魚鱗膠原蛋白可食性復合涂膜對圣女果保鮮效果研究

甘釗生，梁 志

（茂名職業(yè)技術學院 化學工程系，廣東 茂名 525011）

圣女果，俗稱小番茄，有生津止渴、健胃消食等功效，富含大量的營養(yǎng)成分，如有機酸、糖、維生素等，其中所含維C含量更是普通番茄的1.7倍，營養(yǎng)價值高，因而深受廣大消費者青睞，被聯(lián)合國糧農組織列為優(yōu)先推廣的“四大果蔬”之一。圣女果含水量高，由于屬于呼吸躍變型果實，常溫下5～6 d就容易失水萎蔫，褐變腐爛，保鮮期較短，很大程度地降低其商品價值。目前，水果保鮮法主要有物理保鮮法、化學保鮮法、涂膜保鮮法，以及采后冷熱處理、輻射處理、加減壓處理等。但由于高濃度的CO2成本較高，難以控制濕度和溫度，低溫貯藏成本較高且易使水果發(fā)生冷害，化學保鮮法帶來的藥劑殘留會導致食品安全和環(huán)境污染等問題，故此限制物理保鮮法和化學保鮮法在水果保鮮上的應用[1]。涂膜法具有防止果實內部水分損失、阻止氧氣進入及CO2的排出，以及抑制呼吸、微生物生長和減緩褐變等優(yōu)點，是一種可有效延長果蔬保鮮期的方法。其中的復合涂膜保鮮法已成為涂膜保鮮法的熱點[2-3]。

膠原蛋白可降解、易成膜、生物相容性高，因而廣泛應用在可食性包裝中。魚鱗內含有大量的蛋白質，占魚鱗有機物的90%以上，是膠原蛋白的良好來源[4]。綠茶提取物（GTE） 富含大量茶多酚，具有較強的抗氧化活性和抗菌、殺菌效應，將其添加到魚鱗膠原蛋白膜內，可增強蛋白膜的抗氧化活性[5]。茂名是“中國羅非魚之都”，養(yǎng)殖羅非魚歷史悠久，養(yǎng)殖面積近147 km2，年產量20×104t，年產量大，80%以魚片形式出口，加工后的魚鱗副產物多被廢棄，造成極大的資源浪費且污染環(huán)境。利用羅非魚魚鱗膠原蛋白制備膠原蛋白/GTE涂膜，考查其對圣女果的保鮮效果的影響，為圣女果的保鮮提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

羅非魚魚鱗、綠茶提取物（GTE），市售；圣女果，購自茂名明湖超市，選擇飽滿、大小均一、色澤相同、無損傷果實。紫外-可見光UV-1800型分光光度計；恒溫水浴磁力攪拌器。

制備羅非魚魚鱗膠原時，首先除去魚鱗和黏連的魚肉，洗凈后用質量分數(shù)0.2%的NaOH浸泡（魚鱗與溶液的質量比為1∶30） 40 min，期間不停攪拌，流水沖洗至中性后，浸泡于質量分數(shù)0.2%的HCl（魚鱗與溶液的質量比為1∶30） 溶液中，加快攪拌，40 min之后漂洗至中性，瀝干水分。將預處理后的魚鱗，加10倍質量蒸餾水煮30 min（溫度控制在80～90℃），冷卻至70℃左右，趁熱用紗布過濾，收集濾液。將濾液濃縮至約50 mL，迅速放到-20℃冰箱內冷卻復性15 min，復性后的粗膠原蛋白對1 L純水透析0.5 h，然后在20～30℃的冷凍干燥箱中烘至恒質量，得膠原蛋白[6]。

1.2 試驗方法

1.2.1 魚鱗膠原蛋白/GTE涂膜液的制備

參考文獻[11]方法，將一定量的膠原蛋白（4，6 g）和1.0 g GTE置于200 mL燒杯，于45℃下水浴，磁力攪拌至充分溶解后，加1.0 g甘油，加適量的去離子水，使最終體積為100 mL，繼續(xù)攪拌30 min，得到質量分數(shù)4%膠原蛋白/GTE涂膜保鮮液和質量分數(shù)6%膠原蛋白/GTE涂膜保鮮液，不加GTE的溶液為膠原蛋白涂膜液。

1.2.2 圣女果的涂膜處理

將洗凈擦干的圣女果分別浸泡在按照1.2.1方法制備的涂膜液中，待圣女果表面完全浸潤后，取出置于通風處干燥。另取洗凈擦干的圣女果用蒸餾水浸泡后作為對照組。每種保鮮處理的圣女果數(shù)量為30個。將不同處理的圣女果放置于室溫，定期測定保鮮指標。

