山苍子精油壳聚糖复合涂膜保鲜金柑

彭湘莲 付红军 樊 丽

(1. 中南林业科技大学食品科学与工程学院，湖南 长沙 410004； 2. 稻谷及副产物深加工国家工程实验室，湖南 长沙 410004)

金柑又名金橘、金桔，属芸香科金柑属，在中国分布于长江以南的广西、福建、江西、湖南等地，年产量约8.0×104t，居世界第一[1]。金柑的营养丰富，富含多糖、挥发油、黄酮类化合物、柠檬苦素类化合物、香豆素等活性成分[2]，金柑在采后贮藏期间容易感染青霉病和绿霉病，故室温条件下不耐贮藏[3]。因此研究金柑安全有效的保鲜方法对金柑产业的可持续发展有重要意义。

目前，国内外对金柑的保鲜技术有冷藏保鲜、臭氧保鲜[4]、涂膜保鲜[5-6]、气调保鲜[7]、大棚覆膜留树保鲜[8]等。其中冷藏、气调保鲜投资大，臭氧保鲜存在操作人员的安全隐患，挂果留树保鲜期间果树的虫害防治麻烦，而涂膜保鲜以简便、低成本等优点一直备受青睐[9]。

近年来研究表明植物精油具备广谱的抑菌活性[10-12]，植物精油保鲜果蔬成为新趋势。刘香军[13]发现添加0.25%精油的壳聚糖涂膜能保持苹果良好的品质。Karolina等[14]发现含1%～10%浓度牛至精油的普兰士多糖涂膜有效延缓了贮藏期间小洋白菜的外观和颜色的改变。山苍子精油作为一种天然植物精油具备多种生理功能[15]，其广谱抑菌活性备受关注[16]。彭湘莲等[5]曾采用壳聚糖涂膜金柑，发现保鲜效果良好，但金柑表皮的覆膜不是很均匀。为了改善覆膜的均匀性，本研究以山苍子精油为主涂膜材料，添加壳聚糖、丙三醇等成膜助剂，经混合、搅拌、均质等配成复合涂膜液，研究其对金柑保鲜的效果，以期为山苍子精油在生鲜食品中的保鲜应用提供技术参考和理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

山苍子精油：产地为湖南永顺，通过水蒸气蒸馏法得到；

金柑：金弹金柑，八成熟，采自广西荔浦，当天运回实验室，剔除病虫果，挑选大小相近，色泽相近、无损伤的金柑；

壳聚糖：食品级，河南万邦实业有限公司；

丙三醇：食品级，丰益油脂化学(上海)有限公司；

吐温-80：分析纯，天津市北方天医化学试剂厂；

其他试剂均为分析纯。

1.1.2 主要仪器设备

电子天平：TP-1200C型，湘仪天平仪器设备有限公司；

组织粉碎匀浆机：FK-A型，金坛市大地自动化仪器厂；

恒温磁力搅拌器：85-2型，常州国华电器有限公司；

均质机：AD200L-H型，上海昂尼仪器仪表有限公司；

果实硬度计：GY-4型，青岛拓科仪器有限公司；

阿贝折光仪：2WAJ型，百川检测仪器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 山苍子精油壳聚糖复合涂膜液的制备 参考文献[13，17]中的方法进行处理，采用山苍子精油壳聚糖复合保鲜液对金柑进行涂膜保鲜，修改如下：1.5%壳聚糖溶液作为成膜剂，0.70%丙三醇作成膜助剂，0.50%乙酸作为溶剂，用磁力搅拌器搅拌混合1 h，使壳聚糖完全溶解，再加入0.20%山苍子精油溶液和0.20%吐温-80，搅拌30 min，均质机20 000 r/min 均质1 min，静置1.5 h，即可制备得到山苍子精油壳聚糖复合涂膜液。

1.2.2 金柑涂膜处理 将金柑放入1.2.1已制备好的涂膜液中，浸泡1～2 min后取出，室温条件下晾干后使金柑表面覆盖一层透明的薄膜。涂膜处理组共8组，以未涂膜的金柑为对照组(CK)，每盒0.5 kg装入聚乙烯盒中，平放实验台上，室温条件贮藏。每天检查并将有腐烂霉变的金柑挑出，以免感染其他金柑。每5 d随机取样测定各项指标，每项指标平行测定3次，取平均值。

1.2.3 理化指标测定方法 金柑失重率以贮藏期间果实失去的重量与贮藏前重量的百分比值表示；可溶性固形物、可滴定酸度按GB/T 8210—2011测定；VC按GB 5009.86—2016的2,6-二氯靛酚滴定法测定；总糖按直接滴定法测定[18]。

1.2.4 感官评价方法 金柑的外观感官评价指标以色泽、腐烂、褐斑、硬度四项综合评价，分别赋予0.2，0.3，0.3，0.2的加权系数，将各项指标指数与其相应的加权系数乘积求和得到外观感官综合指数，综合指数越小说明贮藏效果越好。感官评定分级标准见表1。

1.3 数据处理与统计分析

采用Excel 2013和SPSS 17.0进行数据处理，结果用“均值+标准偏差”表示，以P<0.05判定指标存在显著差异。

表1 金柑感官评定分级标准[5]Table 1 Sensory evaluation standards of kumquat

2 结果与分析

2.1 对金柑失重率的影响

失重率是权衡果蔬贮藏质量的重要指标之一。果疏采后会因呼吸作用和蒸腾作用丧失水分，贮藏时间越长失重越严重。如图1所示，对照组与处理组的金柑失重率在贮藏30 d 内大致呈上升趋势。贮藏第20 天开始，对照组金柑失重明显比处理组严重(P<0.05)，贮藏第30天对照组失重率从0%增加到8.35%，明显高于处理组的5.92%，此时金柑表皮出现明显皱缩。这表明山苍子油壳聚糖复合涂膜能有效减缓金柑失重，由于涂膜有吸湿性及抑制果实内外气体的交换，一定程度上减缓了果实呼吸速率及水分蒸发速度[9]。但处理组第10天测定的失重率较第5天的小，可能是贮藏环境波动所导致发生。

