生物防腐保鲜膜在水果保鲜中的应用研究

侯丽君，刘英梅，张金华，张秀华，刘 飞**

（1. 山东商业职业技术学院 国家农产品现代物流工程技术研究中心，山东 济南 250103；2. 山东省药学科学院 山东省生物药物重点实验室 山东省多糖类药物工程实验室 多糖类药物发酵与精制国家地方联合工程实验室，山东 济南 250101；3. 山东福瑞达医药集团有限公司，山东 济南 250101）

由于水果生产的季节性和地域性限制，尤其 期间极易发生腐烂。由于经过保鲜贮藏的水果比例是热带水果如荔枝、龙眼、菠萝等，在运输或贮存 非常小，水果保鲜技术不成熟，致使果品每年因腐烂损耗率约20 %～30 %，损失高达上百亿元[1]。水果腐烂主要受3个因素影响，即果品品质、运输过程中的机械损伤及贮藏期间采后病害侵染[2]，其中，采后病害是导致水果腐烂最主要的原因[3]。据统计，发达国家中由于采后病害导致的水果腐烂占10 %～25 %，发展中国家则高达40 %～50 %。因此，开发安全有效的防腐保鲜技术延长或保持水果品质，已成为重要的食品研究课题[2]。

目前生鲜水果防腐保鲜方法主要有物理、化学和生物法3大类。化学保鲜剂对人体健康有一定程度的危害作用，甚至出现致癌致畸等毒性，减少化学防腐剂的用量和寻找化学防腐剂的替代品成为食品工业面临的重要问题之一。

生物防腐保鲜剂是指从动物、植物、微生物中提取的或利用生物工程技术改造发酵而获得绿色、天然、安全的防腐保鲜剂[4]。纳他霉素是一种广谱、高效的真菌抑制剂，能较好地抑制霉菌、酵母菌生长，不但起到防腐作用，还能减少真菌毒素对人体的危害，目前已应用在乳制品、肉类、水果和饮料等食品工业中[5-6]。普鲁兰多糖是一种由微生物发酵生产的微生物多糖，易溶于水，质量稳定，安全无毒，可食用，低热值，可塑性、成膜性好，薄膜隔气性佳；用于包装具有保色、保香、保水、抗氧化等功效[7]。

本研究利用纳他霉素的强效抑菌活性及普鲁兰多糖的成膜特性，将其配制成适当浓度的溶液，通过浸泡、喷淋等方式应用于生鲜水果中，在水果表面形成一层防腐保鲜膜，达到防腐保鲜的效果。

1 仪器与材料

1.1 仪器

超净工作台（HDL apparatus）；冰箱（新飞BCD-239VC）；电子天平；HPS-250生化培养箱（HDL apparatus）；JYL-C020E料理机（九阳）。

1.2 材料

草莓、荔枝、冬枣购于济南市高新银座超市，冷藏冰盒中带回。纳他霉素（以干基计，含量为95 %，山东福瑞达生物科技）；普鲁兰多糖（黏度为140 cP，山东福瑞达生物科技）。

2 方法与结果

2.1 样品处理方法

挑选无机械损伤、无腐烂、无裂口、成熟度和果型大小基本一致的果实，随机分组。将挑选出来的水果仔细清洗后沥干水分，分别在不同浓度的复配保鲜液中浸泡2 min，取出后沥干水分。放室温或4 ℃冰箱保存，定期取出进行指标测定，直至样品不适合食用。

2.2 保存过程中的指标测定

2.2.1 感官评价 以果实的水分、色泽、气味、组织状态作为感官评分标准，对每组水果打分，每项10分，共计40分。

2.2.2 失重率 果实的失重率=（贮前果实的重量-不同贮藏期果实重量）/贮前果实的重量×100 %[8]

2.2.3 维生素C含量测定 采用 2,6-二氯酚靛酚法测定[9]。

2.2.4 水果保鲜过程中纳他霉素最小剂量筛选 将冬枣贮藏期致病菌链格孢菌和浆胞病菌使用接种环分别接种于培养基表面，分别将0.01 %，0.015 %，0.02 %，0.025 %，0.05 %，0.1 %，0.5 %纳他霉素溶液50 μl滴于霉菌接种点，用0.5 %盐酸作对照，结果表明，0.025 %纳他霉素作为最小剂量，可很好地抑制链格孢菌和浆胞病菌生长，结果见图1。

