開比努爾·艾合買提，張銳利，劉華英

（塔里木大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，新疆阿拉爾 843300）

庫爾勒香梨是新疆特色水果之一，因其含有豐富的糖、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和維生素，對(duì)人體健康起著重要作用，深受消費(fèi)者喜愛[1]。庫爾勒香梨屬于呼吸躍變型果實(shí)，耐貯藏；但在貯藏過程中，果實(shí)容易出現(xiàn)起皺、腐爛、黑斑擴(kuò)展等現(xiàn)象，導(dǎo)致香梨的品質(zhì)急劇下降，嚴(yán)重影響庫爾勒香梨的商業(yè)價(jià)值[2]。目前，香梨采后貯藏保鮮方法有機(jī)械冷藏、氣調(diào)貯藏和涂膜保鮮，其中涂膜處理是將研制成的保鮮劑涂膜于香梨表面，形成選擇性通透的保護(hù)膜，使整個(gè)果實(shí)處于一種自發(fā)調(diào)節(jié)的微氣調(diào)環(huán)境，從而達(dá)到保鮮的目的[3]。

乳酸菌作為自然界中最常見的益生菌，被美國FDA 認(rèn)證為GRAS（Generally Recognized As Safe） 安全級(jí)生物制劑[4]。乳酸菌產(chǎn)生的有機(jī)酸、細(xì)菌素和過氧化氫等抑菌物質(zhì)，可通過抑制病原菌和腐敗菌的生長，延緩食品腐敗，延長食品保鮮期。張金磊等人[5]總結(jié)出乳酸菌發(fā)酵液可用于減少食品原始帶菌量，抑制食品中微生物生長，可在食品生產(chǎn)加工過程中作為化學(xué)物質(zhì)的替代品或與化學(xué)物質(zhì)相結(jié)合的方法使用，應(yīng)用于食品的貯藏保鮮，既能起到抑菌作用，又能保持食品品質(zhì)。

殼聚糖是一種天然高分子化合物，具有無毒、安全、易成膜、抗菌等特性，因具有良好的成膜性，是制造可食性包裝材料的原料，在果蔬的貯藏保鮮中已得到廣泛應(yīng)用[6]。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，相較于使用單一涂膜劑，復(fù)合涂膜劑效果更加顯著。例如，Guimar?es A 等人[7]指出將乳酸菌的活微生物細(xì)胞與可食用涂層和薄膜結(jié)合可影響一些物理特性，如屏障和機(jī)械。還可以將抗菌物質(zhì)與食品結(jié)合，以保持適當(dāng)?shù)募?xì)胞濃度，能夠表現(xiàn)出良好的抗菌效果。

因此，選用具有抑菌性的戊糖乳桿菌（Lactobacillus pentosus86） 的發(fā)酵液（CFS），采用殼聚糖復(fù)合處理庫爾勒香梨，檢測(cè)香梨腐爛率、失水率、可溶性固形物、硬度、可滴定酸和果皮葉綠素含量等品質(zhì)指標(biāo)，以期獲得有效保持庫爾勒香梨貯藏后期和貨架期品質(zhì)的新方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 原料

庫爾勒香梨，采自阿拉爾周邊果園，要求顏色均勻，表面光潔無損傷、無病蟲害。采后置于保鮮庫（4 ℃） 中，貯藏60 d 后，進(jìn)行保鮮處理，在常溫下貯藏，測(cè)定其相關(guān)指標(biāo)。

1.1.2 菌種

乳酸菌（Lactobacillus pentosus86），為課題組從新疆特色乳制品中分離出的一株具有抑真菌效用的戊糖乳桿菌。

1.1.3 試驗(yàn)試劑

MRS 肉湯，北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司提供；水溶性殼聚糖，北京博奧拓達(dá)科技有限公司提供；酚酞、2,6 - 二氯酚靛酚，青島捷世康生物科技有限公司提供；抗壞血酸，天津運(yùn)盛化學(xué)有限公司提供；草酸，天津市風(fēng)船化學(xué)試劑有限公司提供；氯化鋇、乙醇（95%），天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司提供。

