肉桂醛抗菌復(fù)合保鮮劑涂膜對采后荔枝的保鮮效果

楊雅景，韓玉竹，孟 醒，汪毓瑩，李 愷，徐思琪，楊葉梅

（西南大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，重慶 402460）

荔枝是一種熱帶亞熱帶名果，滋味香甜、性溫入心，具有很高的商業(yè)價(jià)值[1]，素有“中華之珍果”的美譽(yù)。然而由于荔枝成熟于高溫高濕季節(jié)，其呼吸強(qiáng)度高、放熱量大，采收后容易發(fā)生褐變和腐敗，是最不耐貯藏的水果之一[2]。據(jù)報(bào)道，荔枝流通過程中因腐爛變質(zhì)而造成的損失約占總荔枝產(chǎn)量的20%以上[3]。

目前荔枝保鮮主要采用低溫冷藏結(jié)合藥物（殺菌劑、防腐劑）處理、硫處理結(jié)合浸酸護(hù)色等技術(shù)，雖可在一定程度上延長荔枝果實(shí)的貨架期，但污染環(huán)境而且藥劑殘留對人體健康造成了潛在威脅[4]。此外，還有熱處理、速凍、包裝等物理方法，但熱處理單獨(dú)使用的效果有限，速凍保鮮解凍后果皮更易褐變，失去天然色澤，裂果率高[5]。陸華忠等[6]研究發(fā)現(xiàn)低溫貨架和包裝都能延長荔枝貨架期，其中低溫貨架能有效降低荔枝質(zhì)量損失率、褐變指數(shù)、可溶性固形物含量等各指標(biāo)的變化速率，但低溫貯藏的荔枝在常溫下貨架壽命比未經(jīng)冷藏的鮮果短，且進(jìn)入常溫環(huán)境后褐變速率更快。唐海堯等[7]利用雙向拉伸聚丙烯薄膜袋對荔枝進(jìn)行包裝處理，發(fā)現(xiàn)在低溫環(huán)境的貯藏效果較好，但薄膜袋袋壁易積水，與水珠接觸的荔枝果皮易褐變和腐爛。呂恩利等[8]對荔枝采用不同包裝方式并進(jìn)行氣調(diào)運(yùn)輸，發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸至35 d時(shí)質(zhì)量損失率均為3%以內(nèi)，但荔枝從氣調(diào)庫移出后，迅速發(fā)生褐變，貨架期變短，且建立氣調(diào)庫成本較高，操作不便。張福星等[9]用生物保鮮液（fb313）處理荔枝果實(shí)，發(fā)現(xiàn)外殼呈鮮艷紅色可達(dá)6 d，商品保鮮可食性效果在9 d左右，貯藏超過15 d時(shí)，50%荔枝果實(shí)外殼呈褐色，未見感染病斑，但荔枝果肉開始溢汁或少量干縮并有異味，不宜食用[10]。謝建華等[11]采用魔芋多糖涂膜荔枝，取得了較好的保鮮效果，但貯藏過程中涂膜保鮮材料結(jié)晶度增大，導(dǎo)致膜破裂，引起荔枝果皮褐變。

霉菌是導(dǎo)致荔枝采后貯藏腐敗變質(zhì)的主要因素[12]。肉桂醛是從食用香料肉桂中提取的精油，對食品常見腐敗細(xì)菌和霉菌都有很強(qiáng)的殺滅作用，也有將其作為抗菌劑用于果蔬防霉保鮮的報(bào)道[13]。本實(shí)驗(yàn)旨在開發(fā)一種高效環(huán)保的抗菌復(fù)合涂膜保鮮劑，防止霉菌侵染，減緩果實(shí)呼吸速率，從而延長采后荔枝的貯藏期。通過探究肉桂醛抗菌復(fù)合保鮮劑對荔枝貯藏的保鮮效果，為荔枝貯藏保鮮的深入研究提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

荔枝品種為‘鉈提'，購于重慶市榮昌區(qū)廣順鎮(zhèn)果園，采收成熟度為8～8.5 分熟，采后2 h內(nèi)運(yùn)至西南大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院食品科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)室。挑選大小均一、無損傷和病蟲害的荔枝進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

NaOH、HCl、酚酞、3,5-二硝基水楊酸、葡萄糖、殼聚糖、玉米醇溶蛋白 成都市科龍化工試劑廠；丙三醇、吐溫-80、乙醇 重慶市川東化工有限公司；馬鈴薯葡萄糖瓊脂 杭州百思生物技術(shù)有限公司；真菌DNA提取試劑盒 廣州捷倍斯生物科技有限公司；肉桂醛上海展云化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

