复配天然保鲜剂对槟榔冷藏保鲜效果的影响

成宏斌，潘晓翠，王帆林*，贾笑英，李建华，王代军

1. 海南省农垦科学院集团有限公司（海口 570311）；2. 海南农垦南繁产业集团有限公司（三亚 572024）

槟榔（Areca catechuL.）属棕榈科常绿乔木，为四大南药之首，主要分布在中非和东南亚，我国种植区域主要在海南、台湾等地[1-2]。槟榔是一种名贵的中药，具有多种药理作用，有驱虫、消积化食、健胃蠕肠及消肿等功效[3-5]。鲜槟榔采后贮藏时间较短，在常温室内放置一周左右就会腐坏变质，严重制约槟榔的销售和流通[6-8]。因此，研究槟榔采后贮藏保鲜是解决产业发展的关键[9]。

目前国内外学者对鲜槟榔保鲜贮藏的研究较少，大多数集中在烟熏加工、低温贮藏处理、紫外线处理、热处理及槟榔成分提取、抗菌活性等方面的研究[10-13]，国内学者对鲜槟榔保鲜主要集中在低温、气调及涂膜等方面[14-18]。而近年来关于植物源保鲜剂对果蔬贮藏方面的研究屡见报道[19-20]，植物源保鲜剂能抑制果蔬的呼吸速率、延缓果实的衰老、防止变色变味、较好地维持果蔬的感官指标及有抗菌抗氧化防腐等效果，也具有安全、环保、可生物降解及不产生药害等优势[21-23]。

研究以“海南种”槟榔鲜果为材料，选用厚朴乙醇提取液、紫苏和灯心草水提取液及松针精油复配的植物源保鲜剂进行试验，并将槟榔置于低温和真空环境中贮藏，以延长槟榔的保存期。通过测定不同处理下槟榔生理生化指标的变化，确定槟榔最佳的贮藏条件，为槟榔的贮藏保鲜提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 主要材料与试剂

槟榔于2021年8月采摘自海南省保亭县某果园，挑选外观色泽健康、嫩绿新鲜、无机械损伤、果皮颜色基本一致、大小均匀、无病虫害、七八成熟的果实。于当日运送至实验室，清洗晾干后在13 ℃冷藏条件下保存，备用。

过氧化物酶（POD）活性检测试剂盒、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性检测试剂盒、没食子酸标准品、福林酚（分析纯，索莱宝生物科技有限公司）；氢氧化钠、酚酞指示剂、碳酸钠、无水乙醇（分析纯，上海源叶生物科技有限公司）。

1.2 主要仪器与设备

ZNHW数显控温电热套、SHZ-D（III）循环水式多用真空泵（巩义予华仪器有限公司）；DDSJ-308F雷磁电导率仪、雷磁pH计（雷磁上海仪电科学仪器股份有限公司）；DHG-9240（A）实验用鼓风干燥箱、HWS-26电热恒温水浴锅（上海一恒科学仪器有限公司）；XJ-20可控温超声波清洗机（广州翔捷科技股份有限公司）；20B风冷式万能粉碎机（河南永晟机械制造有限公司）；UV7502PC紫外可见分光光度计、RE5205旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂）；GOKU-A1超纯水系统（厦门锐思捷水纯化技术有限公司）；2-16R离心机（湖南恒诺仪器设备有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 天然保鲜剂的制备

厚朴乙醇提取液的制备：精密称取100 g厚朴粉末并置于2 500 mL的圆底烧瓶中，量取1 500 mL 70%乙醇溶液，于60 ℃水浴提取2 h，提取2次，合并提取液，通过旋蒸、浓缩后定容至1 000 mL，得到料液比为1∶10 g/mL的厚朴乙醇提取液，备用[24]。

紫苏水提取液的制备：精密称取100 g紫苏叶粉末并置于2 500 mL的圆底烧瓶中，以1 200 mL蒸馏水为溶剂，于65 ℃水浴提取1 h，提取3次，合并提取液，通过旋蒸、浓缩后定容至500 mL，得到料液比为1∶5 g/mL的紫苏水提取液，备用[25]。

