CMC-Na在光皮木瓜涂膜保鮮中的應(yīng)用

邢婕

摘要：以羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）為涂膜材料，探究在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的涂膜液處理下光皮木瓜（Chaenomeles sinensis）的貯藏保鮮效果，包括光皮木瓜的質(zhì)量損失、維生素C含量、有機(jī)酸含量、總糖含量、黃酮含量以及總酚含量隨時(shí)間的變化，以期獲得羧甲基纖維素鈉涂膜液的最佳處理濃度，從而延長光皮木瓜的貨架期，為光皮木瓜的產(chǎn)業(yè)化提供參考。結(jié)果表明，CMC-Na涂膜處理能夠有效減輕光皮木瓜貯藏過程中的質(zhì)量損失，可以抑制有機(jī)酸、總糖、黃酮、總酚的減少和維生素C的降解。所有處理中1.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CMC-Na涂膜處理保鮮效果最好，可有效地延長光皮木瓜的保鮮期。

關(guān)鍵詞：光皮木瓜（Chaenomeles sinensis）;羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）;保鮮

中圖分類號：S661.6 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）17-0132-05

Abstract： In this study， sodium CMC was used as coating material to investigate the effects of coating solution on the storage and preservation of Chaenomeles sinensis， including the time-dependent change of mass loss， VC content， organic acid content， total sugar content， flavonoids content and total polyphenols content. In order to obtain the optimal treatment concentration of CMC-Na and extend the shelf-life of Chaenomeles sinensis， to provide references for the industrialization of Chaenomeles sinensis. The results showed that CMC-Na film could effectively reduce the mass loss of Chaenomeles sinensis during storage， inhibit the decrease of organic acid， total sugar， flavonoids， total polyphenols and the degrandation of VC. Among all the treatments， the massfraction of 1.0% in CMC-Na had the best preservation effect， which could effectively prolong the fresh-keeping period of Chaenomeles sinensis.

Key words： Chaenomeles sinensis; carboxymethyl cellulose sodium（CMC）; preservation

光皮木瓜（Chaenomeles sinensis）為薔薇科木瓜屬（Chaenomeles）植物，別名榠樝、海棠、木梨，屬于仁果類果實(shí)，距今已有2 500多年的栽培歷史，主產(chǎn)于中國山東、陜西、河南、安徽、江蘇、浙江、湖北、江西、廣西等地。曹州光皮木瓜盛產(chǎn)于山東省菏澤市，是菏澤市（古稱曹州）三大特色苗木之一。其果實(shí)為橢圓形，皮光滑，臘質(zhì)，果粉厚，色金黃，香味濃郁，置于室內(nèi)果香久而不散，果皮干燥后仍光滑，不皺縮，故有光皮木瓜之稱[1]。光皮木瓜果實(shí)成熟后香氣沁人心脾，果實(shí)可制成果凍、果醬、蜜餞、果脯、果干、果茶、果酒、果飴等健康食品，色、香、味俱佳，老少皆宜。此外，其化學(xué)成分包含有機(jī)酸、多糖、黃酮類、木質(zhì)素苷類、氧化脂類、三萜類、聯(lián)苯類和甾體類等，具有保肝、降血糖、降低轉(zhuǎn)氨酶、抗氧化、消炎抑菌、抗腫瘤、抗過敏等功效[2]。光皮木瓜富含的齊墩果酸、熊果酸、酚酸等具有生物活性的功能成分，具有抗衰老、抗癌的功效。

光皮木瓜作為一種極具藥用價(jià)值的作物在中國廣泛種植，如何降低其采后損失是目前研究的熱點(diǎn)。據(jù)調(diào)查，光皮木瓜采后損失高達(dá)40%以上，因此對其進(jìn)行貯藏保鮮已引起人們的重視。羧甲基纖維素（Carboxymethyl cellulose，簡稱CMC）是一種水溶性纖維素醚，通常為白色或淡黃色粉末狀、粒狀或纖維狀固體，無毒、無味，在水中溶解時(shí)形成透明狀膠體。CMC-Na在食品中作為添加劑使用，具有增稠、乳化、穩(wěn)定、保水和成膜等作用，以及防腐保鮮和保健等多種功能，可替代明膠、瓊脂、海藻酸鈉和果膠在食品生產(chǎn)中的作用，其保水性能降低食品的脫水，延長食品貨架期。