BSA12型電子分析天平 賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；XFH-50CA型電熱式壓力蒸汽滅菌器 浙江新豐醫(yī)療器械有限公司；BSP-100型生化培養(yǎng)箱 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；UV-5100型紫外-可見分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司；SW-CJ-2FD型潔凈工作臺 蘇凈安泰空氣技術(shù)有限公司；CX22型光學(xué)顯微鏡 奧林巴斯（中國）有限公司；90-3型雙向定時(shí)恒溫磁力攪拌器 上海滬西分析儀器廠；Centrifuge 5418型高速離心機(jī) 艾本德（中國）有限公司；LYT-330型手持α折光儀 上海淋譽(yù)貿(mào)易有限公司。

1.3 方法

1.3.1 荔枝主要致腐菌的分離與鑒定

1.3.1.1 致腐菌分離

實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到荔枝在（28.0±0.5）℃的恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)生了不同程度的霉變，為確定實(shí)驗(yàn)室荔枝的主要致腐菌，對其腐敗果皮病斑組織進(jìn)行分離。

在無菌操作臺中，用消毒好的剪刀削去病斑果皮及外層組織，再用消毒過的鑷子挑取病斑組織用體積分?jǐn)?shù)1%次氯酸鈉溶液浸泡1 min，然后用無菌水清洗3 次，置于無菌的濾紙上晾干，再移入馬鈴薯葡萄糖瓊脂（potato dextrose agar，PDA）平板培養(yǎng)基上，25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72 h后，在顯微鏡下觀察致腐菌的生長情況。

1.3.1.2 侵染回接及鑒定

選取無病蟲害的荔枝果實(shí)，經(jīng)體積分?jǐn)?shù)75%乙醇溶液表面消毒，用直徑1 mm的滅菌針在果實(shí)表面等距離刺深度3 mm的孔4 個(gè)，移取孢子濃度為1×106個(gè)/mL的純菌懸浮液20 μL接入孔內(nèi)，用9 cm×13 cm×0.04 mm聚乙烯（polyethylene，PE）袋單果包裝，10 個(gè)重復(fù)，置于（28.0±0.5）℃下培養(yǎng)誘導(dǎo)腐敗變質(zhì)，觀察病癥，并與貯藏期荔枝腐敗癥狀相比較。以打孔后注入無菌水但未回接病菌的荔枝果實(shí)作對照。

形態(tài)學(xué)鑒定：致腐菌經(jīng)分離純化后，首先用肉眼觀察菌落生長狀態(tài)，然后在潔凈的載玻片中央滴加一滴無菌水，用接種針挑取菌落體少許，置于載玻片的液滴上，用解剖針將其均勻攤開，加蓋玻片，用顯微鏡觀察菌絲、孢子等特征。

ITS序列鑒定：用接種針挑取病原菌純菌落少許，接種到PDA液體培養(yǎng)基中，在28 ℃、160 r/min的恒溫振蕩器中培養(yǎng)48 h，于無菌操作間過濾得菌絲，液氮研磨，用真菌DNA提取試劑盒提取純化DNA。利用真菌rDNA的ITS序列通用引物ITS1（TCCGTAGGTGAACCTGCGC）、ITS4（TCCTCCGCTTATTGATATGC）對真菌DNA進(jìn)行聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerae chain reaction，PCR）擴(kuò)增。取3 μL PCR產(chǎn)物進(jìn)行質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%瓊脂糖凝膠電泳，經(jīng)溴化乙錠染色，用全自動凝膠成像分析儀成像分析。PCR產(chǎn)物送金唯智生物科技有限公司測序，測序結(jié)果通過BLAST程序與GenBank中核酸數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。

1.3.2 肉桂醛對荔枝保鮮效果影響的實(shí)驗(yàn)

分別以體積分?jǐn)?shù)1%吐溫-80稀釋制成的0（對照）、50、100、500、1 000、5 000 mg/L質(zhì)量濃度的肉桂醛溶液涂抹荔枝，室溫下自然風(fēng)干后放置（28.0±0.5）℃、相對濕度90%～95%的恒溫培養(yǎng)箱中貯藏，8 d后對分別取樣檢測荔枝的商品果率和腐爛指數(shù)。

1.3.3 涂膜保鮮劑各組分不同添加量對荔枝保鮮效果影響的單因素試驗(yàn)

