芝麻油脂體可食用膜的制備及其在草莓保鮮中的應用

秦琛強，李方束，傅 嬈，梅雅欣，彭 郁，李 茉，倪元穎，溫 馨

（中國農業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院，國家果蔬加工工程技術研究中心，農業(yè)部果蔬加工重點實驗室，北京 100083）

可食用膜是經(jīng)包裹、涂刷、浸漬、噴灑等方式覆蓋于食品表面或內部的可食用薄膜，其通過阻隔氧氣、水蒸氣以及防止溶質遷移保證食品質量，延長食品貨架期[1]?？墒秤媚ぷ鳛榘b薄膜，具有可生物降解、對環(huán)境無污染、選擇透氣性強和易于被加工等優(yōu)點。根據(jù)可食用膜的制備基質可將其分為多糖類可食用膜、蛋白質類可食用膜、脂質類可食用膜及復合型可食用膜，其中多糖類可食用膜化學性質穩(wěn)定且具有良好的機械性能，因此被廣泛用于食品保鮮。多糖類可食用膜是以淀粉、殼聚糖、纖維素及其衍生物、海藻酸鹽、果膠等天然大分子聚合物作為原材料，依靠分子間氫鍵、分子內氫鍵和多糖特殊的長鏈結構形成的一類薄膜[2]。殼聚糖由于其良好的成膜性、廣譜抑菌性，以及無毒無害、生物可降解的特性，是目前應用最廣泛的可食性膜基材。羧甲基纖維素對氧氣、二氧化碳和脂質阻隔性能較好，能夠起到降低果蔬呼吸、抑制微生物生長的作用，故常用作果蔬包裝材料；但其對水汽傳輸?shù)牡挚沽^差，故在成膜時通常添加疏水材料進行改善。多糖基可食用膜通常無色、具有良好的機械性能，可有效阻隔多種氣體成分，防止食品表面變黑和氧化酸敗，從而延長水果、蔬菜、貝類或肉制品的保質期[3]。但是多糖類成分具有天然親水性，制備而成的薄膜阻水性較差，水蒸氣透過率普遍較高，影響保鮮防腐效果[4]。目前的研究主要集中在將脂肪加入到多糖基的膜中，改善其親水特性和拉伸性能，從而提高保鮮效果，如植物精油[5]、葵花籽油[6]、蓖麻油[7]等。

油脂體是植物種子內為其生長發(fā)育和代謝活動提供能量的一種細胞器，其結構主要包括中性脂質的疏水核心及其外層的單層磷脂-蛋白質膜。油脂體普遍存在于高等真核生物中，植物油脂體通常呈球形或卵形，直徑為0.5～2.5 μm[8]。油脂體中含有生育酚、植物甾醇等多種小分子成分，具有抗氧化等生理活性[9]，其結構特征和特殊活性成分使其能夠在極端環(huán)境條件下保持穩(wěn)定，在食品、化妝品、藥品功能成分輸送、蛋白質重組等多個領域都具有廣闊的應用前景[10]。油脂體由于其表面親水性的磷酸酯頭部存在，分散于水中可形成天然的水包油乳液，能保證與多糖基膜的相容性，且由于其內部的甘油三酯及疏水性的磷酸酯尾部具有疏水特性，能夠一定程度改善可食用膜的阻水性；此外，油脂體中的小分子物質生育酚、植物甾醇等能提高膜的抗氧化特性，并改良可食用膜的性能。李楊等[11]將淀粉作為主要原料，加入大豆油脂體作為增塑劑，通過高壓均質和超聲使大豆油脂體表面與淀粉多聚物發(fā)生相互作用，制備出成本低廉、機械性和阻水阻氧性良好的可食用復合膜。Matsakidou等[12]在酪蛋白酸鹽中添加玉米胚芽油脂體，改善酪蛋白基膜的多種性能，制備出外觀色澤良好、疏水性強、柔韌性強的可食用膜。芝麻油由于其豐富的油溶性呋喃木脂素，具有較好的抗氧化性[13]。因此，本研究推測將芝麻油脂體應用于可食用膜中能夠起到更好的抗氧化作用，從而延長食品的保質期。

