2种复合涂膜对哈密瓜的采后保鲜效果

周　研，曾媛媛，王锡昌，谢　晶，周　然，袁　见

(上海海洋大学 食品学院，上海 201306)



2种复合涂膜对哈密瓜的采后保鲜效果

周研，曾媛媛，王锡昌，谢晶，周然，袁见

(上海海洋大学 食品学院，上海 201306)

[摘要]【目的】 研究羧甲基壳聚糖与海藻酸钠复合涂膜对哈密瓜的保鲜效果，为哈密瓜的采后保鲜提供参考。【方法】 将羧甲基壳聚糖、海藻酸钠与肉桂醛复配，制备成2种复合涂膜保鲜剂，对哈密瓜进行涂膜保鲜，以蒸馏水处理为对照，于(19±2) ℃下贮藏。通过测定3组哈密瓜在贮藏期间的失重率、硬度、抗坏血酸(Vc)含量、过氧化物酶(POD)活性、感官评分以及霉菌和酵母菌数量，分析2种复合涂膜对哈密瓜的保鲜效果。【结果】 常温贮藏35 d时，海藻酸钠组和羧甲基壳聚糖组哈密瓜的失重率分别为7.26%和10.42%，硬度分别为2.82和2.52 kg/cm2，Vc含量分别为11.82和14.80 mg/hg，POD活性分别为2.61和3.44 U，霉菌、酵母菌总数量分别为3.92和3.83 log CFU/g，感官评分分别为5.13和5.74，均显著优于对照组(P<0.05)。【结论】 2种复合涂膜都能降低哈密瓜的失重率，维持较高的硬度和Vc含量，提高POD活性，保持哈密瓜良好的感官品质，抑制果肉中霉菌和酵母菌的繁殖，且以羧甲基壳聚糖复合涂膜的保鲜效果更佳。

[关键词]哈密瓜；复合涂膜；保鲜

哈密瓜(Cucumismelovar.saccharinus)营养丰富、风味独特，备受消费者青睐。但哈密瓜采后贮藏过程中易腐败变质，导致哈密瓜货架期短，不利于哈密瓜的消费。因此找出一种切实有效的采后哈密瓜保鲜处理方法显得尤为重要。以天然植物提取物作为保鲜剂与传统的涂膜保鲜处理相结合，研制具有抗菌或抗氧化等特征的复合涂膜是近几年果蔬保鲜的研究热门。

壳聚糖涂膜是一种常见且有效的果蔬保鲜处理方式，特别是将壳聚糖与其他保鲜剂复配[1-2]或与热水浸泡等其他保鲜手段结合[3]等方法，在哈密瓜保鲜方面取得了良好的效果。但是，中性条件下壳聚糖不易溶于水，影响其实用性。作为壳聚糖的一种亲水衍生物，羧甲基壳聚糖比壳聚糖有更好的抗氧化、抗菌能力，而且更易溶于水，在食品涂膜保鲜方面应用前景广阔[4-5]。Brasil等[6]以壳聚糖和果胶为基础，加入肉桂醛(Cinnamaldehyde)配制成多层抗菌涂膜剂，用于木瓜保鲜，效果良好。肉桂醛是肉桂精油的有效抗菌成分，具有较强的抗菌能力，对水果中常见的致腐败真菌抑制作用良好[7-8]。前人研究发现,以海藻酸钠为基础与肉桂精油或肉桂醛复配的涂膜剂抗菌性能良好[9-10]。但尚未见到将羧甲基壳聚糖与肉桂醛复配用于哈密瓜涂膜保鲜的报道。因此，本试验以沪产晚熟哈密瓜为材料，在常温条件下，用以羧甲基壳聚糖和海藻酸钠为基础配制的两种复合涂膜保鲜剂对哈密瓜进行采后保鲜，通过测定贮藏期间哈密瓜的失重率、硬度、维生素C含量、过氧化物酶活性、霉菌和酵母菌数量、感官评分等指标，研究两种复合涂膜的保鲜效果，并对其各自的特点进行分析，旨在寻找一种有效且实用的哈密瓜保鲜涂膜。

