3种精油与壳聚糖复合涂膜对贡柑保鲜效果

孙婕 ，尹国友*，王博文，商飞飞，李利勤

1. 贺州学院食品科学与工程技术研究院/食品与生物工程学院/广西果蔬保鲜和深加工研究人才小高地（贺州 542899）；2. 河南城建学院生命科学与工程学院（平顶山 467036）

近几年，我国柑橘总产量呈上升趋势。由于柑橘的水果供应期短，且在采后储藏、运输等过程中易产生失水、被霉菌感染或发生采后褐斑等问题，果实的贮藏性能和商品价值都会受到影响[1-2]。中国每年柑橘腐败率达20%～30%，造成严重损失[3]。如何延长柑橘的货架期，实现全年供应是近年来学者潜心钻研的问题。

植物精油是一种天然的、由植物生物合成的、具有高挥发性的油状液体混合物，是植物的次生代谢产物之一[4]，具有抗氧化活性，能抑制细菌的生长，可作为广谱性的杀菌剂材料[5-9]。与人工合成的杀菌剂相比，天然植物精油具有无法比拟的优势，如可降解、低毒甚至是无毒无害、易提取、成本低廉、效果明显等[10]。从植物中提取有效活性成分运用到食品领域已非常广泛。陈超[11]测定肉桂、丁香和互叶白千层精油（茶树油）对苹果腐烂病菌、小麦赤霉病菌和番茄灰霉病菌的抑菌活性，发现肉桂精油对病原真菌的抑菌效果最好。有研究表明壳聚糖具有包埋和抑菌的作用[12-16]，可有效提高保鲜作用。试验采用壳聚糖与精油复配浸泡的方法对皇帝贡柑的保鲜进行研究，增强精油保鲜效果，在前人研究基础上，选用1%的壳聚糖与3种精油进行复配[17-19]，用复合液浸泡处理采后贡柑，研究其保鲜效果，为以后研制复合广谱防腐保鲜剂提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

皇帝贡柑（平顶山市丰莱果品交易中心，成熟度一致，外观整齐，大小一致，无病虫害，无机械损伤）；壳聚糖（国药集团化学试剂有限公司）；迷迭香精油、柠檬醛精油（国药集团化学试剂有限公司）；抱朴香桂精油（采用超临界二氧化碳萃取法从抱朴香桂叶中提取，实验室自制）；醋酸、酒精、十二水磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、盐酸、邻苯三酚、碘酸钾、酚酞、氢氧化钠（洛阳市化学试剂厂）；三羟甲基氨基甲烷（北京索莱宝科技有限公司。试剂均为AR级）。

MP2000D型电子天平（梅特勒-托利多（上海）有限公司）；JW-1042型低速离心机（安徽嘉文仪器装备有限公司）；LYT-610型手持折光仪（上海力辰邦西仪器科技有限公司）；UV-1100型紫外可见分光光度计（德国贝克曼有限公司）；GL-21M型高速冷冻离心机（湖南湘仪离心机仪器有限公司）。

1.2 保鲜剂的配比

对照组壳空：质量分数1%壳聚糖溶液。壳香200：质量分数1%壳聚糖溶液+200 μL/L抱朴香桂精油溶液。壳香400：质量分数1%壳聚糖溶液+400 μL/L抱朴香桂精油溶液。壳香600：质量分数1%壳聚糖溶液+600 μL/L抱朴香桂精油溶液。壳迷200：质量分数1%壳聚糖溶液+200 μ L/L迷迭香精油溶液。壳迷400：质量分数1%壳聚糖溶液+400 μL/L迷迭香精油溶液。壳迷600：质量分数1%壳聚糖溶液+600 μ L/L迷迭香精油溶液。壳柠200：质量分数1%壳聚糖溶液+200 μL/L柠檬醛精油溶液。壳柠400：质量分数1%壳聚糖溶液+400 μL/L柠檬醛精油溶液。壳柠600：质量分数1%壳聚糖溶液+600 μL/L柠檬醛精油溶液。

