殼寡糖在荔枝保鮮中的應(yīng)用

丁振中 雷鵬 張超 曾哲靈 鄧紅兵

摘 要：殼寡糖作為一種新型生物保鮮劑，因其廣譜抑菌性和無(wú)毒害等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在食品保鮮行業(yè)表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。本研究以妃子笑荔枝為研究對(duì)象，分析了殼寡糖對(duì)常溫貯藏荔枝的保鮮效果。結(jié)果表明，殼寡糖對(duì)荔枝果實(shí)的保鮮效果優(yōu)于傳統(tǒng)化學(xué)保鮮劑“施?？恕?。殼寡糖可以有效抑制荔枝果實(shí)的褐變和腐敗，維持了荔枝的外觀和品質(zhì)，保證了商品率;延緩了荔枝果皮中花色素苷和果肉中維生素C、可滴定酸含量的下降，抑制了果皮中多酚氧化酶（PPO）和過(guò)氧化物酶（POD）活性的升高，具有良好的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：殼寡糖;生物保鮮劑;荔枝;常溫貯藏

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展以及消費(fèi)能力的提升，食品安全逐漸成為了消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)。食品在加工、運(yùn)輸、貯藏以及消費(fèi)過(guò)程中很容易受到各種有害微生物的侵染，從而導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì)、失去營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，人們食用了腐敗食品還會(huì)引起中毒，嚴(yán)重時(shí)造成公共安全事件。食品保鮮劑是指將具有抑菌活性的物質(zhì)噴灑或涂抹于食品表面，抑制食品表面有害微生物的生長(zhǎng)與繁殖，從而起到保證食品質(zhì)量、延長(zhǎng)食品保藏期等作用。

荔枝作為一種常見(jiàn)亞熱帶水果，在我國(guó)南方得到了普遍種植，因其獨(dú)特的口感風(fēng)味與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值受到了廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。荔枝也是市面上較難保藏的的水果之一，荔枝果實(shí)結(jié)構(gòu)特殊、代謝旺盛，同時(shí)荔枝的采摘和保存多發(fā)生于氣溫較高的夏季，極易被病原菌侵染。相關(guān)研究表明，荔枝果實(shí)褐變腐爛的最直接原因就是病原菌的侵染，這些采后病害包括霜疫病、炭疽病、酸腐病和白霉病等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，荔枝每年因腐爛變質(zhì)造成的損失約占總產(chǎn)量的20%以上。目前，常用荔枝保鮮技術(shù)主要有氣調(diào)保鮮、低溫保鮮、熱處理保鮮、化學(xué)藥劑保鮮和生物保鮮等。在追求食品安全與可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)下，天然食品保鮮劑在食品加工保藏過(guò)程中已經(jīng)成為了必不可缺的添加劑。殼寡糖作為一種新型生物保鮮劑，因其廣譜抑菌性和營(yíng)養(yǎng)無(wú)毒害的優(yōu)良特性已廣泛應(yīng)用于在食品保鮮中。

殼寡糖是一種新型生物防腐劑，其抑菌譜廣、抑菌效果好且成本較低，相較于傳統(tǒng)化學(xué)保鮮劑，殼寡糖的應(yīng)用不會(huì)造成藥物殘留也不會(huì)影響食品的風(fēng)味，具有良好的應(yīng)用前景。本研究通過(guò)對(duì)荔枝果實(shí)外觀和品質(zhì)指標(biāo)的變化情況分析，研究了殼寡糖對(duì)荔枝果實(shí)常溫貯藏保鮮效果的影響，并與傳統(tǒng)化學(xué)保鮮劑施?？藢?duì)比，便于了解殼寡糖的保鮮效果，為殼寡糖保鮮劑的開(kāi)發(fā)提供借鑒。

2 材料與方法

2.1 材料

妃子笑荔枝30 kg;

施?？耍嘿?gòu)自德國(guó)拜爾作物科學(xué)公司;

殼寡糖：由揚(yáng)州日興生物科技股份有限公司提供。

2.2 荔枝果實(shí)保鮮處理方法

采摘新鮮“妃子笑”荔枝果實(shí)，挑選熟度一致（八成熟）、大小均一、無(wú)機(jī)械損傷且無(wú)病蟲害的果實(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。具體處理為：取10 kg果實(shí)用1‰殼寡糖溶液浸泡3 min（殼寡糖）;取10 kg果實(shí)用清水浸泡3 min，作為陰性參照（CK）;取10 kg果實(shí)用1‰施?？私? min作為陽(yáng)性對(duì)照（施保克）。將各處理荔枝果實(shí)撈出晾干，隨后裝入鋪有吸水紙的泡沫箱中，置于25 ℃～30 ℃、相對(duì)濕度為95%～98%的環(huán)境下貯藏。從處理當(dāng)天開(kāi)始每隔2 d取樣觀察并檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)變化。

