茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜對草莓的保鮮效果研究

李勇鋒

（上海博疆新材料科技有限公司，上海 201112）

草莓酸甜多汁，深受消費者的喜愛。但是，草莓的果皮極薄且不耐儲存，在流通中，常因各種損傷及微生物的侵襲遭到不同程度的損壞，降低其經濟價值[1]。資料表明，在我國草莓采后的損害十分嚴重，甚至高達30.0%～40.0%，草莓的保鮮問題成為了人們需要面對的重要問題[2]。

草莓是呼吸躍變型果實，采摘后的草莓很快就會進入呼吸躍變階段，出現明顯的呼吸高峰期，所以草莓果實內部的水分很快會流失，從而使草莓失去光澤，影響草莓的口感、外觀和風味[3]。此外，草莓生長中可能遭受到的損害，采摘及采后流通中的各種物理損傷，各種針對于草莓的病害，如爛果病、灰霉病、草莓炭疽病、白粉病等，都給草莓的保鮮增加了更多困難[4]。目前國內外草莓的保鮮方法主要有低溫冷藏[5]、保鮮劑[6]、高分子涂膜[7]、輻照和氣調包裝等[8]。

復合涂膜是近年來新興的一種水果貯藏保鮮技術，其操作簡單、便捷，制作和推廣價格低廉，對環境友好，因此，應用在食品保鮮上具有很高的經濟效益和廣闊的開發前景。

海藻酸鈉(SA)提取自海帶與藻類植物[9]，具有良好的成膜性、親水性及抑菌活性。多項研究均表明以海藻酸鈉為基材的可食性薄膜可以有效改善蔬果在貯藏期間的品質變化，延長水果的貯藏期。Tapia 等[10]、Olivas 等[11]分別用海藻酸鈉復合涂膜保鮮處理木瓜和蘋果；Kou 等[12]利用殼聚糖/納米二氧化硅/海藻酸鈉復合膜保鮮冬棗；胡曉亮等[13]用海藻酸鈉/溶菌酶復合涂膜液保鮮馬陸葡萄均證實了海藻酸鈉涂膜具有延長果蔬貨架期的效果。此外，海藻酸鈉還具有抑菌性，任玉峰等[14]用海藻酸鈉涂膜處理靈武長棗，其病原菌滋生數量減少，抑菌率總體上與海藻酸鈉的濃度正相關；Emamifar 等[15]也證明，草莓果實用1.5%海藻酸鈉(SA)涂膜處理后延緩其微生物繁殖腐敗更有效；Fayaz 等[16]用海藻酸鈉復合銀納米粒子制成薄膜，保鮮胡蘿卜和梨，證明制備的薄膜可延長胡蘿卜和梨的貨架期。郭希[17]等證明海藻酸鈉-巴西棕櫚蠟-甘油復合涂膜能改善鮮切蘋果貯藏品質并抑制菌落總數的上升。除了果蔬，海藻酸鈉還被用于肉類[18]、水產品[19]、蛋類[20]和其他食品[21]的保鮮。

茶多糖(TPS)提取自粗老茶葉，含有多種單糖與果膠、蛋白質等物質[22]。近年來關于從粗老茶葉里提取茶多糖工藝的研究已有展開，但在食品保鮮領域的研究尚比較缺乏。汲雪寧[23]以巨峰葡萄為研究對象，研究了茶多糖含量對茶多糖-海藻酸鈉復合膜保鮮效果的影響，證實適量的茶多糖能有效提高海藻酸鈉薄膜的抗氧化能力，更好地維持葡萄穗果的品質。由此推測茶多糖可與海藻酸鈉發揮協同作用。然而海藻酸鈉與茶多糖復配應用中，海藻酸鈉濃度的影響卻少見研究。

結合以上背景，本研究以章姬草莓為保鮮對象，用茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜對章姬草莓進行保鮮處理，貯藏14 天，比較各組的草莓在貯藏期間的鮮度指標的變化，評價海藻酸鈉濃度對茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜保鮮效果的影響，以期為草莓涂膜保鮮提供理論依據。