殼聚糖復(fù)合保鮮液的配制：以體積分?jǐn)?shù)1%的乙酸溶液為溶劑，將不同質(zhì)量的殼聚糖恒溫磁力攪拌1 min溶解后，依次加入不同質(zhì)量的玉米醇溶蛋白、甘油、肉桂醛后，繼續(xù)磁力攪拌20 min，制成殼聚糖復(fù)合保鮮液。每100 mL溶劑中，設(shè)殼聚糖的添加量分別為0.2、0.6、1.0、1.4、1.8 g，玉米醇溶蛋白的添加量分別為0.2、0.6、1.0、1.4、1.8 g，甘油的添加量分別為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g。每1 L溶劑中，設(shè)肉桂醛的添加量分別為0、50、100、500、1 000 mg。

變量組中殼聚糖的添加量為1.0 g/100 mL、玉米醇溶蛋白的添加量為1.0 g/100 mL，甘油的添加量為0.6 g/100 mL，肉桂醛的添加量為500 mg/L。

選取大小均一、無病蟲害的荔枝果實(shí)，并隨機(jī)分組，將荔枝在各組保鮮液中浸泡5 min，取出于室溫下自然風(fēng)干，然后裝入14 cm×12 cm×0.06 mm PE自封袋中，每袋裝5 個(gè)果為一個(gè)重復(fù)，每個(gè)處理6 個(gè)重復(fù)。放入（28.0±0.5）℃、相對濕度90%～95%的恒溫培養(yǎng)箱中貯藏，8 d后對相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測定。

1.3.4 抗菌復(fù)合保鮮劑配方優(yōu)化

設(shè)置殼聚糖、玉米醇溶蛋白、甘油以及肉桂醛質(zhì)量濃度4 個(gè)因素，每個(gè)因素3 水平的正交試驗(yàn)。以質(zhì)量損失率、可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)和VC含量評定果實(shí)貯藏效果，確定保鮮劑最佳配方。正交試驗(yàn)的因素和水平設(shè)計(jì)見表1。處理和貯藏方法同1.3.3節(jié)，每隔2 d對荔枝相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測定。得到最優(yōu)配方后，進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，即比較最優(yōu)條件和正交試驗(yàn)的9 個(gè)實(shí)驗(yàn)組的貯藏效果。

表1 L9（43）正交試驗(yàn)因素及水平Table 1 Coded levels and corresponding acutual levels of independent variables used for L9 (43) orthogonal array design

1.3.5 最佳配方保鮮效果驗(yàn)證

按最佳配方配制復(fù)合保鮮劑，并用1.3.3節(jié)方法處理保鮮荔枝，以荔枝果實(shí)不經(jīng)復(fù)合保鮮劑處理作為對照組（CK），采用同樣的包裝方式和貯藏條件，貯藏至8 d時(shí)測定荔枝果實(shí)商品果率以及腐爛指數(shù)。

1.3.6 指標(biāo)測定

1.3.6.1 商品果率的測定

荔枝果皮霉斑直徑大于10 mm或果皮褐變面積超過果皮的1/2，均可以認(rèn)為該荔枝已失去其商業(yè)價(jià)值[14]。商品果率按式（1）計(jì)算。

1.3.6.2 腐爛指數(shù)的測定

腐爛指數(shù)參照張潤光等[15]的方法進(jìn)行測定。腐爛級別評定標(biāo)準(zhǔn)：0級，表面無腐爛；1級，腐爛斑面積小于表面積的2.5%；2級，腐爛斑面積占表面積的2.6%～55.0%；3級，腐爛斑面積占表面積的5.1%～7.5%；4級，腐爛斑面積占表面積的7.6%～10.0%；5級，腐爛斑面積大于表面積的10.0%。腐爛指數(shù)按式（2）計(jì)算。

1.3.6.3 質(zhì)量損失率的測定

采用電子天平分別測出其貯藏前和貯藏后的質(zhì)量，質(zhì)量損失率計(jì)算按公式（3）。

1.3.6.4 總可溶性固形物、還原糖、可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)和VC含量的測定

果實(shí)總可溶性固形物（total soluble solid，TSS）質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定：分別從每組荔枝中隨機(jī)選取3 個(gè)荔枝，并取果肉10 g，用研缽研碎，然后在低溫高速離心機(jī)中15 000 r/min離心10 min，取上清液采用阿貝折光儀測定。

還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定采用3,5-二硝基水楊酸比色法[16]。

可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定采用酸堿滴定法[15]。

VC含量的測定采用紫外分光光度法[17]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 22.2軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和Duncan's多重比較分析，采用Origin Pro 7.5軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 荔枝主要致腐菌的分離與鑒定

荔枝在貯藏期間容易受到致腐菌的侵染，與無病果（圖1A）相比，發(fā)病初期果皮褐變，表面產(chǎn)生白色病斑（圖1B），后期病斑表面產(chǎn)生大量黑色霉?fàn)钗?，果皮軟化（圖1C），果實(shí)內(nèi)部失水腐爛變色（圖1D），有酸敗腐爛味。經(jīng)對荔枝貯藏期間主要致腐菌分離純化，獲得優(yōu)勢致腐菌1 株，命名為LZF1。

