海藻酸鈉在果蔬貯藏保鮮中的應用

新鮮水果是人體所必需的維生素、礦物質和食品纖維的重要來源。它具有獨特的形狀、顏色和味道。這是最好的食品。但由于果蔬生產(chǎn)的季節(jié)性、地域性和多樣性,因此,產(chǎn)品有很明顯的淡、旺季之分。果品蔬菜是鮮活商品,組織柔嫩,含水量高,營養(yǎng)豐富,易腐爛變質,不耐貯運,采后極易失鮮,品質下降,從而使營養(yǎng)價值、經(jīng)濟價值降低。為使人們獲得水果的均衡供應,除了加強排開種植、促進栽培、選擇品種、分開收獲等栽培技術措施外,還要搞好采后貯藏工作,以調(diào)節(jié)淡旺季的矛盾,豐富市場果品種類。對于生產(chǎn)者來說,貯藏則是保證水果市場豐產(chǎn)豐收、減少損失、增加收入的有效途徑,對促進生產(chǎn)發(fā)展至關重要。目前水果的貯藏保鮮方法主要有低溫貯藏、防腐保鮮劑處理、輻射保鮮以及氣調(diào)保鮮等涂膜保鮮是指由天然糖類、蛋白質、油脂等作為主要原料,通過對水果表面噴霧、浸漬等方法涂覆,風干后形成一層薄薄的透明坯膜(可食膜),來防止水分蒸發(fā),對水果起到防腐保鮮效果的一種貯藏保鮮的方法1海藻酸鈉分子的結構分析海藻酸鈉(sodiumalginate)又稱褐藻酸鈉;褐藻膠等,是從海帶、菌類、藻類植物中提取的天然多糖類化合物,其基本結構由古洛糖醛酸與甘露糖醛酸通過α-1,4糖苷鍵鏈接而成的一種線性嵌段共聚物。具有優(yōu)良的分散性、保濕性、成膜性、抗菌性、無毒無味、可生物降解、生物相容性好等諸多優(yōu)點,且成本較低,正日益成為水果貯藏保鮮研究的熱點海藻酸鈉分子的化學結構如圖1所示。海藻酸鈉分子鏈上分布著許多羥基(—OH),性質比較活潑,通過化學改性,引入多功能基團,能得到各種具有特殊性質及用途的海藻酸鈉衍生物,增強了膜的機械性能和抑菌效果2觀網(wǎng)狀結構海藻酸鈉及其衍生物的保鮮機理大致可以分為3個方面:(1)海藻酸鈉分子具有微觀網(wǎng)狀結構,有很強的保水性能。海藻酸鈉及其衍生物的分子鏈上均帶有羧基,由于羧基上的負電荷的排斥作用,使高分子鏈空間伸展特別大,再加上親水基團的作用,使其對水分子具有很強的作用力,能減緩水果中水分的蒸騰,延緩其萎篶,降低水果的失重3海藻酸鈉涂膜保鮮技術對果蔬保鮮的影響目前利用海藻酸鈉來涂膜保鮮的水果有:芒果、枇杷、菠蘿、木瓜、蘋果、貢梨等,研究主要針對保鮮劑的種類和濃度、涂膜時間、貯藏條件、以及膜助劑的濃度等對于貯藏保鮮效果的影響,研究表明海藻酸鈉涂膜后具有降低果實失重、減少營養(yǎng)成分的損耗、控制果實的呼吸強度、增加了抵抗微生物侵染的能力以及延長果實的貯藏期限等明顯改善果品保鮮的效果。3.1單一海域酸鈉膜保護果劉嘉俊3.2復合膜的制備在海藻酸鈉涂膜溶液中可以添加增塑劑、表面活性劑、抗菌劑,以及蛋白質和脂類物質,形成復合膜,可起到改善其膜性能的作用、從而增強貯藏保鮮效果。Tapia等3.3納米材料保鮮劑的抑菌性在海藻酸鈉涂膜材料中添加納米材料來強化保鮮效果已成為當前的研究熱點,添加納米材料能增強保鮮劑的抑菌性和抗氧化性能,提高膜與基體之間的結合強度,改善成膜的氣密性。Michel等4海藻酸鈉及其衍生物在水果貯藏保鮮中應用前景展望雖然目前關于海藻酸鈉涂膜保鮮水果的應用研究日益增多,但從現(xiàn)有的文獻報道看,還存在一些問題,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)不同的水果具有不同的貯藏特性,對特定的水果進行保鮮時的最優(yōu)配方難以確定,在選擇保鮮劑濃度時,往往要反復的嘗試。當涂膜劑濃度太低時,涂覆在水果表面的薄膜太薄,阻氣效果不好;當涂膜劑濃度過高時,保鮮液的黏度偏大,涂覆在水果表面后不容易干燥,易滋生微生物,也容易導致涂膜不均勻,涂膜過厚會影響水果的呼吸強度,加快水果腐爛的進程。(2)關于水果浸泡時間的選擇、海藻酸鈉及其衍生物的分子量大小對水果貯藏保鮮效果的研究還不夠深入。(3)作為涂膜材料的海藻酸鈉雖然具有成膜性和阻氣性較好的特點,但膜的機械強度和對一些微生物的抑制方面還存在不足,需要采用蛋白質和脂質等材料與其復配,因此對于復合膜的研制,還有待進一步的實驗和研究。(4)海藻酸鈉涂覆在鮮切水果后直接食用,存在口感不佳,有澀味等缺陷。(5)關于海藻酸鈉其衍生物在水果貯藏保鮮中應用的安全性尚存在爭議。大量毒理實驗表明,海藻酸鈉無明顯毒副作用或幾乎無毒,口服海藻酸鈉是安全的。但近些年又有研究者提出,低分子質量海藻酸鈉對實驗鼠的腎組織存在明顯毒性,可阻礙脂肪和其他營養(yǎng)成分的吸收,導致脂溶性纖維素的缺乏以及鈣的代謝異常。今后關于海藻酸鈉保鮮劑的研究方向可以圍繞以下方面展開:(1)完善應用海藻酸鈉及其衍生物來制備不同水果涂膜材料的工藝參數(shù),研制開發(fā)相應的加工設備,盡快實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。(2)進一步研發(fā)出水溶性、膜的機械強度、抑菌效果更加理想的海藻酸鈉衍生物及其復合材料。(3)對海藻酸鈉及其衍生物作為涂膜材料在水果貯藏保鮮中的應用,進行風險評估和毒理學實驗,為今后工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)。我國沿海地區(qū)遼闊