殼聚糖與魔芋膠復合涂膜對楊梅常溫貯藏的影響*

葉文斌，郭守軍，楊永利，潘顯輝，王軍喜，趙慶芳

1(西北師范大學生命科學學院，甘肅蘭州，730070) 2(韓山師范學院生物系，廣東潮州，521041)

殼聚糖與魔芋膠復合涂膜對楊梅常溫貯藏的影響*

葉文斌1，郭守軍2，楊永利2，潘顯輝1，王軍喜1，趙慶芳1

1(西北師范大學生命科學學院，甘肅蘭州，730070) 2(韓山師范學院生物系，廣東潮州，521041)

以殼聚糖和殼聚糖與魔芋膠的復配膠為涂膜基質，以大豆分離蛋白、甘油為成膜助劑，配制成復合涂膜保鮮劑，研究了常溫(28～32℃)，相對濕度68% ～86%下該復合涂膜保鮮劑對楊梅品質及其生理生化變化的影響。結果表明:常溫下經殼聚糖及殼聚糖與魔芋膠復合涂膜保鮮劑涂膜保鮮的楊梅與對照組相比，果實裂果率、霉爛率、失重率明顯降低，抑制了果實的呼吸率;有機酸、Vc等營養成分轉化、流失的速度減慢，有效的降低MDA、花青素含量和相對電導率的升高;使PPO、POD、PAL酶活性處于較低的水平，延緩了果實的衰老，從而延長了其貨架期。綜合考慮，殼聚糖與魔芋膠復合涂膜保鮮劑的效果優于殼聚糖涂膜保鮮劑。

殼聚糖，魔芋膠，復合涂膜保鮮劑，楊梅，貯藏

楊梅［Myrica rubra(Lour.)Sieb.et Zucc.］屬楊梅科楊梅屬植物，是我國南方重要的亞熱帶特產果樹，栽培歷史悠久，主要分布于長江流域以南各地。近年來，隨著我國農業產業結構的調整和山區的綜合開發，楊梅的種植面積迅速擴大，已成為山區農民致富的重要經濟樹種之一［1］。楊梅果實由肉柱聚合而成，柔軟多汁，無外果皮保護，易受機械傷、長霉、腐爛，有“一日色變，二日味變，三日色味皆變”的說法［2］。席嶼芳［3］等研究指出，楊梅果實在 20 ～22 ℃下只能保存3 d，10～12℃下可保存5～7 d，0～2℃下保存9～12 d。因此開發成本低、無污染、無公害和操作簡便的常溫保鮮技術，擴大市場銷路，顯得尤為重要。

本實驗以殼聚糖及殼聚糖與魔芋膠復配膠為涂膜基質，添加其他涂膜助劑，配制成復合涂膜保鮮劑，在常溫下對楊梅進行涂膜保鮮，通過測定感官指標和有機酸、花青素、Vc、可溶性固形物等品質指標以及呼吸強度、丙二醛(MDA)、過氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性等生理生化指標，研究保鮮劑涂膜對楊梅的保鮮效果;同時通過掃描電鏡觀察膜的表面形貌，初步探討殼聚糖與魔芋膠保鮮膜的保鮮機理。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

楊梅，2009年4月下旬采自潮州市磷溪鎮的烏酥梅，采后挑選大小均勻成熟度相同，無機械損傷，顏色鮮艷，無病蟲害的果實放入用楊梅枝葉墊過的竹籃中運回實驗室;殼聚糖、魔芋膠、大豆分離蛋白(均購自食品添加劑公司)。

1.2 儀器與設備

JSM-6360LA掃描電子顯微鏡，JEOL公司;AUW120島津天平，SHIMADZU公司;HWF－1型紅外二氧化碳分析儀，金壇市現代儀器廠;WYA阿貝折光儀，上海精密科學儀器有限公司物理光學儀器廠;TDL－60B低速臺式離心機，上海安亭科學儀器廠;WFJ7200可見光分光光度計、UV－2800型紫外可見光分光光度計，上海尤尼柯儀器有限公司;DDS－320型電導儀，上海大普儀器有限公司;PHS－3C精密酸度計上海紅益儀器儀表有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 涂膜保鮮劑的配方

配方1:0.3%(殼聚糖∶魔芋膠∶大豆分離蛋白質量比=1∶1∶1)+體積分數1%甘油，定容至500 mL備用;

配方2:1%殼聚糖+1%甘油，定容至500 mL備用。

按配方1分別稱取0.5 g殼聚糖、0.5g魔芋膠、0.5 g大豆分離蛋白，按配方2稱取5 g殼聚糖分別加入400 mL蒸餾水，在磁力攪拌器上60℃加熱溶解6 h，再加入涂膜助劑5 mL甘油，用蒸餾水加熱攪拌均勻定容至500 mL，涼至37℃備用。