圖1 荔枝貯藏期間果實(shí)外部霉變和內(nèi)部性狀Fig. 1 External lesions and internal characteristics of litchi fruit during storage

依據(jù)科赫法則，采用刺傷接種法將分離純化的菌株回接到健康荔枝果實(shí)上，致腐菌侵染的果實(shí)霉變癥狀與原霉?fàn)€果一致，將病斑上的致腐菌再次分離，可再次獲得該菌株。圖2為LZF1形態(tài)學(xué)檢測結(jié)果，PDA培養(yǎng)基上菌落為淡黃色，呈倒鍋底形，向斜上方生長，疏松，細(xì)絨狀，菌背為米黃色，菌落直徑5.9～6.3 cm（3 d）。顯微鏡下假根明顯，匍匐菌絲弓狀彎曲，孢子囊橢圓形，直徑為65～66 μm，孢子形狀不對稱、近球形，灰色，大小為（5.5～5.6）×（9.5～10）μm。

進(jìn)一步對致腐菌ITS序列分析，菌株的ITS序列與GenBank中的5 條Rhizopus stolonifer.（KY864343.1、MG865992.1、JN938904.1、DQ273817.1、KC412868.1）序列的相似性均為99%。菌株的ITS序列為caatgattccctagt aacggcgagtgaagaggaaagagctcaaagttggaacctgtttggcctagctaaac aggattgtaaactgtagaagtgttttccaggcaatccgagttaataagtcctttggaac agggcatcatagagggtgagaatcccgtctttgattcgagatattttgtcttttgcgata cactttcaaagagtcaggttgtttgggaatgcagcctaaattgggtggtaaatctcacc taaaggtaaatattggcgagaaaccgatagcgaacaagtaccgtgagggaaagatg aaaagaactttgaaaagagagttaaacagtatgtgaaattgttaaaagggaaccgtttg gagacagactggcttgtctgtaatcaatctaggtttcgtgcctggatgcacttgcagac tatttgcctgccaacgacaattttttttgagtgtaaaaactattggaaatgtggccaatatt tatttattggtgttatagtcctttagaaaataccttgaattggattgaggaacgcagcgaa tgcttctcttttgaggcaaagtcttttattgggatttacggatcagactgtggcattgtcac aagacttgaagtttaaacctatttttgaacttttattcgcttaggttgttggcttaatgactct aaatgacccgtc。使用MEGA-X軟件計(jì)算序列相似性，選用Neighbor-Joining方法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，結(jié)果見圖3。綜合形態(tài)學(xué)特征和ITS序列分析，判定該致腐菌為根霉屬的黑根霉（Rhizopus stolonifer）。

圖2 荔枝貯藏期間致腐菌形態(tài)特征Fig. 2 Morphological characteristics of major pathogen causing diseases during storage of litchi fruit

圖3 荔枝致腐菌LZF1的系統(tǒng)發(fā)育樹Fig. 3 Phylogenetic tree of pathogen LZF1 based on ITS sequences

2.2 肉桂醛處理對荔枝保鮮效果的影響

圖4 不同肉桂醛質(zhì)量濃度對荔枝貯藏期間商品果率（A）和腐爛指數(shù)（B）的影響Fig. 4 Effects of different concentrations of cinnamaldehyde on marketable fruit percentage (A) and decay index (B) of litchi fruit during storage

由圖4A可以看出，低質(zhì)量濃度（10、50 mg/L）肉桂醛處理組荔枝與對照相比，商品果率之間無顯著性差異（P＞0.05）。隨著肉桂醛質(zhì)量濃度增加，荔枝的商品果率提高。肉桂醛質(zhì)量濃度為100 mg/L時(shí)，荔枝的商品果率（42%）顯著高于對照組；質(zhì)量濃度為500 mg/L時(shí)，商品果率提高到80%，但與肉桂醛1 000 mg/L（81.7%）和5 000 mg/L（83.3%）處理組之間沒有顯著差異（P＞0.05）。

由圖4B可知，不同質(zhì)量濃度的肉桂醛菌可顯著降低荔枝貯藏期的腐爛指數(shù)（P＜0.05）。荔枝腐爛指數(shù)隨著肉桂醛質(zhì)量濃度的增加而降低，質(zhì)量濃度500 mg/L時(shí)，荔枝腐爛指數(shù)降低到0.23，與1 000、5 000 mg/L肉桂醛處理組之間沒有顯著差異（P＞0.05）。綜合商品果率和腐爛指數(shù)，肉桂醛質(zhì)量濃度500 mg/L可考慮作為后續(xù)抗菌復(fù)合保鮮膜組分正交優(yōu)化的中心試驗(yàn)點(diǎn)。

