天然保鮮劑在柑橘保鮮上的應用研究進展*

郭麗英 陳小樂 吉前華* 唐佳儀 周澤虹 莊曉婷 潘慧怡

1（肇慶學院果樹研究所，廣東肇慶 526061）

2（肇慶學院生命科學學院，廣東肇慶 526061）

柑橘果實營養豐富，口感優良，深受廣大消費者喜歡。我國柑橘以鮮果銷售為主，由于其成熟期相對集中，且采后極易發生侵染性病害，造成嚴重的經濟損失。目前，我國的柑橘采后貯藏多以化學殺菌劑保鮮為主，但大量使用化學殺菌劑會導致農藥殘留超標，造成環境污染，同時也嚴重威脅著人類的健康。近年來，隨著生活水平不斷提高，公眾在食品安全和環保方面的意識越來越強，減少化學保鮮劑的使用，研發綠色環保型保鮮技術已成為柑橘采后病害防控的主要研究方向。天然保鮮劑主要從動植物中提取，具有抑制微生物繁殖，提高果實相關抗性酶活性，延緩果蔬生理活性進程等作用，可延長柑橘果實貨架期，起到保鮮功效。不同動植物提取物具有不同的抑菌成分，其抑菌效果不同。天然提取物主要是通過影響病原菌的物質代謝、能量代謝和信息傳遞達到抑菌作用。本文綜述了柑橘天然保鮮劑在柑橘保鮮上的應用與研究，指出目前天然保鮮劑存在的問題，以期為柑橘采后保鮮劑的開發提供理論依據。

1 動物提取物保鮮劑

1.1 殼聚糖

動物提取物保鮮劑主要包括殼聚糖和蜂膠等，殼聚糖（Chitosan）是甲殼素（Chitin）脫乙?；D化而成的產物。殼聚糖能在果實表面形成一層薄膜，具有調節果蔬生理活性的作用，能抑制乙烯生長，延緩果實衰老，減緩呼吸作用及養分消耗，同時，還具有抗病及綠色環保等特性，能抑制病原菌的侵染，提高果實品質，延長果實壽命。劉燦明等應用殼聚糖溶液對柑進行了涂膜保鮮研究，發現質量濃度為2%的殼聚糖溶液能有效降低柑果實的腐爛率，6 個月貯藏期的腐爛率僅為4.5%；殼聚糖涂膜劑能有效降低柑的呼吸強度，減少水分蒸發，延緩果皮失水速度，能較好地保持果實品質。

單一殼聚糖涂膜存在溶解性較差、抗菌能力弱、脆性高成膜性差等缺點，為達到理想的保鮮效果，常將殼聚糖與其他物質復配使用。有研究表明，2.0%的殼聚糖與0.05%山梨酸鉀、0.3 g/kg 脫氫醋酸鈉和4.0%氯化鈣復配保鮮劑可延緩金桔果實中水分、還原糖、總酸、Vc 等含量的降低速度，減少果實體內與外界氣體的交換，起到鎖住果實水分的作用。殼聚糖與納米纖維素（NCC）復配，可降低柑橘的爛果率，保持較好的果實品質，但對果實的失重率影響不明顯。用羧甲基殼聚糖新型保鮮劑對蘇州柑橘進行保鮮試驗，發現涂膜后果實各項理化指標均優于對照組，且能有效降低果實腐爛率，起到柑橘保鮮作用。殼聚糖涂膜技術還可以結合物理方法，使柑橘保鮮效果更優。孫思明等應用物理方法（超聲波清洗）結合綠色涂膜技術（硫氰酸丙酯（AITC）-殼聚糖）方式，對柑橘果實進行青霉菌的抑菌效果及保鮮效果研究，結果表明，超聲波清洗對柑橘表面微生物具有一定的清除作用，且柑橘腐爛率與超聲波溫度成負相關；離體試驗發現，質量濃度為5%AITC 可完全抑制指狀青霉菌生長；體內試驗表明，質量濃度為0.5%的AITC 復合膜對柑橘的保鮮效果最好，可有效降低果實腐爛率、失重率等。

1.2 蜂膠

蜂膠是一種膠狀混合物，主要包含蜂蠟、蜂花粉、樹脂以及揮發油等成分，具有抗炎、抗菌、抗病毒等功效，且綠色環保，在水蜜桃、圣女果、葡萄、蘑菇、柑橘等多種果蔬保鮮中均有應用，是一種天然保鮮劑。有研究表明，蜂膠提取物對柑橘采后常見病害青霉菌有較強的抑菌作用，且穩定性較好。楊書珍等在柑橘抗病性研究中發現，質量濃度為0.1%的蜂膠提取物接種意大利青霉在0 h、24 h、48 h、72 h、96 h 分別表現出不同的抑菌效果，0 h時，對意大利青霉菌的抑制率為50.4%；48 h 時抑菌率最強，為67.2%；隨著處理時間的延長，抑菌率逐步降低，蜂膠提取物處理的果實總酚含量上升至平穩狀態，整個貯藏期高于對照組；蜂膠提取物可增強柑橘果實誘導抗病性密切相關酶（如PAL、POD、PPO 等）的活性，并可強化果實防御系統，延緩果實青霉菌的發病時間，從而起到保鮮作用。魏強華等優化了蜂膠涂膜劑配方，1 g 蜂膠、1 g 明膠濃度和0.2 g 蔗糖酯，復配成100 mL 的蜂膠提取液，可保持柑橘果實較好的感官品質和內在品質，能有效延長柑橘貨架期，達到果實保鮮的效果。

