水果涂膜保鲜效果
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草莓含水量高，组织娇嫩，果皮极薄，又无外皮保护，在采收和贮运中易受损伤和微生物侵染而腐败变质，草莓在常温下1~2d就会变色、变味和软化腐烂。由于草莓成熟期短，上市集中，耐贮性差，因而限制了草莓的远销和生产的大规模发展[1]。所以，延长草莓果实货架寿命，提高其收稿日期：2011-12-06作者简介：聂凌鸿(1969—)，男，博士，副教授，主要从事农产品加工和功能性食品研究工作。商品价值是草莓生产和开发中亟需解决的问题。目前国内外主要采用低温冷藏、气调保鲜、辐照保鲜和涂膜保鲜等方法贮藏草莓果实[2-4]。其中涂膜保鲜法以其简单易行，具有良好阻湿、阻气和防止有害微生物侵入的特点而成为近年来果蔬保鲜研究的热点。单纯涂膜材料保鲜效果并不理想，高效、稳定、适用范围广的多功能涂膜复合保鲜技术是涂膜保鲜领域研究的趋势。本文采用魔芋精粉、丁香提取物、CaCl2制成复合涂膜剂，研究草莓在涂膜保鲜期间的品质变化，确定复合涂膜保鲜草莓的适宜浓度及其最佳配比，以期能探讨出一种能有效延长草莓保质期的复合涂膜剂。
1材料与方法
1.1材料
供试草莓，从淮安市城南大棚里刚刚采摘的新鲜草莓，采后立即运回实验室，挑选色泽一致、大小相近、无虫害、无机械损伤的果实；魔芋精粉和丁香为食品级；供试化学试剂均为分析纯。
1.2方法
原料处理→制备涂膜保鲜液→对原料进行涂膜(1min)→晾干→置于保鲜盒→室温(20℃)或低温(4℃)下保存
1.2.1丁香提取液的制备
称取经粉碎(过100目筛)的丁香50g于烧杯中，加入95%乙醇250mL，在室温(22±2)℃下浸泡48h，3层纱布过滤，将滤液在4500r/min下离心10min，取上清液，在40℃旋转蒸发至干，再用体积分数80%乙醇定容至50mL，即得供试丁香乙醇提取原液，浓度相当于干药材1g/mL，密封，4℃下保存。
1.2.2复合涂膜剂的制备
称取一定量的魔芋精粉，置于烧杯中，加入适量的蒸馏水进行溶解，按需要配制成不同浓度的溶液，然后加入不同浓度的丁香提取液和CaCl2溶液，在60℃的恒温水浴锅中加热搅拌溶胀3h，充分混合均匀，冷却备用。
1.2.3单因素条件下各因素对保鲜效果的影响
采用2.0%丁香提取物和1.0%CaCl2溶液、不同浓度(0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%、1.1%)魔芋精粉，1.0%CaCl2溶液和0.5%魔芋精粉、不同浓度(1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%)丁香提取物，2.0%丁香提取物和0.5%魔芋精粉、不同浓度(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%)CaCl2溶液，分别涂膜后，室温下保鲜8d，考察对草莓失重率的影响。
1.2.4正交实验设计
根据单因素实验结果，采用3因素3水平进行正交实验设计，以失重率和Vc含量变化代表外部和内部评定贮藏效果优劣的指标，对涂膜液配方进行优化，同时以不涂膜组为对照实验，在室温下保鲜8d，测定草莓果实失重率和Vc含量。
1.2.5复合涂膜剂最佳配方对草莓保鲜效果的影响
根据正交实验确定的最佳方案做验证实验，保鲜8d中每天对草莓进行感官评定，同时测定新鲜样品及经过最佳配比的保鲜液涂膜后的样品在室温(20℃)和低温(4℃)下的各个指标，并分析贮藏温度对草莓复合涂膜的影响。
