龍須菜多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅貯藏品質的影響

摘要：以龍須菜多糖為涂膜基質，CaCl₂、甘油為成膜助劑，配制成復合涂膜保鮮劑，研究了常溫(28~32℃。相對濕度68％-86％)下該復合涂膜保鮮劑對楊梅貯藏品質變化的影響。結果表明，常溫下經龍須菜多糖復合涂膜保鮮劑涂膜貯藏的楊梅與對照組相比，果實裂果率、霉爛率、失重率明顯降低，抑制了果實的呼吸速率；有機酸、維生素C等營養成分轉化、流失的速度減慢，有效地降低MDA、花青素含量和相對電導率的升高，使PPO、POD、PAL酶活性處于較低的水平，延緩了果實的衰老，從而延長了其貨架期。

關鍵詞：楊梅；龍須菜多糖；復合涂膜保鮮劑；貯藏品質

中圖分類號：S667.6 文獻標識碼：A 文章編號：1009-9980(2011)01-86-06

楊梅[Myrica rubra(Lour.)Sieb.et Ztlcc.]屬楊梅科楊梅屬植物，是我國南方重要的亞熱帶特產果樹，栽培歷史悠久，楊梅果實具有很高的經濟價值和藥用價值，有“果中瑪瑙”之譽。楊梅果實由肉柱聚合而成，表皮極薄、無外果皮保護，楊梅成熟期正值高溫多濕梅雨季節，果實呼吸作用旺盛、衰老過程很快，加之柔軟多汁，極易受機械損傷、長霉、腐爛，有“一日色變，二日味變，三日色味皆變”的說法，故極不耐貯藏和運輸，是世界上最難保鮮的水果之一。席嶼芳等研究指出楊梅果實在20-22℃下只能保存3d，10-12℃下可保存5-7d，0-2℃下也只能保存9-12d。多數只能在產地附近銷售，而且低溫冷藏會降低果實品質和風味口感，影響了向外地的運輸和銷售。因此對其進行保鮮研究，開發出成本低、無污染、無公害和操作簡便的常溫保鮮技術顯得尤為重要。隨著現代保鮮技術的發展和對綠色食品的推崇，天然、經濟、安全的保鮮方法的開發和應用已引起人們的廣泛關注。近年可食性保鮮膜已成為果蔬保鮮領域研究的熱點，有研究用植物多糖與中草藥復合涂膜保鮮枇杷，荔枝，番荔枝，楊梅等熱帶水果，效果良好，但多糖與中草藥復合涂膜會存有藥味，使楊梅的風味發生了變化。龍須菜多糖(Gracilarialemaneiformis)由半乳糖和3，6-內醚半乳糖組成，而且3，6-內醚半乳糖含量高、硫含量低，凝膠強度高，具有增強免疫，防衰老、抗腫瘤、抗炎癥等作用，無色無味，所以在食品加工尤其在果蔬保鮮方面具有廣闊的應用前景。

我們以龍須菜多糖為涂膜基質，添加其他涂膜助劑，配制成復合涂膜保鮮劑，在常溫下對楊梅進行涂膜處理，通過測定楊梅貯藏過程中部分生理生化指標的變化和感觀評定研究該涂膜保鮮劑對楊梅貯藏品質的影響，以期為楊梅的貯藏保鮮提供新的途徑；同時通過掃描電鏡觀察膜的表面形貌，初步探討保鮮膜的保鮮機理。

1 材料和方法

1.1 材料

楊梅為2009年4月下旬采自潮州市磷溪鎮的烏酥梅，采后挑選大小均勻成熟度相同，無機械損傷，顏色鮮艷，無病蟲害的果實放入用楊梅枝葉墊過的竹籃中，然后運回實驗室；甘油、CaCl₂(食品級)購自食品添加劑公司。

1.1.1 龍須菜多糖制備龍須菜采自汕頭澄海海邊，在日光下用蒸餾水將其色素褪去，曬干，粉碎后，分別在85％丙酮、85％醇、100％L醇里分別回流處理2h，烘干后，在料液比為1:100(W:V)的100℃熱水下浸提4h，60％K，醇醇沉得龍須菜多糖。

1.1.2 儀器與設備 JsM-6360LA掃描電子顯微鏡JEOL公司；HWF-1型紅外二氧化碳分析儀，金壇市現代儀器廠；WYA阿貝折光儀，上海精密科學儀器有限公司物理光學儀器廠；TDL-60B低速臺式離心機，上海安亭科學儀器廠；WFJ7200可見光分光光度計、UV-2800型紫外可見光分光光度計，尤尼卡上海儀器有限公司；DDS-320型電導儀，上海大普儀器有限公司；PHS-3C精密酸度計，上海紅益儀器儀表有限公司。