2 植物提取物保鮮劑

2.1 植物提取物對柑橘采后致病菌的抑制效果

不同植物提取物具有不同的抑菌效果，研究表明，植物精油（桂皮、丁香、牛至等精油）、中草藥（大黃水、連翹、獨活、川芎、五加皮、廣霍香水及高良姜等提取物）、其他植物提取物（大蒜）等天然提取物對柑橘致病菌均有抑菌效果。在臍橙保鮮研究中發現，丁香、牛至和桂皮精油對柑橘青霉菌有較好的抑制效果，質量濃度為0.1%時可完全抑制青霉菌菌絲的生長；3 種精油對意大利青霉菌的MIC（最低抑菌濃度）分別為0.05%、0.05%、0.0125%，對指狀青霉菌的MIC分別為0.1%、0.1%、0.0125%。有研究表明部分中草藥乙醇提取物對柑橘意大利青霉菌和指狀青霉菌具有一定抑制作用，15 mg/mL 丁香乙醇提取物對意大利青霉菌的抑菌率達90%，肉桂、木香、厚樸等乙醇提取物對意大利青霉菌的抑菌率達50%以上；大黃水、連翹、廣霍香水及高良姜乙醇提取液也被證實對意大利青霉菌有抑制作用；連翹、桉葉及廣霍香水提取液對指狀青霉有抑制作用。

同種中草藥對不同病原菌的抑制效果存在差異。川芎提取物對柑橘青霉菌、綠霉菌、酸腐菌的抑制率分別為100%、54.89%和77.08%；五加皮的抑菌率分別為97.19%、99.66%和70.24%；獨活提取物的抑菌率分別為84.97%、82.5%和94.38%；莪術提取物的抑菌率分別為100%、47.76% 和77.41%。對炭疽菌和綠霉菌抑菌方面的研究表明，離體培養致病菌3 d 時，藁本提取物（3.5 mg/mL）對綠霉病原菌和炭疽病菌有強烈的抑菌作用，抑菌率均達到90%以上；對柑桔綠霉病和炭疽病病原菌的有效中濃度分別為0.154 4 mg/mL和0.146 0 mg/mL。應用藥用博落回提取物和虎杖提取物，對柑橘進行保鮮效果研究，結果表明博落回提取物對柑橘果實綠霉菌抑菌率達88.0%，而虎杖提取物的抑菌率僅為37.3%；博落回提取物能降低柑橘果實的腐爛率，提高果實好果率，從而達到防腐保鮮的效果。

2.2 天然提取物對柑橘采后貯藏的保鮮效果

2.2.1 中草藥提取物

應用于柑橘保鮮研究的中草藥提取物種類較多，具有良好的防腐抑菌作用，對果蔬保鮮具有積極的作用。應用高良姜、丁香、大黃、大蒜和桂皮中草藥提取液進行復配，稀釋50倍的中草藥提取液能有效延緩沙糖橘病害的發生，減少水分的流失，保持較好的果實品質。應用中草藥艾葉、高良和白蘚皮提取液復配淀粉、殼聚糖、甘油等新型涂膜劑、單一套袋和化學保鮮+套袋方式對柑進行了保鮮試驗，結果表明，與化學保鮮方法相比，應用復合涂膜劑的果實品質更優，成本更低。黃連復合涂膜劑能明顯降低夏橙貯藏期間的爛果率，降低果實呼吸強度，保持較高的SOD 和CAT 活性，抑制MDA的積累，起到延緩果實衰老的作用，保持較好的果實品質。在5 ℃冷藏條件下，鳳仙透骨草提取液結合羧甲基纖維素復配涂膜劑能保持南豐蜜桔果實較高的SOD、POD、CHT、GUN 和PAL 酶活性；能延緩果實采后腐爛及水分損失，且不會對果實品質產生不良影響。應用肉桂乙醇提取物對“紐荷爾”贛南臍橙的低溫保鮮研究表明，在（6±1）℃低溫環境下，臍橙貯藏100 d 時，好果率達93.6%，比對照組高出3.6%；同時可有效延緩TSS、TA、Vc和總糖含量下降；降低相關抗氧化酶系活性，提高果實的抗病性，達到較好的保鮮效果。對新余蜜橘的保鮮技術研究表明，以丁香乙醇提取液為主，復配檸檬酸、丙酸鈣及羧甲基纖維素制成的可食性復合涂膜，可有效抑制病原菌侵入，降低果實腐爛率，保持良好的果實風味；在新余蜜橘貯藏后期仍可保持較高的酶活性，延緩果實衰老，延長果實貯藏期。