我國是世界上草莓種植面積最大和產量最高的國家之一，但由于深加工方式和物流保鮮技術不完善，導致草莓果實的商品價值相對較低，嚴重制約草莓產業(yè)發(fā)展[14]。草莓含水量高，易受微生物侵染而腐爛變質，較難貯藏，而且草莓采后呼吸強度大，失水迅速，致使自然保鮮時間短[15]。可食用涂膜保鮮作為一種新型的食品保鮮方式，具有安全、綠色、便捷的應用特點。本研究以芝麻油脂體為研究對象，并以草莓為水果代表，旨在開發(fā)出氧化穩(wěn)定性高、耐水性良好并具有一定機械強度的水果保鮮可食用膜，提高植物油料加工利用水平的同時為果蔬貯藏運銷提供安全、高效、便捷的新型保鮮技術。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白芝麻產于河南省商丘市；小湯山紅顏草莓（產于2023年3月）購于北京市伊藤洋華堂百貨。

殼聚糖、羧甲基纖維素鈉、甘油（均為食品級）、氫氧化鈉（分析純）北京索萊寶科技有限公司；冰醋酸、異辛烷、異丙醇、甲醇、正丁醇、硫氰酸、硫酸亞鐵、1,1,3,3-四乙氧基丙烷（均為分析純）國藥集團化學試劑有限公司；變色硅膠 青島裕寶干燥劑有限公司。

1.2 儀器與設備

ZEN3700電化學工作站、ZEN-3600 Zeta電位-激光粒度儀 英國馬爾文儀器有限公司；LS230激光粒度分析儀美國貝克曼有限公司；TU-1810DAPC紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限公司；GY-2果實硬度計艾德堡儀器有限公司；PAL-1數(shù)顯折射儀 日本愛拓儀器有限公司；FE20K pH計 瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司；CT3 4500物性分析儀 美國Brookfield公司。

1.3 方法

1.3.1 芝麻油脂體的提取及基本性質測定

1.3.1.1 芝麻油脂體的提取

參照武利春等[16]的方法按照水相提取法操作。提取工藝流程為：浸泡→壓榨→離心→刮取。

具體提取步驟為：芝麻按照料液比1∶7（m/V）用純水浸泡，在磁力攪拌器上攪拌12 h；浸泡完成后將芝麻與水一起通過雙螺桿壓榨機擠壓得到提取漿；將提取漿進行低溫高速離心（4 ℃、10 000×g、30 min），離心后刮取上層乳膏狀物，裝入離心管內，4 ℃冰箱避光保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.1.2 芝麻油脂體組成、粒徑及電位測定

將提取得到的油脂體真空冷凍干燥48 h后分別按照GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》第一法（凱氏定氮法）[17]和GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》[18]第一法（索氏提取法）測定蛋白質和脂肪含量。

參照Romero-Guzmán等[19]的方法，使用去離子水將新鮮油脂體稀釋為0.1 g/100 mL的乳液，使用激光粒度儀25 ℃下測定乳液電位，等待時間120 s。

參照Ntone等[20]的方法，使用去離子水將新鮮油脂體稀釋為1 g/100 mL的乳液，使用激光粒度分析儀測定乳液粒徑。

1.3.1.3 芝麻油脂體過氧化值（peroxide value，PV）及硫代巴比妥酸反應物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值測定

參照Hu Min等[21]的方法測定油脂體的PV。首先將油脂體稀釋為油含量為1 g/100 mL的乳液，然后添加0.1 g/100 mL的疊氮化鈉后加熱至90 ℃并保持5 min。使用離心管分裝為0.5 mL/管，放置于45 ℃烘箱內進行加速氧化實驗。每天取3 管油脂體乳液加入2.5 mL異辛烷-異丙醇（3∶1，V/V）后混合渦旋30 s，5 000 r/min離心10 min。吸取0.5 mL上清液，加入2.47 mL甲醇-正丁醇（2∶1，V/V）、15 μL 3.94 mol/L硫氰酸銨、15 μL 0.132 mol/L硫酸亞鐵溶液于棕色離心管中避光放置25 min，立即在510 nm波長處測定吸光度。使用過氧化氫異丙苯制作標準曲線，標準曲線方程為y＝0.434 4x+0.076 4（R2＝0.980 2），其中y為吸光度，x為過氧化氫異丙苯濃度。PV按式（1）計算。

