多糖涂膜与低温包装对杨梅果实贮藏品质的影响

多糖涂膜与低温包装对杨梅果实贮藏品质的影响
作者：叶文斌，樊亮，负汉伯
来源：《湖北农业科学》 2013年第3期
文斌１ａ，樊亮１ｂ，贠汉伯２
（１．陇南师范高等专科学校，ａ．生化系；ｂ．数学系，甘肃成县７４２５００；
２．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室，兰州７３００００）
摘要：以壳聚糖与魔芋胶为基质制备复合涂膜保鲜剂，研究了多糖涂膜与冰块泡沫箱包装
联用对杨梅（Ｍｙｒｉｃａｒｕｂｒａ）果实品质及其生理生化变化的影响。

结果表明，与空白对照相比，经多糖涂膜的杨梅果实霉烂率、失重率明显降低，多糖涂膜抑制了果实呼吸强度
的上升，使有机酸、维生素Ｃ等营养成分转化、流失的速度减慢，有效地降低了丙二醛（ＭＤＡ）、花青素含量和相对电导率的升高，使多酚氧化酶（ＰＰＯ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）和
苯丙氨酸解氨酶（ＰＡＬ）活性处于较低的水平，延缓了果实的衰老和品质的下降，方便包装
与长途运输。

关键词：多糖涂膜；低温包装；杨梅（Ｍｙｒｉｃａｒｕｂｒａ）；保鲜
中图分类号：Ｓ６６７．６；Ｓ６０９＋．３
文献标识码：Ａ
文章编号：0439－８114（２０13）03－0649-05
杨梅［Ｍｙｒｉｃａｒｕｂｒａ（Ｌｏｕｒ．）Ｓｉｅｂ．ｅｔＺｕｃｃ．］属杨梅科
杨梅属植物，是重要的亚热带特产果树，栽培历史悠久。

《本草纲目》记载：“杨梅可止渴、
和五脏、能涤肠胃、除烦愦恶气”，杨梅果实具有很高的经济价值和药用价值，除鲜食外还可
加工成蜜饯、果酒、果汁等食品，有“果中玛瑙”之誉。

近年来随着中国农业产业结构的调整
和山区的综合开发，杨梅生产发展较快，种植面积迅速扩大，已成为山区农民致富的重要经济
树种之一［１］。

杨梅果实由肉柱聚合而成，柔软多汁，无外果皮保护，易受机械伤、长霉、
腐烂。

随着贮藏温度的升高和时间的延长，杨梅果实的硬度、凝聚性、回复性和咀嚼性会迅速
下降［２］，严重时影响商品价值。

因此开发出低成本和操作简便的杨梅保鲜包装技术，延长
保鲜时间对扩大其市场销路非常重要。

目前已报道的杨梅保鲜包装技术有ＰＥ膜包装［３］、
低Ｏ２高ＣＯ２气调贮藏［４］、高Ｏ２气调包装［５］等技术，但均存在一定缺陷。

随着现
代保鲜技术的发展和对绿色食品的推崇，天然、经济、安全的保鲜方法的开发和应用已引起人
们的广泛关注，多糖膜、蛋白质膜、类脂膜等可食性保鲜膜已成为保鲜领域研究的热点［６］。

多糖膜材料具有较强的吸水和保水能力，对果蔬的保鲜和耐藏性具有很好的功效，而且还具有
多重保健功能，加之其成本低、易降解、来源丰富、对环境无污染等，在食品工业尤其是果蔬
保鲜方面具有广阔的应用前景［７，８］。

本研究以壳聚糖与魔芋胶复配胶为涂膜基质，添加其他涂膜助剂，配制成复合涂膜保鲜剂，在常温下对杨梅进行涂膜，并采用冰块和泡沫箱对杨梅进行包装，测定杨梅果实在贮藏期间的
有机酸、花青素、维生素Ｃ、可溶性固形物含量等品质指标以及呼吸强度、丙二醛（ＭＤＡ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）、多酚氧化酶（ＰＰＯ）和苯丙氨酸解氨酶（ＰＡＬ）活性等生理生化
指标，研究多糖涂膜和低温包装对杨梅的保鲜效果，初步探讨壳聚糖与魔芋胶保鲜膜的保鲜机理，为开发高效的杨梅保鲜贮藏和运输技术提供参考。