灯心草水提取液的制备：方法同“紫苏水提取液的制备”，得到料液比为1∶5 g/mL的灯心草水提取液，备用。

松针精油的制备：利用水蒸气蒸馏法得到松针精油，备用[26]。

复配天然保鲜剂的制备：取厚朴乙醇提取液、紫苏水提取液、灯心草水提取液，按照10∶20∶10（V/V）的比例制剂，稀释1 000倍后加入0.3%的松针精油，得到复配天然保鲜剂。

1.3.2 保鲜处理

将处理好的槟榔随机分成4组，每组分装3袋[聚乙烯（PE）真空袋（15 cm×20 cm，厚度：单面0.004 mm）]，分别用4种不同的方式处理。对照组：在蒸馏水中浸泡1 min，在室内通风状态下自然晾干装袋；真空组：在蒸馏水中浸泡1 min，在室内通风状态下自然晾干装袋后真空处理；保鲜剂组：在保鲜剂（复配天然保鲜剂∶蒸馏水=1∶1 000，V/V）中浸泡1 min，在室内通风状态下自然晾干装袋；真空保鲜组：在保鲜剂（复配天然保鲜剂∶蒸馏水=1∶1 000，V/V）中浸泡1 min，在室内通风状态下自然晾干装袋后真空处理。

在槟榔保鲜处理之前进行初值指标测定，处理后，在温度为13 ℃±1 ℃、相对湿度为80%～90%的冷藏环境下保鲜，每隔8 d对不同处理的槟榔取样测相关指标，每个试验指标进行3次生物学重复，共取样6次（不含初值试验），每次取样材料为新鲜样品。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 水分含量测定

参照顾伟樑[14]的方法，采用称重法测定。样品取出后恢复室温测定其质量（m1），然后切片放入电热鼓风干燥箱中干燥，干燥至质量恒定（m2），测定其最终含量。含水量按式（1）计算。

1.4.2 电导率测定

参照关夏玉等[27]的方法并改进。用直径0.5 cm的打孔器取15个槟榔果皮圆片，用蒸馏水冲洗3次并以其电导率为对照（P0），放于50 mL的烧杯中并加入30 mL的双蒸水，3 h后用DDSJ-308F电导仪测电导率（P1），再将果皮煮沸10 min后冷却测果皮电导率（P2），两次电导率之比即可表示质膜相对透性。电导率按式（2）计算。

1.4.3 可滴定酸含量测定

参照李佩等[28]的方法，采用氢氧化钠滴点法测定。精密称取10 g槟榔果肉并研磨均匀，加30 mL蒸馏水放入烧杯中，在80 ℃水浴30 min后冷却过滤，取10 mL滤液，加入3～4滴酚酞，用0.1 mol/L NaOH滴点至微红30 s不褪色。可滴定酸含量按式（3）计算。

式中：A为消耗NaOH的量，mL；K为折算系数，等于0.067；C为稀释总量，30 mL；W为样品质量，10 g；D为测定取样量，10 mL。

1.4.4 多酚含量测定

参照成宏斌等[29]的方法，采用福林-酚比色法测定。

1.4.5 POD酶活测定

采用愈创木酚氧化法，利用过氧化物酶（POD）活性检测试剂盒（北京索莱宝科技有限公司）测定。

1.4.6 PAL酶活测定

采用反式肉桂酸比色法，利用苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性检测试剂盒（北京索莱宝科技有限公司）测定。

1.4.7 好果率

参照张姣姣等[5]的方法并改进，以槟榔无霉无腐烂、果粒饱满、色泽鲜亮为好果。以好果个数与总果数的百分比为好果率。

1.4.8 数据处理

用Excel软件进行数据处理分析，用SPSS软件作差异显著性检验（P＜0.05表示差异显著），每组数据重复3次，结果用“平均数±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 槟榔贮藏期间含水量的变化

槟榔含水量下降的主要原因是蒸腾作用、呼吸作用及果实营养物质消耗导致水分大量流失，造成果皮变色、皱缩、果肉木质化及果核褐变等不利的影响。如图1所示，随着贮藏时间的不断延长，槟榔果实的含水量逐渐下降，保鲜剂和真空复合处理能够有效抑制果实含水量的降低（P＜0.05）。在贮藏保鲜48 d后，与初始含水量相比，CK、真空、保鲜剂、真空+保鲜剂处理含水量依次降低15.38%，11.13%，10.70%和7.83%，表明真空+保鲜剂处理保持槟榔含水量的效果最佳，其原因可能是保鲜剂具有较好的抑制果实呼吸的作用，减弱了果实代谢活性，维持了果实的风味和品质，同时在一定程度减缓果实的失重率、果皮变色及果核褐变的发生。

