槐豆胶和猪屎豆胶与黄原胶复合涂膜保鲜剂对杨梅贮藏品质的影响

杨永利，叶文斌，郭守军，*，潘显辉，何敏如，黄小妹

(1.韩山师范学院生物系，广东潮州521041;2.西北师范大学生命科学学院，甘肃兰州730070)

槐豆胶和猪屎豆胶与黄原胶复合涂膜保鲜剂对杨梅贮藏品质的影响

杨永利1，叶文斌2，郭守军1，*，潘显辉2，何敏如1，黄小妹1

(1.韩山师范学院生物系，广东潮州521041;2.西北师范大学生命科学学院，甘肃兰州730070)

以槐豆胶和猪屎豆胶与黄原胶为涂膜基质，以山梨酸、甘油为成膜助剂，配制成复合涂膜保鲜剂，研究了常温(28～32℃，相对湿度68%～86%)下该复合涂膜保鲜剂对杨梅贮藏品质变化的影响。结果表明:常温下经槐豆胶和猪屎豆胶与黄原胶复合涂膜保鲜剂涂膜贮藏的杨梅与对照组相比，果实裂果率、霉烂率、失重率明显降低，抑制了果实的呼吸率;有机酸、VC等营养成分转化、流失的速度减慢，有效地降低MDA、花青素含量和相对电导率的升高，使PPO、POD、PAL酶活性处于较低的水平，延缓了果实的衰老，从而延长了其货架期。综合考虑，槐豆胶与黄原胶涂膜保鲜剂的效果优于猪屎豆胶与黄原胶复合涂膜保鲜剂。

槐豆胶和猪屎豆胶，黄原胶，复合涂膜保鲜剂，杨梅，贮藏品质

杨梅(Chinese bayberry)属杨梅科杨梅属植物，是我国南方重要的亚热带特产果树，栽培历史悠久，杨梅果实具有很高的经济价值和药用价值，有“果中玛瑙”之誉。近年来，杨梅种植面积迅速扩大，已成为山区农民致富的重要经济树种之一［1］。杨梅果实由肉柱聚合而成，柔软多汁，无外果皮保护，易受机械伤、长霉、腐烂，有“一日色变，二日味变，三日色味皆变”的说法。席屿芳［2］等研究指出，杨梅果实在20～22℃下只能保存3d，10～12℃ 下可保存5～7d，0～2℃下也只能保存9～12d。杨梅果实采后容易腐烂变质，发生裂果褐变，质地会不断地发生变化，内部组织逐渐软化，严重时影响食用价值［3］，多数只能在

产地附近销售，而且低温冷藏会降低果实品质和风味口感，影响了向外地的运输和销售。因此对其进行保鲜研究，开发出成本低、无污染、无公害和操作简便的常温保鲜技术显得尤为重要。随着现代保鲜技术的发展和对绿色食品的推崇，天然、经济、安全的保鲜方法的开发和应用已引起人们的广泛关注。近年可食性保鲜膜已成为果蔬保鲜领域研究的热点［4］，有研究用刺槐豆胶、长角豆胶与中草药复合涂膜保鲜枇杷［5］、荔枝［6］、番荔枝［7］、杨梅［8］等热带水果，效果良好，但多糖与中草药复合涂膜会存有药味。而且可食用多糖具有良好的吸水保水能力，对果蔬的涂膜保鲜和耐藏性具有很好的功效［9］。槐豆胶和猪屎豆胶都是性能优良的半乳甘露聚糖型植物胶，具有较高的黏度、良好的耐盐稳定性与流变性，都与黄原胶有很好的协效性，黄原胶与槐豆胶合用，对VC有很强的稳定性作用［10－13］，而且半乳甘露聚糖型植物胶无色无味，所以在食品加工尤其在果蔬保鲜方面具有广阔的应用前景。本研究以槐豆胶和猪屎豆胶与黄原胶复配为涂膜基质，添加其它涂膜助剂，配制成复合涂膜保鲜剂，在常温下对杨梅进行涂膜处理，通过测定杨梅贮藏过程中部分生理生化指标的变化和感官评定，研究该涂膜保鲜剂对杨梅贮藏品质的影响，以期为杨梅的贮藏保鲜提供新的途径;同时通过扫描电镜观察膜的表面形貌，初步探讨保鲜膜的保鲜机理。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

杨梅 为2009年4月下旬采自潮州市磷溪镇的乌酥梅，采后挑选大小均匀，成熟度相同，无机械损伤，颜色鲜艳，无病虫害的果实放入用杨梅枝叶垫过的竹篮中，然后运回实验室;猪屎豆胶、槐豆胶 自制;黄原胶、山梨酸 食品级，购自食品添加剂公司。

