于晴晴 丁永剛 宮博 柳鑫

摘要：將桃膠溶液經(jīng)121 ℃高溫處理20 min后制備1%、2%、5%、10%的桃膠涂膜溶液，采用浸蘸法在草莓表面形成均勻可食性薄膜，通過感官評(píng)價(jià)和理化指標(biāo)（硬度、失重率、pH、可滴定酸含量、維生素C和可溶性固形物含量）測定來分析桃膠液膜對(duì)草莓保鮮效果的影響。結(jié)果表明，高溫處理后的桃膠溶液均一性和黏性提升，1%～5%桃膠溶液質(zhì)量濃度成膜性能較好。其中5%濃度下的桃膠可食性膜保鮮效果最好，可延緩草莓的色澤變化，降低鮮果質(zhì)量損失，減少pH以及可滴定酸變化以及維生素C和可溶性固形物含量損失，且保鮮效果優(yōu)于PE材質(zhì)保鮮膜。桃膠經(jīng)熱處理可用于制備可食性保鮮涂膜，在果蔬保鮮領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：桃膠；熱處理；可食性涂膜；草莓；保鮮效果

中圖分類號(hào)：TS255.3? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2024）01-0142-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.01.026 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

The effect of peach gum edible coatings on the preservation of strawberry

YU Qing-qing1， DING Yong-gang1， GONG Bo1， LIU Xin1，2

（1. School of Food Science and Engineering， Wuhan Polytechnic University， Wuhan? 430023， China； 2. Hubei Provincial Key Laboratory of Agricultural Products Processing and Transformation， Wuhan? 430023， China）

Abstract： The peach gum solution was treated at 121 ℃ for 20 min to prepare 1%， 2%， 5% and 10% peach gum film solutions. The dipping method was used to form a uniform edible film on the surface of strawberries. The effect of peach gum film on preservation of the strawberry was analyzed by sensory evaluation and physicochemical indexes （hardness， weight loss rate， pH， titratable acid content， vitamin C and soluble solid content）. The results showed that the homogeneity and viscosity of peach gum solution after high temperature treatment were improved， and the 1%～5% peach gum solutions had good film-forming performance. The edible peach gum film at 5% concentration had the best preservation effect， which could delay the color change of strawberries， reduce the loss of fresh fruit quality， and decrease the change of pH and titratable acid as well as the loss of vitamin C and soluble solid content， and the preservation effect was better than that of PE plastic wrap. Peach gum could be used to prepare edible preservation film after heat treatment， which had potential application value in the field of fruit and vegetable preservation.

Key words： peach gum；heat treatment；edible coating；strawberry；preservation effect

收稿日期：2022-08-29

基金項(xiàng)目： 農(nóng)產(chǎn)品加工與轉(zhuǎn)化湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題（2019HBSQGDKFB04）

作者簡介：于晴晴（1993-），女，河南周口人，碩士，主要從事食品營養(yǎng)與安全研究，（電話）18790935536（電子信箱）yuqing1004@126.com；

通信作者，柳 鑫（1987-），男，湖北武漢人，副教授，博士，主要從事食品營養(yǎng)與安全研究，（電話）18141922016（電子信箱）liuxinhook@whpu.edu.cn。