图1 不同保鲜处理对槟榔含水量变化的影响

2.2 槟榔贮藏期间细胞膜渗透率（相对电导率）的变化

果蔬细胞膜具有选择透过性，用来维持机体的正常代谢和果蔬微环境的稳定性，细胞膜透性是反映细胞结构与各项功能完整性的重要指标，细胞膜透性的高低在一定程度上反映了细胞膜的完整性和果蔬衰老程度[30]。如图2所示，随着保鲜贮藏时间的增加，细胞膜透性逐渐呈上升趋势，其中真空+保鲜剂组的变化最平缓，真空与保鲜剂单一组变化稍快，CK组上升最快，在贮藏第48天时，CK贮藏条件下槟榔果实细胞膜透性为83.44%，分别比真空、保鲜剂、真空+保鲜剂的槟榔果实细胞膜透性高6.12%，11.52%和21.42%。由此可知真空+保鲜剂复合处理可减缓电导率的升高，有效抑制电介质的释放，维持细胞膜结构的完整性，有较好的保鲜效果（P＜0.05）。

图2 不同保鲜处理对槟榔细胞渗透率变化的影响

2.3 槟榔贮藏期间可滴定酸含量的变化

可滴定酸是影响果蔬风味品质的最重要因素，也是呼吸代谢作用和很多生化反应的供体，其含量的变化反映营养物质被消耗和转化的进程。由图3可知，槟榔果实贮藏初期可滴定酸含量高达0.30%，随着贮藏时间的延长，其可滴定酸含量呈明显的下降趋势，对照组可滴定酸含量下降最快，真空与保鲜剂单一处理次之，真空和保鲜剂复配处理其含量变化平缓。贮藏至48 d时，真空+保鲜剂复配处理可滴定酸含量下降至0.23%，分别比真空、保鲜剂、空白的可滴定酸含量高0.05%，0.03%和0.08%，表明真空+保鲜剂复配处理能有效抑制贮藏期间可滴定酸含量的下降，在一定程度上抑制槟榔果实的呼吸速率并保持了其原有的风味（P＜0.05）。

图3 不同保鲜处理对槟榔可滴点酸变化的影响

2.4 槟榔贮藏期间多酚含量的变化

酚类是影响果实褐变、口感、果实腐烂的一个重要因素，槟榔青果中多酚的变化会导致果皮发生褐变、营养物质损失、抗氧化功能减弱等现象的发生，而果皮的褐变会进一步导致果实腐烂使其迅速劣变，贮藏期严重缩短，影响其感官与品质。如图4所示，槟榔果实在不同保鲜贮藏条件下，总酚含量变化总趋势基本一致，在保鲜贮藏16 d前多酚含量变化缓慢，16 d后其含量明显增加，在第32天达到最高峰，随后，其含量变化明显降低，在贮藏40 d后变化逐渐趋于平缓。表明真空+保鲜剂处理能显著降低多酚的含量，对果实感官、口感、品质有重要作用，达到贮藏保鲜的目的（P＜0.05）。

图4 不同保鲜处理对槟榔多酚含量变化的影响

2.5 槟榔贮藏期间POD酶活含量的变化

过氧化物酶（POD）是一类清除果蔬活性氧的酶系，同样也是参与木质素单体氧化聚合的关键酶。其与果蔬的呼吸作用、抗衰老作用、光合作用及果肉代谢等均有关系，是果蔬品质和衰老的重要考察指标。如图5所示，CK组槟榔果实随着贮藏时间的延长POD活性呈先上升后下降的趋势，3组经过保鲜处理的果实POD活性逐渐呈下降趋势，处理组的POD活性始终低于CK组。贮藏至48 d时，CK组的POD活性为618.89 U/（g·min），分别比真空、保鲜剂、真空+保鲜剂处理高166.43，190.21和404.20 U/（g·min），表明真空+保鲜剂能显著降低槟榔果实的POD活性，与CK组相比有显著性差异，能达到进一步延长槟榔果实的贮藏期的重要作用（P＜0.05）。

