肉桂油复合涂膜对鲜切菠萝蜜果苞贮藏期间品质的影响

齐红蓉 - 田建文 - 张彦军 -徐 飞 朱科学 - 谭乐和 -

(1. 宁夏大学农学院，宁夏 银川 750021；2. 中国热带农业科学院，海南 万宁 571533；3. 宁夏农林科学院，宁夏 银川 750021)

菠萝蜜(ArtocarpusheterophyllusLam.)属桑科菠萝蜜属常绿乔木，又称木菠萝、树菠萝、牛肚子果，果皮黄绿色，外表有许多圆锥体凸起，有乳白色胶体，素有“热带珍果”的美称[1]。菠萝蜜果肉芳香可口、香味浓郁、营养丰富，并具有降血压、抗衰老、利尿、促进伤口愈合等功效[2-3]。该果实以鲜食为主，也可加工成果酒、果酱、冰激凌等商品，具有良好的经济效益。

菠萝蜜果实采后呼吸旺盛，含糖量高，耐贮性差，常温贮藏时间仅2～3 d，因而经常出现“旺季烂，淡季断”的现象，严重制约其生产、销售[4]。近年来，国内外相继开展了鲜切菠萝蜜果苞保鲜技术研究。目前，菠萝蜜常用的保鲜方法有可食性涂膜保鲜和气调保鲜[5]等。其中涂膜保鲜简单易行，可有效抑制果蔬水分的散失、微生物的侵染以及呼吸作用，从而起到延缓变质、延长货架期作用。涂膜保鲜中天然多糖因其安全性、天然性和可降解性而成为近年研究热点，其中壳聚糖、海藻酸钠、木薯淀粉等是常用的多糖类涂膜保鲜剂[6]。姜秋焕等[7]用壳聚糖涂膜处理后有效减少了菠萝蜜果实营养成分的损失。吴梦君等[8]研究了木薯淀粉/壳聚糖可食共混膜对草莓具有较好的保鲜效果。Noshirvani等[9]研究发现肉桂油能提高羧甲基纤维素—壳聚糖膜的抗菌性和机械性能，可用于食品保藏。Istúriz-Zapata等[10]应用壳聚糖与肉桂精油组成的纳米结构涂层对冷藏黄瓜进行保鲜，发现含有壳聚糖涂层的黄瓜果实叶绿色含量较高，有效抑制真菌，且毒素较低。多糖涂膜保鲜剂生物降解性、气体阻隔性虽好，但由于其亲水特性随着贮藏时间的延长而增加导致其阻隔性降低，影响其机械性能和透气性[11]。共混制备复合涂膜剂是降低其亲水性的方法之一，肉桂油抗菌性好且具有缓释性和释放性，可提高复合涂膜剂的机械性能，降低果实的水蒸气透过率，从而抑制致病菌的生长和延长食品贮藏期。但壳聚糖、木薯淀粉、肉桂油复合保鲜剂在鲜切菠萝蜜果苞的保鲜效果研究尚未见报道。研究拟以壳聚糖、木薯淀粉及其两者与肉桂油涂膜保鲜鲜切菠萝蜜果苞，以菠萝蜜果苞的理化品质为指标，分析其可食性复合保鲜膜对菠萝蜜的保鲜效果，以期为菠萝蜜果肉保鲜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

菠萝蜜：品种为Malaysia1(马来西亚1号)，海南省万宁市兴隆；

壳聚糖、木薯淀粉：食品级，上海枫未实业有限公司；

乙酸：食品级，西陇化工股份有限公司；

肉桂油、吐温60：食品级，上海源叶生物有限公司；

其他均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备

色差分析仪：Xrite-SP62型，美国Xrite公司；

质构仪：TA.XT Plus型，英国Stable Micro Systems公司；

高压灭菌锅：GR85DA型，致微仪器有限公司；

超净工作台：SW-CY-2F型，苏州安泰空气技术有限公司；

冰箱：BC-93TMPF型，青岛海尔股份有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 成膜液的制备 根据前期预试验发现添加乙酸有利于壳聚糖溶解，制备壳聚糖+木薯淀粉成膜液(CN+CS)时添加吐温60能起到较好的乳化作用，而且二者对菠萝蜜果苞保鲜效果的影响不显著。成膜剂的制备根据田春美等[12]的方法修改如下：

