蜂胶涂膜对鲜切苹果的保鲜效果

刘怡康 杨 秦,3 郑人伟 肖 洪,4,5 王万秋 张 珍 刘士健

(1. 西南大学食品科学学院，重庆 400715；2. 食品科学与工程国家级实验教学示范中心﹝西南大学﹞，重庆 400715；3. 西南大学柑桔研究所，重庆 400712；4. 北京正博和源科技有限公司，北京 102400；5. 北京正博和源科技有限公司重庆分公司，重庆 400716)

苹果果实肉脆味美，含有大量糖类、维生素等重要营养素，同时富含有机酸、维生素、矿物质、膳食纤维、果胶、多酚及黄酮类等多种营养物质[1-2]。鲜切苹果经分级、整理、清洗、去皮、切分、修整和包装等加工处理，可最大程度保持苹果的新鲜状态，同时可以方便消费者食用[3]。

目前对鲜切苹果保鲜的研究主要集中在食用膜[4]、魔芋甘聚糖[5]、溶菌酶[6]、生姜提取液[7]等，目前使用的各种保鲜剂都有一定的缺点，如食用膜和溶菌酶成本高，生姜提取液具体功能成分不明确、魔芋葡聚糖成分相对单一。

蜂胶涂膜对鲜切苹果的保鲜研究还未见报道。本研究拟以市售的苹果为研究对象，以水溶性蜂胶、壳聚糖、氯化钙配制复合涂膜剂，对鲜切苹果进行涂膜处理，研究鲜切苹果在不同时期失重率、褐变度、可滴定酸含量、抗坏血酸含量和硬度等指标的变化，以探究蜂胶对鲜切苹果的保鲜效果，以期为鲜切苹果的保鲜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

80#套袋红富士：市售；

水溶性蜂胶浓缩液：重庆佳尔生物技术研究所；

无水氯化钙、石英砂、氯化钠、酚酞、壳聚糖：成都市科龙化工试剂厂；

抗坏血酸：广东省化学试剂工程技术研究开发中心；

偏磷酸：天津市光复精细化工研究所；

可见光分光光度计：722型，上海菁华科技仪器有限公司；

数显恒温水浴锅：HH-4型，常州澳华仪器有限公司；

多功能离心机：1580型，金坛市鸿科仪器厂；

质构仪：CT-3型，美国Brookfield公司；

紫外分光光度计：UV-2450型，日本Shimadzu公司。

1.2 试验方法

1.2.1 涂膜液的制备 参考文献[8]，略有修改：预试验中分别配制浓度为0.00%，0.25%，0.50%，0.75%，1.00%的水溶性蜂胶涂膜液对鲜切苹果进行涂膜处理，并对失重率、可滴定酸、褐变度和硬度进行检测。最终确定以浓度0.25%，0.50%，0.75%的水溶性蜂胶与壳聚糖、氯化钙复配。

分别称取0.25，0.50，0.75 g水溶性蜂胶，用适量热蒸馏水水搅拌溶解，再分别称取1.5 g壳聚糖和1 g无水氯化钙溶解于蜂胶溶液中，待冷却后定容至100 mL；另配制等量1.5% 壳聚糖+1%氯化钙涂膜液和蒸馏水备用。涂膜液成分见表1。

表1 涂膜液成分表

1.2.2 鲜切苹果的涂膜处理 参照文献[9]。

1.2.3 指标测定

(1) 失重率：按式(1)计算失重率。

(1)

式中：

X——贮藏前鲜切苹果的失重率，%；

m1——贮藏前鲜切苹果的净重，g；

m2——贮藏后鲜切苹果和纸杯的总重量，g；

m0——纸杯和保鲜膜的重量，g。

(2) 可滴定酸含量：按GB/T 12456—2008执行。

(3) 硬度：根据文献[10]修改如下，使用质构仪测定，使用TA/6对样品底面中心进行检测，测试参数为： 距离4.00 mm，触发点载荷5 g，预压速度2.0 mm/s，下压速度0.5 mm/s，测后上行速度1 mm/s，数据频率50 Points/s。按式(2)计算硬度。

(2)

式中：

HB——硬度，Pa；

N——样品压力值，N；

S——探头截面积，m2。

(4) 褐变度：根据文献[11]修改如下，使用可见光分光光度计检测，称取2块鲜切苹果块，加入样品10倍质量的预冷蒸馏水(4 ℃)，冰浴研磨至匀浆，于12 000 r/min离心5 min，立刻取上清液于410 nm波长处测定吸光度值。按式(3) 计算褐变度。

Q=OD410×10，

(3)

式中：

Q——褐变度；

OD410——410 nm波长处测得的吸光度值。

(5) 褐变指数：根据文献[12]修改如下，按鲜切苹果片贮藏期间切面褐变面积和程度划分4个褐变等级。鲜切苹果褐变分级见表2。

表2 鲜切苹果褐变分级表

每次对10个样品的褐变等级进行统计计算，设3组平行取平均值。按式(4)计算褐变指数。

(4)