1.2 處理

1.2.1 涂膜保鮮劑的配方與制備 配方：0.4％龍須菜+0.3％CACl2+0.5％(v／v)甘油；按配方稱取2g龍須菜多糖，加入400mL蒸餾水，在磁力攪拌器上60℃加熱溶解6h，再加入涂膜助劑1.5g CaCl₂和2.5mL甘油，用蒸餾水加熱攪拌均勻定容至500mL，冷卻至37℃備用。

1.2.2 涂膜 取新鮮楊梅在新配制的保鮮劑中浸1min后取出，晾干，放入鋪有紗布的篩籃中，根據指標測定分籃編號，每籃100個，重復3次，室內常溫貯藏(溫度28-32℃，相對濕度68％-86％)，每天隨機取樣10-12個進行生理生化指標測定分析，以沒有涂膜的楊梅為對照組(CK)。

1.2.3 電鏡觀察將多糖復合涂膜保鮮劑滴在新剝離的云母片上制成薄膜晾干，真空噴金后用掃描電鏡觀察膜的表面形貌。

1.3 品質指標的測定

1.3.1 好果率、裂果率和霉爛率的測定好果率％=(好果個數／調查總果數)MOO，裂果率％=(裂果個數，調查總果數)×100，裂果判斷標準為：裂縫長度長于10mm，寬度大于3mm時，視為裂果；霉爛率％=(霉爛果個數／調查總果數)×100，霉爛果判斷標準為：霉斑大于10mm時，則認定果實為霉果，果實有大量汁液滲出、有濃厚異味即視為爛果。

1.3.2 失重率的測定采用稱重法測定，失重率％=(失重克數／原克數)x100。

1.3.3 維生素C含量和有機酸含量 維生素C含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定；有機酸含量用0.1mol·L^-1Na0H滴定法測定(以檸檬酸計)。

1.3.4 可溶性固形物 WYA阿貝折光儀，結果直接由折光儀的讀數得出。

1.3.5 花青素含量 取0.5g果肉，加入0.1mol·L^-1的HCl10mL，研磨至勻漿，密封于32℃水中保溫5h后，過濾，濾液在535nm處測吸光度，以0.1mol·L^-1的HCl為空白，將吸光度A535=0.1的花青素溶液稱為1個色素濃度單位，色價=(實測吸光度×10)／樣液質量。

1.4 生理生化指標的測定

1.4.1

呼吸強度的測定將果實準確稱量后裝入密閉的容器中，于室溫靜置30min后，采用紅外線CO₂分析儀測定。

1.4.2 相對電導率和丙二醛(MDA)含量測定取5粒楊梅，精確稱重，用蒸餾水和重蒸水各沖洗3s，放入500mL燒杯，加400mL重蒸水，浸泡30min，測電導率，煮沸10min，用重蒸水補至之前水量，冷卻至室溫，測電導率，計算出相對電導率(％)=煮沸前電導值／煮沸后電導值×質量×100；MDA含量測定時將果肉勻漿后，提取液以4000r·min^-1離心10min，上清用硫代巴比妥酸法測定。

多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的測定，方法見參考文獻。

1.5 數據分析

所有實驗數據用SPSS17.0統計軟件進行統計，用單因素方差分析檢驗顯著性。

2 結果與分析

2.1 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅好果率、裂果率和霉爛率的影響

楊梅在成熟后極易發生裂果，裂果部位易受微生物感染發生霉爛，影響果實外觀、品質及商品價值。由圖1可知，隨著貯藏時間的延長，好果率逐漸降低，裂果率和霉爛率逐漸升高，通過涂膜處理的好果率降低的幅度以及裂果率和霉爛率逐漸升高的趨勢均明顯低于對照組。方差分析表明，涂膜組貯藏第5天的好果率、裂果率和霉爛率都與對照組成極顯著差異(sig.=0.000，P<0.01)。主要是由于涂膜處理不同程度地降低了果實水分的變化幅度和被微生物感染的機率，裂果減少從而抑制霉爛，延緩楊梅果實的后熟軟化和防止霉變的進程。因此經多糖復合保鮮劑涂膜處理可有效的保持果實的外觀和生理品質。

2.2 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅失重率和呼吸強度的影響

由圖2表明隨著貯藏時間的延長，楊梅果實失重率逐漸增加；涂膜組的失重率趨勢均小于對照組，貯藏第8天時對照組的失重率達到37％左右，涂膜處理的為26.31％，與對照相比呈顯著差異(sig.=0.0240，P<0.05)。由于楊梅經涂膜處理后，在果實表面形成一層較為致密和均勻的薄膜，降低了透氧和透水性，使得果實的蒸騰作用和呼吸作用受到抑制，水分不易散失，自身有機物消耗量相對減少。楊梅屬于非躍變型果實，但其采后呼吸強度較高。胡西琴等㈣研究表明，在(21±1)℃的貯藏溫度下，楊梅出現了呼吸高峰和乙烯釋放高峰，表現出某些呼吸躍變型果實的特征。楊梅果實在采摘后貯藏過程中會有明顯的后熟過程，在2-4d，對照組呼吸速率逐漸升高，果實迅速向著消費品質轉變，之后很快衰老、腐爛。呼吸強度達到最大。保鮮劑涂膜處理后呼吸速率明顯被抑制，未見明顯呼吸高峰，這可能與保鮮劑透氣性弱有關。

