丁振中 雷鹏 张超 曾哲灵 邓红兵

摘 要：殼寡糖作为一种新型生物保鲜剂，因其广谱抑菌性和无毒害等优点，近年来在食品保鲜行业表现出良好的应用前景。本研究以妃子笑荔枝为研究对象，分析了壳寡糖对常温贮藏荔枝的保鲜效果。结果表明，壳寡糖对荔枝果实的保鲜效果优于传统化学保鲜剂“施保克”。壳寡糖可以有效抑制荔枝果实的褐变和腐败，维持了荔枝的外观和品质，保证了商品率;延缓了荔枝果皮中花色素苷和果肉中维生素C、可滴定酸含量的下降，抑制了果皮中多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）活性的升高，具有良好的商业应用价值。

关键词：壳寡糖;生物保鲜剂;荔枝;常温贮藏

1 引言

随着经济社会的发展以及消费能力的提升，食品安全逐渐成为了消费者关注的焦点。食品在加工、运输、贮藏以及消费过程中很容易受到各种有害微生物的侵染，从而导致食品腐败变质、失去营养价值，人们食用了腐败食品还会引起中毒，严重时造成公共安全事件。食品保鲜剂是指将具有抑菌活性的物质喷洒或涂抹于食品表面，抑制食品表面有害微生物的生长与繁殖，从而起到保证食品质量、延长食品保藏期等作用。

荔枝作为一种常见亚热带水果，在我国南方得到了普遍种植，因其独特的口感风味与营养价值受到了广大消费者的喜爱。荔枝也是市面上较难保藏的的水果之一，荔枝果实结构特殊、代谢旺盛，同时荔枝的采摘和保存多发生于气温较高的夏季，极易被病原菌侵染。相关研究表明，荔枝果实褐变腐烂的最直接原因就是病原菌的侵染，这些采后病害包括霜疫病、炭疽病、酸腐病和白霉病等。据统计，荔枝每年因腐烂变质造成的损失约占总产量的20%以上。目前，常用荔枝保鲜技术主要有气调保鲜、低温保鲜、热处理保鲜、化学药剂保鲜和生物保鲜等。在追求食品安全与可持续发展的当下，天然食品保鲜剂在食品加工保藏过程中已经成为了必不可缺的添加剂。壳寡糖作为一种新型生物保鲜剂，因其广谱抑菌性和营养无毒害的优良特性已广泛应用于在食品保鲜中。

壳寡糖是一种新型生物防腐剂，其抑菌谱广、抑菌效果好且成本较低，相较于传统化学保鲜剂，壳寡糖的应用不会造成药物残留也不会影响食品的风味，具有良好的应用前景。本研究通过对荔枝果实外观和品质指标的变化情况分析，研究了壳寡糖对荔枝果实常温贮藏保鲜效果的影响，并与传统化学保鲜剂施保克对比，便于了解壳寡糖的保鲜效果，为壳寡糖保鲜剂的开发提供借鉴。

2 材料与方法

2.1 材料

妃子笑荔枝30 kg;

施保克：购自德国拜尔作物科学公司;

壳寡糖：由扬州日兴生物科技股份有限公司提供。

2.2 荔枝果实保鲜处理方法

采摘新鲜“妃子笑”荔枝果实，挑选熟度一致（八成熟）、大小均一、无机械损伤且无病虫害的果实进行试验。具体处理为：取10 kg果实用1‰壳寡糖溶液浸泡3 min（壳寡糖）;取10 kg果实用清水浸泡3 min，作为阴性参照（CK）;取10 kg果实用1‰施保克浸泡3 min作为阳性对照（施保克）。将各处理荔枝果实捞出晾干，随后装入铺有吸水纸的泡沫箱中，置于25 ℃～30 ℃、相对湿度为95%～98%的环境下贮藏。从处理当天开始每隔2 d取样观察并检测各项指标变化。

