謝建華， 謝丙清， 郭巧玲， 鄭俊峰， 張 民， 龐 杰，*

(1.漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 食品與生物工程系， 福建 漳州 363000；2.農(nóng)產(chǎn)品深加工及安全福建省高校應(yīng)用技術(shù)工程中心， 福建 漳州 363000；3.福建農(nóng)林大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院， 福建 福州 350002；4.天津科技大學(xué) 食品工程與生物技術(shù)學(xué)院， 天津 300457)

魔芋葡甘聚糖-乳清蛋白復(fù)合膜在琯溪蜜柚中的應(yīng)用

謝建華1，2，4， 謝丙清3， 郭巧玲1， 鄭俊峰1， 張 民4，*， 龐 杰3，*

(1.漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 食品與生物工程系， 福建 漳州 363000；2.農(nóng)產(chǎn)品深加工及安全福建省高校應(yīng)用技術(shù)工程中心， 福建 漳州 363000；3.福建農(nóng)林大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院， 福建 福州 350002；4.天津科技大學(xué) 食品工程與生物技術(shù)學(xué)院， 天津 300457)

研究魔芋葡甘聚糖與乳清蛋白復(fù)合涂膜對琯溪蜜柚的保鮮效果，為琯溪蜜柚的采后保鮮提供參考。將魔芋葡甘聚糖與乳清蛋白復(fù)配，制備成復(fù)合涂膜保鮮劑，對琯溪蜜柚進行涂膜保鮮，以無包裝處理為對照，于常溫下貯藏。通過測定琯溪蜜柚在貯藏期間的?；笖?shù)、失重率、總糖、呼吸強度、乙醇含量、丙二醛含量、過氧化物酶活性，分析魔芋葡甘聚糖- 乳清蛋白復(fù)合涂膜對琯溪蜜柚的保鮮效果。結(jié)果表明，常溫貯藏120 d時，魔芋葡甘聚糖與乳清蛋白涂膜組與無涂膜包裝的對照組相比，可以減少果實失重，保護細胞膜，降低呼吸強度，抑制蜜柚的生理代謝，減少營養(yǎng)物質(zhì)的損失，延緩粒化發(fā)生,其結(jié)果均顯著優(yōu)于對照組，能達到PE膜包裝貯藏效果。

魔芋葡甘聚糖； 乳清蛋白； 可食性膜； 琯溪蜜柚； 保鮮

琯溪蜜柚(CitrusgrandisL.Osbeck)原產(chǎn)于福建省平和，是我國優(yōu)良柚子品種之一[1]。目前，平和琯溪蜜柚種植面積達6萬hm2，年產(chǎn)150萬t[2]，是平和的重要支柱產(chǎn)業(yè)?，g溪蜜柚在貯藏過程中易出現(xiàn)汁胞的粒化現(xiàn)象，嚴重影響了蜜柚的食用價值和商品價值[3]。目前，蜜柚在生產(chǎn)過程采用打蠟及塑料薄膜包裝可有效減緩果實失重，延長貯藏時間。但水果中的蠟存在安全隱患，另外白色污染成為影響環(huán)境的首要因素，給環(huán)境帶來了很大壓力。因此，開發(fā)一種安全、方便、適用的蜜柚保鮮薄膜來替代塑料薄膜包裝已成為產(chǎn)業(yè)急需解決的問題。

可食性保鮮膜由于安全、環(huán)保、可食性、低成本等優(yōu)點，已成為近年來果蔬保鮮領(lǐng)域研究的熱點[4-8]。目前可食性保鮮膜主要以多糖、蛋白質(zhì)等材料，通過分子間的相互作用，并以包裹、涂布等形式覆蓋于果蔬表面，形成保護膜，可以降低果蔬的呼吸強度和水分蒸發(fā)，延緩品質(zhì)下降，延長果蔬的貨架期[9]。魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan，KGM)是一種天然大分子物質(zhì)，具有優(yōu)良的成膜特性[10]，已被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域[11-13]。而乳清分離蛋白(whey protein，WP)可作為一種可食用性的膜[14-15]，能與多糖具有良好的協(xié)同增效作用，可用于改善復(fù)合體系的穩(wěn)定性。但目前尚未見有關(guān)魔芋葡甘聚糖與乳清蛋白復(fù)合膜在果蔬保鮮方面的報道。因此，本研究在前期研究魔芋葡甘聚糖與乳清分離蛋白復(fù)合成膜的基礎(chǔ)上，通過魔芋葡甘聚糖與乳清分離蛋白復(fù)配，添加植物精油后涂膜蜜柚表面，研究其對蜜柚貯藏品質(zhì)及采后生理指標的影響，旨在為尋求一種替代塑料薄膜保鮮蜜柚的新材料提供可行的技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 主要材料

