山梨酸和丙酸鈣復合保鮮劑對延長蘋果保鮮期的研究

摘要：目的：本文主要研究了山梨酸和丙酸鈣復合保鮮劑對蘋果的保鮮效果。方法：經山梨酸和丙酸鈣復合液（山梨酸0.039%，丙酸鈣0.131%）浸泡處理后的蘋果與未經處理的蘋果和市面上所用保鮮藥液處理過的蘋果相對比，在室溫25±2℃，濕度為85%-90%條件下貯存，12周后測定其含酸量、可溶性糖含量及呼吸強度變化等指標。結果：蘋果中各營養物質分別為：含酸量﹥0.8%、可溶性糖含量﹥22%、呼吸強度受抑制等，復合保鮮劑對蘋果含酸量的下降、可溶性糖含量的下降及呼吸強度均有抑制作用。結論：復合保鮮劑在一定程度上防止了蘋果內各種營養物質在貯運以及貨架期的損失。

關鍵詞：蘋果 復合保鮮劑 山梨酸 丙酸鈣 保鮮

0 引言

蘋果營養豐富，含有多種碳水化合物、可溶性糖和酸類物質，被列為我國四大水果之首。食用新鮮的蘋果有降低血脂、降血壓以及預防癌癥等多種保健功效[1]。但由于蘋果生產地域性和季節性的局限，且蘋果含有大量水分、呼吸作用強，在貯存和運輸過程中營養物質易被消耗，同時呼吸作用會放出大量的熱量，為真菌的生長提供了溫濕的環境，容易發生霉爛、腐變，因此對蘋果采收后的保鮮處理顯得尤為重要。為此，國內外對蘋果貯藏保鮮技術進行了深入研究：以往，通常采用物理的保鮮技術，保鮮如：冷藏法、氣調法、土窯洞貯藏法，但物理貯藏所需的成本較高，不適于能源經濟節約型社會的要求。近年，多采用化學法貯藏[2]，雖然化學法的保鮮防腐效果較物理法的明顯，但采用的保鮮劑可能因劑量超標等原因將對人體健康造成危害，甚至出現致癌、致畸、致突變毒性。因此，尋找一種綠色環保的保鮮劑，才能滿足當代社會的發展需求。本文就通過對復合保鮮劑和市面上現用保鮮液（10g2，4-d生長調節劑和50g甲基托布津溶于50kg水中）對蘋果的保鮮效果作比較，旨在尋求一種新型、環保、經濟的保鮮方法。

1 材料與方法

1.1 主要試劑與設備

1.1.1 試劑

山梨酸，食品級，河南金潤食品添加劑有限公司；丙酸鈣，食品級，河南金潤食品添加劑有限公司；氫氧化鈉，天津市恒興化學試劑制造有限公司；酚酞指示劑，天津市恒興化學試劑制造有限公司；草酸，天津市恒興化學試劑制造有限公司；氯化鋇，天津市恒興化學試劑制造有限公司；碳酸鈣，天津市恒興化學試劑制造有限公司；乙酸鋅天津市恒興化學試劑制造有限公司；亞鐵氰化鉀，天津市恒興化學試劑制造有限公司；鹽酸，天津市恒興化學試劑制造有限公司；甲基紅指示劑，天津市恒興化學試劑制造有限公司。

1.1.2 設備

干燥器（上海上博玻璃儀器有限公司）；顯微鏡（北京上光儀器有限公司）；電子分析天平（上海衡平儀器公司）；酸式滴定管（規格：25ml）；堿式滴定管（規格：25ml）。

1.2 復合保鮮劑的制備

經多次正交試驗得知：在每100ml的水溶液中，丙酸鈣用量為0.131g，山梨酸的用量為0.039g時，此時溶液的滲透壓與蘋果的滲透壓相當，蘋果細胞不發生質壁分離，且溶液pH=5，呈弱酸性，丙酸鈣和山梨酸的抑菌效果為最佳。故本實驗采用（分取丙酸鈣0.131g、山梨酸0.039g溶于100ml水中）的比例，配制復合保鮮劑對蘋果進行保鮮。

1.3 實驗分組

山西省運城縣采摘40個新鮮紅富士蘋果備用，取20個蘋果做實驗組；另20個蘋果做空白組；另于湖南省長沙市購買20個相同產地的同品種的紅富士蘋果用作對照組。

1.4 蘋果的保鮮處理

選取所購買的無機械損傷、病蟲害和爛果的新鮮蘋果40個，將其中20個浸泡在所選擇出的最適宜混合溶液中30分鐘，自然晾干，作為實驗組；另20個不作處理作為空白組；再從市場上購買20個同產地、已做過經2，4-d生長調節劑和甲基托布津所配制的保鮮藥液保鮮處理的紅富士蘋果作為實驗對照組。用聚乙烯塑料袋包好、分別放入規格為40×30×25cm的三個瓦楞紙箱內，置于室溫下（25±2℃）、空氣濕度為85%-90%的條件下貯存。

