中藥黃連和艾葉復合涂膜結合低溫對番荔枝采后耐藏性的影響

郭守軍，楊永利，鄭曉婷，沈繼偉，蘇 浩，陳松發

（韓山師范學院食品工程與生物科技學院，廣東 潮州 521041）

番荔枝（Annona squamosaL.）俗稱林檎［1］，原產熱帶美洲，廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區。果肉清香甜美，肉質細膩，具有很高的經濟價值，被譽為“南國珍果”［2］。番荔枝果實采后易軟化、褐變、裂果甚至腐爛變質，加之番荔枝又易受病原菌的侵染，極不耐儲藏，絕大多數鮮果僅限于產地自銷，制約了番荔枝的流通和銷售［3-4］。可食性涂膜保鮮技術是近些年發展起來的綠色環保、易于操作、成本較低的果蔬保鮮技術［5-6］。可食性涂膜保鮮劑涂于果蔬表面，具有一定的阻氣性和阻濕性，在果蔬表面形成一個微氣調環境，可有效抑制果蔬的呼吸代謝、減少營養消耗，起到延緩衰老的作用［7-8］，還可減少儲運中的機械損傷及微生物污染引起的腐爛［8-9］。可食性涂膜保鮮劑復合中草藥提取液可以顯著降低腐敗菌的侵染，減少果蔬的腐敗變質［10-11］。作為涂膜基質的半乳甘露聚糖型植物膠-長角豆膠具有良好的吸水保水能力［12］，與其他多糖分子如黃原膠可相互作用形成復合多糖，具有良好的成膜性，還可提高Vc的穩定性，可作為涂膜劑用于果蔬保鮮［13-14］。

任何單一保鮮方法都存在其自身弱點，不能解決果蔬貯藏期間所有問題［5-6］。低溫貯藏已在水果保鮮中廣泛應用，涂膜保鮮技術結合低溫、氣調等貯藏方法，可得到更好的保鮮效果［6］。雖然番荔枝不耐低溫，但適當的低溫對于保鮮也有積極作用，8℃是番荔枝最低的臨界溫度，貯藏12 d不會受到凍害［3］。中藥黃連和艾葉的浸提液對番荔枝果實易感染的灰葡萄球菌、擴展青霉菌、黑根霉菌等病原菌有較好的抑制作用，貯藏前進行中草藥藥物浸果可以有效地控制這些病害，同時不會傷害到果皮［15-16］。

本試驗以長角豆膠、黃原膠復合多糖為成膜基質，添加具有抑菌作用的黃連和艾葉提取物配制成涂膜保鮮劑對番荔枝進行涂膜處理，結合適當低溫（8、12℃）貯藏，通過測定番荔枝貯藏期間各項生理生化指標和感官品質變化，研究涂膜結合低溫對番荔枝的保鮮效果。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

番荔枝購自澄海樟林，挑選大小較均勻、無機械損傷、無病蟲害的果實；中草藥黃連、艾葉購自中藥店；半乳甘露聚糖選用進口長角豆膠、黃原膠購自食品添加劑公司，所用化學試劑均為分析純。

主要儀器設備：HWF-1型紅外二氧化碳分析儀，金壇市現代儀器廠；WYA型阿貝折光儀，上海精密科學儀器有限公司物理光學儀器廠；T6型紫外可見光分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司；PB-21型酸度計，賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；3-18K型高速冷凍離心機，博勵行儀器有限公司；GY-1型型果實硬度計，樂清市寶特思儀器有限公司；LG4-338D型施樂華低溫儲藏柜，廣州施樂華電器有限公司；DL-5000B型低速大容量冷凍離心機，上海安享科學儀器廠；N-1100V-W型旋轉蒸發儀，東京理化上海愛明儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 中草藥浸提液的制備 中草藥黃連和艾葉浸提液的制備參照潘顯輝等的方法［17-19］。

1.2.2 涂膜保鮮劑的配制 中藥復合涂膜保鮮劑配方：0.55%長角豆膠和黃原膠復配膠+（0.5 g/mL）中草藥提取液（黃連和艾葉），按配方配制復合涂膜保鮮劑備用。

1.2.3 涂膜方法 將新鮮番荔枝分組，在保鮮劑中浸1～2 min后取出，自然風干，放入標記好的篩籃中，分別置于8、12℃、相對濕度55%～75%冷藏柜中儲藏；以未涂膜在8℃、12℃和常溫貯藏的番荔枝為對照。前17 d在低溫條件下貯藏，每隔48 h隨機取樣，進行感官指標和生理生化指標測定。貯藏18 d后從冷藏柜中取出改為常溫條件貯藏，每隔24 h隨機取樣，進行各項指標的測定，并觀察是否會發生冷害。室溫儲藏溫度25～30℃，濕度69%～79%。