1.3 试验方法

1.3.1 样品处理

用1.2配置好的保鲜液浸泡挑选的柑橘3 min，自然晾干，将各试验组的柑橘用保鲜袋单果分装，用打孔器打孔后，放入4 ℃冰箱低温保藏，分别于30，60和90 d的检测各组柑橘指标。

1.3.2 失重率的测定

式中：m0为柑橘刚处理后质量，g；md为柑橘储藏时间d时质量，g。

1.3.3 VC含量测定

采用氧化还原滴定法[20]，单位mg/100 g。

1.3.4 SOD酶活性的测定

采用紫外分光光度法测定[21]，单位U/g。

1.3.5 可溶性固形物的测定

采用手持糖度计测定，单位%。

1.3.6 可滴定酸含量的测定

采用酸碱滴定法测定[22]，单位%。

1.4 数据分析

采用Excel 2010软件分析数据和方差分析，采用Origin 8.5软件制图，每个试验均重复3次。

2 结果与分析

2.1 不同试验组处理后感官的变化

从柑橘的外观可以初步判定其质量的优劣。从表1可以看出，储藏30 d时仅壳香组果皮未变软；储藏60 d时柑橘的表面色泽都发生变化，普遍变暗、果皮变软，对照壳空组柑橘出现病斑和干瘪现象，壳柠组的柑橘出现病变，壳香组与壳迷组未发现病变；储藏90 d时，各试验组柑橘色泽进一步变暗，果实发生皱缩，并出现大量病斑现象，果皮表面长有霉菌，其中对照壳空组出现大量的腐烂现象，相比较壳香组没有出现腐烂的现象，壳迷和壳柠组柑橘均有少量腐烂。

表1 柑橘在储藏期感官的变化

2.2 不同试验组处理后失重率的变化

储藏过程中可以通过果蔬失重率的改变来衡量果蔬的品质。如图1所示，柑橘在储藏过程中失重率全部呈上升趋势，各试验组的失重率普遍低于对照组，说明抱朴香桂、迷迭香和柠檬醛都有延迟柑橘水分损失的效果；在储藏30 d时试验组的失重率普遍在0.6%～1.0%，其中壳香试验组的失重率最低，显示出良好保鲜效果，其次是壳迷试验组，最后是壳柠试验组，从浓度梯度中可以看出，各种壳聚糖复合精油的400 μL/L试验组失重率最低，600 μL/L其次，200 μL/L最高，这可能是高浓度的精油可能对柑橘的生理生化反应造成一定影响；60 d和90 d的趋势与30 d时柑橘失重率的趋势一样，60 d时试验组的失重率普遍在1.5%～2.2%，90 d时的失重率在3.2%～3.7%。

图1 柑橘在贮藏期失重率的变化

2.3 不同试验组处理后VC含量的变化

VC是果蔬中重要的营养物质之一，柑橘果实中富含VC，因为VC极不稳定，储藏期间VC会因为生理生化作用或者微生物的侵入而分解造成损耗[23]，因此VC含量是判断柑橘品质的指标之一。从图2可以看出，在柑橘的成熟后各试验组VC含量逐渐降低，但都比对照组高，说明精油有对延缓柑橘VC含量变化的效果；在储藏30 d时，各试验组柑橘VC含量按照抱朴香桂、迷迭香、柠檬醛依次递减，各精油浓度在400 μL/L时的VC含量普遍高于200和600 μL/L；储藏60 d时，壳香试验组的VC含量最高，其中400 μL/L浓度的试验组保鲜效果最好，VC含量为24.64 mg/100 g，壳香显示出良好保鲜效果；储藏90 d时，各试验组柑橘VC含量都达到一个相当低的水平，但是壳香试验组柑橘的VC含量依然最高，壳迷其次，壳柠最低。

图2 柑橘在贮藏期VC含量得变化

2.4 不同试验组处理后SOD酶活性的变化

SOD是一种保护酶，在植物衰老过程中负责清除组织中的活性氧，保护膜结构稳定，因而具有延缓衰老的作用。故可以通过测定柑橘储藏期SOD的活性来判定柑橘的品质。如图3所示，各试验组柑橘在成熟后果实中的SOD活性呈不断下降的趋势，各个试验组柑橘的SOD活性均高于对照组；从图3可以看出，壳香试验组柑橘的SOD值大于壳迷试验组大于壳柠试验组，说明抱朴香桂复合壳聚糖延缓柑橘腐败变质的效果较显著。不同浓度处理显示，400 μL/L精油浓度的试验组效果最好，说明精油使用是有一定界限的，超过这个界限可能会产生副作用。

