不同保鲜方式对青柠檬护绿效果的研究

杨萍，廖兴梅，杨爽，邢亚阁，马嫄*，张拓岩，贾玉凤

（1.西华大学食品与生物工程学院，四川 成都 611743；2.西华大学宜宾研究院食品非热技术重点实验室，四川 宜宾 644000）

柠檬（Citrus limon）属芸香科柑橘，又称益母果，是世界上产量排名第三的柑橘类水果[1-2]。柠檬富含柠檬酸、维生素C和多种矿物质元素，可提高机体免疫力，是具有美容养颜等功效的水果之一。青柠檬最适合榨汁饮用或制作成酸味浓郁的果汁类饮料，由于其味道极酸，在泰菜或东南亚菜中还常被当作调料使用。因此，青柠檬在市场上很受欢迎。然而，青柠檬上市时间比较集中，腐烂率高，使果农经济效益低且反季青柠檬供不应求[3]，对青柠檬保鲜保绿方式一直是困扰果农的最大难题之一。因此，研究和选择青柠檬保鲜保绿处理方法是解决青柠檬上述问题最有效的方式。

研究发现，壳聚糖因其来源丰富、无毒、无污染，具有抗菌作用，是一种生物可降解的新型保鲜材料，有很高的机械特性和疏水性[3-4]，能有效保持可溶性固形物、VC含量，涂膜后可在食品表面形成一层可食性膜，起到保鲜效果，在果蔬保鲜方面具有较大的应用前景[5]。Arnon等[6]发现壳聚糖涂膜可明显延缓柑橘贮藏过程中各营养指标变化。有研究表明，低温结合壳聚糖涂膜保鲜“夏黑”葡萄效果较好，能够较好地保持其果粒硬度，有效维持其较高的营养物质含量[7]。

1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是一种无毒、无残留、高效、安全的新型乙烯抑制剂。研究表明，1-MCP通过与乙烯受体不可逆地优先结合的方式，抑制乙烯释放量和呼吸强度，调节果实成熟衰老相关基因的表达，同时，对果实采后的营养成分、风味物质、硬度的保持和减轻采后病害也有一定的影响[8-9]。有关资料发现，1-MCP对果蔬贮藏表现出很好的保鲜效果，可有效减缓果实腐烂变质，减缓果实呼吸强度，降低褐变指数，较好地保留相关营养物质[10-11]。

目前，用壳聚糖涂膜结合1-MCP对青柠檬进行护绿保鲜方式鲜见报道，本试验拟通过1-MCP和壳聚糖涂膜结合不同温度贮藏对青柠檬进行护绿保鲜，考察青柠檬贮藏过程中失重率、pH值、总可溶性固形物（total soluble solid，TSS）含量、褐变度、色差及感官品质、VC含量的变化，旨在研究和筛选出最优的青柠檬保鲜贮藏方法，以期为青柠檬护绿保鲜工作提供依据及技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

青柠檬：产自海南，筛选大小均一、无机械损伤的果实在4℃温度下进行预冷贮藏。微孔膜保鲜袋（0.018 mm）、内置吸水纸（25×52 cm）：尚品包装有限公司。1-MCP：咸阳西秦生物科技有限公司；壳聚糖（食品级）济南海得贝生物工程有限公司；2，4-二氯苯氧乙酸：广州市林国化工有限公司；草酸：成都科隆化学品有限公司；氢氧化钠：天津市大陆化学试剂厂；2，6-二氯靛酚钠盐、碳酸氢钠：成都市科龙化工试剂厂；95%乙醇：天津市津东天正精细化学试剂厂；抗坏血酸：广东光华科技股份有限公司。以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

RC-300型精密色差仪：深圳市威福光电科技有限公司；UV-2 800型紫外可见分光光度计：龙尼柯上海仪器有限公司）；A610型数显式折光仪：成都世纪方舟科技有限公司；5810R型台式冷冻离心机：上海玉博生物科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 处理方法

将适量大小均一、无病斑虫害的青柠檬进行清洗晾干。壳聚糖溶液制备参考杨华[12]的方法。将1-MCP放入微孔保鲜袋包装的青柠檬分成2份，一部分不用壳聚糖处理，为A组（1-MCP），一部分用壳聚糖溶液处理10 min，为B组（1-MCP+壳聚糖涂膜）。另将各处理的青柠檬分别放入微孔保鲜袋（0.018 mm）中，然后在保鲜袋中放入吸水纸，微孔保鲜袋打6个～8个孔，以利于保湿和气体进出。每个处理袋中分别装40个青柠檬，置于4、8、12、16℃冷库中保存，25℃未处理组为对照组（CK），如表1所示。保存过程中，从保鲜处理的第1天开始，每隔10 d进行取样，进行失重率、pH值、TSS、褐变度、a* 值、VC含量指标测定。

