外源海藻糖對草莓保鮮效果的影響

郝乾坤，王智民，童開林

(楊凌職業(yè)技術學院，陜西 楊凌 712100)

草莓(Fragariaananasa)是薔薇科草莓屬多年生草本植物，果實心形，鮮紅嬌嫩，汁多味美，富含礦物質、維生素、花青素、類黃酮、糖、氨基酸等營養(yǎng)物質，其所含的鈣、磷、鐵比蘋果和葡萄多2～4倍，Vc含量比蘋果高10倍以上[1]，素有“水果皇后”的美譽。然而，由于草莓果皮薄，極易在采收、貯運、銷售中受損和微生物浸染而變質，草莓在常溫下1～2 d就會變色、變味、腐爛[2]，因此制約了草莓產業(yè)的發(fā)展。針對此問題科技工作者展開廣泛的研究，目前草莓常用的儲藏保鮮技術有氣調技術、熱處理技術、輻射技術、生物膜技術、化學防腐劑、化學保鮮劑等方法[3]，有關各種化學保鮮劑對草莓保鮮的效果研究已有較多的報道[4～9]，但未見海藻糖對草莓保鮮效果的研究報道。

海藻糖是由兩個葡萄糖分子通過α-1，1-糖苷鍵連接而成的非還原性雙糖，在pH值為3.5～10時穩(wěn)定，強酸性下水解為葡萄糖，在沸水中不與蛋白質和氨基酸發(fā)生褐變反應，常溫下不分解、不褐變[10]。海藻糖廣泛分布于植物、動物體內，尤其在酵母、霉菌和蘑菇等真菌含量可達干重的15%以上[11]。具有保護細胞膜和生物活性物質在脫水、高溫、寒冷等環(huán)境下免于破壞的功能，用海藻糖溶液處理水果、蔬菜和肉類，能防止組織軟化，保持良好的外觀品質，延長產品的壽命[12]。通過對大白鼠長期毒性試驗研究，表面海藻糖對人體無潛在危害，是一種安全的天然糖類[16]，具有抗齲齒、抗疲勞、調節(jié)腸道微生態(tài)、增強免疫力等功效[17～18]。本試驗研究了外源海藻糖對草莓保鮮效果的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試材料 供試草莓品種是江蘇農業(yè)科學院培育的寧玉品種，于2021年2月22日早晨10點采自陜西楊凌鴻豐果蔬合作社402號大棚溫室，選擇大小一致、無損傷、8～9成熟的新鮮果實，帶回室內暫存待用。

1.1.2 試劑 海藻糖購于化學試劑店，源葉生物商標，規(guī)格25 g/瓶，含量98%，分子量342.3。配制溶液用水為自來水。

1.1.3 儀器 JY4001電子天平，數字折射計，數顯水果硬度計等。

1.2 方法

1.2.1 試驗方法 在當天下午4點配制海藻糖溶液，設置處理為清水對照、5mM、10 mM、20 mM、30 mM、50 mM，每個處理挑選12個新鮮草莓果浸泡3 min，撈出瀝干，放于室內，觀察并測定相關指標，室內溫度23℃左右，相對濕度40%左右。每個處理重復三次。

1.2.2 測定項目與方法 主要有:

(1)形態(tài)指標 主要根據草莓的顏色、飽滿度、光澤評分，評分標準如下[13]： 100分—鮮紅色、飽滿、光亮(一般指剛采摘時的形態(tài))；90分—深紅色、較滿、較亮；80分—暗紅色、稍滿，稍亮；70分—暗紅色、稍干縮、稍暗；60分—黑紅色、較干縮、較暗；50分—黑紅色、干縮、無光。

(4)硬度 每個處理分別在第1 d、3 d、5 d、8 d各取兩個草莓，將其尖端切去，用GY-4型數顯水果硬度計測定硬度，計算平均值。

(5)可溶性固形物 每個處理分別在第1天、3天、5天、8天各取兩個草莓，將其尖端切去，用TD-45型數字折射計測定草莓可溶性固形物含量，取其平均值。

1.2.3 數據分析方法 采用SPSS對數據進行方差，利用LSR95%水平測驗方法進行顯著性比較。

2 結果與分析

2.1 海藻糖對草莓形態(tài)的影響

各試驗組草莓第0～5 d形態(tài)平分結果見表1，各試驗組草莓第0、1、3 d的外觀形態(tài)如圖1，其中上排是0 d形態(tài)，中排是第1天形態(tài)，下排式第3天形態(tài)；每排從左到右是對照、5 mM、10 mM、20 mM、30 mM、50mM海藻糖不同濃度處理結果。

表1 草莓外觀形態(tài)評分及差異分析

圖1 不同濃度海藻糖對草莓形態(tài)的影響

由表1和圖1可知，不同處理的草莓都隨時間的延長出現了變色、萎縮現象，但是清水對照在第3天基本上成了黑紅色，暗淡無光，商品性極差，5～20 mM濃度的海藻糖處理的草莓接近對照處理的草莓形態(tài)，而30、50 mM濃度的海藻糖處理的草莓外觀形態(tài)在第3天以后明顯優(yōu)于其它處理的草莓，尤其30 mM濃度的海藻糖保鮮效果相對較好。