(1) 壳聚糖膜液(CN)：准确称取20 g壳聚糖，溶于1%乙酸溶液，制成2%壳聚糖溶液，置于水浴锅加热，不断搅拌，直至完全溶解，冷却至室温备用。

(2) 木薯淀粉膜液(CS)：准确称取木薯淀粉20 g，加入1 000 mL蒸馏水混合，放置在60 ℃的水浴中直至完全溶解。

(3) 壳聚糖+木薯淀粉成膜液(CN+CS)的制备：按照1.2.1(1)、(2)制成2%壳聚糖膜液(CN)和2%木薯淀粉膜液(CS)，以体积比1∶1混合后，均质5 min，得壳聚糖+木薯淀粉成膜剂(CN+CS)。

(4) 肉桂油复合成膜液(CN+CS+CO)的制备：取壳聚糖+木薯淀粉成膜剂(CN+CS)添加0.5%肉桂油，再加入0.2%吐温60，均质30 min，得肉桂油复合成膜剂(CN+CS+CO)。

1.2.2 处理方法 参照Vargas-Torres等[13]的方法选取黄棕色的菠萝蜜在最佳成熟期运回实验室，用50 mg/L的氯化水漂洗5 min，待其干燥后，于15 ℃环境下沿主轴切开取果苞，去除果茎。按每1 000 mL涂膜液处理15个无损伤菠萝蜜果苞的比例，将果苞置于1.2.1中制备的4种涂膜剂中浸泡180 s，以相同比例清水浸泡180 s的作为对照组(CK)，晾干后放入聚乙烯盒中，每盒8个，在温度(4±1) ℃，相对湿度75%～95%的条件下贮藏，每3 d取样进行指标测定。

1.2.3 测定指标与方法

(1) 感官评定：建立一个从事菠萝蜜相关研究的感官评定小组，男、女各15名，从色泽、口感、风味、外观形态4个方面进行评分[14]。评分标准见表1。

表1 鲜切菠萝蜜果苞感官品质评价标准Table 1 Sensory quality evaluation criteria of freshiy cut jackfruit

(2) 失水率：对不同贮藏时间果苞的水分含量进行测定，按式(1)计算失水率。

(1)

式中：

aw1——贮藏前水分含量，%；

aw2——贮藏后水分含量，%。

(3) 色泽：使用色差仪进行测定，按式(2)计算色差值，色差值越小越好[15]。

(2)

式中：

ΔE——色差值；

本文通过Eviews 6.0软件，采用普通最小二乘法基于截面数据进行多元线性回归分析.首先，对浙江省对外直接投资的出口效应进行检验，回归结果如下：

(4) 质构特性：使用TA.XT Plus型质构仪测定果苞的硬度、弹性、内聚性、咀嚼性，选取P0.5s探头，测前速度1 mm/s，测中、测后速度5 mm/s，接触2次，触发力5 g[16]。

(5) 可溶性固形特(TSS)含量：使用手持折光仪进行测定。

(6) 可滴定酸(TA)含量：参照李金娜等[17]的方法修改如下：准确称取2 g样品研磨后，加入适量蒸馏水，研磨过滤，取20 mL滤液以及1%酚酞作为指示剂，用NaOH标准溶液滴定，记录NaOH的加入量，其中各样品重复3次，取均值，基于苹果酸换算，同时做空白试验。

(7) 菌落总数：按GB 4789.2—2016执行。

1.3 数据分析与处理

试验数据用Origin 2017进行统计分析，采用SPSS 20.0进行数据差异显著性分析。所有试验均重复3次。

2 结果与分析

2.1 涂膜剂对鲜切菠萝蜜果苞感官品质的影响

如表2所示，鲜切菠萝蜜果苞在贮藏期间感官品质逐渐下降。CK组菠萝蜜果苞感官品质在前3 d变化较小，3 d后果实品质劣变速度加快。贮藏至第6天，CS涂膜组的感官评分显著低于其他处理组(P<0.05)，说明木薯淀粉成膜性虽好但抑菌性较差，随贮藏时间的延长营养物质的消耗增加，果实贮藏品质下降。第15天，CN涂膜组的感官评分低于75，说明壳聚糖涂膜剂在贮藏后期对致病菌的抑制力降低。整个贮藏期间，CN+CS与CN+CS+CO涂膜组的感官评分差异不显著(P>0.05)，这是由于壳聚糖+木薯淀粉能提高共混膜的致密性，抑制呼吸代谢速率，延缓果实劣变时间[18]。随着贮藏时间的增加，CN+CS+CO涂膜组可以更好的减少风味物质的损失，防止褐变，维持果实的外观形态。

