摘""要:采用溶劑澆鑄法制備了添加不同含量高良姜精油(EO)/姜黃素(Cur)的海藻酸鈉(SA)基生物復合膜,并應用于鮮切菠蘿的保鮮。結果表明:0.3%"EO可以提高復合膜的厚度和熱穩(wěn)定性,降低水蒸氣滲透速率;SA-0.3%EO及SA-0.3%EO-Cur涂膜組對鮮切菠蘿有顯著的保鮮效果,無涂膜鮮菠蘿片對照組(CK)在4"℃下儲藏3"d后出現(xiàn)明顯的褐變現(xiàn)象,SA-0.3%EO-Cur組的鮮切菠蘿外觀保持最好,其次是SA-0.3%EO。當儲存時間延長至8"d,SA-0.3%EO涂膜組的鮮切菠蘿其質量損失最低為(2.12±0.08)%,菌落總數(shù)(lgCFU/g)為3.48±0.00,霉菌和酵母(lgCFU/g)為3.89±0.19,數(shù)目均最低,但SA-0.3%EO-Cur涂膜組的外觀色澤保持最好,且抑菌效果亦僅次于SA-0.3%EO涂膜組,均明顯優(yōu)于CK。但當EO含量增加到0.5%,鮮切菠蘿的外觀也出現(xiàn)褐變等品質劣變,說明精油濃度過高會影響其保鮮效果,且對果實的品質有負面影響。綜上,本研究為開發(fā)新型可食用膜體系提供新的思路,為延長鮮切菠蘿貨架期提供數(shù)據(jù)支撐和理論支持。
關鍵詞:高良姜精油;姜黃素;可食用膜;鮮切菠蘿中圖分類號:TS255.3""""""文獻標志碼:A
Preparation"of"Edible"Film"Containing"Galangal"Essential"Oil"and"Its"Application"in"Fresh-cut"Pineapple
ZOU"Ying1,"CUN"Jinyu2,"PENG"Shaodan1*,"GAO"Yuanyuan1,"LI"Jihua1,"ZHOU"Wei1
1."Agricultural"Products"Processing"Research"Institute,"Chinese"Academy"of"Tropical"Agricultural"Sciences"/"Key"Laboratory"of"Tropical"Crop"Products"Processing,"Ministry"of"Agriculture"and"Rural"Affairs"/"Hainan"Key"Laboratory"of"Storage"amp;"Processing"of"Fruits"and"Vegetables,"Zhanjiang,"Guangdong"524001,"China;"2."College"of"Tropical"Crops,"Yunnan"Agricultural"University,"Pu’er,"Yunnan"665099,"China
Abstract:"Sodium"alginate"(SA)"edible"composite"film"incorporated"with"different"amounts"of"galangal"essential"oil"(EO)/"curcumin"(Cur)"was"prepared"by"solvent"casting"method"and"applied"to"fresh-cut"pineapple"in"this"study."The"results"showed"that"0.3%"EO"could"improve"the"thickness"and"thermal"stability"of"the"composite"film,"and"reduce"the"water"vapor"penetration"rate."SA-0.3%EO"and"SA-0.3%"EO-Cur"film"groups"had"significant"fresh-keeping"effect"on"fresh-cut"pineapple,"while"the"control"group"showed"obvious"browning"after"three"days"of"storage"at"4"℃."The"fresh-cut"pineapple"in"SA-0.3%"EO-Cur"group"maintained"the"best"appearance,"followed"by"SA-0.3%EO"group."When"the"storage"time"was"extended"to"eight"days,"the"weight"loss"of"fresh-cut"pineapple"in"the"SA-0.3%EO"coating"group"was"the"lowest"(2.12±0.08)%,"the"total"number"of"colonies"(lgCFU/g)"was"3.48±0.00,"the"number"of"molds"and"yeast"(lgCFU/g)"was"3.89±0.19"were"the"lowest."However,"the"appearance"color"of"the"SA-0.3%"EO-Cur"coated"group"was"the"best,"and"the"antibacterial"effect"was"second"only"to"that"of"the"SA-0.3%EO"coated"group,"which"was"obviously"better"than"the"control"group."However,"when"the"EO"content"increased"to"0.5%,"the"appearance"of"fresh-cut"pineapple"also"showed"browning"and"other"quality"deterioration,"indicating"that"the"concentration"of"essential"oil"would"affect"its"preservation"effect"and"have"a"negative"impact"on"the"quality"of"fruit."In"conclusion,"this"study"would"provide"a"new"idea"for"the"development"of"a"new"edible"film"system,"and"provide"data"support"and"theoretical"support"for"extending"the"shelf"life"of"fresh-cut"pineapple.