JSM－6360LA扫描电子显微镜 JEOL公司;HWF－1型红外二氧化碳分析仪 金坛市现代仪器厂;WYA阿贝折光仪 上海精密科学仪器有限公司物理光学仪器厂;TDL－60B低速台式离心机 上海安亭科学仪器厂;WFJ7200可见光分光光度计、UV－2800型紫外可见光分光光度计 尤尼柯上海仪器有限公司;DDS－320型电导仪 上海大普仪器有限公司;PHS－3C精密酸度计 上海红益仪器仪表有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 涂膜保鲜剂的配方与制备 配方1:0.1%(猪屎豆胶∶黄原胶=6∶4)+0.1%山梨酸+0.5%(v/v)甘油;配方2:0.1%(槐豆胶∶黄原胶=3∶7)+0.1%山梨酸+0.5%(v/v)甘油。按配方1称取0.3g猪屎豆胶和0.2g黄原胶，按配方2称取0.15g槐豆胶和0.35g黄原胶，两者分别加入400mL蒸馏水，在磁力搅拌器上60℃加热溶解6h，再加入涂膜助剂0.5g山梨酸和2.5mL甘油，用蒸馏水加热搅拌均匀定容至500mL，凉至37℃备用。

1.2.2 涂膜 取新鲜杨梅在新配制的保鲜剂中浸1min后取出，晾干，放入铺有纱布的筛篮中，根据指标测定分篮编号，每篮100个，重复3次，室内常温贮藏(温度28～32℃，相对湿度68%～86%)，每天随机取样10～12个进行生理生化指标测定分析，以没有涂膜的杨梅为对照组(CK)。

1.2.3 电镜观察 将多糖复合涂膜保鲜剂滴在新剥离的云母片上制成薄膜晾干，真空喷金后用扫描电镜观察膜的表面形貌。

1.3 品质指标的测定

1.3.1 失重率测定 采用称重法测定。

失重率=(失重克数/原克数)×100%

1.3.2 好果率、裂果率和霉烂率的测定

好果率=(好果个数/调查总果数)×100%;裂果率=(裂果个数/调查总果数)×100%，裂果判断标准为:裂缝长度长于10mm，宽度大于3mm时，视为裂果;霉烂率 =(霉烂果个数/调查总果数)×100%，霉烂果判断标准为:霉斑大于10mm时，则认定为果实为霉果，果实有大量汁液渗出、有浓厚异味即视为烂果。

1.3.3 VC含量和有机酸含量［14］采用2，6－二氯酚靛酚滴定法测定，用0.1mol/L NaOH滴定法测定(以柠檬酸计)。

1.3.4 可溶性固形物 WYA阿贝折光仪，结果直接由折光仪的读数得出［15］。

1.3.5 花青素含量［16］取0.5g果肉，加入0.1mol/L的HCl10mL，研磨至匀浆，密封于32℃水中保温5h后，过滤，滤液在535nm处测吸光度，以0.1mol/L的HCl为空白，将吸光度A535=0.1的花青素溶液称为1个色素浓度单位，色价=(实测吸光度×10)/样液重量。

1.4 生理生化指标的测定

1.4.1 呼吸强度的测定 将果实准确称量后装入密闭的容器中，于室温静置30min后，采用红外线CO2分析仪测定［17］。

1.4.2 相对电导率［18］和丙二醛(MDA)含量测定 取5颗杨梅，精确称重，用蒸馏水和重蒸水各冲洗3s，放入500mL烧杯，加400mL重蒸水，浸泡30min，测电导率，煮沸10min，用重蒸水补至之前水量，冷却至室温，测电导率，计算出相对电导率(%)=煮沸前电导值/煮沸后电导值×质量×100%;MDA含量测定时将果肉匀浆后，提取液以4000r/min离心10min，上清用硫代巴比妥酸法测定［19］。

1.4.3 多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的测定 参见文献［20］。

1.4.4 数据分析 所有实验数据用SPSS17.0统计软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 多糖复合涂膜保鲜剂对杨梅好果率、裂果率和霉烂率的影响