1.3.2 涂膜

取新鮮楊梅在新配制的保鮮劑中浸1 min后取出，晾干，放入鋪有紗布的篩籃中，根據指標測定分籃編號，每籃100個，重復3次，室內常溫貯藏(溫度28～32℃，相對濕度68% ～86%)，每天隨機取樣10～12個進行生理生化指標測定分析，以沒有涂膜的楊梅為對照組(CK)。

1.3.3 電鏡觀察

將多糖復合涂膜保鮮劑制成薄膜，真空噴金后用掃描電鏡觀察膜的表面形貌。

1.4 品質指標的測定

1.4.1 失重率測定采用稱重法測定［4］

失重率/%=(失重質量/原質量)×100

1.4.2 好果率、裂果率和霉爛率的測定

好果率=(好果個數/調查總果數)，裂果率/%=(裂果個數/調查總果數)×100，裂果判斷標準為:裂縫長度長于10 mm，寬度大于3 mm時，視為為裂果;霉爛率/%=(霉爛果個數/調查總果數)×100，霉爛果判斷標準為:霉斑大于10 mm時，則認定為果實為霉果，果實有大量汁液滲出、有濃厚異味即視為爛果。

1.4.3 Vc含量和有機酸含量［5］

采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定;用0.1mol/L NaOH滴定法測定(以檸檬酸計)。

1.4.4 可溶性固形物

WYA阿貝折光儀，結果直接由折光儀的讀數得出［6］。

1.4.5 花青素含量［7］

取0.5 g果肉，加入0.1mol/L的 HCl 10 mL，研磨至勻漿，密封于32℃水中保溫5 h后，過濾，濾液在535 nm處測吸光度，以0.1mol/L的HCl為空白，將吸光度A535=0.1的花青素溶液稱為1個色素濃度單位，色價=(實測吸光度×10)/樣液質量。

1.5 生理生化指標的測定

1.5.1 呼吸強度的測定

將果實準確稱量后裝入密閉的容器中，于室溫靜置30 min后，采用紅外線CO2分析儀測定［8］。

1.5.2 相對電導率［8］和丙二醛(MDA)含量測定

取5顆楊梅，精確稱重，用蒸餾水和重蒸水各沖洗3s，放入500 mL燒杯，加400 mL重蒸水，浸泡30 min，測電導率，煮沸10 min，用重蒸水補至之前水量，冷卻至室溫，測電導率，計算出相對電導率/%=［煮沸前電導值/(煮沸后電導值×質量)］×100;MDA含量測定時將果肉勻漿后，提取液以4 000 r/min離心10 min，上清用硫代巴比妥酸法測定［9］。

1.5.3 多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性

方法見參考文獻［10］。

2 結果與分析

2.1 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅外好果率、裂果率和霉爛率的影響

楊梅在成熟前后極易發生裂果，裂果部位易受微生物感染發生霉爛，影響果實外觀、品質及商品價值。由圖1可知，隨著貯藏時間的延長，好果率逐漸降低，但2組涂膜組降低的幅度均明顯低于對照組。對照組在第5天時的好果率僅為42%，而經過配方1和配方2涂膜處理的好果率為76%和58%;到第6天時對照組和涂膜處理的好果率分別為36% 、70%和38%，由此可見，經涂膜處理的楊梅好果率均高于對照組，其中配方1的效果優于配方2。

圖1 楊梅在貯藏期間好果率的變化

圖2 楊梅在貯藏期間裂果率的變化

從圖2和圖3可知，涂膜組的裂果率和霉爛率均明顯低于對照組。主要是由于涂膜處理降低了果實水分的變化幅度和被微生物感染的機率，裂果減少從而抑制霉爛。貯藏第6天時，對照組霉果率已達到18%，而配方2涂膜的為14%，配方1涂膜的僅為9% 。貯藏第8天，配方1和配方2涂膜的霉果率為18%和20%，對照組已達到37%;貯藏第8天時對照組裂果率已達到10%，配方1和配方2涂膜的裂果率為4%和8%。說明2組復合膜都具有保護作用，使楊梅不易受微生物感染，大大減少了霉菌等微生物引起的腐爛，可以延緩楊梅果實的后熟軟化和防止霉變的進程。因此經2種多糖復合保鮮劑涂膜處理均可有效的保持果實的外觀和生理品質。