2.2.2 精油提取液

植物精油是一類植物次生代謝物質，具有揮發性，有較好的抗氧化活性和抗菌作用。有研究表明，經精油處理的果蔬，可有效降低腐爛率，從而延長果實的貨架期。15μL/L的肉桂精油可提高春甜橘果實好果率，降低果實失重率，并抑制果實呼吸強度及丙二醛含量的增加；在春甜橘貯藏后期可有效減緩相關內在品質（可滴定酸、總糖及VC）指標的下降，保持較好的果實品質。有研究發現，使用肉桂醛、檸檬醛、迷迭香精油及3 種精油復配殼聚糖溶液均對貢柑有保鮮作用，但單獨精油的抑菌效果低于復配溶液，且400μL/L“殼聚糖+肉桂醛”的組合保鮮效果最優。

2.2.3 其他植物提取物

師邱毅等應用0.05%的苦參堿對臍橙進行保鮮研究，結果表明，臍橙貯藏5 個月時，苦參堿可降低臍橙的呼吸強度，維持較高的總酸和Vc 含量，并同時降低臍橙的爛果率，臍橙的爛果率為10%～12%，而對照組為30%。葡萄籽提取物具有良好的體外抗氧化活性，質量濃度為0.8 mg/mL 時還原能力最強，能保持柑橘果實較好的品質。歐陽小艷將玉米醇溶蛋白膜涂于柑橘表面，可增加柑橘果皮的光澤感，保持良好的外觀品質，并阻擋果皮水分蒸發，從而降低失重率，起到柑橘保鮮作用；質量濃度范圍在0.4 g/L～1.5 g/L時對大腸桿菌的抑菌率均為100%；1.0 g/L～1.5 g/L 時對葡萄球菌的抑菌率均為100%；0.6 g/L～1.5 g/L 時對芽孢桿菌的抑菌率均為100%。添加迷迭香提取物的涂膜劑，可在柑橘果實表面形成一層薄膜，從而起到阻隔外界微生物、降低水分蒸發及抑菌的作用，具有一定保鮮功效。楊光優選出2 種大蒜保鮮劑配方：大蒜、30%乙醇溶液（2:1）、殼聚糖（2%）復配保鮮劑和大蒜、荔枝皮提取液（2:1）、殼聚糖（1.5%）復配保鮮劑，對柑橘具有一定保鮮作用。

3 果蠟

果蠟保鮮的原理是在果實表面形成一層薄膜，可以阻擋部分病菌的侵入，減少果實水分的流失，達到延長貨架期的目的。蔡智敏等以貢柑為試材，應用鄰苯基苯酚結合果蠟對果實進行涂膜保鮮研究，結果表明，涂膜劑能有效降低貢柑的腐爛率、失水率，能保持較好的果實品質和果實硬度，維持果實較高的SOD 和CAT 活性。張云貴等研究表明，果蠟能提高果實外觀品質，使果皮色澤鮮亮；減少果實水分的蒸發，降低失重率，但不能降低果實腐爛率。CCF 果蠟能降低柑橘果實呼吸強度、失重率，維持較高的總糖、總酸、Vc及果汁等含量，可延長果實保鮮期。有研究表明，果蠟雖然能增加果皮表面的光澤度，但同時蠟液也會導致果皮表面堵塞，果肉乙醇和乙醛含量增加，導致果肉異味的產生，影響果實品質。果蠟配合低溫貯藏，能減少果肉異味的產生，保持較好的果實品質，起到一定的貯藏效果］。程運江等發明的水果保鮮果蠟專利配方，能有效減少水分蒸發，降低異味物質積累，從而有效延長果實的貨架期，并有助于保護果皮的色澤。有研究表明，應用蘆薈凝膠蠟液對甜橙進行保鮮，可使甜橙果皮色澤鮮亮，保持果實較高的Vc含量，降低果實失重率，延長甜橙的貨架期。

4 結語

柑橘采后易受到機械損傷，導致青霉菌、綠霉菌等侵染性病害的發生，引起柑橘果實的腐爛，影響柑橘果實品質，不利于柑橘產業健康、可持續發展。為延長柑橘果實貨架期及適應長途運輸的需求，選用合適的保鮮劑是柑橘采后貯藏保鮮最重要的手段。目前，我國的果蔬保鮮劑主要是化學保鮮劑和天然保鮮劑，由于化學保鮮劑在安全性、耐藥性及環境污染等方面的問題越來越突出，用天然保鮮劑取代化學保鮮劑已成為行業發展的趨勢。天然保鮮劑是從動植物中提取有效成分制備的保鮮劑，不僅具有較高的安全性，還可以保持果實較好的感官和風味。但由于不同動植物提取物含有的抑菌成分不同，抑菌效果也存在差異，且單一的植物提取物存在抑菌范圍有限、保鮮效果欠佳等問題，需要與其他保鮮劑進行復配，才能起到更好的保鮮效果。因此，如何復配綠色環保、保鮮效果好的各類天然保鮮劑，是柑橘采后果實貯運保鮮的重點研究內容。