2.3 抗菌復(fù)合保鮮劑各組分的單因素試驗(yàn)結(jié)果

以果實(shí)TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)和質(zhì)量損失率為指標(biāo)，評價(jià)復(fù)合保鮮劑的4 個(gè)組分（殼聚糖、玉米醇溶蛋白、甘油、肉桂醛）的添加量對荔枝貯期品質(zhì)的影響。殼聚糖和玉米醇溶蛋白具有良好的成膜性，甘油可作為膜的增塑劑。TSS包括可溶性的糖、有機(jī)酸、抗壞血酸等營養(yǎng)物質(zhì)，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)與荔枝的營養(yǎng)價(jià)值呈正相關(guān)。果實(shí)質(zhì)量損失是因?yàn)楹粑⒄舭l(fā)等作用導(dǎo)致果實(shí)水分損失而呈萎蔫、軟的形態(tài)，從而對荔枝的外觀以及營養(yǎng)成分都造成較為嚴(yán)重的影響，質(zhì)量損失率是反映果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[14]。

由圖5A可知，殼聚糖添加量對荔枝果實(shí)的TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化有顯著影響（P＜0.05）。隨著殼聚糖質(zhì)量濃度增加，果實(shí)的TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)整體呈現(xiàn)上升趨勢，質(zhì)量損失率逐漸下降，當(dāng)殼聚糖質(zhì)量濃度達(dá)到1.8 g/100 mL時(shí)，其TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為17.8%，但與1.4 g/100 mL殼聚糖處理組差異不顯著（P＞0.05）。殼聚糖質(zhì)量濃度對荔枝果實(shí)的質(zhì)量損失率變化有顯著影響（P＜0.05），殼聚糖質(zhì)量濃度為1.4 g/100 mL時(shí)，質(zhì)量損失率最低，為2.33%，且與1.8 g/100 mL殼聚糖處理組相比差異不顯著（P＞0.05）。綜合此結(jié)果，在后期的正交優(yōu)化試驗(yàn)中選擇殼聚糖的質(zhì)量濃度為1.4 g/100 mL。

圖5 保鮮劑處理后荔枝果實(shí)TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)及質(zhì)量損失率的變化Fig. 5 Variation in TSS content and mass loss percentage of litchi fruit treated with preservatives

從圖5B可以看出，玉米醇溶蛋白對果實(shí)貯藏期的TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量損失率有顯著影響（P＜0.05）。隨著玉米醇溶蛋白質(zhì)量濃度增加，TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)先增加后降低，質(zhì)量損失率先降低后增加，質(zhì)量濃度為1.4 g/100 mL時(shí)，果實(shí)的TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，質(zhì)量損失率最低（2.56%），表明高質(zhì)量濃度的玉米醇溶蛋白并不適于荔枝果實(shí)的保鮮。選擇1.4 g/100 mL為玉米醇溶蛋白質(zhì)量濃度，作為后期正交優(yōu)化試驗(yàn)的范圍。

由圖5C可知，甘油的添加量顯著影響果實(shí)貯藏期間TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)和質(zhì)量損失率（P＜0.05）。當(dāng)甘油質(zhì)量濃度為0.8 g/100 mL時(shí)，果實(shí)的TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高（17.83%），質(zhì)量損失率最低（2.55%）。說明此質(zhì)量濃度甘油可有效維持荔枝果實(shí)TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)、減緩荔枝果實(shí)的失水作用。所以選擇甘油質(zhì)量濃度0.8 g/100 mL作為后期正交試驗(yàn)的中心點(diǎn)。

由圖5D可知，肉桂醛的添加可明顯降低荔枝果實(shí)的質(zhì)量損失率，維持果實(shí)的TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)，延緩果實(shí)的腐爛變軟。肉桂醛質(zhì)量濃度為500 mg/L時(shí)，荔枝果實(shí)的TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，質(zhì)量損失率最低，結(jié)合2.2節(jié)肉桂醛對商品果率和腐爛指數(shù)的數(shù)據(jù)，所以后期正交試驗(yàn)中選擇肉桂醛質(zhì)量濃度為500 mg/L。

2.4 抗菌復(fù)合保鮮劑配方正交試驗(yàn)結(jié)果

由圖6A可知，不同處理下荔枝的質(zhì)量損失率隨著貯藏時(shí)間的延長而增加，貯藏8 d時(shí)，A3B3C2D1的質(zhì)量損失率最高，A2B3C1D2處理下的質(zhì)量損失率最低，為2.216%。貯藏4 d后，不同處理組間出現(xiàn)明顯差異。

