不同保鮮劑處理對圣女果保鮮效果的影響

潘旭琳，寇紋綺，宋麗冉

（黑龍江八一農(nóng)墾大學食品學院，黑龍江 大慶 163319）

圣女果又名小番茄、櫻桃番茄[1]，營養(yǎng)價值極高，富含類胡蘿卜素[2]和多種維生素，圣女果不但全部包含普通番茄的營養(yǎng)成分[3]，而且其維生素含量遠遠高于普通番茄[4]，是番茄紅素第一大來源，也是VC、β-胡蘿卜素的重要來源[5]，而番茄紅素具有很好的降壓、降膽固醇、保護心臟、防癌[6-8]和抗氧化作用[9]。圣女果水分含量很高，屬于呼吸躍變型果實，采摘后會很快進入到呼吸躍變期，出現(xiàn)呼吸高峰[10]，貯藏運輸時會因很強烈的呼吸作用和蒸騰作用導致失水變軟，同時致病微生物也會加速圣女果的衰老，嚴重時造成果實腐爛，導致貨架期大大縮短，商品價值降低。

果蔬采后保鮮技術(shù)有物理、化學和生物保鮮三大類，其中生物保鮮是一種利用動、植物的提取物隔絕空氣與食品的接觸以減少蒸騰作用及減緩氧化，或者利用微生物之間的競爭作用來抑制有害菌生長的技術(shù)[11]。因化學防腐劑存在致癌、致畸、致突變的潛在危害，天然無毒的可食用保鮮劑越來越受到重視，其中用于果蔬的天然保鮮劑有動物源、植物源、微生物源等[12]。目前，在圣女果保鮮方面，多糖類、蛋白類、淀粉、明膠、茶多酚、精油類、中草藥類等作為涂膜液均有相關(guān)研究[13]。侯春燕[14]采用不同濃度的殼聚糖、海藻酸鈉、黃原膠對圣女果進行涂膜均能有效延長保鮮期。毛蘇揚[15]對圣女果涂不同濃度的茶多酚、殼聚糖以及二者的復合保鮮劑進行研究，結(jié)果表明，茶多酚有抗氧化和抗菌性，殼聚糖具有抗菌性和氣體阻隔性，且復配保鮮劑可以將茶多酚和殼聚糖的優(yōu)勢進行結(jié)合，理化指標的測定結(jié)果優(yōu)于使用單一保鮮劑，具有明顯的保鮮效果。隋思瑤等[16]采用大豆分離蛋白、蜂蠟、蘆薈原汁的不同組合對櫻桃番茄進行涂膜，研究了5 ℃時果實品質(zhì)變化，通過對硬度、失重率、顏色、pH 值及可溶性固形物的分析發(fā)現(xiàn)其保鮮效果明顯。

普魯蘭多糖是一種天然微生物多糖，由出芽短梗霉發(fā)酵產(chǎn)生，無毒，具有良好的成膜性和水溶性，可以防止水果失水和變色，而且具有慢消化性，能避免被消化，還能促進腸道乳酸桿菌和雙歧桿菌的生長[17]。普魯蘭多糖具有高附著力、抗拉強度和生物降解性[18]。高文婧等[19]添加普魯蘭多糖對蛋白膜進行改性，結(jié)果顯示，普魯蘭多糖可以提高膜的拉伸性、透光率、霧度及對氧氣的阻隔性。谷胱甘肽是一種生物活性肽，可替代傳統(tǒng)防腐劑，具有抗氧化性，可防褐變，對果蔬的營養(yǎng)價值和色澤均能起到保護作用，從而延長食品保鮮期[20]，同時還能增強人體免疫力、控制炎癥、促進對鐵元素的吸收[21-22]。納他霉素是一種多烯類抗菌素，安全性高，可作為真菌抑制劑[23]，具有廣譜、高效、低劑量的特點，能夠抑制霉菌、酵母菌生長，防止產(chǎn)生真菌霉素，經(jīng)常被用作防腐劑，可以有效延緩鮮果的衰老進程，在櫻桃、蘋果、火龍果等多種水果保鮮上都已有應用[24]。吳劍等[25]將納他霉素應用于物流中葡萄的保鮮處理，可有效抑制葡萄的腐爛和脫粒。檸檬酸是一種常見的食用酸，可抑制酶的活性及細菌生長，在果蔬防腐、抗氧化、減輕褐變、防止變色、變味方面能起到一定作用[26]。

