天然保鲜剂在柑橘保鲜上的应用研究进展*

郭丽英 陈小乐 吉前华* 唐佳仪 周泽虹 庄晓婷 潘慧怡

1（肇庆学院果树研究所，广东肇庆 526061）

2（肇庆学院生命科学学院，广东肇庆 526061）

柑橘果实营养丰富，口感优良，深受广大消费者喜欢。我国柑橘以鲜果销售为主，由于其成熟期相对集中，且采后极易发生侵染性病害，造成严重的经济损失。目前，我国的柑橘采后贮藏多以化学杀菌剂保鲜为主，但大量使用化学杀菌剂会导致农药残留超标，造成环境污染，同时也严重威胁着人类的健康。近年来，随着生活水平不断提高，公众在食品安全和环保方面的意识越来越强，减少化学保鲜剂的使用，研发绿色环保型保鲜技术已成为柑橘采后病害防控的主要研究方向。天然保鲜剂主要从动植物中提取，具有抑制微生物繁殖，提高果实相关抗性酶活性，延缓果蔬生理活性进程等作用，可延长柑橘果实货架期，起到保鲜功效。不同动植物提取物具有不同的抑菌成分，其抑菌效果不同。天然提取物主要是通过影响病原菌的物质代谢、能量代谢和信息传递达到抑菌作用。本文综述了柑橘天然保鲜剂在柑橘保鲜上的应用与研究，指出目前天然保鲜剂存在的问题，以期为柑橘采后保鲜剂的开发提供理论依据。

1 动物提取物保鲜剂

1.1 壳聚糖

动物提取物保鲜剂主要包括壳聚糖和蜂胶等，壳聚糖（Chitosan）是甲壳素（Chitin）脱乙酰基转化而成的产物。壳聚糖能在果实表面形成一层薄膜，具有调节果蔬生理活性的作用，能抑制乙烯生长，延缓果实衰老，减缓呼吸作用及养分消耗，同时，还具有抗病及绿色环保等特性，能抑制病原菌的侵染，提高果实品质，延长果实寿命。刘灿明等应用壳聚糖溶液对柑进行了涂膜保鲜研究，发现质量浓度为2%的壳聚糖溶液能有效降低柑果实的腐烂率，6 个月贮藏期的腐烂率仅为4.5%；壳聚糖涂膜剂能有效降低柑的呼吸强度，减少水分蒸发，延缓果皮失水速度，能较好地保持果实品质。

单一壳聚糖涂膜存在溶解性较差、抗菌能力弱、脆性高成膜性差等缺点，为达到理想的保鲜效果，常将壳聚糖与其他物质复配使用。有研究表明，2.0%的壳聚糖与0.05%山梨酸钾、0.3 g/kg 脱氢醋酸钠和4.0%氯化钙复配保鲜剂可延缓金桔果实中水分、还原糖、总酸、Vc 等含量的降低速度，减少果实体内与外界气体的交换，起到锁住果实水分的作用。壳聚糖与纳米纤维素（NCC）复配，可降低柑橘的烂果率，保持较好的果实品质，但对果实的失重率影响不明显。用羧甲基壳聚糖新型保鲜剂对苏州柑橘进行保鲜试验，发现涂膜后果实各项理化指标均优于对照组，且能有效降低果实腐烂率，起到柑橘保鲜作用。壳聚糖涂膜技术还可以结合物理方法，使柑橘保鲜效果更优。孙思明等应用物理方法（超声波清洗）结合绿色涂膜技术（硫氰酸丙酯（AITC）-壳聚糖）方式，对柑橘果实进行青霉菌的抑菌效果及保鲜效果研究，结果表明，超声波清洗对柑橘表面微生物具有一定的清除作用，且柑橘腐烂率与超声波温度成负相关；离体试验发现，质量浓度为5%AITC 可完全抑制指状青霉菌生长；体内试验表明，质量浓度为0.5%的AITC 复合膜对柑橘的保鲜效果最好，可有效降低果实腐烂率、失重率等。

1.2 蜂胶

蜂胶是一种胶状混合物，主要包含蜂蜡、蜂花粉、树脂以及挥发油等成分，具有抗炎、抗菌、抗病毒等功效，且绿色环保，在水蜜桃、圣女果、葡萄、蘑菇、柑橘等多种果蔬保鲜中均有应用，是一种天然保鲜剂。有研究表明，蜂胶提取物对柑橘采后常见病害青霉菌有较强的抑菌作用，且稳定性较好。杨书珍等在柑橘抗病性研究中发现，质量浓度为0.1%的蜂胶提取物接种意大利青霉在0 h、24 h、48 h、72 h、96 h 分别表现出不同的抑菌效果，0 h时，对意大利青霉菌的抑制率为50.4%；48 h 时抑菌率最强，为67.2%；随着处理时间的延长，抑菌率逐步降低，蜂胶提取物处理的果实总酚含量上升至平稳状态，整个贮藏期高于对照组；蜂胶提取物可增强柑橘果实诱导抗病性密切相关酶（如PAL、POD、PPO 等）的活性，并可强化果实防御系统，延缓果实青霉菌的发病时间，从而起到保鲜作用。魏强华等优化了蜂胶涂膜剂配方，1 g 蜂胶、1 g 明胶浓度和0.2 g 蔗糖酯，复配成100 mL 的蜂胶提取液，可保持柑橘果实较好的感官品质和内在品质，能有效延长柑橘货架期，达到果实保鲜的效果。

