蛋白類可食性涂膜保鮮在鮮切水果中的應用研究進展

趙瀟

摘要 本文主要綜述了蛋白類可食性膜的種類、保鮮機理以及其在鮮切水果及果蔬保鮮中的應用，以期為鮮切水果及果蔬保鮮技術的發展和應用提供技術借鑒。

關鍵詞 蛋白類可食性膜；涂膜保鮮；鮮切水果

中圖分類號 TS201.2+1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）20-0234-02

Reasearch Advance in Application of Protein Edible Film Preservation in Fresh-cut Fruits

ZHAO Xiao

（Department of Applied Engineering，Zhejiang Institute of Economics and Trade，Hangzhou Zhejiang 310018）

Abstract In this paper，the types and preservation mechanism of protein edible film and its application in fresh-cut fruit and vegetable preservation were reviewed，so as to provide references for the development and application of fresh-cut fruit and vegetable preservation technology.

Key words protein edible film；fresh film preservation；fresh-cut fruit

鮮切水果又稱輕度加工水果，是指新鮮水果經處理（分級、修整、清洗、護色等）后可即食的產品[1]。然而，鮮切水果因受到切割損傷，極易造成果實細胞破碎，呼吸強度增加而發生褐變，加速水果組織衰老。同時，水果汁液外流，嚴重影響感官質量及營養價值，大大縮短貨架期，降低鮮切水果的貯藏品質和商業價值[2]。涂膜保鮮是人為形成具有一定阻隔性的膜，能減少鮮切水果內部的水分蒸發，阻止鮮切水果氧化，防止微生物侵染，保持鮮切水果的營養價值，延長貨架壽命[3]。當前，涂膜保鮮工藝中多采用可食用性的保鮮膜，根據來源不同可將其分為蛋白質類、多糖類、復合型和脂類[4]。現總結蛋白質類可食性膜的種類以及成膜機理，分析當前蛋白類溶液涂膜保鮮在鮮切水果中的研究現狀，以期為后續的科學研究提供一定的理論支持。

1 蛋白類可食性膜的成膜機理

天然蛋白質主要依靠分子中的氫鍵、二硫鍵和離子鍵等化學鍵，通過相互偶極作用和疏水作用等作用力以維持其穩定結構[5]。在水溶液中，蛋白質分子因其表面具有水化膜，所以具有穩定性。但也可以通過不同方法破壞其水化膜導致蛋白質變性，由此破壞蛋白質分子間作用力，使其亞基解離，分子結構伸展，暴露出內部的疏水基團，加強分子間的相互作用，同時分子內的一些二硫鍵斷裂，又合成新的二硫鍵，立體網絡結構得以形成，在適當條件下就可得到具有一定強度和阻隔性的膜[6]。此外，若在制膜過程中，添加輔以不同增塑劑、交聯劑等亦可提高膜的綜合性能。

2 蛋白類可食性膜的特性

與他余可食性膜相比，蛋白類可食性膜的特性主要表現在以下幾方面。一是阻隔特性好。蛋白膜有很好的選擇透過性，具體表現為較好的水蒸氣透過性、透油性和透氣性，尤其是較好的透氣性，可以抑制某些風味物質的揮發，保證水果品質。二是機械特性好。主要表現為抗拉強度和斷裂伸長率2個方面[7]。三是其他特性。比如溶解特性、水分吸附特性、光學性質、熱學特性及體外消化率等。但是，研究表明，相較于其他可食性膜，蛋白類可食性膜的機械強度略有不足。在日常保鮮技術中，可通過添加大分子可食性物質或添加交聯劑等途徑來提高涂膜的機械強度[8-9]。

3 蛋白類可食性膜的分類及研究現狀

玉米醇溶蛋白膜、大豆分離蛋白膜、小麥面筋蛋白膜、乳清蛋白膜等[10]是常見的主要蛋白類可食性膜。研究表明，蛋白類可食性膜阻氣性好、透性小，不僅有較好的保鮮功能，還具有一定的營養價值，是一種理想材料。

