槐豆膠和豬屎豆膠與黃原膠復合涂膜保鮮劑對楊梅貯藏品質的影響

楊永利，葉文斌，郭守軍，*，潘顯輝，何敏如，黃小妹

(1.韓山師范學院生物系，廣東潮州521041;2.西北師范大學生命科學學院，甘肅蘭州730070)

槐豆膠和豬屎豆膠與黃原膠復合涂膜保鮮劑對楊梅貯藏品質的影響

楊永利1，葉文斌2，郭守軍1，*，潘顯輝2，何敏如1，黃小妹1

(1.韓山師范學院生物系，廣東潮州521041;2.西北師范大學生命科學學院，甘肅蘭州730070)

以槐豆膠和豬屎豆膠與黃原膠為涂膜基質，以山梨酸、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:常溫下經槐豆膠和豬屎豆膠與黃原膠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，抑制了果實的呼吸率;有機酸、VC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。綜合考慮，槐豆膠與黃原膠涂膜保鮮劑的效果優于豬屎豆膠與黃原膠復合涂膜保鮮劑。

槐豆膠和豬屎豆膠，黃原膠，復合涂膜保鮮劑，楊梅，貯藏品質

楊梅(Chinese bayberry)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。近年來，楊梅種植面積迅速擴大，已成為山區農民致富的重要經濟樹種之一［1］。楊梅果實由肉柱聚合而成，柔軟多汁，無外果皮保護，易受機械傷、長霉、腐爛，有“一日色變，二日味變，三日色味皆變”的說法。席嶼芳［2］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。楊梅果實采后容易腐爛變質，發生裂果褐變，質地會不斷地發生變化，內部組織逐漸軟化，嚴重時影響食用價值［3］，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［4］，有研究用刺槐豆膠、長角豆膠與中草藥復合涂膜保鮮枇杷［5］、荔枝［6］、番荔枝［7］、楊梅［8］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。而且可食用多糖具有良好的吸水保水能力，對果蔬的涂膜保鮮和耐藏性具有很好的功效［9］。槐豆膠和豬屎豆膠都是性能優良的半乳甘露聚糖型植物膠，具有較高的黏度、良好的耐鹽穩定性與流變性，都與黃原膠有很好的協效性，黃原膠與槐豆膠合用，對VC有很強的穩定性作用［10－13］，而且半乳甘露聚糖型植物膠無色無味，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。本研究以槐豆膠和豬屎豆膠與黃原膠復配為涂膜基質，添加其它涂膜助劑，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官評定，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 材料與方法

1.1 材料與儀器

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;豬屎豆膠、槐豆膠 自制;黃原膠、山梨酸 食品級，購自食品添加劑公司。

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 尤尼柯上海儀器有限公司;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 實驗方法

1.2.1 涂膜保鮮劑的配方與制備 配方1:0.1%(豬屎豆膠∶黃原膠=6∶4)+0.1%山梨酸+0.5%(v/v)甘油;配方2:0.1%(槐豆膠∶黃原膠=3∶7)+0.1%山梨酸+0.5%(v/v)甘油。按配方1稱取0.3g豬屎豆膠和0.2g黃原膠，按配方2稱取0.15g槐豆膠和0.35g黃原膠，兩者分別加入400mL蒸餾水，在磁力攪拌器上60℃加熱溶解6h，再加入涂膜助劑0.5g山梨酸和2.5mL甘油，用蒸餾水加熱攪拌均勻定容至500mL，涼至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 失重率測定 采用稱重法測定。

失重率=(失重克數/原克數)×100%

1.3.2 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)×100%;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，則認定為果實為霉果，果實有大量汁液滲出、有濃厚異味即視為爛果。

1.3.3 VC含量和有機酸含量［14］采用2，6－二氯酚靛酚滴定法測定，用0.1mol/L NaOH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［15］。

1.3.5 花青素含量［16］取0.5g果肉，加入0.1mol/L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)/樣液重量。

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［17］。

1.4.2 相對電導率［18］和丙二醛(MDA)含量測定 取5顆楊梅，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離心10min，上清用硫代巴比妥酸法測定［19］。

1.4.3 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 參見文獻［20］。

1.4.4 數據分析 所有實驗數據用SPSS17.0統計軟件進行統計分析。

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，通過涂膜處理的兩組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。經配方2涂膜處理的好果率、裂果率和霉爛率的貯藏效果要優于配方1，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。因此經兩種多糖復合保鮮劑涂膜處理均可有效地保持果實的外觀和生理品質。