表1 不同处理方法及贮藏条件Table 1 Different treatment methods and storage conditions

1.3.2 失重率

每个处理组选取6个果实编号称重，每10 d对其称重1次，失重率按式（1）计算。

1.3.3 pH值

从每个处理组中分别随机取3颗柠檬，在果实赤道部位切取一小块外果肉研磨成汁，过滤，取滤液，用pH计读取pH值，每组测3次，取平均值。

1.3.4 可溶性固形物含量

每组分别取柠檬果肉于2层洁净纱布中，挤压出果汁，收集于烧杯中待用，利用数显式折光仪读取数值，每组测定3次，取平均值[13]。

1.3.5 褐变度

从每个处理组中随机取3颗柠檬榨汁，吸取过滤液10 mL，加入95%乙醇10 mL，4℃，1 000 r/min离心10 min，吸取上清液在420 nm处测得吸光值A420，即为褐变指数。A420值越大，表明柠檬褐变越严重[14]。

1.3.6 色差

用色差仪测定各个处理组的柠檬，在柠檬赤道选3个不同的点，记录各个点的L*值、a*值、b*值，每组重复3次[15]。a*值代表柠檬表皮由绿色到红色的变化过程，a*在负值范围内，数值越小绿色越深，数值越大黄色越深。

1.3.7 VC含量

参考范小静等[16]的方法，并稍加修改。将青柠檬去皮，称取100 g，放入打浆机中，加入100 g草酸溶液，迅速捣成匀浆。准确称取10 g匀浆样品（精确至0.01 g）于烧杯中，用草酸溶液将样品转移至100 mL容量瓶，并稀释至刻度，摇匀后放入8 000 r/min冷冻离心机中离心过滤。准确吸取10 mL滤液于50 mL锥形瓶中，用标定过的2，6-二氯靛酚溶液滴定，直至溶液呈粉红色15 s不褪色为止。同时做空白试验。

1.4 数据处理

每组试验均作3个平行，结果用平均值±标准差表示，使用SPSS 20.0进行处理，并用Origin8.5进行绘图和分析。p＜0.05为显著水平。

2 结果与分析

2.1 不同保鲜处理对青柠檬失重率的影响

果蔬呼吸作用和蒸腾作用会造成质量的损失，会使水果的饱满度下降、光泽消失，出现皱纹、营养流失，甚至失去商品价值等。果蔬在贮藏过程中失重率越小说明保鲜越好，因此失重率是衡量果蔬品质的重要指标之一[17]。不同温度及处理对青柠檬失重率的影响见表2。

表2 不同温度及处理对青柠檬失重率的影响Table 2 Effect of different temperature and treatment on weight loss rate of green lemon%

如表2所示，各温度下，A组失重率呈缓慢上升趋势，在测定周期内，于40 d时失重率达到最高。于第40天达到最高点。A组青柠檬贮藏至第40天，在4个不同温度下，1-MCP处理组失重率分别为0.013%、0.021%、0.025%、0.029%，且均小于CK组。由此可知，4℃时1-MCP处理的青柠檬水分散失较低，其可能是因为温度越低，贮藏环境湿度较高，青柠檬不易发生蒸腾作用和呼吸作用，这也可能是因为微孔保鲜袋保持了青柠檬贮藏环境的水分含量。B组处理在贮藏30 d后失重率变化与CK组相比差距较大，且在8、12、16℃环境贮藏时失重率出现明显急剧上升现象，而在4℃时，青柠檬失重率的变化相对来说较为平缓。表明B组处理在低温环境下能够起到延缓青柠檬水分散失的作用。

从整个贮藏期间青柠檬失重率变化可知，在不同温度贮藏期间，青柠檬失重率不超过0.1%。当贮藏至40 d且在4℃环境下，A组和B组处理差异较大。B组处理失重率较高，这与郭衍银等[18]研究的用壳聚糖涂膜和1-MCP对鲜切西蓝花各指标效果相似。而1-MCP+4℃处理低温环境下青柠檬水分流失最低，保藏效果最好。