3.1 玉米醇溶蛋白膜

玉米醇溶蛋白中富含硫氨基酸，具有良好的成膜特性和一定的疏水性以及具有安全、無毒、無污染、耐熱耐脂性好、韌性強、溶解速度快的特點，能阻隔空氣，防止食品中的成分被氧化。但是，純的玉米醇溶蛋白膜較脆弱，為改善玉米醇溶蛋白膜的使用性能[11]，可添加一定量的交聯劑和增塑劑或優化工藝條件。歐陽小艷等[12]在玉米醇溶蛋白成膜在柑橘保鮮中的應用研究表明，以0.5%甘油作為增塑劑，添加90% 冰醋酸提取醇溶蛋白，制備所得玉米醇溶蛋白涂膜應用于柑橘表面，可獲得最佳保鮮效果。李桂娟等[13]從玉米黃粉中提取醇溶蛋白，對玉米醇溶蛋白進行脫色，制備了玉米醇溶蛋白膜，并對圣女果進行保鮮試驗研究。結果表明，玉米醇溶蛋白提取工藝固液比1∶10，乙醇溶液80%，提取所得醇溶蛋白制備成膜，具有較好的保鮮效果，可延長圣女果的貯藏期。

3.2 大豆分離蛋白膜

大豆分離蛋白膜的成膜基質是大豆蛋白粉，在添加增塑劑（山梨醇、甘油等）、酸堿適宜的環境下，制成的可食性膜具有良好的強度、彈性、耐濕性、抗菌能力的特點。大豆分離蛋白膜在蛋白類可食性膜中應用最廣泛[14]。大豆分離蛋白分子在水溶液中相對穩定，但若進行處理（酸、堿、鹽或加熱等），將導致蛋白質分子舒展，暴露出分子內部的疏水基團和巰基，蛋白質分子之間通過疏水鍵、二硫鍵的結合形成立體網狀結構，適當條件下便可得到具有一定阻隔性和強度的膜。但大豆分離蛋白膜柔韌性低、脆性大、機械性能差，因而常與增稠劑、甘油等復合成膜[15]。

張建威等[16]研究表明，大豆分離蛋白膜可以有效降低鮮切芹菜在貯藏期間的失重率，保證鮮切芹菜維持一定硬度，保證其VC含量和腐敗率。劉開華等[17]研究表明，涂膜處理可明顯降低果實的呼吸速率、乙烯生成速率和失重率，減緩貯藏期間果實硬度，降低可溶性固形物和可滴定酸的含量。endprint

3.3 小麥面筋蛋白膜

小麥面筋蛋白提取自小麥（面粉），是一種天然蛋白質，蛋白質含量高達75%～85%。小麥面筋蛋白主要由麥谷蛋白和麥醇溶蛋白組成，其中麥谷蛋白、麥醇溶蛋白分別占30%～40%、40%～50%。麥谷蛋白彈性較強，麥醇溶蛋白延伸性較好。因此，小麥面筋蛋白營養價值高，可制成可食性膜，具有廣闊的應用前景[18]。陳新健[19]研究發現，利用小麥面筋蛋白膜可延長荔枝的保鮮期。佟 穎等[20]研究表明，經改良谷朊粉涂膜處理可顯著延長軟棗獼猴桃貯藏期，感官質量良好，顯著改善總糖含量、水分含量、VC含量、總酸含量和硬度。

3.4 乳清蛋白膜

乳清蛋白是奶酪加工的副產物，營養成分豐富，含有8種必需氨基酸[21]。乳清蛋白的成膜能力較強，可以用來制備透明、有彈性的高分子膜，并且此膜能較好地阻隔氧氣[22]。

陽 暉等[23]研究表明乳清蛋白可食性膜具有保鮮作用，有助于減緩圣女果腐爛和失重。Tien C L等[24]研究表明乳清蛋白膜可有效降低蘋果和馬鈴薯的呼吸作用，保持營養成分，阻止氧化褐變，延長貨架期。

4 展望

蛋白質具有特殊的結構，以蛋白質為基質的膜具有比多糖更好的性能。乳清蛋白、大豆分離蛋白可由于發生美拉德褐變而降低果實感觀和營養成分；玉米醇蛋白含有揮發性有機物，會影響空氣和水的質量。因此，應注意選擇蛋白質類成膜材料。

5 參考文獻

[1] 宋紅梅，李位華，王長娜.鮮切果蔬常見的質量問題及控制研究[J].北方園藝，2007，1（11）：221-222.

