不同涂膜液處理對藍莓果實的保鮮效果

摘要：為改善藍莓采后貯藏期品質(zhì)下降的問題，本試驗以藍莓果實為原料，分別采用2%丁香提取液、2%殼聚糖溶液和丁香-殼聚糖復合保鮮劑涂膜藍莓果實，晾干后在（4.0±0.5） ℃環(huán)境下密封貯藏10 d，以未處理組為對照。研究不同保鮮劑對藍莓果實貯藏期間理化品質(zhì)和氧化程度的影響，分析失重率、腐爛率、硬度及維生素C、可溶性固形物、丙二醛、超氧陰離子和過氧化氫含量的變化趨勢。結果表明，與對照組相比，3種保鮮劑均有較好保鮮效果，其中丁香-殼聚糖復合保鮮劑效果最佳。貯藏結束時丁香-殼聚糖復合組的失重率（1.7%）、腐爛率（17%）和丙二醛含量（8.37 μmol/g）均為最低，且維生素C含量（2.3 mg/100 g）、可溶性固形物含量（13.6%）和硬度（57.39 g）均優(yōu)于其他處理組，同時能有效抑制超氧陰離子和過氧化氫的生成，說明丁香-殼聚糖復合保鮮劑能有效維持貯藏期間藍莓的品質(zhì)。

關鍵詞：藍莓；殼聚糖；丁香；涂膜；保鮮

中圖分類號：S663.909+.3" 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）13-0175-06

藍莓果實中富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、礦物質(zhì)、花青素、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，具有抗氧化、抗衰老、預防心血管疾病和減緩視力下降等保健效果，被國際糧農(nóng)組織列入人類五大健康食品之一，有“漿果之王”的稱號［1］。藍莓在我國除市售外，主要作為果酒、果汁、果脯、酵素和乳制品等產(chǎn)品原料，屬于呼吸躍變型果實，果皮較薄，在我國每年采摘季集中在5—8月，采摘過程較高的溫濕度加速了果實采后呼吸強度，導致水分流失，使得果實硬度迅速降低［2］，且在貯藏運輸過程中由于微生物的污染使得果實很快腐爛變質(zhì)，影響藍莓的經(jīng)濟價值［3］。因此，研究適宜的藍莓采后保鮮技術是引領藍莓產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必經(jīng)途徑。

目前藍莓果實采后的保鮮研究主要涉及物理和化學方面，包括非熱物理殺菌保鮮技術、不同包裝保鮮新材料研發(fā)、涂膜保鮮技術應用等方面［4］。其中涂膜保鮮技術具有成本低、操作簡單、綠色環(huán)保等優(yōu)點，近年來引起廣大學者的關注。呂靜祎等研究發(fā)現(xiàn)，1%殼聚糖與0.5%抗壞血酸混合制備的可食用涂膜液能有效延緩藍莓果實采后理化指標的下降，抑制果實老化，延長果實保鮮期［5］。Mannozzi等將殼聚糖膜和殼聚糖/原花青素膜涂于藍莓果實表皮，發(fā)現(xiàn)二者均能延緩藍莓果實硬度的下降，對酵母菌和霉菌有較強的抑制效果，可有效維持藍莓果實貯藏期的抗氧化活性和理化品質(zhì)［6］。

