肉桂油復(fù)合涂膜對鮮切菠蘿蜜果苞貯藏期間品質(zhì)的影響

齊紅蓉 - 田建文 - 張彥軍 -徐 飛 朱科學(xué) - 譚樂和 -

(1. 寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院，海南 萬寧 571533；3. 寧夏農(nóng)林科學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

菠蘿蜜(ArtocarpusheterophyllusLam.)屬?？撇ぬ}蜜屬常綠喬木，又稱木菠蘿、樹菠蘿、牛肚子果，果皮黃綠色，外表有許多圓錐體凸起，有乳白色膠體，素有“熱帶珍果”的美稱[1]。菠蘿蜜果肉芳香可口、香味濃郁、營養(yǎng)豐富，并具有降血壓、抗衰老、利尿、促進(jìn)傷口愈合等功效[2-3]。該果實以鮮食為主，也可加工成果酒、果醬、冰激凌等商品，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

菠蘿蜜果實采后呼吸旺盛，含糖量高，耐貯性差，常溫貯藏時間僅2～3 d，因而經(jīng)常出現(xiàn)“旺季爛，淡季斷”的現(xiàn)象，嚴(yán)重制約其生產(chǎn)、銷售[4]。近年來，國內(nèi)外相繼開展了鮮切菠蘿蜜果苞保鮮技術(shù)研究。目前，菠蘿蜜常用的保鮮方法有可食性涂膜保鮮和氣調(diào)保鮮[5]等。其中涂膜保鮮簡單易行，可有效抑制果蔬水分的散失、微生物的侵染以及呼吸作用，從而起到延緩變質(zhì)、延長貨架期作用。涂膜保鮮中天然多糖因其安全性、天然性和可降解性而成為近年研究熱點，其中殼聚糖、海藻酸鈉、木薯淀粉等是常用的多糖類涂膜保鮮劑[6]。姜秋煥等[7]用殼聚糖涂膜處理后有效減少了菠蘿蜜果實營養(yǎng)成分的損失。吳夢君等[8]研究了木薯淀粉/殼聚糖可食共混膜對草莓具有較好的保鮮效果。Noshirvani等[9]研究發(fā)現(xiàn)肉桂油能提高羧甲基纖維素—殼聚糖膜的抗菌性和機(jī)械性能，可用于食品保藏。Istúriz-Zapata等[10]應(yīng)用殼聚糖與肉桂精油組成的納米結(jié)構(gòu)涂層對冷藏黃瓜進(jìn)行保鮮，發(fā)現(xiàn)含有殼聚糖涂層的黃瓜果實葉綠色含量較高，有效抑制真菌，且毒素較低。多糖涂膜保鮮劑生物降解性、氣體阻隔性雖好，但由于其親水特性隨著貯藏時間的延長而增加導(dǎo)致其阻隔性降低，影響其機(jī)械性能和透氣性[11]。共混制備復(fù)合涂膜劑是降低其親水性的方法之一，肉桂油抗菌性好且具有緩釋性和釋放性，可提高復(fù)合涂膜劑的機(jī)械性能，降低果實的水蒸氣透過率，從而抑制致病菌的生長和延長食品貯藏期。但殼聚糖、木薯淀粉、肉桂油復(fù)合保鮮劑在鮮切菠蘿蜜果苞的保鮮效果研究尚未見報道。研究擬以殼聚糖、木薯淀粉及其兩者與肉桂油涂膜保鮮鮮切菠蘿蜜果苞，以菠蘿蜜果苞的理化品質(zhì)為指標(biāo)，分析其可食性復(fù)合保鮮膜對菠蘿蜜的保鮮效果，以期為菠蘿蜜果肉保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

菠蘿蜜：品種為Malaysia1(馬來西亞1號)，海南省萬寧市興??；

殼聚糖、木薯淀粉：食品級，上海楓未實業(yè)有限公司；

乙酸：食品級，西隴化工股份有限公司；

肉桂油、吐溫60：食品級，上海源葉生物有限公司；

其他均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

色差分析儀：Xrite-SP62型，美國Xrite公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA.XT Plus型，英國Stable Micro Systems公司；