桃膠是桃樹、杏樹等薔薇科植物樹皮分泌出的一種膠狀物質(zhì)，主要成分為植物多糖［1］，具有可食用性［2］。桃樹在中國的種植面積非常廣泛，如湖北、安徽、浙江、河南、山東、河北等地區(qū)都有栽培，使得桃膠成為一種非常豐富的資源［3，4］。然而，在中國大量的桃膠并沒有得到充分利用而成為廢棄物，由此給生態(tài)和經(jīng)濟(jì)均帶來巨大挑戰(zhàn)［5］。因此，桃膠資源的開發(fā)利用極具重要意義。近年來研究發(fā)現(xiàn)，桃膠中多糖成分具有抗氧化和抗菌活性［6-8］。根據(jù)桃膠這一特性，Yao等［9］從桃膠中提取多糖應(yīng)用于南美白蝦的冷藏保鮮，結(jié)果顯示桃膠多糖溶液處理可有效地延緩白蝦中細(xì)菌生長和pH變化，減少總揮發(fā)性鹽基氮生成，使得白蝦的儲(chǔ)存時(shí)間得到延長。Li等［10］也將提取的桃膠多糖成功制備可食性保鮮膜并應(yīng)用于圣女果的保鮮中，結(jié)果表明，利用可食性膜是一種很有前途的延長圣女果保質(zhì)期的方法，有效地保持了圣女果硬度，抑制了呼吸速率，延緩了總酸度、抗壞血酸和糖含量的變化。Zhang等［11］研究了桃膠處理對(duì)冷藏過程中黃桃果實(shí)貯藏性能和轉(zhuǎn)錄組的影響，轉(zhuǎn)錄組分析顯示，桃膠處理可抑制與果實(shí)軟化和細(xì)胞壁降解相關(guān)的許多基因的表達(dá)，證明了桃膠可食性膜在一定程度上阻止了果實(shí)失重，為進(jìn)一步研究果實(shí)成熟和衰老的調(diào)控機(jī)制提供了有價(jià)值的信息。由此可見，桃膠在水產(chǎn)品和果蔬保鮮領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用前景。

草莓營養(yǎng)價(jià)值豐富，是一種廣受歡迎的水果。但草莓成熟后果皮脆弱，易受機(jī)械損傷和微生物侵染，在貯藏和運(yùn)輸中極易腐爛變質(zhì)。因此延長草莓果實(shí)貨架期，提高其商品價(jià)值，一直是草莓保鮮領(lǐng)域研究熱點(diǎn)［12］。目前，針對(duì)草莓保鮮研究的方法多種多樣，如低溫貯藏、氣調(diào)貯藏、化學(xué)保鮮、輻照低溫貯藏、可食性膜保鮮等，其中可食性生物膜處理是一種相對(duì)經(jīng)濟(jì)、安全、有效的方法［13，14］。生物膜材料通常來自植物，可以是多糖、蛋白質(zhì)、脂類，亦或是多種成分的復(fù)合材料［15］?？墒承陨锬ね哂邪霛B透屏障，可降低溶質(zhì)遷移、氣體交換、水分蒸發(fā)、呼吸和氧化反應(yīng)速率，在一定程度上能夠抑制水果采摘后的生理活動(dòng)以達(dá)到延長貨架期的目的［16，17］。桃膠及其提取物（如桃膠多糖）應(yīng)用于果蔬保鮮領(lǐng)域的研究非常有限，前述南美白蝦和圣女果的品質(zhì)保鮮研究，均采用的是桃膠多糖，制備過程相對(duì)較為繁瑣，在一定程度上增大了實(shí)用成本。由于桃膠溶液本身具有黏性，經(jīng)過理化方法處理即可在果蔬表面形成可食性被膜［18］。本研究擬探討原桃膠溶液在高溫滅菌處理后制備可食性膜對(duì)草莓保鮮效果的影響，以期為桃膠價(jià)值的開發(fā)和草莓保鮮提供有益借鑒，為進(jìn)一步研究桃膠在果蔬保鮮中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原桃膠（湖北鈺嶠農(nóng)業(yè)科技有限公司）；新鮮草莓（武漢市常青花園武商量販超市）；甘油、氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、酚酞指示劑、草酸等均為分析純（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；維生素C標(biāo)準(zhǔn)品（色譜純，上海源葉生物科技有限公司）；試驗(yàn)中所用0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液、100 μg/mL維生素C標(biāo)準(zhǔn)溶液、1%草酸溶液，均現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.2 儀器與設(shè)備