1.1.4 儀器設(shè)備

LE203/O2 型電子天平梅特勒- 托利多儀器有限公司產(chǎn)品；TMS-PRO 型質(zhì)構(gòu)儀，北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司產(chǎn)品；HPX-9162MBE 型恒溫培養(yǎng)箱、TGL-20B 型高速臺(tái)式離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品；NK-55T 型數(shù)顯折光儀，河南綏凈環(huán)?？萍加邢薰井a(chǎn)品；J6 型紫外可見分光光度計(jì)，上海菁華科技儀器有限公司產(chǎn)品；PHS-3C 型精密pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司產(chǎn)品；SW-CJ-2FD 型超凈工作臺(tái)，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 被膜劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的選擇

采用殼聚糖作為被膜劑，分別配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3.0%的殼聚糖溶液，將香梨在殼聚糖溶液中浸泡1 min，撈出后，在陰涼處自然干燥，通過觀察其是否出現(xiàn)不掛壁、容易脫模、厚薄不均等情況，判斷殼聚糖在香梨表面的成膜效果，以確定適合用來涂膜香梨的殼聚糖成膜質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.2.2 乳酸菌發(fā)酵液（CFS） 的制備

將-20 ℃保存的菌株接種于MRS 液體培養(yǎng)基中，于37 ℃培養(yǎng)下活化12～24 h，傳代培養(yǎng)2 次后，以2.0%的接種量接種于MRS 液體培養(yǎng)基，置于37 ℃搖床（120 r/min，37 ℃） 培養(yǎng)48 h。將發(fā)酵液以轉(zhuǎn)速8 000 r/min 離心5 min，棄沉淀，上清液用0.45 μm 濾頭過濾除菌，得無細(xì)胞上清液（Cell free supernatants，CFS），4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3 復(fù)合劑的制備

將制備好的CFS 加入2%殼聚糖溶液中，使CFS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，20%，30%，設(shè)置不添加CFS 的2%殼聚糖溶液作為對(duì)照，攪拌均勻備用。

1.2.4 香梨的涂膜與貯藏

挑選成熟度中等、硬度、大小均一的香梨為試驗(yàn)材料，將香梨隨機(jī)分成4 組；對(duì)照組（CK） 為不添加CFS 的殼聚糖、10%CFS + 殼聚糖溶液、20%CFS+殼聚糖溶液和30%CFS+殼聚糖溶液。浸泡時(shí)間為1 min，撈出，于陰涼處自然晾干，常溫下貯藏，測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.2.5 品質(zhì)及生理指標(biāo)檢測(cè)方法

（1） 腐爛率的測(cè)定。

香梨果實(shí)出現(xiàn)組織凹陷、軟腐、生長灰霉菌時(shí)，即為腐爛果。

（2） 失水率的測(cè)定。采用稱重法測(cè)定不同處理組的失水率。

（3） 可溶性固形物含量的測(cè)定。使用數(shù)顯折光儀NK-55T 測(cè)定[8]。

（4） 硬度的測(cè)定。使用質(zhì)構(gòu)儀TMS-PRO，選擇參數(shù)為力量感應(yīng)量程為500 N，探頭P/50，形變百分量為20%，檢測(cè)速度為60 mm/min。

（5） 維C 含量的測(cè)定。采用2,6 - 二氯酚靛酚滴定法[8]測(cè)定香梨中維C 含量。

（6） 可滴定酸的測(cè)定。采用氫氧化鈉溶液滴定法[8]測(cè)定香梨中的可滴定酸含量。

（7） 果皮葉綠素含量測(cè)定。采用分光光度計(jì)法[8]測(cè)定香梨中的葉綠素含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 殼聚糖成膜質(zhì)量分?jǐn)?shù)的確定