1 實驗

1.1 原料

1）章姬草莓，采摘于上海浦東新區的有機草莓園，在采摘之后立即運送至實驗室，置于溫度為(4±0.5)℃冰箱中預冷12h 備用。

2）茶多糖（TPS，食品級），浙江一諾生物科技有限公司。

3）海藻酸鈉(SA,CP)，國藥集團化學試劑有限公司。

4）氫氧化鈉(AR)、碳酸氫鈉(AR)、酚酞試劑(AR)、無水乙醇(AR)、二水合草酸(AR)、標準抗壞血酸(AR)，均購于國藥集團化學試劑有限公司。

5）2,6-二氯酚靛酚鈉鹽，購自上海伊卡生物技術有限公司。

6）一次性打孔水果包裝盒。材質為聚酯，尺寸（長×寬×高）為175 mm×135 mm×76 mm。

1.2 方法

1.2.1 茶多糖-海藻酸鈉復合保鮮涂膜液的制備

每組復合保鮮涂膜液配方如表1 所示。按照表1，分別稱取對應量的海藻酸鈉和茶多糖，溶于對應量的去離子水中，充分攪拌至完全溶解，形成均勻溶液，靜置脫泡，過夜待用。

表1 茶多糖-海藻酸鈉復合保鮮涂膜液的配方Tab.1 Formula of tea polysaccharide-sodium alginate compound preservative coating solution

1.2.2 草莓的保鮮處理

挑選外形相似、大小相近、成熟度一致、色澤接近、外表無腐爛或傷痕的草莓，按照預定方案隨機分為6個處理組：5 個保鮮處理組和空白對照組，分別對應復合涂膜保鮮劑編號為S0T2、S1T2、S2T2、S3T2、S4T2、CK 組。

將草莓放入20 mg/L 的二氧化氯水溶液中浸泡30 s 后取出，空白對照組的草莓直接風干后包裝。保鮮處理組的草莓分別浸入相應預先配制好的涂膜保鮮劑中，浸泡30 s，取出風干。風干后，將每個保鮮處理組的草莓分別進行隨機分裝，每盒質量為(300.0±5.0) g，每組樣品15 盒。采用一次性打孔水果包裝盒包裝草莓，貯藏于(4±0.5)℃冰箱中，每2天測定草莓的鮮度指標。

1.3 測定指標與方法

選取失重率、果肉硬度、色差、腐爛率、可溶性固形物含量、Vc 含量、可滴定酸含量等指標評定草莓的儲藏品質。測定方法如下：

1.3.1 失重率

貯藏期間草莓的失重率通過重量法[24]評定，每組草莓平行測定3 次取算術平均值。

失重率(%)=(mo-m1)×100% (1)

1.3.2 硬度

用果實硬度計(GY-4)測定草莓樣品的硬度，每盒草莓中隨機選取9 個草莓，每顆草莓在果實直徑最大處平均測定3 個點，每個保鮮處理組平行測定3 次，取算數平均值。

1.3.3 腐爛率

采用肉眼觀察的方法，按草莓果實腐爛面積大小將草莓劃分為4 級：0 級，無腐敗現象；1 級，腐爛面積小于草莓果實面積的10%；2 級，腐爛面積占草莓果實面積的10%～30%；3 級，腐爛面積大于草莓果實面積的30%[7]。

腐爛率=∑(腐爛級別×該級果實個數)/(最高腐爛級別×總果實數)×100% (2)