本研究以圣女果為試材，在室溫（16～22 ℃）下研究普魯蘭多糖、谷胱甘肽、納他霉素、檸檬酸這4 種保鮮劑對圣女果果實的保鮮效果，觀察各指標對果實影響的側(cè)重方面，并對比綜合保鮮效果，以期將結(jié)果作為參考，擴展應用到其他果蔬保鮮的研究及應用中，或者作為復配保鮮劑研究的理論參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

千禧圣女果，購于超市；普魯蘭多糖、納他霉素、谷胱甘肽、檸檬酸，食品級，均為河南萬邦實業(yè)有限公司產(chǎn)品。鹽酸、抗壞血酸，分析純，均為天津市鼎盛鑫化工有限公司產(chǎn)品。

1.1.2 儀器與設(shè)備

DGG-9070A 型電子天平，上海森信實驗儀器有限公司；HP-8453 紫外可見分光光度計，惠普儀器有限公司；LH-F90 手持式折光儀，杭州陸恒生物科技有限公司；TMS-PRO 食品物性分析儀（質(zhì)購儀），美國FTC 公司；TD5A 高速離心機，長沙英泰儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 保鮮液的配制

分別稱取7.5、10.0、12.5 g 普魯蘭多糖，1.0、1.5、2.0 g 谷胱甘肽，0.10、0.15、0.20 g 納他霉素，15、20、25 g 檸檬酸，分別加入適量蒸餾水，攪拌均勻使之充分溶解，轉(zhuǎn)移至500 mL 容量瓶中，加蒸餾水定容至刻度，分別制得濃度為1.5%、2.0%、2.5%的普魯蘭多糖溶液[27-29]，濃度為0.2%、0.3%、0.4%的谷胱甘肽溶液[30-31]，濃度為0.02%、0.03%、0.04%的納他霉素溶液[29]，濃度為3%、4%、5%的檸檬酸溶液[32-33]。

1.2.2 樣品處理方法

挑選新鮮、外表光潔、色澤及大小均勻的圣女果，去梗，用蒸餾水清洗后室內(nèi)自然晾干。隨機分成13組，每組圣女果數(shù)為150 粒，其中12 組分別在上述保鮮液中浸泡3 min，使果皮表面被溶液均勻覆蓋，于室內(nèi)通風狀態(tài)下自然晾干；另外1 組圣女果果實以蒸餾水浸泡，作為對照組（CK）。各組其中100 粒果實用于測定硬度、VC 及可溶性固形物含量，50 粒用于測定失重率、腐爛率和感官評定，每3 d 測定1 次。圣女果置于托盤上敞口盛放，于室溫（16～22 ℃）條件下貯藏15 d。

1.2.3 測定項目與方法

1.2.3.1 硬度

使用質(zhì)構(gòu)儀測定，選取100 N 的力量感應元，探頭為切刀探頭。參數(shù)設(shè)置：檢測速度值前后均設(shè)定為60 mm/min，探頭上升設(shè)定為30 mm，起始力設(shè)定為0.3 N，擠壓距離設(shè)定為15 mm，試驗重復3 次，結(jié)果取平均值。

1.2.3.2 失重率

采取稱重法測定，其計算公式為：

式中：m0為圣女果樣品的初始質(zhì)量（g）；m 為測定時圣女果樣品的質(zhì)量（g）。

1.2.3.3 VC 含量

采用紫外分光光度法測定。

標準曲線的繪制：準確稱取抗壞血酸10 mg，加2 mL 1%鹽酸，加蒸餾水定容至100 mL，混勻，分別準確量取VC 的標準溶液0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.8、1.0 mL 于試管中，定容至10 mL，配制成濃度分別為1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0、10.0 μg/mL 的標準溶液，使用紫外分光光度計于243 nm 處測定吸光度（A），繪制標準曲線，求得回歸方程（圖1）。

圖1 VC 標準曲線Fig.1 VC standard curve

樣品的測定：將圣女果樣品洗凈晾干，稱取10 g于研缽中，加入10 mL 1%鹽酸，勻漿，轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶中，稀釋至刻度，混勻。移至離心管中離心10 min，取1 mL 上清液，放入盛有2 mL 10%鹽酸的10 mL 容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度后搖勻。以蒸餾水為空白，在243 nm 處測定吸光度。通過查標準曲線，計算出樣品的VC 含量。計算公式為：

式中：C 為按標準曲線方程算得VC 濃度（μg/mL）；V為樣品體積（mL）；V總為樣品定容總體積（mL）；V待測總為待測樣品總體積（mL）；W總為圣女果質(zhì)量（g）。

