氧化玉米淀粉和乙酰水杨酸复合涂膜对巴梨果实贮藏性的影响

王毅，于广伟，毕阳*，李永才，何绍凯

1(甘肃农业大学 食品科学与工程学院，甘肃 兰州，730070) 2(甘肃圣大方舟马铃薯变性淀粉有限公司，甘肃 定西，743022)

巴梨(PyruscommunisL. cv.‘Bartlett’)是我国西洋梨栽培面积较大的品种之一，果实风味独特，品质极佳，深受消费者欢迎[1]。但巴梨采后在常温下会迅速后熟转黄变软、商品价值下降，严重影响了流通与销售。目前关于巴梨的贮藏保鲜技术除冷藏外，还有气调贮藏和1-MCP保鲜等[2]。气调贮藏虽能够长期保持巴梨果实品质，但因气调冷藏库的建造耗资大、运行能耗高，限制了其在生产上的广泛应用。国内外有关1-MCP在巴梨果实上的应用研究虽已有较多报道，但因其处理效果受到果实成熟度、药剂浓度、处理时间、温度及处理后的贮藏温度、气体成分等多种因素影响[2-5]，操作不精准还会导致果实不能正常后熟软化，造成难以挽救的损失，所以在大规模的贮藏中很难推广。

可食性涂膜能有效地抑制果蔬的呼吸速率，阻止果蔬中的水分损失，延长果蔬货架期[6-9]。在众多涂膜材料中，淀粉资源丰富、价格低廉，且对环境污染小，具有较好的应用前景。与原淀粉相比，氧化淀粉糊化温度低、透明度高，同时还有黏度低、成膜性好等优良特性[10]。有研究报道氧化玉米淀粉可以有效地延长“红灯”甜樱桃的货架期[11]。

水杨酸(salicylic acid，SA)是一种广泛存在于高等植物中的简单酚类物质，它影响着果实的后熟衰老，在植物抗病反应中也起到重要的作用，被认为是1种新的植物内源激素[12]。前人研究表明，SA处理可延缓杏[13]和草莓[14-15]等果实的成熟衰老进程，并且能抑制芒果[16]和早酥梨[17]等果实贮藏期间由绿转黄的进程。张玉等发现乙酰水杨酸( acetylsalicylic acid， ASA)处理能延缓猕猴桃果实的成熟衰老[18]。

氧化淀粉在果实保鲜中的应用报道较少，并且鲜见氧化淀粉与ASA复合涂膜对果实贮藏特性影响的报道。因此，本试验以巴梨为材料，探讨采后氧化玉米淀粉和ASA单独或复合涂膜处理对果实低温贮藏期间呼吸速率和丙二醛等生理及果实的失重率、硬度、可溶性固形物、可滴定酸和色度等品质指标的影响，以期为开发高效的巴梨冷藏贮藏技术提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料

供试巴梨于2017年8月26日采自甘肃省临夏县桥四乡，平均硬度为10.27 kg/cm2，可溶性固形物为11.96%。单果套网袋后装箱，当天运抵实验室进行处理。氧化玉米淀粉(氧化度0.3%)由甘肃圣大方舟马铃薯变性淀粉有限公司惠赠。

1.2 仪器与设备

HH-2电热恒温水浴锅，北京科伟永兴仪器有限公司；精密增力电动搅拌器，上海梅香仪器有限公司； ER2000型均质机，上海依肯机械设备有限公司；GXH-3051H 红外CO2果蔬呼吸测定仪，北京均方理化科技研究所 ；WYT-32型手持折光仪，厦门中村光学仪器厂；SP60色差仪，美国爱色丽公司。

1.3 方法

1.3.1 氧化玉米淀粉涂膜液的制备

参照于广伟等[11]方法。准确称取30 g氧化玉米淀粉于1 L烧杯中，加蒸馏水制成质量浓度30 g/L的淀粉溶液后，置于80 ℃水浴中充分糊化，然后加入甘油等辅料，在磁力搅拌器中高速搅拌30 min，待冷却至室温后，均质2次，膜液备用。

1.3.2 材料处理

挑选成熟度一致，大小均匀，无病害及机械伤的果实，分别做以下处理：(1)氧化玉米淀粉涂膜液中浸泡5 min；(2)1 mmol/L ASA浸泡5 min；(3)在含1 mmol/L ASA的氧化玉米淀粉涂膜液中浸泡5 min；(4)以蒸馏水浸泡处理5 min作对照。随后在室温条件下晾干，然后置于0 ℃，相对湿度为85%～90%的恒温培养箱中贮藏。分别在冷藏0，7，14，21和28 d后取出，在常温下放置 3 d，测定各项指标。每个处理每次用果实12 个，重复3 次。

1.3.3 指标测定

1.3.3.1 呼吸速率和丙二醛(MDA)含量的测定

参照吴小华等[19]方法。使用红外CO2分析仪测定呼吸速率，采用气流法，气体流速0.8 L/min。MDA含量采用硫代巴比妥酸法测定[20]。

1.3.3.2 失重率、硬度

失重率采用直接称量法测定，计算公式如公式(1)所示：

(1)

