淺談涂膜劑在食品保鮮中的應(yīng)用

胡新星

摘 要 介紹涂膜技術(shù)在果蔬產(chǎn)品、水產(chǎn)品、畜產(chǎn)品等方面的具體應(yīng)用研究情況，指出我國研究人員應(yīng)從涂膜劑的性能提升以及新材料、新工藝等方面加強(qiáng)研究。

關(guān)鍵詞 涂膜劑；果蔬；水產(chǎn)；畜產(chǎn)；食品保鮮

中圖分類號：S609+.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.22.024

食品保鮮技術(shù)是世界范圍內(nèi)新興學(xué)科，在國外發(fā)展迅速。我國的食品保鮮技術(shù)較為落后，但發(fā)展勢頭迅猛。在20世紀(jì)90年代，我國各類生鮮水果、蔬菜、肉、蛋、奶等產(chǎn)品，不經(jīng)保鮮加工處理及時運(yùn)輸、銷售，在貯藏、運(yùn)輸、銷售、加工過程中造成巨大浪費(fèi)。相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，果品最大損耗率接近20%，損耗嚴(yán)重，對我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展造成巨大浪費(fèi)。隨著近幾年人們對生鮮食品保鮮意識的不斷增強(qiáng)，越來越多的科研工作者關(guān)注于各類生鮮產(chǎn)品的保鮮問題。當(dāng)前，各國采用的保鮮方法各異，但按照保鮮方式可大致分為三大類：物理法（包括真空預(yù)冷、氣調(diào)、低溫、輻照和高壓處理等）、化學(xué)法（化學(xué)消毒清洗劑和保鮮劑等）和生物法（生物殺菌劑和天然提取物保鮮等）。三類方法原理都是通過控制不同的環(huán)境條件，從而達(dá)到防止食品腐敗變質(zhì)，保證食品安全。本文通過介紹化學(xué)法中的涂膜法，探討涂膜技術(shù)在食品保鮮中的應(yīng)用。

1 涂膜技術(shù)在果蔬產(chǎn)品中的應(yīng)用

涂膜技術(shù)是果蔬采后加工、運(yùn)輸、銷售過程中的一個重要環(huán)節(jié)。其制作方式是將果膠、樹脂等具有成膜性質(zhì)的增稠劑配制成一定濃度的乳濁液或水溶液，通過對果蔬噴涂或浸泡處理，使果蔬表面形成一層不影響品質(zhì)的透明薄膜。傳統(tǒng)的涂膜保鮮方法在我國宋朝前后已有使用，即在新鮮柑橘、檸檬等水果表面涂蠟，抑制果蔬呼吸速率，達(dá)到保鮮的目的[1]。近些年來，我國在涂膜保鮮研究領(lǐng)域已有突破性進(jìn)展，涂膜保鮮劑成分的發(fā)展趨勢都是從一定毒性朝著低毒、無毒等方向發(fā)展。當(dāng)前，在蘋果、梨、檸檬、柑橘、桃等水果和番茄、青椒等蔬菜上，已大量使用低毒或無毒的涂膜保鮮劑，使我國水果、蔬菜損耗率大幅下降，提高了水果、蔬菜生產(chǎn)、銷售的利潤。發(fā)達(dá)國家在果蔬涂膜保鮮方面也有一定研究，其已針對不同的產(chǎn)品品種和種植栽培環(huán)境開發(fā)出具有特異性的系列保鮮涂膜劑。

康效寧等[2]對海南綠橙低溫貯藏的適貯溫度、貯藏方法以及1-MCP處理對海南綠橙貯藏保鮮的效果進(jìn)行了研究，采用7種不同的保鮮方式對海南綠橙進(jìn)行保鮮處理，探討保鮮處理對海南綠橙品質(zhì)的影響。該研究結(jié)果表明：5～6 ℃的低溫貯藏，對海南綠橙品質(zhì)保證效果最佳，同時輔助BD-1型涂膜劑及無紡布包裝效果更佳，貯藏天數(shù)可以達(dá)到100 d以上，商品率達(dá)100%；采用1-MCP的保鮮處理方式對海南綠橙效果并不明顯，在此貨架期期間，輔助BD-1型涂膜劑+保鮮袋，即可使貨架期延長至15 d。