高壓滅菌鍋：GR85DA型，致微儀器有限公司；

超凈工作臺：SW-CY-2F型，蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；

冰箱：BC-93TMPF型，青島海爾股份有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 成膜液的制備 根據(jù)前期預(yù)試驗發(fā)現(xiàn)添加乙酸有利于殼聚糖溶解，制備殼聚糖+木薯淀粉成膜液(CN+CS)時添加吐溫60能起到較好的乳化作用，而且二者對菠蘿蜜果苞保鮮效果的影響不顯著。成膜劑的制備根據(jù)田春美等[12]的方法修改如下：

(1) 殼聚糖膜液(CN)：準(zhǔn)確稱取20 g殼聚糖，溶于1%乙酸溶液，制成2%殼聚糖溶液，置于水浴鍋加熱，不斷攪拌，直至完全溶解，冷卻至室溫備用。

(2) 木薯淀粉膜液(CS)：準(zhǔn)確稱取木薯淀粉20 g，加入1 000 mL蒸餾水混合，放置在60 ℃的水浴中直至完全溶解。

(3) 殼聚糖+木薯淀粉成膜液(CN+CS)的制備：按照1.2.1(1)、(2)制成2%殼聚糖膜液(CN)和2%木薯淀粉膜液(CS)，以體積比1∶1混合后，均質(zhì)5 min，得殼聚糖+木薯淀粉成膜劑(CN+CS)。

(4) 肉桂油復(fù)合成膜液(CN+CS+CO)的制備：取殼聚糖+木薯淀粉成膜劑(CN+CS)添加0.5%肉桂油，再加入0.2%吐溫60，均質(zhì)30 min，得肉桂油復(fù)合成膜劑(CN+CS+CO)。

1.2.2 處理方法 參照Vargas-Torres等[13]的方法選取黃棕色的菠蘿蜜在最佳成熟期運回實驗室，用50 mg/L的氯化水漂洗5 min，待其干燥后，于15 ℃環(huán)境下沿主軸切開取果苞，去除果莖。按每1 000 mL涂膜液處理15個無損傷菠蘿蜜果苞的比例，將果苞置于1.2.1中制備的4種涂膜劑中浸泡180 s，以相同比例清水浸泡180 s的作為對照組(CK)，晾干后放入聚乙烯盒中，每盒8個，在溫度(4±1) ℃，相對濕度75%～95%的條件下貯藏，每3 d取樣進(jìn)行指標(biāo)測定。

1.2.3 測定指標(biāo)與方法

(1) 感官評定：建立一個從事菠蘿蜜相關(guān)研究的感官評定小組，男、女各15名，從色澤、口感、風(fēng)味、外觀形態(tài)4個方面進(jìn)行評分[14]。評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 鮮切菠蘿蜜果苞感官品質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory quality evaluation criteria of freshiy cut jackfruit

(2) 失水率：對不同貯藏時間果苞的水分含量進(jìn)行測定，按式(1)計算失水率。

(1)

式中：

aw1——貯藏前水分含量，%；

aw2——貯藏后水分含量，%。

(3) 色澤：使用色差儀進(jìn)行測定，按式(2)計算色差值，色差值越小越好[15]。

(2)

式中：

ΔE——色差值；

本文通過Eviews 6.0軟件，采用普通最小二乘法基于截面數(shù)據(jù)進(jìn)行多元線性回歸分析.首先，對浙江省對外直接投資的出口效應(yīng)進(jìn)行檢驗，回歸結(jié)果如下：

(4) 質(zhì)構(gòu)特性：使用TA.XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀測定果苞的硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性，選取P0.5s探頭，測前速度1 mm/s，測中、測后速度5 mm/s，接觸2次，觸發(fā)力5 g[16]。

(5) 可溶性固形特(TSS)含量：使用手持折光儀進(jìn)行測定。

(6) 可滴定酸(TA)含量：參照李金娜等[17]的方法修改如下：準(zhǔn)確稱取2 g樣品研磨后，加入適量蒸餾水，研磨過濾，取20 mL濾液以及1%酚酞作為指示劑，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，記錄NaOH的加入量，其中各樣品重復(fù)3次，取均值，基于蘋果酸換算，同時做空白試驗。

