壳聚糖涂膜技术在无花果冷藏保鲜中的应用

范 琳，苏云婷，王 达

（1.威海职业学院，山东威海 264200；2.中华全国供销合作总社济南果品研究院，山东济南 250200）

无花果是一种富含营养的浆果型水果，我国各地均有栽培。无花果含有丰富的维生素、矿物质和抗氧化物质等有益成分，具有清热生津，健脾开胃，解毒消肿之功效。然而，由于其易受氧化、水分蒸发和微生物污染等因素的影响，在冷藏保鲜过程中往往会出现质地变软、营养流失、褐变和软腐病等问题，降低了其品质和市场价值。因此，寻找一种有效的冷藏保鲜技术成为无花果行业的研究热点。而壳聚糖涂膜技术的发展有望为食品保鲜领域带来新的突破，为提高食品的贮藏期限和品质提供可行的解决方案[1]。通过深入分析壳聚糖涂膜对食品中微生物生长、酶活性、氧化反应和水分迁移等因素的影响，能够更好地了解其保鲜效果，并为其在食品工业中的应用提供理论依据。

1 壳聚糖涂膜概述

1.1 壳聚糖的来源和特性

壳聚糖是一种天然产物，可以从海洋生物外壳、甲壳类动物和真菌等来源中提取。其中，海洋生物外壳和甲壳类动物是壳聚糖的主要来源，如虾、蟹、贝类等。壳聚糖是由葡萄糖分子通过β-(1→4)糖苷键连接而成的多糖类化合物，具有多种特性，已逐渐成为食品保鲜领域的重要材料。①壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性，对人体无毒无害，不会对环境造成污染。②壳聚糖具有出色的保水性能，能够吸附并保持食品内部的水分，减缓水分的蒸发和食品的干燥。③壳聚糖还具有良好的膜形成能力，可以形成均匀而稳定的薄膜覆盖在食品表面，提供机械保护和阻隔效果。

基于壳聚糖的特性，壳聚糖涂膜技术应运而生。其基本原理是将壳聚糖制备成薄膜，并涂覆在食品表面，形成一层保护层。这种薄膜具有微孔结构和透气性，能够调节食品内部的湿度和气体交换，减少水分蒸发和氧气进入，延缓食品的衰老和变质过程。

1.2 壳聚糖涂膜参与保鲜的原理

壳聚糖涂膜的保鲜效果可以归因于多种科学原理。①壳聚糖涂膜形成了一层保护性的物理屏障，阻止了外界空气、水分和微生物对食品的直接接触，有助于减少水分的蒸发和食品水分的流失，从而保持食品的湿度和质地，延缓食品的衰老和腐败过程。②壳聚糖涂膜具有良好的透气性，可以实现食品内部的气体交换。透气性使得食品内部的氧气和二氧化碳能够与外界进行适量的交换，有助于调节食品的呼吸作用。这一特性有利于控制氧化反应的发生，减少有害气体的积累，从而延缓食品的衰老和品质的下降。③壳聚糖本身具有保水性能，能够吸附和保持食品内部的水分。壳聚糖涂膜可以在食品表面形成一层保湿层，减缓食品的水分蒸发，保持食品的水分平衡，这有助于防止食品的干燥和质地变硬，同时保持食品的口感和新鲜度。④壳聚糖具有抗菌活性，对某些微生物具有抑制作用。因此壳聚糖涂膜能够抑制食品中的微生物生长，减缓病原菌和腐败菌的繁殖，从而延长食品的贮藏寿命[2]。