供試材料于2015年10月18日采自福建省平和縣的8～10年生果園中的土柚砧嫁接樹。采收當天運回實驗室，要求選擇每個果重在1.5 kg以下，且大小、成熟度基本一致，無病蟲害、無機械損傷的果實進行實驗。

1.2 實驗方法

1.2.1 膜液制備

KGM/WP復(fù)合膜液：將已純化的魔芋葡甘聚糖10.5 g、乳清蛋白4.5 g、蜜柚精油(從蜜柚中提取，工藝另文發(fā)表)5 mL、蜂蠟2 g、增塑劑甘油5 mL、乳化劑吐溫2 mL與蒸餾水1 000 mL混合，置于50 ℃恒溫水浴鍋中用恒速攪拌器低速(300 r/min)攪拌至復(fù)合膜液溶脹充分，待用。

1.2.2 保鮮處理方法

選果→熱激→冷激→藥劑處理→預(yù)貯→涂膜→晾干→包裝→貯藏→相關(guān)測試。具體處理設(shè)計：

將新鮮琯溪蜜柚實驗共設(shè)3個處理組：CK組，不涂膜，采用紙袋單果包裝； PE組，采用厚度為0.02 mm的聚乙烯(PE)薄膜單果包裝，然后包裝于紙袋； 涂膜組，KGM/WP復(fù)合膜處理，浸泡1 min，晾干，然后包裝于紙袋。每組處理100個，于常溫下的通用庫中貯藏；每月觀察蜜柚汁胞的?；癄顩r，并測定其失水率及各種生理生化指標。

1.2.3 測定項目與方法

1.2.3.1 果實?；笖?shù)測定

[16]。

1.2.3.2 理化指標的測定

1)失重率：貯藏過程失去質(zhì)量與貯藏前質(zhì)量比值。

2)總糖含量：蒽酮法測定[17]。

3)呼吸強度：靜置法測定[18]。

4)細胞膜透性的測定：電導(dǎo)率法測定[19]。

5)乙醇含量：重鉻酸鉀氧化法測度[18]。

6)丙二醛含量：硫代巴比妥酸顯色法測度[17]。

7)POD活性：按照朱廣廉等[20]的方法測度。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對蜜柚?；笖?shù)的影響

不同處理對蜜柚果?；挠绊懸妶D1。由圖1可得，各處理組在貯藏2個月前均未出現(xiàn)?；闆r。從總體看在貯藏2個月后其?；笖?shù)隨時間延長呈上升趨勢(p<0.01)，其中CK處理組的汁胞?；潭蕊@著高于其他處理組(p<0.01)，而涂膜處理其粒化程度與PE組不存在差別，這說明魔芋葡甘聚糖與乳清分離蛋白膜可減輕貯藏過程蜜柚粒化的發(fā)生。

圖1 處理方法對蜜柚果?；闆r的影響Fig.1 Effects of different treatments on granulation indices of honey pummelo fruit

2.2 不同處理對蜜柚失重率的影響

圖2 處理方法對蜜柚失重率的影響Fig.2 Effects of different treatments on weigh loss rate of honey pummelo fruit

失重率是影響果蔬食用品質(zhì)的一個重要因素，采后蜜柚失水程度與?；潭让芮邢嚓P(guān)[21]。3組處理的蜜柚在貯藏期間的失重率均呈逐漸升高趨勢，如圖2。其中，對照組失重最快，PE組失重最慢，涂膜組失重率會比PE組稍高，但不存在差異。這可能是葡甘聚糖- 乳清蛋白膜的水蒸氣透過率比PE膜高。貯藏60 d時PE組失重率為5.2%，涂膜組失重率為6.0%，顯著低于對照組(10.9%)(p<0.01)。再從圖1?；闆r比較可知，蜜柚嚴重脫水會加劇果實的?；l(fā)生。