(7) 菌落總數(shù)：按GB 4789.2—2016執(zhí)行。

1.3 數(shù)據(jù)分析與處理

試驗數(shù)據(jù)用Origin 2017進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用SPSS 20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性分析。所有試驗均重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 涂膜劑對鮮切菠蘿蜜果苞感官品質(zhì)的影響

如表2所示，鮮切菠蘿蜜果苞在貯藏期間感官品質(zhì)逐漸下降。CK組菠蘿蜜果苞感官品質(zhì)在前3 d變化較小，3 d后果實品質(zhì)劣變速度加快。貯藏至第6天，CS涂膜組的感官評分顯著低于其他處理組(P<0.05)，說明木薯淀粉成膜性雖好但抑菌性較差，隨貯藏時間的延長營養(yǎng)物質(zhì)的消耗增加，果實貯藏品質(zhì)下降。第15天，CN涂膜組的感官評分低于75，說明殼聚糖涂膜劑在貯藏后期對致病菌的抑制力降低。整個貯藏期間，CN+CS與CN+CS+CO涂膜組的感官評分差異不顯著(P>0.05)，這是由于殼聚糖+木薯淀粉能提高共混膜的致密性，抑制呼吸代謝速率，延緩果實劣變時間[18]。隨著貯藏時間的增加，CN+CS+CO涂膜組可以更好的減少風(fēng)味物質(zhì)的損失，防止褐變，維持果實的外觀形態(tài)。

2.2 涂膜劑對鮮切菠蘿蜜果苞失水率的影響

由圖1可知，貯藏前6 d，CK組與涂膜組差異性不顯著(P>0.05)；貯藏至6～9 d，CK、CS組與CN、CN+CS、CN+CS+CO處理組差異顯著(P<0.05)。與CK組相比，各涂膜組均能顯著降低果苞的失水率(P<0.05)。在第20天時，CN、CN+CS、CN+CS+CO處理組無顯著性差異(P>0.05)，而CN+CS+CO復(fù)合涂膜組的失水率最低，為5.90%，與CK、CN、CS、CN+CS組比較，失水率分別降低了8.76%，2.17%，5.06%，2.11%，說明CN+CS+CO組抑制水分流失的效果最好，可能是由于加入肉桂油延緩細(xì)胞壁物質(zhì)的分解，維持果實細(xì)胞的完整性，抑制水分子的蒸發(fā)，與鄒小波等[19]的研究結(jié)果一致。Gao等[20]也報道了相似的結(jié)果：使用肉桂醛—殼聚糖復(fù)合膜的失重率低于1.5%殼聚糖的，加入肉桂油的復(fù)合膜表面結(jié)晶度增加、水蒸氣透過率降低。

表2 感官評定結(jié)果?Table 2 Sensory evaluation results

? 同列小寫字母不同表示在0.05水平上差異顯著；--未檢測(果苞已不可食用)。

圖1 涂膜劑對鮮切菠蘿蜜果苞失水率的影響Figure 1 Effects of coating agent on water lossrate of jackfruit

2.3 涂膜劑對鮮切菠蘿蜜果苞色澤的影響

由圖2可知，貯藏期間，各處理組與空白組的色差值均呈上升趨勢，表明鮮切菠蘿蜜果苞色度由黃色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，亮度下降。貯藏至第20天時，CN、CN+CS處理組差異不顯著(P>0.05)，CN+CS+CO復(fù)合涂膜劑處理組上升趨勢比較平緩，與其他涂膜組相比，出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)，說明CN+CS+CO復(fù)合涂膜劑能有效抑制菠蘿蜜果苞在貯藏過程中的褐變度。

圖2 涂膜劑對鮮切菠蘿蜜果苞色差值的影響Figure 2 Effects of coating agent on the colordifference of jackfruit