2.3 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅維生素C和有機酸含量的影響

維生素C是果實營養主要成分之一，在貯藏運輸過程中極易受到抗壞血酸氧化酶氧化，所以其含量可以作為貯藏楊梅的指示指標。由圖3知，貯藏期間，楊梅果實維生素C含量總體呈下降的趨勢，在第4天時維生素C含量明顯降低，7-8d趨勢變緩，但涂膜處理的維生素C含量下降趨勢較對照組平緩，第5天時與對照相比成極顯著差異(sig=0.0069，P<0.01)，說明涂膜處理能顯著抑制楊梅果實維生素C含量的下降，使果實在貯藏后期能保持較高的維生素C含量。貯藏前期，果實的有機酸含量變化輻度較小，第3天開始下降，第4天急劇下降；之后逐漸下降，但涂膜處理的有機酸含量總體趨勢在貯藏期間都高于對照組，第4天時涂膜處理的有機酸含量與對照相比差異顯著(sig.=0.0256.P<0.05)。表明涂膜保鮮劑對楊梅的有機酸含量起到較好的保持作用。

2.4 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅可溶性固形物和花青素含量的影響

由圖4知，果實整個成熟過程中，涂膜處理后可溶性固形物含量增加的速率在貯藏期持續低于對照組。貯藏第5天時與對照成顯著差異(sig.=0.0374，P<0.05)，表明經保鮮劑涂膜處理能延長果實貯藏期可溶性固形物含量的升高，減慢了果實后熟的進程。貯藏后期可溶性固形物含量會有不同程度的升高，這種延緩不會影響果實風味，有利于果實的貯藏。楊梅果實成熟過程中最明顯的變化是外觀色澤的變化，花青素含量隨著果實成熟度的提高快速積累㈣。可以用花青素含量來判斷在保鮮過程中楊梅成熟的程度。由圖4可知，貯藏期間，對照楊梅果實花青素色價整體呈上升趨勢，涂膜后果實花青素色價維持在相對較低的水平，涂膜處理貯藏第5天時與對照相比成顯著差異(sig.=0.0291，P<0.05)，花青素含量及成熟度隨著貯藏時間的延長而增加，但對照組整體趨勢要高于涂膜處理組，說明多糖涂膜對楊梅后熟有抑制作用，對果實中花青素合成也有一定的抑制作用，但抑制合成作用有限，其機理有待于進一步研究。

2.5 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅相對電導率和MDA含量的影響

由圖5可知多糖涂膜處理明顯抑制了楊梅果實相對電導率的上升過程，貯藏期間對照組果實相對電導率明顯高于涂膜組，貯藏第5天時涂膜組與對照相比相對電導率維持在較低水平(sig.=0.0134，P<0.05)。結果說明涂膜處理有助于降低果實膜透性，增強膜的保護作用，提高果實耐貯性。MDA是具有細胞毒性的膜脂過氧化產物，可間接反映細胞損傷的程度。隨著貯藏時間的延長，圖5可知貯藏期間對照組MDA含量先稍有上升，后逐漸下降，涂膜組MDA含量總體明顯低于對照組，貯藏第6天時與對照組相比成顯著差異(sig.=0.0074，P<0.01)，因此多糖涂膜保鮮劑對果實中MDA的積累起到了一定的抑制作用，使其維持在較低水平，以此來保護細胞膜系統，延緩果實的衰老。

2.6 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅PPO、POD和PAL酶活性影響

從圖6可以看出，對照組楊梅果實PPO活性在1-4d內逐漸升高，4-7dPPO活性逐漸降低，升至最高時果實顏色發生褐變，果實也失去原來味道。而涂膜處理的果實PPO酶活性在貯藏前期也有升高趨勢，但都明顯低于對照。在第5天時涂膜處理與對照相比成極顯著差異(sig.=0.0000，P<0.01)，說明涂膜處理在一定程度上可抑制PPO酶的活性，減緩楊梅褐變的速度，延長楊梅的貯藏時間。

