魏 征，張建威，祝美云*，李小月，白 歡

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450002)

可食性復(fù)合涂膜對芒果貨架期生理品質(zhì)的影響

魏 征，張建威，祝美云*，李小月，白 歡

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450002)

以殼聚糖和可食性淀粉為成膜劑，添加有機(jī)酸等親水性助劑，配制3種可食性復(fù)合膜(M1、M2和M3)，研究(20±0.5)℃條件貨架期內(nèi)不同可食性復(fù)合涂膜處理(以蒸餾水浸泡做空白對照)對芒果轉(zhuǎn)黃率、轉(zhuǎn)色指數(shù)、腐爛率、呼吸強(qiáng)度、硬度、質(zhì)量損失率、可溶性固形物含量(soluble solid content，SSC)、維生素C(VC)和多酚氧化酶(polyphenol oxidase，PPO)活性等生理指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：芒果貨架期期間，涂膜處理可以有效地抑制果實(shí)轉(zhuǎn)黃和腐爛，推遲果實(shí)呼吸高峰的到來，顯著降低芒果果實(shí)的轉(zhuǎn)色指數(shù)和軟化程度，提高果實(shí)硬度。同時(shí)，M3處理還可較好地保持果實(shí)的質(zhì)地，有效減緩果實(shí)SSC上升的速度和幅度，維持果實(shí)較高的VC含量，但對果實(shí)PPO活性的抑制與其他涂膜處理間差異不顯著。研究表明，涂膜處理可以顯著改善芒果貨架期期間品質(zhì)劣變情況，尤以M3涂膜處理效果最好。

可食性復(fù)合膜；芒果；生理品質(zhì)；貨架期

芒果(Mangifera indicaL.)是典型的呼吸躍變型果實(shí)，采收又正值高溫季節(jié)，采后極易腐爛變質(zhì)，不耐貯藏。一些化學(xué)方法如1-MCP和乙烯抑制劑[1]、水楊酸[2]、草酸[3]和浸鈣[4]等能夠在一定程度上提高芒果采后果實(shí)的抗過氧化能力，延緩果實(shí)的成熟和衰老?？墒承詮?fù)合膜，如殼聚糖、可食性淀粉等，兼有成膜和抗菌等特性，近幾年被廣泛用于涂膜保鮮研究。但是，單一殼聚糖成膜性普遍不足，必須添加一定的成膜助劑。羅自生等[5]發(fā)現(xiàn)納米碳酸鈣有助于殼聚糖成膜；Xu等[6]認(rèn)為殼聚糖淀粉復(fù)合膜具有良好的阻水阻氣、機(jī)械以及抗菌性能；Garcia等[7]則發(fā)現(xiàn)在含有玉米淀粉組成的復(fù)合膜中添加脂質(zhì)可以增加膜表面張力，顯著增強(qiáng)膜的機(jī)械強(qiáng)度，改善膜表面的通透性；而湯鳳霞等[8]認(rèn)為一些有機(jī)酸(如蘋果酸、檸檬酸、醋酸)和還原劑(如抗壞血酸、半胱氨酸)可以有效的抑制芒果PPO的活性，對芒果的酶促褐變有很好的抑制效果。雖然說利用殼聚糖保鮮南國梨、芒果、葡萄、草莓等果蔬的保鮮技術(shù)有一定的發(fā)展，但可食性復(fù)合膜在貨架期下保鮮芒果的研究還不成熟，還有待進(jìn)一步深入。本實(shí)驗(yàn)以殼聚糖和可食性淀粉為主材料，添加有機(jī)酸等親水性助劑，配制幾種殼聚糖復(fù)合膜，對貨架期芒果保鮮效果進(jìn)行比較研究，進(jìn)一步探討可食性復(fù)合涂膜對其生理特性和貯藏品質(zhì)的影響，以期為貨架期芒果的保鮮提供一定的參考價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紫花芒果(Mangifer indicaL.‘Zihua’)采自廣東省湛江市市郊。

2,6-二氯酚靛酚(DCIP)、殼聚糖(脫乙酰度＞92%)美國Sigma公司；合成空氣、高純氮?dú)?北京氦普北分氣體工業(yè)有限公司；木薯淀粉、明膠和玉米淀粉為食用級；醋酸和1,2-丙二醇(分析純) 北京化工廠；吐溫-20和鄰苯二酚(分析純) 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；聚乙烯基吡咯烷酮(PVPP) 美國Amresco公司。1.2 儀器與設(shè)備