2.4 涂膜劑對鮮切菠蘿蜜果苞質(zhì)構(gòu)的影響

如圖3(a)所示，隨著貯藏時間的增加，不同涂膜劑對菠蘿蜜果苞硬度均呈下降趨勢。貯藏0～12 d，CK與CS涂膜組間無顯著性差異(P>0.05)；貯藏前6 d，CN、CN+CS、 CN+CS+CO涂膜組間差異不顯著(P>0.05)，6 d后，CN涂膜組的硬度下降幅度增大，顯著低于CN+CS、CN+CS+CO涂膜組(P<0.05)。貯藏15 d時，CN+CS、CN+CS+CO涂膜組的硬度顯著高于CK、CN、CS處理組(P<0.05)。貯藏20 d時，CN+CS+CO復(fù)合涂膜組的果實硬度顯著高于其他涂膜組(P<0.05)。表明CN+CS+CO復(fù)合涂膜保鮮能較好地抑制果苞的蒸騰損失，從而保持果肉硬度[21]。由圖3(b)可知，整個貯藏期間，菠蘿蜜果苞彈性均呈下降趨勢。貯藏0～9 d，各涂膜組彈性差異不顯著(P>0.05)。貯藏至20 d時，CN+CS與CN、CN+CS+CO涂膜組間無顯著性差異(P>0.05)，而CN+CS+CO組的彈性顯著高于CN組(P<0.05)。圖3(c)中，各處理組貯藏前12 d內(nèi)果肉內(nèi)聚性下降緩慢，貯藏至第20天時，涂膜組與對照組出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)，CN+CS+CO與CN+CS、CN、CS涂膜組出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)。如圖3(d)所示，貯藏后期CN、CN+CS、CN+CS+CO涂膜組的咀嚼性顯著高于CK、CS組(P<0.05)，而CN、CN+CS、CN+CS+CO處理組間無顯著性差異(P>0.05)。添加肉桂油的涂膜劑由于具有較好的抗菌活性，延緩了細(xì)胞內(nèi)基質(zhì)分解的過程，從而保持了果苞的硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性。

圖3 涂膜劑對鮮切菠蘿蜜果苞質(zhì)地的影響Figure 3 Effects of coating agent on texture of jackfruit

綜上，CN+CS+CO組的復(fù)合涂膜劑能較好地維持菠蘿蜜果實的硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性，與感官評定結(jié)果一致。這可能是CO中肉桂醛與CN、CS結(jié)合產(chǎn)生各種交互作用，延緩果苞的后熟衰老，使菠蘿蜜果苞保持較好的品質(zhì)[9]。

2.5 涂膜劑對鮮切菠蘿蜜果苞TSS含量的影響

由圖4可知，貯藏期間，不同涂膜劑對菠蘿蜜果苞TSS含量均呈先上升后下降的趨勢。CN、CS、CN+CS、CN+CS+CO組在第12天達(dá)到峰值，分別為(21.6±0.30)%，(21.3±0.07)%，(21.6±0.21)%，(21.5±0.09)%。貯藏至第20天時，CN+CS+CO與CN+CS、CN涂膜組無顯著性差異(P>0.05)，說明涂膜保鮮能很好地抑制果實的生理代謝活動，延緩菠蘿蜜果苞在貯藏期間TSS含量的上升，其中以CN+CS、CN+CS+CO涂膜組處理效果最佳，可能是復(fù)合涂膜處理在果苞表面形成半透性的屏障，抑制果實細(xì)胞膜透性的上升，從而降低了營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，延緩了果苞的衰老[22]。

圖4 涂膜劑對鮮切菠蘿蜜果苞TSS含量的影響Figure 4 Effects of coating agent on TSScontent of jackfruit