式中：A510nm為樣品在510 nm波長處的吸光度；k為標準曲線的斜率；m0比色時的等效樣品質量/g。

參照Zhang Haixia等[22]的方法測定油脂體的TBARS值。將油脂體稀釋為油含量為1 g/100 mL的乳液，添加0.1 g/100 mL疊氮化鈉后加熱至90 ℃并保持5 min。使用離心管分裝為1 mL/管，放置于45 ℃烘箱內進行加速氧化實驗。每天取3 管油脂體乳液加入1 mL去離子水、4 mL 15 g/100 mL TBARS溶液混合于10 mL離心管，沸水浴30 min后冰水浴10 min，于5 000 r/min離心20 min，立即在532 nm波長處測定吸光度。使用1,1,3,3-四乙氧基丙烷制作標準曲線，標準曲線方程為y＝0.046 3x-0.043 5（R2＝0.989 3），其中y為吸光度，x為1,1,3,3-四乙氧基丙烷濃度。TBARS值按式（2）計算。

1.3.2 芝麻油脂體可食用膜的制備及膜性質測定

1.3.2.1 芝麻油脂體可食用膜的制備

按1.3.1節(jié)方法提取新鮮的芝麻油脂體，按照下述復合膜配方調配后進行制膜，制膜工藝流程為：調配→加熱→倒膜→干燥→均濕→揭膜。

具體制膜步驟為：將2.5 g殼聚糖溶于100 mL體積分數(shù)1%醋酸溶液，將3.75 g羧甲基纖維素鈉溶于100 mL去離子水；將20 g殼聚糖溶液、20 g羧甲基纖維素鈉溶液、2 g甘油分別與0.0、0.5、1.5、2.5、3.5 g油脂體混合，制成油脂體質量分數(shù)分別為0.0%、1.2%、3.5%、5.6%、7.7%的涂膜液，55 ℃水浴加熱并攪拌30 min；混合均勻后倒置在90 mm的培養(yǎng)皿中，靜置24 h；置于45 ℃烘箱干燥10 h并揭膜[23]。

1.3.2.2 可食用膜的厚度及透明度測定

可食用膜的厚度測量參考顏田田等[24]的研究，首先保證可食用膜無折痕，然后在距樣品縱向端部1 cm的位置，沿橫向截取5 個試樣點，使用高精度千分尺測量厚度。

可食用膜的透明度測量參考譚惠子等[25]的研究，將待測樣品裁成長30 mm、寬10 mm的橫條，貼于比色皿表面，在540 nm波長處測定吸光度，再將吸光度轉換成透光率，以透光率表示膜透明程度，以空白比色皿作為對照。

1.3.2.3 可食用膜的水蒸氣透過系數(shù)及溶解率測定

水蒸氣透過系數(shù)：在小燒杯中放入一定質量變色硅膠，用可食用膜封口。在30 ℃、相對濕度75%的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中放置24 h后測定燒杯中變色硅膠的質量增加值[26]。膜水蒸氣透過系數(shù)按式（3）計算。

式中：Δm為硅膠質量差值/g；L為膜厚度/mm；A為膜面積/m2；t為時間/d；ΔP為膜上下壓力差/kPa。

膜溶解率：稱取約0.2 g可食用膜，加入20 mL蒸餾水使其充分溶解，密封靜置24 h后，使用濾紙進行過濾。而后將濾紙和不溶物放入烘箱中干燥24 h。用電子天平稱取濾紙質量和烘干物總質量[27]。膜溶解率按式（4）計算。

1.3.2.4 可食用膜的抗拉強度和延伸率測定

將可食用膜裁成長100 mm、寬10 mm的長條，在物性儀上使用拉伸探頭，拉伸速率1 mm/s，設為最大拉力和拉伸距離[28]。可食用膜的抗拉強度和延伸率分別按式（5）、（6）計算。

式中：F為最大拉力/N；L為膜厚度/m；W為膜寬度/m；L0為拉伸前長度/m；L1為拉伸后長度/m。

1.3.3 芝麻油脂體可食用膜在草莓保鮮中的應用

1.3.3.1 芝麻油脂體可食用膜的草莓涂膜處理

挑選無腐爛病害、無機械損傷、大小、成熟度均一的草莓進行實驗。草莓表面清洗干凈且晾干后隨機分為3 組，每個處理組使用20 個草莓。將實驗草莓樣品在不同油脂體含量涂膜液、不含油脂體的對照涂膜液中浸泡30 s并自然晾干，置于室溫20～25 ℃下貯藏，每隔1 d測定草莓的品質指標變化情況。以清水處理組草莓為空白對照，每組實驗重復3 次。