TGL-16G型離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；GY-1型果實(shí)硬度計(jì) 牡丹江市機(jī)械研究所；WYT-1型手持折光儀 上海精密儀器有限公司；WFZ UV-2000型紫外可見分光光度計(jì) 龍尼柯(上海)儀器有限公司；HH-501型數(shù)顯超級恒溫水浴鍋 金壇市杰瑞爾電器有限公司。

1.3 殼聚糖復(fù)合膜制作

配制3種殼聚糖復(fù)合膜：1.5%殼聚糖＋1%醋酸＋2% 1,2-丙二醇＋0.03%吐溫-20，1.5%殼聚糖＋2%木薯淀粉＋8%明膠＋1%醋酸，1.5%殼聚糖＋4%玉米淀粉＋1%醋酸(其中，殼聚糖、木薯淀粉、明膠和玉米淀粉的百分比均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，醋酸、1,2-丙二醇和吐溫-20的百分比均為體積分?jǐn)?shù)，下同)，分別記為M1、M2和M3。具體配制方法為：將適量的殼聚糖溶解于1%的醋酸；適量木薯淀粉或玉米淀粉加入蒸餾水，80℃水浴中攪拌混勻至糊化；適量明膠加入蒸餾水，60℃水浴中溶解；M1中將1.5%殼聚糖，M2中將1.5%殼聚糖、2%木薯淀粉和8%明膠按10:10:1比例混合，M3中將1.5%殼聚糖和4%玉米淀粉按1:1混合，分別置于磁力攪拌器上攪拌，攪拌過程中加入其他助劑，80℃共混，過濾去除雜質(zhì)。

1.4 芒果涂膜處理

隨機(jī)取新鮮芒果入配制好的涂膜液中浸泡4min，以蒸餾水浸泡做空白對照(CK)，撈出后自然晾干，每30個(gè)裝入預(yù)備試驗(yàn)選定的厚度為0.045mm的聚乙烯塑料袋內(nèi)，于貨架期內(nèi)(20℃±0.5℃)放置貯藏。分別在第2、4、6、8、10、1 2天取樣進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測定，所有試驗(yàn)處理及指標(biāo)測定均重復(fù)3次。

1.5 指標(biāo)測定

轉(zhuǎn)黃率和轉(zhuǎn)色指數(shù)：參照Kobiler等[9]方法測定；可溶性固形物含量(soluble solid content，SSC)、硬度、腐爛率、質(zhì)量損失率、呼吸強(qiáng)度測定：參照白歡等[10]方法；維生素C(VC)測定：參照Bulk等[11]方法；多酚氧化酶(polyphenol oxidase，PPO)測定：參照Galeazzi等[12]鄰苯二酚比色法。

1.6 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行處理，使用SPSS 11.5 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)中的ANOVA進(jìn)行Duncan’s多重差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 可食性復(fù)合涂膜對貨架期芒果轉(zhuǎn)黃率和轉(zhuǎn)黃指數(shù)的影響

圖1 涂膜處理對貨架期芒果轉(zhuǎn)黃率(A)和轉(zhuǎn)色指數(shù)(B)的影響Fig.1 Effect of coating treatment on the percentage of yellow fruits (A) and yellowing index (B) of mango fruits during shelf-life storage

色澤是芒果成熟過程中變化最顯著的指標(biāo)，是判斷芒果是否后熟的主要外觀依據(jù)之一。芒果在貨架期12d其轉(zhuǎn)黃率和轉(zhuǎn)黃指數(shù)分別見圖1A和圖1B。由圖1可知，涂膜組的芒果轉(zhuǎn)黃率和轉(zhuǎn)黃指數(shù)上升趨勢均顯著低于對照組(P＜0.05)，同時(shí)在貨架期后期，M3的轉(zhuǎn)黃率和轉(zhuǎn)色指數(shù)均顯著低于M1和M2，如在第9天，M3的轉(zhuǎn)黃率和轉(zhuǎn)色指數(shù)分別為CK的74.78%和64.58%。說明復(fù)合膜的阻隔性減慢了芒果的呼吸速度，從而延緩了芒果內(nèi)部成分發(fā)生的變化，使芒果轉(zhuǎn)黃率和轉(zhuǎn)色指數(shù)得到降低。2.2 可食性復(fù)合涂膜對貨架期芒果腐爛率的影響

圖2 涂膜處理對貨架期芒果腐爛率的影響Fig.2 Effect of coating treatment on decaying rate of mango fruits during shelf-life storage