殼聚糖為甲殼素N-脫乙酰基的產(chǎn)物，具有無毒、抑菌、抗癌等多種生理功能。果蔬采摘后由于呼吸作用導致果肉軟化，硬度下降，給運輸帶來了困難，殼聚糖具有成膜性，可以在水果表皮形成透明的半透膜，具有保護作用［7］。殼聚糖膜覆蓋在果蔬表面，可以減少果蔬的蒸騰、呼吸作用從而減緩果蔬的生理代謝活動，達到保鮮效果［8］。研究發(fā)現(xiàn)，單一殼聚糖雖然可以成膜，但其機械性能較差、容易干燥，且透氣性不佳［9］。因此，將殼聚糖與其他保鮮劑混合，制備復合型涂膜材料并與低溫冷藏相結合，可以更好地延長果實貯藏時間。植物精油作為一種天然無污染的保鮮劑，具有抗菌和抗氧化等作用，作為廣譜殺菌劑，已廣泛應用于果蔬貯藏保鮮中［10］。使用植物精油處理果實，不僅能有效殺滅微生物還能抑制導致果實腐爛變質(zhì)的生理生化活動強度，起到無害延長保質(zhì)期的效果。丁香作為一種藥食兩用食物，不僅可以作為食品香料，同時由于丁香提取物中酚類和醛酮類等化合物具有很強的抗氧化和抑菌性能，因此丁香提取物可用于食品防腐保鮮［11］。Hasheminejad等利用丁香精油微膠囊-殼聚糖材料涂膜于石榴表面，研究丁香精油-殼聚糖涂膜材料對石榴的保鮮效果，發(fā)現(xiàn)丁香精油在緩釋過程中能抑制石榴表皮微生物的生長，顯著延長石榴采后保鮮期［12］。王和濤也發(fā)現(xiàn)丁香精油與殼聚糖、明膠復配保鮮劑對藍莓有很好的保鮮效果，證明丁香提取物的涂膜保鮮劑適用于藍莓［13］。

本研究以藍莓果實為試驗材料，研究不同保鮮劑（殼聚糖保鮮劑、丁香保鮮劑、丁香-殼聚糖復合保鮮劑）對藍莓果實采后主要理化品質(zhì)和氧化指標的影響，以期為藍莓果實采后涂膜保鮮技術的開發(fā)應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藍莓樣品取自江蘇省句容市天王鎮(zhèn)戴莊村的藍莓基地，選擇成熟度、顏色、大小相近的無損傷單果。采摘之后保溫送回實驗室，0 ℃預冷30 min后，貯藏于4 ℃冰箱備用。

殼聚糖（食品級）：DAC ≥ 85%，山東衛(wèi)康生物醫(yī)藥科技有限公司；丁香粉：溶解度≥98%，南京珍唯康生物科技有限公司；超氧陰離子檢測試劑盒，過氧化氫檢測試劑盒，上海酶聯(lián)生物科技有限公司；抗壞血酸標準液、紅菲咯啉、三氯乙酸（TCA）、氯化鐵（FeCl3），硫代巴比妥酸等試劑：分析純，國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

WYA-3S數(shù)字阿貝折射儀：上海儀電物理光學儀器有限公司；UV-2450PC紫外可見分光光度計：日本島津公司；CTA-25HPRO質(zhì)構儀：天津創(chuàng)興電子設備制造股份有限公司；TDL-5A臺式低速離心機：常州市偉嘉儀器制造有限公司；800TS酶標儀：美國BioTek公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 不同保鮮劑制備

本試驗于2022年7—10月在江蘇農(nóng)林職業(yè)技術學院茶與食品科技學院實驗中心進行。根據(jù)試驗團隊之前預試驗的結果，確定對藍莓具有相對較好保鮮效果的涂膜液濃度為2%，因此本試驗中丁香保鮮劑、殼聚糖保鮮劑的配制質(zhì)量分數(shù)都為2%。

（1）丁香保鮮劑：根據(jù)李翠萍等的方法［8］稍作修改，稱取10 g丁香粉，加入90 mL 70%乙醇浸泡 2 h，使用紗布過濾后離心（4 500 r/min，10 min），取上清液在40 ℃條件下蒸餾，隨即用70%乙醇定容至 10 mL，用蒸餾水稀釋至500 mL，得到體積分數(shù)為2%的丁香保鮮劑。

（2）殼聚糖保鮮劑：參照吳超等的方法［4］，將 5 g 殼聚糖粉末溶解于少量0.1%醋酸溶液中，攪拌均勻后定容至250 mL，配制成質(zhì)量分數(shù)為2%的殼聚糖保鮮劑。