硬度采用GY-1型果实硬度计，在赤道部位取4个点，去皮后测定。

1.3.3.3 可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)含量的测定

TSS用手持折光仪测定，以质量分数表示；TA采用0.01 mol/L NaOH溶液进行滴定，结果以苹果酸(折算系数为0.067)表示。

1.3.3.4 果皮色度的测定

参照GERALDINE[21]的方法测定L*(亮度)、a*(红/绿)、b*(黄/蓝)，并计算C*(色饱和度)、h°(色调角)和△E(色差)。每果取赤道部位4个点，采用SP60色差计测定。

1.4 数据处理

全部试验数据均由 Excel 2010计算平均值及标准偏差并制图表，利用SPSS 19.0软件进行Duncan’s多重差异显著性分析，不同字母表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 涂膜对果实冷藏期间呼吸速率和MDA含量的影响

贮藏期间，对照果实的呼吸速率逐渐升高，在第14天达到高峰后缓慢下降 (图1-A)。ASA处理组果实的呼吸速率与同期对照相比无明显差异。氧化玉米淀粉涂膜组虽和对照组同时出现呼吸高峰，但明显抑制了其峰值。而复合涂膜处理组果实的呼吸速率在整个贮藏期间始终低于对照组且未出现呼吸高峰。在第14天时，氧化玉米淀粉和复合涂膜处理组果实的呼吸速率分别低于对照组22.7%和53.4%(P<0.05)。表明氧化玉米淀粉和复合涂膜处理不仅能有效地降低呼吸高峰值，且能延迟呼吸高峰的出现。

冷藏后果实的MDA含量逐渐升高，贮藏前期各处理组果实的MDA含量均低于对照组，其中复合涂膜处理组最低(图1-B)。贮藏第14天时，ASA、氧化玉米淀粉及复合涂膜处理果实的MDA含量分别显著低于对照组17.2%、20.1%和71.3%(P<0.05)。表明各处理均抑制了果实冷藏期间MDA含量的增加。

A-呼吸速率；B-MDA含量图1 氧化玉米淀粉及ASA涂膜处理对果实冷藏期间呼吸速率和MDA含量的影响Fig.1 Effect of coating with oxidized corn starch and ASA on respiration rate and MDA content of fruit during cold storage

2.2 涂膜对果实冷藏期间失重率和硬度的影响

对照果实失重率随冷藏时间的延长呈持续上升趋势， ASA、氧化玉米淀粉及复合涂膜处理果实的失重率在贮藏前14 d增长较快，之后趋于平缓(图2-A)。整个贮藏期间各处理果实的失重率均低于同期对照，在第28天时，ASA、氧化玉米淀粉及复合涂膜处理果实的失重率显著低于对照，分别仅为对照组的53.3%、51.6%和46.3%(P<0.05)。由此表明各处理均有效延缓了果实失重率的增加。

整个冷藏期间，果实硬度呈下降趋势。但氧化玉米淀粉和复合涂膜处理的果实硬度始终高于同期对照，ASA处理果实的硬度与对照无明显差异(图2-B)。在第21天时，氧化玉米淀粉和复合涂膜处理果实的硬度分别显著高于对照1.65和1.38倍(P<0.05)，第28天时，各处理组果实的硬度与对照组无明显差异。这表明氧化玉米淀粉和复合涂膜处理有效延缓了果实硬度的下降，但不影响果实货架期的后熟。

A-失重率;B-硬度图2 氧化玉米淀粉及ASA涂膜处理对果实冷藏期间失重率和硬度的影响Fig.2 Effect of coating with oxidized corn starch and ASA on weight loss and firmness of fruit during cold storage

2.3 涂膜对果实冷藏期间TSS和TA含量的影响

果实TSS含量在整个贮藏期间呈现先上升后降低的趋势，但变化幅度较小，且各处理组间无显著差异(P>0.05)(图3-A)。各处理组果实的TA含量均在贮藏的前14 d迅速下降，随后趋于平缓(图3-B)。在整个冷藏期间复合涂膜处理组果实的TA含量最高，但各处理间无显著差异(P>0.05)。

A-TSS; B-TA图3 氧化玉米淀粉及ASA涂膜处理对果实冷藏期间TSS和TA含量的影响Fig.3 Effect of coating with oxidized corn starch and ASA treatment on TSS and TA of fruit during cold storage

2.4 涂膜对果实冷藏期间果皮色度的影响

各处理组果皮亮度L*值变化趋势不同。对照组和ASA处理组果实L*值在冷藏7 d后迅速升高，14 d之后较稳定，整个贮藏期间二者无显著差异。而氧化玉米淀粉和复合涂膜处理组果皮L*值随贮藏时间的延长略有下降，且两处理组的L*值始终低于同期对照和ASA处理组(图4-A)。第28天时，氧化玉米淀粉和复合涂膜处理组果皮L*值分别低于对照16.7%和20.0%(P<0.05)。