DF-101S型恒溫?cái)嚢杷″仯ㄌ旖蚴杏枞A儀器科技有限公司）；LS-35HJ型立式壓力蒸汽滅菌器（江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司）；DHP-9012型電熱恒溫培養(yǎng)箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；60L70型高速均質(zhì)機(jī)（天津泰斯特有限公司）；Enspire384型多功能酶標(biāo)儀（美國PerkinElmer公司）；TA.XT plus質(zhì)構(gòu)儀（英國Stable Micro Systems公司）；WYA12W型阿貝折射儀（上海儀電物光有限公司）；Sterter 3100型pH計(jì)（美國奧豪斯公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 桃膠可食性膜溶液制備 原桃膠去雜、清洗、晾干后高速粉碎機(jī)粉碎，過80目篩。分別準(zhǔn)確稱取1、2、5、10 g制備的桃膠細(xì)粉置于500 mL錐形瓶中，加入去離子水制得濃度為1%、2%、5%、10%的桃膠溶液，分別將溶液置于90 ℃水浴條件下磁力攪拌器攪拌，直至桃膠細(xì)粉完全溶解。同時(shí)為提高桃膠可食性膜黏著性，參考文獻(xiàn)［19］通過添加2滴甘油方法進(jìn)行混勻處理。所得桃膠可食性膜溶液置于高壓滅菌鍋中，121 ℃條件下處理20 min，觀察處理前后桃膠溶液黏度變化。

1.3.2 草莓可食性膜處理 把成熟度、大小、顏色相近、無機(jī)械損傷的新鮮草莓，清洗干凈，吸水紙除去表面水分。將草莓在“1.3.1”制備的不同桃膠溶液（1%、2%、5%、10%）中浸泡1 min左右，取出瀝去表面多余的桃膠溶液，此時(shí)草莓表面可均勻地包裹一層桃膠膜，并置于干凈的托盤中。在浸漬過程中，草莓被莖托住，以避免任何操作傷害。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)10%的桃膠溶液在浸蘸的過程中成膜較厚，成膜不均勻，對(duì)草莓的包裹性能差，進(jìn)一步試驗(yàn)研究不再選用。

1.3.3 草莓保鮮效果評(píng)價(jià) 取40顆新鮮草莓平均分為5組，分為試驗(yàn)組（1%、2%、5%桃膠溶液處理組）和對(duì)照組（不經(jīng)桃膠溶液處理草莓）以及采用PE保鮮膜覆蓋的對(duì)照組，按照“1.3.2”方法進(jìn)行包膜處理。將不同處理方式的草莓置于干凈托盤中，在20 ℃的恒溫條件下貯藏，進(jìn)行感官品質(zhì)評(píng)價(jià)。另取同等量草莓經(jīng)相同處理后從硬度、失重率、可滴定酸含量、維生素C含量以及可溶性固形物含量這幾個(gè)指標(biāo)來分析桃膠可食性膜對(duì)草莓保鮮效果的影響［20］。

1）感官評(píng)定。選擇10名感官評(píng)價(jià)者在草莓購買的當(dāng)天至第5天，感官評(píng)定者需從色澤、氣味、外形3個(gè)方面對(duì)草莓進(jìn)行分值評(píng)估，取各組草莓平均分作為評(píng)定結(jié)果。具體感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

2）硬度測定。另取新鮮草莓進(jìn)行理化指標(biāo)測定試驗(yàn)，按照“1.3.2”方法處理和“1.3.3”分組，獲得5組草莓樣品。參照Wani等［21］的方法，采用TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀對(duì)不同處理組草莓硬度進(jìn)行測定。測定參數(shù)如下：P5探頭，測前速率2 mm/s、測中速率1 mm/s、測后速率2 mm/s，觸發(fā)力5 g，下壓深度10 mm。

3）質(zhì)量損失的測定。失重率也是草莓品質(zhì)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，記錄草莓質(zhì)量、覆膜后的質(zhì)量、空盤質(zhì)量以及總質(zhì)量，每隔24 h測定存放后質(zhì)量，共記錄? 5 d質(zhì)量。失重率計(jì)算公式為：