1.3.3.2 芝麻油脂體涂膜處理后草莓的感官評價

采取10 分標準，選取不同性別及年齡的9 人組成感官評價小組，經(jīng)過培訓后，使用表1的感官評價標準分別對各組草莓的外觀、色澤和氣味進行感官評價[29]。

表1 草莓感官評價標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of strawberry

1.3.3.3 草莓貯藏期間腐爛率和腐爛指數(shù)測定

根據(jù)草莓的腐爛狀況將草莓分為5 級（表2）。記錄草莓腐爛等級和每個級別的草莓個數(shù)，腐爛率和腐爛指數(shù)分別按式（7）、（8）[30]進行計算。

表2 草莓腐爛等級Table 2 Rot rating of strawberry

1.3.3.4 草莓貯藏期間硬度、質量損失率和可溶性固形物含量測定

草莓貯藏期間的硬度使用果實硬度計測定，草莓赤道對準測定探針，每組草莓測定3 次[31]。

草莓貯藏期間的質量損失率使用量差法測定，按式（9）[32]進行計算。

草莓貯藏期間的可溶性固形物含量通過數(shù)顯折射儀進行測定，首先將草莓使用榨汁機破碎后用單層紗布進行過濾，然后吸取草莓樣液滴于數(shù)顯折射儀棱鏡上測定白利度，每組草莓測定3 次?？扇苄怨绦挝锖坑冒桌缺硎?。

1.3.3.5 草莓貯藏期間pH值和可滴定酸含量測定

草莓用榨汁機破碎后，用單層紗布過濾，并用pH計測定草莓樣液pH值。在得到草莓的過濾液后，使用0.1 mol/L氫氧化鈉標準溶液進行滴定，設置滴定終點為pH 8.2，可滴定酸含量按式（10）[33]進行計算。

式中：c為氫氧化鈉濃度/（mol/L）；V1為滴定樣液消耗氫氧化鈉體積/mL；V2為空白滴定消耗氫氧化鈉體積/mL；k為蘋果酸的換算系數(shù)（0.067）；n為樣液稀釋倍數(shù)；m為樣品質量/g。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用IBM SPSS Statistics 21軟件進行數(shù)據(jù)分析，結果以平均值±標準差表示，采用LSD進行差異顯著性分析，顯著性水平P＝0.05。圖像繪制使用GraphPad Prism 9軟件。

2 結果與分析

2.1 芝麻油脂體的粒徑分布及貯藏期間PV和TBARS值變化

通過測定，所用的原材料芝麻的基本組成為水分質量分數(shù)（6.13±0.09）%、脂肪質量分數(shù)（51.83±0.09）%、蛋白質量分數(shù)（18.83±1.29）%，通過水代法提取的芝麻油脂體組成為水分質量分數(shù)（25.35±0.66）%、脂肪質量分數(shù)（72.31±0.59）%、蛋白質量分數(shù)（2.01±0.03）%，這與Sheikh等[34]報道的芝麻油脂體的基本組成相似（水分質量分數(shù)（25.64±0.05）%、脂肪質量分數(shù)（73.98± 0.08）%、蛋白質量分數(shù)（0.71±0.04）%）。提取得到的芝麻油脂體在pH 7下的電位為（-24.50±0.17）mV。

由圖1A可知，提取得到的油脂體粒徑集中分布在0.4～15.0 μm，且呈現(xiàn)單峰分布，表明提取得到的芝麻油脂體較為完整，可形成均一的乳液體系，其體積平均粒徑（D(4,3)）和表面積平均粒徑（D(3,2)）分別為（3.74±0.02）、（2.24±0.01）μm。

圖1 芝麻油脂體粒徑分布（A）和貯藏8 d期間的PV和TBARS值變化（B）Fig.1 Particle size distribution (A) of sesame oleosomes and changes in PV and TBARS (B) during 8 days of storage