2.2 涂膜剂对鲜切菠萝蜜果苞失水率的影响

由图1可知，贮藏前6 d，CK组与涂膜组差异性不显著(P>0.05)；贮藏至6～9 d，CK、CS组与CN、CN+CS、CN+CS+CO处理组差异显著(P<0.05)。与CK组相比，各涂膜组均能显著降低果苞的失水率(P<0.05)。在第20天时，CN、CN+CS、CN+CS+CO处理组无显著性差异(P>0.05)，而CN+CS+CO复合涂膜组的失水率最低，为5.90%，与CK、CN、CS、CN+CS组比较，失水率分别降低了8.76%，2.17%，5.06%，2.11%，说明CN+CS+CO组抑制水分流失的效果最好，可能是由于加入肉桂油延缓细胞壁物质的分解，维持果实细胞的完整性，抑制水分子的蒸发，与邹小波等[19]的研究结果一致。Gao等[20]也报道了相似的结果：使用肉桂醛—壳聚糖复合膜的失重率低于1.5%壳聚糖的，加入肉桂油的复合膜表面结晶度增加、水蒸气透过率降低。

表2 感官评定结果†Table 2 Sensory evaluation results

† 同列小写字母不同表示在0.05水平上差异显著；--未检测(果苞已不可食用)。

图1 涂膜剂对鲜切菠萝蜜果苞失水率的影响Figure 1 Effects of coating agent on water lossrate of jackfruit

2.3 涂膜剂对鲜切菠萝蜜果苞色泽的影响

由图2可知，贮藏期间，各处理组与空白组的色差值均呈上升趋势，表明鲜切菠萝蜜果苞色度由黄色逐渐转变为红色，亮度下降。贮藏至第20天时，CN、CN+CS处理组差异不显著(P>0.05)，CN+CS+CO复合涂膜剂处理组上升趋势比较平缓，与其他涂膜组相比，出现显著性差异(P<0.05)，说明CN+CS+CO复合涂膜剂能有效抑制菠萝蜜果苞在贮藏过程中的褐变度。

图2 涂膜剂对鲜切菠萝蜜果苞色差值的影响Figure 2 Effects of coating agent on the colordifference of jackfruit

2.4 涂膜剂对鲜切菠萝蜜果苞质构的影响

如图3(a)所示，随着贮藏时间的增加，不同涂膜剂对菠萝蜜果苞硬度均呈下降趋势。贮藏0～12 d，CK与CS涂膜组间无显著性差异(P>0.05)；贮藏前6 d，CN、CN+CS、 CN+CS+CO涂膜组间差异不显著(P>0.05)，6 d后，CN涂膜组的硬度下降幅度增大，显著低于CN+CS、CN+CS+CO涂膜组(P<0.05)。贮藏15 d时，CN+CS、CN+CS+CO涂膜组的硬度显著高于CK、CN、CS处理组(P<0.05)。贮藏20 d时，CN+CS+CO复合涂膜组的果实硬度显著高于其他涂膜组(P<0.05)。表明CN+CS+CO复合涂膜保鲜能较好地抑制果苞的蒸腾损失，从而保持果肉硬度[21]。由图3(b)可知，整个贮藏期间，菠萝蜜果苞弹性均呈下降趋势。贮藏0～9 d，各涂膜组弹性差异不显著(P>0.05)。贮藏至20 d时，CN+CS与CN、CN+CS+CO涂膜组间无显著性差异(P>0.05)，而CN+CS+CO组的弹性显著高于CN组(P<0.05)。图3(c)中，各处理组贮藏前12 d内果肉内聚性下降缓慢，贮藏至第20天时，涂膜组与对照组出现显著性差异(P<0.05)，CN+CS+CO与CN+CS、CN、CS涂膜组出现显著性差异(P<0.05)。如图3(d)所示，贮藏后期CN、CN+CS、CN+CS+CO涂膜组的咀嚼性显著高于CK、CS组(P<0.05)，而CN、CN+CS、CN+CS+CO处理组间无显著性差异(P>0.05)。添加肉桂油的涂膜剂由于具有较好的抗菌活性，延缓了细胞内基质分解的过程，从而保持了果苞的硬度、弹性、内聚性、咀嚼性。

图3 涂膜剂对鲜切菠萝蜜果苞质地的影响Figure 3 Effects of coating agent on texture of jackfruit

综上，CN+CS+CO组的复合涂膜剂能较好地维持菠萝蜜果实的硬度、弹性、内聚性、咀嚼性，与感官评定结果一致。这可能是CO中肉桂醛与CN、CS结合产生各种交互作用，延缓果苞的后熟衰老，使菠萝蜜果苞保持较好的品质[9]。