Keywords:"galangal"essential"oil;"curcumin;"edible"film;"fresh-cut"pineapple
DOI:"10.3969/j.issn.1000-2561.2025.05.023
菠蘿營養(yǎng)豐富、色香怡人,但因其表皮較硬、多刺,削皮去眼工序繁雜,不便于消費者食用,鮮切菠蘿迎合了現(xiàn)代消費快節(jié)奏的市場需求[1]。但菠蘿的鮮切處理使其組織結構受到破壞、汁液流失,導致出現(xiàn)組織褐變和微生物侵染等問題,影響其風味、營養(yǎng)品質及貨架期[2]。
功能性可食膜在水果及其鮮切制品上的保鮮應用一直是國內外密切關注的主題。傳統(tǒng)可食膜主要由天然蛋白質、多糖及類脂單獨或復合而成,性能單一且應用具有一定局限性[3]。因此,將可食用膜添加特定功能活性組分以提升抗菌性、抗褐變性等性能是本研究領域的新亮點。為了提高可食膜的抗菌活性,植物精油因其安全性和較強的抗菌活性而被認為是活性包裝的最佳選擇之一[4-6]。VENTURA-AGUILAR等[7]研究了包裹肉桂精油和玫瑰茄水提物的殼聚糖可食用膜可有效延長草莓的保質期。CHENG等[8]研究表明丁香精油明顯增強了可食膜的抗菌性能。本課題組(2021年)前期研究表明高良姜精油可食用膜可以有效延長新鮮芒果的儲藏期[4]。另有研究采用以姜黃素為介導的光動力殺菌技術可有效保持鮮切菠蘿的色澤并抑制微生物的生長[1]。然而,功能性可食膜仍存在以下2方面的問題:一方面可食膜有效作用時間短,主要歸因于活性成分(如姜黃素、高良姜精油等)的不穩(wěn)定如易氧化、易揮發(fā)以及在可食膜制備過程中大量釋放或損耗[9];另一方面,如植物精油這類揮發(fā)性強的活性成分本身具有的特殊氣味以及活性成分濃度過高時容易造成水果表皮失水皺縮等[10]。由于乳液具有包埋、保護以及運載活性成分(如維生素、抗菌劑、抗氧化劑等)等優(yōu)良特性,在食品行業(yè)顯現(xiàn)出巨大的應用前景[11]。SALVIA-TRUJILLO等[12]報道含有檸檬精油乳液的涂膜可抑制蘋果切片上天然微生物群的生長長達2周;GUNDEWADI等[13]報道含有羅勒精油的乳液涂膜對秋葵具有明顯的抗褐變和抗菌作用,能有效延長秋葵貨架期。JIANG等[14]報道相比于直接使用肉桂精油,果膠和玉米醇溶蛋白粒子共同穩(wěn)定的乳液對肉桂精油具有緩釋作用,對蘋果切片也表現(xiàn)出更強的抗菌效果。上述研究表明利用包埋活性成分的乳液制備的可食性涂膜在水果保鮮應用方面具有巨大潛力。
因此,本研究從解決鮮切菠蘿貨架期中易腐敗、易褐變、汁液流失的問題出發(fā),基于前期研究發(fā)現(xiàn)高良姜精油與姜黃素對鮮切菠蘿的保存具有潛在的利用價值,選取姜黃素和高良姜精油為天然抗褐變劑和抗菌劑,采用溶劑澆鑄法制備了添加不同含量高良姜精油/姜黃素的海藻酸鈉生物復合膜,通過X射線衍射(XRD)、紅外光譜(FT-IR)和掃描電鏡(SEM)對復合膜的物理化學性能、微觀結構進行了表征,并將其應用于鮮切菠蘿的保鮮,為延長鮮切菠蘿貨架期提供切實有效的保鮮技術指導。
1.1""材料