2.3 不同處理對蜜柚總糖含量的影響

蜜柚總糖含量隨貯藏時間的延長，呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，見圖3。由于蜜柚采收后，果實的進一步成熟使得果實的內(nèi)含物轉(zhuǎn)化所致，貯藏后期內(nèi)含物被消耗，曲線呈下滑趨勢。從圖3可知，不同處理其出現(xiàn)高峰時間不同，CK組30 d就達到高峰，而PE組和涂膜組在60 d才達到高峰，然后下降，且CK組的下降幅度較大，而涂膜組與PE組不存在差別。這說明涂膜處理能有效阻礙蜜柚的內(nèi)含物轉(zhuǎn)化進度，維持蜜柚新鮮品質(zhì)，與PE薄膜性能相當。

圖3 處理方法對蜜柚總糖質(zhì)量濃度的影響Fig.3 Effects of different treatments on total sugar content of honey pummelo fruit

2.4 不同處理對蜜柚呼吸強度的影響

不同處理對蜜柚呼吸強度的影響見圖4。由圖4可知，對照組蜜柚在貯藏第30天出現(xiàn)呼吸高峰，隨后呈下降趨勢，當貯藏90 d后CK組的呼吸強度低于涂膜組和PE組，這可能由于CK嚴重脫水，導(dǎo)致柚皮變?yōu)楹苤旅艿慕Y(jié)構(gòu)，使水果處于缺氧狀態(tài)所致。而涂膜組和PE組呼吸強度隨貯藏時間呈緩慢下降趨勢，這可能是由于涂膜和PE能使果實處于一個微氣調(diào)的狀態(tài)，從而抑制呼吸作用，保持果實品質(zhì)。

圖4 處理方法對蜜柚呼吸強度的影響Fig.4 Effects of different treatments on respiration of honey pummelo fruit

2.5 不同處理對蜜柚乙醇含量的影響

乙醇是衡量果蔬無氧呼吸的指標，不同處理結(jié)果見圖5。從圖5可知，蜜柚貯藏過程中乙醇含量逐漸上升，與時間存在顯著差異(p<0.05)，但不同處理其含量不存在差異，而CK組在90 d時其含量超過處理組，且處于較高水平。這是由于CK組果實嚴重脫水導(dǎo)致果皮形成致密結(jié)構(gòu)，阻止與氧的接觸，從而抑制有氧呼吸。再從涂膜組和PE組比較，涂膜組乙醇含量均略低于PE組，再從蜜柚呼吸強度變化來看，這說明葡甘聚糖- 乳清蛋白膜的氣體調(diào)節(jié)性能更適合蜜柚貯藏。

圖5 處理方法對蜜柚乙醇質(zhì)量濃度的影響Fig.5 Effects of different treatments on ethanol content of honey pummelo fruit

2.6 不同處理對蜜柚果皮細胞膜透性的影響

果皮細胞膜透性是反映果實細胞衰老程度的指標[19]，不同處理結(jié)果見圖6。由圖6可知， 蜜柚果實在不同處理下貯藏，相對電導(dǎo)率均逐漸增加，PE組和涂膜組相對電導(dǎo)率均顯著低于CK組(p<0.01)。另外從PE組和涂膜組比較看，貯藏前期涂膜組電導(dǎo)率略高于PE組，在貯藏中后期，相對電導(dǎo)率反而低于PE組，但兩者不存在差別。說明PE組和涂膜組處理可在一定程度上延緩貯藏期間細胞膜透性的升高，延緩果實衰老。

圖6 處理方法對蜜柚果皮細胞膜透性的影響Fig.6 Effects of different treatments on relative conductivity of honey pummelo shell