1.2.3.4 腐爛率

采用觀察法，當果實產(chǎn)生褐色變質(zhì)色塊、凹陷、菌斑即視為腐爛果。計算公式為：

1.2.3.5 可溶性固形物含量

使用手持式折光儀測定。

1.2.3.6 感官品質(zhì)評定

由10 人組成感官評定小組，按照表1 的評價標準進行感官評定。

表1 圣女果感官評價標準Table 1 Sensory evaluation standards of cherry tomatoes

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 軟件處理數(shù)據(jù)并作圖，采用SPSS 20 進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同保鮮劑處理對圣女果果實硬度的影響

如圖2 所示，各組圣女果果實硬度均呈現(xiàn)下降趨勢，這是因為果實內(nèi)水解酶活性增加，果膠物質(zhì)水解、纖維素分解，果實結(jié)構(gòu)變得松散而使果肉軟化，尤其對照組果實硬度下降顯著。圖2A 顯示，經(jīng)不同濃度普魯蘭多糖溶液處理過的圣女果，能夠不同程度地抑制果實硬度的下降，尤其2.0%濃度組，貯藏3～12 d時，果實硬度顯著高于對照組（P＜0.05），僅在第15 天時略低于2.5%濃度組，但仍顯著高于對照組（P＜0.05）。圖2B 顯示，經(jīng)不同濃度谷胱甘肽溶液處理過的圣女果，第3 天開始，各濃度組果實硬度均高于對照組，其中0.4%濃度組對果實硬度的保持效果優(yōu)于其他濃度組，僅在第15 天時，略低于0.2%濃度組，但仍顯著高于對照組（P＜0.05）。圖2C 顯示，經(jīng)不同濃度納他霉素溶液處理過的圣女果，第3、6、9 天時，各濃度組果實硬度均顯著高于對照組（P＜0.05），第12、15 天時，0.03%和0.04%濃度組果實硬度顯著高于對照組（P＜0.05），綜合考慮0.04%濃度組保持果實硬度的效果優(yōu)于其他各濃度組。圖2D 顯示，經(jīng)不同濃度檸檬酸溶液處理過的圣女果，第9 天開始，3%濃度組果實硬度顯著高于對照組（P＜0.05），第15 天時，各濃度組果實硬度均高于對照組（P＜0.05）。

圖2 4 種保鮮劑對圣女果果實硬度的影響Fig.2 Effects of four preservatives on hardness of cherry tomatoes fruits

上述試驗結(jié)果表明，圣女果果實經(jīng)不同保鮮劑處理均能夠較好地保持果實硬度，其中，2.0%普魯蘭多糖溶液、0.4%谷胱甘肽溶液、0.04%納他霉素溶液、3%檸檬酸溶液對圣女果果實硬度的保持效果優(yōu)于其他濃度組。不同保鮮劑對比來整體考慮看，谷胱甘肽濃度0.4%組果實硬度的保持情況優(yōu)于其他各保鮮劑組，綜合來看，谷胱甘肽溶液對圣女果果實硬度保持的整體效果略好。

2.2 不同保鮮劑處理對圣女果失重率的影響

圣女果質(zhì)量損失的原因主要是蒸騰作用導致水分的散失和呼吸作用導致干物質(zhì)的消耗，這直接影響了果實的風味。如圖3 所示，室溫貯藏期間，4 種保鮮劑組圣女果果實的失重率均低于對照組。圖3A 顯示，經(jīng)不同濃度普魯蘭多糖溶液處理過的圣女果，第3 天時，2.0%和2.5%普魯蘭多糖溶液處理組果實的失重率與對照組差別不大，從第6 天開始，各保鮮劑組果實的失重率均低于對照組，尤其在貯藏后期（12～15 d），各保鮮劑處理組果實的失重率均顯著低于對照組（P＜0.05），其中2.5%濃度組果實的失重率顯著低于其他各組（P＜0.05）。圖3B 顯示，經(jīng)不同濃度谷胱甘肽溶液處理過的圣女果，從第6 天開始，各保鮮劑組果實的失重率均低于對照組，其中0.4%濃度組果實的失重率從第6天開始就顯著低于其他各組（P＜0.05），僅在第15 天時略低于0.3%濃度組。圖3C 顯示，經(jīng)不同濃度納他霉素溶液處理過的圣女果，第6 天時0.02%和0.04%濃度組果實的失重率顯著低于0.03%濃度組和對照組（P＜0.05），從第9 天開始，0.02%濃度組果實的失重率顯著低于其他各組（P＜0.05）。圖3D 顯示，經(jīng)不同濃度檸檬酸溶液處理過的圣女果，整體來看，不同濃度檸檬酸溶液處理對減少果實的質(zhì)量損失均有效果，尤其5%濃度組果實的失重率從第6天開始均顯著低于其他各組（P＜0.05），第15 天時，各保鮮劑組果實的失重率顯著均低于對照組（P＜0.05）。上述試驗結(jié)果表明，圣女果經(jīng)不同保鮮劑處理能夠較好地保持果實水分，防止水分流失，其中，2.5%普魯蘭多糖溶液、0.4%谷胱甘肽溶液、0.02%納他霉素溶液、5%檸檬酸溶液對圣女果水分的保持效果優(yōu)于其他濃度組。各保鮮劑對比來看，谷胱甘肽0.4%濃度組的果實失重率低于其他保鮮劑處理組，對減少果實失重的情況略好于其他保鮮劑處理組，這也和對硬度的分析相符。

