魔芋葡甘聚糖复合膜液对樱桃番茄的保鲜效果

潘廷跳，石停凤*，文狄，鄢光欢

黔南民族师范学院生物科学与农学院（都匀 558000）

樱桃番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）又称圣女果，是联合国粮农组织优先推广的四大水果之一[1]。其外观玲珑可爱，香甜可口，富含维生素，营养丰富，有降胆固醇、防癌抗癌、降血压等保健功能[2-3]。但樱桃番茄含水量高，在贮藏、运输、销售等过程中很容易出现失水和软化现象，甚至出现果皮褶皱和腐烂现象，大幅降低果实营养价值和商业价值[4]。因此，研究如何延长樱桃番茄的货架期，对樱桃番茄的采后贮藏保鲜有重要意义。

对樱桃番茄的保鲜主要采用辐射保鲜、低温保鲜、化学保鲜、气调保鲜及涂膜保鲜等方法[5]。其中，低温保鲜、辐照保鲜和气调保鲜对仪器设备的要求非常高，而化学试剂保鲜对人体身体健康有潜在风险，以至于这些保鲜方法有一定的局限性[6]。涂膜保鲜除了能够抑制果实褐变发生、呼吸作用及微生物生长外，还能降低果实水分蒸发，因而被认为是一种有效的保鲜方法[7-8]。

魔芋葡甘聚糖（KGM）是一种天然高分子多糖，具有成膜性，凝胶性，抗菌性及可食性等众多特征，被广泛应用于食品、医药、化工、农业等领域[9]。KGM作为一种膜液原料被广泛应用于农产品的贮藏保鲜。

乳酸链球菌素（Nisin）是一种天然食品抗菌剂和防腐剂，由乳酸链球菌在代谢过程中合成和分泌，是一种具有很强杀菌作用的小肽。作为天然防腐抑菌剂，Nisin在食品保鲜方面得到广泛应用。以Nisin为主要原料制备的复合膜液，被用于肉制品、海鲜制品、杏鲍菇和鲜切苹果等产品的保鲜，并取得不错的保鲜效果。

以KGM与Nisin为原料制备复合膜液，并对樱桃番茄进行涂膜处理，定期测定不同处理下樱桃番茄的品质指标，探索涂膜处理对樱桃番茄货架期的影响，以期为樱桃番茄采后贮藏保鲜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

樱桃番茄采摘于贵州省都匀市附近农场，采后立即运回实验室，挑选色泽鲜艳、表面光亮，无机械损伤，大小均匀，成熟度一致的果实作为试验材料。

KGM（湖北一致魔芋生物科技股份有限公司）；Nisin（浙江新银象生物工程有限公司）；冰醋酸、无水醋酸钠、聚乙二醇6000、聚乙烯吡咯烷酮、愈创木酚（上海阿拉丁生化科技股份有限公司）。

1.2 仪器与设备

奥豪斯分析天平（CP214，美国奥豪斯仪器（上海）有限公司）；数显水果硬度计（GY-4，乐清市艾德堡仪器有限公司）；数显手持式糖度计（HB-112ATC，上海天垒仪器仪表有限公司）；电热恒温培养箱（ZXDP-A2080，济南康发科技有限公司）；紫外可见分光光度计（L5S，上海仪电分析仪器有限公司）；落地式高速冷冻离心机（GL10M，长沙迈佳森仪器设备有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 魔芋葡甘聚糖复合涂膜液的制备

称取一定量KGM粉末，用无菌水分别配成3，6和9 g/L的KGM溶液，在KGM溶液中加入等量的Nisin（0.09 g/L），即可制得所需含Nisin的KGM复合涂液。对配制好的KGM-Nisin复合膜液进行充分搅拌、溶解，混匀成稠状液体，用烧杯装好复合膜液，做好标记放于冰箱中备用[10]。

1.3.2 樱桃番茄的涂膜处理

选取新鲜樱桃番茄果实样品，分别采用不同KGM-Nisin复合膜液对樱桃番茄进行涂膜处理，涂膜采用刷涂的方式，涂刷后自然晾干，果实表面可形成一层透明的薄膜[11]，将表面形成膜后的果实置于室温下贮藏。不同复合膜液处理为试验组，分别以字母A（3 g/L KGM-0.09 g/L Nisin）、B（6 g/L KGM-0.09 g/L Nisin）和C（9 g/L KGM-0.09 g/L Nisin）表示；以无菌水处理为对照组（CK）。每个处理组选用30个果实，设3次重复试验，取平均值。每4 d取样测定1次指标。