2.5 涂膜剂对鲜切菠萝蜜果苞TSS含量的影响

由图4可知，贮藏期间，不同涂膜剂对菠萝蜜果苞TSS含量均呈先上升后下降的趋势。CN、CS、CN+CS、CN+CS+CO组在第12天达到峰值，分别为(21.6±0.30)%，(21.3±0.07)%，(21.6±0.21)%，(21.5±0.09)%。贮藏至第20天时，CN+CS+CO与CN+CS、CN涂膜组无显著性差异(P>0.05)，说明涂膜保鲜能很好地抑制果实的生理代谢活动，延缓菠萝蜜果苞在贮藏期间TSS含量的上升，其中以CN+CS、CN+CS+CO涂膜组处理效果最佳，可能是复合涂膜处理在果苞表面形成半透性的屏障，抑制果实细胞膜透性的上升，从而降低了营养物质的消耗，延缓了果苞的衰老[22]。

图4 涂膜剂对鲜切菠萝蜜果苞TSS含量的影响Figure 4 Effects of coating agent on TSScontent of jackfruit

2.6 涂膜剂对鲜切菠萝蜜果苞TA含量的影响

如图5所示，CK、CS组的TA含量在第9天达到峰值，分别为(0.54±0.39)%，(0.45±0.22)%。而CN+CS、CN+CS+CO复合涂膜组在第12天达到最大值，分别为(0.56±0.25)%，(0.47±0.00)%。贮藏20 d时，CN+CS+CO涂膜组TA含量高于其他处理组，可能是由于加入肉桂油的复合涂膜剂，增强果苞的抑菌能力，抑制果实品质劣变进程。试验结果表明，CN+CS+CO涂膜组可有效保持菠萝蜜果苞的营养价值和风味，推迟果实的后熟，延长保鲜时间[23]。由图5可知，虽然配制壳聚糖膜液中添加乙酸作为助剂，但并未影响CN组的可滴定酸随贮藏时间的变化，与预试验结果相吻合。

图5 涂膜剂对鲜切菠萝蜜TA含量的影响Figure 5 Effects of coating agent on TA contentof jackfruit

2.7 涂膜剂对鲜切菠萝蜜果苞菌落总数的影响

如图6所示，贮藏期间，各处理组的菌落总数均呈上升趋势。与CK组相比，贮藏0～3 d内各涂膜组的菌落总数没有显著性差异(P>0.05)。3 d后，CN、CN+CS、CN+CS+CO涂膜组菌落总数生长缓慢，而CK、CS组菌落总数上升较快。贮藏6～15 d，CN、CN+CS、CN+CS+CO涂膜组无显著性差异(P>0.05)，菌落总数含量显著低于CK和CS组。由图6可知，贮藏至15 d时相比于CK组，涂膜剂组菌落总数出现显著性差异(P<0.05)。贮藏至20 d时，CN+CS+CO涂膜组的菌落总数为1.4×104CFU/g，对细菌的抑制力高于CN+CS涂膜组，可能是由于添加肉桂油的复合涂膜剂，抑菌能力增强，可抑制致病菌的生长繁殖，提高果苞贮藏品质[24]。

图6 涂膜剂对鲜切菠萝蜜果苞菌落总数的影响Figure 6 Effects of coating agent on the total numberof colonies of jackfruit

3 结论

以马来西亚1号鲜切菠萝蜜果苞为试材，在(4±1) ℃的贮藏条件下，涂膜剂保鲜效果依次为壳聚糖+木薯淀粉+肉桂油>壳聚糖+木薯淀粉>壳聚糖>木薯淀粉，与单一涂膜剂相比，复合涂膜剂有效降低了菠萝蜜果苞在低温贮藏过程中的失水率和褐变度，延缓了果苞硬度、内聚性下降趋势，降低了果苞腐败变质的速度，这与前人对鲜切山药[25]和鲜切马铃薯[26]的研究结果一致。与壳聚糖+木薯淀粉处理相比，添加肉桂油的复合涂膜剂壳聚糖+木薯淀粉+肉桂油，在抑制低温贮藏菠萝蜜果苞的水分流失、褐变进程、维持可溶性固形物、可滴定酸含量，延缓腐烂率等方面具有更好的效果。这可能是肉桂油中的肉桂醛提高了复合剂的稳定性，增强对微生物的抗菌作用，因此减缓了果苞在贮藏过程中对营养物质的消耗速度，进而维持了菠萝蜜果苞较好的贮藏品质。综合分析表明，在试验范围内，壳聚糖+木薯淀粉、壳聚糖+木薯淀粉+肉桂油复合涂膜剂对低温贮藏菠萝蜜果苞的保鲜品质较好，其中壳聚糖+木薯淀粉+肉桂油涂膜剂是控制鲜切菠萝蜜果苞褐变和主要品质的最有效方法，但不同涂膜剂对鲜切菠萝蜜果苞的抗氧化活性、细胞结构和组分变化还需进一步的研究。