天然保鮮劑在柑橘保鮮上的應(yīng)用研究進(jìn)展*

郭麗英 陳小樂 吉前華* 唐佳儀 周澤虹 莊曉婷 潘慧怡

1（肇慶學(xué)院果樹研究所，廣東肇慶 526061）

2（肇慶學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，廣東肇慶 526061）

柑橘果實(shí)營養(yǎng)豐富，口感優(yōu)良，深受廣大消費(fèi)者喜歡。我國柑橘以鮮果銷售為主，由于其成熟期相對(duì)集中，且采后極易發(fā)生侵染性病害，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。目前，我國的柑橘采后貯藏多以化學(xué)殺菌劑保鮮為主，但大量使用化學(xué)殺菌劑會(huì)導(dǎo)致農(nóng)藥殘留超標(biāo)，造成環(huán)境污染，同時(shí)也嚴(yán)重威脅著人類的健康。近年來，隨著生活水平不斷提高，公眾在食品安全和環(huán)保方面的意識(shí)越來越強(qiáng)，減少化學(xué)保鮮劑的使用，研發(fā)綠色環(huán)保型保鮮技術(shù)已成為柑橘采后病害防控的主要研究方向。天然保鮮劑主要從動(dòng)植物中提取，具有抑制微生物繁殖，提高果實(shí)相關(guān)抗性酶活性，延緩果蔬生理活性進(jìn)程等作用，可延長柑橘果實(shí)貨架期，起到保鮮功效。不同動(dòng)植物提取物具有不同的抑菌成分，其抑菌效果不同。天然提取物主要是通過影響病原菌的物質(zhì)代謝、能量代謝和信息傳遞達(dá)到抑菌作用。本文綜述了柑橘天然保鮮劑在柑橘保鮮上的應(yīng)用與研究，指出目前天然保鮮劑存在的問題，以期為柑橘采后保鮮劑的開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 動(dòng)物提取物保鮮劑

1.1 殼聚糖

動(dòng)物提取物保鮮劑主要包括殼聚糖和蜂膠等，殼聚糖（Chitosan）是甲殼素（Chitin）脫乙?；D(zhuǎn)化而成的產(chǎn)物。殼聚糖能在果實(shí)表面形成一層薄膜，具有調(diào)節(jié)果蔬生理活性的作用，能抑制乙烯生長，延緩果實(shí)衰老，減緩呼吸作用及養(yǎng)分消耗，同時(shí)，還具有抗病及綠色環(huán)保等特性，能抑制病原菌的侵染，提高果實(shí)品質(zhì)，延長果實(shí)壽命。劉燦明等應(yīng)用殼聚糖溶液對(duì)柑進(jìn)行了涂膜保鮮研究，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量濃度為2%的殼聚糖溶液能有效降低柑果實(shí)的腐爛率，6 個(gè)月貯藏期的腐爛率僅為4.5%；殼聚糖涂膜劑能有效降低柑的呼吸強(qiáng)度，減少水分蒸發(fā)，延緩果皮失水速度，能較好地保持果實(shí)品質(zhì)。

單一殼聚糖涂膜存在溶解性較差、抗菌能力弱、脆性高成膜性差等缺點(diǎn)，為達(dá)到理想的保鮮效果，常將殼聚糖與其他物質(zhì)復(fù)配使用。有研究表明，2.0%的殼聚糖與0.05%山梨酸鉀、0.3 g/kg 脫氫醋酸鈉和4.0%氯化鈣復(fù)配保鮮劑可延緩金桔果實(shí)中水分、還原糖、總酸、Vc 等含量的降低速度，減少果實(shí)體內(nèi)與外界氣體的交換，起到鎖住果實(shí)水分的作用。殼聚糖與納米纖維素（NCC）復(fù)配，可降低柑橘的爛果率，保持較好的果實(shí)品質(zhì)，但對(duì)果實(shí)的失重率影響不明顯。用羧甲基殼聚糖新型保鮮劑對(duì)蘇州柑橘進(jìn)行保鮮試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)涂膜后果實(shí)各項(xiàng)理化指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)照組，且能有效降低果實(shí)腐爛率，起到柑橘保鮮作用。殼聚糖涂膜技術(shù)還可以結(jié)合物理方法，使柑橘保鮮效果更優(yōu)。孫思明等應(yīng)用物理方法（超聲波清洗）結(jié)合綠色涂膜技術(shù)（硫氰酸丙酯（AITC）-殼聚糖）方式，對(duì)柑橘果實(shí)進(jìn)行青霉菌的抑菌效果及保鮮效果研究，結(jié)果表明，超聲波清洗對(duì)柑橘表面微生物具有一定的清除作用，且柑橘腐爛率與超聲波溫度成負(fù)相關(guān)；離體試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量濃度為5%AITC 可完全抑制指狀青霉菌生長；體內(nèi)試驗(yàn)表明，質(zhì)量濃度為0.5%的AITC 復(fù)合膜對(duì)柑橘的保鮮效果最好，可有效降低果實(shí)腐爛率、失重率等。

