生物防腐保鮮膜在水果保鮮中的應用研究

侯麗君，劉英梅，張金華，張秀華，劉 飛**

（1. 山東商業職業技術學院 國家農產品現代物流工程技術研究中心，山東 濟南 250103；2. 山東省藥學科學院 山東省生物藥物重點實驗室 山東省多糖類藥物工程實驗室 多糖類藥物發酵與精制國家地方聯合工程實驗室，山東 濟南 250101；3. 山東福瑞達醫藥集團有限公司，山東 濟南 250101）

由于水果生產的季節性和地域性限制，尤其 期間極易發生腐爛。由于經過保鮮貯藏的水果比例是熱帶水果如荔枝、龍眼、菠蘿等，在運輸或貯存 非常小，水果保鮮技術不成熟，致使果品每年因腐爛損耗率約20 %～30 %，損失高達上百億元[1]。水果腐爛主要受3個因素影響，即果品品質、運輸過程中的機械損傷及貯藏期間采后病害侵染[2]，其中，采后病害是導致水果腐爛最主要的原因[3]。據統計，發達國家中由于采后病害導致的水果腐爛占10 %～25 %，發展中國家則高達40 %～50 %。因此，開發安全有效的防腐保鮮技術延長或保持水果品質，已成為重要的食品研究課題[2]。

目前生鮮水果防腐保鮮方法主要有物理、化學和生物法3大類。化學保鮮劑對人體健康有一定程度的危害作用，甚至出現致癌致畸等毒性，減少化學防腐劑的用量和尋找化學防腐劑的替代品成為食品工業面臨的重要問題之一。

生物防腐保鮮劑是指從動物、植物、微生物中提取的或利用生物工程技術改造發酵而獲得綠色、天然、安全的防腐保鮮劑[4]。納他霉素是一種廣譜、高效的真菌抑制劑，能較好地抑制霉菌、酵母菌生長，不但起到防腐作用，還能減少真菌毒素對人體的危害，目前已應用在乳制品、肉類、水果和飲料等食品工業中[5-6]。普魯蘭多糖是一種由微生物發酵生產的微生物多糖，易溶于水，質量穩定，安全無毒，可食用，低熱值，可塑性、成膜性好，薄膜隔氣性佳；用于包裝具有保色、保香、保水、抗氧化等功效[7]。

本研究利用納他霉素的強效抑菌活性及普魯蘭多糖的成膜特性，將其配制成適當濃度的溶液，通過浸泡、噴淋等方式應用于生鮮水果中，在水果表面形成一層防腐保鮮膜，達到防腐保鮮的效果。

1 儀器與材料

1.1 儀器

超凈工作臺（HDL apparatus）；冰箱（新飛BCD-239VC）；電子天平；HPS-250生化培養箱（HDL apparatus）；JYL-C020E料理機（九陽）。

1.2 材料

草莓、荔枝、冬棗購于濟南市高新銀座超市，冷藏冰盒中帶回。納他霉素（以干基計，含量為95 %，山東福瑞達生物科技）；普魯蘭多糖（黏度為140 cP，山東福瑞達生物科技）。

2 方法與結果

2.1 樣品處理方法

挑選無機械損傷、無腐爛、無裂口、成熟度和果型大小基本一致的果實，隨機分組。將挑選出來的水果仔細清洗后瀝干水分，分別在不同濃度的復配保鮮液中浸泡2 min，取出后瀝干水分。放室溫或4 ℃冰箱保存，定期取出進行指標測定，直至樣品不適合食用。

2.2 保存過程中的指標測定

2.2.1 感官評價 以果實的水分、色澤、氣味、組織狀態作為感官評分標準，對每組水果打分，每項10分，共計40分。

2.2.2 失重率 果實的失重率=（貯前果實的重量-不同貯藏期果實重量）/貯前果實的重量×100 %[8]

2.2.3 維生素C含量測定 采用 2,6-二氯酚靛酚法測定[9]。

2.2.4 水果保鮮過程中納他霉素最小劑量篩選 將冬棗貯藏期致病菌鏈格孢菌和漿胞病菌使用接種環分別接種于培養基表面，分別將0.01 %，0.015 %，0.02 %，0.025 %，0.05 %，0.1 %，0.5 %納他霉素溶液50 μl滴于霉菌接種點，用0.5 %鹽酸作對照，結果表明，0.025 %納他霉素作為最小劑量，可很好地抑制鏈格孢菌和漿胞病菌生長，結果見圖1。

