负载互叶白千层精油的Zein/Pullulan复合膜乳液对芒果保鲜贮藏品质的影响
2024-08-14韦珍妮玉胜烟刘慧婷黄桔燕蓝祥烊袁芳
摘 要:为研究新型复合乳液对芒果贮藏品质的影响,制备了负载 0、1%、2%(v/v)互叶白千层精油的玉米醇溶蛋白/普鲁兰多糖复合乳液,并对芒果进行涂膜处理,于 20℃、RH 65% 贮藏,定期测定指标。结果表明:3 种复合乳液涂膜处理均能减缓芒果失重率的升高,且维持更高的果肉 Vc 含量,但对果肉 TA 和 TSS 含量影响不大;而负载互叶白千层精油的复合乳液还能有效地抑制芒果果实的呼吸作用,延缓果皮叶绿素的降解和类胡萝卜素含量的升高,其中负载 1% 互叶白千层精油的玉米醇溶蛋白/普鲁兰多糖乳液处理在延缓果实叶绿素的降解、减缓失重率的上升和维持 Vc 含量方面的效果更好。综上,负载 1% 互叶白千层精油的玉米醇溶蛋白/普鲁兰多糖乳液更利于维持芒果的贮藏品质。
关键词:玉米醇溶蛋白;普鲁兰多糖;互叶白千层精油;复合乳液;芒果保鲜
中图分类号:TS255.3 文献标志码:A
文章编号:0253−2301(2024)05−0028−05
DOI: 10.13651/j.cnki.fjnykj.2024.05.005
Effect of Zein/Pullulan Polysaccharide Composite Coating Emulsion Loaded with Essential Oil of Melaleuca alternifolia on the Preservation and Storage Quality of Mango
WEI Zhen-ni,YU Sheng-yan,LIU Hui-ting,HUANG Ju-yan,LAN Xiang-yang,YUAN Fang *
(College of Chemical and Biological Engineering, Guangxi Normal University for Nationalities, Chongzuo, Guangxi 532200, China)
Abstract: In order to study thNnVGOeUFMLc3bCQqnWUi2wmcu3271vo4TLO4cgc3rGU=e effect of the new composite emulsion on the storage quality of mango, zein/pullulan polysaccharide emulsion loaded with 0, 1% and 2% (v/v) essential oil of Melaleuca alternifolia was prepared in this study, and the mangoes were coated with a film then stored at 20℃ and at 65% RH, and the indexes were measured regularly. The results showed that the three composite emulsion coating treatments could all slow down the increase of weight loss rate of mango and maintain a higher content of Vc in the pulp, but had little effect on the content of TA and TSS in the pulp. The composite emulsion loaded with the essential oil of Melaleuca alternifolia could also effectively inhibit the respiration of mango fruit, delay the degradation of chlorophyll and the increase of carotenoid content in the peel. Among them, the treatment of zein/pullulan polysaccharide emulsion loaded with 1% essential oil of Melaleuca alternifolia had a better effect on delaying the degradation of chlorophyll, slowing down the increase of weight loss rate and maintaining the content of Vc. In conclusion, the zein/pullulan polysaccharide emulsion loaded with 1% essential oil of Melaleuca alternifolia was more conducive to maintaining the storage quality of mango.