杨梅在成熟后极易发生裂果，裂果部位易受微生物感染发生霉烂，影响果实外观、品质及商品价值。由图1可知，随着贮藏时间的延长，好果率逐渐降低，裂果率和霉烂率逐渐升高，通过涂膜处理的两组好果率降低的幅度以及裂果率和霉烂率逐渐升高的趋势均明显低于对照组。经配方2涂膜处理的好果率、裂果率和霉烂率的贮藏效果要优于配方1，主要是由于涂膜处理不同程度地降低了果实水分的变化幅度和被微生物感染的机率，裂果减少从而抑制霉烂，延缓杨梅果实的后熟软化和防止霉变的进程。因此经两种多糖复合保鲜剂涂膜处理均可有效地保持果实的外观和生理品质。

图1 杨梅在贮藏期间好果率、裂果率和霉烂率的变化

2.2 多糖复合涂膜保鲜剂对杨梅失重率和呼吸强度的影响

由图2表明，随着贮藏时间的延长，杨梅果实失重率逐渐增加;两组配方涂膜的总体失重率趋势均小于对照组，贮藏第8d时对照组的失重率达到37%左右，配方1涂膜处理的失重率在贮藏第8d时为21.2%左右，而配方2为15.8%左右。由于杨梅经涂膜处理后，在果实表面形成一层较为致密和均匀的薄膜，降低了透氧和透水性，使得果实的蒸腾作用和呼吸作用受到抑制，水分不易散失，自身有机物消耗量相对减少。杨梅属于非跃变型果实，但其采后呼吸强度较高。胡西琴等研究表明，在(21±1)℃的贮藏温度下，杨梅出现了呼吸高峰和乙烯释放高峰，表现出某些呼吸跃变型果实的特征［19］。杨梅果实在采摘后贮藏过程中会有明显的后熟过程，在2～4d，对照组伴随着呼吸高峰的出现，果实迅速向着消费品质转变，之后很快衰老、腐烂，呼吸强度达到最大。保鲜剂涂膜处理后呼吸速率明显被抑制，配方2抑制呼吸作用的能力远远高于配方1，未见明显呼吸高峰，这可能与保鲜剂透气性弱有关。贮藏6～8d呼吸增强变化幅度较大，这可能与果实贮藏后期的微生物大量繁殖、腐烂果的增加有关。

图2 杨梅在贮藏期间的失重率和呼吸强度的变化

2.3 多糖复合涂膜保鲜剂对杨梅VC和有机酸含量的影响

VC是果实营养主要成分之一，在贮藏运输过程中极易受到抗坏血酸氧化酶氧化［20］，所以其含量可以作为贮藏杨梅的指示指标。由图3可知，贮藏期间，杨梅果实VC含量总体都呈下降的趋势，但涂膜处理的VC含量下降趋势较对照组平缓，而对照组则在第4d时VC含量明显降低，7～8d趋势变缓。配方1涂膜处理的VC含量比配方2涂膜处理的VC含量减少的趋势要明显，表明配方2涂膜处理能显著抑制杨梅果实VC含量的下降，使果实在贮藏后期能保持较高的VC含量。贮藏前期，对照组果实的有机酸含量呈逐渐增加趋势，第3d达到最大值，随后急剧下降。配方2涂膜处理的有机酸含量总体趋势在贮藏期间都高于对照，配方1涂膜处理的有机酸含量从第5d开始均低于对照组，原因可能是涂膜保鲜剂在保鲜过程中，后熟果实中有机酸积累，出现呼吸高峰，总酸作为呼吸基质而消耗，呈下降趋势;配方2涂膜组有机酸含量下降速度明显低于对照组，表明配方2涂膜保鲜剂对杨梅的有机酸含量起到较好的保持作用。

图3 杨梅在贮藏期间VC和有机酸含量的变化

2.4 多糖复合涂膜保鲜剂对杨梅可溶性固形物和花青素含量的影响

由图4可知，果实整个成熟过程中，涂膜处理后可溶性固形物含量增加的速率在贮藏前期持续低于对照组，说明经保鲜剂涂膜处理能延缓果实贮藏期可溶性固形物含量的升高，减慢了果实后熟的进程。贮藏后期可溶性固形物含量比对照会有不同程度的升高，这种延缓不会影响果实风味，有利于果实的贮藏。

杨梅果实成熟过程中最明显的变化是外观色泽的变化，花青素含量随着果实成熟度的提高快速积累［16］。可以用花青素含量来判断在保鲜过程中杨梅成熟的程度。由图4可知，贮藏第3d，对照杨梅果实花青素色价上升到最高，配方1涂膜后果实花青素色价维持在相对较低的水平，配方2花青素色价要比配方1高。随着贮藏时间的延长，成熟度也在增加，杨梅果实花青素色价逐渐升高，但对照组整体趋势要高于涂膜处理，说明多糖涂膜对杨梅后熟有抑制作用，对果实中花青素合成也有一定的抑制作用，但抑制合成作用有限，其机理有待于进一步研究。