1材料与方法

1.1试验材料

试验选用的沪产晚熟哈密瓜采购于上海市哈密瓜研究所，选取成熟度在8成左右，大小均匀、无机械损伤的哈密瓜供试。所有哈密瓜留5 cm左右的果梗，采后套上网袋，2个瓜一箱，运到贮藏室待用。

羧甲基壳聚糖购自浙江澳兴生物科技有限公司，其他试剂购自国药集团化学试剂有限公司，均为分析纯。

参考周然等[11]的方法配制2种复合涂膜，并略作修改。羧甲基壳聚糖复合涂膜的制作方法是：用质量分数为1.5%的羧甲基壳聚糖，0.5%的甘油，1%的吐温80混合溶解，磁力搅拌2 h后加入0.5%的肉桂醛，再磁力搅拌30 min，用纱布滤去不溶物，保鲜膜封口，超声消泡30 min后即得。海藻酸钠复合涂膜制作时用质量分数为1.5%的海藻酸钠代替羧甲基壳聚糖即可，其他操作与羧甲基壳聚糖复合涂膜相同。

1.2仪器与设备

UV-7504单光束紫外-可见光分光光度计；H-2050R 台式高速冷冻离心机；TA.XT Plus 质构仪；25-SB-12DT 超声波清洗机；IMS-50全自动雪花制冰机；DHP-9297电热恒温培养箱；HRLM-80立式蒸汽灭菌锅；SW-CJ-2F 标准双人净化工作台等。

1.3试验处理

从贮藏室中选出90个外表没有损伤的哈密瓜，平均分成3组，对照组哈密瓜放在蒸馏水中浸泡30 s后直接套袋装箱。羧甲基壳聚糖涂膜组用配制好的羧甲基壳聚糖抗菌涂膜浸泡哈密瓜30 s，海藻酸钠涂膜组用配制好的海藻酸钠抗菌涂膜浸泡哈密瓜30 s；待晾干后套袋装箱置于(19±2) ℃贮藏。贮藏期间每7 d测定1次相关指标，每次每组取3个哈密瓜，共测5次。

1.4测定项目及方法

1.4.1失重率(Weight loss rate)失重率采用称重法测定。失重率=(m0-m)/m0×100%，其中，m0、m分别代表哈密瓜的初始质量(g)和贮藏一段时间后的质量(g)。

1.4.2硬度(Firmness)参照Zhou等[12]的方法测哈密瓜硬度，略作修改。取哈密瓜赤道面果肉，用尺子测量表皮到内腔的距离，使用直径6 mm(Auto-5g)的柱形探头，测定此处的果肉硬度。测前速度为5 mm/s，测定速度1 mm/s，穿刺深度5 mm，压缩程度70%，硬度单位为kg/cm2。

1.4.3Vc含量Vc含量采用2，6-二氯靛酚法[13]测定。每次取3个哈密瓜的混合果肉10 g测定。

1.4.4过氧化物酶活性(Peroxidase，POD)参考曹健康等[13]的方法，略作修改。以每克果肉每分钟吸光度增加1为1个酶活单位，单位为U。每次取3个哈密瓜的混合果肉5 g测定。

1.4.5霉菌和酵母菌计数(Enumeration of moulds and yeasts)参考国标GB 4789.15-2010[14]，进行霉菌和酵母菌计数。

1.4.6感官评定(Sensory evaluation)感官评定人员由经过专业感官评定培训的5人组成，通过对哈密瓜的风味、果皮颜色、香味进行评分，评分标准见表1。根据评分小组对各指标的敏感程度，确定风味、果皮颜色、香味的权重分别为0.4，0.3，0.3，计算加权平均分，平行评定3次。最后根据评分小组的加权平均分来确定哈密瓜的感官评定值。其中9分为非常好，7分为好，5分为可接受(具有商品的最低标准)，3分为差，1分为极差。