1.5 保鮮效果的分析方法

1.5.1 失重率的測定：采用稱重法，根據保鮮前后蘋果的重量變化，依下式計算出失重率：

失重率%=×100%

1.5.2 含酸量的測定：分別取相同重量的三組蘋果果肉，取其汁液，采用酸堿滴定法，用NaOH溶液滴定至淡紅色在半分鐘不褪色為止，即可測定出蘋果的含酸量[3]。

蘋果含酸量（%）=V×N×折算系數×B××A

V—NaOH標準溶液的用量（ml）；N—NaOH標準溶液的濃度（mol/L）；A—樣品質量g；B—樣品溶液制成的總體積（ml）；b—滴定時用的樣品溶液的體積（ml）；折算系數：以水果主要含酸種類計算（蘋果用0.067）。

1.5.3 呼吸強度測定：采用靜止法，即測定時將蘋果樣品置于干燥器中，干燥器底部放入定量的堿液，蘋果呼吸放出的CO2自然下沉而被堿液吸收，靜置一定時間后取出堿液用草酸滴定[4]。

呼吸強度[mg（CO2）·kg-1·h-1]=

N—草酸的濃度（mol/L）；W—樣品質量（kg）；t—測定時間（h）。

1.5.4 可溶性糖的測定：在沸熱條件下，用還原糖溶液滴定一定量的菲林試劑，將菲林試劑中的二價銅還原為一價銅，以甲基藍為指示劑，稍過量的還原糖立即使藍色的氧化型亞甲基還原為無色的還原型亞甲基藍。

1.5.5 微生物的測定：貯藏后的樣品，每組取10g蘋果果肉切塊，做成勻漿放入無菌試管中，加入15ml 0.1%無菌丙酮水溶液，充分搖勻，倒入瓊脂營養培養基中，30℃培養2d，以CFU/g計算菌落數。

2 結果與分析

2.1 復合保鮮劑對蘋果外觀品質的影響

貯藏期間（90天），實驗組、對照組和空白組的蘋果有明顯不同程度的失重，其失重變化情況詳見圖1。

圖1 蘋果失重率的變化

水是保證細胞正常生理機能，保持細胞膨壓，維持果蔬新鮮品質的必要條件。果蔬保鮮，首先就是保水，貯藏期間果蔬失重主要是由于失水造成的。由圖1可知，采用所配制的復合保鮮劑浸泡過的實驗組感官指標好，在相同的貯存條件下，經過該種復合保鮮劑處理后的蘋果失重率為5.28%，未經保鮮處理的蘋果失重率達11.65%，而市面上同品種的蘋果失重率為5.93%。由此證明：山梨酸和丙酸鈣的復合保鮮劑在一定程度上降低蘋果的皺縮，減少蘋果的失水，保證了蘋果的食用品質。

2.2 復合保鮮劑對蘋果含酸量的影響

蘋果中的有機酸（果酸）直接影響果實的風味，它是果實呼吸過程中可以利用的底物，同時也是細胞內很多生化過程所需中間代謝物的提供者。在貯藏過程中，有機酸一部分作為呼吸底物而被消耗，另一部分被轉化為可溶性糖。因此，有機酸含量總體上呈下降趨勢，有機酸含量下降速度的快慢直接反映了呼吸作用的強弱。蘋果中有機酸的含量越高，滴定時消耗的NaOH越多。

由圖2可以看出，實驗組的蘋果中含酸量較對照組和空白組高，說明蘋果經復合保鮮劑保鮮后抑制了果實的呼吸強度，減少有機酸的消耗。復合保鮮劑在蘋果表面形成一層具有一定通透性的膜，維持高CO2低O2的環境，降低有機酸的損失。

圖2 蘋果含酸量的變化

2.3 復合保鮮劑對蘋果呼吸強度的影響

呼吸強度是植物體新陳代謝強弱的一個重要指標，若植物體呼吸強度過高，會消耗植物體大量的能量、而使植物體的糖分大大減少、營養流失。因此要使蘋果的營養成分流失降到最低，則需要在一定程度上抑制其呼吸運動。

圖3 蘋果呼吸強度的變化

在常溫下，蘋果的呼吸強度呈現出典型的呼吸躍變。即實驗初，蘋果呼吸強度增加，當呼吸強度增加到最高峰后，又呈現下降的趨勢。由圖3可看出復合保鮮劑對呼吸強度的影響，本研究中所配制的復合保鮮劑可降低蘋果的呼吸強度，呼吸高峰時實驗組蘋果的呼吸強度受抑制，減少糖分的呼吸分解，保證蘋果的風味。