1.2.6分析测定方法
感官评定：采用简单描述法(见表1)。从硬度、色泽、香味、饱满度4个方面进行评价，并随时观察腐烂及软化情况[5]。腐烂率的测定[6]：采用肉眼观察，将腐烂程度按腐烂面积占果面总面积百分数分为5级，腐烂面占总面积0%、0~25%、25~50%、50~75%、75~100%，对应的级分分别为0、1、2、3、4，腐烂率=∑(级分×该级果数)/(最大级值×总果数)×100%；失重率的测定：参照鲁周民等[7]方法以称重法进行统计；可溶性糖含量测定[8]：用蒽酮比色法测定；总酸度[8]：用NaOH中和滴定法测定；Vc含量的测定[9]：采用碘量法测定；果实呼吸强度的测定[9]：采用碱液吸收法，结果以CO2的生成量mg/kg•h表示。
2结果与分析
2.1单因素条件下各因素对草莓保鲜效果的影响
2.1.1不同浓度魔芋精粉涂膜对草莓失重率的影响
在整个贮藏期间，随着贮藏时间的延长，草莓果实失重率逐渐上升。在第2天，各组果实失重率差异不显著，从第2天以后，对照组失重率就明显高于所有处理组。至贮藏结束，魔芋精粉浓度为0.5%的处理组失重率明显低于其他处理组。具体失重率排列为：对照组＞魔芋精粉浓度为1.1%＞魔芋精粉浓度为0.9%＞魔芋精粉浓度为0.1%＞魔芋精粉浓度为0.7%＞魔芋精粉浓度为0.3%＞魔芋精粉浓度为0.5%。以上分析说明，适宜魔芋精粉浓度可明显抑制草莓失重率上升，魔芋精粉浓度为0.5%时保鲜效果最好，失重率最小。当魔芋精粉浓度太低时，草莓表面形成的薄膜太薄，隔氧效果不好，水分挥发快，易失水，不能有效地起到保鲜作用；浓度太高时，溶液黏度太高，涂膜后果实表面不容易干燥，而且容易导致涂膜不均匀，涂膜层厚度过厚还会影响呼吸作用，造成果蔬无氧呼吸，果实萎缩加快。因此魔芋精粉的浓度应选用0.5%。
2.1.2不同浓度丁香提取物涂膜对草莓失重率的影响
在整个贮藏期间，随着贮藏时间的延长，草莓果实失重率逐渐上升。在第2天，各组果实失重率差异不显著，从第2天以后，对照组失重率就明显高于所有处理组，丁香提取物浓度为3.5%处理组的失重率明显高于其他处理组。至贮藏结束，丁香提取物浓度为2.0%处理组的失重率低于其他处理组。具体失重率排列为：对照组＞丁香提取物浓度为3.5%＞丁香提取物浓度为1.0%＞丁香提取物浓度为3.0%＞丁香提取物浓度为1.5%＞丁香提取物浓度为2.5%＞丁香提取物浓度为2.0%。以上分析说明，适宜丁香提取物浓度可明显抑制草莓失重率上升，丁香提取物浓度为2.0%时保鲜效果最好，失重率最小。低浓度的丁香提取物处理草莓时，尚不能有效地抑制病菌微生物的入侵；丁香提取物浓度过高会抑制抗病能力酶的活性，加快果实失重。因此丁香提取物浓度应选用2.0%。
2.1.3不同浓度CaCl2溶液涂膜对草莓失重率的影响
在整个贮藏期间，随着贮藏时间的延长，草莓果实失重率逐渐上升。在第2天，各组果实失重率差异不显著，从第2天以后，对照组失重率就明显高于所有处理组，处理组的失重率没有显著差异，从第6天以后，CaCl2浓度为1.0%的处理组失重率明显低于其他处理组。具体失重率排列为：对照组＞CaCl2浓度为3.0%＞CaCl2浓度为2.5%＞CaCl2浓度为2.0%＞CaCl2浓度为0.5%＞CaCl2浓度为1.5%＞CaCl2浓度为1.0%。以上分析说明，适宜CaCl2浓度可明显抑制草莓失重率上升，CaCl2浓度为1.0%时保鲜效果最好，失重率最小。钙浓度过低对维持细胞膜结构的稳定没有明显的效果；钙浓度过高会改变细胞质钙浓度，造成膜伤害，提高果实的呼吸强度。因此CaCl2浓度应选用1.0%。
2.2正交实验