式中：

R——褐变指数；

D——褐变等级；

F——改褐变等级样品数；

S——褐变最高级别；

Z——调查样品数。

(6) 抗坏血酸含量：参照文献[13]。

(7) 菌落总数：按GB 4789.2—2016执行。

1.2.4 数据分析 使用EXCEL 2016统计分析数据并作图，IBM SPSS Statistics 22进行方差分析

2 结果与分析

2.1 对鲜切苹果失重率的影响

由图1可知，各组鲜切苹果的失重率随时间延长呈上升趋势，且对照组的失重率增加最为明显；贮藏4 d后对照组与其他组之间失重率出现显著差异(P<0.05)，贮藏6 d后对照组与第4组之间失重率相比差异极显著(P<0.01)，并且随着贮藏时间的延长，对照组与处理组失重率的差异越来越大。说明涂膜剂可以在鲜切苹果表面形成一层连续的保护膜，有效降低鲜切苹果在贮藏过程中的水分流失。

涂膜剂处理组之间，从变化趋势看第3组失重率低于第1组和第2组，但差异不显著；第4组失重率始终处于最低水平，且从第6天开始第1组失重率与第4组相比存在显著差异(P<0.05)。说明加入了蜂胶的涂膜剂能更好地阻止水分流失。推测是由于随着蜂胶浓度增大，涂膜剂渗透压和成膜性能增强，能更好地减缓鲜切苹果的失重。

图1 不同涂膜剂处理组鲜切苹果失重率变化

Figure 1 Changes in weight loss rate of fresh-cut apple coated with different coating agen

2.2 对鲜切苹果硬度的影响

由图2可知，对照组鲜切苹果的硬度下降快速，第2天与涂膜的第4组之间硬度都出现极显著差异(P<0.01)；从第4天开始，对照组与第1组、第3组和第4组硬度差异不断扩大(P<0.01)；第4～6天第2组硬度下降速度加快，与对照组之间差异缩小，但第8天两组之间硬度差异显著(P<0.05)。整体来看，涂膜剂能有效抑制鲜切苹果组织的衰老，保持鲜切苹果果实硬度，推测是由于涂膜剂能减少水分散失的同时，抑制微生物繁殖，降低果实中纤维素和果胶的分解速度，从而保持果实硬度。

不同涂膜剂处理组之间，第1组和第3组在第0～8天硬度变化趋势基本一致，之后第1组硬度下降速度加快，而第3组变化趋于平缓，两组之间出现极显著性差异(P<0.01)；第2组是涂膜剂处理组硬度下降最快的一组，第3组是硬度保持最好的一组，但两组之间没有显著性差异；第4组是蜂胶浓度最高的涂膜处理组，硬度介于第2组和第3组之间。说明添加蜂胶能在一定程度上有助于鲜切苹果的硬度保持，但由于蜂胶成分过于复杂，浓度过低或过高都会对鲜切苹果硬度保持产生不利影响，只有涂膜剂中添加适合浓度的蜂胶才对硬度保持有所帮助。

图2 不同涂膜剂处理组鲜切苹果硬度变化

2.3 对鲜切苹果褐变的影响

从图3、4可知，对照组鲜切苹果褐变非常快速，从第2天开始与涂膜处理组之间就出现了极显著差异(P<0.01)，表明涂膜处理能有效抑制鲜切苹果褐变，保持良好色泽。与同时期对照组褐变度和褐变指数相比，褐变度与涂膜组之间的差异最大。

不同涂膜剂处理组之间鲜切苹果褐变程度相比，在第4天之前涂膜剂中没有添加蜂胶的第1组较低，与第3组和第4组相比都存在显著差异(P<0.05)。但从整个贮藏期间鲜切苹果褐变程度来看，加入了蜂胶的第2组、第3组和第4组变化趋势更加平缓，并且随着时间延长(第10天之后)，第4组变化趋势与其他3组相比更加平缓，且与其他3组之间都存在极显著差异(P<0.01)。表明涂膜剂中添加蜂胶能在一定程度上延缓鲜切苹果的褐变，且随着贮藏时间的延长护色效果更加明显。

2.4 对鲜切苹果可滴定酸含量的影响

由图5可知，对照组、第2组、第3组和第4组的可滴定酸含量都是先上升后下降，而第1组的可滴定酸含量在第2～6天也有小幅上升，其中对照组可滴定酸含量在第4天前上升明显，第4天与涂膜剂处理组之间可滴定酸含量存在显著性差异(P<0.05)，此后可滴定酸含量便开始快速下降，与涂膜处理组之间可滴定酸含量差异缩小(P>0.05)。由于前期对照组水分蒸发和干物质损耗，导致可滴定酸相对含量增加比较多，随着贮藏时间延长，对照组鲜切苹果呼吸作用不断消耗有机酸，而涂膜剂处理组通过在样品表面形成一层具有一定气调作用的涂膜层，调整组织内的二氧化碳和氧气含量，抑制组织内的呼吸代谢，导致对照组与涂膜剂处理组之间可滴定酸含量差异不断变化。试验结果表明涂膜处理在维持鲜切苹果可滴定酸含量稳定和贮藏后期减缓可滴定酸含量下降具有正面作用。