2.7 不同處理對蜜柚果皮丙二酫含量的影響

丙二醛含量可作為細胞膜脂過氧化程度的指標，丙二醛的積累將會對果實細胞質(zhì)膜和細胞器造成一定傷害，不同處理結(jié)果見圖7。由圖7可知，蜜柚在采后貯藏過程中丙二醛含量呈上升趨勢，CK 組上升幅度顯著高于其他處理組(p<0.01)。另外從PE 組和涂膜組比較看，在貯藏初期涂膜處理果實丙二醛略高于PE膜包裝處理，在60 d時，PE膜包裝處理果實丙二醛略高于涂膜處理。因此，對蜜柚進行適宜包裝處理可抑制丙二醛的生成，降低膜脂過氧化程度，從而延緩蜜柚果實的成熟衰老。

圖7 處理方法對蜜柚果皮丙二醛質(zhì)量摩爾濃度的影響Fig.7 Effect of different treatments on MDA content of honey pummelo shell

2.8 不同處理對蜜柚果皮POD的影響

POD是果蔬中存在的一種氧化還原酶，對果蔬細胞具有保護作用，可作為檢測果蔬保鮮效果的重要指標，不同處理結(jié)果見圖8。從圖8知，隨著貯藏時間延長，POD活性不斷增加，CK組增速高于其他處理組，且在貯藏60 d時達到最高，這可能會導(dǎo)致果實活性氧增多，啟動膜脂過氧化，從而破壞果肉細胞膜的結(jié)構(gòu)；涂膜處理和PE組的POD 活性一直低于對照組，說明其處理可有效抑制POD的活性，使蜜柚果實啟動膜脂過氧化而破壞膜系統(tǒng)的能力降低,延緩果實衰老。

圖8 處理方法對蜜柚果皮POD的影響Fig.8 Effects of different treatments on POD of honey pummelo shell

3 討 論

采用魔芋葡甘聚糖與乳清蛋白涂膜和PE膜包裝對琯溪蜜柚進行保鮮處理后, 常溫貯藏期間, 柚子果肉中總糖含量得到較好保存，呼吸強度、乙醇含量、果皮細胞膜透性、丙二醛、POD等指標得以改善, 這是由于蜜柚經(jīng)包裝膜處理后，能夠有效阻止氧氣進入果實內(nèi)部, 同時減緩二氧化碳向外擴散, 形成微環(huán)境，即高CO2、低O2, 因而能有效抑制果實呼吸作用, 減緩營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，保持果實細胞壁結(jié)構(gòu)的完整性，延緩蜜柚組織衰老，達到有效防止?；男Ч?。

琯溪蜜柚果實發(fā)生?；F(xiàn)象是貯藏過程中的一個復(fù)雜的生理生化過程，成為蜜柚貯運的一大問題。刁俊明等[21]認為采后蜜柚果皮失水，果肉的水分向果皮轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致相關(guān)酶活性升高，從而引起果肉枯水粒化。而胡西琴等[22]發(fā)現(xiàn)其粒化與貯藏期間果實的呼吸作用有關(guān)，一方面呼吸強度增強而引起營養(yǎng)物質(zhì)消耗，另一方面乙醇含量升高引起生理失調(diào)，從而導(dǎo)致果實的枯水。然而，本實驗通過失重率和果實?；闆r分析，魔芋葡甘聚糖與乳清蛋白涂膜和PE膜包裝對蜜柚進行貯藏保鮮，減緩了果實水分的損失，減少了貯藏期間柚果的?；?，與CK組相比均達到極顯著(p<0.01)，也驗證了水分與柚果?；嬖谙嚓P(guān)性。但從魔芋葡甘聚糖與乳清蛋白涂膜和PE膜包裝比較看，涂膜組的失水程度略高于PE組，其?；笖?shù)優(yōu)于PE組，這說明蜜柚貯藏?；c水分關(guān)系并不是完全呈正相關(guān)，而是要求一個適宜的水分。

從呼吸強度、乙醇含量與果實粒化情況分析看，CK組在30 d時呼吸強度出現(xiàn)高峰，然后呈下降，而其他處理組都呈下降趨勢；再從?；笖?shù)看，CK組在60 d時就出現(xiàn)明顯的?；F(xiàn)象，而包裝組的?；幻黠@，可能是因為果實處于新陳代謝活躍也引起?；l(fā)生。而在120 d時，CK組的呼吸強度較處理組的低，但乙醇含量急劇升高，這主要是由于CK組大量失水，使果皮形成致密結(jié)構(gòu)，阻隔與氧的接觸，從而導(dǎo)致無氧呼吸，生成大量酒精；再從?；笖?shù)看，其CK組也明顯高于包裝組。這也驗證了果實?；c呼吸強度和乙醇含量存在一定關(guān)系。

