蓝莓涂膜保鲜研究进展

郝丹青，孙海燕,2,3,*，刘 笑，马 骏，秦公伟

（1.陕西理工大学生物科学与工程学院，陕西 汉中723000；2.陕西理工大学陕西省资源生物重点实验室，陕西 汉中723000；3.国家农产品保鲜工程技术研究中心秦巴地区保鲜工作站，陕西 汉中723000；4.天津市农业科学院，天津300384）

蓝莓又名越橘、笃斯等，杜鹃花科（Ericaceae）越橘属（Vacciniumspp.），多年生灌木小浆果，被誉为“浆果之王”[1]。蓝莓酸甜适中，果肉细腻，皮薄籽小，营养丰富，含有维生素、矿物质、花青素和黄酮等多种生理活性成分，具有抗氧化、抗衰老、预防癌症[2]、改善心血管机能和保护视力等医疗保健功效，被国际粮农组织列为人类五大健康食品之一[3-7]。

蓝莓栽培始于北美，我国于1983年引入，2000年以后蓝莓人工栽培面积迅速增长，由2001年的24 hm2增加到2017年的5.59万hm2，总产量达15.43万t，地域分布由吉林、黑龙江扩展到山东、辽宁、云南、贵州、陕西、江苏、安徽、浙江等地[8-10]。随着国家对农业扶持力度的不断加大，蓝莓产业作为特色农业在我国将有更广阔的发展空间[11]。

蓝莓采收多在高温高湿季节，采后果实生理代谢旺盛，常温下极易失水萎蔫、软化腐烂，不耐贮藏，贮藏保鲜成为影响蓝莓产业发展的瓶颈问题[12]。目前，蓝莓保鲜主要采用低温结合其他保鲜技术，这些方法可一定程度的延长其保鲜期，但与可食性涂膜保鲜处理相比，后者安全性更高，而且蓝莓属小浆果，易损伤，涂膜保鲜可以在其表面形成一层致密的保护膜，既具有保护蓝莓的作用，又可以延长其保鲜期[13]。因此，本文对蓝莓涂膜保鲜的现状及应用前景进行了重点介绍，以期为其相关研究与应用提供一定的理论参考。

1 涂膜保鲜原理

涂膜保鲜通过喷淋、浸泡等方式将可食用材料均匀地涂抹在果蔬表面，从而形成一层均匀且致密的保护膜，减少果蔬与外界空气的接触，同时抑制果蔬呼吸作用等生理代谢活动，降低果蔬营养物质的损耗，延长贮藏期。张胜文[14]研究发现羧甲基壳聚糖可有效抑制贮藏期间草莓的呼吸作用，同时减少其可溶性固形物、总酸及VC的损耗，改善草莓品质，延长贮藏期。在葡萄、香蕉及蘑菇等果蔬涂膜研究中，相似结论也被证实[15-17]。

除此以外，涂膜保鲜还可能影响果蔬贮藏期间某些基因的表达，进而改善果蔬贮藏品质。严嘉玮[18]研究发现羧甲基壳聚糖/壳聚糖复合膜可促进草莓中多酚、类黄酮等相关次级代谢产物合成基因的表达，进而提高其抑菌、抗氧化活性，增强草莓对采后环境胁迫因子的抵抗能力。Liu等[19]研究发现柠檬酸/壳聚糖复合膜可抑制番荔枝细胞壁软化相关基因AcXETs、AcEXPs、AcPE的表达，进而影响番荔枝贮藏期间硬度、呼吸速率、褐变程度等，改善其贮藏品质。

2 可食用涂膜材料在蓝莓保鲜中的应用

随着社会的发展和国家对食品安全的重视，人们的安全意识也在逐渐提高，绿色环保的可食用涂膜材料在果蔬保鲜中的应用越来越多，尤其适用于蓝莓等浆果的贮藏保鲜。目前，常用的可食用涂膜材料主要包括蛋白质类、脂质类、多糖类。

2.1 蛋白质类

以明胶、大豆蛋白、乳清蛋白等为原料制备的蛋白质膜，具有可食用、可生物降解和力学性质良好等优点，多被用于肉蛋奶类的贮藏保鲜，在蓝莓中很少单独使用，多与其他材料复合使用。Abugoch等[20]模拟超市货架条件，研究藜麦蛋白/壳聚糖/向日葵油食用混合薄膜对蓝莓货架期品质的影响，结果表明，用混合膜处理后的蓝莓色度显著下降，果实成熟度略微降低，且贮藏期间霉菌和酵母菌的生长繁殖得到抑制。汪东风等[21]研究表明壳聚糖/明胶复合膜结合低温处理，可有效抑制蓝莓果实硬度的下降，维持果实可滴定酸与VC的含量，提高SOD活性。

2.2 脂质类

脂质是一大类高分子有机化合物总称，用于涂膜保鲜的脂类主要有蜡质、乙酰单甘酯、硬脂酸单甘油酯等。脂类膜防水性能好，但力学、光学性质较差，不透明且易碎，其可作为改性剂提高膜性能，很少单独使用，多与蛋白质及多糖混合制备成复合膜。钟乐等[22]以硬脂酸为改性剂，对聚乙烯醇（PVA）膜进行改性，结果表明，改性后膜的耐水性能得到明显提高，膜的拉伸强度、断裂伸长率和透明度略有降低。宋洪文等[23]制备5种配方的蜡膜，探究其对新鲜蓝莓常温条件下的保鲜效果。结果表明，蜡膜处理能够抑制蓝莓果实腐烂，延缓呼吸高峰的出现，用蜂蜡100 g、酪蛋白钠20 g、蔗糖脂肪酸酯10 g、70%乙醇10 mL和水800 mL制得的复合膜可使蓝莓常温贮藏时间延长至11～12 d。