2.3 褐變指數(shù)的測(cè)定

荔枝果皮褐變指數(shù)參照劉偉的方法，將果皮褐變程度共分為6個(gè)等級(jí)，每個(gè)處理隨機(jī)挑取20個(gè)果實(shí)。

褐變指數(shù)=∑（褐變級(jí)數(shù)×該級(jí)果數(shù)）/總果數(shù)

2.4失重率、商品率和腐爛率的測(cè)定

采用稱重法測(cè)定荔枝果實(shí)的失重率。計(jì)算公式為：

觀察荔枝果實(shí)的腐爛流汁情況，用腐爛果實(shí)占總果數(shù)的百分比表示腐爛率。計(jì)算公式為：

根據(jù)果實(shí)的外觀情況，用褐變指數(shù)小于2級(jí)的試驗(yàn)果數(shù)占總果數(shù)的百分比表示商品率。計(jì)算公式為：

2.5 果皮花色苷含量的測(cè)定

參照張昭其等的方法，采用pH示差法測(cè)定荔枝果皮中花色素苷含量。

2.6 果肉維生素C和可滴定酸含量的測(cè)定

參照劉偉的方法，采用2， 6-二氯靛酚滴定法測(cè)定荔枝果肉維生素C（Vc）含量;

參照龍淑珍等的方法，采用NaOH滴定法測(cè)定荔枝果肉可滴定酸（TA）含量。

2.7 果皮相關(guān)酶活的測(cè)定

參照劉偉的方法測(cè)定荔枝果皮中多酚氧化酶（PPO）活性[7]，在測(cè)定條件下，以吸光值在398 nm下每分鐘變化0.001所需酶量為一個(gè)酶活單位;

參照J(rèn)ayachandran等的方法測(cè)定荔枝果皮中過(guò)氧化物酶（POD）活性[10]，在測(cè)定條件下，以吸光度在470 nm下每分鐘變化0.01所需酶量為一個(gè)酶活單位。

3 結(jié)果與分析

3.1 殼寡糖處理對(duì)荔枝果實(shí)外觀和品質(zhì)的影響

由表1可知，常溫貯藏8天后，CK組的荔枝果實(shí)已大量褐變和腐爛，經(jīng)施?？颂幚淼睦笾麑?shí)也出現(xiàn)不同程度的褐變和腐爛。而經(jīng)殼寡糖處理的荔枝果實(shí)保存較為完好，失重率、褐變指數(shù)和腐爛率分別為5.2%、0.46和6.49%，均顯著低于CK和施?？说奶幚怼４送猓?jīng)殼寡糖處理的荔枝果實(shí)也表現(xiàn)出最高的商品率（92.5%），顯著高于另外兩組處理。這些結(jié)果表明殼寡糖的保鮮效果顯著優(yōu)于施?？?，有效延緩了荔枝果實(shí)的褐變和腐爛作用，維持了荔枝果實(shí)的外觀和品質(zhì)。

3.2 殼寡糖處理對(duì)荔枝果皮花色素苷含量的影響

荔枝果皮大量存在的紅色色素主要由花色素苷控制，而荔枝果皮的褐變過(guò)程涉及到花色素苷的降解，通過(guò)對(duì)荔枝果皮中花色素苷含量變化的測(cè)定，我們可以了解荔枝果皮褐變與花色素苷含量的關(guān)系。圖1是不同處理下妃子笑荔枝果皮中花色素苷含量的變化曲線，可見(jiàn)花色素苷含量在常溫貯藏期間均呈現(xiàn)逐步下降的趨勢(shì)，貯藏第8天時(shí)，CK組、施?？颂幚砗蜌す烟翘幚淼睦笾ぶ谢ㄉ剀蘸肯噍^于剛處理的樣品分別下降了66.0%、55.2%和43.6%，并且經(jīng)殼寡糖處理的荔枝果皮中花色素苷含量（0.185 mg/g FW）相較于另外兩組處理仍維持在較高水平。同時(shí)由表1可知，花色素苷含量與褐變指數(shù)及腐爛率呈負(fù)相關(guān)。上述結(jié)果表明，殼寡糖有效緩解了荔枝果皮中花色素苷含量的下降。