（3）復合保鮮劑：將2%丁香保鮮劑添加入2%殼聚糖保鮮液中（體積比為1 ∶50），攪拌均勻，靜置，制備成丁香-殼聚糖復合保鮮劑［13］。

1.3.2 樣品涂膜處理

將藍莓果實洗凈風干后，分成均勻的4組進行對比試驗，第1組為對照，未用保鮮劑處理；其余3組為試驗組，其中第2組用2%丁香保鮮劑處理，第3組用2%殼聚糖保鮮劑處理，第4組用復合保鮮劑處理。試驗組均分別在相應保鮮劑中浸泡5 min后取出，室溫瀝干。隨后將對照組與試驗組果實分別放進PE食品保鮮袋內(nèi)（500 g/袋，不抽真空），在（4.0±0.5） ℃環(huán)境下密封貯藏。每2 d分別隨機取各組果實進行品質(zhì)指標分析，貯藏期為10 d。

1.3.3 失重率測定

使用稱重法進行失重率分析［14］，藍莓果實貯藏期間失重率按下式進行計算：

失重率=m1-m2m1×100%。（1）

式中：m1為藍莓的初始質(zhì)量，g；m2為藍莓貯藏后的質(zhì)量，g。

1.3.4 軟化腐爛率測定

參照李會會等的方法［15］，按果實軟化腐爛的個數(shù)與總數(shù)的比值將果實分為5個級別：0級，無軟化腐爛≤5%；1級，軟化腐爛的個數(shù)與總數(shù)的比值為gt;5%～25%；2級，軟化腐爛的個數(shù)與總數(shù)的比值在gt;25%～50%之間；3級，軟化腐爛的個數(shù)與總數(shù)的比值gt;50%～75%；4級，軟化腐爛的個數(shù)與總數(shù)的比值gt;75%。軟化腐爛率按下式計算：

果實軟化腐爛率=∑（軟化腐爛級別×該級果實數(shù)量）（5×總果實數(shù)量）×100%。（2）

1.3.5 維生素C含量測定

1.3.5.1 標準曲線的繪制

參照馬宏飛等的方法采用紫外分光光度計法測定樣品維生素C含量［16］。分別將0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0 mL 濃度為100 μg/mL 維生素C標準溶液定容至500 mL。以蒸餾水為對照物，測定 244 nm 處吸光度，以維生素C濃度為橫坐標、吸光度（D）為縱坐標繪制標準曲線（圖1）。

1.3.5.2 藍莓提取液制備

稱取5 g藍莓樣品置于研缽中，加入10 mL 1% HCl溶液，在冰浴條件下研磨成漿狀，轉入100 mL容量瓶中定容，搖勻后置于暗處靜置20 min，離心（5 180 g，4 ℃）10 min，收集上清液備用。

1.3.5.3 吸光度

吸取1 mL藍莓樣液于比色皿中，在244 nm處測定樣品溶液的吸光度，樣品中維生素C含量計算公式如下：

維生素C含量（mg/100 g）=（V×V待測×C1）Vs×m×1 000×100。（3）

式中：C1為標準曲線求得的維生素C的濃度，μg/mL；m為樣品質(zhì)量，g；Vs為測吸光度時所用樣品提取液的體積，mL；V待測為待測樣品體積，mL；V為樣品提取液的總體積，mL。

1.3.6 果實硬度及可溶性固形物含量測定

根據(jù)Tahir等的方法［17］稍加修改，果實硬度采用質(zhì)構儀測定?？扇苄怨绦挝锖渴褂谜酃鈨x進行檢測，校準螺旋線后，在玻片表面滴2滴藍莓果汁，測定藍莓果汁中可溶性固形物的含量。

1.3.7 丙二醛含量測定

根據(jù)硫代巴比妥酸比色法，檢測藍莓果實貯藏期丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量［18］。稱取10 g藍莓果實，均質(zhì)后與 10 mL 10% TCA進行充分研磨，隨即進行離心（10 000 g，4 ℃，20 min）。取2 mL上清液與等量0.6% 硫代巴比妥酸溶液在沸水浴中反應 20 min，離心（10 000 g，4 ℃，20 min），取上清液。分別在450、532、600 nm波長下測定上清液吸光度，計算藍莓果實MDA含量：

