槟榔果蜡—SO2保鲜技术研究
发布日期：2017/08/28 来源：中国气协 本站有
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槟榔果蜡—SO2保鲜技术研究
张姣姣，李喜宏，郝晓磊，刘佳，李敏，张文涛，杜雅荣
（天津科技大学食品工程与生物技术学院)
《食品科技》2015年11期
（天津科技大学食品工程与生物技术学院)
《食品科技》2015年11期
摘要：以果蜡涂被与SO2熏蒸联合应用于鲜食槟榔保鲜，研究不同处理对贮藏期内鲜食槟榔品质的影响。结果表明:与对照组比，果蜡—SO2联合应用能显著降低槟榔腐烂率，抑制槟榔碱和Vc含量下降，使呼吸强度维持在较低水平。结果表明:贮藏期至60 d时，果蜡—SO2处理鲜食槟榔的腐烂率为15.4%，槟榔碱含量为0.37%，Vc含量为3.9 mg/g，呼吸速率为536.2 mg/kg·h，各项指标均显著优于其他处理。同时，SO2残留量为6.7 mg/kg，低于FDA安全标准(10 mg/kg)。为鲜食槟榔保鲜技术的发展提供一种新思路。
槟榔(Areca catechu)是棕搁科植物槟榔的种子，又名榔玉、宾门、仁频等。槟榔是海南人们生活中不可或缺的食品，特别是海南省少数民族地区长期以来有嚼食槟榔的习惯，许多群众都把它当作咀嚼用嗜的好品。鲜食槟榔配以蒌叶及贝壳粉嚼食尤其受到广大消费者的钟爱，但是由于槟榔鲜果难以贮藏，鲜果仅能在槟榔产季供应，严重制约鲜食槟榔产业发展。
槟榔属于亚热带呼吸跃变型果实，果实离开母体后呼吸速率显著上升，低温贮藏能够显著降低呼吸速率，但会导致冷害，已有研究发现槟榔鲜果适宜贮藏温度为13℃。但是，在普通贮藏条件下，霉菌常易侵害鲜果，造成严重的品质劣变，失去商品价值。国外学者研究大部分仅局限于对槟榔成分提取、抗菌活性及槟榔功能性物质的研究上，对槟榔保鲜技术深入研究的文献少之又少。
果品的采后打蜡处理是现代化果品商品化处理的重要环节，打蜡可以堵塞果品表面的气孔和皮孔，降低果品的水分损失，具有气调作用，限制果蔬产品与外界O2和CO2的气体交换，从而形成微型的自发气调环境。SO2熏蒸是常用的果蔬防霉保鲜方式，SO2具有还原作用，可以对有氧化性的物质产生抑制作用。SO2熏蒸用于鲜食葡萄保鲜方面的技术已经很成熟，在龙眼、荔枝等热带水果方面的保鲜也有报道。本实验旨在研究温度、气体、防腐等综合配套技术，研究发现槟榔鲜果表面涂被果蜡及SO2熏蒸能够解决槟榔保鲜过程中出现代谢异常及霉菌侵害等问题，为鲜食槟榔商业化贮藏提供参考依据。
1材料与方法
1.1材料与试剂
供试槟榔于2014年11月4日采自海南，十成熟，单果质量25~30 g。空运直接入冷库控温3-4℃快速预冷或变温处理，挑选无病虫害、无机械损伤和大小、色泽相对一致的果实备用。
CFW型果蜡:中山市先禾生物科技有限公司；SO2:自制；氢溴酸槟榔碱：广州市富迩来化工有限公司；其余所用试剂均为分析纯。
1.2仪器与设备
GXH-3051 H红外果蔬呼吸测定仪：北京均方理化科技研究所；电子天平：奥豪斯仪器(上海)有限公司；VARIAN356— LC高效液相色谱仪:美国瓦里安公司；果蔬SO2熏蒸防霉保鲜设备：自主研制开发。
1.3 实验条件
色谱柱：Diamonsil C18柱（250mm×4.6mm，5μm）；流动相：0.02mol/L磷酸二氢钾（含0.3%三乙胺，H3PO4调PH3）—乙腈（99:1）；检测波长：215nm；柱温：20℃，流速：0.8mL/min；进样量：5μL。