POD酶是植物細胞內的保護酶，可以清除植物體內氧自由基。從圖6可以得知在保鮮期間對照組楊梅的POD酶活性在第2天就達到了最高，說明采后楊梅果實內部活性氧增多，細胞內酶保護系統啟動，果實抗逆性提高。之后POD酶活性逐漸下降，但多糖涂膜處理的POD酶活性一直比對照組低，在第5天時涂膜處理與對照相比成顯著差異(sjg.=0.0406，P<0.05)，說明多糖涂膜有效地降低了細胞損傷的程度，從而降低了POD酶活性，減緩細胞衰老，起到延長貯藏的作用。

PAL酶活性可作為植物抗逆境能力的一個生理指標，PAL的活性與次生代謝物質的含量密切相關。由圖6可知，在保鮮期間對照組PAL酶活性在第3天達到最高，然后逐漸降低，而多糖涂膜處理下的PAL酶活性均比對照組低，在第5天時涂膜處理與對照相比差異極顯著(sig.=0.0076，P<0.01)說明多糖涂膜對PAL酶活性有一定的抑制作用，使PAL酶活性保持在較低的水平，減少次級代謝產物，延緩楊梅果實的成熟與霉變，保持楊梅果實的品質而達到耐貯藏功效。

2.7 多糖復合涂膜保鮮劑保鮮原理的初步分析

龍須菜多糖保鮮劑成膜形貌掃描電鏡結果如圖7所示，龍須菜多糖與CaCl₂、甘油成膜助劑相互作用，處于協效凝膠狀態，形成的復合膜表面光滑完整、結構致密沒有間隙，說明此復合膜的彈性和剛性較好。通過不同放大倍數比較可以看出，龍須菜多糖分子間發生相互作用，所形成膜的表面均勻完整，結構之間聯系緊密，彼此之間沒有間隙，可能是來源相同的多糖分子之間借助氫鍵和范德華力相互作用形成致密的三維網狀結構，使其呈現出獨特的保水性質和抑制呼吸的功能，更好的增強了果實內部水分的擴散，阻礙氣體分子的透過，從而使復合多糖同時起到減少果實內物質轉化和呼吸基質的消耗、隔離致病微生物的侵染、延緩衰老和防止腐爛變質，達到保鮮和延長貯藏的目的。

3 討論

實驗結果表明，龍須菜多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅起到了很好的保鮮效果。龍須菜多糖復合涂膜保鮮劑會在楊梅果實表面形成一層較為致密、規整的半透膜，封閉了肉柱果實上的氣孔，一定程度上阻抑了果實內、外氣體交換，使果實內部形成一種低O₂分壓、高CO₂分壓的小環境，起到氣調作用。利用可食性多糖與中草藥復合涂膜保鮮劑對枇杷、番荔枝和荔枝等熱帶水果保鮮后，能在果實表面形成一層致密、較為均勻的可食性膜，有效地延緩了果實的成熟衰老使保鮮期延長，但這些水果都有較厚的外果皮不會使果肉受到中藥的污染而發生風味變化。楊永利等研究植物多糖與中草藥復合涂膜保鮮楊梅，效果顯著，但楊梅沒有外果皮包被，涂膜后配方中的部分中藥成分會滲入到楊梅果肉中，無法洗去，使得楊梅的風味發生了變化。龍須菜多糖復合涂膜保鮮劑無色透明、無異味，可食。所形成的膜很容易水洗而且有效的延緩楊梅果實顏色褐變及成熟和衰老，減少了營養物質的消耗，降低了因病原菌污染而造成的腐爛損失，明顯地起到了保鮮和貯藏的作用，延長了貨架期。其機理可能是龍須菜多糖保鮮劑中來源相同的多糖分子問發生相互作用，形成穩定、光滑、均勻、致密的三維網狀結構，從而使多糖保鮮劑呈現出獨特的保水性質和均勻抑制呼吸的功能，但保鮮劑膜的保鮮與貯藏機理還需進一步的研究和探討。所以利用可食用多糖研制保鮮劑進行果蔬保鮮，實用、方便而且保鮮效果好，操作工藝簡單、成本低、易被生物降解、對食品和環境無污染是果蔬和其他食品保鮮中具有廣泛應用價值的一條新的途徑。

4 結論

龍須菜多糖復合涂膜保鮮劑有效的抑制了楊梅的呼吸強度、水分散失，延緩了貯果的失重率，不同程度地降低了果實水分的變化幅度和被微生物感染的機率，裂果減少從而抑制霉變的發生，使軟熟、腐爛的時間推后，果實內可溶性固形物的增加速度減緩，有機酸、維生素C等營養成分轉化、流失的速度減慢。MDA和花青素的積累受限，有效地維持保護酶PPO、POD和PAL酶的活性處于較低的水平，進而達到防止楊梅果實腐爛、延緩果實的衰老、保持品質的效果，起到了較好的保鮮與貯藏作用，延長了楊梅的貨架期。