1.2 蜂膠

蜂膠是一種膠狀混合物，主要包含蜂蠟、蜂花粉、樹脂以及揮發(fā)油等成分，具有抗炎、抗菌、抗病毒等功效，且綠色環(huán)保，在水蜜桃、圣女果、葡萄、蘑菇、柑橘等多種果蔬保鮮中均有應(yīng)用，是一種天然保鮮劑。有研究表明，蜂膠提取物對(duì)柑橘采后常見病害青霉菌有較強(qiáng)的抑菌作用，且穩(wěn)定性較好。楊書珍等在柑橘抗病性研究中發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量濃度為0.1%的蜂膠提取物接種意大利青霉在0 h、24 h、48 h、72 h、96 h 分別表現(xiàn)出不同的抑菌效果，0 h時(shí)，對(duì)意大利青霉菌的抑制率為50.4%；48 h 時(shí)抑菌率最強(qiáng)，為67.2%；隨著處理時(shí)間的延長，抑菌率逐步降低，蜂膠提取物處理的果實(shí)總酚含量上升至平穩(wěn)狀態(tài)，整個(gè)貯藏期高于對(duì)照組；蜂膠提取物可增強(qiáng)柑橘果實(shí)誘導(dǎo)抗病性密切相關(guān)酶（如PAL、POD、PPO 等）的活性，并可強(qiáng)化果實(shí)防御系統(tǒng)，延緩果實(shí)青霉菌的發(fā)病時(shí)間，從而起到保鮮作用。魏強(qiáng)華等優(yōu)化了蜂膠涂膜劑配方，1 g 蜂膠、1 g 明膠濃度和0.2 g 蔗糖酯，復(fù)配成100 mL 的蜂膠提取液，可保持柑橘果實(shí)較好的感官品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)，能有效延長柑橘貨架期，達(dá)到果實(shí)保鮮的效果。

2 植物提取物保鮮劑

2.1 植物提取物對(duì)柑橘采后致病菌的抑制效果

不同植物提取物具有不同的抑菌效果，研究表明，植物精油（桂皮、丁香、牛至等精油）、中草藥（大黃水、連翹、獨(dú)活、川芎、五加皮、廣霍香水及高良姜等提取物）、其他植物提取物（大蒜）等天然提取物對(duì)柑橘致病菌均有抑菌效果。在臍橙保鮮研究中發(fā)現(xiàn)，丁香、牛至和桂皮精油對(duì)柑橘青霉菌有較好的抑制效果，質(zhì)量濃度為0.1%時(shí)可完全抑制青霉菌菌絲的生長；3 種精油對(duì)意大利青霉菌的MIC（最低抑菌濃度）分別為0.05%、0.05%、0.0125%，對(duì)指狀青霉菌的MIC分別為0.1%、0.1%、0.0125%。有研究表明部分中草藥乙醇提取物對(duì)柑橘意大利青霉菌和指狀青霉菌具有一定抑制作用，15 mg/mL 丁香乙醇提取物對(duì)意大利青霉菌的抑菌率達(dá)90%，肉桂、木香、厚樸等乙醇提取物對(duì)意大利青霉菌的抑菌率達(dá)50%以上；大黃水、連翹、廣霍香水及高良姜乙醇提取液也被證實(shí)對(duì)意大利青霉菌有抑制作用；連翹、桉葉及廣霍香水提取液對(duì)指狀青霉有抑制作用。

同種中草藥對(duì)不同病原菌的抑制效果存在差異。川芎提取物對(duì)柑橘青霉菌、綠霉菌、酸腐菌的抑制率分別為100%、54.89%和77.08%；五加皮的抑菌率分別為97.19%、99.66%和70.24%；獨(dú)活提取物的抑菌率分別為84.97%、82.5%和94.38%；莪術(shù)提取物的抑菌率分別為100%、47.76% 和77.41%。對(duì)炭疽菌和綠霉菌抑菌方面的研究表明，離體培養(yǎng)致病菌3 d 時(shí)，藁本提取物（3.5 mg/mL）對(duì)綠霉病原菌和炭疽病菌有強(qiáng)烈的抑菌作用，抑菌率均達(dá)到90%以上；對(duì)柑桔綠霉病和炭疽病病原菌的有效中濃度分別為0.154 4 mg/mL和0.146 0 mg/mL。應(yīng)用藥用博落回提取物和虎杖提取物，對(duì)柑橘進(jìn)行保鮮效果研究，結(jié)果表明博落回提取物對(duì)柑橘果實(shí)綠霉菌抑菌率達(dá)88.0%，而虎杖提取物的抑菌率僅為37.3%；博落回提取物能降低柑橘果實(shí)的腐爛率，提高果實(shí)好果率，從而達(dá)到防腐保鮮的效果。