1.4处理方法
实验共设4个处理，处理1：果蜡浸泡30S后捞出通风晾干；处理2：至贮藏结束每隔15d以2500μL/L SO2熏蒸0.5h后脱除；处理3：果蜡浸泡30s后捞出通风晾干，至贮藏结束每隔15d以2500μL/L SO2熏蒸0.5h后脱除；处理4为对照组。每隔15d随机取样测定不同浓度处理槟榔的贮藏品质指标和SO2残留量。
1.5检测指标及方法
1.5.1呼吸强度
使用GXH-3051H果蔬呼吸测定仪测定。随机去质量接近的槟榔果，重复测定3次，取平均值，计算公式为：
槟榔(Areca catechu)是棕搁科植物槟榔的种子，又名榔玉、宾门、仁频等。槟榔是海南人们生活中不可或缺的食品，特别是海南省少数民族地区长期以来有嚼食槟榔的习惯，许多群众都把它当作咀嚼用嗜的好品。鲜食槟榔配以蒌叶及贝壳粉嚼食尤其受到广大消费者的钟爱，但是由于槟榔鲜果难以贮藏，鲜果仅能在槟榔产季供应，严重制约鲜食槟榔产业发展。
槟榔属于亚热带呼吸跃变型果实，果实离开母体后呼吸速率显著上升，低温贮藏能够显著降低呼吸速率，但会导致冷害，已有研究发现槟榔鲜果适宜贮藏温度为13℃。但是，在普通贮藏条件下，霉菌常易侵害鲜果，造成严重的品质劣变，失去商品价值。国外学者研究大部分仅局限于对槟榔成分提取、抗菌活性及槟榔功能性物质的研究上，对槟榔保鲜技术深入研究的文献少之又少。
果品的采后打蜡处理是现代化果品商品化处理的重要环节，打蜡可以堵塞果品表面的气孔和皮孔，降低果品的水分损失，具有气调作用，限制果蔬产品与外界O2和CO2的气体交换，从而形成微型的自发气调环境。SO2熏蒸是常用的果蔬防霉保鲜方式，SO2具有还原作用，可以对有氧化性的物质产生抑制作用。SO2熏蒸用于鲜食葡萄保鲜方面的技术已经很成熟，在龙眼、荔枝等热带水果方面的保鲜也有报道。本实验旨在研究温度、气体、防腐等综合配套技术，研究发现槟榔鲜果表面涂被果蜡及SO2熏蒸能够解决槟榔保鲜过程中出现代谢异常及霉菌侵害等问题，为鲜食槟榔商业化贮藏提供参考依据。
1材料与方法
1.1材料与试剂
供试槟榔于2014年11月4日采自海南，十成熟，单果质量25~30 g。空运直接入冷库控温3-4℃快速预冷或变温处理，挑选无病虫害、无机械损伤和大小、色泽相对一致的果实备用。
CFW型果蜡:中山市先禾生物科技有限公司；SO2:自制；氢溴酸槟榔碱：广州市富迩来化工有限公司；其余所用试剂均为分析纯。
1.2仪器与设备
GXH-3051 H红外果蔬呼吸测定仪：北京均方理化科技研究所；电子天平：奥豪斯仪器(上海)有限公司；VARIAN356— LC高效液相色谱仪:美国瓦里安公司；果蔬SO2熏蒸防霉保鲜设备：自主研制开发。
1.3 实验条件
色谱柱：Diamonsil C18柱（250mm×4.6mm，5μm）；流动相：0.02mol/L磷酸二氢钾（含0.3%三乙胺，H3PO4调PH3）—乙腈（99:1）；检测波长：215nm；柱温：20℃，流速：0.8mL/min；进样量：5μL。
1.4处理方法
实验共设4个处理，处理1：果蜡浸泡30S后捞出通风晾干；处理2：至贮藏结束每隔15d以2500μL/L SO2熏蒸0.5h后脱除；处理3：果蜡浸泡30s后捞出通风晾干，至贮藏结束每隔15d以2500μL/L SO2熏蒸0.5h后脱除；处理4为对照组。每隔15d随机取样测定不同浓度处理槟榔的贮藏品质指标和SO2残留量。