2 壳聚糖涂膜对无花果冷藏保鲜的影响

2.1 延长无花果的贮藏期限

壳聚糖涂膜技术的应用能够有效延长无花果的贮藏期限。有研究人员将壳聚糖涂膜应用于无花果表面，结果显示，与未涂膜的对照组相比，壳聚糖涂膜组的无花果贮藏期限显著延长。这是由于壳聚糖涂膜在无花果表面形成了一层保护层，减少了无花果与外界环境的接触，降低了水分蒸发速率，从而延缓了果实的脱水和变质；壳聚糖涂膜技术还可以通过调节果实内部的气体交换，降低无花果氧化反应的速率，从而延缓果实的衰老和品质的下降。此外，壳聚糖涂膜技术还能够抑制无花果表面的微生物生长。无花果容易受到细菌和霉菌的侵害，导致果实腐烂和质量损失，而壳聚糖涂膜可通过自身具有的抗菌活性有效抑制这些微生物的生长，减缓病害的发生，进一步延长无花果的贮藏期限。

2.2 维持无花果的口感和营养价值

马肖静等[3]的研究显示，壳聚糖涂膜能显著提高冷藏无花果的保鲜效果，在保护无花果的口感方面具有明显优势。涂膜形成的防护层可以减少水分的流失，降低果实的脱水程度，保持无花果的水分含量。这不仅能防止果实的干燥和皱缩，还能维持其鲜美的口感，能使无花果的口感在整个冷藏过程中保持稳定。

黎星延等[4]研究指出，不同分子量的壳聚糖涂膜对采后西番莲果实贮藏品质的影响较为显著，同时对果实的营养价值有显著的保护效果。研究发现，壳聚糖涂膜能有效抑制果实中营养物质的氧化损失，对维生素C、总酚等营养成分的保护作用尤为明显。由此可见，壳聚糖涂膜不仅有利于维持无花果的口感，还有助于保持其营养价值。

综合上述研究可以看出，壳聚糖涂膜在无花果保鲜过程中具有重要作用。壳聚糖涂膜能有效保持无花果的口感，防止冷藏过程中水分流失导致口感下降的问题；壳聚糖涂膜也能有效维持无花果的营养价值，防止营养成分在贮藏过程中流失。因此，壳聚糖涂膜对无花果的保鲜、口感和营养价值的保持具有重要意义。

2.3 对无花果物理和化学性质的影响

2.3.1 保持无花果的质地和外观

在无花果的冷藏保鲜中，应用壳聚糖涂膜技术可以显著改善果实的质地和外观。壳聚糖涂膜主要通过减缓无花果中水分的蒸发速率，有效降低果实的脱水程度。这种作用使得无花果能够保持其独特的香脆口感和新鲜的外观，同时延缓果实的软化和质地变化。有研究发现，相比未涂膜的对照组，壳聚糖涂膜保护下的无花果表现出更加坚实、香脆的口感，口感较好。此外，无花果在冷藏过程中常常受到褐变和氧化的影响，导致果肉颜色变暗、质地变软，而壳聚糖涂膜形成的保护层能够减缓氧气和湿度对无花果的作用，降低果实中酶的活性和氧化反应的速率，从而延缓果实的衰老过程。这一效果使得无花果能够保持鲜亮的果肉颜色，提高了其在市场上的吸引力。

2.3.2 保护无花果中的营养成分

王安杏[5]等研究了壳聚糖复合膜在果蔬保鲜中的应用，强调了壳聚糖涂膜在保护果实中营养成分方面的重要作用。作者认为涂膜形成的屏障不仅能防止氧气进入，降低营养物质的氧化程度，还能有效抑制微生物活动，减少微生物对无花果中营养成分的破坏。研究发现，涂膜后的无花果在贮藏过程中的维生素C含量明显高于未涂膜的对照组，说明壳聚糖涂膜能保护无花果中的营养成分。

任小娜等[6]研究发现，壳聚糖涂抹对冷藏无花果品质变化的影响显著。涂膜能有效减缓无花果在贮藏过程中的重要营养成分（如多酚、黄酮等）的降解。研究还发现，涂膜后的无花果在贮藏过程中的多酚、黄酮等营养成分的含量明显高于未涂膜的对照组，进一步证明了壳聚糖涂膜在保护无花果中的营养成分方面的优越性。