圖1 楊梅在貯藏期間好果率、裂果率和霉爛率的變化

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;兩組配方涂膜的總體失重率趨勢均小于對照組，貯藏第8d時對照組的失重率達到37%左右，配方1涂膜處理的失重率在貯藏第8d時為21.2%左右，而配方2為15.8%左右。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［19］。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，對照組伴隨著呼吸高峰的出現，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，配方2抑制呼吸作用的能力遠遠高于配方1，未見明顯呼吸高峰，這可能與保鮮劑透氣性弱有關。貯藏6～8d呼吸增強變化幅度較大，這可能與果實貯藏后期的微生物大量繁殖、腐爛果的增加有關。

圖2 楊梅在貯藏期間的失重率和呼吸強度的變化

2.3 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅VC和有機酸含量的影響

VC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［20］，所以其含量可以作為貯藏楊梅的指示指標。由圖3可知，貯藏期間，楊梅果實VC含量總體都呈下降的趨勢，但涂膜處理的VC含量下降趨勢較對照組平緩，而對照組則在第4d時VC含量明顯降低，7～8d趨勢變緩。配方1涂膜處理的VC含量比配方2涂膜處理的VC含量減少的趨勢要明顯，表明配方2涂膜處理能顯著抑制楊梅果實VC含量的下降，使果實在貯藏后期能保持較高的VC含量。貯藏前期，對照組果實的有機酸含量呈逐漸增加趨勢，第3d達到最大值，隨后急劇下降。配方2涂膜處理的有機酸含量總體趨勢在貯藏期間都高于對照，配方1涂膜處理的有機酸含量從第5d開始均低于對照組，原因可能是涂膜保鮮劑在保鮮過程中，后熟果實中有機酸積累，出現呼吸高峰，總酸作為呼吸基質而消耗，呈下降趨勢;配方2涂膜組有機酸含量下降速度明顯低于對照組，表明配方2涂膜保鮮劑對楊梅的有機酸含量起到較好的保持作用。

圖3 楊梅在貯藏期間VC和有機酸含量的變化

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可知，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前期持續低于對照組，說明經保鮮劑涂膜處理能延緩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比對照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［16］。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，貯藏第3d，對照楊梅果實花青素色價上升到最高，配方1涂膜后果實花青素色價維持在相對較低的水平，配方2花青素色價要比配方1高。隨著貯藏時間的延長，成熟度也在增加，楊梅果實花青素色價逐漸升高，但對照組整體趨勢要高于涂膜處理，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。

圖4 楊梅在貯藏期間可溶性固形物和花青素含量的變化

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，貯藏前3d對照組果實相對電導率與涂膜組果實無明顯差異。此后，對照組果實的相對電導率上升速率明顯高于配方1和2涂膜處理的果實，配方2涂膜處理的相對電導率維持在較低水平。結果表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，前3d MDA含量均呈上升趨勢，第4～5d MDA含量降到最低，貯藏后期，MDA含量增加的速度升高，說明膜脂過氧化程度加劇，果實逐漸衰老。在相同的時間內，涂膜組MDA含量的增加速率明顯低于對照組，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。

圖5 楊梅在貯藏期間相對電導率和MDA含量的變化

2.6 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅 PPO、POD和PAL酶活性的影響

從圖6可以看出，對照組楊梅果實在貯藏一周內PPO活性在1～4d內急劇升高，4～7d之間PPO活性急劇降低，升至最高時果實顏色嚴重褐變，果實也失去原來味道。而兩組涂膜處理的果實PPO酶活性明顯低于對照，配方1在第6d的PPO酶活性明顯高于對照和配方2，這可能是楊梅果實個體差異引起的實驗誤差。結果表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。

圖6 楊梅在貯藏期間PPO、POD和PAL酶活性的變化

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可知，在保鮮期間對照組楊梅的POD酶活性在第2d就達到了最高活性，這樣就會導致果實活性氧增多，啟動膜質過氧化，從而破壞果肉細胞膜的結構;多糖涂膜處理的POD酶活性一直比對照組低，說明多糖涂膜有效地抑制了POD酶的活性，使楊梅果實啟動膜脂過氧化而破壞膜系統的能力降低，促進楊梅自身有效清除體內產生的自由基，減緩衰老，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。由圖6可知，在保鮮期間PAL酶活性在第3d達到最高，然后逐漸降低，但在多糖涂膜處理下的PAL酶活性均比對照組低，這可能與保護系統產生的次級代謝產物積累有關，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