1.2.4 感官品質指標測定 果實硬度采用GY-1型果實硬度計測定；裂果率、霉果率測定參照潘顯輝等［17-19］的方法；果皮褐變指數測定參照李江闊等［20-21］的方法。

指數分級標準：0：果實無褐變，1：果皮褐斑面積＜1/4，2：果皮褐斑面積占1/3～2/3，3：果皮褐斑面積＞2/3。

1.2.5 生理生化指標測定 呼吸強度用紅外CO2分析儀測定［22-23］，多酚氧化酶（PPO）活性測定采用可見光分光光度計，淀粉酶活性用比色法測定［24］；可溶性固形物含量測定采用阿貝折光儀，淀粉含量測定采用比色法［25-26］。

試驗數據采用SPSS19.0及Excel軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 中草藥復合涂膜保鮮劑結合低溫對番荔枝采后感觀指標影響

2.1.1 硬度 后熟以番荔枝果實變軟為重要標志，能否推遲果實軟化進程是衡量保鮮技術有效與否的重要指標。而果實硬度可作為衡量果實軟化程度的重要標志。果實采后貯藏期間，由于呼吸作用和自身代謝作用，體內的果膠物質含量發生變化，導致可溶性果膠含量增加，不溶性果膠含量減少，細胞壁完整性破壞，果實硬度下降［25］。所以，果實硬度即軟化程度與果實品質息息相關。

從圖1可以看出，無論涂膜處理還是低溫對照，8、12℃的低溫均可有效抑制果實的軟化，硬度都保持在一個較高水平。8℃低溫貯藏的番荔枝果實貯藏15 d硬度開始下降，12℃低溫貯藏的果實貯藏7 d硬度開始下降，低溫對照下降的幅度均大于處理組，說明涂膜處理的果實在低溫仍可起到延緩果實軟化、減緩衰老的作用。貯藏18 d后將8、12℃低溫下貯存的果實取出，置于常溫。低溫取出的兩組果實硬度迅速下降，其中對照下降的幅度明顯大于涂膜處理。由此說明，果實被移至常溫可迅速軟化成熟，8、12℃下貯藏的番荔枝沒有發生冷害，其中經涂膜保鮮處理的果實移至常溫后軟化的速度慢于對照，說明即使是從低溫移至常溫條件下，涂膜仍能起到延緩果實軟化的作用。8℃貯藏經涂膜處理的果實，其軟化速率低于12℃貯藏的番荔枝，而常溫貯藏經涂膜處理的果實貯藏7 d已完全軟化成熟。可見，低溫處理可有效延緩番荔枝果實的軟化進程，其中涂膜處理結合低溫保藏效果優于低溫保藏，涂膜結合8℃的保鮮方案在保持硬度方面效果優于12℃。

圖1 番荔枝在8、12℃貯藏期間硬度的變化

2.1.2 裂果率 成熟前后的番荔枝極易發生裂果，果實鱗溝處的果皮最薄，是裂果多發生的部位。裂果還有兩個易發生部位：一處是在果柄的基部，嚴重時可以深達果軸；另一處是在果實頂部［26］。裂果部位易受污染，導致果實品質受到影響。隨著貯藏天數增加，裂果率逐漸增大。

由圖2可知，低溫可有效延緩果實的裂果率。8℃條件下對照貯藏15 d出現裂果，12℃條件下對照貯藏9 d出現裂果，而涂膜處理過的果實，在8、12℃條件下貯藏17 d均未出現裂果，貯藏18 d后移至常溫下才出現裂果。說明涂膜結合低溫處理起到有效抑制裂果的作用，即使是貯藏后期移至常溫下，涂膜處理的裂果率仍低于對照，說明涂膜處理的果實從低溫移至常溫，所形成的膜仍能在一定程度上起到抑制果實開裂的作用。而移至常溫后，前期經8℃條件貯藏的涂膜處理裂果率又低于12℃條件貯藏的涂膜處理可能與低溫對酶活性的抑制有關。

圖2 番荔枝在8、12℃貯藏期間裂果率的變化

2.1.3 霉果率 果蔬采后腐爛變質主要是由病原微生物的侵染造成，低溫能降低果實的呼吸強度、延緩果蔬采后貯藏期間的生理變化過程、抑制腐敗微生物的繁殖。但番荔枝屬冷敏感果實，不適宜的溫度環境易使番荔枝發生冷害［27］，所以研究番荔枝的最適貯藏溫度十分必要。從圖3可以看出，無論是涂膜處理還是對照，在番荔枝采后放置8、12℃下貯藏17 d均未出現霉果，而常溫對照貯藏7 d霉果率快速上升，說明低溫對抑制病原菌的繁殖起到了良好作用。果實貯藏18～20 d（即移至常溫后1～3 d）出現霉果，其中涂膜處理的霉果率低于對照，說明黃連、艾葉復合涂膜劑在果實表面形成保護層，一定程度上可起到抑制霉菌等微生物引起的腐爛發霉。貯藏18～20 d，8℃涂膜霉果率低于12℃涂膜處理，說明涂膜結合8℃低溫處理組移至常溫貯藏條件后保鮮效果稍優于12℃涂膜處理。