１材料与方法
１．１材料与仪器
杨梅果实为２０１１年４月下旬采自广东省潮州市磷溪镇的乌酥梅，采后挑选大小均匀、
成熟度相同、无机械损伤、颜色鲜艳、无病虫害的果实放入用杨梅枝叶垫过的竹篮中运回实验室；壳聚糖、魔芋胶和大豆分离蛋白均购自食品添加剂公司；泡沫箱（４０．５ｃｍ×２９．０ｃｍ×２１．５ｃｍ，长×宽×高，厚２ｃｍ）、冰块（２３ｃｍ×１８ｃｍ×１０ｃｍ，长×宽×高）、ＰＥ塑料袋购自潮州市渔村，冰块用ＰＥ塑料袋装入冰块后用橡皮筋扎紧防止漏水。

主要仪器包括ＨＷＦ－１型红外线CO2分析仪（金坛市现代仪器厂）、ＷＹＡ
阿贝折光仪（上海精密科学仪器有限公司物理光学仪器厂）、ＴＤＬ－６０Ｂ低速台式离心机（上海安亭科学仪器厂）、ＵＶ－２８００型紫外可见光分光光度计（上海尤尼柯仪器有限公司）、ＤＤＳ－３２０型电导仪（上海大普仪器有限公司）、ＰＨＳ－３Ｃ精密酸度计（上海
红益仪器仪表有限公司）等。

１．２试验方法
１．２．１多糖涂膜的制备称取０．５0 ｇ壳聚糖、０．５0 ｇ魔芋胶、０．２５ｇ大豆分离蛋白于烧杯中，加入４００ｍＬ蒸馏水，在磁力搅拌器上６０℃加热溶解６ｈ，再加入５ｍＬ甘油作为涂膜助剂，用蒸馏水加热搅拌均匀并定容至５００ｍＬ，冷却至３７℃备用。

取新鲜杨梅在新配制的保鲜剂中浸１ｍｉｎ后取出晾干，放入装有包扎冰块的泡沫箱中，以没有涂膜的杨梅作为空白对照（ＣＫ），用胶带密封后编号，每箱５００个，重复１０次。

包装箱室内常温放置（温度２８～３２℃，相对湿度６８％～８６％），随机在包装箱中插入温度计，重复３次，箱内温度平均为７～８℃，每天随机取样１０～１２个进行生理生化指标测定分析。

１．２．２品质指标的测定①好果率。

好果率＝好果个数／调查总个数×１００％。

②霉烂率。

霉斑直径大于１０ｍｍ时认定果实为霉果，果实有大量汁液渗出、有浓厚异味即视为烂果，霉烂率＝霉烂果个数／调查总个数×１００％。

③失重率。

每天称量杨梅果实鲜重，
计算失重率。

失重率＝失重质量／鲜果质量×１００％。

④维生素Ｃ含量。

采用２，６－二氯
酚靛酚滴定法测定。

⑤有机酸含量［９］。

０．１ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ滴定法测定（以柠檬
酸计）。

⑥可溶性固形物含量。

直接由ＷＹＡ阿贝折光仪的读数得出。

⑦花青素色价［１０］。

取０．５ｇ果肉加入０．１ｍｏｌ／Ｌ的ＨＣｌ１０ｍＬ，研磨至匀浆，密封于３２℃水中保温５ｈ后过滤，滤液在５３５ｎｍ处测吸光度，以０．１ｍｏｌ／Ｌ的ＨＣｌ为空白对照，花青素色价＝Ａ５３５ｎｍ／样液质量×１０。