1.1.1""材料與試劑nbsp;"高良姜精油(EO,純度100%)由廣東豐硒良姜有限公司提供;姜黃素(Cur,95%)購自上海源葉有限公司;海藻酸鈉(SA,化學純)購自西隴科學股份有限公司。Quillaja皂素(Q-Naturale"200V)由美國Ingredion公司提供。所用化學品為國產分析純。
1.1.2""儀器與設備""UV"178紫外分光光度計購自日本Shimadzu公司;FJ200-SH高速剪切機購自上海滬析實業(yè)有限公司;Tensor"27傅里葉變換紅外光譜購自德國BRUKER公司;D/Max-2500/"PC"X射線衍射儀購自日本Rigaku公司;TG/DTA-"6300熱重分析儀購自日本Shimadzu公司。
1.2""方法
1.2.1""復合可食用膜的制備工藝""配制1.2%海藻酸鈉70"℃水浴攪拌30"min直至溶解,將海藻酸鈉溶液、1%甘油(V/V)、0.8%Quillaja(V/V)和0.1%、0.3%、0.5%EO(V/V)或姜黃素(配置方法:300"μmol/L姜黃素溶解在0.5%中鏈甘油三酯MCT中)在高速剪切機中以12"000"r/min速率均質2"min,獲得成膜液。將18"mL成膜液倒入直徑90"mm的塑料培養(yǎng)皿中鋪平,在40"℃條件下干燥,冷卻后揭膜。
1.2.2""薄膜的物理性能測定""厚度測量:使用數(shù)字千分尺測量薄膜的厚度,精確到0.001"mm,并在薄膜周圍的5個隨機位置測定平均厚度;薄膜不透明度測定:用紫外分光光度計測定膜的不透明度[15],不透明度的計算公式為Opacity=A600/d,式中A600為薄膜樣品在600"nm波長處吸光度,d為薄膜厚度,單位為mm;水溶性測定:將薄膜裁切成2"cm×2"cm的正方形并在105"℃下干燥4"h至恒重,測量膜的質量(m0,g),然后將膜浸入到40"mL蒸餾水中浸泡24"h,將樣品從水中取出并在105"℃下干燥4"h至恒重,測其質量(m1,g),水溶性計算公式為WS=(m1–m0)/m0×100%;通過重量分析得到水蒸氣透過速率(WVTR)[16]。
1.2.3""紅外光譜(FT-IR)""在傅立葉變換紅外光譜儀上,使用KRS-5型ATR探頭,用紅外光譜衰減全反射法(ATR)將樣品在500~4000"cm–1波長的范圍內掃描,掃描速率為4"cm–1,并記錄各樣品的紅外光譜。
1.2.4""X射線衍射(XRD)""使用X射線衍射儀掃描樣品的XRD圖譜。以2°/min的掃描速度在5°~50°的2θ衍射角范圍內進行掃描。X射線輻射由波長(λ)為0.154"nm的Cu-Kα源(18"kW)產生。
1.2.5""熱重(TG)""使用熱重分析儀對薄膜進行熱重分析。將薄膜樣品(10"mg)置于鋁盤中并以10"℃/min的加熱速率從30"℃加熱至700"℃。氮氣用作沖洗氣體,其流速設置為20"mL/min。
1.2.6""掃描電鏡(SEM)""在樣品臺貼上一層導電雙面膠,將少量薄膜附于導電膠上并用洗耳球吹去多余的雜質,樣品噴金后設置加速電壓10"kV,觀察薄膜的表面形態(tài)結構。
1.2.7""薄膜的生物降解性""通過測試樣品及普通保鮮膜(PE)在有機堆肥(土壤)中的降解情況來評估樣品的生物降解性。將薄膜樣品(2"cm×"2"cm)埋入天然土壤中(為方便收集樣品,用紗布包裹樣品),并收集測試過程中樣品的圖像。