草莓复合涂膜正交实验结果见表2。魔芋精粉浓度、丁香提取物浓度、氯化钙浓度对草莓在贮藏期间失重率影响的主次顺序为：魔芋精粉(A)＞丁香提取物(B)＞氯化钙(C)；单从失重率这一指标考虑，复合涂膜剂的最佳配方为A2B2C3。同样，由表2可知，魔芋精粉浓度、丁香提取物浓度、氯化钙浓度对草莓在贮藏期间Vc含量影响的主次顺序为：魔芋精粉浓度(A)＞丁香提取物浓度(B)＞氯化钙浓度(C)；单从Vc含量这一指标考虑，复合涂膜剂的最佳配方为A2B2C3。2个指标单独分析出来的最优条件是一致的，确定正交实验复合涂膜剂的最佳配方为A2B2C3，即魔芋精粉0.5%、丁香提取物2.0%、CaCl21.2%。
2.3复合涂膜剂最佳配方对草莓保鲜效果的影响
根据正交实验确定的魔芋精粉0.5%、丁香提取物2.0%、CaCl21.2%的最佳方案做验证实验，保鲜8d，每天对草莓进行感官评定，同时测定新鲜样品及经过最佳配比的保鲜液涂膜后的样品在室温(20℃)和低温(4℃)下的各个指标，并分析贮藏温度对该复合涂膜剂的影响。
2.3.1感官评定
根据表1草莓果实感官评定评价标准，对草莓果实在贮藏的8d进行感官评定。在室温和低温条件下，复合涂膜剂处理组和对照组对草莓果实感官指标的变化，从果实硬度评价，第2天对照组果实变软，第3天室温组也开始变软，而低温组第5天果实才开始变软。从果实色泽评价，第3天对照组果实变深红，光泽变差，第6天室温组果实光泽也开始变差，低温组果实在第8天才开始变差。从果实香味评价，对照组第2天果实有一点香味，室温组在第4天开始有一点香味，低温组在第7天才有一点香味，第8天对照组果实香味浓郁，室温组较香，低温组有一点香味。从饱满度评价，对照组果实在第4天果实发生软烂，第6天果实表面生长霉菌，出现菌斑，室温组第5天果实发生软烂，低温组从第5天到贮藏结束一直是较饱满。以上结果表明，复合涂膜剂可有效地减缓草莓果实的软化，保持果实较好的色泽指标，延缓果实腐烂。低温涂膜更有效地保持果实的各感官指标。不处理组加速草莓果实腐烂，促进果实皱缩。
2.3.2腐烂率
在室温和低温条件下，复合涂膜剂处理组和对照组对草莓果实腐烂率的变化，如图1所示。对照组的腐烂率明显高于处理组，至贮藏结束腐烂率达95%。草莓贮藏期间腐烂率的变化分成2个阶段：阶段一，贮藏0~3d，为稳定期；阶段二，贮藏3~8d，为上升期。在第一阶段，室温和低温处理对腐烂率变化影响不大，在第二阶段，差异显现出来，室温组腐烂率明显高于低温组。至贮藏结束，室温组腐烂率为55%，而低温组只有27%。以上结果表明，涂膜可以延缓草莓果实的腐烂。涂膜在低温下效果更显著，可以很好地抑制草莓果实的腐烂。趋势。在第1天，处理组和对照组失重率差异不显著。从第1天到贮藏结束，3组失重率呈现很大的差异，对照组＞室温组＞低温组。至贮藏结束，对照组失重率达28%，室温组为16%，低温组只有7%。以上结果表明，涂膜可以很有效地保持草莓果实的水分，使其不流失。该复合涂膜剂在低温下的保鲜效果比在室温下好。
2.3.4可滴定酸含量
在室温和低温条件下，复合涂膜剂处理组和对照组对草莓果实可滴定酸含量的变化，如图3所示。随着贮藏时间的延长，草莓果实的可滴定酸含量呈下降趋势。对照组和处理组的可滴定酸含量在整个贮藏期间有很大的差异。低温组可滴定酸含量始终高于室温组，并存在显著性差异。以上结果表明，涂膜可以有效抑制草莓果实可滴定酸的减少，低温比室温对复合涂膜剂的保鲜效果更好。涂膜能在一定程度上使草莓与空气隔开，降低氧气的透过率，抑制了草莓的呼吸速率，减缓草莓中酸含量的减少。该复合涂膜剂能有效延缓可滴定酸的降低，对保存草莓的风味和品质起到极好的效果。