１．２．３生理生化指标的测定①呼吸强度。

将果实准确称量后装入密闭的容器中，
于室温静置３０ｍｉｎ后采用红外线ＣＯ２分析仪测定呼吸强度［１１］。

②相对电导率。

取５颗杨梅精确称重，用单蒸水和双蒸水各冲洗３次，放入５００ｍＬ烧杯中，加４００ｍＬ
双蒸水浸泡３０ｍｉｎ后测电导率，煮沸１０ｍｉｎ，用双蒸水补至之前水量，冷却至室温
再次测电导率，相对电导率＝煮沸前电导率／（煮沸后电导率×杨梅质量）×１００％［１２］。

③ＭＤＡ含量。

将杨梅果肉匀浆后浆液４０００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，取上清液用硫代巴比妥酸法测定［１２］。

④酶活性。

ＰＰＯ活性测定采用邻苯二酚比色法［１３］；ＰＯＤ活性测定采用愈创木酚比色法［１２］；ＰＡＬ活性的测定参照文献［１４］的方法。

２结果与分析
２．１多糖涂膜对杨梅果实品质指标的影响
２．１．１多糖涂膜对杨梅好果率和霉烂率的影响杨梅果实由肉柱聚合而成，柔软多汁无外果皮保护，在成熟前后极易发生裂果，裂果部位易受微生物感染发生霉烂，影响果实外观品质及商品价值。

由图１可知，好果率随着贮藏时间的延长逐渐降低，涂膜后好果率的下降速度明显低于空白对照。

贮藏１５ｄ时空白对照和涂膜处理的好果率分别为２２％和５４％，二者的差异达极显著水平（Ｐ＜０．０１）。

从图２可知，杨梅果实的霉烂率随贮藏时间的延长而升高，涂膜处理的霉烂率升高速度明显低于空白对照，贮藏１５ｄ时涂膜处理的霉烂率为１８％，空白对照的已达到３７％，二者差异极显著（Ｐ＜０．０１）。

可见多糖涂膜在低温包装下能保护杨梅果实不易受机械损伤，大大减少霉菌等微生物引起的腐烂，从而延缓杨梅果实的变质。

２．１．２多糖涂膜对杨梅失重率的影响由图３可以看出，杨梅果实的失重率随着贮藏时间的延长呈上升趋势。

其中空白对照杨梅果实失重率上升速度较快，贮藏１５ｄ时失重率达４２．１６％，而多糖涂膜处理的失重率为２０．１２％，二者差异极显著（Ｐ＜０．０１）。

涂膜处理的果实失重率低于空白对照，可能是由于多糖具有良好的成模型，能在果蔬表面形成一层较为致密和均匀的保护膜，与低温共同作用降低了透氧和透水性，使得果实的蒸腾作用和呼吸作用受到抑制，水分不易散失，自身有机物消耗量相对减少，从而有效降低了果实的失重率。

２．１．３多糖涂膜对杨梅维生素Ｃ和有机酸含量的影响维生素Ｃ是果蔬中重要的营养因子，也是植物体内非酶类自由基的清除剂，其在贮藏运输过程中极易受到抗坏血酸氧化酶氧化［１５］。

因此维生素Ｃ含量的高低不仅代表杨梅的营养价值，同时也反映杨梅在贮藏期间的衰老程度。

由图４可知，贮藏期间杨梅果实维生素Ｃ含量总体呈下降趋势，涂膜处理维生素Ｃ含量的下降幅度低于空白对照。

贮藏１５ｄ时涂膜处理的维生素Ｃ含量为２4．４5 ｍｇ
／１００ｇ，空白对照的为２1．４1 ｍｇ／１００ｇ，二者差异显著（Ｐ＜０．０５），表明多糖涂膜能有效延缓杨梅果实维生素Ｃ含量的下降。

由图５可知，贮藏前期杨梅果实的有机酸含量下降较为平缓，涂膜处理与空白对照间无显著差异（Ｐ＞０．０５）；贮藏５ｄ后下降速度加快，涂膜处理的有机酸含量下降幅度小于空白对照；贮藏１５ｄ时涂膜处理与空白对照的有机酸含量分别为０．67 ｍｇ／１００ｇ和０．41 ｍｇ／１００ｇ，二者差异极显著（Ｐ＜０．０１）。

