基于黄原胶-丁香/肉桂复合可食用涂层的石榴果实冷藏保鲜技术及其品质维持机制研究

本研究针对石榴(Punica granatum L.)采后易腐败变质、冷藏易引发冷害等问题，创新性地开发了黄原胶(Xanthan gum, XAN)基可食用涂层，并分别复合丁香(clove, XANCL)和肉桂(cinnamon, XANCN)精油，系统评估了其对"Sefri Ouled Abdellah"石榴品种在4°C冷藏75天期间品质的影响。结果表明XANCN涂层表现最优，能显著延缓果实失重(9.67%)、稳定pH(4.14-4.18)和可滴定酸度(TA, 0.14 g/L)，有效维持总酚(TPC, 503.94 mg GAE/100 mL)、总花青素(TAC, 560.49 mg/L)和总黄酮(TFC, 36.87 mg RE/100 mL)含量。该研究为开发环保型采后保鲜技术提供了重要理论依据。

　　

石榴作为富含多酚和花青素的"超级水果"，在地中海地区具有重要经济价值。然而其非跃变型特性导致采后损耗严重，常温贮藏期短，而冷藏又易引发冷害症状（果皮褐变、内部腐烂）。传统合成保鲜剂存在环境隐患，亟需开发绿色替代方案。可食用涂层技术因其可降解性和半透性屏障功能备受关注，其中微生物多糖黄原胶(XAN)具有优异的成膜性和GRAS（公认安全）认证，但关于其在石榴保鲜中的应用研究仍属空白。

为突破这一技术瓶颈，Chaimae El-Rhouttais团队在《Scientific Reports》发表了创新性研究。团队采用多学科方法，通过测定重量损失、色度参数(CIELAB)、理化指标(pH、TSS、TA)和生物活性物质(TPC、TAC、TFC)等21项指标，系统评估了XAN基涂层（单独或复合1%丁香/肉桂精油）对摩洛哥"Sefri Ouled Abdellah"石榴冷藏品质的影响。实验设计包含四个处理组（XAN、XANCL、XANCN及对照），所有样品在4°C、85-90% RH条件下贮藏75天，每15天取样分析。

关键技术方法

研究采用石榴果实采后浸泡涂覆技术，涂层溶液含10 g/L XAN、3% CaCl₂和1%甘油。通过紫外分光光度法测定TPC（Folin-Ciocalteu法）、TAC（pH示差法）和TFC（铝螯合法）；使用色差仪量化果皮颜色变化(L、a、b^*值)；通过滴定法和折光仪分别测定TA和TSS。统计采用MANOVA分析处理与贮藏时间的交互效应。

研究结果

技术特性

XANCN涂层使果实失重率最低（9.67% vs 对照12.06%），这归因于XAN形成的半透膜有效抑制了水分蒸腾。色度分析显示XANCL组ΔE值最低(2.58)，显著优于对照组(15.21)，表明丁香精油能更好维持果皮色泽。

理化特性

XANCL使果汁pH最稳定（终值4.18），TA降解速率降低33%（终值0.14 g/L）。TSS上升趋势被显著延缓，这与涂层抑制呼吸代谢的作用机制相符。

生物活性物质

XANCN处理的TAC在贮藏后期反升高至560.49 mg/L，推测与肉桂醛的抗氧化保护有关。TPC和TFC在XANCL组分别保持503.94 mg GAE/100 mL和36.87 mg RE/100 mL，显著高于对照组，证实丁香酚(eugenol)对酚类物质的稳定作用。

讨论与意义

该研究首次揭示了XAN-肉桂复合涂层在石榴保鲜中的卓越性能：通过三重机制——物理屏障（抑制O₂/CO₂交换）、抗氧化保护（肉桂醛/丁香酚）和抗菌作用，协同延缓了果实 senescence（衰老）。相较于传统化学保鲜剂，该技术具有全生物降解优势，且1%精油添加量即可实现显著效果，具备产业化潜力。研究为热带水果采后绿色保鲜提供了新范式，其"多糖-植物精油"协同策略可拓展至其他易腐果蔬。未来研究可进一步优化精油配比，并评估涂层对风味物质和微生物安全的影响。