2.3.5可溶性糖含量
在室温和低温条件下，复合涂膜剂处理组和对照组对草莓果实可溶性糖含量的变化，如图4所示。在整个贮藏期间，室温条件下，草莓的可溶性糖含量呈现先缓慢下降，而后升高，然后迅速降低的趋势。在冷藏条件下，草莓可溶性糖含量呈现先缓慢升高，然后下降的变化趋势。在第3天，3组的可溶性糖含量都达到峰值，但对照组的可溶性糖含量最低，低温组最高。至贮藏结束，对照组可溶性糖含量为3.1%，室温组可溶性糖含量为4.3%，低温组可溶性糖含量为4.7%。以上结果表明，涂膜可有效缓解糖的消耗，保持草莓果实较好的食用品质。室温下刚开始可溶性糖含量小幅度下降是由于草莓果肉刚经过浸泡处理，自身调整适应的结果。在草莓贮藏前期，由于多糖水解，果实中可溶性糖含量增加，随着贮藏时间的延长，果实中可溶性糖被呼吸作用消耗，含量下降，而涂膜处理可有效维持较高的糖含量，减少代谢消耗，改善草莓果实品质。
2.3.6Vc含量
在室温和低温条件下，复合涂膜剂处理组和对照组对草莓果实Vc含量的变化，如图5所示。随着贮藏时间的延长，对照组和涂膜组的Vc含量均减少。但涂膜组草莓Vc含量降低的速率明显小于对照组。对照组的Vc含量急剧下降。在贮藏前期0~3d，室温组和低温组的Vc含量无明显差异，从第3天至贮藏结束，低温组Vc含量高于室温组。以上结果表明，涂膜可有效缓解Vc的损失，保持草莓果实较好的食用品质。Vc是果实新鲜程度的主要营养评价指标，草莓果实富含Vc。涂膜能在果品表面形成一个低O2高CO2的环境，从而抑制了抗坏血酸酶的活性，减少Vc的损失率，表现为涂膜组的草莓Vc含量下降较为缓慢。低温更好地抑制了抗坏血酸酶的活性，减少Vc的损失。
2.3.7呼吸强度
在室温和低温条件下，用最佳涂膜组和对照组对草莓果实呼吸强度的变化如图6所示。不同处理草莓呼吸强度表现相同的变化趋势，均呈“末期上升型”，即呼吸强度“前期变化平稳、后期迅速上升”。在室温和低温条件下，涂膜处理均可在不同程度上抑制草莓贮藏后期呼吸强度的上升幅度。以上结果表明，涂膜可有效抑制草莓果实的呼吸作用。呼吸作用是草莓采收后进行的重要生理活动，呼吸强度高，说明呼吸旺盛，消耗的呼吸底物(糖类、有机酸等)多而快，导致草莓果实的营养损耗，品质劣变。该复合涂膜剂在低温下保鲜效果更显著。
3结论和讨论
在果蔬贮藏过程中，影响其品质的主要原因是呼吸作用、蒸腾作用和微生物侵染。魔芋精粉具有良好的成膜性，适合作为果实涂膜的成膜剂，而且魔芋精粉是可食性的，不会对果蔬造成二次污染。丁香提取物具有很强的抑菌效果，对多种霉菌和致病菌均有明显的抑制效果，无任何化学残留和毒副作用，不污染环境，符合人们对食品保鲜的绿色、环保要求。钙处理对维持果实品质，特别是果实质地有着重要作用。果实组织中维持较高的钙水平可以更长时间保持果实硬度，降低呼吸速率，抑制乙烯产生，促进蛋白质合成，减少冷害发生，从而延长果实贮藏寿命，提高果实商品价值。实验研究表明，由魔芋精粉、丁香提取物和氯化钙配制而成的复合涂膜剂可显著降低果实的失重率、腐烂指数、呼吸强度，延缓果实Vc、总酸、可溶性糖含量的下降，起到明显的保鲜效果。复合涂膜剂的最佳配比为：魔芋精粉浓度为0.5%、丁香提取物浓度为2.0%，氯化钙浓度为1.2%。该最佳配比的复合涂膜剂在低温下对草莓的保鲜效果比在室温下显著。本研究结合魔芋精粉的成膜性、丁香提取物的杀菌作用和氯化钙的稳定细胞结构作用，使草莓在常温下贮藏期得到延长，是一种比较理想的复合型草莓保鲜剂。该保鲜剂涂膜草莓结合冷藏处理保鲜效果更好，其对生理病理调节机理与影响还有待进一步深入研究。