2.1.4 褐變指數 褐變指數是反映果實褐變程度的指標。番荔枝在采后貯藏過程中，果皮褐變指數逐漸增加，這可能與多酚氧化酶（PPO）活性及多酚濃度有關［10］。從圖4可以看出，隨著貯藏天數增加，各處理番荔枝果皮褐變指數均逐漸增加，但增加幅度較常溫對照緩慢，說明低溫可有效抑制果皮褐變程度；其原因可能是低溫可以較好地抑制多酚氧化酶的活性，而常溫下的褐變多是由PPO的氧化引起。涂膜處理褐變指數增加的速度均低于對照，說明在低溫下涂膜對抑制褐變有一定的效果。這可能是因為復合涂膜在一定程度上阻擋了空氣的進入，進而抑制了果實褐變。12℃貯藏條件下涂膜處理的番荔枝褐變指數較8℃低，可能是因為8℃條件下果實葉綠素更不穩定而引起。因此，在抑制果實褐變方面，12℃結合涂膜的貯藏方案效果較優。

圖3 番荔枝在8、12℃貯藏期間霉果率的變化

圖4 番荔枝在8、12℃貯藏期間褐變指數的變化

2.2 中草藥復合涂膜保鮮劑結合低溫對番荔枝采后生理生化指標的影響

2.2.1 PPO活性 PPO是果蔬產生酶促褐變的主要酶類之一，在PPO與氧存在的條件下，酚類化合物氧化形成醌，最終產生黑色或褐色物質，導致果蔬褐變。從圖5可以看出，涂膜處理和對照的PPO變化趨勢接近，都隨著貯藏天數的增加酶活性逐漸升高，達到一個最高峰后逐漸下降。但兩個涂膜處理的酶活性始終低于對照，說明涂膜處理可在一定程度上抑制PPO的活性，起到延緩果實褐變的作用，此結論與圖4的結論相符。常溫對照貯藏5 d PPO活性值達到高峰，8℃條件下番荔枝貯藏11 d達到高峰，而12℃條件下番荔枝貯藏5 d PPO活性值達到一個小高峰，之后逐漸下降，貯藏13 d后又逐漸升高，貯藏15 d達到高峰，貯藏18 d后逐漸下降，低溫條件下的PPO活性均低于常溫條件。說明低溫能較好的抑制PPO活性，而8℃貯藏條件優于12℃。

2.2.2 淀粉含量 肉質果實成熟時所發生的生理變化主要集中在物質轉化上，其中，淀粉在淀粉酶的作用下轉化為可溶性糖。故淀粉含量的高低可看出番荔枝果實的成熟度。從圖6可以看出，無論是涂膜處理還是對照，隨著貯藏天數的增加，淀粉含量都呈逐漸下降的趨勢，其中8、12℃涂膜處理下降的幅度較8、12℃對照緩慢，說明涂膜在一定程度上可以減緩淀粉轉化，原因可能是復合膜減少了進入果實空氣的量，從而對淀粉酶活性有一定的抑制作用。經涂膜處理的番荔枝在不同溫度下淀粉轉化速率明顯不同，其中常溫下轉化速率明顯高于低溫，而12℃條件下貯藏的番荔枝淀粉轉化速率又高于8℃，說明淀粉轉化速率與溫度高低有一定相關性。貯藏18 d后轉為常溫時，淀粉轉化速率顯著提高，含量迅速降低，說明涂膜處理結合8℃和12℃低溫貯藏條件下番荔枝不會發生冷害，均可后熟。且8℃低溫條件下貯藏的番荔枝移至常溫后淀粉轉化速率高于12℃，原因有待進一步探討。

圖6 番荔枝在8、12℃貯藏期間淀粉含量的變化

2.2.3 淀粉酶活性 番荔枝采后，由于乙烯的影響，淀粉水解酶活性上升，從而加速淀粉水解轉化為可溶性糖，進而被代謝，引起細胞脹力下降，導致果實軟化［28］，因此，淀粉酶活性也是檢驗番荔枝保鮮效果的一項重要指標。從圖7可以看出，低溫條件下，隨著貯藏天數增加，淀粉酶活性逐漸增加，其中，涂膜處理增加的幅度整體趨勢小于對照，處理后9 d在8℃和12℃低溫貯藏時，涂膜處理可以顯著抑制淀粉酶活性，且不同溫度條件其活性有較大差異，其中常溫條件下淀粉酶活性明顯高于低溫，說明低溫能顯著抑制淀粉酶活性；8℃條件下的淀粉酶活性整體低于12℃，差異顯著，說明涂膜處理結合8℃抑制淀粉酶的效果顯著優于12℃。轉入室溫貯藏后，兩個涂膜處理的淀粉酶活性均會增加。處理后19 d（低溫轉入常溫貯藏2 d）進行顯著性差異分析發現，從低溫移至常溫條件下，兩組的淀粉酶活性沒有明顯差異，可見涂膜可以適當保存淀粉酶活性，保證在此溫度下番荔枝不會發生冷害而成為“死果”。