图1 纳他霉素对冬枣链格孢菌和浆胞病菌抑制实验结果

2.2.5 水果保鲜过程中普鲁兰多糖最小剂量筛选 分别将草莓、荔枝、冬枣浸泡于0.1 %，0.5 %，1 %，1.5 %，2 %，2.5 %，3 %，5 %普鲁兰多糖溶液中2 min，沥干水分，室温保鲜膜放置，每隔2天测定失重率。结果表明：1.5 %普鲁兰多糖浸泡的草莓和冬枣在第5天的失重率与对照组相比，降低5 %～7 %，保水效果与大于1.5 %普鲁兰多糖接近，好于其他含量，所以将1.5 %作为草莓和冬枣保水保鲜的最小剂量。3 %普鲁兰多糖浸泡的荔枝在第11天的失重率与对照组相比降低约4 %，保水效果与5 %普鲁兰多糖的保水效果接近，好于其他含量，所以将3 %普鲁兰多糖作为荔枝保水保鲜的最小剂量。

2.3 草莓生物复合保鲜膜的筛选

按照筛选出的普鲁兰多糖1.5 %有效剂量与0.025 %，0.05 %，0.1 %，0.5 %纳他霉素复配，以蒸馏水作为空白对照，得到生物复合防腐膜配方，见表1。

表1 草莓生物复合防腐保鲜膜配方表

将表1中不同防腐剂配方浸泡过的的草莓保鲜膜包裹后置于4 ℃冰箱保存，每隔2天进行感官评定和测定维生素C含量。结果表明，经配方3，4，5处理的草莓在4 ℃最长保存时间为10 d，比对照组多4～6 d，考虑的成本问题，定配方3为最优配方。具体结果见表2、图2。

表2 不同保鲜剂配方处理的草莓的感官评定得分

图2 不同保鲜剂处理的草莓在4 ℃条件下维生素含量变化

2.4 冬枣生物复合保鲜膜的筛选

根据纳他霉素最小剂量筛选，将0.025 %，0.05 %纳他霉素分别与1.5 %普鲁兰多糖复配，以蒸馏水作为对照，得到生物复合防腐剂配方表，见表3。将表3中不同防腐剂配方浸泡过的冬枣保鲜膜包裹后置于室温保存，每隔3天进行感官评定和测定维生素C含量。结果表明，经配方2，3处理的草莓在室温下最长保存时间为12 d，比对照组多6～7 d，考虑成本问题，定配方2为最优配方。具体结果见表4、图3。

表3 冬枣生物复合防腐保鲜剂配方表

表4 不同保鲜剂配方处理的冬枣的感官评定得分

图3 不同保鲜膜处理的冬枣在室温条件下维生素C含量变化

2.5 荔枝生物复合保鲜膜的筛选

按照筛选出的3 %普鲁兰多糖的有效剂量与0.025 %，0.05 %，0.1 %，0.5 %纳他霉素复配，以蒸馏水作为空白对照，得到生物复合防腐剂配方，见表5。

表5 荔枝生物复合防腐保鲜剂配方表

将表5中不同防腐剂配方浸泡过的的荔枝保鲜膜包裹后置于室温保存，每隔3天进行感官评定和测定维生素C含量。结果表明，经配方4，5处理的荔枝在室温下最长保存时间为15 d，比对照组多10 d，考虑成本问题，定配方4为最优配方。具体结果见表6、图4。

表6 不同保鲜膜配方处理的草莓的感官评定得分

图4 不同保鲜剂处理的荔枝在室温条件下维生素C含量变化

3 讨论

不同种类的水果类型和特点千差万别，没有适用于所有水果的万能防腐保鲜剂，因此必须根据不同水果的特点有针对性的开发相应防腐剂。本文为草莓、荔枝和冬枣这三类水果提供了最优的、专一性的生物复合防腐剂配方，防腐保鲜效果显著。其中草莓防腐剂配方可用于类似桑葚类等质软水果，冬枣防腐剂配方可用于苹果等质硬水果，荔枝防腐剂配方可以用于类似龙眼等果壳类水果。本研究为市售新鲜水果提供了3种专一、有效的防腐保鲜剂配方。