表 1　哈密瓜感官评定的评分标准

1.5数据处理与分析

在所测的指标中,果实硬度平行测定8次，霉菌和酵母菌计数平行测定4次，其他指标均平行测定3次，各组哈密瓜的差异性使用Spss20.0中的Duncan法进行方差分析和多重比较，利用Origin Pro V8.6软件绘制曲线。

2结果与分析

2.12种复合涂膜对哈密瓜采后失重率的影响

常温贮藏条件下，失重率是影响水果商品价值的一个重要因素，采后哈密瓜失水程度以及腐败程度与失重率关系密切。如图1所示，3组哈密瓜在贮藏期间的失重率均呈逐渐升高趋势。其中，对照组失重最快，海藻酸钠组失重最慢。35 d时海藻酸钠组失重率为7.26%，羧甲基壳聚糖组失重率为10.42%，显著低于对照组(15.00%)(P<0.05)，且海藻酸钠组失重率也显著低于羧甲基壳聚糖组(P<0.05)。这是因为哈密瓜经过涂膜处理，降低了水分的蒸发，从而有效降低了失重率。而海藻酸钠涂膜比羧甲基壳聚糖涂膜效果较好是因为海藻酸钠具有更好的阻湿性。

2.22种复合涂膜对哈密瓜采后硬度的影响

在果实贮藏期间，由于纤维素和果胶的分解以及水分蒸发等因素，果实硬度下降，而果实硬度反映了果实的成熟和衰老情况[13]。如图2所示，3组哈密瓜的硬度在贮藏期间均呈下降趋势，且以海藻酸钠组的硬度下降最慢，其在35 d时果实硬度为2.82 kg/cm2，显著高于其他两组(P<0.05)；羧甲基壳聚糖组在贮藏前中期硬度与对照组接近，在35 d时，果实硬度为2.52 kg/cm2，稍高于对照组(2.33 kg/cm2)。这说明2种涂膜都延迟了果实的软化速度，是因为2种涂膜剂都能减少水分蒸发，且涂膜中的肉桂醛能抑制腐败菌繁殖，使得果肉中的纤维素、果胶等维持果肉硬度的物质分解速度降低，从而保持了果肉硬度。海藻酸钠组果实硬度高于羧甲基壳聚糖组，这与海藻酸钠具有更好的阻湿性有关，同时也说明水分蒸发是影响果肉硬度的主要因素。

图 1　2种复合涂膜对哈密瓜采后失重率的影响

2.32种复合涂膜对哈密瓜采后Vc含量的影响

维生素C含量是评价水果营养品质和保鲜效果的重要指标，哈密瓜贮藏期间的Vc含量会受到成熟度、贮藏条件等的影响。2种复合涂膜对哈密瓜采后Vc含量的影响见图3。如图3所示，2个涂膜组哈密瓜的Vc含量在整个贮藏期均高于对照组，2个涂膜组在7 d时的Vc含量略高于0 d，之后3组均呈下降趋势。35 d时，对照组哈密瓜的Vc含量为8.20 mg/hg，海藻酸钠组Vc含量为11.82 mg/hg，羧甲基壳聚糖组Vc含量依然高达14.80 mg/hg，显著高于对照组(P<0.05)。说明2种抗菌涂膜均有助于采后哈密瓜维持较高的Vc含量，且以羧甲基壳聚糖的效果更好，这与羧甲基壳聚糖能提高哈密瓜的抗氧化酶活性[15]有关。