El GA等[3]采用甲殼素保鮮技術(shù)，將草莓涂膜后置于3 ℃低溫環(huán)境中，21 d的腐敗率僅為11%，同時未涂膜甲殼素對照組腐敗率高達(dá)52%。我國研究人員采用甲殼素涂抹獼猴桃的試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)效果較好[4]。

Garcia MA等[5]對淀粉的成膜性能及膜的應(yīng)用研究進(jìn)行了初步的分析。研究發(fā)現(xiàn)，通過稀堿溶液對淀粉進(jìn)行改性，加入一定量的丙三醇作為塑化劑，能使淀粉溶液成膜能力顯著提高。將此溶液噴灑于新鮮草莓上，并貯藏于相對濕度 84.4%、溫度0 ℃的高濕低溫環(huán)境中，草莓的失重率、硬度及腐敗率等指標(biāo)均顯著優(yōu)于空白對照組。胡新宇等[6]研究人員以玉米淀粉為膜基質(zhì)，通過添加丙三醇及CMC-Na兩種輔助增強(qiáng)塑化劑，90 ℃烘干30 min發(fā)現(xiàn)，形成的淀粉膜有較強(qiáng)的阻濕、阻氣性，且此膜具有可食性。

郭守軍等[7]以刺槐豆膠與黃原膠復(fù)配膠為涂膜基質(zhì)，分別加入中草藥制劑丁香、大黃和艾葉及成膜助劑，配制成2種中草藥復(fù)合涂膜保鮮劑，并以枇杷為試驗(yàn)材料，研究中草藥復(fù)合涂膜保鮮劑對枇杷品質(zhì)變化的影響。結(jié)果表明：經(jīng)過涂膜后的枇杷，與對照組比較，果實(shí)的呼吸速率明顯抑制，腐爛率顯著降低，維生素C、各類有機(jī)酸及可溶性固形物等有效成分均得以保存。

李寧等[8]通過探索丁香精油抑制冬棗果實(shí)腐爛與抗病性誘導(dǎo)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)丁香精油處理能有效抑制冬棗貯藏期果實(shí)腐爛的發(fā)生，提高其苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶和過氧化物酶活性，誘導(dǎo)總酚含量的增加。經(jīng)丁香精油處理的冬棗果實(shí)在貯藏60 d后，25 ℃貨架期5 d時的腐爛指數(shù)得到明顯下降，同時保持了較高的苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、過氧化物酶活性和總酚含量，并以0.5%丁香精油處理的效果最顯著，其貯藏后貨架期的果實(shí)腐爛指數(shù)較對照下降45.5%?？梢姡∠憔鸵种瀑A藏冬棗果實(shí)的腐爛與抗病相關(guān)酶活性的升高密切相關(guān)，抗病性誘導(dǎo)是丁香精油處理抑制冬棗采后果實(shí)腐爛的重要原因之一。

2 涂膜技術(shù)在水產(chǎn)品中的應(yīng)用

隨著科技的日益發(fā)展，抗菌性涂膜劑的相關(guān)研究逐漸成為主流。在水產(chǎn)品的貯藏過程中，控制水產(chǎn)品的腐敗變質(zhì)的根本措施是控制腐敗菌生長及阻止脂肪的氧化。通過對水產(chǎn)品涂抹具有抗菌能力的保鮮劑，可以延長其貨架期。

張杰等[9]通過配制抗菌性的海藻酸鈉溶液涂膜于羅非魚片表層發(fā)現(xiàn)，此類抗菌膜具有強(qiáng)烈抑制大腸桿菌Escherichia coli、金黃色葡萄球菌Staphylococcus aureus、枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis等致病菌的作用；通過對比空白對照組發(fā)現(xiàn)，涂膜可以使羅非魚的揮發(fā)性鹽基氮值維持在較低水平，通過可改善魚片品質(zhì)。綜合考慮新鮮程度認(rèn)為，涂膜可以使羅非魚片保鮮期延長6 d以上。

周然等[10]通過研究羧甲基殼聚糖復(fù)合涂膜保鮮劑對冷藏過程中河豚魚的保鮮效果的影響，在冷藏條件下（4 ℃），對河豚魚的細(xì)菌總數(shù)、失重、硬度、彈性、回復(fù)性、咀嚼性、揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N值）、三甲胺、感官指標(biāo)等進(jìn)行了檢驗(yàn)。結(jié)果表明：與直接冷藏的對照組處理相比，羧甲基殼聚糖復(fù)合保鮮劑可以抑制河豚魚樣品中細(xì)菌生長，減少失重，以及減緩河豚魚樣品的硬度等質(zhì)構(gòu)特性及TVB-N值、三甲胺和感官指標(biāo)的變化，將冷藏條件下（4 ℃）河豚魚貨架期從4 d延長到6 d。