1.2.8""復合可食用膜在鮮切菠蘿中的應用""選擇在外觀(重量、形狀和顏色)統(tǒng)一,外部無病害和機械損傷,成熟度相對一致的新鮮菠蘿,清洗削皮去眼后,切分成大小1/4圓形厚度1"cm的菠蘿塊,隨機抽取60片菠蘿片,分為6個處理組,包括無涂膜鮮菠蘿片[對照組(CK)]、SA、SA+0.1%EO乳液(SA-0.1%EO)、SA+0.3%EO乳液(SA-0.3%EO)、SA+0.5%EO乳液(SA-0.5%EO)和SA+0.3%EO+"Cur乳液(SA-0.3%EO-Cur乳液)包衣菠蘿片。將菠蘿片先浸泡在制備的涂膜液中120"s,風干5"min,然后浸入1%"CaCl2中30"s,晾干表面水分。處理后的菠蘿片分別裝入聚乙烯保鮮盒中,4"℃冷藏8"d后用于測定儲藏期間各組樣品的微生物指標及失重率,并于第0、3、5、8天分別拍照記錄樣品的外觀狀態(tài)。
微生物指標(菌落總數(shù)及霉菌和酵母):隨機稱取25"g鮮切菠蘿和225"mL生理鹽水進行均質,勻液與生理鹽水進行梯度稀釋,選擇適宜稀釋度的鮮切菠蘿勻液涂布在平板計數(shù)瓊脂及孟加拉紅培養(yǎng)基上培養(yǎng),計數(shù),結果以lgCFU/g表示。
采用稱重法測量,計算失重率,失重率="m1–m2)/m1×100%,式中,m1表示初始質量,單位為g;m2表示每次測定的質量,單位為g;每處理每次用3盒果實,取平均值。
1.3""數(shù)據(jù)處理
采用SPSS"19.0軟件中的方差分析法對數(shù)據(jù)進行差異顯著性檢驗分析(Plt;0.05),數(shù)據(jù)以平均值±標準差的形式來表示,采用Origin"2021、Excel軟件作圖,所有試驗均進行3次平行試驗。
2.1""復合可食用膜的物理性能
由表1可知,薄膜的厚度在35.94~56.06"μm之間,添加高良姜精油和姜黃素可顯著增加薄膜厚度,其中SA-0.3%EO-Cur的復合膜厚度最大。通過測量混合薄膜的水溶性可反映薄膜在食品基質中的應用性能,將高良姜精油加入到海藻酸鈉膜中,復合膜的水溶性從36.75%增加到38.08%,表明薄膜可以快速溶解在水中。而SA-0.3%EO-"Cur的水溶性為35.86%,這可能歸因于姜黃素增加了復合膜的疏水性??墒秤帽∧と艟邆淞己玫恼诠庑钥捎行У胤乐构獾耐干?,減少包裝食品的光氧化,從而抑制脂質氧化、營養(yǎng)物質損失、活性化合物的降解[17],同時為不影響外觀需兼具良好的透明度。由表1可知,添加高良姜精油的海藻酸鈉生物復合膜的透明度均與純海藻酸鈉膜差異不顯著。隨著高良姜精油添加量的增加,不透明度稍有增加,可能是由于光的散射。膜基質中油滴的濃度和分散程度是影響光散射強度的主要原因,液滴濃度越高,導致光散射強度越大,從而使透明度降低[18]。SA-0.3%EO-Cur的不透明度最高,這可能是多酚類的姜黃素具有光吸收性能,促進了復合膜的光阻性能,表明姜黃素的添加可有效提高薄膜的遮光性,這與王凡[19]的研究結論一致。但值得注意的是,薄膜仍然表現(xiàn)出良好的透明度,可以清晰地看到薄膜下方的圖案。