圖1 納他霉素對冬棗鏈格孢菌和漿胞病菌抑制實驗結果

2.2.5 水果保鮮過程中普魯蘭多糖最小劑量篩選 分別將草莓、荔枝、冬棗浸泡于0.1 %，0.5 %，1 %，1.5 %，2 %，2.5 %，3 %，5 %普魯蘭多糖溶液中2 min，瀝干水分，室溫保鮮膜放置，每隔2天測定失重率。結果表明：1.5 %普魯蘭多糖浸泡的草莓和冬棗在第5天的失重率與對照組相比，降低5 %～7 %，保水效果與大于1.5 %普魯蘭多糖接近，好于其他含量，所以將1.5 %作為草莓和冬棗保水保鮮的最小劑量。3 %普魯蘭多糖浸泡的荔枝在第11天的失重率與對照組相比降低約4 %，保水效果與5 %普魯蘭多糖的保水效果接近，好于其他含量，所以將3 %普魯蘭多糖作為荔枝保水保鮮的最小劑量。

2.3 草莓生物復合保鮮膜的篩選

按照篩選出的普魯蘭多糖1.5 %有效劑量與0.025 %，0.05 %，0.1 %，0.5 %納他霉素復配，以蒸餾水作為空白對照，得到生物復合防腐膜配方，見表1。

表1 草莓生物復合防腐保鮮膜配方表

將表1中不同防腐劑配方浸泡過的的草莓保鮮膜包裹后置于4 ℃冰箱保存，每隔2天進行感官評定和測定維生素C含量。結果表明，經配方3，4，5處理的草莓在4 ℃最長保存時間為10 d，比對照組多4～6 d，考慮的成本問題，定配方3為最優配方。具體結果見表2、圖2。

表2 不同保鮮劑配方處理的草莓的感官評定得分

圖2 不同保鮮劑處理的草莓在4 ℃條件下維生素含量變化

2.4 冬棗生物復合保鮮膜的篩選

根據納他霉素最小劑量篩選，將0.025 %，0.05 %納他霉素分別與1.5 %普魯蘭多糖復配，以蒸餾水作為對照，得到生物復合防腐劑配方表，見表3。將表3中不同防腐劑配方浸泡過的冬棗保鮮膜包裹后置于室溫保存，每隔3天進行感官評定和測定維生素C含量。結果表明，經配方2，3處理的草莓在室溫下最長保存時間為12 d，比對照組多6～7 d，考慮成本問題，定配方2為最優配方。具體結果見表4、圖3。

表3 冬棗生物復合防腐保鮮劑配方表

表4 不同保鮮劑配方處理的冬棗的感官評定得分

圖3 不同保鮮膜處理的冬棗在室溫條件下維生素C含量變化

2.5 荔枝生物復合保鮮膜的篩選

按照篩選出的3 %普魯蘭多糖的有效劑量與0.025 %，0.05 %，0.1 %，0.5 %納他霉素復配，以蒸餾水作為空白對照，得到生物復合防腐劑配方，見表5。

表5 荔枝生物復合防腐保鮮劑配方表

將表5中不同防腐劑配方浸泡過的的荔枝保鮮膜包裹后置于室溫保存，每隔3天進行感官評定和測定維生素C含量。結果表明，經配方4，5處理的荔枝在室溫下最長保存時間為15 d，比對照組多10 d，考慮成本問題，定配方4為最優配方。具體結果見表6、圖4。

表6 不同保鮮膜配方處理的草莓的感官評定得分

圖4 不同保鮮劑處理的荔枝在室溫條件下維生素C含量變化

3 討論

不同種類的水果類型和特點千差萬別，沒有適用于所有水果的萬能防腐保鮮劑，因此必須根據不同水果的特點有針對性的開發相應防腐劑。本文為草莓、荔枝和冬棗這三類水果提供了最優的、專一性的生物復合防腐劑配方，防腐保鮮效果顯著。其中草莓防腐劑配方可用于類似桑葚類等質軟水果，冬棗防腐劑配方可用于蘋果等質硬水果，荔枝防腐劑配方可以用于類似龍眼等果殼類水果。本研究為市售新鮮水果提供了3種專一、有效的防腐保鮮劑配方。