冷藏期间，对照组和ASA处理组果皮的色饱和度C*值缓慢下降，而氧化玉米淀粉和复合涂膜处理组果皮C*值呈现先上升后下降的趋势(图4-B)。贮藏第28天时，ASA、氧化玉米淀粉和复合涂膜处理组果皮C*值均显著高于对照组，分别高于对照组7.6%、13.2%和 9.3%(P<0.05)。

对照和ASA处理组果色调角h°值均随贮藏时间的延长而下降。但在不同贮藏时期其变化幅度不同。对照组h°值在0～7 d下降迅速，而ASA处理组果皮h°值在0～7 d缓慢下降，7～14 d下降迅速，14 d后二者无明显差异。氧化玉米淀粉涂膜组果皮h°值呈先下降后上升的趋势。而复合涂膜处理组果皮h°值在整个贮藏期间与采收当天无明显差异，且始终高于其余各处理组(图4-C)。第28天时，氧化玉米淀粉和复合涂膜处理组果皮h°值分别高于对照组15.7%和13.9%(P<0.05)。

果皮的色差ΔE随冷藏时间的延长逐渐增大，对照和ASA处理组果皮的ΔE值在贮藏前14 d上升迅速，之后趋于平缓，两处理间无显著差异(P>0.05)。而氧化玉米淀粉和复合涂膜处理组果皮的△E值在贮藏的前7 d与对照组变化速率相似，7 d后便趋于平缓(图4-D)。在第28天时，氧化玉米淀粉和复合涂膜处理组果皮ΔE值分别低于对照57.0%和34.7%(P<0.05)。由此表明，氧化玉米淀粉和复合涂膜处理抑制了果实表皮ΔE值的升高。

A-L*; B-C*; C-h0; D-ΔE图4 氧化玉米淀粉及ASA涂膜处理对果实冷藏期间果皮L*、C*、h0 和ΔE 的影响Fig.4 Effect ofcoating with oxidized corn starch and ASA treatment on L* , C* , h0 and ΔE of fruit during cold storage

3 结论与讨论

本研究结果表明，3%氧化玉米淀粉涂膜处理有效抑制了果实低温贮藏期间的呼吸速率，延缓了果实失重率的增加和硬度的降低，且抑制了果皮的黄化，保持了果皮色泽，维持了TSS和TA等果实品质。这是氧化玉米淀粉涂膜在巴梨果实保鲜方面的首次报道。

有研究[22-23]表明，涂膜可以适当阻碍果蔬表面气体交换， 减少水分蒸发， 抑制呼吸和乙烯释放， 延缓果实成熟和衰老。本研究中氧化玉米淀粉涂膜起到了果实表面微环境气调的作用，从而有效抑制了果实低温贮藏期间的呼吸速率，延缓了果实失重率的增加和硬度的降低。此外，本研究发现氧化玉米淀粉涂膜处理可有效保持巴梨果皮色调角ho值，抑制了果皮的黄化，同时提高了色饱和度C*值，且延缓了果实表皮色差ΔE值的升高，但降低了果实表皮亮度L*值。这可能与果实不同色泽对亮度的贡献不同有关，魏征等[24]研究表明，果皮黄色成分越多，亮度越好，这与本试验结果一致。涂膜处理对巴梨果皮黄化的抑制可能与其抑制叶绿素的分解密切相关。一方面由于叶绿素对光有很强的敏感性，黑暗环境有利于维持绿色[25]，而本研究中涂膜降低了果实表皮的光亮度；另一方面由于叶绿素的降解速率与氧气的浓度呈正相关[26]，涂膜液可以在果实表面形成低氧环境，从而延缓叶绿素降解过程，保持果皮绿色。

本研究同时发现ASA处理延缓了巴梨果实冷藏期间失重率的增加和色调角ho值的下降。这是因为ASA在生物体内会很快转化为SA[27]，而SA作为信号分子，可以减小气孔开合度[28]，调节细胞壁相关酶，维持细胞壁完整性[29]，从而抑制水分蒸腾，降低果实失重率。而ASA延缓果皮转黄可能与SA抑制叶绿素分解和类胡萝卜的合成密切相关[17]。

丙二醛是膜脂过氧化的最终产物之一，其累积会促进膜透性的增加，最终导致果实的衰老[30]。本研究中复合涂膜处理在显著抑制贮藏期间果实呼吸速率的同时，延缓了呼吸高峰的出现和丙二醛含量的积累，从而有效的延缓了果实的衰老，更好地维持了果实品质，对果实的保鲜效果优于单独处理。这表明氧化玉米淀粉与ASA的复合涂膜处理具有协同增效作用。可见氧化玉米淀粉和ASA复合涂膜处理在巴梨采后保鲜中具有潜在的应用前景，但还需进一步建立其采后规模化应用程序。