水蒸氣的吸附和滲透是影響食品包裝阻隔性的重要指標,降低水蒸氣滲透速率可減緩食品與環(huán)境的氣體交換,達到保鮮的目的。添加了高良姜精油及姜黃素的生物復合薄膜水蒸氣透過速率顯著低于純海藻酸鈉組(Plt;0.05)。水蒸氣透過速率從(265.91±12.46)g/(m–2·h–1)降至(237.31±2.93)g/"(m–2·h–1),歸因于海藻酸鹽基質的官能團與甘油和高良姜精油/姜黃素的羥基之間的氫鍵的數(shù)量增加。其中同時添加高良姜精油和姜黃素的SA-"0.3%EO-Cur組水蒸氣透過速率最低,表明高良姜精油和姜黃素的脂質特性有助于降低薄膜的水蒸氣透過速率。
2.2""XRD分析
復合可食用膜的X射線衍射圖如圖1所示。海藻酸鈉是典型的非結晶結構,樣品均在2θ=21左右存在一個較寬的衍射峰,復合膜的衍射峰強度隨著高良姜精油含量的增加而增強(圖1)。這可能是因為高良姜精油與海藻酸鹽的分子間相互作用(靜電和氫鍵作用)導致高良姜精油分子分散到海藻酸鹽基質中,說明復合膜中高良姜精油與海藻酸鹽共混體系的相容性良好,進一步起到改善復合膜的水蒸汽透過性和熱穩(wěn)定性的效果。添加高良姜精油后在2θ=14.5°左右出現(xiàn)衍射峰的變窄,并隨著高良姜精油的濃度不斷增大,峰開始變得更窄且尖銳,表明高良姜精油/姜黃素/海藻酸鈉復合膜結晶度增加。姜黃素是典型的晶體結構,在7°~30°之間會出現(xiàn)一系列的衍射峰[20],但在SA-0.3%EO-Cur復合膜的XRD譜圖中,未出現(xiàn)新的衍射峰,這可能是由于Cur的濃度過低,復合膜總體還是無定型的結構。
2.3""FT-IR分析
傅里葉變換紅外光譜表征高良姜精油組分或姜黃素與海藻酸鈉的分子間相互作用。由圖2可以看出,海藻酸鹽與Ca2+交聯(lián)后形成的特征峰在3353、2993、1651、1050"cm–1波段。純海藻酸鈉膜和高良姜精油/海藻酸鈉復合膜顯示大致相同的主峰,這是由于低含量高良姜精油及姜黃素的存在以及功能組分的相對相似性,說明高良姜精油和Cur的加入保存了海藻酸鈉膜原有的化學結構,并未產生新的化學結構[21],有利于在海藻酸鈉膜中保持高良姜精油和Cur的功能活性[22]。3700~3000"cm–1之間的寬峰標志著游離羥基(O-H)的伸縮振動,2993"cm–1處峰歸因于C-H伸縮振動,1651"cm–1處峰歸因于羧酸鹽基團的對稱和不對稱拉伸。這些結果表明,高良姜精油或姜黃素和海藻酸鈉之間存在相互作用,分子間和分子內的氫鍵作用增強,分子間作用力增大[23-24],有利于膜的力學性能增強。
2.4""熱重分析
熱重分析可通過監(jiān)測在連續(xù)加熱下的質量損失以表征薄膜的熱穩(wěn)定性。TG圖表示薄膜的熱分解過程(圖3A),DTG曲線表示熱分解的拐點(圖3B)。得到的結果表明,所有薄膜都有3個熱分解階段,初始失重溫度范圍為30~130"℃。這與海藻酸鈉的親水性有關,這可能是由于生物聚合物薄膜中松散結合的水會蒸發(fā)。第2次分解可能是由于甘油在180~220"℃的熱降解。第3階段(285~500"℃)主要為碳化階段,純海藻酸鈉膜總質量損失89.63%,復合膜總質量損失分別為80.97%、79.39%、76.98%和88.97%。隨著高良姜精油含量的增加,復合膜的熱穩(wěn)定性有一定提升,具有提高膜包裝材料熱穩(wěn)定性的潛力。
2.5""復合可食用膜的SEM分析及生物降解
從圖4可知,加入高良姜精油或姜黃素對海藻