在贮藏过程中，有机酸作为呼吸基质被消耗，含量呈下降趋势，而多糖涂膜能延缓有机酸含量的下降。

２．１．４多糖涂膜对杨梅可溶性固形物和花青素含量的影响可溶性固形物是水果品质的一项重要指标，随着果实的成熟，果实内的各种有机物和相关酶活性发生变化，可溶性固形物含量增加，淀粉分解转变为糖，果实也随之软化［１６］。

由图６可知，在贮藏过程中多糖涂膜处理和空白对照的可溶性固形物含量变化幅度不大，且两组处理间没有显著差异（Ｐ＞０．０５）。

可能的原因是在贮藏过程中一方面果实中的淀粉降解成可溶性糖而使可溶性固形物含量增加，另一方面呼吸作用会不断消耗糖分从而使其含量下降。

杨梅果实成熟过程中外观色泽会发生明显的变化，花青素随着果实成熟度的提高快速积累［１０］，因此可以用花青素含量来判断在保鲜过程中杨梅成熟的程度。

由图７可知，贮藏前期，空白对照和涂膜处理杨梅果实花青素色价均随着保鲜时间的延长而升高，花青素含量增加，在贮藏后期变化不大。

整个贮藏期间空白对照的花青素色价高于涂膜处理，贮藏１５ｄ时二者间差异显著（Ｐ＜０．０５），说明多糖涂膜可以延缓杨梅果实的后熟过程。

２．２多糖涂膜对杨梅生理生化指标的影响
２．２．１多糖涂膜对杨梅呼吸强度的影响呼吸作用是果蔬采后主要的生理活动之一，它与果实衰老密切相关，是衡量果蔬贮藏性能的重要指标，降低呼吸强度、减少物质消耗是延
长果蔬贮藏期的基本原理［１７］。

由图８可知，杨梅果实的呼吸强度随贮藏时间的延长先缓
慢上升，后快速上升。

在整个贮藏期间，空白对照的呼吸强度始终强于涂膜处理，贮藏１５ｄ时涂膜处理与空白对照的呼吸强度分别为２３．１２和３４．４５ｍｇ（ＣＯ２）／（ｋｇ·ｈ），二者差异显著（Ｐ＜０．０５）说明涂膜处理能有效降低杨梅果实的呼吸强度。

涂
膜保鲜剂在果实表面形成一层致密、均匀的可食性半透膜，在一定程度上抑制了果实内、外气
体交换，膜内的果实微环境起到气调作用［７，８］，从而抑制了果实的呼吸强度。

在贮藏后
期呼吸强度上升速度较快，这可能与果实贮藏后期的微生物大量繁殖，导致腐烂有关。

２．２．２多糖涂膜对杨梅相对电导率和ＭＤＡ含量的影响果肉相对电导率是衡量细
胞膜透性变化及细胞完整性的重要生理指标，不适的贮藏环境条件等均会造成果实细胞结构的
破坏并导致相对电导率的升高［１８］。

由图９可知，杨梅果实相对电导率随贮藏时间的延长
呈先缓慢上升后快速上升的变化趋势，涂膜处理的相对电导率上升幅度小于空白对照，表明多
糖涂膜处理可以抑制杨梅果实相对电导率的上升，可见涂膜处理有助于降低果实细胞膜透性，
提高果实耐贮性。

ＭＤＡ是具有细胞毒性的膜脂过氧化产物，反映细胞膜脂过氧化程度，也间接反映细胞损伤的程度。

由图１０可知，随着贮藏时间的延长，涂膜处理和空白对照的ＭＤＡ含量在贮藏前３ｄ均呈上升趋势，５～７ｄ时ＭＤＡ含量有所下降，之后呈小幅度的波动变化。

但在贮藏时间相同时，多糖涂膜处理的ＭＤＡ含量小于空白对照，可见多糖涂膜与低温包装对杨梅果实中ＭＤＡ的积累可起到一定的抑制作用，使其维持在较低水平，以此来保护细胞膜系统，延缓果实的衰老。