2.2 海藻糖對草莓鮮重的影響

鮮草莓在常溫和自然濕度下，常常失水皺縮，影響草莓外觀、口感和商品價值。本試驗不同處理對草莓鮮重的影響見圖2。

由圖2可以清楚地看出，30 mM濃度的海藻糖處理的草莓失重率低于清水對照，但差異不明顯(p>0.05)，可以減少水分的散失，具有一定的保水性能，但是其他濃度的海藻糖處理的草莓失重率都顯著(p<0.05)高于清水對照，而且具有隨著海藻糖濃度增加失重率變大的趨勢，說明海藻糖濃度大小是草莓保水性能的關鍵條件。

圖2 不同濃度海藻糖對草莓失重率的影響

2.3 海藻糖對草莓爛果率的影響

不同濃度的海藻糖對草莓爛果率的影響如圖3所示，由圖3可知，清水對照貯存第5天腐爛率達到33%，不同濃度海藻糖處理的草莓爛果率都顯著低于對照(p<0.05)，說明海藻糖在防止草莓腐爛方面具有明顯的效果，但不同濃度間差異不明顯(p>0.05)，5 mM、10 mM、50mM三種濃度防止腐爛效果相近，三條線粘合在一起，防腐效果較差，20 mM濃度海藻糖防止腐爛效果優(yōu)于前面三個濃度，貯存到第6天出現了腐爛現象，而防腐效果最好的海藻糖濃度是30 mM，貯存到第8天才出現了腐爛現象。

圖3 不同濃度海藻糖對草莓腐爛率的影響

2.4 海藻糖對草莓硬度的影響

不同濃度海藻糖對草莓硬度的影響如圖4所示。

從圖4中可以看出，無論是對照還是不同濃度的海藻糖對草莓的硬度影響呈現一致規(guī)律，即都是隨著時間的延長草莓硬度逐漸變小，這與其他保鮮劑的試驗結果類似[4]，但是整體上看，不同濃度的海藻糖可以維持或延緩草莓的硬度，并且好于清水對照，但是不同濃度的海藻糖之間對草莓的硬度影響不同，雖然50mM濃度海藻糖對草莓硬度的保持在前5 d最好，但是第8天草莓硬度急劇下降，5 mM、10 mM、20 mM三個海藻糖濃度處理的草莓硬度在貯藏期間忽高忽低，前后不穩(wěn)定，只有30 mM的海藻糖處理的草莓在貯存期間始終保持原有硬度基本穩(wěn)定，且隨著時間的延長其保持硬度的效果越明顯，在第7天時，顯著高于其他處理(p<0.05)。

圖4 不同濃度海藻糖對草莓硬度的影響

2.5 海藻糖對草莓可溶性固形物的影響

不同濃度的海藻糖對草莓可溶性固形物含量的影響如圖5所示。

圖5 海藻糖對草莓可溶性固形物含量的影響

從圖5可以看出，草莓可溶性固形物含量主要分布在8%～12%之間，對照、5mM、10 mM、30 mM處理可溶性固形物含量先升后降，20 mM、50 mM處理呈現相反結果，尤其在貯存5 d以后可溶性固形物含量顯著高于其他處理(p<0.05)，30 mM處理對草莓可溶性固形物含量的影響隨著時間延伸始終處于最低位置，說明30 mM處理具有較為明顯的延緩草莓成熟的作用(p<0.05)。

3 討論與結論

膜表面結合水的存在對膜的穩(wěn)定性和完整性有著重要的作用，正常情況下，膜表面都存在大量的結合水，而一旦失去結合水，膜結構將遭到破壞，通透性會大大提高，海藻糖性質穩(wěn)定，具有多個羥基，能與膜分子以氫鍵結合，具有使脫水的生物膜穩(wěn)定的功能[15]，也具有保濕功能[14]，馬少敏等研究認為海藻糖對月季切花的抗衰保鮮作用是通過穩(wěn)定細胞膜的結構實現的[13]。在本試驗中，不同濃度的海藻糖對草莓失重率產生的影響不同，只有30 mM的處理失重率最低，其他濃度的海藻糖處理失重率反而更高，其原因可能是海藻糖濃度太低時不能很好保護細胞膜結構，透水性增強，失水較多，濃度太高時將更多的結合水置換出來，造成水分過度散失，這進一步驗證了海藻糖具有穩(wěn)定細胞膜功能的科學結論。在膜結構穩(wěn)定的前提下，草莓組織結構是完整的，草莓的其他品質指標才能得到保證，試驗結果也證明這樣的結論，30 mM的海藻糖處理草莓，其各項測定指標相對較好，但是50 mM處理在草莓硬度、可溶性固形物含量方面也表現出較好的保鮮效果，甚至某些時間段好于30 mM處理的保鮮效果，因此海藻糖的最適保鮮濃度還需進一步細化研究。

試驗將草莓在不同濃度的海藻糖溶液中浸泡3 min，通過觀察或測定形態(tài)特征、失重率、爛果率、硬度、可溶性固形物五個評價指標，研究海藻糖對草莓的保鮮效果，結果表明，30 mM的海藻糖溶液處理草莓，在室溫貯藏期間，草莓的外觀較好、硬度穩(wěn)定、腐爛率和失重率較低、可溶性固形物含量較低，具有較好保鮮作用，但未做與現有的草莓保鮮劑的對比試驗，如果結合防腐、成膜等技術保鮮效果可能更好，這有待進一步研究。