鲜切苹果可食性涂膜基料的筛选与优化：基于色泽和质构特性的冷藏保鲜研究

《FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY》：Evaluation of base ingredients for edible coating of fresh-cut apples to preserve the quality during cold storage

　　本研究针对鲜切苹果在冷藏期间易褐变、软化及微生物滋生等品质劣变问题，系统评估了10种多糖基可食性涂膜成分（如马铃薯淀粉、壳聚糖、羧甲基纤维素等）的保鲜效果。通过优化涂膜配方（1%马铃薯淀粉(PS)、1%抗坏血酸(AA)、1%氯化钙(CC)及2%甘油），成功将鲜切苹果的色泽（褐变指数BI）和硬度维持在接近新鲜水平达15天（10°C贮藏）。该研究为鲜切水果产业提供了高效、安全的保鲜技术方案，对延长货架期具有重要意义。

　　

随着单身家庭和双职工家庭的增加，以及便捷饮食趋势的普及，鲜切水果的市场需求近年来显著上升。苹果作为富含类黄酮、儿茶素等抗氧化成分的健康水果，其鲜切产品却面临严峻的保鲜挑战。切割后果肉暴露于空气中，易引发酶促褐变（多酚氧化酶催化）和质地软化，同时为大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特菌等耐酸病原微生物提供了滋生环境。如何在不添加化学防腐剂的前提下，有效维持鲜切苹果的感官品质和安全性，成为产业亟待突破的难题。

在此背景下，可食性涂膜技术因其绿色、可降解的特性受到广泛关注。涂膜可通过物理阻隔作用抑制氧气、水分和微生物的迁移，从而延缓水果劣变。然而，涂膜基料的选择及其配比优化对保鲜效果至关重要。为此，发表于《FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY》的研究论文《Evaluation of base ingredients for edible coating of fresh-cut apples to preserve the quality during cold storage》系统筛选了多种多糖基涂膜成分，并开发出针对鲜切苹果的优化涂膜配方，为产业应用提供了理论依据和技术支持。

本研究采用的关键技术方法包括：通过浸渍法将鲜切苹果片分别处理于10种涂膜溶液（如钠藻酸盐、壳聚糖、阿拉伯胶等）及交联溶液（含氯化钙(CC)与抗坏血酸(AA)），随后于10°C贮藏15天；利用色差仪定量测定色泽参数（L、a、b*值），并计算褐变指数(BI)和色差(ΔE)；采用质构分析仪测定果实硬度；通过方差分析(ANOVA)和Duncan多重检验进行统计学评估。

视觉外观变化

研究发现，未涂膜的鲜切苹果在贮藏7天后出现明显褐变和软化，而经马铃薯淀粉涂膜处理的样品在14天内仍保持接近新鲜的外观。值得注意的是，单独使用交联溶液（1% CC + 1% AA）即可在一定程度上延缓劣变，但结合马铃薯淀粉后效果显著增强。过高浓度CC（2%）会导致风味异常，因此优化配方中将CC浓度调整为1%。

色泽稳定性分析

如表1所示，马铃薯淀粉涂膜组的L*值（亮度）在贮藏14天后最高（70.78±1.18），且褐变指数(BI)最低（32.59±6.08），显著优于其他处理组。阿拉伯胶和木薯淀粉涂膜亦表现出较好的色泽保持效果，但马铃薯淀粉因具备高溶解性和黏度，能形成更均匀的阻隔层，有效抑制酶促褐变。

质地保持效果

涂膜结合CC处理能通过钙离子交联作用增强细胞壁稳定性，从而抑制软化。如图2所示，马铃薯淀粉和阿拉伯胶涂膜组的硬度在贮藏14天后仍高于对照组，且未出现组织软化。进一步优化实验表明，含1% PS、1% AA、1% CC和2%甘油的涂膜方案可使鲜切苹果硬度维持9天以上，且涂膜后即时硬度提升，说明成分协同作用直接影响了果实结构。

优化涂膜配方验证

通过比较不同浓度马铃薯淀粉（0.5%-2%）与AA、CC的组合，最终确定1% PS为最优浓度。该配方在贮藏15天内使鲜切苹果的ΔE和BI值与新鲜样品无显著差异（图4），且无腐败迹象。研究指出，马铃薯淀粉的无味、低成本及无需分层涂覆的特性，更适用于产业化推广。

本研究明确马铃薯淀粉为基础的可食性涂膜能同步解决鲜切苹果的褐变与软化问题，其中阿拉伯胶在硬度保持方面亦有潜力。优化后的涂膜配方（1% PS + 1% AA + 1% CC + 2%甘油）通过简单浸渍工艺即可实现15天的有效保鲜，为鲜切水果行业提供了技术支撑。未来需进一步评估涂膜对微生物抑制及感官品质的影响，以推动该技术的产业化应用。