Key words: Zein gliadin; Pullulan polysaccharides; Essential oil of Melaleuca alternifolia; Compound emulsion;Mango preservation
芒果素有“热带水果之王”的美称,果肉香甜,风味独特,深受很多水果爱好者的喜欢[1]。芒果属于呼吸跃变型水果,在贮运期间极易受到病原微生物及环境的影响出现黑斑、腐烂等现象,导致品质下降[2]。目前,芒果的采后贮藏主要采用化学保鲜、气调保鲜、冷藏保鲜等方法,气调保鲜和冷藏保鲜效果较好但成本高[3],化学保鲜法具有绿色环保、天然、易降解且低残留等特点被广泛推广应用[4]。
玉米醇溶蛋白(Zein)是玉米中的主要贮藏蛋白,具有良好的非致敏性、抗氧化性、生物降解性及成膜性,被认为是一种十分安全的食品级涂膜材料[5],但 Zien 由于其较强的疏水性使其在乳化时容易出现分层现象,制成的膜材料具有极大的脆性,远远无法满足食品工业对保鲜膜材料的要求[6-8]。
普鲁兰多糖(Pullulan)是一种由出芽短梗霉发酵而产生的一种胞外多糖,可用作稳定剂、粘合剂、增稠剂等,可以通过抑制微生物菌群的呼吸作用来减少微生物的生长,以起到食品保鲜的作用,目前在食品加工保鲜已得到广泛的应用[9−10]。互叶白千层为桃金娘科白千层属植物,是一种具有较高观赏性能和药用价值的经济林树种[11],通过蒸馏、萃取等工艺后可获取其精油,称为互叶白千层精油(TTO),是一种以松油醇、桉叶素为主要成分且具有消炎、杀菌等功能的植物提取物[12−13],可广泛应用于食品保鲜[14]、抗氧化[15]等方面。
本研究将 Zien、Pullan 与 TTO 共混制备一种可食性抗氧化保鲜复合膜乳液应用于芒果的保鲜研究,探讨负载 TTO 的 Zien/Pullan 复合膜乳液对芒果贮藏期间品质变化的影响,为可食性涂膜在果蔬保鲜中的应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
台农 1 号芒果采摘于广西百色,成熟度为八成熟时,当天运回实验室,挑选大小均匀、成熟度一致、无病虫害、无机械损伤的果实进行试验。
1.2 仪器与试剂
1.2.1主要仪器 LRH-500A-HSE 恒温恒湿培养箱(广东泰宏君科学仪器股份有限公司);UV-5200紫外可见分光光度计(上海元析仪器有限公司)
1.2.2主要试剂 玉米醇溶蛋白、普鲁兰多糖、互叶白千层精油、海藻酸钠均为国产食品级,丙酮、乙醇、NaOH、浓硫酸、蒽酮、4,7-二苯基邻菲咯啉 BP、三氯乙酸、氯化钡等试剂均为国产分析纯。
1.3 乳液制备与样品处理
1.3.1复合膜乳液的制备 称取 1.2 g 的 Zien,溶解在 120 mL 95% 的乙醇溶液中,于 45℃ 恒温槽中搅拌均匀,10 000 r·min−1 均质 10 min。另称取13.5 g Pullan 和 0.1%(w/w)海藻酸钠溶解在 270mL 蒸馏水中,形成 5%(w/v)Pullan-海藻酸钠混合溶液。将 Zien、TTO 与 Pullan 溶液,按照一定比例进行混合,加入 1 滴吐温-80,10000 r·min−1均质 20 min,加入 30 % 甘油,超声波消泡 10 min后,去掉上层浮沫制得乳液。
1.3.2样品处理 将芒果随机分成 4 组,每组 55个果。以蒸馏水处理为对照组,记为 CK;以 Zien/Pullulan 复合膜乳液为处理 1;以负载 1%(v/v)TTO 的 Zien/Pullulan 复合膜乳液为处理 2;以负载2%(v/v)TTO 的 Zien/Pullulan 复合膜乳液为处理3。将各组芒果分别用上述膜液涂抹均匀后,室温晾干,之后贮藏在 20℃、RH 65% 的恒温恒湿箱中贮藏 10 d,隔 1 d 取样抽样检查品质指标。
1.4 芒果的品质指标检测
1.4.1呼吸速率 取 9 个不同的果实,参考张新等[16]的方法,用 NaOH 吸收法测定芒果的呼吸速率。
1.4.2果皮叶绿素和类胡萝卜素含量 取 5 个不同的果实,参考曾凤等[17]的方法,取 1 g 芒果果皮冷冻粉末,放入 10 mL 试管中,加入少量 CaCO3 和80% 丙酮,漩涡振荡后,滤纸过滤,用 80% 丙酮定容至 25 mL,滤液分别于 663 、645、440 nm 处测定吸光值。重复 3 次,分别计算类胡萝卜素和叶绿素含量。
1.4.3失重率 参考刘晨霞等[18]的方法测定芒果贮藏期间失重率。
1.4.4果肉可滴定酸(TA)和 TSS 含量 从 3 个果实中共取出 8 g 果肉,参考曹建康等[19]的方法测定果肉可滴定酸(TA)含量,重复 3 次。随机取3 个果实的果肉,用手持折光仪测定芒果的可溶性固形物(TSS)含量。
1.4.5果肉可溶性糖和 Vc 含量 从 3 个果实中共取出 1 g 果肉,参考曹建康等[19]的方法测定果肉可溶性糖含量和 Vc 含量。
1.5 数据处理
采用 ExceI 和 SPSS 20 进行统计学分析,采用Origin 2018 进行绘图。
2 结果与分析
2.1 复合膜乳液对芒果呼吸速率的影响