腐爛率是芒果感官品質(zhì)變異程度的一個(gè)指標(biāo)，因而能直觀地反映貯藏期間鮮度的變化情況。由圖2可知，涂膜處理顯著地抑制了芒果果實(shí)的腐爛變質(zhì)，至貨架期第16天，各涂膜組的腐爛率分別為28.24%、22.43%和25.37%，僅分別為CK的66.70%、52.97%和59.92%。說明復(fù)合涂膜具有良好的阻隔性，有效抑制了果實(shí)體生命代謝對自身的消耗，同時(shí)也在芒果的表面形成一層保護(hù)膜，這層保護(hù)膜抵御了微生物對果實(shí)的分解作用，延緩了果實(shí)的變質(zhì)和腐爛的進(jìn)程。

2.3 可食性復(fù)合涂膜對貨架期芒果呼吸強(qiáng)度的影響

圖3 涂膜處理對貨架期芒果呼吸強(qiáng)度的影響Fig.3 Effect of coating treatment on respiration intensity of mango fruits during shelf-life storage

芒果是典型的呼吸躍變型果實(shí)，從圖3可知，CK果實(shí)在貨架期前4d呼吸速率快速增強(qiáng)，到第6天出現(xiàn)了呼吸高峰，而涂膜處理果實(shí)從第6天開始，其呼吸速率快速增強(qiáng)，呼吸高峰出現(xiàn)在第8天，高峰出現(xiàn)時(shí)間比CK推遲約2d。涂膜處理后果實(shí)的呼吸高峰明顯低于CK，其中M3處理果實(shí)的呼吸高峰僅為CK的79.02%，與CK相比差異顯著(P＜0.05)?？梢娡磕ぬ幚砟苊黠@抑制芒果貨架期的呼吸作用，推遲呼吸高峰的出現(xiàn)，減少呼吸基質(zhì)的消耗。

2.4 可食性復(fù)合涂膜對貨架期芒果SSC的影響

圖4 涂膜處理對貨架期芒果SSC的影響Fig.4 Effect of coating treatment on SSC of mango fruits during shelf-life storage

整個(gè)貨架期過程中，隨著時(shí)間的延長，果實(shí)SSC逐漸升高，其中CK上升的最快(圖4)。在貨架期前4d，CK與各涂膜組SSC略有上升；第8天CK果實(shí)的SSC達(dá)到最大值，為15.77%，而M1的最大值出現(xiàn)在貨架期的第10天，M2和M3的最大值出現(xiàn)在第12天，分別為CK最大值的95.94%、88.78%和91.19%，與CK相比差異顯著(P＜0.05)。與CK相比，涂膜處理后果實(shí)的SSC變化速度明顯減緩，變化幅度也明顯減小。由此可知，涂膜處理抑制了芒果果實(shí)SSC的變化，并在一定程度上抑制了芒果的后熟衰老。

2.5 可食性復(fù)合涂膜對貨架期芒果質(zhì)量損失率的影響

芒果在采收后，沒有水分輸入，并且果實(shí)不斷的局部失水，造成質(zhì)量損失，對芒果的外觀造成不良影響，更重要的是給生理上帶來很多不利因素，促使果實(shí)衰老，縮短貯藏壽命。由圖5可知，貨架期期間，各處理的質(zhì)量損失趨勢是一致的，都是隨著貯藏時(shí)間的延長，其質(zhì)量損失率逐漸升高，CK的質(zhì)量損失率均顯著高于各涂膜處理(P＜0.05)。第6天時(shí)，M2的質(zhì)量損失率最低，為1.32%；而M3芒果果實(shí)的質(zhì)量損失率在貯藏第6、8、10、12天時(shí)分別比CK低41.59%、36.72%、40.05%和36.25%，其上升趨勢最慢，與M1、M2間差異顯著(P＜0.05)。由此表明，涂膜處理可在一定程度上抑制芒果果實(shí)質(zhì)量損失率的增加速度，減輕果皮皺縮，延緩果實(shí)衰老，提高貯藏壽命。

圖5 涂膜處理對貨架期芒果質(zhì)量損失率的影響Fig.5 Effect of coating treatment on weight-loss rate of mango fruits during shelf-life storage

2.6 可食性復(fù)合涂膜對貨架期芒果硬度的影響

圖6 涂膜處理對貨架期芒果硬度的影響Fig.6 Effect of coating treatment on firmness of mango fruits during shelf-life storage