失重率=（草莓初始質(zhì)量-草莓儲(chǔ)存后質(zhì)量）/草莓初始質(zhì)量×100% ? （1）

4）pH測定。參考GB/T 10468—1989《水果和蔬菜產(chǎn)品pH值的測定方法》規(guī)定的方法對(duì)待測草莓樣品進(jìn)行pH測定。

5）可滴定酸含量測定。參考ISO 750—1998《Fruit and vegetable products：Determination of titratable acidity》進(jìn)行待測草莓樣品中可滴定酸含量測定。取5 g樣品勻漿，80 ℃水浴浸提30 min，冷卻后定容到50 mL。吸取20 mL濾液置于250 mL錐形瓶，滴加酚酞指示劑，使用0.1 mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。根據(jù)消耗的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，計(jì)算可滴定酸含量。平行滴定3次，取平均值，同時(shí)進(jìn)行空白滴定。

6）維生素C含量的測定。根據(jù)葉群麗［22］的分光光度計(jì)法測定待測草莓樣品中維生素C含量，并稍作改進(jìn)。具體為：配制5、15、25、35、45、55 μg/mL系列濃度的維生素C標(biāo)準(zhǔn)曲線工作溶液。采用酶標(biāo)條加入200 μL待測溶液在酶標(biāo)儀于243 nm波長下測定吸光度，根據(jù)濃度和吸光度的線性關(guān)系得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。待測草莓樣品勻漿后過濾，濾液移至? ? 1 000 mL容量瓶并使用1%草酸溶液定容。移取200 μL樣品液于酶標(biāo)條中，在243 nm波長下測定其吸光度。樣品中維生素C含量計(jì)算公式為：

維生素C含量（mg/100 g）=（c×V×100）/（m×1 000） （2）

式中，c為樣品中維生素C的濃度，由標(biāo)準(zhǔn)方程求得；V為樣品定容后的體積；m為稱取的待測草莓的質(zhì)量。

7）可溶性固形物含量的測定。參照NY/T 2637—2014 《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定 折射儀法》對(duì)不同處理組待測草莓樣品中可溶性固形物含量進(jìn)行測定。取草莓樣品按照“1.3.2”方式處理和“1.3.3”分組，取勻漿草莓紗布過濾后取濾液加熱至20 ℃，用折射儀測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度的桃膠溶液制備涂膜效果

121 ℃處理20 min試驗(yàn)條件下桃膠溶液冷卻后發(fā)現(xiàn)桃膠溶液均一性較好，并且黏度提升。1%、2%、5%的桃膠溶液在121 ℃條件下處理20 min，成膜均勻，對(duì)草莓的包裹性能較好。當(dāng)桃膠溶液濃度為10%時(shí)，桃膠膜溶液濃度過大導(dǎo)致成膜均一性降低，對(duì)草莓的包裹性能變差?？墒承阅と芤褐械渭?滴甘油增強(qiáng)溶液黏度的效果提升明顯，能使桃膠溶液更緊密均勻地在草莓表面成膜。研究發(fā)現(xiàn)，桃膠中的主要成分桃膠多糖具有抗氧化和抗微生物特性［23］，這也為桃膠可食性膜的保鮮、延緩果蔬腐爛速度等方面提供了科學(xué)依據(jù)［24］。試驗(yàn)選擇1%、2%、5%處理組進(jìn)行草莓保鮮效果評(píng)價(jià)。