1.3.3 指标的测定

1.3.3.1 腐烂指数

按果实的腐烂情况划分为4级。0级，无腐烂；1级，腐烂面积小于果实表面10%；2级，腐烂面积占果实表面10%～30%；3级，腐烂面积大于果实表面30%。按式（1）计算腐烂指数[4]。

1.3.3.2 失重率测定（重量法）

式中：m1为贮藏前质量（g），m2为贮藏后质量（g）[12]。

1.3.3.3 硬度测定

采用硬度计测定[13]。

1.3.3.4 可溶性固形物含量测定

采用手持式糖度计测定[13]。

1.3.3.5 POD活性测定

采用愈创木酚法测定[14]。

1.3.4 数据处理

各项指标数据均重复测定3次，对相应指标取平均值，用办公软件Excel 2010进行方差分析，判断有无显著性（p＜0.05）；用Origin软件绘图观察。

2 结果与分析

2.1 不同复合膜液处理对樱桃番茄腐烂指数的影响

樱桃番茄果实含水量高，采后易感染微生物，导致果实表面出现斑点或腐烂。果实采后腐烂是一个逐渐发展的过程，腐烂面积的扩大由小到大，因此，使用腐烂指数比腐烂率能更客观地反映出贮藏果实的保鲜效果，其结果也更合理、科学[13]。不同处理对樱桃番茄腐烂指数的影响如图1所示。

随着贮藏时间延长，樱桃番茄的腐烂指数逐渐上升，对照组的腐烂指数上升最明显，贮藏16 d后，对照组樱桃番茄果实的腐烂指数达0.367。贮藏后期（8 d后），经KGM-Nisin复合膜液涂膜处理樱桃番茄的腐烂指数均低于对照组，其中B膜液处理对樱桃番茄果实腐烂的抑制效果最好，贮藏16 d后，其腐烂指数仅0.133，与对照组相比果实腐烂指数降低63.76%，可能的原因是经复合膜液涂膜处理后，樱桃番茄果实的表面形成一层薄膜，保护果实不受微生物的侵染；另外，Nisin是一种很好的抑菌剂，具有较强的抑菌特性，可抑制微生物在果实表面的生长。采后腐烂是果实采后保鲜面临的一个严峻问题，复合膜液涂膜处理可大幅降低樱桃番茄的腐烂指数，保持果实原有品质。

图1 不同处理对樱桃番茄腐烂指数的影响

2.2 不同复合膜液处理对樱桃番茄失重率的影响

一般认为，呼吸作用和蒸腾作用是引起果实重量损失的主要原因。采摘后，樱桃番茄果实仍然是活的有机体，但失去水分和营养的供给，只能通过呼吸作用和蒸腾作用提供所需的能量和动力，以消耗自身贮备的水分和有机物为基础，最终导致果实重量损失[2,15]。不同处理对樱桃番茄失重率的影响如图2所示。

随着贮藏时间延长，樱桃番茄果实的失重率逐渐上升，并且对照组的失重率高于试验组，说明涂膜处理能有效降低樱桃番茄的失重率。复合膜液涂膜处理不仅能抑制果实的蒸腾作用，同时还降低果实的呼吸强度，所以涂膜处理能有效降低樱桃番茄的失重率。贮藏的前4 d，樱桃番茄果实的失重率较低（均低于1.7%），试验组与对照组的差异不显著（p＞0.05），可能原因是刚采摘的果实需要经历一个短暂的调整期。贮藏4 d后，樱桃番茄的失重率迅速增加，但在贮藏后期（12 d后）有所减缓，可能的原因是随着水分和有机物的不断消耗，果实的呼吸作用和蒸腾作用强度变弱。整个贮藏期间，对照组的失重率上升最明显，在贮藏的第16天，对照组樱桃番茄的失重率达15.27%。在整个贮藏过程中，经复合膜液涂膜处理的樱桃番茄的失重率均低于对照组，其中B膜液处理樱桃番茄的失重率最低，即经6 g/L KGM与0.09 g/L Nisin复合膜液涂膜处理的樱桃番茄果实能更有效降低水分和有机物的快速流失，有效延缓果实的皱缩萎篶，保持果实原有品质。

图2 不同处理对樱桃番茄失重率的影响

2.3 不同复合膜液处理对樱桃番茄可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物含量是果实品质的主要指标之一，也是影响果实风味品质的重要因素[16]。不同处理对樱桃番茄可溶性固形物含量的影响如图3所示。