由圖6B可知，荔枝果實(shí)的還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在貯藏的前2 d呈現(xiàn)下降趨勢，這是因?yàn)槔笾υ诔墒爝^程中還原糖不斷被消耗。貯藏2～4 d，還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)整體呈現(xiàn)上升趨勢，一方面可能是因?yàn)殡S著荔枝的成熟，果肉內(nèi)的淀粉等物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為還原糖用于果實(shí)的呼吸等作用；另外一方面是因?yàn)槔笾Φ氖饔脤?dǎo)致荔枝果肉還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加。4 d后，各處理組還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)整體呈現(xiàn)下降趨勢。貯藏8 d后，A2B2C3D1組的還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，與其他8 組相比差異明顯。

由圖6C可以看出，各組荔枝果肉在貯藏的前2 d，可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均下降，這是因?yàn)槔笾麑?shí)不斷衰老，通過消耗可滴定酸以維持自身的新陳代謝作用。貯藏2～4 d，除了A1B1C1D1組和A1B2C2D2組，其他處理組的可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均增加，可能因?yàn)槔笾Σ粩嗍?，?dǎo)致可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升；貯藏2～4 d，荔枝果實(shí)可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降。隨著荔枝內(nèi)部的腐敗變質(zhì)，或者荔枝進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇等，荔枝從貯藏第6天起可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)開始緩慢上升。其中A3B3C2D1組的可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)一直處于較高的水平。

由圖6D可知，在貯藏的前4 d所有處理組VC含量均呈下降趨勢，4～6 d貯藏期間，A2B1C2D3、A3B2C1D3和A2B3C1D2處理組VC含量下降緩慢，可能是由于這些處理起到了較好的保鮮作用，減緩了荔枝果實(shí)中VC的消耗。

圖6 不同保鮮劑處理對荔枝貯期果實(shí)質(zhì)量損失率（A）、還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)（B）、可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)（C）和VC含量（D）的影響Fig. 6 Effects of preservative treatments on mass loss percentage (A),reducing sugar content (B), titratable acid content (C) and vitamin C content (D) of litchi fruit during storage

2.5 貯藏結(jié)束時(shí)各正交試驗(yàn)組分析結(jié)果

由表2可知，4 種組分均可影響荔枝保藏期間的質(zhì)量損失率、還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)和VC含量。根據(jù)極差可以得出決定因素的主次水平，根據(jù)平均值可以得到最優(yōu)水平，因此可以由表2得出影響荔枝貯藏期間影響各品質(zhì)指標(biāo)的因素主次及最優(yōu)水平，具體見表3。肉桂醛對荔枝保鮮期間還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響最明顯（極差R＝2.403），殼聚糖是影響荔枝保藏期間質(zhì)量損失率和可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化的最主要因素；而玉米醇溶蛋白是影響荔枝保藏期間VC含量的主要的因素，其次是殼聚糖。根據(jù)綜合平衡法最佳配比條件為A2B3C1D3，即殼聚糖質(zhì)量濃度1.2 g/100 mL、玉米醇溶蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.6 g/100 mL、甘油質(zhì)量濃度0.7 g/100 mL、肉桂醛質(zhì)量濃度750 mg/L（表3）。

表2 貯藏8 d后測定各處理組荔枝品質(zhì)的正交試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Orthogonal array design with quality attributes of litchi fruit after 8 days of storage

表3 影響荔枝保鮮效果的因素主次順序與優(yōu)水平Table 3 Decreasing order of importance of various components in affecting litchi quality preservation and their optimal levels

2.6 最優(yōu)抗菌復(fù)合保鮮劑涂膜對采后荔枝保鮮效果的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果

按2.5節(jié)確定的抗菌復(fù)合保鮮劑的最優(yōu)配比，取3 份樣品進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，由表4可知，在最優(yōu)工藝條件為A2B3C1D3時(shí)，荔枝的質(zhì)量損失率、還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、VC含量分別為2.3%、22.123%、0.292 4%和11.009 mg/100 g，貯藏品質(zhì)要優(yōu)于以上9 組。

2.7 抗菌復(fù)合保鮮劑處理對荔枝貯藏期間果實(shí)腐爛指數(shù)和商品果率的影響

表4 復(fù)合保鮮劑處理組荔枝貯藏期間果實(shí)腐爛指數(shù)Table 4 Variation in decay index of litchi fruit treated with the optimized preservative coating during storage