图5 不同保鲜处理对槟榔POD酶活含量变化的影响

2.6 槟榔贮藏期间PAL酶活含量的变化

苯丙氨酸解氨酶（PAL）是影响果蔬保鲜的关键内源酶之一，是连接初级代谢、木质素生物合成途径及苯丙烷代谢酶系统的关键酶和限速酶。在果蔬受到病原菌侵害、逆境胁迫及机械损伤后PAL活性有明显增强并表现出规律性的变化，所以PAL酶是植物抗病和抗逆能力的一个重要生理指标。由图6可知，在整个贮藏期间，CK和3组保鲜处理的PAL活性变化趋势相同，都呈现先上升后下降的趋势，且CK组的PAL活性始终高于3个保鲜处理组。在贮藏至0～24 d时，槟榔果实中PAL活性呈上升趋势，至第24天时PAL活性出现峰值，其真空、保鲜剂、真空+保鲜剂处理的PAL活性分别比CK组的PAL活性低5.02，6.08和8.26 U/g，之后随着贮藏时间的延长，PAL活性逐渐下降，表明真空+保鲜剂复合处理能够有效地降低槟榔果实的PAL活性，在一定程度上延缓了果实的衰老和褐变，较好地保持了果实的感官品质（P＜0.05）。

图6 不同保鲜处理对槟榔PAL酶活含量变化的影响

2.7 槟榔贮藏期间好果率的变化

果实腐烂、发霉及变色是影响槟榔贮藏的主要因素，同时，好果也是衡量果实贮藏效果和评价果实贮藏品质最直接的指标之一。如图7所示，在贮藏保鲜期间，槟榔果的好果率呈总体下降的趋势，贮藏16 d对照和各保鲜处理的好果率无明显变化，在贮藏24 d，CK的好果率明显的下降，其果皮出现变黄皱缩、果核褐变及味变劣等现象，在贮藏32～48 d，真空和保鲜剂复配处理好果率显著高于CK组（P＜0.05），真空和保鲜剂单一处理的好果率次之，在贮藏48 d时，与初始好果率相比，CK、真空、保鲜剂、真空+保鲜剂处理好果率依次降低58.67%，43.33%，39.67%和30.00%。由结果可知，保鲜剂和真空复配处理能够有效地减少槟榔果的损失，较好地维持槟榔的品质和风味，进一步提高槟榔的经济价值。

图7 不同保鲜处理对槟榔好果率变化的影响

3 结论

贮藏保鲜是槟榔产业发展的重要环节之一，槟榔果实也是一种很强的应季果蔬，且采后贮藏时间较短，在常温条件下一周左右就会腐坏变质，很难满足市场需求。目前，槟榔贮藏保鲜已取得巨大进展，从传统的烟熏贮藏到现在低温、气调、涂膜等保鲜技术处理，但也存在成本高、有异味残留、不能很好解决槟榔变色腐烂等问题。因此，此次试验通过在（13 ℃±1 ℃，相对湿度为80%～90%）的冷藏环境下研究不同保鲜处理对槟榔果实保鲜效果的影响。结果表明，真空+保鲜剂处理的保鲜效果最佳，且优于真空和保鲜剂的单一处理。通过48 d的贮藏试验结果显示，与CK组相比较，真空+保鲜剂能有效保持槟榔的含水量与可滴定酸的含量，显著降低多酚的含量与细胞膜的渗透性，明显抑制POD酶的活性和PAL酶的活性，进而提高槟榔的好果率，避免槟榔变色、皱缩和腐烂等不良状况，能较好地保持槟榔感官品质，提高槟榔的保鲜效果，延长槟榔的货架期。而且，天然保鲜剂具有安全、环保、不产生药害及可生物降解等优势，因此有更大的市场需求和食用价值。真空+保鲜剂的处理对槟榔保鲜效果显著，更大程度地延长了槟榔的保鲜期，有更为广阔的市场前景，该研究也可为其他果蔬的保鲜提供参考依据。