酸鈉基生物復合膜結構產生了影響,外觀上有明顯差異。純海藻酸鈉膜的表面光滑且均勻,無褶皺或氣泡,表明其成膜性較好。而加入高良姜精油的復合膜微觀結構則出現(xiàn)輕微褶皺,特別是加姜黃素的復合膜顯示出不均勻的表面,出現(xiàn)明顯的褶皺和氣泡狀結構,這與其透明度降低相對應。這與大多數(shù)負載乳液的生物基膜一致[25-27]。
薄膜在外界微生物等環(huán)境中的降解時間是評估天然聚合物來源的薄膜的生物降解性的重要指標,當90%的薄膜材料在6個月內通過生物作用降解時,該薄膜被認為是可生物降解的[28-29]。由圖5可知,所有海藻酸鈉基薄膜在土壤中掩埋30"d后均表現(xiàn)出不同程度的色調和完整性變化,表明發(fā)生了降解過程,普通保鮮膜(PE)則保持完好;隨著掩埋時間的延長,薄膜的降解程度更高,降解程度依次為:SAgt;SA-0.1%EOgt;SA-0.3%
EOgt;SA-0.5%EOgt;SA-0.3%"EO-Curgt;CK,為方便薄膜的尋找復原本試驗采用紗布包裹樣品,阻礙其降解。結果表明,姜黃素和高良姜精油的加入一定程度上延長海藻酸鈉基薄膜的潛在生物降解性。
2.6""復合可食用膜應用于鮮切菠蘿
新鮮菠蘿的初始菌落總數(shù)及霉菌和酵母數(shù)量(lgCFU/g)分別為2.43±0.03、2.15±0.05,鮮切菠蘿經不同處理后,冷藏8"d后的菌落總數(shù)及霉菌和酵母數(shù)量如圖6所示,結果表明,各涂膜處理組的微生物數(shù)量均低于CK,其中SA-0.3%EO組的菌落總數(shù)(lgCFU/g)為3.48±0.00,霉菌和酵母(lgCFU/g)為3.89±0.19,數(shù)目均最低,其次是SA-0.3%EO-Cur組,高良姜精油的含量增加能顯著抑制微生物的生長,但當高良姜精油添加量為0.5%時抑菌效果變差,其原因可能是精油濃度過高降低了薄膜的完整性,影響其抗菌性能。
果實的失重率主要是因為果實的呼吸、水分的蒸發(fā)等作用引起,其反映營養(yǎng)物質的消耗和水分的蒸發(fā)。鮮切水果因鮮切處理易使其組織結構受到破壞、汁液流失嚴重,因此質量損失是評價其品質的重要指標。鮮切菠蘿的失重率如圖7所示,儲藏8"d后所有試驗組都出現(xiàn)質量損失現(xiàn)象,但涂膜組均顯著低于CK的失重率(Plt;0.05)。與CK相比,涂膜組顯著降低了鮮切菠蘿表面的水分損失,可能是由于表面的薄膜降低了水蒸氣透過速率從而減緩了水分散失,而CK表面無膜包覆,導致失水迅速。
為直觀觀察復合可食用膜對鮮切菠蘿保鮮效果的影響,拍照記錄儲藏期內菠蘿片的外觀變化。如圖8所示,與CK相比,涂膜組保鮮效果更優(yōu)。對照組在4"℃下儲藏3"d后出現(xiàn)明顯的褐變現(xiàn)象,SA-0.3%EO-Cur組的鮮切菠蘿外觀保持最好,其次是SA-0.3%EO。而隨著高良姜精油含量增加到0.5%,鮮切菠蘿的外觀也出現(xiàn)褐變等品質劣變,說明精油濃度過高會影響其保鮮效果,這與抑菌效果的趨勢相對應,可能也是由于精油濃度過高可能降低薄膜的完整性,且對果實的品質有負面影響[30]。