圖3 楊梅在貯藏期間霉爛率的變化

2.2 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅失重率和呼吸強度的影響

由圖4可知，隨著貯藏時間的延長，楊梅果實失重率逐漸增加;2組配方涂膜的失重率均小于對照組，貯藏第8天時對照組的失重率達到37%左右，2組涂膜的失重率都在22%左右。由于楊梅經涂膜處理后，在果實表面形成一層較為致密和均勻的薄膜，降低了透氧和透水性，使得果實的蒸騰作用和呼吸作用受到抑制，水分不易散失，自身有機物消耗量相對減少。

圖4 楊梅在貯藏期間的失重率變化

楊梅屬于非躍變型果實，但其采后呼吸強度較高。胡西琴等研究表明，在(21±1)℃的貯藏溫度下，楊梅出現了呼吸高峰和乙烯釋放高峰，表現出某些呼吸躍變型果實的特征［11］。由圖5知，在采摘后貯藏過程中會有明顯的后熟過程，在2～5 d，對照組伴隨著呼吸高峰的出現，果實很快衰老、腐爛。保鮮劑涂膜處理后呼吸速率明顯被抑制，呼吸強度始終處于較低水平，變化幅度小，未見明顯呼吸高峰，貯藏6～8 d呼吸增強變化幅度較大，這可能與果實貯藏后期的微生物大量繁殖，與腐爛果的增加有關。

2.7 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅Vc和有機酸含量的影響

Vc是果實營養主要成分之一，同時也是果實內清除活性氧的一種重要的抗氧化劑，且在貯藏運輸過程中極易受到抗壞血酸氧化酶氧化［13］，所以其含量可以作為楊梅在貯藏過程中品質變化的指標。由圖6知，貯藏期間，楊梅果實Vc含量總體都呈下降的趨勢，但涂膜處理的Vc含量下降趨勢較平緩，而對照組則在第4天時Vc含量明顯降低，7～8 d趨勢變緩。配方1和2涂膜處理Vc的含量從最初52.85 mg/100 g下降到第7天的37.71和33.56 mg/100 g左右，而同期對照組Vc含量減少到23.41 mg/100 g。表明涂膜處理能顯著抑制楊梅果實Vc含量的下降，使果實在貯藏后期能保持較高的Vc含量。

圖5 楊梅在貯藏期間呼吸強的變化

圖6 楊梅在貯藏期間Vc含量的變化

由圖7知，貯藏前期，對照組果實的有機酸含量呈逐漸增加趨勢，第3 d達到最大值1.50%，到第8 d急劇下降到0.32%，配方1和2涂膜處理的有機酸含量為0.68%和0.54%。配方1涂膜處理在第5 d時的有機酸含量低于對照組，可能是楊梅果實取樣時個體差異而導致的。但2組涂膜處理的有機酸含量總體趨勢在保鮮期間都高于對照。原因可能是在保鮮過程中，后熟果實中有機酸積累，出現呼吸高峰，總酸作為呼吸基質而消耗，呈下降趨勢;但涂膜組有機酸含量下降速度明顯低于對照組，表明涂膜保鮮劑對楊梅的有機酸含量起到較好的保持作用。

2.4 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅可溶性固形物和花青素含量的的影響

可溶性固形物是水果品質的一項重要指標，隨著果實的成熟，果實內的各種有機物和相關酶活性發生變化，可溶性固形物含量增加，淀粉分解轉變為糖，果實也隨之軟化［13］。由圖8知，整個成熟過程中，涂膜處理后可溶性固形物含量增加的速率持續低于對照組，說明經保鮮劑涂膜處理能延緩果實貯藏期可溶性固形物含量的升高，減慢了果實后熟的進程。貯藏第7 d配方2涂膜可溶性固形物含量維持在8.38%左右，配方1也接近對照的11%左右，這種延緩不會影響果實風味，有利于果實的貯藏和保鮮。

圖7 楊梅在貯藏期間有機酸含量的變化

圖8 楊梅在貯藏期間可溶性固形物的變化

楊梅果實成熟過程中最明顯的變化是外觀色澤的變化，花青素含量隨著果實成熟度的提高快速積累［12］?？梢杂没ㄇ嗨睾縼砼袛嘣诒ｕr過程中楊梅成熟的程度。由圖9可知，保鮮第3天，對照楊梅果實花青素色價從33.54上升到49，配方1涂膜后果實花青素從色價34.52降低到32.8。隨著保鮮時間的延長成熟度也在增加，楊梅果實花青素逐漸升高，但對照組整體趨勢要高于涂膜處理，說明多糖涂膜對楊梅成熟有抑制作用，而且對果實中花青素合成有一定的抑制作用，但抑制合成作用有限，其機理有待于進一步研究。

