纳他霉素结合壳聚糖保鲜对鲜食核桃霉变及采后生理的影响

李慧芸，李蒙蒙，余 琼，阮怡婷

（陕西学前师范学院 生命科学与食品工程学院，陕西西安 710100）

核桃（Juglansregia L.） 是核桃属植物，也被称为胡桃、羌桃[1-2]。一直以来核桃都以干果的方式加工贮藏，但鲜食核桃和干核桃相比，因未进行加热等处理，其口感更加鲜嫩、营养成分破坏少，对人体的保健功能更强[3]。但鲜食核桃水分含量高、代谢旺盛，极易发生霉变，贮藏期较短，其销售仅限于采收后很短一段时间，影响了鲜食核桃市场化的进程，所以采用保鲜剂进行处理，实现鲜食核桃优良的食用品质和较长的贮藏期具有重要的现实意义。

纳他霉素是链霉菌在发酵过程中生成的次级代谢产物，从结构上来看是一种多烯类抗菌素。据研究发现，作为一种新型防腐剂，纳他霉素对霉菌的抑制作用非常强，可以有效防止食品的腐败变质，且其对哺乳动物细胞的毒性很低。现在，纳他霉素已被许多国家批准用于食品工业中，如水果、饮料等[4]。壳聚糖的成膜性较好，并且具有较强的抗菌性，将其涂在果蔬表面，可以很好地降低水分损失和防止病菌的污染，从而起到延缓果蔬衰老和保持良好品质的作用[5]。试验选用鲜食核桃作为研究对象，采用纳他霉素结合壳聚糖涂膜保鲜技术对鲜食核桃进行处理，研究出适宜于鲜核桃贮藏的条件，为鲜食核桃的贮藏保鲜提供理论依据和实践指导。

1 材料与方法

1.1 主要试验材料

鲜食核桃，采自西安市的核桃园，要求成熟度一致，没有病虫害和机械损伤，采摘当天运回陕西学院师范学院实验室，将核桃的青皮去掉，用流动水冲洗干净，晾干后备用。

纳他霉素，天津伊克拜尔生物添加剂有限公司提供；壳聚糖，南京化学试剂有限公司提供。

1.2 仪器与设备

数显电热鼓风干燥箱、紫外可见分光光度计、二氧化碳检测仪、电子天平等。

1.3 处理方法

将鲜核桃随机分组，每组1 000 g，共分4 组。称取一定量的壳聚糖并将其溶解在2 mol/L 的醋酸中，用玻璃棒搅拌至完全溶解。用1 mol/L NaOH 溶液将壳聚糖-乙酸溶液的pH 值调至5.6，制备得到质量分数为1.0%的壳聚糖。然后，按比例加入纳他霉素，使纳他霉素的质量浓度分别为0，0.5，1.0 g/L。将处理好的鲜食核桃分别浸入不同质量浓度的壳聚糖-纳他霉素复合液中浸泡3 min，以未处理为对照组，取出沥干水分后分别装在0.03 mm 聚乙烯薄膜塑料中，于0，15，30，45，60，75 d 分别测定鲜食核桃的感官品质、含水量、呼吸强度等各项生理指标，每个处理重复测定3 次。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 核桃霉腐率

鲜食核桃的外壳没有出现明显的发霉现象或者只有轻微发霉（发霉面积在10%以下），且内种皮和种仁无任何发霉现象的记为好果，否则记为霉腐果。

1.4.2 鲜食核桃含水量测定[6]

取出核桃仁并切碎，在85～90 ℃的干燥箱干燥至恒质量，冷却并称质量。鲜食核桃含水量计算公式如下：

式中：m1——干燥前试样的质量，g；

m2——干燥后试样的质量，g。

1.4.3 鲜食核桃感官品质的测定

在贮藏期间，隔15 d 从每个处理组中随机取20 颗核桃，评分人员从核桃的种仁风味、种皮与种仁结合程度、种皮色泽3 个方面打分，采用百分制评分。

1.4.4 丙二醛（MDA） 的测定

采用硫代巴比妥酸法[7]。

1.4.5 多酚氧化酶（PPO） 活性的测定

采用儿茶酚比色法[8]。

1.4.6 过氧化物酶（POD） 活性的测定

采用愈创木酚法[8]。

1.5 数据处理与分析

试验数据采用Excel 作图进行统计分析，采用SPSS 软件进行显著性分析。

2 结果与讨论

2.1 壳聚糖和纳他霉素复合处理对鲜食核桃霉腐率的影响

不同处理下鲜食核桃霉腐率的变化见图1。

图1 不同处理下鲜食核桃霉腐率的变化

由图1 可知，核桃的霉腐率随着贮藏时间的延长呈上升趋势，对照组的霉腐率显著高于其他处理组（p＜0.05）；贮藏期为75 d 时，1.0%壳聚糖+1.0 g/L纳他霉素处理组的霉腐率为8%，对照组核桃的霉腐率为51%，二者差异极显著（p＜0.01），由此说明1.0%壳聚糖+ 1.0 g/L 纳他霉素处理可以在一定程度上减轻核桃的霉变。

