相對電導率和MDA含量的影響 果肉相對電導率是衡量細胞膜透性變化及細胞完整性的重要生理指標，不適的貯藏環境條件等均會造成果實細胞結構的破壞并導致相對電導率的升高[18]。由圖9可知，楊梅果實相對電導率隨貯藏時間的延長呈先緩慢上升后快速上升的變化趨勢，涂膜處理的相對電導率上升幅度小于空白對照，表明多糖涂膜處理可以抑制楊梅果實相對電導率的上升，可見涂膜處理有助于降低果實細胞膜透性，提高果實耐貯性。

MDA是具有細胞毒性的膜脂過氧化產物，反映細胞膜脂過氧化程度，也間接反映細胞損傷的程度。由圖10可知，隨著貯藏時間的延長，涂膜處理和空白對照的MDA含量在貯藏前3 d均呈上升趨勢，5～7 d時MDA含量有所下降，之后呈小幅度的波動變化。但在貯藏時間相同時，多糖涂膜處理的MDA含量小于空白對照，可見多糖涂膜與低溫包裝對楊梅果實中MDA的積累可起到一定的抑制作用，使其維持在較低水平，以此來保護細胞膜系統，延緩果實的衰老。

2.2.3 多糖涂膜對楊梅PPO、POD和PAL活性的影響 PPO在氧氣存在的條件下催化果蔬原料中的內源性多酚物質氧化生成黑色素或褐色素，是在果蔬貯藏或加工過程中引起酶促褐變的主要酶類，嚴重影響果實的營養、風味及外觀品質[19]。從圖11可以看出，楊梅果實組織中的PPO活性在貯藏期間先迅速增強，貯藏7～9 d時活性最強，之后又快速下降。涂膜處理的果實PPO活性在貯藏期間一直低于空白對照。說明涂膜處理可一定程度上抑制PPO的活性，有效地減緩楊梅褐變的速度。

POD是與果蔬褐變相關的另一種酶，它利用過氧化氫進行與衰老有關的氧化反應清除植物體內氧自由基，一般其在老化組織中活性較高，幼嫩組織中活性較弱，是植物細胞內反應衰老程度的指示酶，所以抑制POD活性可以減緩果蔬的組織褐變和成熟衰老[20]。從圖12可以看出，在貯藏期間涂膜處理與空白對照楊梅果實中POD與PPO活性有相似的變化規律，先迅速上升，在貯藏3～5 d時活性達到最大，之后隨著貯藏時間的延長POD活性下降。涂膜處理的POD活性一直顯著低于空白對照。說明多糖涂膜有效地抑制了POD的活性，延緩果實的衰老。

PAL催化L-苯丙氨酸解氨生成反式肉桂酸，是連接初級代謝和苯丙烷類代謝、催化苯丙烷類代謝第一步反應的酶，也是苯丙氨酸代謝途徑的關鍵酶和限速酶[21]。由圖13可知，空白對照的PAL活性在貯藏期間呈先升高后下降的趨勢，貯藏5 d時最高；而多糖涂膜處理的PAL活性在貯藏期間呈下降趨勢，且一直低于空白對照?？梢姸嗵峭磕AL活性有一定的抑制作用，從而減少楊梅果實中苯丙烷類次級代謝產物的積累和果實木質素的形成，有利于果實風味的保持[22]。

3 結論

殼聚糖與魔芋膠復配的復合膜保鮮劑中兩種不同來源多糖精細結構不同，多糖分子間發生相互作用，形成的三維網狀結構比一種多糖的涂膜更加穩定、光滑、致密，從而呈現出良好的保水和抑制呼吸的功能，阻礙氣體分子的透過，隔離致病微生物的侵染、延緩衰老和防止腐爛變質，達到保鮮和耐儲藏的目的。多糖涂膜處理楊梅果實后在其表面形成一層致密、較為均勻的可食性半透膜，使果實失重率的升高變慢，裂果、霉變的發生減少，軟熟、腐爛的時間推后，有機酸、維生素C等營養成分轉化、流失的速度降低；果實呼吸強度的升高被抑制，MDA的積累受限，相對電導率維持在相對較低的水平，降低果實細胞結構的破壞，維持PPO、POD和PAL活性處于較低的水平，有效地延緩了果實的衰老變質。

利用可食性多糖研制保鮮劑進行果蔬保鮮與貯藏，實用、方便而且保鮮效果好，與冰塊泡沫箱包裝聯用操作工藝簡單、成本低、易降解，泡沫箱再利用率高，對環境污染小，綠色環保，是一條新的果蔬和其他食品保鮮貯藏的包裝和運輸途徑，具有廣泛的應用前景。

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