圖9 楊梅在貯藏期間花青素含量的變化

2.5 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅相對電導率和MDA含量的影響

由圖10可知多糖涂膜處理明顯抑制了楊梅果實相對電導率的上升過程，保鮮前3 d對照組果實相對電導率與涂膜組果實無明顯差異。此后，對照組果實的相對電導率上升速率明顯高于涂膜處理的果實，第6天配方1和2處理的相對電導率分別為15.26和21.13，對照組已經達到42.81。結果表明涂膜處理有助于降低果實膜透性，增強膜的保護作用，提高果實耐貯性。

圖10 楊梅在貯藏期間相對電導率的變化

MDA是具有細胞毒性的膜脂過氧化產物，反映細胞膜脂過氧化程度，也間接反映細胞損傷的程度。圖11可知，隨著保鮮時間的延長，3組MDA含量均呈上升趨勢，貯藏后期，MDA含量增加的速度加快，說明膜脂過氧化程度加劇，果實逐漸衰老。在相同的時間內，涂膜組MDA含量保持在一個相對較低的水平，直到第7 d才有較大幅度的提高。多糖涂膜處理后MDA含量的增加速率明顯低于對照組，因此多糖涂膜保鮮劑對果實中MDA的積累可起到一定的抑制作用，使其維持在較低水平，以此來保護細胞膜系統，延緩果實的衰老。

2.6 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅 PPO、POD和PAL酶活性影響

圖11 楊梅在貯藏期間MDA含量的變化

從圖12可以看出，對照組楊梅果實在貯藏一周內PPO活性在1～4 d內急劇升高，4～7 d之間PPO活性急劇降低，升至最高時果實顏色嚴重褐變，果實也失去原來味道。而涂膜處理的果實PPO酶活性在貯藏前期也有升高趨勢，但都明顯低于對照。說明涂膜處理在一定程度上可抑制PPO酶的活性，減緩楊梅褐變的速度，延長楊梅的貯藏時間。

圖12 楊梅在貯藏期間的PPO變化

POD是植物細胞內的保護酶，可以清除植物體內氧自由基。從圖13可以得知，在貯藏期間對照組楊梅的POD活性在第2天就達到了最高活性，這樣就會導致果實活性氧增多，啟動膜質過氧化，從而破壞果肉細胞膜的結構;多糖涂膜處理的POD活性一直比對照組低，說明多糖涂膜有效的抑制了POD的活性，減緩衰老，起到了耐貯藏的作用。

圖13 楊梅在貯藏期間的POD變化

PAL酶活性可作為植物抗逆境能力的一個生理指標。由圖14可知，在保鮮期間PAL酶活性在第3天達到最高，然后逐漸降低，但在多糖涂膜處理下的PAL酶活性均比對照組低說明多糖涂膜對PAL酶活性有一定的抑制作用，使PAL酶活性保持在較低的水平，減少了次級代謝產物的產生，延緩楊梅果實的衰老。

圖14 楊梅在貯藏期間的PAL變化

2.7 多糖復合涂膜保鮮劑成膜電鏡觀察

圖15 復合膜的掃描電鏡圖

殼聚糖保鮮劑成膜其形貌掃描電鏡結果如圖15－a所示。由無數“絮狀線團”形結構緊密的排列在一起，整體交聯呈網狀，表面不光滑?！靶鯛罹€團”形結構平均直徑2～3 μm，“絮狀線團”形結構之間平均間距約為1 μm。殼聚糖與魔芋膠及大豆分離蛋白復配，所成保鮮劑成膜其形貌掃描電鏡結果如圖15－b所示，2種來源不同的多糖分子間發生相互作用，形成穩定、光滑、致密的三維網狀結構，處于協效凝膠狀態，成膜表面光滑完整、結構致密沒有間隙，說明此復合膜的彈性和剛性較好。

3 討論和結論

3.1 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅外觀品質與生理指標的影響

楊梅經配方1和配方2兩種配方多糖復合保鮮劑涂膜后對楊梅都起到了很好的保鮮效果。多糖復合涂膜保鮮劑在果實表面形成一層致密、較為均勻的可食性半透膜，封閉了肉柱果實上的氣孔，一定程度上抑制了果內、外氣體交換，使果實內部形成一種低O2分壓、高CO2分壓的小環境，起到氣調作用，從而抑制了果實的呼吸強度［8］;果實水分散失減少，貯果的失重率降低;裂果、霉變的發生減少，軟熟、腐爛的時間推后;果實內可溶性固形物的增加速度減緩，有機酸、Vc等營養成分轉化、流失的速度降低;MDA的積累受限，相對電導率維持在相對較低的水平。有效地延緩了果實的成熟衰老，使楊梅貯藏期延長了3～4 d。