图3 不同涂膜剂处理组鲜切苹果褐变度变化

Figure 3 Changes in degree of browning of fresh-cut apple coated with different coating agent

图4 不同涂膜剂处理组鲜切苹果褐变指数变化

Figure 4 Changes in browning index of fresh-cut apple coated with different coating agent

不同涂膜剂处理组之间，第1组的可滴定酸含量在第8天以前变化比较平缓，第8天以后开始快速降低，而加入了蜂胶的涂膜剂处理组在贮藏期间变化趋势都比较平缓，第6～8天第1组的可滴定酸含量显著高于涂膜剂中加入了蜂胶的3个组(P<0.01)；第10天，由于第1组可滴定酸含量下降快速，第2组和第3组的可滴定酸含量都显著高于第1组(P<0.05)。

图5 不同涂膜剂处理组鲜切苹果可滴定酸含量变化

Figure 5 Changes in titratable acid contents of fresh-cut apple coated with different coating agent

2.5 对鲜切苹果抗坏血酸含量的影响

由图6可知，贮藏期间随着时间延长，鲜切苹果的抗坏血酸含量不断降低，其中对照组抗坏血酸含量下降较多，从第2天开始对照组抗坏血酸含量与第3组和第4组差异极显著(P<0.01)，与第1组和第2组差异不显著(P>0.05)。表明涂膜剂处理能有效抑制果实中抗坏血酸的氧化进程，维持鲜切苹果的营养物质。

不同涂膜剂处理组之间，第1组和第2组抗坏血酸含量下降趋势基本一致，第3组和第4组下降趋势也基本一致，但第3组和第4组抗坏血酸含量较高，并且第2天开始，第3组和第4组抗坏血酸含量显著高于第1组和第4组(P<0.01)。表明涂膜剂中加入一定量的蜂胶能有效抑制鲜切苹果中抗坏血酸的氧化分解，从而减缓鲜切苹果的品质劣变。

2.6 对鲜切苹果菌落总数的影响

对贮藏中期和后期鲜切苹果菌落总数的检测，第6天时，对照组鲜切苹果菌落总数就达到9.24×105CFU/g，与涂膜剂处理组之间菌落总数差异极显著(P<0.01)。从第8天开始，对照组部分样品表面出现可用肉眼观察到的绿色菌落斑点，基本失去商品价值。

图6 不同涂膜剂处理组鲜切苹果抗坏血酸含量变化

Figure 6 Changes in VCcontents of fresh-cut apple coated with different coating agent

对于涂膜剂处理组，第6天稀释了1 000倍的样品在平板计数培养基上培养48 h后，几乎看不到菌落生长；第12天，第1组的菌落总数达到2.57×105CFU/g，与第2组(3.43×105CFU/g)、 第3组(6.04×105CFU/g)和第4组(5.88×105CFU/g)的存在极显著差异(P<0.01)，而第2组的菌落总数与第3组和第4组之间都存在极显著差异(P<0.01)。推测是由于水溶性蜂胶中加入了乳化剂，蜂胶被乳化后，乳化剂与蜂胶中抑菌成分发生作用，将其有效部位包裹住，使蜂胶抑菌作用大大降低。同时蜂胶中的营养成分在其抑菌作用受到抑制后，更有利于微生物的生长繁殖。

3 结论

涂膜剂中分别加入0.50%和0.75%的水溶性蜂胶对鲜切苹果贮藏过程中不同的生理指标的保鲜效果不同，从整个12 d的贮藏期来看，加入0.50%水溶性蜂胶的涂膜剂对鲜切苹果的硬度和可滴定酸有较好的保鲜效果，加入0.75%水溶性蜂胶的涂膜剂对鲜切苹果失重率、褐变度和抗坏血酸含量有较好的保鲜效果。但正常情况下，鲜切苹果的货架期很短，在0～6 d的贮藏期内加入0.50%水溶性蜂胶的涂膜剂对鲜切苹果硬度、可滴定酸、褐变度和抗坏血酸含量都有较好的保鲜效果，且样品的失重率与加入0.75%水溶性蜂胶的处理组没有显著差异(P>0.05)。虽然贮藏后期加入蜂胶的涂膜剂组对鲜切苹果菌落总数有不利影响，但在鲜切苹果合理的货架期内对应处理组样品的菌落总数远低于1×105CFU/g，不会影响鲜切苹果的商品价值。同时，水溶性蜂胶的抑菌效果会因乳化剂的作用受到抑制，在配制涂膜剂的过程中可以考虑使用蜂胶的醇提取液进行复配，来恢复蜂胶抑菌功能，以获得更好的保鲜效果。

本研究仅针对鲜切苹果，后期可对其他鲜切果蔬进一步研究。