2.2 天然提取物對(duì)柑橘采后貯藏的保鮮效果

2.2.1 中草藥提取物

應(yīng)用于柑橘保鮮研究的中草藥提取物種類較多，具有良好的防腐抑菌作用，對(duì)果蔬保鮮具有積極的作用。應(yīng)用高良姜、丁香、大黃、大蒜和桂皮中草藥提取液進(jìn)行復(fù)配，稀釋50倍的中草藥提取液能有效延緩沙糖橘病害的發(fā)生，減少水分的流失，保持較好的果實(shí)品質(zhì)。應(yīng)用中草藥艾葉、高良和白蘚皮提取液復(fù)配淀粉、殼聚糖、甘油等新型涂膜劑、單一套袋和化學(xué)保鮮+套袋方式對(duì)柑進(jìn)行了保鮮試驗(yàn)，結(jié)果表明，與化學(xué)保鮮方法相比，應(yīng)用復(fù)合涂膜劑的果實(shí)品質(zhì)更優(yōu)，成本更低。黃連復(fù)合涂膜劑能明顯降低夏橙貯藏期間的爛果率，降低果實(shí)呼吸強(qiáng)度，保持較高的SOD 和CAT 活性，抑制MDA的積累，起到延緩果實(shí)衰老的作用，保持較好的果實(shí)品質(zhì)。在5 ℃冷藏條件下，鳳仙透骨草提取液結(jié)合羧甲基纖維素復(fù)配涂膜劑能保持南豐蜜桔果實(shí)較高的SOD、POD、CHT、GUN 和PAL 酶活性；能延緩果實(shí)采后腐爛及水分損失，且不會(huì)對(duì)果實(shí)品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。應(yīng)用肉桂乙醇提取物對(duì)“紐荷爾”贛南臍橙的低溫保鮮研究表明，在（6±1）℃低溫環(huán)境下，臍橙貯藏100 d 時(shí)，好果率達(dá)93.6%，比對(duì)照組高出3.6%；同時(shí)可有效延緩TSS、TA、Vc和總糖含量下降；降低相關(guān)抗氧化酶系活性，提高果實(shí)的抗病性，達(dá)到較好的保鮮效果。對(duì)新余蜜橘的保鮮技術(shù)研究表明，以丁香乙醇提取液為主，復(fù)配檸檬酸、丙酸鈣及羧甲基纖維素制成的可食性復(fù)合涂膜，可有效抑制病原菌侵入，降低果實(shí)腐爛率，保持良好的果實(shí)風(fēng)味；在新余蜜橘貯藏后期仍可保持較高的酶活性，延緩果實(shí)衰老，延長果實(shí)貯藏期。

2.2.2 精油提取液

植物精油是一類植物次生代謝物質(zhì)，具有揮發(fā)性，有較好的抗氧化活性和抗菌作用。有研究表明，經(jīng)精油處理的果蔬，可有效降低腐爛率，從而延長果實(shí)的貨架期。15μL/L的肉桂精油可提高春甜橘果實(shí)好果率，降低果實(shí)失重率，并抑制果實(shí)呼吸強(qiáng)度及丙二醛含量的增加；在春甜橘貯藏后期可有效減緩相關(guān)內(nèi)在品質(zhì)（可滴定酸、總糖及VC）指標(biāo)的下降，保持較好的果實(shí)品質(zhì)。有研究發(fā)現(xiàn)，使用肉桂醛、檸檬醛、迷迭香精油及3 種精油復(fù)配殼聚糖溶液均對(duì)貢柑有保鮮作用，但單獨(dú)精油的抑菌效果低于復(fù)配溶液，且400μL/L“殼聚糖+肉桂醛”的組合保鮮效果最優(yōu)。