2.3 褐变指数的测定

荔枝果皮褐变指数参照刘伟的方法，将果皮褐变程度共分为6个等级，每个处理随机挑取20个果实。

褐变指数=∑（褐变级数×该级果数）/总果数

2.4失重率、商品率和腐烂率的测定

采用称重法测定荔枝果实的失重率。计算公式为：

观察荔枝果实的腐烂流汁情况，用腐烂果实占总果数的百分比表示腐烂率。计算公式为：

根据果实的外观情况，用褐变指数小于2级的试验果数占总果数的百分比表示商品率。计算公式为：

2.5 果皮花色苷含量的测定

参照张昭其等的方法，采用pH示差法测定荔枝果皮中花色素苷含量。

2.6 果肉维生素C和可滴定酸含量的测定

参照刘伟的方法，采用2， 6-二氯靛酚滴定法测定荔枝果肉维生素C（Vc）含量;

参照龙淑珍等的方法，采用NaOH滴定法测定荔枝果肉可滴定酸（TA）含量。

2.7 果皮相关酶活的测定

参照刘伟的方法测定荔枝果皮中多酚氧化酶（PPO）活性[7]，在测定条件下，以吸光值在398 nm下每分钟变化0.001所需酶量为一个酶活单位;

参照Jayachandran等的方法测定荔枝果皮中过氧化物酶（POD）活性[10]，在测定条件下，以吸光度在470 nm下每分钟变化0.01所需酶量为一个酶活单位。

3 结果与分析

3.1 壳寡糖处理对荔枝果实外观和品质的影响

由表1可知，常温贮藏8天后，CK组的荔枝果实已大量褐变和腐烂，经施保克处理的荔枝果实也出现不同程度的褐变和腐烂。而经壳寡糖处理的荔枝果实保存较为完好，失重率、褐变指数和腐烂率分别为5.2%、0.46和6.49%，均显著低于CK和施保克的处理。此外，经壳寡糖处理的荔枝果实也表现出最高的商品率（92.5%），显著高于另外两组处理。这些结果表明壳寡糖的保鲜效果显著优于施保克，有效延缓了荔枝果实的褐变和腐烂作用，维持了荔枝果实的外观和品质。

3.2 壳寡糖处理对荔枝果皮花色素苷含量的影响

荔枝果皮大量存在的红色色素主要由花色素苷控制，而荔枝果皮的褐变过程涉及到花色素苷的降解，通过对荔枝果皮中花色素苷含量变化的测定，我们可以了解荔枝果皮褐变与花色素苷含量的关系。图1是不同处理下妃子笑荔枝果皮中花色素苷含量的变化曲线，可见花色素苷含量在常温贮藏期间均呈现逐步下降的趋势，贮藏第8天时，CK组、施保克处理和壳寡糖处理的荔枝果皮中花色素苷含量相较于刚处理的样品分别下降了66.0%、55.2%和43.6%，并且经壳寡糖处理的荔枝果皮中花色素苷含量（0.185 mg/g FW）相较于另外两组处理仍维持在较高水平。同时由表1可知，花色素苷含量与褐变指数及腐烂率呈负相关。上述结果表明，壳寡糖有效缓解了荔枝果皮中花色素苷含量的下降。

3.3 壳寡糖处理对荔枝果肉维生素C和可滴定酸含量的影响

荔枝果实中维生素C和可滴定酸含量是影响果实营养和风味品质的重要因素，对荔枝的商品价值具有重要意义。由图2可知，不同处理的荔枝果肉中维生素C含量均呈现显著下降的趋势，其中CK组下降最快，处理第8天时，维生素C含量为0.271 mg/g FW，显著低于施保克处理（0.311 mg/g FW）和壳寡糖处理（0.343 mg/g FW）。此外，经壳寡糖处理的荔枝果肉中维生素C含量也显著高于施保克处理，对维生素C含量的降低有较强的缓解作用，分析其原因可能是壳寡糖能够降低荔枝果实的呼吸强度从而减少了维生素C的消耗。从图3可以看出，随着荔枝貯藏天数的增加，荔枝果实中可滴定酸含量均呈现下降的趋势。其中，CK组可滴定酸含量下降最快，并于处理第6天下降至最低（0.121%），随后又略有回升，这可能是由于贮藏后期荔枝果实的腐烂酸化所导致的。另外，施保克处理和壳寡糖处理的荔枝果实中可滴定酸含量下降速度明显低于CK组，并且壳寡糖对可滴定酸含量下降的抑制作用显著优于施保克。