2.2 不同保鲜处理对青柠檬pH值的影响

青柠檬因呼吸作用，内部的有机酸会被分解，导致pH值升高，因此pH值是衡量果实贮藏品质优劣的理化指标之一[19]。并且酸味也是评价青柠檬品质优劣的一项重要指标，pH值的变化也能反映青柠檬酸味的变化。果实在成熟过程中有机酸会参与呼吸作用和糖的代谢，柠檬酸被降解为异柠檬酸、2-酮戊二酸和谷氨酸，果实中的有机酸含量降低[20]。不同保鲜处理的青柠檬pH值见表3。

表3 不同保鲜处理时间的青柠檬pH值Table 3 pH value of green lemon with different fresh-keeping treatment time

由表3可知，青柠檬pH值随贮存时间的延长总体呈上升趋势。30 d～40 d时，在不同温度及处理下pH值均小于CK组。青柠檬贮藏至第40天时，A、B处理组在不同温度下 pH 值分别为 2.75、2.85、2.94、2.99、2.94、2.54、2.55、2.62、2.56，可以看出，B 组 pH 值变化较平缓且小于A组，且两组间pH值有显著性差异。这可能是因为用壳聚糖涂膜处理后的青柠檬在贮藏过程中可以抑制其呼吸强度且总酸不易转化为糖类，这与刘清化等[21]研究壳聚糖涂膜对柠檬贮藏pH值变化相对较小结果一致。结果表明，不同温度处理和保鲜处理方式都是影响柠檬酸度的显著因素，壳聚糖涂膜青柠檬后其pH值减少较低，说明壳聚糖涂膜可有效保持青柠檬果肉中的有机酸含量。

2.3 不同保鲜处理对青柠檬可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物含量能够反映果实营养物质的重要因素之一，其值越高，代表果实中维生素、氨基酸、可溶性糖等营养物质含量越高[22]。测定TSS含量可以衡量水果成熟、衰老情况。1-MCP结合不同温度贮藏TSS含量变化如表4所示。

表4 不同温度及处理对青柠檬TSS含量的影响Table 4 Effect of different temperature and treatment on TSS of green lemon%

由表4可知，在贮藏至 40 d 时，在 4、8、12、16 ℃温度下，TSS含量分别为 7.5%、7.7%、7.6%、7.5%，CK组为7.1%。结果表明，青柠檬在不同温度下TSS含量无显著差异（p＞0.05），与CK组相比，1-MCP结合不同温度处理可有效减缓青柠檬TSS含量下降。壳聚糖涂膜+1-MCP处理能够保持果实较低的酸度，减缓可溶性固形物的下降速率，对保持果实的品质有良好的效果。贮藏至 40 d时，4、8、12、16℃环境下，其 TSS含量比第0天分别减少了0.6%、0.7%、0.9%、1.0%，结果表明，低温贮藏结合壳聚糖涂膜可以有效延缓青柠檬贮藏期可溶性固形物的消耗。由表4两种不同处理综合比较来看，青柠檬贮藏期间TSS含量出现不同程度下降，说明在贮藏期间其成熟度逐渐增大。在整个贮藏期内，两种处理组TSS含量均明显高于CK组，壳聚糖涂膜+1-MCP处理对青柠檬TSS含量保持效果比仅用1-MCP好。

2.4 不同保鲜处理对青柠檬褐变度的影响

褐变度是反映果实组织褐变程度的重要指标，吸光值越大，表示其褐变越严重[23]。不同温度及处理对青柠檬褐变度的影响见表5。

表5 不同温度及处理对青柠檬褐变度的影响Table 5 Effect of different temperature and treatment on browning degree of green lemon

由表5可知，两种处理条件下的青柠檬吸光值均呈上升趋势，说明两种条件下的青柠檬褐变逐渐增加。A处理组褐变度始终低于CK组且差异明显。4℃贮藏环境下褐变值最低，说明在低温环境下1-MCP处理的青柠檬可以有效降低果实组织的褐变。从B组处理可以看出，壳聚糖涂膜处理可抑制青柠檬的褐变度，这与李丽等[24]研究壳聚糖处理对鲜切金秋梨起到有防褐变的效果一致。贮藏期间，16℃冷库中褐变度与CK组无显著性差异，这可能是因为壳聚糖涂膜液后青柠檬在贮藏期间因为其他因素导致其多酚类物质发生氧化，加剧了青柠檬贮藏过程中褐变度。从整体看，与CK组相比，壳聚糖涂膜后的果实褐变比1-MCP处理组褐变程度明显，说明用1-MCP结合低温处理的方式可以起到较好的防褐变效果。