MDA含量（μmol/g）=6.45×（D532 nm-D600 nm）-0.56×D450 nm。（4）

1.3.8 生成超氧陰離子活性和H2O2含量測定

參照戴照琪等的方法［19］，稱取5 g藍莓果實，于磷酸緩沖溶液（pH值為7.4）冰浴勻漿，勻漿液離心（10 000 g，4 ℃，20 min）后取上清液，利用超氧陰離子自由基試劑盒測定超氧陰離子生成率。H2O2含量使用過氧化氫試劑盒進行測定，將5 g藍莓果實置于45 mL生理鹽水中冰浴勻漿，隨后離心（10 000 g，4 ℃，20 min）取上清液，利用試劑盒進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有試驗至少重復3次，試驗結果采用OriginPro 2016軟件進行處理，數(shù)據(jù)以“平均值±標準差”表示。

2 結果與分析

2.1 不同保鮮劑對藍莓果實貯藏期間失重率的影響

水果重量的減少主要是由于采后呼吸和蒸騰作用導致，失重率的增加使得藍莓在貯藏期間品質(zhì)下降，所以果實失重率是判斷保鮮效果的重要指標［3］。如圖2所示，隨著貯藏時間的延長，藍莓失重率總體呈現(xiàn)上升趨勢。貯藏至第10天時，第1～4組不同保鮮劑處理藍莓果實的失重率依次為2.7%、1.8%、2.1%、1.7%。復合保鮮劑能夠最大程度地減少藍莓貯藏期間的重量損失，這與張?zhí)m的研究結果［20］一致。丁香保鮮劑能夠抑制采后藍莓果實的呼吸和蒸騰作用，減緩藍莓中有機物質(zhì)的降解速度，減少藍莓果實水分蒸發(fā)。Hasheminejad等的研究發(fā)現(xiàn)丁香精油可以和殼聚糖結合成緊密的納米顆粒，丁香精油能增加殼聚糖的成膜性和抗拉強度，殼聚糖可以很好地對丁香精油形成包埋［12］。因此，本試驗中丁香-殼聚糖復合保鮮劑的涂膜效果最好，能完全均勻地涂抹在果實表面，使其具有最佳的阻氣阻水效果。

2.2 不同保鮮劑對藍莓貯藏期間果實腐爛率的影響

不同保鮮劑對藍莓果實腐爛率的影響見圖3。與藍莓貯藏期間失重率變化趨勢相似，腐爛率隨著貯藏時間的延長， 整體成上升趨勢。 在貯藏的第6

天，第1～4組的腐爛率分別為17%、6%、11%、5%。貯藏開始階段，由于丁香保鮮劑中的丁香酚有一定的抑菌效果，能抑制霉菌的感染［21］，因此第2組和第4組前期的腐爛率較低。同時殼聚糖通過分子鏈上的氨基與細菌細胞膜結合，使得細菌細胞膜的通透性發(fā)生改變，從而殺滅細菌［22］。但單一殼聚糖的成膜性較差，通過與丁香保鮮劑復配可起到協(xié)同抑菌的效果。在貯藏的第10天，第1～4組的果實腐爛率迅速上升至47%、26%、38%、17%。由結果可知，使用丁香-殼聚糖復合保鮮劑時藍莓果實的腐爛率最低。