2.2.3 其他植物提取物

師邱毅等應(yīng)用0.05%的苦參堿對(duì)臍橙進(jìn)行保鮮研究，結(jié)果表明，臍橙貯藏5 個(gè)月時(shí)，苦參堿可降低臍橙的呼吸強(qiáng)度，維持較高的總酸和Vc 含量，并同時(shí)降低臍橙的爛果率，臍橙的爛果率為10%～12%，而對(duì)照組為30%。葡萄籽提取物具有良好的體外抗氧化活性，質(zhì)量濃度為0.8 mg/mL 時(shí)還原能力最強(qiáng)，能保持柑橘果實(shí)較好的品質(zhì)。歐陽小艷將玉米醇溶蛋白膜涂于柑橘表面，可增加柑橘果皮的光澤感，保持良好的外觀品質(zhì)，并阻擋果皮水分蒸發(fā)，從而降低失重率，起到柑橘保鮮作用；質(zhì)量濃度范圍在0.4 g/L～1.5 g/L時(shí)對(duì)大腸桿菌的抑菌率均為100%；1.0 g/L～1.5 g/L 時(shí)對(duì)葡萄球菌的抑菌率均為100%；0.6 g/L～1.5 g/L 時(shí)對(duì)芽孢桿菌的抑菌率均為100%。添加迷迭香提取物的涂膜劑，可在柑橘果實(shí)表面形成一層薄膜，從而起到阻隔外界微生物、降低水分蒸發(fā)及抑菌的作用，具有一定保鮮功效。楊光優(yōu)選出2 種大蒜保鮮劑配方：大蒜、30%乙醇溶液（2:1）、殼聚糖（2%）復(fù)配保鮮劑和大蒜、荔枝皮提取液（2:1）、殼聚糖（1.5%）復(fù)配保鮮劑，對(duì)柑橘具有一定保鮮作用。

3 果蠟

果蠟保鮮的原理是在果實(shí)表面形成一層薄膜，可以阻擋部分病菌的侵入，減少果實(shí)水分的流失，達(dá)到延長貨架期的目的。蔡智敏等以貢柑為試材，應(yīng)用鄰苯基苯酚結(jié)合果蠟對(duì)果實(shí)進(jìn)行涂膜保鮮研究，結(jié)果表明，涂膜劑能有效降低貢柑的腐爛率、失水率，能保持較好的果實(shí)品質(zhì)和果實(shí)硬度，維持果實(shí)較高的SOD 和CAT 活性。張?jiān)瀑F等研究表明，果蠟?zāi)芴岣吖麑?shí)外觀品質(zhì)，使果皮色澤鮮亮；減少果實(shí)水分的蒸發(fā)，降低失重率，但不能降低果實(shí)腐爛率。CCF 果蠟?zāi)芙档透涕俟麑?shí)呼吸強(qiáng)度、失重率，維持較高的總糖、總酸、Vc及果汁等含量，可延長果實(shí)保鮮期。有研究表明，果蠟雖然能增加果皮表面的光澤度，但同時(shí)蠟液也會(huì)導(dǎo)致果皮表面堵塞，果肉乙醇和乙醛含量增加，導(dǎo)致果肉異味的產(chǎn)生，影響果實(shí)品質(zhì)。果蠟配合低溫貯藏，能減少果肉異味的產(chǎn)生，保持較好的果實(shí)品質(zhì)，起到一定的貯藏效果］。程運(yùn)江等發(fā)明的水果保鮮果蠟專利配方，能有效減少水分蒸發(fā)，降低異味物質(zhì)積累，從而有效延長果實(shí)的貨架期，并有助于保護(hù)果皮的色澤。有研究表明，應(yīng)用蘆薈凝膠蠟液對(duì)甜橙進(jìn)行保鮮，可使甜橙果皮色澤鮮亮，保持果實(shí)較高的Vc含量，降低果實(shí)失重率，延長甜橙的貨架期。

4 結(jié)語

柑橘采后易受到機(jī)械損傷，導(dǎo)致青霉菌、綠霉菌等侵染性病害的發(fā)生，引起柑橘果實(shí)的腐爛，影響柑橘果實(shí)品質(zhì)，不利于柑橘產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。為延長柑橘果實(shí)貨架期及適應(yīng)長途運(yùn)輸?shù)男枨?，選用合適的保鮮劑是柑橘采后貯藏保鮮最重要的手段。目前，我國的果蔬保鮮劑主要是化學(xué)保鮮劑和天然保鮮劑，由于化學(xué)保鮮劑在安全性、耐藥性及環(huán)境污染等方面的問題越來越突出，用天然保鮮劑取代化學(xué)保鮮劑已成為行業(yè)發(fā)展的趨勢。天然保鮮劑是從動(dòng)植物中提取有效成分制備的保鮮劑，不僅具有較高的安全性，還可以保持果實(shí)較好的感官和風(fēng)味。但由于不同動(dòng)植物提取物含有的抑菌成分不同，抑菌效果也存在差異，且單一的植物提取物存在抑菌范圍有限、保鮮效果欠佳等問題，需要與其他保鮮劑進(jìn)行復(fù)配，才能起到更好的保鮮效果。因此，如何復(fù)配綠色環(huán)保、保鮮效果好的各類天然保鮮劑，是柑橘采后果實(shí)貯運(yùn)保鮮的重點(diǎn)研究內(nèi)容。