PV是反映樣品中過氧化物濃度的指標，能夠反映油脂體在貯藏過程中的初級氧化程度。由圖1B可知，隨貯藏時間延長，芝麻油脂體乳液的PV逐漸增大，表明油脂體中的過氧化物水平不斷上升，初級氧化程度加重。丙二醛是脂質氧化過程中產生的主要次級氧化產物，可以與硫代巴比妥酸生成紅色化合物，因此通過測定TBARS值可以判斷油脂的二次氧化程度，用于評估油脂體貯藏過程中的后期腐敗程度[35]。在芝麻油脂體乳液加速氧化過程中，隨貯藏時間延長，TBARS值不斷增加，表明油脂體中的脂質次級氧化產物量逐漸上升，后期腐敗程度逐漸加重。根據(jù)現(xiàn)行GB 8223—2018《芝麻油標準》中芝麻油的特征指標和質量指標，一級芝麻油標準為PV≤6.0 mmol/kg，在8 d貯藏期內，PV均遠低于該值。綜合來看，芝麻油脂體在加速貯藏過程中氧化穩(wěn)定性較好，能夠作為可食用膜中的添加成分進一步開展后續(xù)芝麻油脂體涂膜液在草莓保鮮中的應用研究。

2.2 芝麻油脂體可食用膜的性質

2.2.1 芝麻油脂體添加量對可食用膜厚度及透明度的影響

薄膜的厚度和均勻程度影響薄膜的力學性能和水蒸氣透過系數(shù)，是薄膜物理性質的重要指標，厚度較小且均勻的薄膜覆膜后對果蔬外觀色澤的影響較小，具有更高的商品價值。由圖2A可知，隨芝麻油脂體添加量增加，復合膜的厚度均有所增加，芝麻油脂體添加量≤5.6%時對膜厚度無顯著影響（P＞0.05），在芝麻油脂體添加量為7.7%時，膜厚度顯著高于其他添加量（P＜0.05）。這可能是由于涂膜液中過多的油脂體上浮在表面形成疏水層，相同干燥條件下失水速率更低，干燥結束后薄膜中水分含量更高，并且膜液中固形物含量也隨著油脂體添加量增加而提高，因此增加了薄膜的厚度。

圖2 芝麻油脂體添加量對可食用膜厚度（A）和透明度（B）的影響Fig.2 Effect of sesame oleosome addition on thickness (A) and transparency (B) of edible films

可食用膜的光學特性會影響消費者對果蔬產品的接受度，通常可食用膜透明度越高，對果蔬覆膜后感官品質的不良影響越小。由圖2B可知，添加油脂體后薄膜的透明度整體有所下降，當添加量≤3.5%時，透明度無顯著變化（P＞0.05），當添加量為5.6%和7.7%時，膜的透明度顯著降低（P＜0.05）。油脂體含有一定量的甘油三酯和蛋白質，當油脂體加入可食用膜中時，表現(xiàn)出乳白色的外觀，降低了可食用膜的光密度，導致膜透明度的降低[36]。

2.2.2 芝麻油脂體添加量對可食用膜水蒸氣透過系數(shù)及溶解率的影響

可食用膜能降低水蒸氣在果蔬和外界環(huán)境之間的轉移速率，有效減少貯藏期間果蔬水分損耗，延緩果蔬失水皺縮，因此可食用膜水蒸氣透過率越低對果蔬保鮮越有效。由圖3A可知，添加油脂體后，復合膜的水蒸氣透過系數(shù)均較未添加油脂體可食用膜對照組顯著降低（P＜0.05），但各添加量之間無顯著差異（P＞0.05）。在涂膜液中添加芝麻油脂體，膜液加熱干燥過程中油脂體由于比重較小而上浮到膜表面形成一層脂質疏水層，能夠大量降低水蒸氣在膜內的擴散速率和吸附作用，顯著降低膜水蒸氣透過性，增強膜阻濕性。此外，研究表明多糖和蛋白質共混薄膜可以降低食品與周圍環(huán)境之間水蒸氣和氣體的轉移速率，從而應用于食品保鮮[37]。因此，可食用膜水蒸氣透過率降低，一方面是由于油脂體形成的脂質疏水層，另一方面是由于油脂體表面蛋白質與殼聚糖等的相互作用。