2.3 不同保鮮劑對藍莓果實貯藏期間維生素C含量的影響

藍莓果實貯藏期間維生素C含量的變化對藍莓的營養(yǎng)價值和商品價值至關重要。由圖4可知，藍莓的維生素C含量隨貯藏時間的延長不斷下降，整個貯藏期內(nèi)第4組的維生素C含量始終高于對照組。藍莓果實在貯藏期間由于呼吸強度的增加，使得維生素C不斷被消耗，而過多維生素C被消耗會加速果實的衰老。在貯藏前4 d，第2和第3組維生素C含量下降較快，低于對照組，在第6天后，第2和第3組的維生素C含量開始高于對照組，這與丁香保鮮劑和殼聚糖保鮮劑后期抑制果實呼吸作用和具有一定的抑菌性有關。在第10 天時，4組樣品的維生素C含量依次為0.7、1.0、1.0、2.3 mg/100 g。結果顯示，整個貯藏期間第4組樣品的維生素C含量始終高于其他組，且維生素C含量變化趨勢較為平緩，證明丁香-殼聚糖復合保鮮劑能夠有效抑制藍莓果實的生理活動，顯著減少維生素C的損失。

2.4 不同保鮮劑對藍莓果實貯藏期間可溶性固形物含量的影響

由圖5可知，隨著貯藏時間的增加，4個不同處理組的藍莓果實中可溶性固形物含量均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢；貯藏期內(nèi)所有試驗組的可溶性固形物含量一直高于對照組，且第4組的可溶性固形物含量始終大于第2、3組。從第2天開始，所有試驗組果實的可溶性固形物含量逐漸上升。貯藏前期由于藍莓果實的新陳代謝作用消耗可溶性糖，使其含量下降，而貯藏后期由于果實中酶的作用將淀粉、果膠、纖維素等多糖物質(zhì)分解為可溶性糖類，造成酶分解成的可溶性糖含量多于果實呼吸作用所消耗的可溶性糖，導致貯藏后期可溶性糖含量增加［23］。至貯藏的第10天復合保鮮劑組含量是對照組的1.5倍，說明復合涂膜保鮮劑能有效抑制可溶性固形物含量的下降，從而賦予藍莓果實很好的保水性。

2.5 不同保鮮劑對藍莓果實貯藏期間果肉硬度的影響

藍莓果肉的硬度是評價采后藍莓品質(zhì)的重要理化指標，與果實耐貯性能密切相關，決定了藍莓果實的貨架期。藍莓果實軟化與細胞壁中果膠物質(zhì)的溶解有關，藍莓中的多酚氧化酶也可加速細胞壁的破損，從而降低藍莓果實硬度［20］。由圖6可知，試驗用的新鮮藍莓果實硬度為160 g，隨著貯藏期的延長，4組藍莓果實的硬度均呈下降趨勢。當貯藏至2 d后，隨著時間的延長，試驗組樣品的硬度降低幅度開始小于對照組；在整個貯藏過程中，復合保鮮劑能更好地維持果實硬度，由失重率的試驗結果可知，這與復合膜能更好地在果實表面形成完整的涂膜，從而抑制果實采后蒸騰作用有關。并且鄒小波等研究發(fā)現(xiàn)，使用含有抗壞血酸、多酚、類黃酮類物質(zhì)的復合涂膜可有效抑制水果中多酚氧化酶活性，從而抑制細胞壁損傷，延緩果實硬度的下降［24］。貯藏結束時，第4組樣品的硬度為57.39 g，而對照組的僅為38.28 g，說明丁香-殼聚糖復合保鮮劑能有效地阻止藍莓果實硬度的下降。

2.6 不同保鮮劑對藍莓果實貯藏過程中丙二醛（MDA）含量的影響

MDA含量變化可用來反映果實貯藏期間膜脂質(zhì)過氧化速度，是衡量果蔬衰老程度的重要指標［25］。由圖7可知，4組藍莓果實貯藏期間的MDA含量均呈現(xiàn)上升趨勢，MDA含量的增加與藍莓的后熟和貯藏后期發(fā)生的腐爛程度有關［26］。對照組果實的MDA含量均高于其余試驗組，貯藏至10 d時，對照組樣品的MDA含量增加至13.47 μmol/g，而復合保鮮劑組的MDA含量僅增加至8.37 μmol/g。第6 天后丁香組的MDA含量上升迅速，這可能是由于貯藏前6 d，藍莓果皮上丁香保鮮劑中的醛類被充分氧化，使得貯藏后期藍莓果實的MDA含量開始迅速上升，但其最終結果也低于對照組。通過上述數(shù)據(jù)可以看出，丁香-殼聚糖復合保鮮劑對藍莓果實中MDA產(chǎn)生的抑制作用，可減少膜脂質(zhì)過氧化的損傷，保持細胞膜的完整性。