2.2 桃膠可食性膜對(duì)草莓感官評(píng)定的影響

不同處理組的草莓5 d后保存效果如圖1所示，感官評(píng)價(jià)得分結(jié)果見圖2。隨著時(shí)間的延長，各組草莓的感官分值都呈下降趨勢，但3種濃度（1%、2%、5%）的桃膠溶液包膜組草莓的分值始終大于PE保鮮膜組和空白對(duì)照組。空白組草莓貯藏1 d后感官分值下降的幅度遠(yuǎn)大于其他試驗(yàn)組。不同濃度的桃膠溶液對(duì)草莓的感官評(píng)價(jià)影響程度存在差異，由圖2可知，草莓在貯藏1 d時(shí)，各組草莓的感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)相當(dāng)。草莓保鮮在2～5 d時(shí)，其感官評(píng)定呈現(xiàn)出5%桃膠組>2%桃膠組>1%桃膠組>PE保鮮膜組>空白組的趨勢狀態(tài)。所以草莓貯藏1～4 d 5%濃度的桃膠溶液展現(xiàn)出更好的保鮮效果，感官評(píng)分均高于其他組，而在貯藏5 d之后其得分與空白組及PE保鮮膜組相比差距不再明顯。由此可見，在一定時(shí)間范圍內(nèi)，桃膠可食性涂膜對(duì)延長草莓貨架期有積極影響，且優(yōu)于PE保鮮膜。

2.3 桃膠可食性膜對(duì)草莓硬度的影響

由圖3可知，不同處理組草莓在儲(chǔ)存5 d之后其硬度均有大幅度下降，桃膠膜組草莓的硬度則始終大于空白組和PE保鮮膜組。對(duì)于3組不同濃度桃膠溶液浸膜的草莓，5 d后桃膠溶液濃度越大，草莓硬度越大。草莓在貯藏過程中會(huì)變軟是由于皮層薄壁組織細(xì)胞壁間纖維素及半纖維素降解，進(jìn)而促進(jìn)了果膠的釋放［25，26］。桃膠組草莓硬度大于其他組，說明桃膠溶液對(duì)上述過程有抑制作用。

2.4 桃膠可食性膜對(duì)草莓質(zhì)量損失的影響

由圖4可知，各組草莓在經(jīng)過5 d的儲(chǔ)存后質(zhì)量均有所下降，這部分損失的質(zhì)量主要為水分［27］。在儲(chǔ)存前期（草莓儲(chǔ)存1 d），桃膠膜組樣品的質(zhì)量損失明顯大于空白組和PE保鮮膜組，這是因?yàn)閮?chǔ)存前期，草莓表面覆有桃膠溶液，溶液中水分蒸發(fā)造成了這種情況；在儲(chǔ)存中期（草莓儲(chǔ)存的2～3 d），桃膠膜組草莓每日質(zhì)量損失趨勢放緩，與空白組和PE保鮮膜組差距較小，且小于兩對(duì)照組；在儲(chǔ)存后期（4～5 d），桃膠膜組草莓日質(zhì)量損失趨勢加快，但仍然小于空白組和PE保鮮膜組。從總體上看，桃膠組（1%、2%、5%）儲(chǔ)存5 d后失重率分別為1.87%、1.87%、1.75%，均小于空白組的2.26%和PE保鮮膜組的2.14%，并且隨著桃膠溶液濃度的遞增，失重率呈減小的趨勢。

2.5 桃膠可食性膜對(duì)草莓pH的影響

草莓在儲(chǔ)存過程中pH會(huì)隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長而增加。在草莓儲(chǔ)存前初始pH為3.7，其儲(chǔ)存5 d后的pH如圖5所示。各試驗(yàn)組的pH都隨著時(shí)間的延長呈增長趨勢，不同桃膠溶液浸膜組的草莓pH均小于空白對(duì)照和PE保鮮膜組，且隨著桃膠溶液濃度的增加，pH增大的幅度變小。

2.6 桃膠可食性膜對(duì)草莓可滴定酸含量的影響

可滴定酸度是果蔬品質(zhì)的重要構(gòu)成性狀之一，是影響果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的重要因素。不同處理組草莓可滴定酸含量變化如圖6所示。貯藏5 d后各處理組中有機(jī)酸含量均大幅度減少，PE保鮮膜組草莓中可滴定酸含量最少，桃膠膜組草莓中可滴定酸含量均大于另外2組，且可滴定酸含量與桃膠濃度呈正相關(guān)，說明桃膠可食性膜能夠抑制草莓中有機(jī)酸的消耗。