利用羧甲基纖維素鈉的成膜性，將其處理后可在果蔬表面形成一層透明的薄膜，由CMC-Na制成的膜具有阻止水分、油脂的遷移，防止氧及二氧化碳的逸失等作用[3]，類似于單果包裝，具有一定的氣調(diào)作用，并且能提高果蔬光澤，提升商品價(jià)值，降低環(huán)境污染，廣泛用于食品保鮮[4]。作為可食性薄膜，CMC-Na不會(huì)對人體健康產(chǎn)生不良影響。在對鮮棗進(jìn)行涂膜及防腐保鮮的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，涂膜后鮮棗在室溫貯藏與貯前鮮棗相比，差異較大，保鮮效果較差;在低溫（0～4 ℃）下貯藏，品質(zhì)差異較小，保鮮效果明顯[5]。目前，有研究以CMC為被膜劑，添加食品級的蔗糖酯、甘油及檸檬酸等助劑，配制成一種既具有良好成膜性又具有抑菌效果的復(fù)合涂膜，并研究了復(fù)合涂膜對南豐蜜橘果實(shí)貯藏品質(zhì)及采后生理指標(biāo)的影響[6]。李瑜等[7]以CMC 和大豆分離蛋白進(jìn)行復(fù)合制膜，發(fā)現(xiàn)CMC/大豆分離蛋白膜對大蒜米有一定的保鮮作用，能減少水分散失和物質(zhì)消耗，保持大蒜米的品質(zhì)。

本研究選取光皮木瓜中具有重要價(jià)值并且在保鮮貯藏中發(fā)生明顯變化的6項(xiàng)指標(biāo)（質(zhì)量損失、維生素C含量、有機(jī)酸含量、總糖含量、黃酮含量和總酚含量）進(jìn)行測定與分析，從而得到使光皮木瓜貯藏品質(zhì)達(dá)到最佳的CMC-Na涂膜液處理濃度，為光皮木瓜的鮮果保鮮提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料及試劑

供試材料為光皮木瓜，采自曹州木瓜產(chǎn)業(yè)園。

羧甲基纖維素鈉，購自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;無水葡萄糖、無水乙醇、冰乙酸、無水乙酸鈉、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、草酸、乙酸乙酯、酚酞，購自天津市凱通化學(xué)試劑有限公司;三氯化鋁（結(jié)晶），購自天津市大茂化學(xué)試劑廠;無水碳酸鈉，購自天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;抗壞血酸，購自上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司;香蘭素（香草醛）、蒽酮，購自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;鄰苯二甲酸氫鉀，購自天津市巴斯夫化工有限公司;2，6-二氯酚靛酚（DCIP），購自SIGMA公司。以上試劑均為分析純。

1.2 主要儀器設(shè)備

HH-6 型數(shù)顯恒溫水浴鍋，國華電器有限公司;UV-8000A紫外可見分光光度計(jì)，上海元析儀器有限公司;KQ-250DE型數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司;SHB-Ⅲ循環(huán)式多用真空泵，鄭州長城科工貿(mào)有限公司。

1.3 試驗(yàn)處理方法

1.3.1 CMC-Na涂膜液的配制 CMC-Na→攪拌、溶解→加增塑劑（甘油）→加表面活性劑（吐溫 20 min）→加水定容→攪拌均勻→CMC-Na涂膜液，分別制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%的CMC-Na涂膜液。

1.3.2 涂膜處理方法 將光皮木瓜洗凈處理后，隨機(jī)分成6組，每組3個(gè)木瓜，以空白為對照（CK），其余各組分別浸入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%的CMC-Na涂膜液，待涂膜液在光皮木瓜表面完全浸潤后，置于通風(fēng)處自然晾干，放入4 ℃恒溫庫中貯藏，每22 d測定各項(xiàng)指標(biāo)。

1.4 測定指標(biāo)與方法

使用打漿機(jī)對光皮木瓜進(jìn)行打漿，將木瓜處理成勻漿。

1）質(zhì)量損失率的測定。采用稱重法。

2）維生素C含量的測定。采用2，6-二氯酚靛酚滴定法（DCIP）。稱取光皮木瓜勻漿10 g，加入50 mL 2%的草酸再次打漿，用2%草酸將樣品移入100 mL容量瓶，定容，搖勻過濾。量取20 mL濾液置于50 mL錐形瓶中，用已標(biāo)定的DCIP溶液滴定，直至溶液呈粉紅色15 s不褪色，重復(fù)3次。