圖7 番荔枝在8、12℃貯藏期間淀粉酶活性的變化

2.2.4 可溶性固形物（SSC）含量 可溶性固形物是反映果實成熟度的一個重要指標。尤其在果蔬采后貯藏過程中，其含量變化很大程度上可直觀反映果實的貯藏品質［29-30］。果蔬成熟過程中可溶性固形物含量變化一方面是由于部分不可溶物質如淀粉等轉化為可溶性固形物，另一方面是由于呼吸作用的存在，可溶性固形物作為底物被氧化消耗，使其含量可能下降，因此，其總含量變化是由兩者共同作用引起的［31］。從圖8可以看出，在8、12℃貯藏時，涂膜處理和對照的可溶性固形物含量都逐漸上升，總體上升趨勢表現為涂膜處理低于對照，說明低溫條件下涂膜處理一定程度上可以延緩淀粉轉化為可溶性固形物。轉移至室溫后，涂膜處理和對照均有上升跡象，但涂膜處理總體低于對照，說明即使是從低溫轉入常溫條件貯藏，該復合膜對于抑制可溶性固形物的轉化仍有顯著作用，差異顯著。

圖8 番荔枝在8、12℃貯藏期間可溶性固形物含量的變化

2.2.5 呼吸強度 呼吸作用是果蔬采收后仍然進行的重要生理活動［3］。番荔枝是一種呼吸躍變型果實，采后隨著呼吸高峰的出現，果實迅速成熟，之后很快衰老、腐爛［27］。從圖9可以看出，8℃與12℃的低溫均可有效抑制呼吸高峰出現，在番荔枝轉移入常溫之前，呼吸強度均保持在較低水平，涂膜處理與對照的呼吸強度相近，稍低于對照，涂膜處理與對照差異不顯著。當轉移到室溫后，原本被抑制的呼吸高峰出現，呼吸強度驟然升高，而涂膜處理的呼吸強度總體低于對照，說明從低溫移至常溫后，復合膜仍可對呼吸作用起到一定抑制作用。貯藏3 d涂膜常溫處理出現一個小的呼吸高峰，而低溫的兩個涂膜處理貯藏7 d出現呼吸強度略微上升，8℃處理的呼吸強度總體上低于12℃，且差異顯著，說明8℃低溫抑制呼吸作用的效果顯著優于12℃。而在轉移入室溫后期，呼吸強度快速升高，說明這兩組低溫條件只是暫時抑制了果實的呼吸作用，果實移至常溫下，仍可進行正常的生理代謝，而8℃與12℃兩個涂膜處理的呼吸強度無明顯差異。

圖9 番荔枝在8℃貯藏期間呼吸強度的變化

3 結論與討論

本試驗結果表明，在低溫條件下，中草藥黃連、艾葉提取物與長角豆膠、黃原膠復合涂膜保鮮劑處理對番荔枝采后貯藏保鮮可起到一定的促進作用，能有效抑制機體內淀粉酶、PPO等活性，同時對保持番荔枝的硬度、抑制裂果、霉果、果實褐變、呼吸強度等起到一定效果，可減緩果實營養成分的轉化和流失，進而達到防止果實腐爛、延緩果實衰老和保持果實品質的效果。主要原因是中藥多糖復合涂膜能在果實表面形成一層致密、較為均勻的可食性膜，一定程度上堵塞了果皮上的裂紋和皮孔，抑制了果實內、外O2和CO2交換，使果實內部形成一種低O2分壓、高CO2分壓的小環境，對果蔬起到與外界環境的阻隔性和一定程度的氣調性［10］，抑制了淀粉酶、PPO等活性，降低了營養物質的轉化速率及果實軟化和褐變的速率；該膜基質中添加具有殺菌作用的中草藥黃連和艾葉提取物，可有效抑制果實的腐爛變質。綜上，8℃加復合涂膜的保鮮方案優于12℃，且在貯藏期間番荔枝的果色較好，食用品質與正常后熟接近。

涂膜保鮮是果蔬貯藏的主要輔助技術，中草藥復合涂膜結合低溫貯藏番荔枝，可起到較好的延緩組織衰老、延長貨架期的目的。但還需要在實踐中進一步檢驗和完善。

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