2.7 桃膠可食性膜對(duì)草莓維生素C含量的影響

根據(jù)5 d后各組草莓維生素C含量測定，通過其不同濃度和吸光度測定結(jié)果所得線性方程為y=0.054 8x+0.040 5（r2=0.999 3）。不同處理組草莓的維生素C含量如圖7所示?？梢钥闯霾葺? d后，維生素C含量有很大程度的流失，未經(jīng)包膜處理的草莓維生素C流失得最多，其含量由最開始的34.23 mg/100 g下降到7.35 mg/100 g；而經(jīng)過桃膠溶液浸蘸膜的3組草莓（1%、2%、5%）維生素C含量損失率分別為63.42%、61.72%、58.57%，明顯小于空白組和PE保鮮膜組的78.53%和72.16%，且隨著桃膠溶液濃度的增加，草莓中維生素C的流失呈減小趨勢，說明桃膠可食性膜對(duì)草莓中維生素C的流失速率有延緩作用。

2.8 桃膠可食性膜對(duì)草莓可溶性固形物含量的影響

通過折射儀法每日對(duì)試驗(yàn)樣品不同處理組待測草莓樣品中可溶性固形物含量進(jìn)行測定，初始樣品可溶性固形物含量為17.62%。由圖8可知，草莓中可溶性固形物含量隨儲(chǔ)存時(shí)間的延長大幅度降低。對(duì)比3組桃膠可食性膜的草莓可知，桃膠溶液濃度越高，草莓中可溶性固形物的損失率越低，這可能是因?yàn)橐欢舛确秶鷥?nèi)較高濃度的桃膠溶液具有更高的黏著性，而成膜包裹效果更佳。因此，桃膠可食性膜對(duì)草莓中可溶性固形物的下降具有一定的抑制作用。

3 結(jié)論與討論

本研究主要考察了經(jīng)高溫?zé)崽幚淼奶夷z溶液可食性膜對(duì)草莓保鮮效果的影響。結(jié)果顯示包被有桃膠可食性膜的草莓無論是感官品質(zhì)、質(zhì)量損失、維生素C含量還是可溶性固形物含量變化都明顯低于空白對(duì)照組和PE保鮮膜組。不同濃度的桃膠溶液對(duì)草莓的保鮮效果明顯，且5%桃膠溶液可食性膜保鮮效果最佳。本研究使用可食用的桃膠制成的浸膜來延長草莓的保質(zhì)期，可以保證成膜材料的安全性。桃膠溶液具有成膜性，通過浸蘸方式在草莓表面形成一層保護(hù)屏障，這在一定程度上可以降低草莓中水分蒸發(fā)量，減少草莓中的水分流失，進(jìn)而達(dá)到延緩果實(shí)重量損耗的目的。同時(shí)可食性膜增加了草莓外表皮厚度，在貯藏與運(yùn)輸過程中可以減少機(jī)械力擠壓造成的外皮破損。此外，包被的液膜在一定程度上能夠減少果實(shí)表面CO2和O2氣體交換，達(dá)到減緩草莓呼吸作用效果，從而減少草莓品質(zhì)的變化和有機(jī)酸消耗，減少數(shù)量損失，延長草莓貨架期。

盡管中國桃膠年產(chǎn)量逐漸遞增并逐漸形成供大于求的局面，但中國對(duì)桃膠價(jià)值的開發(fā)略顯不足。目前國內(nèi)外對(duì)桃膠制備可食性保鮮膜的研究鮮有報(bào)道，如何制得具有更強(qiáng)的阻濕能力和更長效的保鮮效果且具有適當(dāng)?shù)奈锢?機(jī)械性能以及獨(dú)特的感官和營養(yǎng)特性的可食用包裝膜，最終投入生產(chǎn)應(yīng)用是下一步亟待解決的問題?？傊?，桃膠可食性膜在果蔬、水產(chǎn)等食品貯藏保鮮中具有廣闊的應(yīng)用前景和市場價(jià)值。

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