芒果果實(shí)在貨架期期間，隨著貯藏時(shí)間的延長，果實(shí)硬度逐漸下降，果實(shí)正常后熟軟化。由圖6可知，在整個(gè)貨架期過程中，各處理果實(shí)的硬度均逐漸下降，其中CK下降的最為迅速。各涂膜組果實(shí)的硬度變化在前2d時(shí)一直處于一個(gè)較為平穩(wěn)的變化水平，隨后有較大的波動(dòng)；除貯藏第4天時(shí)M1與M3，第10天時(shí)M2與M3，第12天時(shí)M1與M3間差異不顯著外(P＞0.05)，其他涂膜處理與CK差異均顯著(P＜0.05)。但M3的硬度在前8d時(shí)變化幅度很小，其中在第8天時(shí)為第0天處理時(shí)的85.23%，可能是因?yàn)榈?天時(shí)芒果呼吸速率出現(xiàn)高峰，呼吸作用最為強(qiáng)烈，導(dǎo)致果實(shí)快速成熟和軟化。2.7 可食性復(fù)合涂膜對貨架期芒果VC含量的影響

VC是果實(shí)重要的營養(yǎng)指標(biāo)之一，也是衡量果實(shí)品質(zhì)高低的一項(xiàng)重要指標(biāo)。殼聚糖復(fù)合涂膜對貨架期芒果VC含量變化的測定結(jié)果表明，在整個(gè)貨架期中，果實(shí)VC含量隨著時(shí)間的延長逐漸下降(圖7)。貯藏前2d緩慢下降；第4天時(shí)CK與涂膜組相比快速下降，且顯著低于各涂膜組(P＜0.05)，隨后逐漸上升；在第6天和第8天，M3和M2的VC含量分別顯著高于其他涂膜處理和CK(P＜0.05)，隨后，各處理的VC含量逐漸下降。整個(gè)處理在第4～8天時(shí)有較大變化，處于呼吸高峰出現(xiàn)前后，因此推斷芒果VC含量在貯藏的過程中可能與果實(shí)呼吸高峰出現(xiàn)時(shí)消耗大量營養(yǎng)物質(zhì)有一定的關(guān)系。

圖7 涂膜處理對貨架期芒果VC含量的影響Fig.7 Effect of coating treatment on vitamin C content of mango fruits during shelf-life storage

2.8 可食性復(fù)合涂膜對貨架期芒果PPO活性的影響

PPO作用會(huì)引起植物組織褐變。圖8表明，各處理果實(shí)的PPO活性在貨架期過程中都逐漸上升，除M1處理從第6～9天PPO活性增加緩慢外，其他處理的PPO活性都隨著時(shí)間的延長而快速增加，至第12天時(shí)達(dá)到高峰。其中，第3天時(shí)涂膜處理組PPO活性與CK相比差異顯著(P＜0.05)，但涂膜組之間差異不顯著(P＞0.05)；第6～9天時(shí)，M1處理的PPO活性分別是CK處理的79.81%和70.63%，顯著低于CK(P＜0.05)。各涂膜處理組PPO活性相對CK均有所降低，說明涂膜處理可以在一定程度上抑制PPO活性的增強(qiáng)，減緩果實(shí)發(fā)生褐變的機(jī)會(huì)。

圖8 涂膜處理對貨架期芒果 PPO活性的影響Fig.8 Effect of coating treatment on PPO activity of mango fruits during shelf-life storage

3 討 論

常溫貨架期下(20～25℃)芒果一周轉(zhuǎn)黃，隨后一周便大面積腐爛，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重?？墒承詮?fù)合涂膜，可以適當(dāng)阻礙果蔬表面氣體交換，減少水分蒸發(fā)，抑制呼吸和乙烯釋放，延緩果實(shí)成熟和衰老[13]。如Baldwin等[14]認(rèn)為多糖類涂膜液有較好的阻氧性和對水蒸汽的通透性，可以在一定程度上抑制果實(shí)成熟時(shí)活性氧代謝。殼聚糖兼有成膜和抗菌性能，因此在涂膜保鮮中廣泛應(yīng)用。但殼聚糖不易溶于水，一般配制殼聚糖時(shí)將殼聚糖溶于1%的醋酸(有機(jī)酸)中，預(yù)實(shí)驗(yàn)對有機(jī)酸的選擇和濃度進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有機(jī)助劑和親水性助劑的加入可以較好的促進(jìn)殼聚糖發(fā)揮其保鮮效果，主要表現(xiàn)為明顯抑制PPO的活性，對其他方面亦有影響，比如M1中1.5%的殼聚糖膜就可以顯著推遲芒果呼吸高峰的到來，延緩果實(shí)硬度和轉(zhuǎn)色指數(shù)變化，而Zhu等[15]認(rèn)為2%的殼聚糖膜才可以表現(xiàn)出這種優(yōu)勢。然而隨著有機(jī)酸濃度的增加，抑制作用逐漸降低，與湯鳳霞等[8]得出的芒果PPO 活性隨著醋酸濃度的增加而下降趨于一致。