3.2 多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅生化指標的影響

PPO是果蔬引起酶促褐變的主要酶類，在O2存在的條件下，催化果蔬原料中的內源性多酚物質氧化聚合生成黑色素，會導致出現組織的褐變和果實的色變，嚴重影響果實的營養，風味及外觀品質。楊梅經2種配方多糖復合保鮮劑涂膜后楊梅果實PPO活性與對照相比明顯低于對照，說明多糖涂膜處理在一定程度上可抑制PPO的活性，減緩楊梅褐變的速度，延長楊梅的貯藏時間;多糖涂膜處理的POD活性一直維持在相對較低的水平，說明多糖涂膜有效的抑制了楊梅果實啟動膜脂過氧化而破壞膜系統的能力，促進楊梅自身有效清除體內產生的自由基，減緩衰老，起到了耐貯藏的作用;PAL活性在多糖涂膜處理下活性均比對照組低，這可能與保護系統產生的次級代謝產物積累有關，說明多糖涂膜對PAL活性有一定的抑制作用，使PAL活性保持在較低的水平，減少次級代謝產物，延緩楊梅果實的成熟與霉變。通過多糖復合涂膜保鮮劑對楊梅的處理有效地維持保護酶PPO、POD和PAL酶的活性處于較低的水平，進而達到防止楊梅果實腐爛、延緩果實的衰老、保持品質的效果，起到了較好的保鮮與貯藏作用。

3.3 多糖復合涂膜的保鮮機理的初步探討

通過掃描電子顯微鏡的觀察發現，配方1和配方2的復合膜在結構上有一定的差異，后者的結構更致密，其配方1的貯藏效果優于配方2。其機理可能是殼聚糖保鮮劑所形成膜的“絮狀線團”形結構之間界限分明，彼此之間存有間隙，使其易于氣體交換和水分的透過;而殼聚糖與魔芋膠復配的復合膜保鮮劑，由于兩者不同來源多糖的精細結構不同，多糖分子間發生相互作用，形成穩定、光滑、致密的三維網狀結構，從而使復合多糖呈現出獨特的保水性質和抑制呼吸的功能，更好的增強了果實內部水分的擴散，阻礙氣體分子的透過。同時起到減少果實內物質轉化和呼吸基質的消耗、隔離致病微生物的侵染、延緩衰老和防止腐爛變質，達到保鮮和耐儲藏的目的。

利用可食用多糖研制保鮮劑進行果蔬保鮮與貯藏，實用、方便而且保鮮效果好，操作工藝簡單、成本低、易降解、對環境無污染，綠色環保，是果蔬和其他食品保鮮貯藏中具有廣泛應用前景的一條新的途徑。

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Study on Preservation of Myrica rubra with Compound Coating Antistaling Agent of Chitosan and Konjac Gum at Room Temperature

Ye Wen-bin1，Guo Shou-jun2，Yang Yong-li2，Pan Xian-hui1，Wang Jun-xi1，Zhao Qing-fang1
1(College of Life Science，Northwest Normal University，Lanzhou 730070，China)2(Department of Biology，Hanshan Normal University，Chaozhou 521041，China)

In this study，the preservation effects of compound coating antistaling agent of polysaccharide on Myrica rubra at room temperature(28～32℃)and relative humidity(68% ～86%)were investigated.The antistaling agent was composed of Chitosan with konjac gum for the coating matrix，glycerin and the protein isolated from soy as film-forming additives.The results showed that compared with the control group at room temperature，the rotten fruit rate and cracking fruit rate and weightloss rates of the Myrica rubra preserved by the compound coating antistaling agent of edible polysaccharide are lowed obviously，inhibited the respiration rate and the content of total Vc and organic acids and other nutrients conversion，and the MDA，anthocyanin content and the increase of relative conductivity effectively reduced.so that PPO，POD，PAL enzyme activity at a relatively low level，and the senescence process is restrained during storage and the shelf life was extended.In this study the compound coating antistaling agent of chitosan with konjac gum treatment for Myrica rubra storage effect is superiored chitosan.

chitosan，konjac gum，compound coating antistaling agent，Myrica rubra，preservation

碩士研究生(趙慶芳教授為通訊作者)。

*國家星火計劃“新型可食性復合涂膜保鮮劑的研制及在番荔枝保鮮中的應用研究”(2006EA780088);廣東省科技廳計劃項目“可食性復合中草藥涂膜保鮮劑的研制及其在楊梅保鮮中的應用研究”(2007B080701046)。

2010－01－22，改回日期:2010－06－09