1.2.3 保鮮指標的測試

（1） 失質量率。

用以下公式計算失質量率：

式中：W0——圣女果的初始質量，g；

Wt——圣女果貯藏時間為t時的質量，g。

（2） 腐爛率。

用以下公式計算腐爛率：

（3） 褐變強度 （BD） 測定。 參考姜紹通等人[7]的方法進行試驗。新鮮樣品按1∶10（W∶W） 加蒸餾水，低溫下勻漿2 min，過濾，取濾液于25℃保溫5 min，于波長416 nm處測定吸光度，褐變強度結果以A416×10表示。

（4） 多酚氧化酶 （PPO） 活性。 參考姜紹通等人[7]的方法。將1.2.3（3） 中未經保溫的濾液2 mL放入25 mL比色管中，加入2 mL pH值為6.84的磷酸緩沖液和8 mL質量分數(shù)0.2%的鄰苯二酚，搖勻，于25℃下保溫10 min，于波長416 nm處測定吸光度，多酚氧化酶（PPO） 活性結果以A416值來表示。

2 結果與分析

2.1 不同處理對圣女果失質量率的影響

新鮮水果含水量為90%～95%，在貯藏過程中，由于水果表面的蒸騰作用和水果呼吸，失水而導致失質量。當失水嚴重出現(xiàn)萎蔫時，會降低果實的飽滿度、光澤，從而降低人們的購買欲望，降低商品的價值。因此，失質量率是表征水果新鮮度的重要指標。

不同處理對圣女果失質量率的影響見圖1。

圖1 不同處理對圣女果失質量率的影響

從圖1可知，隨著貯藏時間的延長，圣女果失質量率也漸漸增加。其中，對照組失質量率較大，8 d時失質量率接近18%。膠原蛋白和膠原/GTE涂膜處理過的圣女果失質量率均低于對照組。這是因為保鮮液體通過浸漬和噴涂被應用于果蔬表面，干燥后，形成一薄層透明膜，減少水蒸發(fā)引起的收縮和萎蔫，同時綠茶提取物中的茶多酚在圣女果表面形成了比普通保鮮劑更致密的涂層，能夠防止微生物的侵染、減少水分蒸發(fā)、抑制圣女果的呼吸、減少圣女果的水分損失，從而降低其的失質量率[8]。

2.2 不同處理對圣女果腐爛率的影響

不同處理對圣女果腐爛率的影響見圖2。

圖2 不同處理對圣女果腐爛率的影響

從圖2可知，不同處理的圣女果腐爛率隨時間的延長而增加。涂膜處理組的果實腐爛率低于對照組，原因在于，可食膜能在果蔬表面形成一層膜，防止膜內外氣體間的交換。在貯藏過程中，由于水果的呼吸，消耗O2并生成CO2，從而在膜內形成高CO2和低O2環(huán)境，并進一步減弱呼吸作用，減慢了果實內物質轉化和底物消耗速度，從而減緩果實的成熟及老化。添加了GTE的膠原蛋白膜處理組果實腐爛率最低，具有最好的保鮮效果，這可能是因為GTE中含有具有抗菌性能多酚物質，可以有效控制圣女果表面微生物的生長，防止病原菌感染所導致的腐爛[9]。

2.3 不同處理對圣女果褐變強度的影響

不同處理對圣女果褐變強度的影響見圖3。

圖3 不同處理對圣女果褐變強度的影響

從圖3可知，在貯藏過程中圣女果的褐變強度在逐漸增大，8 d后對照組的褐變最為嚴重。另外可見，魚鱗膠原蛋白膜處理能抑制圣女果褐變，而6%膠原蛋白/GTE膜對褐變的抑制效果優(yōu)于膠原蛋白膜。其原因可能是由于綠茶提取物具有較強的抗氧化作用，可有效抑制果實中氧化酶的活性，進而抑制果實褐變，延長果實的保鮮時間[10-11]。

2.4 不同處理對圣女果多酚氧化酶活性的影響

在PPO的作用下，酚類化合物被氧化成醌，醌聚合形成褐色素，從而導致果實組織褐變。

不同處理對圣女果多酚氧化酶活性的影響見圖4。

從圖4可知，隨著貯藏時間的增長，PPO活性上升，含有GTE的膠原蛋白/GTE復合膜處理組的PPO活性最低。膠原蛋白/GTE膜處理組的褐變強度最低（圖3），這是因為GTE具有良好的抗氧化作用，可抑制多酚氧化酶的活性，從而減弱褐變強度[12]。

3 結論

圖4 不同處理對圣女果多酚氧化酶活性的影響

將綠茶提取物加入膠原溶液中制備復合涂膜液，能有效減少圣女果的失質量和腐爛率，抑制果實褐變，降低多酚氧化酶活性，延長圣女果貯藏保鮮期。該復合涂膜液中的主要原料膠原蛋白和綠茶提取物，來源豐富、價廉易得、容易加工，而且兩者均可生物降解、安全無毒，以此為原料制備的可食性涂膜易被消費者接受，是一種有前途的果蔬保鮮措施[13]。