單獨(dú)殼聚糖膜的使用雖然可以在一定程度上保持芒果果實(shí)硬度和延緩果實(shí)衰老，但涂膜液成模性和機(jī)械性能普遍不足，Thai等[16]也證實(shí)了這一點(diǎn)，可食性淀粉的加入可以有效的改善成模型的問題。M2中木薯淀粉的加入對膜的滲透系數(shù)有較大影響，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)效果最好，明膠的加入可以有效改善復(fù)合膜的阻氣性能，其透氣系數(shù)隨著明膠濃度的增加而下降，同時(shí)隨著明膠濃度的增加，復(fù)合膜抗機(jī)械性能逐漸降低，M3中玉米淀粉亦可以達(dá)到此效果，且與木薯淀粉復(fù)配相比，可以更好地保持果實(shí)的質(zhì)地，有效減緩果實(shí)SSC含量上升的速度和幅度，維持果實(shí)較高的VC含量，但對果實(shí)PPO活性的抑制與其他涂膜處理間差異不顯著。研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，M1相對M3可以更為有效地抑制芒果果實(shí)PPO活性，可能因?yàn)?,2-丙二醇和吐溫-20這些親水性物質(zhì)的作用，其深層次原因尚待進(jìn)一步分析。

3種殼聚糖復(fù)合膜處理與CK相比在貨架期期間呼吸乙烯高峰推遲2～3d，延緩芒果保質(zhì)期4～6d，可達(dá)到20d左右，未腐爛果實(shí)12d以后可食性依然較好，但16d以后，風(fēng)味損失逐漸嚴(yán)重?？傮w來說，殼聚糖復(fù)合膜通過推遲芒果果實(shí)呼吸高峰的到來，抑制果實(shí)轉(zhuǎn)黃和轉(zhuǎn)色指數(shù)變化，降低果實(shí)的軟化程度，維持果實(shí)較高的VC含量，抑制果實(shí)PPO活性的升高，有效地延緩采后芒果貨架期的成熟進(jìn)程，降低了腐爛率，進(jìn)而較好地保持了果實(shí)的質(zhì)地，是芒果貨架期保鮮的一種可選的新方法。

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Effects of Edible Composite Coatings on Physiological Characteristics of Mango Fruit during Shelf-life Storage

WEI Zheng，ZHANG Jian-wei，ZHU Mei-yun*，LI Xiao-yue，BAI Huan
(College of Food Science and Technology, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)

Three edible composite coatings, named as M1, M2 and M3, were prepared using chitosan alone or together with cassava starch or corn starch as the coating carrier and acetic acid as the hydrophilous auxiliary agent, respectively, and used to soak mango fruits from cultivar Zihua before shelf-life storage at (20 ± 0.5)℃. The effects of the coatings and distilled water (the control) on the percentage of yellow fruits, yellowing index, the percentage of rotten fruits, respiratory intensity, firmness, weight loss rate, soluble solid content (SSC), VC content and polyphenol oxidase (PPO) activity of coated mango were explored. Coating treatment considerably inhibited the yellowing and rotting of mango, retarded the occurrence of respiration peaks, dramatically decreased the yellowing rate and softness and increased the firmness during the shelf-life. M3 maintained the texture better, effectively delayed the increase of SSC, and retained high VC level, although its inhibitory effect on PPO activity was not significantly different from that of other three treatments. This study indicates that chitosan coating treatment can significantly prevent quality deterioration of mango during the shelf-life, especially when compared with corn starch.

edible composite coating；mango；physiological characteristics；shelf-life storage

TS215；TS255.41

A

1002-6630(2011)20-0261-05

2011-05-16

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)創(chuàng)新項(xiàng)目

魏征(1984—)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)。E-mail：weizheng76096@sina.com

*通信作者：祝美云(1955—)，女，副教授，學(xué)士，研究方向?yàn)楣哔A藏與加工。E-mail：zmyfood@126.com