总的来说，多数研究均强调了壳聚糖涂膜在保护无花果中的营养成分方面的显著作用。学者们认为壳聚糖涂膜通过形成一种有效的屏障防止氧气的侵入和微生物的活动，减少营养物质的氧化和微生物破坏，延缓无花果中重要营养成分的降解，从而在冷藏过程中有效保护和维持无花果的营养价值。这些研究结果为壳聚糖涂膜在冷藏无花果保鲜方面的应用提供了重要的科学依据[7]。

2.4 减缓无花果冷藏过程中的微生物生长

壳聚糖涂膜技术在无花果的冷藏保鲜中的应用能够减缓微生物的生长，从而延缓果实的腐败和质量损失。有研究证实了壳聚糖涂膜在抑制微生物生长方面的效果。无花果在冷藏过程中容易受到细菌和霉菌等微生物的侵害，导致果实的腐烂和质量下降。壳聚糖涂膜的应用能够有效阻止微生物的进入和繁殖。实验证明，与未涂膜的对照组相比，壳聚糖涂膜组的无花果在贮藏期间显示出较低的微生物污染和病害发生率。

壳聚糖涂膜具有抗菌活性，能够抑制霉菌等多种微生物的生长。研究表明，壳聚糖涂膜能够抑制常见的腐败细菌和霉菌的繁殖，包括霉菌属、酵母菌属和革兰氏阳性菌等。这一抑菌效果通过壳聚糖薄膜对微生物的物理阻隔和释放的抗菌活性所实现。此外，壳聚糖涂膜的抗菌性能表现在通过释放壳聚糖分子中的阳离子，与微生物细胞壁上的阴离子进行相互作用，从而破坏微生物细胞的结构和功能。这种抗菌机制对多种微生物有广泛的抑制效果，有效减少了无花果冷藏过程中微生物的生长和繁殖[8-9]。

2.5 减缓生理性病害

2.5.1 壳聚糖涂膜抑制无花果的褐变问题

壳聚糖涂膜在无花果的冷藏保鲜中还具有抑制褐变的效果。褐变通常是由于多酚氧化酶的活性所致，是无花果在冷藏过程中常见的问题，给果实的外观和品质带来不利影响。研究表明，壳聚糖涂膜能够通过抑制多酚氧化酶的活性来减少褐变的发生概率，从而降低无花果表面的褐变程度。此外，氧气是引发果实褐变的重要因素之一，壳聚糖涂膜形成的屏障可以减缓氧气的渗透，减少果实中氧气与酚类化合物的反应，降低果实中酚类物质的氧化速率，从而减轻褐变的程度。有研究人员对壳聚糖涂膜处理的无花果组与未涂膜对照组进行了对比，结果发现在整个贮藏期间，壳聚糖涂膜处理组呈现出较低的褐变指数。

2.5.2 壳聚糖涂膜减缓无花果软腐病

软腐病是无花果在贮藏过程中常见的病害，会导致果实腐烂和质量下降。壳聚糖涂膜能够抑制软腐病病原菌的生长，从而有效抑制软腐病的发生和发展。无花果常受到多种腐败菌感染，如革兰氏阴性菌和霉菌，导致果实腐烂。壳聚糖涂膜的抗菌活性能够破坏病原菌的细胞结构和功能，从而抑制其生长。有研究表明，与未涂膜对照组相比，壳聚糖涂膜组的无花果在贮藏期间显示出较低的软腐病发生概率和病害指数，证实了壳聚糖涂膜减缓无花果软腐病的效果[5]。

3 结语

壳聚糖涂膜技术作为一种应用于无花果冷藏保鲜的技术，在保持质地和外观、保护营养成分、抑制微生物生长以及减缓软腐病等方面展现出显著的效果。而本文提供的实证研究结果为壳聚糖涂膜在无花果的冷藏保鲜中的应用提供了科学依据和支持，同时该技术的应用也为无花果的冷藏贮藏和市场销售提供了一种有效的技术手段，能够满足消费者对高品质食品的需求。随着研究的进一步开展，壳聚糖涂膜技术在食品保鲜领域的应用前景将更加广阔。