最后從果皮細胞膜透性、丙二醛、POD等變化看，涂膜與PE包裝比較看，貯藏前期涂膜的各指標均略高于PE組；在貯藏中后期PE組增速比涂膜組快，其含量比涂膜組略高。再從呼吸強度與失水看，涂膜組略高于PE組，且?；笖?shù)也較優(yōu)于PE組。這說明適當失水和適當呼吸均有利于抑制蜜柚?；l(fā)生。

4 結(jié) 論

實驗用魔芋葡甘聚糖- 乳清蛋白復(fù)合涂膜對琯溪蜜柚進行涂膜保鮮,研究發(fā)現(xiàn)涂膜處理的各項指標如總糖含量、呼吸強度、乙醇含量、失重率、果皮細胞膜透性、丙二醛、POD、粒化指數(shù)均與PE包裝相當且均優(yōu)于對照組, 證明魔芋葡甘聚糖- 乳清蛋白涂膜處理可較好延長果實貯藏保鮮期，并保持果實品質(zhì)，具有替代塑料膜包裝的效果。

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(責(zé)任編輯：檀彩蓮)

Konjac Glucomannan and Whey Protein Composite Coating Application on Preservation of Guanxi Honey Pummelo

XIE Jianhua1,2,4， XIE Bingqing3， GUO Qiaoling1, ZHENG Junfeng1， ZHANG Min4,*， PANG Jie3,*

(1.DepartmentofFoodandBiologyEngineering,ZhangzhouProfessionandTechnologyInstitute,Zhangzhou363000,China；2.TheAppliedTechnicalEngineeringCenterofFurtherProcessingandSafetyofAgriculturalProducts,HigherEducationInstitutionsinFujianProvince,Zhangzhou363000,China;3.CollegeofFoodScience,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou350002,China;4.CollegeofFoodScienceandBiotechnology,TianjinUniversityofScienceandTechnology,Tianjin300457,China)

This study investigated effects of konjac glucomannan (KGM) and whey protein (WP) compound coating on preservation of Guanxi honey pummelo. Guanxi honey pummelo coated with KGM and WP was stored at room temperature while Guanxi honey pummelo without coating was as the control. During the storage, the weight loss rate, total sugar content, respiration, ethanol content, relative permeabi-lity of plasma membrane, malondialdehyde (MDA) content, and peroxidase(POD) activity of Guanxi honey pummelo were determined to evaluate effects of the coating. Results showed that composite edible coating exhibited a beneficial effect on the overall quality of Guanxi honey pummelo at room temperature by reducing fruit weight loss, protecting the cell wall and reducing respiratory intensity,inhibiting physiological metabolism,decreasing the nutrient loss, and delaying the graining. All indexes by KGM and WP coating were significantly better than the control group after 120 days storage at room temperature.

konjac glucomannan; whey protein; edible film; Guanxi honey pummelo； preservation

2016-06-02

福建省自然科學(xué)基金資助項目(2014J01378)。

謝建華，副教授，主要從事天然產(chǎn)物化學(xué)與應(yīng)用方面的研究;

10.3969/j.issn.2095-6002.2017.01.012

2095-6002(2017)01-0076-06

謝建華，謝丙清，郭巧玲，等. 魔芋葡甘聚糖- 乳清蛋白復(fù)合膜在琯溪蜜柚中的應(yīng)用[J]. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報，2017,35(1):76-81. XIE Jianhua，XIE Bingqing，GUO Qiaoling, et al. Konjac glucomannan and whey protein composite coating application on preservation of Guanxi honey pummelo[J]. Journal of Food Science and Technology, 2017,35(1):76-81.

TS201.2; TS219; TS205

A

*張 民，教授，博士，主要從事食品化學(xué)與營養(yǎng)方面的研究，通信作者;

*龐 杰，教授，博士，主要從事食品化學(xué)與營養(yǎng)方面的研究，通信作者。