活性膜包装鲜切火龙果品质变化

白旭，周家华，常虹，李文生，王宝刚，王云香

北京市林业果树科学研究院（北京 100093）

鲜切果蔬在加工过程中受到机械损伤而导致其自身防御系统被破坏，代谢加剧，使细胞容易发生质壁分离与酚类物质氧化，导致果实营养物质流失。同时，果蔬受到机械损伤，容易使其呼吸作用增强，释放出大量乙烯，加速其氧化褐变。这些都是鲜切果蔬不可避免的问题。为预防鲜切果蔬氧化褐变、失水腐烂、延长货架期、控制失水、维持品质，涂膜保鲜或可食性活性包装膜对鲜切果蔬进行处理成为近年来研究的热点。使用天然材料制成的活性可食膜具有安全无毒、来源广泛、环保可降解、抑菌抗氧化、阻氧阻水等优点。能够维持果实硬度、防止褐变软化、防止腐烂、减缓果实营养物质的流失、提高酶活性，从而延长果实的贮藏期[1-3]。

在对鲜切苹果[4]、梨[5]、草莓[6]、杨桃[7]、哈密瓜[8]、猕猴桃[9]、冬枣[10]等多种鲜切果蔬的保鲜研究中发现，壳聚糖涂膜或壳聚糖复合其他物质涂膜处理对保持鲜切产品的品质、延长贮藏时间有较好的效果。试验拟用壳聚糖明胶活性膜作为鲜切火龙果包装，探讨鲜切火龙果在贮藏期内产生的一系列品质及生理的变化，探讨壳聚糖活性膜的保鲜效果。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

火龙果（品种为“阑珊”，北京市售）；HC066021型食品级保鲜盒；供试氢氧化钠、邻苯二甲酸氢钾、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、聚乙二醇-6000、Triton X-100、聚乙烯吡咯烷酮（均为分析纯，西陇科学股份有限公司）；乙醇、无水碳酸钠、二硫苏糖醇、过氧化氢（均为分析纯，北京化工厂）；福林酚（北京拜尔迪生物技术有限公司）；没食子酸（北京百灵威科技有限公司）；硫酸、草酸、硫脲、抗坏血酸、活性炭、亚铁氰化钾、盐酸、2, 4-二硝基苯肼、愈创木酚、邻苯二酚（均为分析纯，天津市精科精细化工研究所）；L-蛋氨酸、氮蓝四唑、EDTA-Na、核黄素（北京奥博星生物技术有限公司）。

1.2 试验仪器与设备

ZXC-D型紫外线消毒车（江苏巨光电子科技有限公司）；OS-4型臭氧开关自动控制仪（北京瑞利威尔科技发展有限公司）；臭氧处理装置（北京市林业果树科学研究院）；F-920便携式气体分析仪（北京阳光忆事达公司）；794电动滴位仪（瑞士万通Metrohm公司）；HH-6数显恒温水浴锅（金坛市鸿科仪器厂）；PAL-BXIACID-F5型折光仪（日本ATAGO公司）；GR-400型色差计（日本Minolta公司）；FT327型硬度计（意大利Facchini公司）；TU-1810型紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；KQ-250DB型数控超声波型提取器（昆山市超声仪器有限公司）；3K15型高速离心机（德国Sigma公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 活性膜的制备

壳聚糖-明胶基膜制备。称取一定质量明胶（0.25，0.50，0.75，1.00和1.25 g）加入到100 mL 1 g/100 mL壳聚糖溶液中，使明胶质量浓度达到0.25，0.50，0.75，0.10和1.25 g/100 mL。磁力搅拌至完全溶解，真空脱气（0.1 MPa）至气泡完全消失，将膜液转移到模具上流延。室温环境下干燥2 d，在25 ℃，55% RH环境条件下平衡1 d，揭膜备用。

壳聚糖-明胶活性膜制备。参照制备壳聚糖-明胶基膜溶液，依次加入一定浓度甘油、柠檬酸三丁酯、吐温-20，磁力搅拌至完全溶解。真空脱气（0.1 MPa）至气泡完全消失，将膜液转移到模具上流延。室温环境下干燥成膜（2 d），在25 ℃，55% RH环境条件下平衡1 d，揭膜备用。

1.3.2 样品处理

鲜切加工。火龙果预冷后，在中试车间进行鲜切加工处理，将火龙果切分成薄厚约1 cm的扇形块状。

活性膜包装。均匀分装于杀菌处理过的塑料保鲜盒内，每盒约120 g。分为3组：空白无封口包装对照（简称对照组）；塑料保鲜盒配套盖封口包装（简称塑料盒组）、活性膜封口包装（简称活性膜组）。每组60盒（3个平行）。将所有样品置于4 ℃、55% RH环境条件下贮藏，每隔3 d取出评价其指标，取5次。

1.3.3 指标测定

感官评价根据表1对鲜切火龙果的色泽、香气、腐烂进行综合评分。

评分=色泽×40%+气味×20%+腐烂×40% （1）

硬度，采用硬度计（探头直径6 mm）测定，重复3次；色差，采用色差仪（WSC-S型）测定，重复3次；可溶性固形物含量，采用手持折光仪测定，重复3次；可滴定酸含量[11]，采用804型自动电位滴定仪测定，重复3次；维生素C含量[12]，采用2, 4-二硝基苯肼比色法测定，重复3次；总酚含量[12]，采用比色法测定，重复3次；过氧化物酶（POD）[12]；采用愈创木酚比色法测定，以OD420nm1 min增加0.01作为1个酶活性单位（U）；过氧化氢（CAT）[13]，采用紫外分光光度法测定过氧化氢酶（CAT）酶活性，以OD420nm1 min减少0.01作为1个酶活性单位（U）；超氧化歧化酶（SOD）[12]，采用氮蓝四唑法测定超氧化物歧化酶（SOD）活性，以抑制50% NBT光还原作为1个酶活性为单位（U）。