1.5检测指标及方法
1.5.1呼吸强度
使用GXH-3051H果蔬呼吸测定仪测定。随机去质量接近的槟榔果，重复测定3次，取平均值，计算公式为：
式中：Q为呼吸强度，CO2mg/kg·h；F为气体流速，mL/min；C为CO2浓度，μL/L；W为被测果蔬质量，kg；T为测定时温度，℃。
1.5.2槟榔碱含量
采用高效液相色谱法测定槟榔中槟榔碱含量。
样品处理：研磨槟榔（或取用液氮封的槟榔样品）后，精密称取1g，加氨水0.4 mL，立即加乙醚50 mL超声(在25℃以下)5 min，倾出乙醚提取液后置于预置1mL磷酸液((5→1000)的旋转蒸发瓶中，再分别加乙醚30、20 mL超声2次，每次2 min，合并乙醚提取液，将旋转蒸发瓶在旋转蒸发仪上挥去乙醚（注意温度，不要超过25℃），残渣用2mL50%的乙腈溶解后，取上清液过0.45μm滤膜，备用。实测样品，结果含槟榔碱以氢溴酸槟榔碱
计，为0.59%。
1.5.3 Vc含量
将完整的槟榔果实切分研磨，利用碘滴定法测定其中Vc含量。
1.5.4 果实腐烂率
计算公式为：果实腐烂率（%）
1.5.5 SO2残留
将完整的槟榔果实切分研磨，采用蒸馏碘量法的改进法(以消耗硫代硫酸钠标准液含量计算)。
1.6数据统计分析
使用Excel软件处理数据，应用SAS软件作相关显著性分析。
2结果分析
2.1不同处理对槟榔呼吸速率的影响
1.5.2槟榔碱含量
采用高效液相色谱法测定槟榔中槟榔碱含量。
样品处理：研磨槟榔（或取用液氮封的槟榔样品）后，精密称取1g，加氨水0.4 mL，立即加乙醚50 mL超声(在25℃以下)5 min，倾出乙醚提取液后置于预置1mL磷酸液((5→1000)的旋转蒸发瓶中，再分别加乙醚30、20 mL超声2次，每次2 min，合并乙醚提取液，将旋转蒸发瓶在旋转蒸发仪上挥去乙醚（注意温度，不要超过25℃），残渣用2mL50%的乙腈溶解后，取上清液过0.45μm滤膜，备用。实测样品，结果含槟榔碱以氢溴酸槟榔碱
计，为0.59%。1.5.3 Vc含量
将完整的槟榔果实切分研磨，利用碘滴定法测定其中Vc含量。
1.5.4 果实腐烂率
计算公式为：果实腐烂率（%）
1.5.5 SO2残留
将完整的槟榔果实切分研磨，采用蒸馏碘量法的改进法(以消耗硫代硫酸钠标准液含量计算)。
1.6数据统计分析
使用Excel软件处理数据，应用SAS软件作相关显著性分析。
2结果分析
2.1不同处理对槟榔呼吸速率的影响
图1 不同处理对槟榔呼吸速率的影响
呼吸强度是果实组织新陈代谢强弱的一个重要标志，是预测果蔬贮藏潜力的重要指标之一。呼吸强度越大，果实的营养物质消耗越快，果蔬衰老加速，贮藏寿命缩短，为保证良好的贮藏效果，应尽量降低呼吸强度。
由图1可知，对照组前期呼吸速率急剧上升，一方面是因为槟榔新陈代谢加速，另一方而则是微生物作用，但第30天后，槟榔果实腐烂情况加剧，生理代谢紊乱，此时呼吸速率开始下降。处理1在前期能明显抑制槟榔的呼吸速率，但是在贮藏后期由于微生物的污染，呼吸速率增加相比前期较快。处理2在抑制槟榔呼吸方面效果不太明显，这可能是因为SO2熏蒸虽然有防霉的作用，但可能对槟榔表皮有一定的伤害从而加剧了其呼吸作用。处理3对槟榔呼吸作用的抑制最为显著，效果均优于前2组处理，使槟榔呼吸速率一直保持在较低的水平。