因純CFS 涂膜處理出現(xiàn)不掛壁、成膜性差等現(xiàn)象，無法體現(xiàn)CFS 對(duì)香梨的保鮮作用，因此采用殼聚糖復(fù)合的方式探索CFS 對(duì)香梨貯藏品質(zhì)的影響。

選用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖處理，晾干成膜24 h后觀察；其中，1.0%和1.5%殼聚糖成膜過薄、成膜性差、薄厚不均勻；2.5%和3%殼聚糖溶液成膜厚度不夠均勻，流動(dòng)性差；而2.0%的殼聚糖涂膜其流動(dòng)性和成膜性均優(yōu)于其他質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖；因此應(yīng)選擇2%的殼聚糖為涂膜液。

2.2 復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨腐爛率的影響

腐爛病是香梨的主要病害，香梨腐爛最直接的發(fā)病原因是抗病能力減弱，自我修復(fù)能力下降，產(chǎn)生大量病原菌。

復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨貯藏期間腐爛率的影響見圖1。

圖1 復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨貯藏期間腐爛率的影響

由圖1 可知，貯藏第4 天時(shí)，所有組都沒有出現(xiàn)腐爛的情況；貯藏到第8 天，CK 組出現(xiàn)腐爛，而30%CFS 處理組腐爛率為0；貯藏至第20 天時(shí)，CK組腐爛率上升幅度較大，從18.75%上升至25%，而此時(shí)處理組均未達(dá)20%；貯藏第32 天時(shí)，相較于各處理組的腐爛率，CK 組的腐爛率高達(dá)44.4%，說明CFS 的添加處理能夠延緩香梨腐爛，CFS+殼聚糖處理能夠延長香梨貨架期。

2.3 復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨失水率的影響

失水率，也稱失重率。在香梨貯藏過程中，隨著貯藏時(shí)間的延長，香梨會(huì)不斷失水，造成果梗和果皮的皺縮，致使香梨質(zhì)量越來越輕，失水率呈上升趨勢(shì)。

復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨貯藏期間失水率的影響見圖2。

由圖2 可知，各組的失水率都呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，貯藏32 d 時(shí)CK 組的失水率達(dá)到5.11%，而10%CFS 處理組失水率為4.54%，20%CFS 處理組失水率為3.66%和30%CFS 處理組失水率為2.97%，結(jié)果均低于CK組，說明復(fù)合處理能有效的減少香梨水分的流失，能使香梨在常溫下較長時(shí)間保持新鮮狀態(tài)，延緩香梨衰老，從而有效保持香梨的營養(yǎng)價(jià)值和食用價(jià)值。

圖2 復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨貯藏期間失水率的影響

2.4 復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物是衡量果實(shí)優(yōu)良品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。

復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨貯藏期間可溶性固形物含量的影響見圖3。

圖3 復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨貯藏期間可溶性固形物含量的影響

由圖3 可知，所有組分都存在先上升后下降趨勢(shì)，上升的原因可能是由于涂膜層對(duì)香梨果皮的保護(hù)作用一定程度上抑制了香梨的呼吸作用，減少了可溶性固形物的消耗，同時(shí)在此過程中香梨的部分淀粉逐漸轉(zhuǎn)化為了可溶性糖，致使其形成上升趨勢(shì)；但從第10 天開始所有組都出現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，下降的原因是果實(shí)的呼吸作用消耗了可溶性固形物的含量。到35 d 時(shí)，CK 組可溶性固形物消耗量低至8.79%，而處理組在9.5%以上，其中30%CFS 處理組為10.15%，說明30%CFS +殼聚糖復(fù)合處理對(duì)香梨有良好的延緩可溶性固形物含量消耗的效果。