由圖3B可知，油脂體膜溶解度隨油脂體添加量增加整體呈上升趨勢，但各添加量之間并無顯著差異（P＞0.05）。水溶解率的升高可能是因為油脂體含有一定的水分，與殼聚糖、羧甲基纖維素鈉復合成膜后，一定程度降低膜液內部交聯(lián)度，使膜水溶性提高。此外，油脂體在常溫下呈現(xiàn)乳膏狀，油脂體的加入一定程度增加了膜的可流動性，從而增強其水溶解率。

2.2.3 芝麻油脂體添加量對可食用膜抗拉強度和延伸率的影響

可食用膜的機械性能可以通過拉伸強度和延伸率來表示，食品膜包裝材料良好的機械性能是保障包裝產品完整性的前提。由圖4A可知，隨著油脂體添加量不斷增加，油脂體可食用膜的抗拉強度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。當添加量為1.2%時，膜抗拉強度最大；當添加量達到5.6%時，復合膜的抗拉強度顯著低于對照組（P＜0.05）。這可能是因為少量油脂體的存在增加了可食用膜中蛋白質的含量，而蛋白質的存在可能在一定程度上促進殼聚糖分子之間的交聯(lián)，降低分子移動性，從而增強膜的抗拉強度[38]，此外，殼聚糖可以作為分散劑促進油脂體顆粒的分散狀態(tài)，從而增強其拉伸強度。隨著油脂體添加量過多，由于加入的油含量過多會影響原膜內殼聚糖和羧甲基纖維素分子之間的相互作用，導致膜內的聚合物網(wǎng)絡結構松散，疏松度增加，導致抗拉強度降低。

圖4 芝麻油脂體添加量對可食用膜抗拉強度（A）和延伸率（B）的影響Fig.4 Effect of sesame oleosome addition on tensile strength (A) and elongation (B) of edible films

食用膜的延伸性代表膜的柔韌度，具有良好延伸性的膜能夠適應多種形狀的食品，并能夠在包裝和使用過程中承受一定的應力和變形，而不會破損或失去保護性能，從而提供更好的保鮮效果和防止氧化、濕氣或污染物的侵入[39]。由圖4B可知，添加油脂體后可食用膜的延伸率較對照組顯著增加（P＜0.05），繼續(xù)增加油脂體添加量后延伸率無顯著變化（P＞0.05）。說明一定量的油脂體能夠有效軟化膜架構并增強膜與食物之間的接觸，使其能夠更好地包裝各種形狀的食品，并提供良好的保護效果。

以上研究表明，芝麻油脂體的添加會對可食用膜的水蒸氣透過性、溶解度和機械強度產生顯著影響。一定量芝麻油脂體的添加可以改善可食用膜柔軟度、水蒸氣阻隔能力和溶解度，但添加過多會導致膜完整度降低和表面出油，導致膜的透明度及抗拉強度降低。當芝麻油脂體添加量為1.2%時，膜返潮性、完整度、透明度受影響較小，能夠有效改善膜內大分子物質相容性，提高抗拉強度，因此選擇添加1.2%油脂體作為最佳添加量探究后續(xù)在草莓涂膜保鮮中的應用。

2.3 芝麻油脂體可食用膜在草莓涂膜保鮮中的應用

草莓是一種被廣泛消費的水果，具有很高的商業(yè)價值，由于其較高水分含量（90%左右）和柔軟的結構，容易受到微生物的污染，而消費者對新鮮、高品質的草莓有較高的要求[40]。因此將芝麻油脂體膜應用在草莓涂膜保鮮中，探究可使用油脂體膜在草莓涂膜保鮮中的應用。

2.3.1 芝麻油脂體涂膜處理對草莓感官品質的影響草莓的感官品質是通過外觀、色澤和氣味對果實進行綜合考量的指標，是影響草莓商品價值的最直觀因素[41]。如表3和圖5所示，各處理組草莓的感官評分總分在5 d貯藏期內均呈下降趨勢。經(jīng)過油脂體涂膜處理后草莓在貯藏前3 d內無顯著差異，而空白對照組和對照膜組第3天顯著下降，且油脂體膜組感官評分下降速率顯著低于其余2 種保鮮方式，表明在3 種處理方式中，涂膜處理組在貯藏過程中表現(xiàn)最好，能夠較好地保持草莓的感官品質。油脂體膜組與空白對照組草莓在貯藏2 d時感官評分存在顯著差異，而與對照膜組沒有顯著差異，但是當貯藏時間延長到3 d時，油脂體膜組與空白對照組和對照膜組均存在顯著差異，表明油脂體膜組在3 d內保鮮效果較好，草莓整體品質良好。