上述结果表明，壳寡糖处理能够保持贮藏期荔枝果实的营养价值和风味口感。

3.4 壳寡糖处理对荔枝果皮PPO和POD活性的影响

图4为贮藏期荔枝果皮多酚氧化酶（PPO）活性变化曲线，由图可知，在常温贮藏过程中各处理的PPO活性均呈现先上升后下降的变化趋势，均于处理第4天达到最大值。观察发现，贮藏0～4天时，壳寡糖处理的荔枝果皮多酚氧化酶活性上升较为缓慢，处理第4天PPO活性为156.6 U/g FW，显著低于同期的CK（209.2 U/g FW）和施保克处理（194.8 U/g FW）。 4～8天时，各处理荔枝果皮PPO活性均开始下降，并且壳寡糖处理组的PPO活性相较于另外两组始终保持较低的水平。

图5为贮藏期荔枝果皮过氧化物酶（POD）活性变化曲线，由图可知，常温贮藏期间各处理POD活性均呈现上升趋势，贮藏第8天时，CK、施保克处理和壳寡糖处理的POD活性分别为628.4 U/g FW、537.1 U/g FW和378.2 U/g FW，其中壳寡糖处理的POD活性显著低于其他处理，仅为CK的60.2%。

上述结果表明，壳寡糖可以有效抑制贮藏期荔枝果皮中PPO和POD的活性的上升。

4 讨论

随着公众对食品安全问题的重视，绿色生物保鲜技术渐渐成为了目前研究最为热门的新型果蔬保鲜技术之一。壳寡糖作为一种天然生物防腐剂，其保鲜效果优异，并且具有较高的生物安全性，近年来被应用于多种果蔬的采后运输、贮藏和销售环节。壳寡糖生产原料来源丰富，且生产成本较低，是目前开发利用较为成功的寡糖之一。壳寡糖无毒、无味，具有良好的保湿性和生物相容性，同时还具有良好的水溶性和成膜性。相关研究表明，壳寡糖的人体吸收率为99.88%，可直接被人体吸收并参与生理调节。

本研究发现，壳寡糖可以有效抑制常温贮藏条件下荔枝果实失重率、褐变指数和腐烂率的升高，贮藏8天时分别为5.2%、0.46和6.49%，均显著低于CK和施保克的处理，维持了荔枝果实较高的商品率（92.5%）。处理8天时，经壳寡糖处理的荔枝果皮中花色素苷含量为0.185 mg/g FW，显著高于另外两组处理;此外，壳寡糖能够有效抑制贮藏期荔枝果实中维生素C和可滴定酸含量的下降，保持了贮藏期荔枝果实的营养价值和风味口感。壳寡糖同时具有良好的清除自由基和提高抗氧化能力，对比CK和施保克处理可知，壳寡糖有效抑制了贮藏期荔枝果皮PPO和POD的活性。综上所述，壳寡糖作为新型生物保鲜剂能够有效保持荔枝果实的良好品质，优于传统化学药剂施保克，具备替代化学保鲜剂的潜力，为荔枝采后贮藏的研究提供了理论与技术支持。

参考文献：

[1]刘伟. ε-聚赖氨酸的发酵及在荔枝防腐保鲜中的应用研究[D]. 华南农业大学， 2016.

[2] 张昭其， 庞学群， 段学武， 等. 荔枝果皮褐变过程中花色素苷含量的变化及测定[J]. 华南农业大学学报， 2002， 23（1）： 19-22.

[3] 龙淑珍， 何永群. 荔枝可滴定酸与维生素C的测定及其相关性[J]. 南方农业学报， 2002（4）：188-189.