浅谈涂膜剂在食品保鲜中的应用

胡新星

摘 要 介绍涂膜技术在果蔬产品、水产品、畜产品等方面的具体应用研究情况，指出我国研究人员应从涂膜剂的性能提升以及新材料、新工艺等方面加强研究。

关键词 涂膜剂；果蔬；水产；畜产；食品保鲜

中图分类号：S609+.3 文献标志码：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.22.024

食品保鲜技术是世界范围内新兴学科，在国外发展迅速。我国的食品保鲜技术较为落后，但发展势头迅猛。在20世纪90年代，我国各类生鲜水果、蔬菜、肉、蛋、奶等产品，不经保鲜加工处理及时运输、销售，在贮藏、运输、销售、加工过程中造成巨大浪费。相关统计表明，果品最大损耗率接近20%，损耗严重，对我国经济社会发展造成巨大浪费。随着近几年人们对生鲜食品保鲜意识的不断增强，越来越多的科研工作者关注于各类生鲜产品的保鲜问题。当前，各国采用的保鲜方法各异，但按照保鲜方式可大致分为三大类：物理法（包括真空预冷、气调、低温、辐照和高压处理等）、化学法（化学消毒清洗剂和保鲜剂等）和生物法（生物杀菌剂和天然提取物保鲜等）。三类方法原理都是通过控制不同的环境条件，从而达到防止食品腐败变质，保证食品安全。本文通过介绍化学法中的涂膜法，探讨涂膜技术在食品保鲜中的应用。

1 涂膜技术在果蔬产品中的应用

涂膜技术是果蔬采后加工、运输、销售过程中的一个重要环节。其制作方式是将果胶、树脂等具有成膜性质的增稠剂配制成一定浓度的乳浊液或水溶液，通过对果蔬喷涂或浸泡处理，使果蔬表面形成一层不影响品质的透明薄膜。传统的涂膜保鲜方法在我国宋朝前后已有使用，即在新鲜柑橘、柠檬等水果表面涂蜡，抑制果蔬呼吸速率，达到保鲜的目的[1]。近些年来，我国在涂膜保鲜研究领域已有突破性进展，涂膜保鲜剂成分的发展趋势都是从一定毒性朝着低毒、无毒等方向发展。当前，在苹果、梨、柠檬、柑橘、桃等水果和番茄、青椒等蔬菜上，已大量使用低毒或无毒的涂膜保鲜剂，使我国水果、蔬菜损耗率大幅下降，提高了水果、蔬菜生产、销售的利润。发达国家在果蔬涂膜保鲜方面也有一定研究，其已针对不同的产品品种和种植栽培环境开发出具有特异性的系列保鲜涂膜剂。

康效宁等[2]对海南绿橙低温贮藏的适贮温度、贮藏方法以及1-MCP处理对海南绿橙贮藏保鲜的效果进行了研究，采用7种不同的保鲜方式对海南绿橙进行保鲜处理，探讨保鲜处理对海南绿橙品质的影响。该研究结果表明：5～6 ℃的低温贮藏，对海南绿橙品质保证效果最佳，同时辅助BD-1型涂膜剂及无纺布包装效果更佳，贮藏天数可以达到100 d以上，商品率达100%；采用1-MCP的保鲜处理方式对海南绿橙效果并不明显，在此货架期期间，辅助BD-1型涂膜剂+保鲜袋，即可使货架期延长至15 d。

El GA等[3]采用甲壳素保鲜技术，将草莓涂膜后置于3 ℃低温环境中，21 d的腐败率仅为11%，同时未涂膜甲壳素对照组腐败率高达52%。我国研究人员采用甲壳素涂抹猕猴桃的试验也发现效果较好[4]。

Garcia MA等[5]对淀粉的成膜性能及膜的应用研究进行了初步的分析。研究发现，通过稀碱溶液对淀粉进行改性，加入一定量的丙三醇作为塑化剂，能使淀粉溶液成膜能力显著提高。将此溶液喷洒于新鲜草莓上，并贮藏于相对湿度 84.4%、温度0 ℃的高湿低温环境中，草莓的失重率、硬度及腐败率等指标均显著优于空白对照组。胡新宇等[6]研究人员以玉米淀粉为膜基质，通过添加丙三醇及CMC-Na两种辅助增强塑化剂，90 ℃烘干30 min发现，形成的淀粉膜有较强的阻湿、阻气性，且此膜具有可食性。

郭守军等[7]以刺槐豆胶与黄原胶复配胶为涂膜基质，分别加入中草药制剂丁香、大黄和艾叶及成膜助剂，配制成2种中草药复合涂膜保鲜剂，并以枇杷为试验材料，研究中草药复合涂膜保鲜剂对枇杷品质变化的影响。结果表明：经过涂膜后的枇杷，与对照组比较，果实的呼吸速率明显抑制，腐烂率显著降低，维生素C、各类有机酸及可溶性固形物等有效成分均得以保存。