目前,精油或其他抗菌劑與可食用膜的結合已被廣泛研究應用于水果保鮮中,本研究選取姜黃素和高良姜精油為天然抗褐變劑和抗菌劑,結果表明0.3%高良姜精油可以提高復合膜的厚度和熱穩(wěn)定性,降低水蒸氣滲透速率,這可能是由于精油的加入增加了膜材的氫鍵相互作用,由于疏水成分的加入所導致基于生物聚合物的膜中疏水性增加,改變膜的疏水/親水比,這與HE等[31]的研究結論相似;唐森等[32]的研究也表明添加紫蘇精油的殼聚糖可食用抗菌復合膜的阻隔性能、機械性能、厚度與不透明度均有所增強,適度增大紫蘇精油添加量可使其與殼聚糖、甘油等分子間的靜電、氫鍵相互作用力加強,分子鏈在空間排列更緊密,復合膜結構更致密,力學性能更好,但過量則會破壞膜的網狀結構,削弱聚合物之間的聚合力,造成負面影響。韓騫等[33]的研究也發(fā)現(xiàn)適量添加丁香精油可以有效降低復合膜的水蒸氣透過率,提升其阻隔性能,但過高的精油添加量導致復合膜的孔隙增多進而削弱致密性,增加水蒸氣透過率,疏水組分也會降低聚合物網絡的粘結性以及液滴聚結可能對材料的水蒸氣阻隔性有害[34]。因此,適宜的精油添加量對復合膜的制備尤為重要。
在鮮切菠蘿保鮮應用中,SA-0.3%EO及SA-0.3%EO-Cur涂膜組對鮮切菠蘿有顯著的保鮮效果,CK在4"℃下儲藏3"d后出現(xiàn)明顯的褐變現(xiàn)象,SA-0.3%EO-Cur組的鮮切菠蘿外觀保持最好,其次是SA-0.3%EO組。當儲存時間延長至8"d,添加了精油或姜黃素的涂膜組的鮮切菠蘿其質量損失均顯著低于CK,復合膜的阻隔性能減弱了鮮切菠蘿的呼吸強度,從而減少氣孔蒸騰和干物質消耗造成的失重,這與復合膜的水蒸氣透過性相一致,說明精油的加入提高了薄膜的水蒸氣阻隔性能。類似研究也發(fā)現(xiàn)這一結果,李陽[35]發(fā)現(xiàn)負載肉桂精油Pickering乳液的殼聚糖/魚明膠基膜可以顯著抑制鮮切蘋果的失重。菌落總數(shù)及霉菌和酵母數(shù)目均最低,但SA-0.3%EO-Cur涂膜組的外觀色澤保持最好,且抑菌效果亦僅次于SA-0.3%EO涂膜組,菌落總數(shù)及霉菌和酵母均明顯優(yōu)于對照組,這主要是由于高良姜精油和姜黃素都具有抗菌的效果,且姜黃素的加入更有助于保持鮮切菠蘿的外觀色澤[1],另一方面姜黃素的加入可能對膜內抗菌劑的負載量產生負面影響,從而影響了在復合膜中的長期穩(wěn)定釋放及長效抑菌效果;當高良姜精油含量增加到0.5%,鮮切菠蘿的外觀也出現(xiàn)褐變等品質劣變,說明精油濃度過高會影響其保鮮效果,這與抑菌效果的趨勢相對應,可能也是由于精油濃度過高可能降低薄膜的完整性,從而影響其阻隔性,且對果實的品質有負面影響。類似的結果在ZHOU等[4]所制備的負載高良姜精油的復合膜應用于芒果的保鮮中亦有發(fā)現(xiàn)。
本研究結果表明,0.3%高良姜精油可以提高復合膜的厚度和熱穩(wěn)定性,降低水蒸氣滲透速率,"SA-0.3%EO及SA-0.3%EO-Cur涂膜組對鮮切菠蘿有顯著的保鮮效果,SA-0.3%EO-Cur涂膜組的外觀色澤保持最好。綜上,本研究為開發(fā)新型可食用膜體系提供了新的思路,為延長鮮切菠蘿貨架期提供切實有效的數(shù)據(jù)支撐和理論支持。但本研究亦存在一定的局限性,比如對精油和姜黃素的合適配比及乳液的負載穩(wěn)定性缺乏更詳細的優(yōu)化,后期應對高良姜精油和姜黃素在復合膜中的長期穩(wěn)定釋放作用進行進一步研究,并探討該體系對其他水果或蔬菜的適用性。
參考文獻
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