图4 杨梅在贮藏期间可溶性固形物和花青素含量的变化

2.5 多糖复合涂膜保鲜剂对杨梅相对电导率和MDA含量的影响

由图5可知，多糖涂膜处理明显抑制了杨梅果实相对电导率的上升过程，贮藏前3d对照组果实相对电导率与涂膜组果实无明显差异。此后，对照组果实的相对电导率上升速率明显高于配方1和2涂膜处理的果实，配方2涂膜处理的相对电导率维持在较低水平。结果表明涂膜处理有助于降低果实膜透性，增强膜的保护作用，提高果实耐贮性。

MDA是具有细胞毒性的膜脂过氧化产物，可间接反映细胞损伤的程度。随着贮藏时间的延长，前3d MDA含量均呈上升趋势，第4～5d MDA含量降到最低，贮藏后期，MDA含量增加的速度升高，说明膜脂过氧化程度加剧，果实逐渐衰老。在相同的时间内，涂膜组MDA含量的增加速率明显低于对照组，因此多糖涂膜保鲜剂对果实中MDA的积累起到了一定的抑制作用，使其维持在较低水平，以此来保护细胞膜系统，延缓果实的衰老。

图5 杨梅在贮藏期间相对电导率和MDA含量的变化

2.6 多糖复合涂膜保鲜剂对杨梅 PPO、POD和PAL酶活性的影响

从图6可以看出，对照组杨梅果实在贮藏一周内PPO活性在1～4d内急剧升高，4～7d之间PPO活性急剧降低，升至最高时果实颜色严重褐变，果实也失去原来味道。而两组涂膜处理的果实PPO酶活性明显低于对照，配方1在第6d的PPO酶活性明显高于对照和配方2，这可能是杨梅果实个体差异引起的实验误差。结果表明涂膜处理在一定程度上可抑制PPO酶的活性，减缓杨梅褐变的速度，延长杨梅的贮藏时间。

图6 杨梅在贮藏期间PPO、POD和PAL酶活性的变化

POD酶是植物细胞内的保护酶，可以清除植物体内氧自由基。从图6可知，在保鲜期间对照组杨梅的POD酶活性在第2d就达到了最高活性，这样就会导致果实活性氧增多，启动膜质过氧化，从而破坏果肉细胞膜的结构;多糖涂膜处理的POD酶活性一直比对照组低，说明多糖涂膜有效地抑制了POD酶的活性，使杨梅果实启动膜脂过氧化而破坏膜系统的能力降低，促进杨梅自身有效清除体内产生的自由基，减缓衰老，起到延长贮藏的作用。

PAL酶活性可作为植物抗逆境能力的一个生理指标。由图6可知，在保鲜期间PAL酶活性在第3d达到最高，然后逐渐降低，但在多糖涂膜处理下的PAL酶活性均比对照组低，这可能与保护系统产生的次级代谢产物积累有关，说明多糖涂膜对PAL酶活性有一定的抑制作用，使PAL酶活性保持在较低的水平，减少次级代谢产物，延缓杨梅果实的成熟与霉变，保持杨梅果实的品质而达到耐贮藏功效。

2.7 多糖复合涂膜保鲜剂保鲜原理的初步分析

猪屎豆与黄原胶多糖保鲜剂成膜形貌扫描电镜结果如图7(a)所示，膜的表面由许多大小不同的“空洞”状结构无序地排列在一起，表面整体不光滑、不均匀。“空洞”状结构平均直径约为0.1～0.5μm。槐豆胶和黄原胶复配，所成保鲜剂成膜其形貌扫描电镜结果如图7(b)所示，两种多糖相互作用，处于协效凝胶状态，形成的复合膜表面光滑完整、结构致密没有间隙，说明此复合膜的弹性和刚性较好。通过比较可以看出，猪屎豆与黄原胶多糖保鲜剂所形成膜的“空洞”状结构界限分明，可能是两种多糖分子间发生相互作用，形成交联程度不同的三维网状结构，表现出表面光滑程度较低、结构较为疏松、不均匀、有明显空洞状的膜结构，使其易于气体交换和水分的透过;而槐豆胶与黄原胶复配的复合膜保鲜剂，由于两者不同来源多糖的精细结构不同，所形成膜的表面均匀完整，结构之间联系紧密，彼此之间没有间隙，可能是来源不同的多糖分子之间借助氢键和范德华力相互作用形成致密的三维网状结构，使其呈现出独特的保水性质和抑制呼吸的功能，更好地增强了果实内部水分的扩散，阻碍气体分子的透过，从而使复合多糖同时起到减少果实内物质转化和呼吸基质的消耗、隔离致病微生物的侵染、延缓衰老和防止腐烂变质的作用，达到保鲜和延长贮藏的目的。