李宁等[8]通过探索丁香精油抑制冬枣果实腐烂与抗病性诱导的关系，发现丁香精油处理能有效抑制冬枣贮藏期果实腐烂的发生，提高其苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性，诱导总酚含量的增加。经丁香精油处理的冬枣果实在贮藏60 d后，25 ℃货架期5 d时的腐烂指数得到明显下降，同时保持了较高的苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、过氧化物酶活性和总酚含量，并以0.5%丁香精油处理的效果最显著，其贮藏后货架期的果实腐烂指数较对照下降45.5%。可见，丁香精油抑制贮藏冬枣果实的腐烂与抗病相关酶活性的升高密切相关，抗病性诱导是丁香精油处理抑制冬枣采后果实腐烂的重要原因之一。

2 涂膜技术在水产品中的应用

随着科技的日益发展，抗菌性涂膜剂的相关研究逐渐成为主流。在水产品的贮藏过程中，控制水产品的腐败变质的根本措施是控制腐败菌生长及阻止脂肪的氧化。通过对水产品涂抹具有抗菌能力的保鲜剂，可以延长其货架期。

张杰等[9]通过配制抗菌性的海藻酸钠溶液涂膜于罗非鱼片表层发现，此类抗菌膜具有强烈抑制大肠杆菌Escherichia coli、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis等致病菌的作用；通过对比空白对照组发现，涂膜可以使罗非鱼的挥发性盐基氮值维持在较低水平，通过可改善鱼片品质。综合考虑新鲜程度认为，涂膜可以使罗非鱼片保鲜期延长6 d以上。

周然等[10]通过研究羧甲基壳聚糖复合涂膜保鲜剂对冷藏过程中河豚鱼的保鲜效果的影响，在冷藏条件下（4 ℃），对河豚鱼的细菌总数、失重、硬度、弹性、回复性、咀嚼性、挥发性盐基氮（TVB-N值）、三甲胺、感官指标等进行了检验。结果表明：与直接冷藏的对照组处理相比，羧甲基壳聚糖复合保鲜剂可以抑制河豚鱼样品中细菌生长，减少失重，以及减缓河豚鱼样品的硬度等質构特性及TVB-N值、三甲胺和感官指标的变化，将冷藏条件下（4 ℃）河豚鱼货架期从4 d延长到6 d。

3 涂膜技术在畜产品中的应用

肉类涂膜保鲜技术是近年来研究热度较高的新型技术[11]，它是将具有特殊成分的保鲜剂涂抹或浸泡肉类的技术，通过在肉品的表面形成特殊成分的保护性薄膜，防止外界各类腐败微生物的侵染，减少外界空气与肉品的接触，保证肉品含水量稳定，延长肉品货架期。当前国内外在肉品涂膜保鲜剂研究中，成膜材料主要为壳聚糖等多糖类物质[12-14]，其具有营养价值高、成膜性能好、透过性低等特点。

罗爱平等[15]、潘思轶等[16]、彭雪萍等[17]、刘晓丽等[18]、冯治平等[19]研究发现，胶原蛋白、壳聚糖、魔芋粉、精油等材料制备的涂膜保鲜剂均对各类肉品有良好的保鲜效果。通过各项处理，各类肉品的pH值、过氧化物酶活力、挥发性盐基氮、细菌总数等指标均有明显的抑制作用，且明显优于对照组。

涂膜剂在熟肉制品中同样有一定保鲜能力。Singh A[20]等制备百里香、丁香、多香果、迷迭香和鼠尾草等5种植物精油，通过对香肠涂膜，研究植物精油对单增李斯特氏菌的抑制效果。研究发现，各类精油均由明显的杀菌或抑菌作用。但是对高脂肪香肠研究发现，精油的抑菌效果变差。此外，过高的精油浓度并无法提高精油对单增李斯特菌的抑制能力，这可能是由于食品中的成分影响了精油的抑菌能力。

4 涂膜技术在其他产品中的应用

在大米贮藏中采用生物涂膜技术，是大米加工业一次新的突破。使用大米生物涂膜剂处理的大米。能使大米在长期贮存中达到防湿、防菌、防变质的良好效果，延长大米保鲜期。齐森等[21]通过选用壳聚糖、海藻酸钠、双乙酸纳、L-抗坏血酸钠制成4种不同配比的生物涂膜保鲜剂，分别对大米进行涂膜保鲜处理，通过分别研究不同配比的生物涂膜剂对大米感官指标、品质指标、微生物指标的影响。确定出生物涂膜配方及工艺。对试验结果进一步验证得到，在温度38 ℃、湿度75%的高湿环境下，使用大米乍物涂膜剂后大米的保存期达到60 d以上。普通环境下仓储保存期可达到6个月以上。

在焙烤食品中可食性膜可作增进培烤食品外观的光滑层。例如小麦谷蛋白膜可取代传统的鸡蛋膜，它可避免由生鸡蛋引起的微生物问题从而起到防止水分损失的阻隔作用[22]。利用紫胶可食性膜液对面包进行涂膜处理可以有效地防止霉变，延长保质期[23]。

5 展望

当前，因涂膜剂的功能特性各异、具有不污染环境、来源广泛、可食用等特点，成为国内外研究热点。国外研究机构主要通过各类材料学研究仪器如SEM、XRD等设备对膜性能、结构进行分析研究，寻找相关可替代膜材料。我国研究人员对膜材料结构特点研究不足，主要针对各类膜材料的应用方向。随着研究的不断深入，我国研究人员将转换研究方向，朝着膜性能提高以及探寻新材料、工艺等方向继续探索。

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（责任编辑：敬廷桃）