1.3.4 可溶性固形物含量

采用勻漿法[25]測定草莓中可溶性固形物的含量，每個保鮮處理組草莓平行測定3 次，取算術平均值。

1.3.5 可滴定酸含量

草莓的可滴定酸含量的測定參照GB/T 12456-2008《食品中總酸的測定》[26]。

1.3.6 Vc 含量

選擇2,6-二氯酚靛酚滴定法測定草莓中Vc 的含量。

1.3.7 丙二醛含量的測定

根據GB 5009.181-2016《食品安全國家標準食品中丙二醛的測定》[27]測定草莓的丙二醛含量。

1.4 數據分析

采用軟件Origin9.0 進行數據分析，并繪制圖表，使用SPSS Statistics 25 進行顯著性差異分析，P＜0.05 表示差異顯著。

2 結果與討論

2.1 茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜對草莓貯藏期間腐爛率的影響

圖1 所示是不同保鮮處理組和空白對照組草莓樣品的腐爛率隨貯藏時間的變化。由圖1 可以看出各組草莓樣品的腐爛率均隨貯藏時間延長呈現升高的趨勢，與空白對照組相比，經過保鮮處理的草莓表現出較好的保鮮效果，幾組樣品比較而言，S2T2 復合保鮮涂膜液處理的草莓的腐爛率的增長在6 組草莓樣品當中呈現最小的趨勢，表現出最好的保鮮效果。S1T2 組復合保鮮涂膜液的保鮮效果略差于S2T2 組，但也很大程度上降低了草莓的腐爛程度。

圖1 各組草莓樣品的腐爛率隨貯藏時間的變化Fig.1 Changes of decay index of strawberry samples with storage time

2.2 茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜對草莓貯藏期間失重率的影響

圖2 反映了5 個保鮮處理組和空白對照組的草莓樣品的失重率隨貯藏時間的變化情況。由圖2 可以明顯地看出，隨著貯藏時間延長，各組草莓樣品的失重率均呈現上升的趨勢。從第4 天起，各組草莓樣品的失重率表現出明顯的差異。S0T2、S1T2、S2T2、S3T2 組的草莓的失重率均低于空白對照組，涂膜保鮮處理在一定程度上抑制了草莓質量的損失，但是S4T2組的草莓的失重率卻高于CK 組和其他處理組，沒有對草莓起到保鮮效果，這可能是由于S4T2 組復合保鮮涂膜液中海藻酸鈉濃度過高導致的。綜合比較各組草莓樣品，S2T2 組復合保鮮涂膜液處理的草莓樣品表現出最好的保鮮效果。

圖2 草莓樣品失重率隨貯藏時間的變化Fig.2 Variation of weight loss rate of strawberry samples with storage time

2.3 茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜對草莓貯藏期間硬度的影響

圖3 是5 個保鮮處理組和空白對照組的草莓樣品在貯藏期間果實硬度的變化曲線，根據圖3 可以看出，在貯藏期間，各組草莓樣品的硬度整體呈現下降趨勢，其中S4T2 組復合保鮮涂膜液處理的草莓樣品的硬度表現出了最快的下降速度，空白對照組的草莓硬度下降速度次之，這可能是由于S4T2 組復合保鮮涂膜液中海藻酸鈉濃度過高，導致在草莓表面形成了一層比較致密的薄膜，影響了草莓的正常代謝而造成的?？傮w比較，經過S0T2、S1T2、S2T2、S3T2 復合保鮮涂膜液保鮮處理的草莓樣品的硬度下降速度低于空白對照組，其中S1T2、S2T2 組復合保鮮涂膜液處理的草莓的硬度下降最慢。也就是說，茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜可以在一定程度上減緩草莓硬度的損失，但是復合保鮮涂膜液中海藻酸鈉的濃度不宜過高。

圖3 草莓樣品果實硬度隨貯藏時間的變化Fig.3 Changes of fruit hardness of strawberry samples with storage time

圖4 草莓樣品的可溶性固型物含量隨貯藏時間的變化Fig.4 Changes of soluble solid content of strawberry samples with storage time