2 植物提取物保鲜剂

2.1 植物提取物对柑橘采后致病菌的抑制效果

不同植物提取物具有不同的抑菌效果，研究表明，植物精油（桂皮、丁香、牛至等精油）、中草药（大黄水、连翘、独活、川芎、五加皮、广霍香水及高良姜等提取物）、其他植物提取物（大蒜）等天然提取物对柑橘致病菌均有抑菌效果。在脐橙保鲜研究中发现，丁香、牛至和桂皮精油对柑橘青霉菌有较好的抑制效果，质量浓度为0.1%时可完全抑制青霉菌菌丝的生长；3 种精油对意大利青霉菌的MIC（最低抑菌浓度）分别为0.05%、0.05%、0.0125%，对指状青霉菌的MIC分别为0.1%、0.1%、0.0125%。有研究表明部分中草药乙醇提取物对柑橘意大利青霉菌和指状青霉菌具有一定抑制作用，15 mg/mL 丁香乙醇提取物对意大利青霉菌的抑菌率达90%，肉桂、木香、厚朴等乙醇提取物对意大利青霉菌的抑菌率达50%以上；大黄水、连翘、广霍香水及高良姜乙醇提取液也被证实对意大利青霉菌有抑制作用；连翘、桉叶及广霍香水提取液对指状青霉有抑制作用。

同种中草药对不同病原菌的抑制效果存在差异。川芎提取物对柑橘青霉菌、绿霉菌、酸腐菌的抑制率分别为100%、54.89%和77.08%；五加皮的抑菌率分别为97.19%、99.66%和70.24%；独活提取物的抑菌率分别为84.97%、82.5%和94.38%；莪术提取物的抑菌率分别为100%、47.76% 和77.41%。对炭疽菌和绿霉菌抑菌方面的研究表明，离体培养致病菌3 d 时，藁本提取物（3.5 mg/mL）对绿霉病原菌和炭疽病菌有强烈的抑菌作用，抑菌率均达到90%以上；对柑桔绿霉病和炭疽病病原菌的有效中浓度分别为0.154 4 mg/mL和0.146 0 mg/mL。应用药用博落回提取物和虎杖提取物，对柑橘进行保鲜效果研究，结果表明博落回提取物对柑橘果实绿霉菌抑菌率达88.0%，而虎杖提取物的抑菌率仅为37.3%；博落回提取物能降低柑橘果实的腐烂率，提高果实好果率，从而达到防腐保鲜的效果。

2.2 天然提取物对柑橘采后贮藏的保鲜效果

2.2.1 中草药提取物

应用于柑橘保鲜研究的中草药提取物种类较多，具有良好的防腐抑菌作用，对果蔬保鲜具有积极的作用。应用高良姜、丁香、大黄、大蒜和桂皮中草药提取液进行复配，稀释50倍的中草药提取液能有效延缓沙糖橘病害的发生，减少水分的流失，保持较好的果实品质。应用中草药艾叶、高良和白藓皮提取液复配淀粉、壳聚糖、甘油等新型涂膜剂、单一套袋和化学保鲜+套袋方式对柑进行了保鲜试验，结果表明，与化学保鲜方法相比，应用复合涂膜剂的果实品质更优，成本更低。黄连复合涂膜剂能明显降低夏橙贮藏期间的烂果率，降低果实呼吸强度，保持较高的SOD 和CAT 活性，抑制MDA的积累，起到延缓果实衰老的作用，保持较好的果实品质。在5 ℃冷藏条件下，凤仙透骨草提取液结合羧甲基纤维素复配涂膜剂能保持南丰蜜桔果实较高的SOD、POD、CHT、GUN 和PAL 酶活性；能延缓果实采后腐烂及水分损失，且不会对果实品质产生不良影响。应用肉桂乙醇提取物对“纽荷尔”赣南脐橙的低温保鲜研究表明，在（6±1）℃低温环境下，脐橙贮藏100 d 时，好果率达93.6%，比对照组高出3.6%；同时可有效延缓TSS、TA、Vc和总糖含量下降；降低相关抗氧化酶系活性，提高果实的抗病性，达到较好的保鲜效果。对新余蜜橘的保鲜技术研究表明，以丁香乙醇提取液为主，复配柠檬酸、丙酸钙及羧甲基纤维素制成的可食性复合涂膜，可有效抑制病原菌侵入，降低果实腐烂率，保持良好的果实风味；在新余蜜橘贮藏后期仍可保持较高的酶活性，延缓果实衰老，延长果实贮藏期。