2.6 涂膜劑對鮮切菠蘿蜜果苞TA含量的影響

如圖5所示，CK、CS組的TA含量在第9天達(dá)到峰值，分別為(0.54±0.39)%，(0.45±0.22)%。而CN+CS、CN+CS+CO復(fù)合涂膜組在第12天達(dá)到最大值，分別為(0.56±0.25)%，(0.47±0.00)%。貯藏20 d時，CN+CS+CO涂膜組TA含量高于其他處理組，可能是由于加入肉桂油的復(fù)合涂膜劑，增強(qiáng)果苞的抑菌能力，抑制果實品質(zhì)劣變進(jìn)程。試驗結(jié)果表明，CN+CS+CO涂膜組可有效保持菠蘿蜜果苞的營養(yǎng)價值和風(fēng)味，推遲果實的后熟，延長保鮮時間[23]。由圖5可知，雖然配制殼聚糖膜液中添加乙酸作為助劑，但并未影響CN組的可滴定酸隨貯藏時間的變化，與預(yù)試驗結(jié)果相吻合。

圖5 涂膜劑對鮮切菠蘿蜜TA含量的影響Figure 5 Effects of coating agent on TA contentof jackfruit

2.7 涂膜劑對鮮切菠蘿蜜果苞菌落總數(shù)的影響

如圖6所示，貯藏期間，各處理組的菌落總數(shù)均呈上升趨勢。與CK組相比，貯藏0～3 d內(nèi)各涂膜組的菌落總數(shù)沒有顯著性差異(P>0.05)。3 d后，CN、CN+CS、CN+CS+CO涂膜組菌落總數(shù)生長緩慢，而CK、CS組菌落總數(shù)上升較快。貯藏6～15 d，CN、CN+CS、CN+CS+CO涂膜組無顯著性差異(P>0.05)，菌落總數(shù)含量顯著低于CK和CS組。由圖6可知，貯藏至15 d時相比于CK組，涂膜劑組菌落總數(shù)出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)。貯藏至20 d時，CN+CS+CO涂膜組的菌落總數(shù)為1.4×104CFU/g，對細(xì)菌的抑制力高于CN+CS涂膜組，可能是由于添加肉桂油的復(fù)合涂膜劑，抑菌能力增強(qiáng)，可抑制致病菌的生長繁殖，提高果苞貯藏品質(zhì)[24]。

圖6 涂膜劑對鮮切菠蘿蜜果苞菌落總數(shù)的影響Figure 6 Effects of coating agent on the total numberof colonies of jackfruit

3 結(jié)論

以馬來西亞1號鮮切菠蘿蜜果苞為試材，在(4±1) ℃的貯藏條件下，涂膜劑保鮮效果依次為殼聚糖+木薯淀粉+肉桂油>殼聚糖+木薯淀粉>殼聚糖>木薯淀粉，與單一涂膜劑相比，復(fù)合涂膜劑有效降低了菠蘿蜜果苞在低溫貯藏過程中的失水率和褐變度，延緩了果苞硬度、內(nèi)聚性下降趨勢，降低了果苞腐敗變質(zhì)的速度，這與前人對鮮切山藥[25]和鮮切馬鈴薯[26]的研究結(jié)果一致。與殼聚糖+木薯淀粉處理相比，添加肉桂油的復(fù)合涂膜劑殼聚糖+木薯淀粉+肉桂油，在抑制低溫貯藏菠蘿蜜果苞的水分流失、褐變進(jìn)程、維持可溶性固形物、可滴定酸含量，延緩腐爛率等方面具有更好的效果。這可能是肉桂油中的肉桂醛提高了復(fù)合劑的穩(wěn)定性，增強(qiáng)對微生物的抗菌作用，因此減緩了果苞在貯藏過程中對營養(yǎng)物質(zhì)的消耗速度，進(jìn)而維持了菠蘿蜜果苞較好的貯藏品質(zhì)。綜合分析表明，在試驗范圍內(nèi)，殼聚糖+木薯淀粉、殼聚糖+木薯淀粉+肉桂油復(fù)合涂膜劑對低溫貯藏菠蘿蜜果苞的保鮮品質(zhì)較好，其中殼聚糖+木薯淀粉+肉桂油涂膜劑是控制鮮切菠蘿蜜果苞褐變和主要品質(zhì)的最有效方法，但不同涂膜劑對鮮切菠蘿蜜果苞的抗氧化活性、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和組分變化還需進(jìn)一步的研究。