图1 涂膜处理对贮藏期金柑失重率的影响Figure 1 Effects of coating on weight-loss rate of kumquat during storage

2.2 对金柑感官的影响

在贮藏时，金柑的外观和品质因自身生理作用及外部环境而改变。外部感官综合指数越小表明保鲜效果越好。由表2可知，随贮藏时间推移，对照组和处理组金柑的外部感官综合指数呈增大趋势，对照组的综合指数均大于处理组，主要是因为山苍子精油壳聚糖复合涂膜的保湿性、抑菌性及涂膜所形成的微气体环境延缓了指数变化[13]，可见山苍子精油壳聚糖复合涂膜对金柑有良好的保鲜作用。

表2 金柑的外部感官综合指数Table 2 The sensory index of kumquat

2.3 对金柑可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物含量的多少可衡量果蔬的成熟度及其品质。由图2可知，对照组和处理组金柑可溶性固形物含量呈先上升后下降的趋势，第15天时达到最大值分别为13.67%，14.01%，贮藏前期金柑发生后熟过程，淀粉及其他大分子物质降解为可溶性物质，贮藏后期金柑呼吸作用消耗物质的速度大于大分子物质降解的速度而使固形物含量下降。在30 d 的贮藏时间里，处理组的可溶性固形物含量均明显高于对照组(P<0.05)，可能是山苍子精油壳聚糖复合涂膜降低了金柑内部氧气浓度，使金柑的呼吸消耗速度大大降低[19]。第30天时对照组和处理组分别降至8.67%，10.31%。

图2 涂膜处理对贮藏期间金柑可溶性固形物含量的影响Figure 2 Effects of coating on soluble solies content of kumquat during storage

2.4 对金柑可滴定酸含量的影响

通常可滴定酸度与糖含量的比值会影响金柑果实的风味，可判断金柑的成熟度。由图3得知，在贮藏全程中对照组与处理组的可滴定酸含量均呈下降趋势，二者无显著性差异，可能是金柑的呼吸消耗、转化为糖、与其他物质反应、合成受抑制所导致[20]。

图3 涂膜对贮藏期间金柑可滴定酸含量的影响Figure 3 Effects of coating on titratable acid of kumquat during storage

2.5 对金柑VC含量的影响

VC可减缓细胞组织的衰老，是衡量金柑品质的重要指标。果蔬中的VC含量从幼果到成熟前期会增加，一旦完全成熟，果蔬的VC含量下降较快[20]。本研究采用的金柑为八成熟。如图4所示，金柑在贮藏过程中，VC含量变化趋势表现为先上升后下降。在第5天时，对照组和处理组都达到峰值，分别为34.58，36.58 mg/100 g。随贮藏天数增加，金柑进入成熟期后VC含量均开始下降。处理组与对照组明显存在差异(P<0.05)，说明山苍子精油涂膜处理有效地减少了VC的损失。一方面由于山苍子精油涂膜附于金柑表皮导致果实内部氧气浓度减少，减缓VC被氧化的速率，保护了VC；另一方面金柑中具有生物活性的黄酮抑制了含铜酶对VC的作用[21]。

图4 贮藏期间金柑VC含量的变化Figure 4 Effects of VC content of kumquat during storage

2.6 对金柑总糖含量的影响

由图5可知，金柑总糖含量均是先增加后减少，这是由于淀粉在金柑成熟过程中水解为单糖，总糖含量逐渐增大，第10天对照组与处理组的值最大，分别为11.21%，9.54%，随后因金柑自身生理作用消耗了单糖物质以及淀粉含量的减少，总糖含量开始减少。金柑在贮藏期间，处理组总糖变化幅度较对照组小，且贮藏20 d后处理组总糖含量高于对照组。可能是涂膜处理使金柑的生理活动较对照平稳。由此可见，山苍子精油壳聚糖复合涂膜能减缓金柑中总糖含量的减少。

图5 贮藏期间金柑总糖含量的变化Figure 5 Changes of total sugar content of kumquat during storage

3 结论

本试验以广西荔浦金弹金柑为试材，研究了山苍子精油壳聚糖复合涂膜处理的金柑在室温条件下贮藏30 d的保鲜效果。结果表明：山苍子精油壳聚糖复合涂膜抑制了金柑的失重，处理组的可溶性固形物、可滴定酸、VC、总糖、感官均优于对照组，与项目组早期研究[20]的壳聚糖涂膜保鲜金柑的品质变化规律相同，但时间节点不同，可能是试验材料产地不同和复合涂膜配方不同所致。其中失重率、可溶性固形物、VC均有显著性差异，第30天时处理组、对照组的失重率分别为5.92%，8.35%，可溶性固形物分别为10.31%，8.67%，VC分别为15.77，8.32 mg/100 g。可见山苍子精油壳聚糖复合涂膜降低了营养物质的消耗，有效地延缓了金柑的衰老，拓展了山苍子精油壳聚糖复合涂膜在果蔬保鲜中的应用，但其保鲜机理还有待于进一步探究。