2.4 茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜對草莓可溶性固型物含量的影響

圖5 所示是5 個保鮮處理組和空白對照組的草莓樣品在貯藏期間可溶性固型物含量隨貯藏時間的變化情況。由圖5 可以看出，在貯藏期間，各組草莓樣品的可溶性固型物含量隨貯藏時間的延長均呈現出先上升后下降的趨勢。綜合比較各組草莓樣品，空白對照組草莓的可溶性固形物含量水平低于保鮮處理組的草莓，在5 個保鮮處理組中，S2T2 組復合保鮮涂膜液處理的草莓樣品能維持較高的可溶性固形物水平，S1T2組次之，說明茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜可以在一定程度上減緩草莓樣品的可溶性固形物在貯藏期間的消耗。

圖5 草莓樣品可滴定酸含量隨貯藏時間的變化Fig.5 Changes of titratable acid content of strawberry samples with storage time

2.5 茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜對草莓可滴定酸含量的影響

圖6 反映了在貯藏期間，5 個保鮮處理組和空白對照組的草莓樣品的可滴定酸含量隨貯藏時間的變化。從圖6 可以明顯看出，各組草莓樣品的可滴定酸含量均呈現了隨貯藏時間延長而下降的趨勢。綜合比較各組草莓樣品，其中經過S1T2、S2T2 組復合保鮮涂膜液處理的草莓樣品的可滴定酸含量的下降速度最慢，復合涂膜更好地抑制了草莓中可滴定酸含量的損失，對草莓能夠起到更好的保鮮效果。

圖6 草莓樣品Vc 含量隨貯藏時間的變化Fig.6 Changes of Vc content of strawberry samples with storage time

2.6 茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜對草莓Vc 含量的影響

圖6 所示為5 個保鮮處理組和空白對照組的草莓樣品的Vc 含量隨貯藏時間的變化情況。由圖6 可知，所有組別的草莓樣品的Vc 含量均隨貯藏時間延長呈現下降的趨勢，其中空白對照組的草莓Vc 含量下降最快，與保鮮處理組差異明顯。從第4 天開始，不同組別的草莓樣品的Vc 含量開始拉開差距。綜合對比所有組別草莓樣品，茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜能夠延緩草莓Vc 含量的降低，在5 個保鮮處理組中，S1T2、S2T2 組復合保鮮涂膜液的保鮮效果更好。

2.7 茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜對草莓丙二醛含量的影響

圖7 所示為5 個保鮮處理組和空白對照組的草莓樣品的丙二醛含量隨貯藏時間的變化情況。從圖7可以明顯看出所有組別的草莓樣品的丙二醛含量均隨貯藏時間延長呈現上升的趨勢。其中，經過S1T2、S2T2、S3T2 復合保鮮涂膜液處理的草莓丙二醛含量與其他三組存在明顯的差異。實驗結果表明，茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜可以在一定程度上抑制草莓樣品細胞膜脂的氧化反應，從而改善草莓樣品在貯藏期間的品質，但是海藻酸鈉的濃度不宜過高或過低，以2wt%的海藻酸鈉復配2wt%的茶多糖保鮮效果最佳。

圖7 草莓樣品丙二醛含量隨貯藏時間的變化Fig.7 Change of malondialdehyde content of strawberry samples with storage time

3 結語

采用茶多糖-海藻酸鈉復合保鮮涂膜液對其進行涂膜保鮮處理，并以未涂膜的章姬草莓作為空白對照，以貯藏過程中的腐爛率、失重率、果肉硬度、可溶性固形物含量、Vc 含量、可滴定酸含量、丙二醛含量等指標作為評價對象，考察茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜對章姬草莓的保鮮效果。結果表明，與空白對照組相比，茶多糖-海藻酸鈉復合涂膜對章姬草莓具有顯著的保鮮效果，能夠有效地降低草莓儲藏期間的腐爛程度，延緩草莓果實硬度、可溶性固形物、Vc 含量和可滴定酸含量的損失，抑制草莓樣品細胞膜脂的氧化反應，從而改善草莓樣品在貯藏期間的品質。但是復合保鮮涂膜液中海藻酸鈉的濃度不宜過低或過高，以2wt%的海藻酸鈉+ 2wt%的茶多糖復配復合保鮮涂膜液的保鮮效果最好，可作為水果涂膜保鮮的有利選擇。