由表4可看出，由A2B3C1D3保鮮劑處理的荔枝果實(shí)貯藏期間的腐爛指數(shù)始終低于CK組，貯藏8 d后僅為0.16，與CK組差異顯著（P＜0.05）。由表5可以看出，貯藏期間保鮮劑處理的荔枝果實(shí)商品果率一直保持很高，貯藏8 d時(shí)，保鮮劑處理組的商品果率高達(dá)92.3%，顯著高于CK組（P＜0.05）。

表5 復(fù)合保鮮劑處理荔枝貯藏期間果實(shí)商品果率Table 5 Variation in marketable fruit percentage of lichi treated with the optimized preservative coating during storage

3 討 論

涂抹保鮮技術(shù)在國內(nèi)外果蔬貯藏領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。尋找綠色天然、高效無毒的涂膜保鮮劑是涂膜保鮮技術(shù)的關(guān)鍵。殼聚糖是目前廣泛選用的成膜劑，因具有良好的通透性、阻水性，且來源廣泛[18-19]，已被廣泛應(yīng)用于蘋果[20]、葡萄[21]、獼猴桃[22]、香梨[23]、杏鮑菇[24]等果蔬的涂抹保鮮。但是由于其不耐熱和高壓以及受環(huán)境因素影響較大，故保鮮效果不是很理想[25]。在復(fù)合保鮮液中添加天然抗菌活性物質(zhì)以達(dá)到抗菌協(xié)同作用也受到關(guān)注，植物精油由于優(yōu)良的抗菌性及抗氧化性而備受青睞[26]。肉桂醛是從食用香料肉桂中提取的精油，對人體無毒，對微生物的繁殖能起到較強(qiáng)的抑制作用[27]?，F(xiàn)美國、日本已研究開發(fā)將肉桂醛應(yīng)用于食品添加劑中[28]，同時(shí)肉桂醛也是美國食品和藥物管理局和我國認(rèn)可的食品風(fēng)味添加劑[29-30]。果實(shí)內(nèi)部品質(zhì)的變化一方面是由于外部致腐菌的作用引起果實(shí)變質(zhì)；另一方面是由于果實(shí)內(nèi)部的呼吸、代謝作用使得果實(shí)的營養(yǎng)物質(zhì)被消耗，加速了果實(shí)的衰老變質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)以殼聚糖、玉米醇溶蛋白以及甘油為主要成膜劑，以肉桂醛為天然抗菌劑制備肉桂醛抗菌復(fù)合保鮮劑，其成分天然無毒、各組分之間功能互補(bǔ)，能夠發(fā)揮出優(yōu)良的保鮮作用，對荔枝貯藏期間的保鮮具有顯著促進(jìn)作用。