圖3 4 種保鮮劑對圣女果失重率的影響Fig.3 Effects of four preservatives on weight loss rates of cherry tomatoes fruits

2.3 不同保鮮劑處理對圣女果VC 含量的影響

在貯藏過程中，VC 含量逐漸降低，這是因為VC在貯藏過程中容易氧化分解，在溫度較高或者供氧充足的情況下，更容易加快VC 的分解。如圖4 所示，4種保鮮劑處理組均能抑制圣女果果實VC 的分解，尤其在貯藏后期，效果顯著。圖4A 顯示，第3 天開始，經(jīng)不同濃度普魯蘭多糖溶液處理過的圣女果果實VC 含量均顯著高于對照組（P＜0.05），貯藏后期（12～15 d），2.5%濃度組果實VC 含量顯著高于其他各組（P＜0.05）。圖4B 顯示，第3 天開始，經(jīng)不同濃度谷胱甘肽溶液處理過的圣女果果實VC 含量顯著高于對照組（P＜0.05），其中0.2%濃度組VC 含量顯著高于其他各濃度組（P＜0.05），個別組VC 含量在第6～9 天略有增加，這可能是由于果實失重，水分減少，VC 含量呈相對增多的現(xiàn)象。圖4C 顯示，經(jīng)不同濃度納他霉素溶液處理過的圣女果，除了第9 天時，0.02%濃度組果實VC 含量略低于對照組以外，其他各濃度組從第3 天開始，果實VC 含量均顯著高于對照組（P＜0.05），且0.03%濃度組果實VC 含量在貯藏后期（12～15 d）顯著高于其他各濃度組（P＜0.05）。圖4D 顯示，經(jīng)不同濃度檸檬酸溶液處理過的圣女果，第3 天開始，4%、5%濃度組果實VC 含量顯著高于對照組（P＜0.05），對VC 分解的抑制作用較好，第15 天時，各濃度組果實VC 含量均顯著高于對照組（P＜0.05），其中4%濃度組VC 含量略高于5%濃度組。

圖4 4 種保鮮劑對圣女果果實VC 含量的影響Fig.4 Effects of four preservatives on VC contents of cherry tomatoes fruits

上述試驗結(jié)果表明，圣女果經(jīng)各保鮮劑處理能夠較好地保持VC 含量，防止VC 分解流失，其中，2.5%普魯蘭多糖溶液、0.2%谷胱甘肽溶液、0.03%納他霉素溶液、4%和5%檸檬酸溶液對圣女果VC 的保持效果優(yōu)于其他試驗組。綜合來看，普魯蘭多糖和谷胱甘肽對圣女果果實VC 的保持效果略優(yōu)于其他兩種保鮮劑。