2.2.2 精油提取液

植物精油是一类植物次生代谢物质，具有挥发性，有较好的抗氧化活性和抗菌作用。有研究表明，经精油处理的果蔬，可有效降低腐烂率，从而延长果实的货架期。15μL/L的肉桂精油可提高春甜橘果实好果率，降低果实失重率，并抑制果实呼吸强度及丙二醛含量的增加；在春甜橘贮藏后期可有效减缓相关内在品质（可滴定酸、总糖及VC）指标的下降，保持较好的果实品质。有研究发现，使用肉桂醛、柠檬醛、迷迭香精油及3 种精油复配壳聚糖溶液均对贡柑有保鲜作用，但单独精油的抑菌效果低于复配溶液，且400μL/L“壳聚糖+肉桂醛”的组合保鲜效果最优。

2.2.3 其他植物提取物

师邱毅等应用0.05%的苦参碱对脐橙进行保鲜研究，结果表明，脐橙贮藏5 个月时，苦参碱可降低脐橙的呼吸强度，维持较高的总酸和Vc 含量，并同时降低脐橙的烂果率，脐橙的烂果率为10%～12%，而对照组为30%。葡萄籽提取物具有良好的体外抗氧化活性，质量浓度为0.8 mg/mL 时还原能力最强，能保持柑橘果实较好的品质。欧阳小艳将玉米醇溶蛋白膜涂于柑橘表面，可增加柑橘果皮的光泽感，保持良好的外观品质，并阻挡果皮水分蒸发，从而降低失重率，起到柑橘保鲜作用；质量浓度范围在0.4 g/L～1.5 g/L时对大肠杆菌的抑菌率均为100%；1.0 g/L～1.5 g/L 时对葡萄球菌的抑菌率均为100%；0.6 g/L～1.5 g/L 时对芽孢杆菌的抑菌率均为100%。添加迷迭香提取物的涂膜剂，可在柑橘果实表面形成一层薄膜，从而起到阻隔外界微生物、降低水分蒸发及抑菌的作用，具有一定保鲜功效。杨光优选出2 种大蒜保鲜剂配方：大蒜、30%乙醇溶液（2:1）、壳聚糖（2%）复配保鲜剂和大蒜、荔枝皮提取液（2:1）、壳聚糖（1.5%）复配保鲜剂，对柑橘具有一定保鲜作用。

3 果蜡

果蜡保鲜的原理是在果实表面形成一层薄膜，可以阻挡部分病菌的侵入，减少果实水分的流失，达到延长货架期的目的。蔡智敏等以贡柑为试材，应用邻苯基苯酚结合果蜡对果实进行涂膜保鲜研究，结果表明，涂膜剂能有效降低贡柑的腐烂率、失水率，能保持较好的果实品质和果实硬度，维持果实较高的SOD 和CAT 活性。张云贵等研究表明，果蜡能提高果实外观品质，使果皮色泽鲜亮；减少果实水分的蒸发，降低失重率，但不能降低果实腐烂率。CCF 果蜡能降低柑橘果实呼吸强度、失重率，维持较高的总糖、总酸、Vc及果汁等含量，可延长果实保鲜期。有研究表明，果蜡虽然能增加果皮表面的光泽度，但同时蜡液也会导致果皮表面堵塞，果肉乙醇和乙醛含量增加，导致果肉异味的产生，影响果实品质。果蜡配合低温贮藏，能减少果肉异味的产生，保持较好的果实品质，起到一定的贮藏效果］。程运江等发明的水果保鲜果蜡专利配方，能有效减少水分蒸发，降低异味物质积累，从而有效延长果实的货架期，并有助于保护果皮的色泽。有研究表明，应用芦荟凝胶蜡液对甜橙进行保鲜，可使甜橙果皮色泽鲜亮，保持果实较高的Vc含量，降低果实失重率，延长甜橙的货架期。

4 结语

柑橘采后易受到机械损伤，导致青霉菌、绿霉菌等侵染性病害的发生，引起柑橘果实的腐烂，影响柑橘果实品质，不利于柑橘产业健康、可持续发展。为延长柑橘果实货架期及适应长途运输的需求，选用合适的保鲜剂是柑橘采后贮藏保鲜最重要的手段。目前，我国的果蔬保鲜剂主要是化学保鲜剂和天然保鲜剂，由于化学保鲜剂在安全性、耐药性及环境污染等方面的问题越来越突出，用天然保鲜剂取代化学保鲜剂已成为行业发展的趋势。天然保鲜剂是从动植物中提取有效成分制备的保鲜剂，不仅具有较高的安全性，还可以保持果实较好的感官和风味。但由于不同动植物提取物含有的抑菌成分不同，抑菌效果也存在差异，且单一的植物提取物存在抑菌范围有限、保鲜效果欠佳等问题，需要与其他保鲜剂进行复配，才能起到更好的保鲜效果。因此，如何复配绿色环保、保鲜效果好的各类天然保鲜剂，是柑橘采后果实贮运保鲜的重点研究内容。