2.2不同处理对槟榔碱含量的影响
槟榔碱是槟榔中主要的药理保健活性成分，也是槟榔生物碱中含量最多的一种生物碱。
由图1可知，对照组前期呼吸速率急剧上升，一方面是因为槟榔新陈代谢加速，另一方而则是微生物作用，但第30天后，槟榔果实腐烂情况加剧，生理代谢紊乱，此时呼吸速率开始下降。处理1在前期能明显抑制槟榔的呼吸速率，但是在贮藏后期由于微生物的污染，呼吸速率增加相比前期较快。处理2在抑制槟榔呼吸方面效果不太明显，这可能是因为SO2熏蒸虽然有防霉的作用，但可能对槟榔表皮有一定的伤害从而加剧了其呼吸作用。处理3对槟榔呼吸作用的抑制最为显著，效果均优于前2组处理，使槟榔呼吸速率一直保持在较低的水平。
2.2不同处理对槟榔碱含量的影响
槟榔碱是槟榔中主要的药理保健活性成分，也是槟榔生物碱中含量最多的一种生物碱。
图2 不同处理对槟榔碱含量的影响
槟榔碱含量的变化直接影响槟榔的药性及其鲜食的口感。由图2可知，贮藏期间各个处理中槟榔碱含量均是逐渐降低的。贮藏前期，与对照组相比处理1和处理3均显著抑制了槟榔碱的下降，其中，处理3的抑制作用最为明显，第45天时碱含量为0.4%，相比初值0.47%下降了14.89%。贮藏后期，处理1中槟榔碱下降较快可能是由于微生物侵染加速了槟榔碱的分解。第30天时，处理2与对照组相比时反而加速了槟榔碱的分解，这可能是由于SO2伤害影响槟榔果实正常生理代谢，加剧了槟榔碱的降解。第30天后，对照组槟榔果实腐烂情况持续加重，第45天时槟榔碱含量为0.25%。
2.3不同处理对槟榔Vc含量的影响
Vc含量是衡量槟榔营养价值与衰老程度的一个重要指标。
2.3不同处理对槟榔Vc含量的影响
Vc含量是衡量槟榔营养价值与衰老程度的一个重要指标。
图3 不同处理对槟榔Vc含量的影响
由图3可以看出，在贮藏过程中各处理中Vc含量均呈下降趋势，这是由于在贮藏过程中随着呼吸作用及微生物作用，Vc被分解造成的。贮藏前期，处理1中Vc含量下降较缓慢，30 d后由于其抑菌效果逐渐丧失，Vc含量下降速度加快。处理2由于SO2伤害，前期Vc含最下降速率大于对照组，第30天后，随着霉菌的生长，对照组Vc含量急剧下降，第60天时，对照组Vc含量由原来的4.6 mg/g下降到1.8 mg/g。相比其他2个处理，处理3较明显地抑制了Vc含最的下降，第45天时，Vc含量为3.9mg/g，相比初值下降了15.21%。
2.4不同处理对槟榔腐烂率的影响
从图4可以看出，随着贮藏时间的延长，槟榔的腐烂率逐渐增大，第15天时，对照组的腐烂率已达17.4%，其后各个时期果实腐烂率明显高于对照组果实。第30天时，处理1、处理2和处理3的腐烂率分别为13.7%, 19.4%和8%，对照组腐烂率高达30.8%。处理1在前期较明显地抑制了槟榔果实的腐烂，但第30天后，腐烂率增加较快，这说明果蜡处理能在短期内降低果实的腐烂率，但仅依靠果蜡来防止腐烂还达不到长期贮藏的目的，还需要结合其他防腐处理。果蜡涂被联合SO2熏蒸处理能明显抑制槟榔贮藏时微生物的生长，降低槟榔果实的腐烂程度。
2.4不同处理对槟榔腐烂率的影响
从图4可以看出，随着贮藏时间的延长，槟榔的腐烂率逐渐增大，第15天时，对照组的腐烂率已达17.4%，其后各个时期果实腐烂率明显高于对照组果实。第30天时，处理1、处理2和处理3的腐烂率分别为13.7%, 19.4%和8%，对照组腐烂率高达30.8%。处理1在前期较明显地抑制了槟榔果实的腐烂，但第30天后，腐烂率增加较快，这说明果蜡处理能在短期内降低果实的腐烂率，但仅依靠果蜡来防止腐烂还达不到长期贮藏的目的，还需要结合其他防腐处理。果蜡涂被联合SO2熏蒸处理能明显抑制槟榔贮藏时微生物的生长，降低槟榔果实的腐烂程度。