3）有機(jī)酸含量的測定。采用酸堿滴定法。稱取光皮木瓜勻漿5 g，加入46 mL去離子水，在80 ℃恒溫水浴中浸提4 h，然后進(jìn)行抽濾，將提取液轉(zhuǎn)移至100 mL的容量瓶中定容。量取待測樣品溶液 ?10 mL于50 mL燒杯中，用已標(biāo)定的0.1 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，重復(fù)3次。

4）總糖含量的測定。采用蒽酮-硫酸比色法。稱取光皮木瓜勻漿5 g，加入46 mL去離子水，在90 ℃恒溫水浴中浸提3 h，然后進(jìn)行抽濾，將提取液轉(zhuǎn)移至250 mL的容量瓶中定容。吸取待測樣品溶液0.1 mL于10 mL帶塞試管中，用去離子水定容至2 mL處，加入5 mL現(xiàn)配的蒽酮-硫酸溶液，充分搖勻放置10 min，以空白試劑為參比溶液，于620 nm處測定吸光度值，重復(fù)3次。

5）黃酮含量的測定。采用三氯化鋁法。稱取光皮木瓜勻漿5 g，加入36 mL無水乙醇，在65 ℃恒溫水浴中浸提4 h，然后進(jìn)行抽濾，將提取液轉(zhuǎn)移至 ?50 mL容量瓶中并用90%的乙醇定容。吸取待測樣品溶液 6 mL于25 mL容量瓶中，加入1.5% AlCl3 8 mL和醋酸-醋酸鈉緩沖液（pH 5.5） 4 mL，以50%乙醇溶液定容，搖勻，靜置30 min，以空白試劑為參比溶液，于415 nm處測定吸光度值，重復(fù)3次。

6）總酚含量的測定。采用福林酚法。稱取光皮木瓜勻漿5 g，加入26 mL 60%的乙醇，在60 ℃恒溫水浴中浸提1.5 h，然后進(jìn)行抽濾，將提取液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中并用50%的乙醇定容。吸取待測樣品溶液0.1 mL于20 mL帶塞試管中，用去離子水定容至10 mL處，加入0.5 mL的福林酚試劑，以7.5%無水碳酸鈉溶液定容至20 mL，搖勻，靜置30 min，以空白試劑為參比溶液，于765 nm處測定吸光度值，重復(fù)3次。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)取3次重復(fù)的平均值。利用 SPSS 18.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用 Duncans 法進(jìn)行多重差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)CMC-Na涂膜處理對光皮木瓜質(zhì)量損失率的影響

光皮木瓜的質(zhì)量損失主要是因?yàn)榻M織內(nèi)部的水分蒸發(fā)和貯藏中呼吸作用對糖類等內(nèi)含物的消耗造成的。過分失水對果蔬貯藏非常不利，因此質(zhì)量損失是檢驗(yàn)光皮木瓜保鮮效果的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

由圖1可知，光皮木瓜各處理質(zhì)量損失率隨貯藏時(shí)間的延長逐漸增大，其中對照組質(zhì)量損失率最大，1.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CMC-Na涂膜組質(zhì)量損失率最小。總體來看，各涂膜處理組質(zhì)量損失率顯著低于對照組（P<0.05），其原因可能是CMC-Na具有良好的成膜性，在光皮木瓜表面形成一層保護(hù)膜，可防止水分的蒸發(fā)。但并不是涂膜濃度越大質(zhì)量損失率越低，1.2%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CMC-Na涂膜組質(zhì)量損失率高于1.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CMC-Na涂膜組，其原因可能是涂膜濃度太大，光皮木瓜進(jìn)行無氧呼吸，加快了呼吸消耗。由此可見，CMC-Na涂膜在一定程度上延緩了果實(shí)的質(zhì)量損失，其中以1.0%CMC-Na涂膜保鮮效果最好，很好地維持了果實(shí)的外觀品質(zhì)。

2.2 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)CMC-Na涂膜處理對光皮木瓜維生素C含量的影響