2.2 壳聚糖和纳他霉素复合处理对鲜食核桃含水量的影响

不同处理下鲜食核桃含水量的变化见图2。

图2 不同处理下鲜食核桃含水量的变化

含水量对于鲜食核桃的口感起到非常重要的作用，水分含量的降低会改变核桃原有的风味。由图2可知，随着贮藏时间的延长，各组鲜食核桃含水量均呈下降趋势，对照组水分下降迅速，尤其是在贮藏初期，而用壳聚糖单独处理或壳聚糖和纳他霉素复合处理组的水分下降速率相对较缓；在贮藏60 d时，对照组核桃仁含水量显著降低，1.0%壳聚糖+1.0 g/L 纳他霉素处理组的水分含量极显著高于对照组（p＜0.01）。可以看出，1.0%壳聚糖+1.0 g/L 纳他霉素处理可以有效保持鲜核桃的水分含量。

2.3 壳聚糖和纳他霉素复合处理对鲜食核桃感官品质的影响

不同处理下鲜食核桃感官评分的变化见图3。

图3 不同处理下鲜食核桃感官评分的变化

由图3 可知，随着每组核桃贮藏时间的延长，感官评分呈下降趋势。在贮藏60 d 时，1.0%壳聚糖+ 1.0 g/L 纳他霉素复合处理组的鲜核桃，内种皮颜色鲜艳，核桃仁稍发黄，内种皮和核桃仁容易分离，有少量残留。而对照组的鲜食核桃，内种皮呈深黄色，很难与核桃仁分开，核桃仁呈深黄色，风味寡淡，失去商品价值。可以看出，1.0%壳聚糖+1.0 g/L 纳他霉素复合处理可以更好地保持鲜核桃的感官品质。

2.4 壳聚糖和纳他霉素复合处理对鲜食核桃丙二醛含量的影响

不同处理下鲜食核桃MDA 含量的变化见图4。

图4 不同处理下鲜食核桃MDA 含量的变化

植物细胞中脂质过氧化程度和膜系统的破坏程度可以通过丙二醛（MDA） 的含量来判断，根据其变化可以得到果蔬衰老代谢情况，MDA 含量的增加反映了膜受伤，衰老加剧[9]。由图4 可知，对照组和处理组鲜核桃中MDA 含量均呈现上升趋势，然而1.0%壳聚糖+1.0 g/L 纳他霉素处理组显著低于对照组（p＜0.05），结果表明1.0%壳聚糖+ 1.0 g/L 纳他霉素有效抑制了鲜核桃的衰老。

2.5 壳聚糖和纳他霉素复合处理对鲜食核桃多酚氧化酶（PPO） 活性的影响

不同处理下鲜食核桃PPO 活性的变化见图5。

由图5 可知，各组核桃的PPO 活性呈先降低后上升的趋势。其原因可能是在贮藏初期，环境温度较低，核桃的代谢速率降低；在贮藏的中后期，各组核桃PPO 活性均出现了上升的趋势，此时核桃新鲜度降低、衰老加速。对比可以看出，处理组的PPO 活性均高于对照组，然而单独的壳聚糖处理组和1.0%壳聚糖+ 0.5 g/L 纳他霉素处理组与对照没有显著差异，1.0%壳聚糖+ 1.0 g/L 纳他霉素复合液处理组最低，极显著低于对照组（p＜0.01）。而PPO 可以氧化酚类物质而导致酶促褐变反应的发生，PPO活性的降低说明纳他霉素和壳聚糖增强了鲜食核桃对环境的应对能力，延缓了核桃的衰老。

图5 不同处理下鲜食核桃PPO 活性的变化

2.6 壳聚糖和纳他霉素复合处理对鲜食核桃过氧化物酶（POD） 活性的影响

不同处理下鲜食核桃POD 活性的变化见图6。

图6 不同处理下鲜食核桃POD 活性的变化

过量的活性氧会加速水果和蔬菜的老化，而POD可以去除多余的活性氧，延缓果蔬老化。由图6 可知，每组核桃的POD 活性均随着贮藏时间的延长呈先升后降的趋势，但对照组上的幅度明显低于其他各处理组，而POD 活性的增大，可以帮助去除活性氧，延缓果蔬的老化；在45 d，每组核桃的POD 活性达到峰值，1.0%壳聚糖+ 1.0 g/L 纳他霉素复合液处理组POD 活性高于其他各组，极显著地（p＜0.01） 高于对照组，表明1.0%壳聚糖+ 1.0 g/L 纳他霉素复合处理能显著延缓核桃衰老，提高保鲜效果。

3 结论

新鲜核桃含水量高，收获后的生理代谢非常旺盛，容易发霉。以新鲜核桃为原料，研究了壳聚糖-纳他霉素复合处理对鲜核桃霉变和生理变化的影响。结果表明，壳聚糖和纳他霉素均具有不同程度延长鲜食核桃保鲜效果的作用，其中采用1.0%壳聚糖+和1.0 g/L 纳他霉素，对鲜食核桃的呼吸强度、霉变率及水分损失均具有显著抑制作用，对MDA 含量和PPO，POD 的活性起到了调节作用，从而起到抑制核桃霉变和食用品质下降的作用。