２．２．３多糖涂膜对杨梅ＰＰＯ、ＰＯＤ和ＰＡＬ活性的影响ＰＰＯ在氧气存在的条件下催化果蔬原料中的内源性多酚物质氧化生成黑色素或褐色素，是在果蔬贮藏或加工过程中引起酶促褐变的主要酶类，严重影响果实的营养、风味及外观品质［１９］。

从图１１可以看出，杨梅果实组织中的ＰＰＯ活性在贮藏期间先迅速增强，贮藏７～９ｄ时活性最强，之后又快速下降。

涂膜处理的果实ＰＰＯ活性在贮藏期间一直低于空白对照。

说明涂膜处理可一定程度上抑制ＰＰＯ的活性，有效地减缓杨梅褐变的速度。

ＰＯＤ是与果蔬褐变相关的另一种酶，它利用过氧化氢进行与衰老有关的氧化反应清除植物体内氧自由基，一般其在老化组织中活性较高，幼嫩组织中活性较弱，是植物细胞内反应衰老程度的指示酶，所以抑制ＰＯＤ活性可以减缓果蔬的组织褐变和成熟衰老［２０］。

从图１
２可以看出，在贮藏期间涂膜处理与空白对照杨梅果实中ＰＯＤ与ＰＰＯ活性有相似的变化规律，先迅速上升，在贮藏３～５ｄ时活性达到最大，之后随着贮藏时间的延长ＰＯＤ活性下降。

涂膜处理的ＰＯＤ活性一直显著低于空白对照。

说明多糖涂膜有效地抑制了ＰＯＤ的活性，延
缓果实的衰老。

ＰＡＬ催化Ｌ－苯丙氨酸解氨生成反式肉桂酸，是连接初级代谢和苯丙烷类代谢、催化苯
丙烷类代谢第一步反应的酶，也是苯丙氨酸代谢途径的关键酶和限速酶［２１］。

由图１３可知，空白对照的ＰＡＬ活性在贮藏期间呈先升高后下降的趋势，贮藏５ｄ时最高；而多糖涂膜处理的ＰＡＬ活性在贮藏期间呈下降趋势，且一直低于空白对照。

可见多糖涂膜对ＰＡＬ活性
有一定的抑制作用，从而减少杨梅果实中苯丙烷类次级代谢产物的积累和果实木质素的形成，
有利于果实风味的保持［２２］。

３结论
壳聚糖与魔芋胶复配的复合膜保鲜剂中两种不同来源多糖精细结构不同，多糖分子间发生
相互作用，形成的三维网状结构比一种多糖的涂膜更加稳定、光滑、致密，从而呈现出良好的
保水和抑制呼吸的功能，阻碍气体分子的透过，隔离致病微生物的侵染、延缓衰老和防止腐烂
变质，达到保鲜和耐储藏的目的。

多糖涂膜处理杨梅果实后在其表面形成一层致密、较为均匀
的可食性半透膜，使果实失重率的升高变慢，裂果、霉变的发生减少，软熟、腐烂的时间推后，有机酸、维生素Ｃ等营养成分转化、流失的速度降低；果实呼吸强度的升高被抑制，ＭＤＡ的
积累受限，相对电导率维持在相对较低的水平，降低果实细胞结构的破坏，维持ＰＰＯ、ＰＯ
Ｄ和ＰＡＬ活性处于较低的水平，有效地延缓了果实的衰老变质。

利用可食性多糖研制保鲜剂进行果蔬保鲜与贮藏，实用、方便而且保鲜效果好，与冰块泡
沫箱包装联用操作工艺简单、成本低、易降解，泡沫箱再利用率高，对环境污染小，绿色环保，是一条新的果蔬和其他食品保鲜贮藏的包装和运输途径，具有广泛的应用前景。

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