維生素C含量是衡量果蔬品質(zhì)的重要指標(biāo)，天然維生素C有還原型和脫氫型2種，新鮮果蔬中以還原型為主。但還原型維生素C極不穩(wěn)定，易被氧化形成脫氫型維生素C而失去生理活性，主要原因是果蔬中含有促使維生素C氧化的酶，因而在貯藏過程中維生素C含量會(huì)逐漸減少。

由圖2可知，光皮木瓜各處理組的維生素C含量隨貯藏時(shí)間的延長而逐漸減少。其中對照組（CK）減少最快，1.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù) 的CMC-Na涂膜組減少最慢?？傮w來看，各涂膜處理組維生素C損失顯著低于對照組（P<0.05），說明涂膜處理可以抑制維生素C的氧化損失。主要是由于經(jīng)過涂膜處理的果實(shí)表面形成一層薄膜，能顯著減少光皮木瓜體內(nèi)外的氣體交換，使維生素C氧化所需要的 O2濃度降低，從而使氧化還原型維生素C的損失減少。由此可見，CMC-Na涂膜在一定程度上延緩了果實(shí)中維生素C的氧化分解，其中以1.0%CMC-Na涂膜保鮮效果最好，可以更好地抑制維生素C的降解，保持光皮木瓜的營養(yǎng)價(jià)值。

2.3 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)CMC-Na涂膜處理對光皮木瓜有機(jī)酸含量的影響

有機(jī)酸是果實(shí)呼吸最易利用的底物，是合成能量ATP的主要來源，同時(shí)也是細(xì)胞內(nèi)很多生化過程所需中間代謝物的提供者。在果實(shí)貯藏過程中，有機(jī)酸作為呼吸代謝的底物不斷被消耗。由圖3可知，光皮木瓜各處理組的有機(jī)酸含量隨貯藏時(shí)間的延長而逐漸減少。其中，對照組（CK）減少最快，0.8%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CMC-Na涂膜組減少最慢?？傮w來看，各涂膜處理組有機(jī)酸損失顯著低于對照組（P<0.05），說明涂膜處理可以抑制光皮木瓜的呼吸強(qiáng)度，從而減小有機(jī)酸的消耗。結(jié)果表明，CMC-Na涂膜處理在一定程度上延緩了有機(jī)酸的轉(zhuǎn)化與降解過程，其中以0.8%CMC-Na涂膜處理保鮮效果最好。

2.4 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)CMC-Na涂膜處理對光皮木瓜總糖含量的影響

糖類是果蔬甜味的主要來源，也是果蔬主要的貯藏物質(zhì)之一，主要包括單糖、雙糖等可溶性糖。果蔬在貯藏期間含糖量變化受呼吸作用、淀粉水解和組織失水程度3個(gè)因素的影響。糖類作為呼吸底物，在呼吸過程中分解放出熱量，使果蔬含糖量在貯藏過程中趨于下降。

由圖4可知，在采后貯藏過程中，光皮木瓜的總糖含量隨貯藏時(shí)間的延長而逐漸下降，但變化趨勢較平緩?？赡茉蚴窃谫A藏過程中呼吸作用消耗糖分，而淀粉、纖維素等水解產(chǎn)生糖分又增加了含糖量。貯藏22 d后，對照組（CK）總糖含量下降最快，顯著低于各涂膜處理組（P<0.05），可能是由于CMC-Na涂膜處理抑制了光皮木瓜的呼吸作用，減少了可溶性總糖的消耗。而1.2%質(zhì)量分?jǐn)?shù) 的CMC-Na涂膜組比1.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù) 的CMC-Na涂膜組可溶性總糖含量低，可能是由于涂膜太厚抑制了有氧呼吸，導(dǎo)致無氧呼吸加劇，加快了可溶性總糖的消耗。由此可見，CMC-Na涂膜具有延緩光皮木瓜總糖含量降低的作用，其中1.0%的CMC-Na涂膜可以很好地隔絕光皮木瓜與空氣的接觸，有效抑制其呼吸作用，對光皮木瓜的保鮮效果更佳。