3 涂膜技術(shù)在畜產(chǎn)品中的應(yīng)用

肉類涂膜保鮮技術(shù)是近年來研究熱度較高的新型技術(shù)[11]，它是將具有特殊成分的保鮮劑涂抹或浸泡肉類的技術(shù)，通過在肉品的表面形成特殊成分的保護(hù)性薄膜，防止外界各類腐敗微生物的侵染，減少外界空氣與肉品的接觸，保證肉品含水量穩(wěn)定，延長肉品貨架期。當(dāng)前國內(nèi)外在肉品涂膜保鮮劑研究中，成膜材料主要為殼聚糖等多糖類物質(zhì)[12-14]，其具有營養(yǎng)價值高、成膜性能好、透過性低等特點(diǎn)。

羅愛平等[15]、潘思軼等[16]、彭雪萍等[17]、劉曉麗等[18]、馮治平等[19]研究發(fā)現(xiàn)，膠原蛋白、殼聚糖、魔芋粉、精油等材料制備的涂膜保鮮劑均對各類肉品有良好的保鮮效果。通過各項(xiàng)處理，各類肉品的pH值、過氧化物酶活力、揮發(fā)性鹽基氮、細(xì)菌總數(shù)等指標(biāo)均有明顯的抑制作用，且明顯優(yōu)于對照組。

涂膜劑在熟肉制品中同樣有一定保鮮能力。Singh A[20]等制備百里香、丁香、多香果、迷迭香和鼠尾草等5種植物精油，通過對香腸涂膜，研究植物精油對單增李斯特氏菌的抑制效果。研究發(fā)現(xiàn)，各類精油均由明顯的殺菌或抑菌作用。但是對高脂肪香腸研究發(fā)現(xiàn)，精油的抑菌效果變差。此外，過高的精油濃度并無法提高精油對單增李斯特菌的抑制能力，這可能是由于食品中的成分影響了精油的抑菌能力。

4 涂膜技術(shù)在其他產(chǎn)品中的應(yīng)用

在大米貯藏中采用生物涂膜技術(shù)，是大米加工業(yè)一次新的突破。使用大米生物涂膜劑處理的大米。能使大米在長期貯存中達(dá)到防濕、防菌、防變質(zhì)的良好效果，延長大米保鮮期。齊森等[21]通過選用殼聚糖、海藻酸鈉、雙乙酸納、L-抗壞血酸鈉制成4種不同配比的生物涂膜保鮮劑，分別對大米進(jìn)行涂膜保鮮處理，通過分別研究不同配比的生物涂膜劑對大米感官指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)、微生物指標(biāo)的影響。確定出生物涂膜配方及工藝。對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證得到，在溫度38 ℃、濕度75%的高濕環(huán)境下，使用大米乍物涂膜劑后大米的保存期達(dá)到60 d以上。普通環(huán)境下倉儲保存期可達(dá)到6個月以上。

在焙烤食品中可食性膜可作增進(jìn)培烤食品外觀的光滑層。例如小麥谷蛋白膜可取代傳統(tǒng)的雞蛋膜，它可避免由生雞蛋引起的微生物問題從而起到防止水分損失的阻隔作用[22]。利用紫膠可食性膜液對面包進(jìn)行涂膜處理可以有效地防止霉變，延長保質(zhì)期[23]。

5 展望

當(dāng)前，因涂膜劑的功能特性各異、具有不污染環(huán)境、來源廣泛、可食用等特點(diǎn)，成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。國外研究機(jī)構(gòu)主要通過各類材料學(xué)研究儀器如SEM、XRD等設(shè)備對膜性能、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究，尋找相關(guān)可替代膜材料。我國研究人員對膜材料結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研究不足，主要針對各類膜材料的應(yīng)用方向。隨著研究的不斷深入，我國研究人員將轉(zhuǎn)換研究方向，朝著膜性能提高以及探尋新材料、工藝等方向繼續(xù)探索。

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（責(zé)任編輯：敬廷桃）