[2] 齊正，李保國，孟祥，等.鮮切蔬菜加工保鮮與冷藏鏈[J].食品科技，2006，1（9）：199-202.

[3] PRANOTO Y，SALOKHE V M，RSKSHIT S K.Physical and antibacterial properties of alginate-based edible film incorporated with garlie oil[J].Food Res Int，2005，38（3）：267-272.

[4] 張蓓，段小明，馮敘橋，等.果蔬復合涂膜保鮮的研究現狀與發展趨勢分析[J].食品與發酵工業，2014，40（4）：125-132.

[5] 菲尼馬.食品化學[M].王璋，譯.北京：中國輕工業出版社，1991.

[6] 楊坤，陳樹興，趙勝娟，等.可食性蛋白膜研究進展[J].食品研究與開發，2009（30）：174-178.

[7] 賈祥祥，郭興鳳.可食性蛋白膜研究進展[J].糧食與油脂，2011（1）：5-8.

[8] NILANJANA S B，TADAPANENI V，VASUDEV R T.Improvement of pos-tharvest quality and storability of Jamun fruit by zein coating enriched with antioxi-dants[J].Food Bioprocess Technology，2015（8）：2225-2234.

[9] GOL N B，RAO T.Influence of zein and gelatin coatings on the posth-arvest quality and shelf Life extension of mango[J].Fruits，2014，69（2）：101-115.

[10] 崔和平，魯亞男，郭興鳳.蛋白復合膜研究進展[J].河南工業大學學報（自然科學版），2013，34（3）：106-112.

[11] 魯亞男，郭興，賈祥祥，等.玉米醇溶蛋白膜研究進展[J].糧食與食品工業，2012，19（3）：31-34.

[12] 歐陽小艷，吳正奇，萬端極，等.玉米醇溶蛋白成膜在柑橘保鮮中的應用[J].湖北工業大學學報，2015，30（5）：20-23.

[13] 李桂娟，張玉秀，楊陽，等.玉米醇溶蛋白成膜保鮮水果的研究[J].廣州化工，2014，42（12）：103-104.

[14] 崔慧，李佳文，陳美思.蛋白質類可食性涂膜保鮮果蔬技術的研究進展[J].食品安全導刊，2016（7）：40.

[15] 張民，秦培軍，劉丁玉.大豆分離蛋白膜研究[J].糧食與油脂，2010（12）：20-22.

[16] 張建威，龐凌云，祝美云.大豆分離蛋白復合膜保鮮鮮切芹菜的研究[J].糧油加工，2010（1）：63-64.

[17] 劉開華，王家東，邢淑婕.含茶多酚的大豆分離蛋白涂膜對紅富士蘋果貯藏品質和生理的影響[J].中國食品添加劑，2012（5）：140-145.

[18] 鄧敏，付時雨，詹懷宇，等.小麥谷朊蛋白的特性與應用研究綜述[J].中國糧油學報，2009，24（12）：146-171.

[19] 陳新健.可食性小麥蛋白膜的透濕性能研究[J].湖南農業大學學報，2000，26（6）：471-473.

[20] 佟穎，張春紅，常南，等.改良谷朊粉膜在軟棗獼猴桃保鮮應用上的研究[J].食品工業，2012（11）：4-7.

[21] LIN S Y，KROCHTA J M.Plasticizer effect on grease barrier and color properties of whey-protein coatings on paperboard[J].Journal of Food Science，2006，68（1）：229-233.

[22] 原秀玲，王玉華，蔡丹，等.乳清蛋白可食膜的研究進展[J].中國乳品工業，2014，42（8）：32-36.

[23] 陽暉，雍凱.乳清蛋白可食性膜對圣女果貯藏品質的影響[J].安徽農業科學，2011，39（1）：258-260.

[24] TIEN C L，VACHON C，MATEESCU M A，et al.Milk protein coatings prevent oxidative browning of applesand potatoes[J].J Food Sci，2001，66（4）：512-519.endprint