2.4 復合保鮮劑對可溶性糖量的影響

可溶性固形物（Tss）是指果實中的可溶性物質，主要是可溶性糖。因此，Tss的含量直接反映了可溶性糖的含量，是反映果實品質的重要指標之一。在貯藏過程中，果實一直存在著多糖類物質的水解與可溶性糖的積累，此時糖含量上升；隨后由于呼吸作用的消耗，作為底物糖含量逐漸減少。貯藏期間，各組蘋果的可溶性糖含量的變化見圖4。

圖4 可溶性糖含量的變化

由圖4可看出，各組的含糖量均在20d的時候開始出現下降?？瞻捉M的糖含量下降程度較實驗組和對照組快，其中以實驗組的下降程度最低。實驗說明：山梨酸和丙酸鈣的復合保鮮劑能有效降低蘋果的代謝速率，使多糖類物質水解速度減慢，可溶性糖的消耗比對照、空白組要緩慢，由此可知：復合保鮮劑能在一定程度上起到抑制糖分解的作用。

2.5 復合保鮮劑對抑制微生物的作用

當蘋果果肉表面微生物繁殖達到一定數目（1×106CFU/g）后，說明蘋果失去商品品質，由實驗可以看出經復合保鮮劑處理后的蘋果儲藏12周后微生物數量不超過104CFU/g，而空白組則超過106CFU/g，實驗表明復合保鮮劑對蘋果微生物有良好的抑制作用。

3 討論

從實驗的研究過程來看，利用山梨酸和丙酸鈣的復合保鮮劑對蘋果保鮮的操作方法簡便、設備要求低，且本研究中所使用的山梨酸和丙酸鈣的用量均符合國家標準，對人體無毒害。山梨酸能抑制微生物細胞壁中的脫氫酶系統，從而達到抑制微生物的生長和繁殖，最終達到食品防腐的目的。非解離的丙酸活性分子在霉菌或細菌等細胞外形成高滲透壓使霉菌細胞內脫水而失去繁殖能力，丙酸分子可以穿透霉菌等的細胞壁抑制細胞內的酶活性，進而阻止霉菌的繁殖。山梨酸和丙酸鈣可以發生協同效應[5]從而比單獨使用其中的一種防腐效果更好。

通過上述實驗研究可知，在實驗條件下，經山梨酸和丙酸鈣復合保鮮劑浸泡處理后，在蘋果表面形成一層具有一定通透性的膜，可在一定程度上有效防止蘋果水分的流失、降低蘋果的呼吸強度、減少有機酸、可溶性糖的消耗量、減慢蘋果的霉變腐爛速度，從而在一定程度上防止蘋果內各種營養物質在貯存、運輸以及貨架期的損失，因而對蘋果的保鮮具有一定的效果。

市面上現有保鮮液主要為甲基托布津和2，4-d生長調節劑的復合保鮮劑。高濃度的2，4-d生長調節劑可以在一定程度上抑制成熟植物的生長、降低其體內營養物質的消耗，甲基托布津其化學名為1，2-二（3-甲氧碳基-2-硫脲基）苯，70%甲基托布津可濕性粉劑由甲基硫菌靈、表面活性劑及載體組成。甲基硫菌靈屬苯并咪唑類，是一種廣譜性內吸殺菌劑，能防治多種作物病害，具有內吸、預防和治療作用，它在植物體內轉化為多菌靈，干擾菌的有絲分裂中紡錘體的形成，影響細胞分裂。甲基硫菌靈雖是低毒殺菌劑，但使用時應遵守一般農藥的安全注意事項，若誤食可引起急性中毒，且甲基托布津不溶于水，因此食用時需削皮才更為安全?？芍啾壬嚼嫠岷捅徕}的復合保鮮劑，后者更具優越性。

在實驗過程中，為縮短實驗周期，本研究將蘋果置于溫度25±2℃、濕度為85%-90%的條件下貯存，以加速蘋果的質變。我們有理由相信，在實際生活中，對于新鮮采摘的無機械損傷、病蟲害和爛果的新鮮蘋果，置于一定條件下貯存，山梨酸和丙酸鈣的復合保鮮劑均能對蘋果起到一定程度的保鮮作用。且此類保鮮劑價格低廉、操作簡單，有望其應用在保鮮行業中，具有廣闊的發展前景。

參考文獻：

[1]邊文華.果品南北貨實用手冊[M].上海：上海科學技術出版社，1982.

[2]李秀珍.果蔬保鮮劑的應用[J].農產品加工，2004（7）：37-38.

[3]李家慶.果蔬保鮮手冊[M].北京：中國輕工業出版社，2003.

[4]張桂.果蔬采后呼吸強度的測定[J].理化檢驗-化學分冊，2005（41）：596-597.

[5]郝利平.食品添加劑[M].北京：中國農業大學出版社，2002.