芒果是呼吸跃变型果实,在贮藏期间会出现呼吸高峰。由图 1 可知,对照组、处理 1 和处理 2 芒果在贮藏期间出现了呼吸高峰。相比对照,处理2 的呼吸高峰推迟了 6 d,且降低了峰值,其峰值比对照低 11.0%,且整个贮藏过程的呼吸速率都低于对照,其中在第 2、4、6 和 10 d 与对照差异显著(P<0.05);处理 1 没有推迟呼吸高峰出现的时间,也没有降低呼吸峰值。处理 3 在整个贮藏期间芒果的呼吸速率都低于对照,并且没有出现明显的呼吸峰值,只在第 2 和 10 d 与对照差异显著(P<0.05)。说明负载 TTO 的 Zien/Pullan 复合乳液能抑制芒果贮藏期间的呼吸作用,并且浓度高的抑制效果更明显。
2.2 复合膜乳液对芒果果皮叶绿素和类胡萝卜素含量的影响
果皮叶绿素和类胡萝卜素可以反应芒果的外观品质和成熟度。由图 2A 可知,相比对照组,处理2 和处理 3 芒果在贮藏中后期都维持了更高的叶绿素含量,处理 2 和处理 3 在第 4、6、8、10 d 显著高于对照(P<0.05),并且处理 2 的叶绿素含量在整个贮藏期间都显著高于处理 1。由图 2B 可知,芒果果皮类胡萝卜素整体呈上升趋势,但是对照组的果皮类胡萝卜素含量在贮藏期间高于各处理组。其中处理 2 和处理 3 果实在贮藏第 4、6、8、10 d 的类胡萝卜素含量显著低于对照(P<0.05)。说明复合乳液涂膜处理都能保持芒果更好的外观颜色,但负载 1%TTO 的 Zien/Pullan 复合乳液在延缓芒果叶绿素的降解方面效果突出。
2.3 复合膜乳液处理对芒果失重率的影响
由图 3 可知,芒果果实在贮藏期间的失重率逐渐上升,各处理组的果实失重率均低于对照,在第 6 d,各处理组之间的差异不大,在第 8、10 d,处理 2 的失重率最低,说明复合乳液涂膜处理可以降低果实的重量损失。
2.4 复合膜乳液处理对芒果 TA 和 TSS 含量的影响
TA 和 TSS 含量反应了果实的贮藏品质。由图 4A 可知,芒果果肉的 TA 在贮藏期间呈下降趋势,在第 0、2 d 下降较快,之后基本维持稳定或者变化缓慢。在贮藏第 4、6 d,处理 1 和处理 2 均维持了比对照组更高的 TA 含量,且与对照差异显著(P<0.05)。由图 4B 可知,芒果果肉的 TSS 含量在贮藏 0~2 d 快速下降,之后都上升,复合乳液处理在贮藏前期对 TSS 影响不明显,仅在贮藏第 8d 处理 2 的果肉 TSS 含量显著低于对照(P<0.05)。
2.5 复合膜乳液处理对芒果可溶性总糖和 Vc 含量的影响
可溶性总糖和 Vc 含量同样反应了芒果的贮藏品质,由图 5A 可知,各处理组的芒果果肉可溶性糖含量在贮藏 0~2 d 快速上升,之后基本维持稳定或缓慢上升,而对照果肉的可溶性糖含量在贮藏期间波动较大。整个贮藏期间,处理 1 的果肉可溶性糖含量都显著高于对照组(P<0.05),处理2 和处理 3 在第 2 、8、10 d 显著高于对照(P<0.05)。说明 Zien/Pullan 复合乳液能维持更高的可溶性糖含量,而负载精油之后,可溶性糖含量相对较低,且精油浓度越高,可溶性糖含量越低。
由图 5B 可知,在整个贮藏期间对照组芒果果肉的 Vc 含量均低于各处理组。处理 1、处理 2 和处理 3 的果肉 Vc 含量在贮藏第 10 d 趋于一致,并且都显著高于对照。说明复合乳液涂膜处理在维持果肉 Vc 含量方面效果较好。
3 讨论与结论
呼吸作用影响着果蔬的成熟、品质变化以及货架期,果实采后呼吸速率高会导致营养物质过快地消耗、水分丧失,从而使果实重量降低[20]。本研究中负载 TTO 的 Zien/Pullan 复合乳液涂膜处理抑制了芒果果实的呼吸作用,同时芒果失重率也因复合乳液涂膜处理减缓升高。复合乳液涂膜处理能延缓果皮叶绿素的降解和类胡萝卜素含量的增加,并且负载 TTO 的 Zien/Pullan 复合乳液涂膜处理比Zien/Pullan 乳液涂膜处理能更好地维持果皮叶绿素含量。
TA 作为呼吸作用的基质被消耗,芒果采后呼吸作用大,使得 TA 的消耗速率大于合成速率,导致其 TA 含量在贮藏期间不断降低[20]。TSS 主要包含糖类、有机酸、矿物质等,其含量受到水分的流失和营养物质消耗的影响,TSS 常用于评价果实采后的品质和成熟度[20−21],本研究中 TSS 含量在贮藏前期快速下降之后逐渐上升。糖、Vc 也是果实主要的营养物质,它们的含量变化直接反映了芒果的营养品质[22]。本研究中各处理组芒果果肉的TA 含量随着贮藏时间延长整体呈下降趋势,而可溶性糖含量则整体呈上升趋势,这使得芒果采后随着贮藏时间的延长滋味更香甜,复合乳液涂膜处理都保持了更高的可溶性糖含量。经过复合乳液涂膜处理的芒果维持了更高的 Vc 含量,并且 Zien/Pullan 乳液和负载低浓度 TTO 的复合乳液处理的芒果在维持较高的 Vc 含量方面效果更优。
综上,复合乳液涂膜处理都能在一定程度上保持芒果更好的采后品质,其中负载 TTO 的 Zien/Pullan 乳液在抑制果实呼吸作用、延缓果皮叶绿素降解和类胡萝卜素含量升高具有更好的效果,且与负载 2%TTO 的复合乳液相比,负载 1%TTO 的Zien/Pullan 乳液处理在降低失重率、维持较高Vc 含量方面的效果最好。因此,负载 TTO 的Zien/Pullan 乳液可以作为一种有效的保鲜技术用于提高芒果的采后品质。
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(责任编辑:柯文辉)