2 结果与讨论

2.1 活性膜包装对鲜切火龙果贮藏期间感官品质的影响

由图1可知，随着贮藏天数的延长，各组处理的火龙果新鲜度逐渐减低。但活性膜组、塑料盒组下降的速率均小于对照组，这可能是由于塑料盒组与活性膜组均有较好透气性，从而降低果蔬的呼吸强度，将贮藏期延长到12 d。

表1 感官评分标准

图1 不同包装对鲜切火龙果感官品质的影响

2.2 活性膜包装对鲜切火龙果色度的影响

由图2可以看出，不同处理会使火龙果的色素降解速度不同，在贮藏期间内明暗度（L*值）、红绿度（a*值）均呈现先升高后降低的趋势，黄蓝度（b*值）均呈上升趋势。但活性膜组包装能明显有效延缓鲜切火龙果亮度、红度值的降低和黄变度的升高。

图2 不同包装对鲜切火龙果果实色度的影响

2.3 活性膜包装对鲜切火龙果硬度的影响

如图3所示，各组果肉在贮藏期内果肉硬度在贮藏0～9 d上升，在贮藏9 d开始下降，这是由于果实经鲜切加工，可能存在机械损伤，导致果实失水，硬度上升；后期果实呼吸速度加快，导致果实腐败速度加快，果实变软，硬度下降。总体来看，活性膜组包装能够有效延缓贮藏期内火龙果硬度的下降。

图3 不同包装对鲜切火龙果果肉硬度的影响

2.4 活性膜包装对鲜切火龙果可溶性固形物含量的影响

由图4可知，随着贮藏天数的增加，对照组可溶性固形物下降速度最快。活性膜组在贮藏期硬度显著高于对照与塑料盒组，有效延缓可溶性固形物的下降，延缓果实内部水分减少和营养物质流失。

图4 不同包装对鲜切火龙果可溶性固形物含量的影响

2.5 活性膜包装对鲜切火龙果可滴定酸含量的影响

由图5可知，在贮藏期间，各组的可滴定酸含量呈逐渐下降趋势。但活性膜组、塑料盒组下降趋势缓慢。在延缓果实氧化代谢过程中，活性膜组能有效维持果实可滴定酸含量。

图5 不同包装对鲜切火龙果可滴定酸含量的影响

2.6 活性膜包装对鲜切火龙果维生素C含量的影响

由图6的试验结果表明，对照组的维生素C含量下降速度最快，活性膜组与塑料盒组能有效减缓果实维生素C含量的下降，减缓营养物质流失。

图6 不同包装对鲜切火龙果维生素C含量的影响

2.7 活性膜包装对鲜切火龙果总酚含量的影响

由图7可知，各组总酚含量在贮藏3 d时，出现峰值，这可能是由于火龙果经切割机械损伤，提高抗氧化能力，从而加速细胞中总酚合成。贮藏3 d之后，各组均呈现下降的趋势。对照组下降速度最快，活性膜组下降速度最慢，由此可知，活性膜组包装够能提高鲜切火龙果的抗氧化能力，延缓总酚含量下降。

图7 不同包装对鲜切火龙果总酚含量的影响

2.8 活性膜包装对鲜切火龙果过氧化物酶（POD）活力的影响

由图8可知，3组处理的POD均缓慢上升后下降。活性膜组与对照组和塑料盒组相比，能够显著提高POD酶的活性，贮藏12 d时，活性膜POD活性仍然较高。

图8 不同包装对鲜切火龙果POD活力的影响

2.9 活性膜包装对鲜切火龙果过氧化氢酶（CAT）活力的影响

由图9可知，3组处理均为CAT活性呈先上升后降低趋势，在贮藏6 d出现峰值，此时CAT活性最高，火龙果呼吸旺盛。各组呈现下降趋势，但活性膜组下降较慢，因此活性膜组能够有效地延缓火龙果营养物质的下降，维持火龙果品质。

图9 不同包装对鲜切火龙果CAT活力的影响

2.10 活性膜包装对鲜切火龙果超氧化歧化酶（SOD）活力的影响

由图10可知，3组处理火龙果SOD活力总体均呈现先上升后下降趋势，在贮藏前期有一个小幅度的上升。在贮藏后期，活性膜组SOD活力下降速度比其他2组慢，因此活性膜能够有效减缓贮藏期内SOD活力下降。

图10 不同包装对鲜切火龙果SOD活力的影响

3 结论

壳聚糖-明胶活性膜能够有效延缓鲜切火龙果的感官品质和色差值的下降。活性膜能够将鲜切火龙果的贮藏期由6 d延长到12 d。

壳聚糖-明胶活性膜能够有效延缓贮藏期内鲜切火龙果果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸、维生素C含量、总酚含量的下降，维持果实内部营养物质的稳定。

壳聚糖-明胶活性膜能够在贮藏期内维持较高的POD、SOD、CAT酶活力，减少果蔬生理代谢的产物合成，有效延缓鲜切火龙果的腐败变质。