2.7 不同保鮮劑對藍莓果實貯藏期間超氧陰離子活性的影響

藍莓果實貯藏期間由于酶系和非酶系作用會產(chǎn)生活性氧自由基，包括超氧陰離子和過氧化氫等。過量的活性氧自由基會引起果實蛋白質(zhì)及脂質(zhì)的過度氧化，加速果實的衰老［27］。本試驗通過測定藍莓貯藏期間超氧陰離子活性和過氧化氫含量變化，分析不同涂膜液的保鮮效果。圖8中，3組涂膜試驗組的超氧陰離子活性呈迅速升高后平緩上升的趨勢。貯藏前2 d，試驗組與對照組藍莓果實中超氧陰離子活性均在7.51～8.82 U/g范圍內(nèi)。隨后對照組超氧陰離子活性迅速增加，且與試驗組差距逐漸變大。在貯藏第10 天，4組超氧陰離子活性分別為19.78、12.52、13.23、9.82 U/g。在整個貯藏期間，第4組與其他組相比，超氧陰離子活性始終維持在較低水平，這表明丁香-殼聚糖復合涂膜可以有效抑制藍莓中超氧陰離子產(chǎn)生，具有更好的抗氧化效果。

2.8 不同保鮮劑對藍莓果實貯藏期間過氧化氫含量的影響

果蔬貯藏期間，果蔬內(nèi)部的過氧化氫（H2O2）等活性氧自由基處于不斷的生成和消除過程。而低濃度的活性氧的產(chǎn)生，可作為信號分子誘導果蔬防御基因的表達，增加果蔬對逆境的適應性［28］。但過高的活性氧自由基會加速果蔬衰老，降低其商業(yè)價值。貯藏期間不同處理組果實中H2O2含量的變化趨勢（圖9）表明，隨著貯藏時間的延長，3組試驗組中H2O2含量先迅速升高后趨于穩(wěn)定增長，且均低于對照組。到貯藏第10 天，丁香-殼聚糖復合涂膜組H2O2含量略低于其他試驗組，4組藍莓果實中H2O2濃度分別為0.32、0.17、0.20、0.15 mmol/g。這證明涂膜處理可有效降低藍莓果實貯藏期間H2O2的生成速率，延緩果實衰老。

3 結論

本試驗研究了2%丁香提取液、2%殼聚糖溶液以及2%丁香-殼聚糖復配溶液作為涂膜保鮮劑對藍莓果實貯藏期間失重率、腐爛率、維生素C含量、可溶性固形物含量、硬度、MDA含量和果實氧化程度的影響。與對照組相比，3種涂膜保鮮劑均能有效保持貯藏期藍莓的理化品質(zhì)，抑制果實氧化速率，減緩藍莓果實品質(zhì)損失。在貯藏第10天時丁香-殼聚糖復合保鮮劑處理的保鮮效果最好，藍莓的失重率、腐爛率、維生素C含量、硬度、可溶性固形物含量、MDA含量分別為1.7%、17%、2.3 mg/100 g、57.39 g、13.6%、8.37 μmol/g，均優(yōu)于其他處理組。且與其他處理組相比，殼聚糖-丁香提取液涂膜對超氧陰離子活力和過氧化氫的產(chǎn)生都有更好的抑制效果。綜上所述，丁香-殼聚糖復合保鮮劑涂膜可維持藍莓果實貯藏期間的品質(zhì)，延緩果實的氧化與衰老，能有效改善藍莓果實采后貯藏期間品質(zhì)下降的問題。

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