2.5 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)CMC-Na涂膜處理對光皮木瓜黃酮含量的影響

黃酮類化合物是光皮木瓜果實(shí)中重要的營養(yǎng)和功能成分，在植物體內(nèi)大都以糖苷形式存在，其主要由酶催化而成。

由圖5可知，在采后貯藏過程中，光皮木瓜的黃酮含量隨貯藏時(shí)間的延長而逐漸下降，對照組（CK）黃酮含量下降最快，顯著低于各涂膜處理組（P<0.05），可能是由于CMC-Na涂膜處理抑制了光皮木瓜的呼吸作用，減少了有機(jī)酸的消耗，從而保證了關(guān)鍵酶的催化條件，進(jìn)而保證了黃酮類化合物的合成。而1.2%質(zhì)量分?jǐn)?shù) 的CMC-Na涂膜組比1.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù)和0.8%的CMC-Na涂膜組黃酮含量更低，可能是由于涂膜太厚抑制了有氧呼吸，導(dǎo)致無氧呼吸加劇，加快了有機(jī)酸的消耗。由此可見，CMC-Na涂膜具有延緩光皮木瓜黃酮含量降低的作用，其中1.0%的CMC-Na涂膜處理對光皮木瓜的保鮮效果更佳。

2.6 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)CMC-Na涂膜處理對光皮木瓜總酚含量的影響

總酚是廣泛存在于植物體內(nèi)的復(fù)雜多元酚類化合物，抗氧化性是多酚的一個(gè)重要性質(zhì)，由于多酚的酚羥基中的鄰位酚羥基極易被氧化，且對活性氧等自由基有較強(qiáng)的捕捉能力，使植物多酚具有很強(qiáng)的抗氧化性和清除自由基的能力。

由圖6可知，在采后貯藏過程中，光皮木瓜的總酚含量隨貯藏時(shí)間的延長而逐漸下降，對照組（CK）總酚含量下降最快，顯著低于各涂膜處理組（P<0.05），可能是由于CMC-Na涂膜處理在果實(shí)表面形成一層薄膜，能顯著減少光皮木瓜體內(nèi)外的氣體交換，使多酚氧化所需要的 O2濃度降低，從而使總酚的損失減少。由此可見，CMC-Na涂膜具有延緩光皮木瓜總酚含量降低的作用，其中1.0%的CMC-Na涂膜處理對光皮木瓜的保鮮效果更佳。

3 小結(jié)與討論

隨著生活水平的提高，人們對自身的健康日益重視，對于保健品的需求也與日俱增，光皮木瓜因其獨(dú)特的營養(yǎng)價(jià)值和保健功能而深受消費(fèi)者的喜愛。光皮木瓜的果實(shí)制品市場前景和利潤空間都非常廣闊，然而，光皮木瓜在貯藏過程中會(huì)發(fā)生一些品質(zhì)變化，主要表現(xiàn)為失水失重、營養(yǎng)成分損失等，致使其營養(yǎng)、食用、藥用價(jià)值下降。國內(nèi)外關(guān)于光皮木瓜貯藏保鮮的研究已有一些報(bào)道，但大多集中在冷藏和氣調(diào)貯藏等物理保鮮上，針對可食用性膜貯藏保鮮的研究鮮有報(bào)道。本研究立足于山東省菏澤市豐富的光皮木瓜資源，根據(jù)光皮木瓜加工業(yè)和國內(nèi)外市場需求，針對光皮木瓜在貯藏過程中存在的失水失重、營養(yǎng)成分損失等問題，利用綠色環(huán)保的可食性CMC-Na膜對光皮木瓜進(jìn)行涂膜處理，達(dá)到對光皮木瓜貯藏保鮮的效果，從而提高光皮木瓜的加工技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量。對于擴(kuò)大國內(nèi)外市場，提高企業(yè)的規(guī)模效益及促進(jìn)山東省光皮木瓜產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。

本研究運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，通過試驗(yàn)法、觀察法及文獻(xiàn)研究法，對不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CMC-Na涂膜液處理下光皮木瓜的貯藏保鮮效果進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：①利用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)CMC-Na涂膜處理光皮木瓜，能夠減輕光皮木瓜貯藏過程中的質(zhì)量損失，有效抑制有機(jī)酸、總糖、黃酮、總酚的減少和維生素C的降解，更好地保持果實(shí)的水分、感官品質(zhì)和硬度，延緩光皮木瓜在貯藏期間品質(zhì)的降低，延長其保質(zhì)期。②對比各質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CMC-Na涂膜處理后光皮木瓜6項(xiàng)指標(biāo)的測定結(jié)果，發(fā)現(xiàn)1.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CMC-Na涂膜保鮮效果最好。

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