2.5 不同保鲜处理对青柠檬a*值、感官品质的影响

青柠檬在贮藏过程中随着时间的推移，发生生物酶氧化，表皮会变黄，且黄色程度逐渐加深，部分表皮甚至褐变，因此，a*值能够反映青柠檬的贮藏品质。不同保鲜处理对青柠檬贮藏期间a*值如表6所示。不同温度及处理对青柠檬感官品质的影响见图1。

图1 不同温度及处理对青柠檬感官品质的影响Fig.1 Effect of different temperature and treatment on sensory quality of green lemon

表6 不同温度及处理对青柠檬a*值的影响Table 6 Effect of different temperature and treatment on a*of green lemon

由表6可知，A、B处理组的青柠檬a*值随着时间的延长值逐渐增加，说明在贮藏期间随着时间延长柠檬逐渐转黄。在贮藏后期，4℃下青柠檬a*值变化较小，与CK组相比a*值有明显差异。由图1可知，贮藏至40 d时，A处理组青柠檬护绿效果优于B处理组，且A处理组在4℃冷库保藏护绿效果最佳。B处理组果皮表面变化较大，在16℃冷库贮藏下，第10天时出现了明显的病斑和凹坑，这可能是因为壳聚糖涂膜液中有水分，加重了果皮水分，且在高温环境中青柠檬呼吸作用及后熟作用明显，易造成青柠檬的腐败及病变。由保鲜过程中颜色变化可知，低温环境下（4、8℃）青柠檬护绿效果较好。1-MCP结合低温贮藏可有效减缓青柠檬发生生物酶氧化作用，提高青柠檬感官品质[8]，比壳聚糖涂膜保鲜效果佳。

2.6 不同保鲜处理对青柠檬VC含量的影响

VC是柠檬最主要的营养成分之一，青柠檬中VC含量越高，表明营养价值越高，因而VC含量是评判柠檬贮藏品质的一个重要指标[25]。它在整个贮藏过程中呈现下降的趋势，这是由于多酚氧化酶、细胞色素氧化酶和过氧化物酶活性的间接作用所致[23]。不同温度及处理对青柠檬VC含量的影响见表7。

表7 不同温度及处理对青柠檬VC含量的影响Table 7 Effect of different temperature and treatment on VCcontent of green lemon mg/mL

由表7可知，在整个贮藏过程中抗坏血酸的含量呈现下降的趋势，A组和B组果肉中抗坏血酸含量均低于CK组，且在贮藏期间各处理组有显著性差异。在低温环境下，青柠檬贮藏初期至40 d，A、B处理组在 4℃下，VC含量分别为 3.275、2.811 mg/mL，8℃下VC含量分别为2.98、2.875 mg/mL，在这两个贮藏温度下青柠檬抗坏血酸含量下降较少，这可能是因为在较低温环境下青柠檬抗坏血酸不易分解。从整体上看，1-MCP处理组VC含量下降缓慢，且在低温环境下，其VC值始终高于CK组。

3 结论

青柠檬经1-MCP处理及低温贮藏后其表现出良好的护绿保鲜效果，降低了贮藏期间青柠檬水分的蒸腾和褐变，延缓了青柠檬pH值、TSS含量、VC含量下降。同时，1-MCP可延长青柠檬护绿周期，表现出良好的贮藏品质。低温环境结合1-MCP及壳聚糖涂膜处理后，减缓了青柠檬失重率和TSS、VC含量下降，有效减少了有机酸损失及褐变。但壳聚糖涂膜处理提高了青柠檬的呼吸作用，加快了色泽变化，未能达到护绿保鲜要求。综上所述，1-MCP处理不仅可以减少果实的生产成本，且相对于壳聚糖涂膜组提高了青柠檬的营养品质，保证了青柠檬护绿保鲜效果。该研究表明，化学保鲜剂结合物理方法和低温处理是一种有效且经济的方法，可以降低青柠檬转黄速度，且可在保持柠檬果实品质的基础上，保证其贮藏品质，满足青柠檬非收获季节时的市场需求，增加农民经济收入。