2.42种复合涂膜对哈密瓜采后POD活性的影响

POD是水果中普遍存在的一种氧化还原酶，能催化过氧化物和H2O2分解。在果蔬受到病虫害侵袭、外界温度变化及机械损伤刺激时，POD都会作出应答反应，其活性不断变化，因此是检测果蔬品质和保鲜效果的重要指标。如图4所示，在整个贮藏期内，羧甲基壳聚糖组的POD活性一直高于对照组和海藻酸钠组。对照组POD活性在35 d时仅为 2.34 U，此时海藻酸钠组POD活性为2.61 U，而羧甲基壳聚糖组POD活性依然高达3.44 U，显著高于对照组(P<0.05)。这说明涂膜中加入肉桂醛可以提高哈密瓜贮藏期内的POD活性，而羧甲基壳聚糖涂膜提高POD含量的效果好于海藻酸钠涂膜，与羧甲基壳聚糖能提高哈密瓜的抗氧化能力有关。

图 3　2种复合涂膜对哈密瓜采后Vc含量的影响

2.52种复合涂膜对哈密瓜采后霉菌、酵母菌数量的影响

哈密瓜采后主要致病菌有镰孢属(Fusarium)、链格孢属(Alternaria)、根霉(Rhizopus)和青霉属(Penicillium)等[16-17]。果肉中的霉菌和酵母菌数量可以直接反映哈密瓜腐败的程度，是评价哈密瓜抗菌涂膜保鲜效果的重要指标。如图5所示，对照组哈密瓜的霉菌、酵母菌计数在整个贮藏期内都高于2个复合涂膜组，且在35 d时，对照组霉菌、酵母菌总数高达4.53 log CFU/g，显著高于海藻酸钠组(3.92 log CFU/g)和羧甲基壳聚糖组(3.83 log CFU/g)(P<0.05)。说明2种涂膜均能够抑制哈密瓜果肉中的霉菌、酵母菌繁殖，且效果显著(P<0.05)，而2种涂膜之间差异不显著(P>0.05)。这是因为2种涂膜都可以良好地成膜，具有较强的阻隔能力，且加入的肉桂醛抑菌效果较好，因此2组的抑菌效果相近。

2.62种复合涂膜对哈密瓜感官评定的影响

感官评定是评价水果品质的直接手段。如图6所示，在贮藏期内，3组哈密瓜的感官评分均呈先上升后下降趋势，7 d 时感官评分都达到最高值，这是因为哈密瓜的后熟作用，使果肉中的多糖分解为单糖，使得哈密瓜风味评分较佳。35 d 时，对照组评分只有3.21，果肉颜色变为暗黄色，风味很差，异味严重；而羧甲基壳聚糖组评分为5.74，还保持在可以接受的范围内，果实较甜，异味不明显；海藻酸钠组的感官评分(5.13)比羧甲基壳聚糖组稍低，但也在可以接受的范围内。可见2种涂膜均有助于保持哈密瓜良好的风味、外观和气味。这与涂膜能够降低哈密瓜的腐败程度，减少果肉中的水分和营养物质损失有关。但在贮藏末期，涂膜对哈密瓜的呼吸作用抑制较明显，导致2组哈密瓜中均有一定程度的酒精味，羧甲基壳聚糖组酒精味较轻，海藻酸钠组酒精味较浓，这与海藻酸钠成膜透气性较差有关。

图 5　2种复合涂膜对哈密瓜采后霉菌、

3结论与讨论

本研究结果表明，与对照组相比，羧甲基壳聚糖和海藻酸钠复合涂膜均能降低哈密瓜在贮藏期内的失重率，使哈密瓜保持良好的果肉硬度和感官评分、提高POD活性、减缓Vc的流失，且都能抑制霉菌和酵母菌繁殖，即2种复合涂膜都具有一定的保鲜效果。相对而言，羧甲基壳聚糖复合涂膜对降低哈密瓜Vc的流失效果显著优于海藻酸钠复合涂膜(P<0.05)，而海藻酸钠复合涂膜对于降低哈密瓜的失重率效果更为显著(P<0.05)。2种复合涂膜在抗氧化和降低质量损失方面表现各有优劣。羧甲基壳聚糖本身具有一定的抑菌性[5]，但与肉桂醛复配后，其抑菌效果在贮藏末期与海藻酸钠复合涂膜差异不显著。这是由于2种涂膜基质均能够良好成膜，且都不易被微生物分解利用，同时加入的肉桂醛能抑制霉菌和酵母菌繁殖，且这种抑制作用占主导地位，因此2种复合涂膜的抑菌能力基本接近。而海藻酸钠复合涂膜对于哈密瓜的呼吸抑制过强，导致哈密瓜在贮藏后期出现了无氧呼吸，果肉中的酒精味较浓。综合考虑认为，羧甲基壳聚糖复合涂膜的保鲜效果更佳。