3.3 殼寡糖處理對(duì)荔枝果肉維生素C和可滴定酸含量的影響

荔枝果實(shí)中維生素C和可滴定酸含量是影響果實(shí)營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)的重要因素，對(duì)荔枝的商品價(jià)值具有重要意義。由圖2可知，不同處理的荔枝果肉中維生素C含量均呈現(xiàn)顯著下降的趨勢(shì)，其中CK組下降最快，處理第8天時(shí)，維生素C含量為0.271 mg/g FW，顯著低于施?？颂幚恚?.311 mg/g FW）和殼寡糖處理（0.343 mg/g FW）。此外，經(jīng)殼寡糖處理的荔枝果肉中維生素C含量也顯著高于施保克處理，對(duì)維生素C含量的降低有較強(qiáng)的緩解作用，分析其原因可能是殼寡糖能夠降低荔枝果實(shí)的呼吸強(qiáng)度從而減少了維生素C的消耗。從圖3可以看出，隨著荔枝貯藏天數(shù)的增加，荔枝果實(shí)中可滴定酸含量均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。其中，CK組可滴定酸含量下降最快，并于處理第6天下降至最低（0.121%），隨后又略有回升，這可能是由于貯藏后期荔枝果實(shí)的腐爛酸化所導(dǎo)致的。另外，施?？颂幚砗蜌す烟翘幚淼睦笾麑?shí)中可滴定酸含量下降速度明顯低于CK組，并且殼寡糖對(duì)可滴定酸含量下降的抑制作用顯著優(yōu)于施保克。

上述結(jié)果表明，殼寡糖處理能夠保持貯藏期荔枝果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味口感。

3.4 殼寡糖處理對(duì)荔枝果皮PPO和POD活性的影響

圖4為貯藏期荔枝果皮多酚氧化酶（PPO）活性變化曲線，由圖可知，在常溫貯藏過(guò)程中各處理的PPO活性均呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢(shì)，均于處理第4天達(dá)到最大值。觀察發(fā)現(xiàn)，貯藏0～4天時(shí)，殼寡糖處理的荔枝果皮多酚氧化酶活性上升較為緩慢，處理第4天PPO活性為156.6 U/g FW，顯著低于同期的CK（209.2 U/g FW）和施?？颂幚恚?94.8 U/g FW）。 4～8天時(shí)，各處理荔枝果皮PPO活性均開(kāi)始下降，并且殼寡糖處理組的PPO活性相較于另外兩組始終保持較低的水平。

圖5為貯藏期荔枝果皮過(guò)氧化物酶（POD）活性變化曲線，由圖可知，常溫貯藏期間各處理POD活性均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，貯藏第8天時(shí)，CK、施?？颂幚砗蜌す烟翘幚淼腜OD活性分別為628.4 U/g FW、537.1 U/g FW和378.2 U/g FW，其中殼寡糖處理的POD活性顯著低于其他處理，僅為CK的60.2%。

上述結(jié)果表明，殼寡糖可以有效抑制貯藏期荔枝果皮中PPO和POD的活性的上升。

4 討論

隨著公眾對(duì)食品安全問(wèn)題的重視，綠色生物保鮮技術(shù)漸漸成為了目前研究最為熱門的新型果蔬保鮮技術(shù)之一。殼寡糖作為一種天然生物防腐劑，其保鮮效果優(yōu)異，并且具有較高的生物安全性，近年來(lái)被應(yīng)用于多種果蔬的采后運(yùn)輸、貯藏和銷售環(huán)節(jié)。殼寡糖生產(chǎn)原料來(lái)源豐富，且生產(chǎn)成本較低，是目前開(kāi)發(fā)利用較為成功的寡糖之一。殼寡糖無(wú)毒、無(wú)味，具有良好的保濕性和生物相容性，同時(shí)還具有良好的水溶性和成膜性。相關(guān)研究表明，殼寡糖的人體吸收率為99.88%，可直接被人體吸收并參與生理調(diào)節(jié)。

本研究發(fā)現(xiàn)，殼寡糖可以有效抑制常溫貯藏條件下荔枝果實(shí)失重率、褐變指數(shù)和腐爛率的升高，貯藏8天時(shí)分別為5.2%、0.46和6.49%，均顯著低于CK和施?？说奶幚恚S持了荔枝果實(shí)較高的商品率（92.5%）。處理8天時(shí)，經(jīng)殼寡糖處理的荔枝果皮中花色素苷含量為0.185 mg/g FW，顯著高于另外兩組處理;此外，殼寡糖能夠有效抑制貯藏期荔枝果實(shí)中維生素C和可滴定酸含量的下降，保持了貯藏期荔枝果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味口感。殼寡糖同時(shí)具有良好的清除自由基和提高抗氧化能力，對(duì)比CK和施?？颂幚砜芍?，殼寡糖有效抑制了貯藏期荔枝果皮PPO和POD的活性。綜上所述，殼寡糖作為新型生物保鮮劑能夠有效保持荔枝果實(shí)的良好品質(zhì)，優(yōu)于傳統(tǒng)化學(xué)藥劑施保克，具備替代化學(xué)保鮮劑的潛力，為荔枝采后貯藏的研究提供了理論與技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

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