随着贮藏时间延长，不同处理组樱桃番茄的可溶性固形物含量均呈现先上升后下降趋势，且在整个贮藏期内，试验组樱桃番茄的可溶性固形物含量均高于对照组。由于淀粉等多糖类不断转化为可溶性碳水化合物以及一些不溶性原果胶转化为可溶性果胶等[2]，贮藏前期（8 d内）樱桃番茄果实的可溶性固形物含量呈上升趋势，经方差分析，贮藏4 d后，试验组与对照组之间无显著差异，但贮藏8 d后，试验组与对照组之间差异极显著（p＜0.01），其中B试验组最为显著，贮藏8 d后可溶性固形物增加10.59%，这主要是由于涂膜处理后有效抑制了樱桃番茄果实的生理代谢，从而抑制呼吸作用引起的可溶性糖类物质的降低[4]。贮藏后期（8 d后）果实的可溶性固形物含量急剧下降，其中对照组样品下降程度最大，B试验组下降程度最小，这可能是因为樱桃番茄果实在贮藏后期淀粉转化的糖元不足以补充呼吸作用消耗的可溶性糖类物质[1]，涂膜处理能有效抑制呼吸作用，从而在一定程度上减缓樱桃番茄果实可溶性固形物含量的下降，抑制果实衰老[13]。

图3 不同处理对樱桃番茄可溶性固形物的影响

2.4 不同复合膜液处理对樱桃番茄硬度的影响

果实硬度是衡量果实品质和反映果实成熟、衰老的一个重要指标[17]。不同处理对樱桃番茄硬度的影响如图4所示。

各处理组樱桃番茄果实硬度均呈下降趋势，对照组果实硬度下降最为明显，贮藏16 d后樱桃番茄果实硬度仅为初始值的40.55%，而经涂膜处理的樱桃番茄果实硬度下降较缓，与对照组之间存在显著差异（p＜0.05），其中B处理组下降速度最慢，贮藏16 d后，果实硬度比对照组高出47.02%，较好地保持了果实饱满的外观；经A或C复合膜液涂膜处理的樱桃番茄硬度下降程度大于B处理组，保持硬度的效果不明显，且它们之间无显著差异（p＞0.05），说明复合膜液浓度过高或过低均不利于樱桃番茄果实的涂膜保鲜。果实硬度是果实采后贮藏过程中重要的品质指标，与果实中果胶物质的变化密切相关，果实贮藏过程中，原果胶分解成果胶，致使果实的外表皱缩，果肉组织软化，果胶进一步转化为果胶酸，果肉彻底软烂[1]。涂膜处理有利于樱桃番茄果实保持果实硬度，延缓果实变软、腐烂，延长贮藏期。

2.5 不同复合膜液处理对樱桃番茄POD活性的影响

POD能将H2O2催化分解成对体内细胞没有伤害的氧气与水，使体内细胞不受H2O2伤害，POD活性是衡量系统清除自由基能力的重要指标[18]。不同处理对樱桃番茄POD活性的影响如图5所示。

整个贮藏期间内，不同处理樱桃番茄的POD活性呈现先上升后下降的趋势。贮藏前4 d，所有处理组樱桃番茄果实的POD活性变化幅度不大，且试验组与对照组果实的差异不显著（p＞0.05）；贮藏第8天出现活性峰值，并且对照组果实POD活性与试验组有显著差异（p＜0.05）；从第8天至第16天，所有处理组樱桃番茄果实的POD活性呈下降趋势。整个贮藏期内，经复合膜液涂膜处理的樱桃番茄POD活性均高于对照组。结果表明，KGM-Nisin复合膜液涂膜处理能将樱桃番茄果实的POD维持在一个相对较高的活性状态，虽然在8 d后所有果实的POD活性均呈下降趋势，但与对照组对比，涂膜处理能延缓POD活性的下降。因此，涂膜处理有利于保持果实的POD活性，更好地催化分解果实体内的H2O2，避免H2O2过多积累对樱桃番茄细胞膜的过氧化伤害[18-19]，有利于樱桃番茄的贮藏保鲜。

图4 不同处理对樱桃番茄硬度的影响

图5 不同处理对樱桃番茄POD活性的影响

3 结论

结果表明，KGM-Nisin复合膜液涂膜处理对樱桃番茄的保鲜有显著效果。涂膜处理对樱桃番茄硬度和可溶性固形物含量的下降有延缓作用，能降低樱桃番茄的腐烂指数和失重率，同时能诱导POD活性维持在相对较高的水平；较好地保留新鲜樱桃番茄的质地、口感、外观，延长樱桃番茄货架期。KGM-Nisin复合膜液涂膜处理对樱桃番茄有保鲜效果，能提高果实贮藏品质。所有处理中，6 g/L KGM与0.09 g/L Nisin复合膜液处理对樱桃番茄的保鲜效果最好，达到最佳保鲜的目的。