2.3 多糖类

多糖类可食用膜由高分子量多糖聚合物与特定溶剂混合制成，其具有分子量大、稳定性好等优势，在蓝莓涂膜保鲜中应用较广[24]。目前，蓝莓涂膜保鲜多选用壳聚糖及其衍生物、纤维素及其衍生物、海藻酸钠等制成的多糖可食用膜。

2.3.1 壳聚糖及其衍生物

壳聚糖又名可溶性几丁质、可溶性甲壳素和脱酰甲壳素，略带珍珠光泽，无味、无毒、易降解[25-26]。壳聚糖具有抑菌作用，可能是由于壳聚糖溶于酸性溶液后表面带正电荷，能与微生物表面的阴离子结合，改变细胞渗透压，从而起到抑菌作用[27]。此外，壳聚糖膜对CO2的渗透性小，阻湿性好，可降低蓝莓的呼吸作用，减少水分流失[14]。但单一的壳聚糖膜机械性能、湿润性和透气性能均不理想[28]。目前，蓝莓涂膜保鲜中多采用壳聚糖衍生物或壳聚糖与其他保鲜剂混合制备复合膜。李翠萍等[29]将壳聚糖季铵盐分别与丁香提取液和甘草提取液混合制备复合膜，研究其对蓝莓的保鲜效果，结果表明：两种复合膜涂膜处理均能降低蓝莓失重率和VC损失，抑制蓝莓硬度下降和花青素的变化，具有较好的保鲜效果。Mannozzi等[30]制备的壳聚糖膜和壳聚糖/原花青素膜均能有效抑制蓝莓硬度的下降和酵母菌、霉菌的生长，提高蓝莓抗氧化活性和贮藏品质。

2.3.2 纤维素及其衍生物

纤维素化学结构与淀粉相似，是自然界分布最广的多糖化合物。天然纤维素具有机械强度高，热稳定性好，比表面积大，来源丰富、可再生等优点，但存在尺寸不一、拉伸强度低等不利于成膜的特点，在实际应用中一般需要对其进行改性修饰或作为辅助材料提高复合膜的潜在适用性。张群利等[31]在以玉米秸秆制备的再生纤维素溶液中加入不同浓度的蒲公英提取物和茶多酚，得到3种复合膜，将其应用于蓝莓涂膜保鲜，结果表明：使用15%蒲公英提取物与15%茶多酚的再生纤维素复合膜保鲜的蓝莓果实品质明显提高，其果实硬度为对照组的3.14倍，VC含量为对照组的1.70倍，花青素含量为对照组的1.48倍，而失重率仅为对照组的59.1%，有效延缓了蓝莓的品质下降。

2.3.3 海藻酸钠

海藻酸钠，又称褐藻酸钠、海带胶、藻酸钠，是由海带等褐藻类海藻经酸凝、钙凝等方法提取而成的白色或淡黄色粉末，无臭、无味。海藻酸钠无毒、可生物降解、制作成本低、成膜后阻氧性好。相关研究表明：海藻酸钠复合膜可减少蓝莓水分蒸发，抑制蓝莓的呼吸作用、硬度下降及MDA生成，维持蓝莓可滴定酸、总糖等物质含量及表面颜色鲜亮，提高蓝莓SOD、POD和CAT的活性[32-33]。

2.3.4 其他多糖膜材料

除上述介绍的多糖类涂膜材料在蓝莓保鲜上的应用，阿拉伯胶、魔芋葡甘聚糖等可食用多糖膜在蓝莓贮藏保鲜研究中也有报道。但多糖类材料多与其他材料混合形成复合膜，既改善了复合膜的抗拉伸强度、流动性、渗透性等，还提高果蔬贮藏保鲜效果。Haroon等[34]研究了阿拉伯胶（GA）与非洲猴面包树果实提取物（AB）对冷藏蓝莓品质的影响，结果表明：GA与AB复合膜处理能明显抑制蓝莓果实失重率和腐烂率的上升及硬度的下降，维持蓝莓总酚和总花青素含量。

3 展望

我国蓝莓产业发展迅速，采后保鲜成为亟需解决的关键问题。涂膜保鲜技术作简单，可食用涂膜剂绿色健康，应用前景广阔，但存在单一材料膜稳定性差，部分材料复合后性能下降的问题，故今后可加大探索有效的复合膜配方，如添加尺寸小、性能独特的纳米材料以提高复合膜的抗拉伸强度，改善复合膜的抗老化性与流变性。不同氨基酸组成的抗菌肽来源广泛，分子量小，易被降解，且具有广谱抗细菌性等特点，与其他材料混合成膜可提高复合膜的抗菌活性。此外，蓝莓保鲜机制尚不明确，可从相关代谢途径、基因水平等方面深入研究，进一步揭示其作用机理。