圖5 不同涂膜處理組草莓貯藏5 d時實際外觀Fig.5 Photographs of strawberry fruits on the 5th day of storage in different coating treatment groups

表3 芝麻油脂體涂膜處理對草莓貯藏期間感官品質的影響Table 3 Effect of sesame oleosome-incorporated edible film coating treatment on sensory quality of strawberry during storage

2.3.2 芝麻油脂體涂膜處理對草莓貯藏期間腐爛率和腐爛指數(shù)的影響

草莓采后貯藏運輸過程中易受到物理損傷，導致微生物侵入發(fā)生腐爛。腐爛率和腐爛指數(shù)是評價常溫貯藏期間草莓新鮮度變化的最直觀指標[42]。由表4可知，隨著貯藏時間延長，各處理組草莓的腐爛率和腐爛指數(shù)均呈現(xiàn)增長趨勢，而油脂體膜組的腐爛趨勢增長相對緩慢，空白對照組和對照膜組均在第2天開始出現(xiàn)腐爛，之后腐爛加劇并迅速喪失食用價值，而油脂體膜組在前2 d內未出現(xiàn)任何腐爛，草莓果實形態(tài)完整且色澤良好，第3天后開始出現(xiàn)輕微腐爛。在貯藏末期，空白對照組的腐爛率和腐爛指數(shù)分別達到35.7%和10.6%，對照膜組的腐爛率和腐爛指數(shù)分別達到30.0%和8.7%，而油脂體膜組腐爛率和腐爛指數(shù)分別為16.7%和6.3%。由此可見，油脂體涂膜能夠有效延緩草莓的腐爛劣變過程，常溫條件下能夠延長草莓貨架期。研究表明，一些植物化學物質包括異黃酮、生育酚和植物甾醇，以及一些必需的氨基酸（油酸和亞油酸）、不飽和脂肪酸和VE會嵌入或附著在油脂體表面[43]，提取得到的芝麻油脂體可能還含有一定的植物甾醇、生物酚等小分子物質，而這些物質具有抗氧化性和抑菌性[44]，能夠一定程度抑制草莓腐爛。

表4 芝麻油脂體涂膜處理對草莓貯藏期間腐爛率及腐爛指數(shù)的影響Table 4 Effect of sesame oleosome-incorporated edible film coating treatment on decay incidence and decay index of strawberry during storage

2.3.3 芝麻油脂體涂膜處理對草莓貯藏期間硬度、質量損失率和可溶性固形物含量的影響

草莓收獲后一段時間內仍保持較高的生理活性，果膠酶會持續(xù)分解果實內果膠和其他細胞壁成分，導致果實出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。草莓硬度是影響其口感品質和采后保質期的重要因素，因此延緩果實硬度下降對于草莓保鮮具有重要意義[45]。如表5所示，各處理組草莓硬度均隨貯藏時間延長呈現(xiàn)下降趨勢，貯藏期間油脂膜組草莓硬度在第3天開始顯著高于空白對照組和對照膜組。各處理組在前2 d內硬度下降趨勢相對緩慢，且各處理組差別不大，第3天開始硬度下降趨勢增大，可能與第3天各處理組草莓均開始出現(xiàn)腐爛有關（表4）。在貯藏3 d時各處理組之間的硬度有顯著差異（P＜0.05），油脂體膜組硬度最大，在貯藏期內變化最小，表明油脂體膜組能夠在一定程度上抑制草莓變軟，保持草莓良好的質構特性。

表5 芝麻油脂體涂膜處理對草莓貯藏期間硬度、質量損失率及可溶性固性物含量的影響Table 5 Effect of sesame oleosome-incorporated edible film coating treatment on hardness,mass loss rate and soluble solid content of strawberry during storage