豬屎豆與黃原膠多糖保鮮劑成膜形貌掃描電鏡結果如圖7(a)所示，膜的表面由許多大小不同的“空洞”狀結構無序地排列在一起，表面整體不光滑、不均勻。“空洞”狀結構平均直徑約為0.1～0.5μm。槐豆膠和黃原膠復配，所成保鮮劑成膜其形貌掃描電鏡結果如圖7(b)所示，兩種多糖相互作用，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。通過比較可以看出，豬屎豆與黃原膠多糖保鮮劑所形成膜的“空洞”狀結構界限分明，可能是兩種多糖分子間發生相互作用，形成交聯程度不同的三維網狀結構，表現出表面光滑程度較低、結構較為疏松、不均勻、有明顯空洞狀的膜結構，使其易于氣體交換和水分的透過;而槐豆膠與黃原膠復配的復合膜保鮮劑，由于兩者不同來源多糖的精細結構不同，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，可能是來源不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，更好地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的作用，達到保鮮和延長貯藏的目的。

圖7 豬屎豆膠和槐豆膠與黃原膠復合膜的掃描電鏡圖

3 討論與結論

多糖復合涂膜保鮮劑配方1和配方2對楊梅都起到了保鮮效果，綜合各項生理指標，不同程度地抑制了果實的呼吸速率、水分散失，延緩了貯果的失重率，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、VC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。

多糖復合涂膜保鮮劑在楊梅果實表面形成一層半透膜，封閉了肉柱果實上的氣孔，一定程度上阻抑了果內、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，從而抑制了果實的呼吸強度，進而達到防止果實腐爛、衰敗，保持品質的效果［19］。多糖復合涂膜保鮮劑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。配方2的保鮮與貯藏效果優于配方1，其機理可能是豬屎豆與黃原膠多糖保鮮劑復合膜形成的保鮮劑彼此之間存有間隙，形成的“空洞”狀結構聯系不緊密，空間三維結構較疏松，從而使其易于氣體交換和水分的透過，而且會不均勻地堵塞果實有效的呼吸氣孔，形成不均勻的低O2分壓、高CO2分壓的小環境，使果實的生理反應發生異常。而槐豆膠和黃原膠復配保鮮劑中來源不同的多糖分子間發生相互作用，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。所以利用多糖研制保鮮劑進行果蔬保鮮，是果蔬和其它食品保鮮中具有廣泛應用價值的一條新的途徑。

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Effects of compound coating antistaling agent of Sophora gum and Crotalaria mucronata gum with xanthan gum treatment on storage quality of Chinese bayberry

YANG Yong－li1，YE Wen－bin2，GUO Shou－jun1，*，PAN Xian－hui2，HE Min－ru1，HUANG Xiao－mei1
(1.Department of Biology，Hanshan Normal University，Chaozhou 521041，China;2.College of Life Science，Northwest Normal University，Lanzhou 730070，China)

The effects of compound coating antistaling agent of polysaccharide treatment on storage quality of Chinese bayberry at 28～32℃ and 68%～86%relative humidity of room were investigated.The antistaling agent was composed of Sophora gum and Crotalaria mucronata gum with xanthan gum for the coating matrix，glycerin and sorbic acid as film－forming additives.The results showed that compared with the control group at room temperature，the rotten fruit rate and cracking fruit rate and weightloss rates of the Chinese bayberry preserved by the compound coating antistaling agent of edible polysaccharide were lowed obviously，inhibited the respiration rate and the content of total VCand organic acids and other nutrients were maintained，and the MDA，anthocyanin content and the increase of relative conductivity effectively reduced.So that PPO，POD，PAL enzyme activity at a relatively low level，and the senescence process is restrained during storage and the shelf life was extended.In this study the compound coating antistaling agent of Sophora gum with xanthan gum treatment for Chinese bayberry storage effect was superiored Crotalaria mucronata gum with xanthan gum.

Sophora gum and Crotalaria mucronata gum;xanthan gum;compound coating antistaling agent;Chinese bayberry;storage quality

TS255.3

A

1002－0306(2011)04－0333－05

2010－01－25 *通訊聯系人

楊永利(1965－)，女，碩士，教授，研究方向:植物資源學及功能食品。

國家星火計劃(2006EA780088);廣東省科技廳計劃項目(2007B080701046);廣東省自然科學基金(06028879)。