图4不同处理对槟榔腐烂率的影响
2.5不同处理对槟榔S02残留的影响
图5不同处理对槟榔SO2残留的影响
从图5可以看出，随着贮藏期延长，槟榔中SO2残留量逐渐升高。贮藏第40天，处理1中SO2残留量为10.8 mg/kg，超过FDA限量标准（10 mg/kg）。处理3由于果蜡的保护作用，SO2残留量远远低于处理2。贮藏第60天时，处理3的槟榔SO2残留量为2.8mg/kg，低于FDA限量标准。
3结论
采用果蜡涂被对鲜槟榔进行保鲜处理，在贮藏前期,呼吸速率、腐烂率均明显低于对照组，槟榔碱、Vc等营养成分含量明显高于对照组，但是果蜡处理只能在短期内抑制微生物侵染，贮藏后期，由于霉菌侵染，呼吸速率、腐烂率加快，槟榔碱、Vc等营养成分的减少加快。因此采用果蜡涂被并不能达到长期贮藏槟榔的目的，需要结合其他防腐处理。
SO2熏蒸在果疏上的应用历史已将近80年，已有的研究表明适当的SO2处理可抑制微生物的作用，减少腐烂，但SO2在使用过程中如果控制不好剂量也会对果实选成不良影响，如伤害细胞膜、刺激呼吸等。
因此采用果蜡- SO2联合处理保鲜槟榔能起到优势互补的效果，果蜡涂被能在槟榔表面形成微环境从而调节槟榔的生理变化，同时能够防止SO2气体直接接触到槟榔果实造成伤害。
SO2间歇熏蒸对霉菌能起到明显的抑制作用，防止由于霉菌侵害引起的槟榔的病理危害。
果蜡—SO2联合处理能控制槟榔贮藏过程的温度、气体、防腐等环境从而从生理病理两方面控制槟榔，达到保鲜效果。使鲜槟榔的保存期能延长至60 d左右，弥补了槟榔采后期后的市场空白。而且利用果蜡-SO2联合处理工艺简单，安全无毒，SO2残留量远远低于FDA安全标准(10mg/kg),是一种推广价值极高的鲜槟榔保鲜方法。
3结论
采用果蜡涂被对鲜槟榔进行保鲜处理，在贮藏前期,呼吸速率、腐烂率均明显低于对照组，槟榔碱、Vc等营养成分含量明显高于对照组，但是果蜡处理只能在短期内抑制微生物侵染，贮藏后期，由于霉菌侵染，呼吸速率、腐烂率加快，槟榔碱、Vc等营养成分的减少加快。因此采用果蜡涂被并不能达到长期贮藏槟榔的目的，需要结合其他防腐处理。
SO2熏蒸在果疏上的应用历史已将近80年，已有的研究表明适当的SO2处理可抑制微生物的作用，减少腐烂，但SO2在使用过程中如果控制不好剂量也会对果实选成不良影响，如伤害细胞膜、刺激呼吸等。
因此采用果蜡- SO2联合处理保鲜槟榔能起到优势互补的效果，果蜡涂被能在槟榔表面形成微环境从而调节槟榔的生理变化，同时能够防止SO2气体直接接触到槟榔果实造成伤害。
SO2间歇熏蒸对霉菌能起到明显的抑制作用，防止由于霉菌侵害引起的槟榔的病理危害。
果蜡—SO2联合处理能控制槟榔贮藏过程的温度、气体、防腐等环境从而从生理病理两方面控制槟榔，达到保鲜效果。使鲜槟榔的保存期能延长至60 d左右，弥补了槟榔采后期后的市场空白。而且利用果蜡-SO2联合处理工艺简单，安全无毒，SO2残留量远远低于FDA安全标准(10mg/kg),是一种推广价值极高的鲜槟榔保鲜方法。
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