新鮮草莓果實富含水分，貯藏期間草莓的呼吸和蒸騰作用導致水分流失，果實質量和食用經(jīng)濟價值降低[46]。由表5可知，隨著貯藏時間的延長，各處理組草莓的質量損失率均呈現(xiàn)增長趨勢，油脂體膜組在0～5 d內質量損失率增長較為緩慢，對照膜組和空白對照組增長較快，貯藏3 d后油脂體膜組草莓質量損失率顯著低于其他處理組（P＜0.05）。油脂體膜組的草莓表面被致密的涂層保護，減少草莓表面和外界氣體環(huán)境的直接接觸，有效阻止草莓水分蒸發(fā)逸散，能夠有效減少草莓的水分流失和氧化劣變。此外，油脂體在果實表面干燥后形成的膜具有較強的疏水性，能夠將草莓呼吸作用時產生的水蒸氣凝結在果實表面，從而進一步減少貯藏期間草莓的水分流失，有效降低質量損失率。

可溶性固形物含量能夠直接反映草莓果實內糖含量，是衡量果實成熟情況及新鮮度的重要指標。草莓在采后仍然需要分解果實內營養(yǎng)物質來維持呼吸作用，糖類不斷轉化為醇類物質，可溶性固形物含量能夠反映貯藏期間果實營養(yǎng)物質的保留情況[47]。各處理組草莓可溶性固形物含量隨時間變化趨勢均為下降，油脂體膜處理組下降最緩慢且下降總量最小。在貯藏3 d后，油脂體膜處理組可溶性固形物含量顯著高于空白對照組和對照膜組（P＜0.05），說明芝麻油脂體膜處理在一定程度上會抑制草莓可溶性糖轉化為醇類物質，能夠明顯延緩草莓腐爛變質，有利于草莓保鮮貯藏。

2.3.4 芝麻油脂體涂膜處理對草莓貯藏期間pH值和可滴定酸含量的影響

酸度影響草莓的風味和食用品質，是判斷草莓新鮮度和商品價值的重要指標[48]。由表6可知，各處理組草莓的pH值隨貯藏時間的延長呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，可滴定酸含量先降低后增高。草莓中的有機酸在貯藏早期作為呼吸底物被消耗，隨著成熟度增加，其酸度首先會逐漸下降，能夠反映貯藏前期營養(yǎng)物質的消耗程度。貯藏3 d后各處理組草莓均出現(xiàn)腐敗現(xiàn)象，微生物發(fā)酵產酸導致酸度再次下降。貯藏第3天時，對照組的可滴定酸含量顯著低于油脂體膜組，說明前期貯藏過程中，對照組草莓有機酸的分解量更大，草莓營養(yǎng)物質和口感損失更嚴重。貯藏后期第5天時，空白對照組的可滴定酸含量顯著高于油脂體膜組和對照膜組（P＜0.05），可能是因為空白對照組的腐敗程度更嚴重，微生物產酸更多，說明草莓表面的油脂體膜能夠延緩草莓中有機酸的消耗和腐敗過程，可有效延長草莓保鮮期。

表6 芝麻油脂體涂膜處理對草莓貯藏期間pH值及可滴定酸含量的影響Table 6 Effect of sesame oleosome-incorporated edible film coating treatment on pH and titratable acid content of strawberry during storage

以上研究表明，在常溫貯藏環(huán)境下，芝麻油脂體可食用涂膜處理能夠有效延緩草莓外觀的品質劣變，抑制草莓腐爛變質，草莓的貨架期至少延長1 d，在5 d貨架期內可有效減少貯藏期間水分、可溶性固形物、可滴定酸損耗，延緩草莓腐敗變質，有利于草莓保鮮貯藏。

3 結論

研究不同添加量的芝麻油脂體對可食用膜性質的影響，并探討該可食用膜在草莓保鮮中的實際效果。結果表明，芝麻油脂體具有較好的氧化穩(wěn)定性，經(jīng)過優(yōu)化后，確定最佳的芝麻油脂體添加量為1.2%，在這個添加量下，可食用膜的水蒸氣透過性、溶解度和延伸率均得到顯著提升。油脂體膜在制備過程中會形成一層脂質疏水層，該疏水層顯著增強了可食用膜的阻濕性，有效改善了多糖基可食用膜的性質。此外，將添加1.2%芝麻油脂體制成可食用膜應用于草莓保鮮，能夠有效延長草莓的貨架期至少1 d，其主要歸因于油脂體處理后可以減少草莓中水分、可溶性固形物和可滴定酸的損失，從而減緩草莓外觀品質的劣化，抑制草莓的腐爛和變質。本研究為多糖基可食用膜的進一步應用提供了新思路，拓展了其在食品保鮮中的應用。