2.4 不同保鮮劑處理對圣女果腐爛率的影響

當果皮出現(xiàn)褶皺和果肉軟爛斑點時，基本失去了商品價值，經(jīng)保鮮劑處理后的圣女果果實，外觀和質(zhì)地的變化明顯比對照組慢。如圖5 所示，對照組圣女果從第3 天開始出現(xiàn)壞果，到第12 天時，腐爛率達到90%以上，第15 天時已全部出現(xiàn)大塊果肉腐爛或局部腐爛斑點。圖5A 顯示，經(jīng)不同濃度普魯蘭多糖溶液處理的圣女果，1.5%和2.0%濃度組均由第9 天開始出現(xiàn)壞果，2.5%濃度組第12 天才開始出現(xiàn)壞果，到第15 天時，3 個濃度組果實腐爛率均未達到50%，顯著低于對照組（P＜0.05），其中2.5%濃度組果實腐爛率顯著低于其他各組（P＜0.05）。圖5B 顯示，經(jīng)不同濃度谷胱甘肽溶液處理過的圣女果，3 個濃度組均第9 天開始出現(xiàn)壞果，0.2%、0.3%濃度組差異不大，到第15 天時，只有0.4%濃度組果實腐爛率剛剛達到50%，各濃度組果實腐爛率均顯著低于對照組（P＜0.05），其中0.3%濃度組果實腐爛率顯著低于其他各組（P＜0.05）。圖5C 顯示，經(jīng)不同濃度納他霉素溶液處理過的圣女果，0.02%和0.04%濃度組第12 天開始出現(xiàn)壞果，0.03%濃度組到第15 天才開始出現(xiàn)壞果，且3 個濃度組果實腐爛率均未達到20%，各保鮮劑處理組果實腐爛率均顯著低于對照組（P＜0.05），可見納他霉素抗菌及降低腐爛率效果尤為顯著，其中0.03%濃度組果實腐爛率顯著低于其他各組（P＜0.05）。圖5D 顯示，經(jīng)不同濃度檸檬酸溶液處理過的圣女果，4%和5%濃度組第9 天開始出現(xiàn)壞果，3%濃度組第12 天時才開始出現(xiàn)壞果，到第15 天時，3%和4%濃度組果實腐爛率均低于30%，只有5%濃度組腐爛率上升較快，超過了60%，各保鮮劑處理組果實的腐爛率均顯著低于對照組（P＜0.05），其中3%濃度組果實腐爛率顯著低于其他各組（P＜0.05）。

圖5 4 種保鮮劑對圣女果果實腐爛率的影響Fig.5 Effects of four preservatives on decay rates of cherry tomatoes fruits

由上可見，圣女果經(jīng)不同保鮮劑處理能夠降低腐爛率，增加貯藏時間，其中，2.5%普魯蘭多糖溶液、0.3%谷胱甘肽溶液、0.03%納他霉素溶液、3%檸檬酸溶液處理組優(yōu)于其他試驗組。綜合來看，經(jīng)納他霉素溶液處理的果實腐爛率低于其他3 種保鮮劑處理，這也印證了納他霉素可以作為高效、廣譜抗菌劑的功效。

2.5 不同保鮮劑處理對圣女果可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物是衡量番茄果實營養(yǎng)的主要指標之一[34]。如圖6 所示，保鮮劑處理組和對照組的圣女果，可溶性固形物含量均呈現(xiàn)先升后降的趨勢，前期升高是因為果實里的淀粉隨著果實繼續(xù)成熟而轉(zhuǎn)化為可溶性糖，可溶性固形物含量逐漸增加，但隨著貯藏時間的延長，果實的呼吸作用和生理活動都需要消耗養(yǎng)分，可溶性固形物含量又逐漸減少。經(jīng)4 種保鮮劑處理后，保鮮劑在果實表面形成薄膜，能夠降低果實的呼吸作用，抑制生理代謝，可溶性固形物含量均高于對照，整體來看，圣女果分別經(jīng)2.5%普魯蘭多糖溶液、0.3%谷胱甘肽溶液、0.03%納他霉素溶液、4%檸檬酸溶液處理后，可溶性固形物含量均高于對照。

圖6 4 種保鮮劑對圣女果果實可溶性固形物含量的影響Fig.6 Effects of four preservatives on soluble solids contents of cherry tomatoes fruits

2.6 不同保鮮劑處理對圣女果感官品質(zhì)的影響

圣女果的感官評定主要是通過它的色澤、表面狀態(tài)及質(zhì)地進行評估[35]。如圖7 所示，所有試驗組圣女果的感官評分呈下降趨勢，各保鮮劑處理組評分均高于對照組。可見，圣女果分別經(jīng)4 種保鮮劑處理后能夠較好地保持果實感官品質(zhì)。感官評分是對硬度、失重率、腐爛率在感官上表現(xiàn)的綜合評價，僅從評分角度，各組間差異不大，但保鮮劑處理組均高于對照組。

圖7 4 種保鮮劑對圣女果果實感官品質(zhì)的影響Fig.7 Effects of four preservatives on the sensory qualities of cherry tomatoes fruits

3 結(jié)論

圣女果果實分別用4 種保鮮劑的3 個濃度溶液處理后常溫（16～22 ℃）放置15 d，與對照進行果實硬度、失重率、VC 含量、腐爛率、可溶性固形物含量及感官評分對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，4 種保鮮劑各濃度組均具有較好的保鮮效果，在保持果實的硬度，減少水分和VC的流失及腐爛，延長貨架期，保持可溶性固形物含量上具有一定的效果，但是在單一指標的保鮮效果上又有所區(qū)別，所以復配保鮮劑應有更好的保鮮效果，這也是今后進一步研究的方向。