图7 猪屎豆胶和槐豆胶与黄原胶复合膜的扫描电镜图

3 讨论与结论

多糖复合涂膜保鲜剂配方1和配方2对杨梅都起到了保鲜效果，综合各项生理指标，不同程度地抑制了果实的呼吸速率、水分散失，延缓了贮果的失重率，涂膜处理不同程度地降低了果实水分的变化幅度和被微生物感染的机率，裂果减少从而抑制霉变的发生，使软熟、腐烂的时间推后，果实内可溶性固形物的增加速度减缓，有机酸、VC等营养成分转化、流失的速度减慢，MDA和花青素的积累受限，有效地维持保护酶PPO、POD和PAL酶的活性处于较低的水平。

多糖复合涂膜保鲜剂在杨梅果实表面形成一层半透膜，封闭了肉柱果实上的气孔，一定程度上阻抑了果内、外气体交换，使果实内部形成一种低O2分压、高CO2分压的小环境，从而抑制了果实的呼吸强度，进而达到防止果实腐烂、衰败，保持品质的效果［19］。多糖复合涂膜保鲜剂延缓杨梅果实颜色褐变及成熟和衰老，减少了营养物质的消耗，降低了因病原菌污染而造成的腐烂损失，明显地起到了保鲜和贮藏的作用。配方2的保鲜与贮藏效果优于配方1，其机理可能是猪屎豆与黄原胶多糖保鲜剂复合膜形成的保鲜剂彼此之间存有间隙，形成的“空洞”状结构联系不紧密，空间三维结构较疏松，从而使其易于气体交换和水分的透过，而且会不均匀地堵塞果实有效的呼吸气孔，形成不均匀的低O2分压、高CO2分压的小环境，使果实的生理反应发生异常。而槐豆胶和黄原胶复配保鲜剂中来源不同的多糖分子间发生相互作用，形成稳定、光滑、均匀、致密的三维网状结构，从而使多糖保鲜剂呈现出独特的保水性质和均匀抑制呼吸的功能。所以利用多糖研制保鲜剂进行果蔬保鲜，是果蔬和其它食品保鲜中具有广泛应用价值的一条新的途径。

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Effects of compound coating antistaling agent of Sophora gum and Crotalaria mucronata gum with xanthan gum treatment on storage quality of Chinese bayberry

YANG Yong－li1，YE Wen－bin2，GUO Shou－jun1，*，PAN Xian－hui2，HE Min－ru1，HUANG Xiao－mei1
(1.Department of Biology，Hanshan Normal University，Chaozhou 521041，China;2.College of Life Science，Northwest Normal University，Lanzhou 730070，China)

The effects of compound coating antistaling agent of polysaccharide treatment on storage quality of Chinese bayberry at 28～32℃ and 68%～86%relative humidity of room were investigated.The antistaling agent was composed of Sophora gum and Crotalaria mucronata gum with xanthan gum for the coating matrix，glycerin and sorbic acid as film－forming additives.The results showed that compared with the control group at room temperature，the rotten fruit rate and cracking fruit rate and weightloss rates of the Chinese bayberry preserved by the compound coating antistaling agent of edible polysaccharide were lowed obviously，inhibited the respiration rate and the content of total VCand organic acids and other nutrients were maintained，and the MDA，anthocyanin content and the increase of relative conductivity effectively reduced.So that PPO，POD，PAL enzyme activity at a relatively low level，and the senescence process is restrained during storage and the shelf life was extended.In this study the compound coating antistaling agent of Sophora gum with xanthan gum treatment for Chinese bayberry storage effect was superiored Crotalaria mucronata gum with xanthan gum.

Sophora gum and Crotalaria mucronata gum;xanthan gum;compound coating antistaling agent;Chinese bayberry;storage quality

TS255.3

A

1002－0306(2011)04－0333－05

2010－01－25 *通讯联系人

杨永利(1965－)，女，硕士，教授，研究方向:植物资源学及功能食品。

国家星火计划(2006EA780088);广东省科技厅计划项目(2007B080701046);广东省自然科学基金(06028879)。