2.5 復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨硬度的影響

香梨采后隨著貯藏時(shí)間的延長，香梨的硬度也會(huì)逐漸下降。

復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨貯藏期間硬度的影響見圖4。

圖4 復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨貯藏期間硬度的影響

由圖4 可知，對(duì)照組和3 個(gè)處理組均呈下降趨勢(shì)。CK 組從第15 天開始下降趨勢(shì)明顯，前期CK 組處于平穩(wěn)下降原因可能是殼聚糖本身帶有的保鮮效果和涂膜層的高阻隔性，抑制了水分的散失；而處理組硬度下降的幅度一直處于平穩(wěn)下降狀態(tài)。到貯藏期35 d 時(shí)，CK 組的硬度降至10.28 N，30%CFS處理組的硬度降至16.87 N。說明濃度越高的CFS 結(jié)合殼聚糖處理香梨抑制軟化效果越明顯。

2.6 復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨維C 含量的影響

維C 是果蔬營養(yǎng)品質(zhì)和貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)，但隨著貯藏期的延長，果蔬的維C 也會(huì)隨之下降。

復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨貯藏期間維C 含量的影響見圖5。

圖5 復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨貯藏期間維C 含量的影響

由圖5 可知，4 個(gè)組的維C 含量都在不同程度的下降；在貯藏35 d 時(shí)，CK 組的維C含量已經(jīng)下降至2.99 mg/100 g，而3 個(gè)處理組的香梨的維C含量3.4 mg/100 g 以上，說明CFS +殼聚糖復(fù)合處理能影響香梨的呼吸強(qiáng)度，其中效果最佳的是30%CFS處理組3.99 mg/100 g。這表明，在一定貯藏期間，適宜濃度的CFS 復(fù)合處理能在一定程度上降低維C的消耗。

2.7 復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨可滴定酸的影響

可滴定酸是決定香梨風(fēng)味的指標(biāo)之一。

復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨貯藏期間可滴定酸含量的影響見圖6。

圖6 復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨貯藏期間可滴定酸含量的影響

由圖6 可知，在貯藏過程中，經(jīng)過不同處理的香梨的可滴定酸含量變化總體上呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。但相比CK 組，各處理組下降的速度較為緩慢。貯藏期到達(dá)35 d 時(shí)，CK 組的可滴定酸含量至0.1%，而30%CFS 處理組的可滴定酸含量為0.21%，是CK 組的2 倍，且30%CFS 處理組始終比其余2 個(gè)處理組高。綜上可知，30%CFS+殼聚糖復(fù)合處理效果更明顯，能更有效地延緩香梨可滴定酸含量的消耗，即保護(hù)香梨的風(fēng)味。

2.8 復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨果皮葉綠素的影響

葉綠素是綠色果蔬中最重要的色素之一，其含量也標(biāo)志著果蔬的成熟度和衰老程度。在貯藏期間，葉綠素的含量隨著時(shí)間的延長也會(huì)呈降低趨勢(shì)。

復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨貯藏期間葉綠素含量的影響見圖7。

圖7 復(fù)合涂膜處理對(duì)香梨貯藏期間葉綠素含量的影響

由圖7 可知，CK 組從第15 天后下降趨勢(shì)明顯，而處理組均處于平穩(wěn)下降趨勢(shì)。貯藏35 d 后，CK 組的果皮葉綠素含量降至0.078 mg/g，而各處理組葉綠素含量均在0.10 mg/g 以上，其中30%CFS 處理組葉綠素含量降至0.133 mg/g。綜上所述，CFS +殼聚糖復(fù)合處理能有益于抑制葉綠素含量降低，并且適宜的濃度能更有效保持葉綠素含量。

3 結(jié)論

常溫貯藏條件下，乳酸菌發(fā)酵液- 殼聚糖復(fù)合處理能有效縮短香梨品質(zhì)裂變的時(shí)間，降低腐爛率和失重率，能更好地保持住葉綠素和維C 含量，有效維持香梨的硬度、可滴定酸及可溶性固形物含量，延長其貯藏貨架期。試驗(yàn)表明，采用乳酸菌發(fā)酵液-殼聚糖復(fù)合處理庫爾勒香梨，在一定程度上解決了香梨采后品質(zhì)劣變快、易腐爛等問題，在果蔬保鮮方面有較好的應(yīng)用前景。