荔枝成熟于高溫高濕的夏季，病原菌數(shù)量多、活性強(qiáng)，加之荔枝果實(shí)甜度高、營養(yǎng)豐富，極易被病原菌侵染。大量研究表明，荔枝腐爛的最直接原因就是致腐霉菌的侵染[31]。本實(shí)驗(yàn)在（28.0±0.5）℃、相對濕度90%～95%貯藏條件下，對發(fā)生腐敗荔枝的致腐菌進(jìn)行了分離培養(yǎng)，通過形態(tài)學(xué)及ITS序列鑒定，確定其為黑根霉（Rhizopus stolonifer），是荔枝主要腐敗的致腐菌之一。肉桂精油對Geotrichum citri-aurantii[32]、Venturia inaequalis[33]、Aspergillus funigatus[34]等多種常見水果病原真菌具有很好的抑菌活性。本實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，一定質(zhì)量濃度肉桂醛處理可有效降低荔枝貯藏期間霉變、褐變和腐爛，配合殼聚糖復(fù)合保鮮液使用，可明顯提高荔枝保鮮效果。荔枝屬于高糖類水果，其含糖量的變化可以有效地反映荔枝內(nèi)部品質(zhì)的變化情況，正交試驗(yàn)因素分析發(fā)現(xiàn)肉桂醛是影響果實(shí)還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化的最主要因素，是因?yàn)槿夤鹑┳鳛樘烊换钚钥咕镔|(zhì)能有效防止荔枝果實(shí)被致腐菌等侵染，抑制微生物的生長，從而減少果實(shí)腐爛、變質(zhì)等現(xiàn)象。馬中蘇等[26]分析可能是因?yàn)樘砑拥娜夤鹑┦沟脧?fù)合保鮮劑內(nèi)部膜的相互作用力增強(qiáng)，從而對果實(shí)的保鮮作用增強(qiáng)。在探究肉桂醛抗菌復(fù)合保鮮劑對荔枝的保鮮作用中，采用的貯藏溫度為28 ℃，但考慮到荔枝實(shí)際的運(yùn)輸（冷鏈運(yùn)輸）、保藏、銷售中沒有如此長時(shí)間的高溫，所以在實(shí)際的應(yīng)用會得到比實(shí)驗(yàn)結(jié)果更理想的保鮮效果。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著殼聚糖質(zhì)量濃度的增加，TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)處在較高水平。殼聚糖在一定程度上能阻止果實(shí)直接與空氣接觸，減緩周圍環(huán)境中氧氣的進(jìn)入，從而在果實(shí)內(nèi)部形成一種低O2高CO2的環(huán)境，降低果實(shí)的呼吸作用，減慢果實(shí)內(nèi)部物質(zhì)的消耗和腐敗變質(zhì)。但質(zhì)量濃度過低其阻隔空氣和抑菌的效果不理想，對荔枝的保鮮作用不明顯，殼聚糖質(zhì)量濃度過高形成的膜太厚，導(dǎo)致果實(shí)內(nèi)部O2不足而發(fā)生無氧呼吸、產(chǎn)生乙醇等物質(zhì)，加快了荔枝的變質(zhì)，從而影響了荔枝的品質(zhì)和口感。汪東風(fēng)等[35]研究發(fā)現(xiàn)以含質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%殼聚糖的復(fù)合膜低溫處理采后藍(lán)莓，可提高其硬度以及超氧化物歧化酶活性，延長采后藍(lán)莓貯藏期。熊衛(wèi)東等[36]以殼聚糖為主要原料制成復(fù)合膜，用于青椒保鮮實(shí)驗(yàn)，得出最佳工藝條件為：殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%、pH 5.6、溶菌酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.07%，此條件下青椒保存期大大延長。對于殼聚糖保鮮的機(jī)理，劉崢顥等[37]研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖對荔枝顯著的保鮮作用可能是由于高濃度低分子質(zhì)量的殼聚糖分子中羥基、氨基可與水分子相互作用，從而具有很高的持水性和保濕性，阻礙果蔬中水分的蒸騰作用，減少水分散失，降低質(zhì)量損失率。

抗菌復(fù)合保鮮液組分正交優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果顯示，4 個(gè)組分均可顯著影響果實(shí)質(zhì)量損失率，其中殼聚糖是影響果實(shí)質(zhì)量損失率最主要因素，說明了殼聚糖良好的成膜性使得形成的抗菌復(fù)合保鮮劑可以有效抑制果實(shí)的失水作用。所以利用殼聚糖良好的成膜性以及添加高效抑菌劑制成的復(fù)合保鮮劑是果蔬保鮮的必然趨勢。

在探究不同質(zhì)量濃度玉米醇溶蛋白對荔枝保鮮的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，高質(zhì)量濃度的玉米醇溶蛋白不適合荔枝的保鮮，可能是因?yàn)檫^高質(zhì)量濃度的玉米醇溶蛋白在水中沒有良好的溶解性，從而導(dǎo)致復(fù)合保鮮劑成膜性能下降，影響荔枝的保鮮效果。陳桂蕓等[38]認(rèn)為玉米醇溶蛋白濃度過高時(shí)，在殼聚糖鏈段間分布呈現(xiàn)不均勻性，導(dǎo)致保鮮劑內(nèi)部的作用力不均一從而影響了保鮮作用。甘油作為殼聚糖復(fù)合保鮮液中的增塑劑和疏水劑，常添加到多糖和蛋白質(zhì)組合成復(fù)合保鮮劑，提高成膜劑的阻水性[39]。但較高質(zhì)量濃度甘油的添加對荔枝保鮮效果并不好，可能是因?yàn)檫^高質(zhì)量濃度的甘油中含有大量的憎水基團(tuán)，其作用到保鮮劑內(nèi)部的表層，會使之微觀結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)分離，影響了復(fù)合膜的致密結(jié)構(gòu)，從而減弱了對荔枝的保鮮作用。

綜上可知，引起實(shí)驗(yàn)室荔枝腐敗的主要致腐菌為黑根霉。肉桂醛抗菌復(fù)合保鮮劑能顯著提高商品果率、降低腐爛指數(shù)、改善營養(yǎng)品質(zhì)、有效提高荔枝貯藏性能。對采后荔枝保鮮效果最好的復(fù)合保鮮劑配方為殼聚糖質(zhì)量濃度1.2 g/100 mL、玉米醇溶蛋白質(zhì)量濃度1.6 g/100 mL、甘油質(zhì)量濃度0.7 g/100 mL、肉桂醛質(zhì)量濃度750 mg/L。