目前市售的食品级O-羧甲基壳聚糖价格为650～800元/kg，而食品级海藻酸钠价格仅为60～100元/kg。而Zhang等[18]的研究证明，当海藻酸钠与羧甲基壳聚糖质量比为1∶1～1∶5时，2种物质在水中可以良好相溶，且共混物成膜后阻湿性更佳。因此，在不降低羧甲基壳聚糖抗氧化能力的前提下，利用海藻酸钠代替部分羧甲基壳聚糖作为涂膜剂的基质，既可以降低涂膜的成本，又可增强复合涂膜的阻湿性。借鉴这种思路，将海藻酸钠、虫胶等阻湿性较好的涂膜基质与壳聚糖及其衍生物等具有一定抗氧化能力的涂膜基质，在相溶的范围内共混，同时加入特定的天然抑菌剂，有望制备出一种既具有良好阻湿性和透气性，又具有一定抑菌能力的复合涂膜剂。

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Effect of two compound coatings on storage quality of cantaloupe

ZHOU Yan,ZENG Yuan-yuan,WANG Xi-chang,XIE Jing,ZHOU Ran,YUAN Jian

(CollegeofFoodScienceandTechnology,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China)

Abstract:【Objective】 This study investigated the effects of talginate compound coating and carboxymethyl chitosan compound coating on preservation of cantaloupe.【Method】 Cantaloupes were coated with two antistaling agents based on carboxymethyl chitosan with cinnamaldehyde and sodium alginate with cinnamaldehyde.Distilled water was used as CK and all 3 groups were stored at (19±2) ℃.The effects of the two compound preservative coatings were analyzed by measuring and comparing the weight loss rate,firmness,ascorbic acid (Vc) content,peroxidase (POD) activity,sensory indicator and mold and yeast count. 【Result】 After 35 d storage at room temperature,the weight loss rates of sodium alginate group and carboxymethyl chitosan group were 7.26% and 10.42%,their firmness values were 2.82 and 2.52 kg/cm2,their Vc contents were 11.82 and 14.80 mg/hg,their POD activities were 2.61 and 3.44 U,their mould and yeast counts were 3.92 and 3.83 log CFU/g,and their sensory evaluation scores were 5.13 and 5.74,respectively.All indexes were significantly better than the control group(P<0.05).【Conclusion】 Both compound coatings could reduce weight loss,maintain high firmness and Vc content,improve POD activity,keep good sensory evaluation,and inhibit pulp mold and yeast propagation.In addition,carboxymethylcellulose chitosan coating was better.

Key words:cantaloupe;compound coating;preservation

[文章编号]1671-9387(2016)01-0133-06

[中图分类号]S652.109+.3

[文献标志码]A

[作者简介]周研(1988-)，男，河南荥阳人，在读硕士，主要从事冷链物流研究。E-mail:11.29zhouyan@163.com[通信作者]周然(1977-)，男，内蒙古赤峰人，副教授，博士，主要从事冷链物流研究。E-mail:rzhou@shou.edu.cn

[基金项目]国家自然科学基金项目(31201439)；上海市教育委员会重点学科建设项目(J50704)；上海市教育委员会科研创新项目(11YZ160)；上海海洋大学优秀青年学科骨干培养计划(海鸥计划)资助项目

[收稿日期]2014-05-15

DOI：网络出版时间:2015-12-0214:2510.13207/j.cnki.jnwafu.2016.01.020

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20151202.1425.040.html