图3 柑橘在贮藏期SOD的变化

2.5 不同试验组处理后可溶性固形物的变化

果蔬样品中的可溶性固形物（TSS）含量能直接反映果蔬的成熟程度和品质状况。一般地，在果蔬成熟过程中，果蔬的可溶性固形物含量逐渐增加，但在衰老过程中可能出现下降。因此，可溶性固形物含量是判断耐贮藏性的一个重要指标[22]。如图4所示，成熟后的柑橘可溶性固形物在储藏中呈逐渐下降趋势，在储藏30 d时，各试验组柑橘中可溶性固形物含量均高于对照组，各种精油均显示出一定保鲜效果，其中壳香试验组柑橘果肉中可溶性固形物含量均髙于其他试验组的可溶性固形物含量，尤其是浓度400 μL/L，说明抱朴香桂精油在延迟柑橘可溶性固形物损失上发挥作用；在储藏60 d时，各试验组中400 μL/L的可溶性固形物含量均高于200和600 μL/L试验组，壳香试验组的柑橘的可溶性固形物最高，壳迷的其次，壳柠最低；储藏90 d时，各试验组可溶性固形物含量进一步降低，在不同试验组中，壳香的可溶性固形物最高，壳迷次之，壳柠较低。

图4 柑橘在储藏期可溶性固形物含量的变化

2.6 不同试验组处理后可滴定酸含量的变化

可滴定酸（TA）是果蔬中的一种重要的风味物质，柑橘中主要是柠檬酸，果蔬中酸的种类和含量对果蔬的口味、风味、糖酸比、pH、贮藏性、加工性质都具有重要影响[24]。如图5所示，在储藏期柑橘的TA含量在逐渐下降。试验组的TA含量都高于对照组，说明精油延迟了柑橘中TA含量变化；储藏30 d时400 μ L/L抱朴香桂和400 μL/L迷迭香的TA含量比较高，保鲜效果较好；储藏60 d时400 μL/L抱朴香桂处理组TA含量最高，400 μL/L迷迭香，壳香试验组与壳柠试验组中200和600 μL/L浓度处理组的TA含量相差不大，但都低于400 μL/L的TA含量；在储藏90 d时，壳香试验组可滴定酸含量最高，表现出较好的保鲜效果，迷迭香次之，柠檬醛一般。

图5 柑橘在储藏期可滴定酸含量的变化

3 结论与讨论

试验采用壳聚糖浓度1%作为对照组，探讨3种精油与壳聚糖复合对采后贡柑的保鲜效果。壳聚糖与精油复合浸泡液有效延缓柑橘的失重率、VC含量、SOD活性、可溶性固形物含量及可溶性酸含量变化，各个精油复合液都表现出一定保鲜效果，通过试验研究及数据分析发现，抱朴香桂精油复合壳聚糖的保鲜效果最好，其次为迷迭香精油，柠檬醛精油的保鲜效果一般，不同的精油浓度梯度的处理组对比发现，浓度400 μL/L的精油试验组保鲜效果较好，浓度600 μL/L的其次，浓度200 μL/L的效果一般，其原因可能是精油浓度超过一定界限时，精油可能会渗入细胞之间，影响细胞的生理生化反应，使柑橘产生应激反应，进而对其保鲜效果产生副作用，而造成效果不佳。精油与壳聚糖复合浸泡处理具有双重的抑菌效果，更好的抑制果实的腐败变质。迷迭香精油与抱朴香桂精油复合壳聚糖的保鲜效果较明显，均可以作为天然防腐剂的材料，柠檬醛精油的效果一般，可能是对于柑橘来说，其果皮内也含有一定量的柠檬醛，对于果实的生理生化反应没有太大的抑制作用，因此作为柑橘保鲜剂的原材料效果不佳。