芦荟-蜂蜜可食用涂层延长鲜切芒果冷藏货架期与品质保持的研究

《Food Science & Nutrition》:Aloe vera–Honey Edible Coating Prolongs Shelf Life and Preserves Quality of Refrigerated Fresh-Cut Mango (Mangifera indica)

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月04日 来源:Food Science & Nutrition 5.0

编辑推荐:

  鲜切芒果采后劣化限制了其货架期、市场性和营养品质,因此亟需安全、可持续的保鲜策略。本研究调查了由芦荟(Aloe vera)凝胶和混合花蜜配制的可食用涂层在保持孟加拉国产鲜切当地芒果(Mangifera indica)品质和延长其冷藏货架期方面的有效性。研究人员

  
鲜切芒果采后劣化限制了其货架期、市场性和营养品质,因此亟需安全、可持续的保鲜策略。本研究调查了由芦荟(Aloe vera)凝胶和混合花蜜配制的可食用涂层在保持孟加拉国产鲜切当地芒果(Mangifera indica)品质和延长其冷藏货架期方面的有效性。研究人员将鲜切芒果块分别涂覆六种配方:未涂覆对照组、100%芦荟凝胶、100%混合花蜜,以及芦荟凝胶与花蜜的不同二元组合,并在低于4°C条件下储存20天。研究人员每5天评估一次理化属性、抗氧化化合物、颜色、硬度、微生物质量和腐败情况。与未涂覆对照组相比,这些涂层显著减少了水分损失、微生物增殖和果实腐败,同时保持了硬度、颜色、维生素C、可滴定酸度(TA)、总可溶性固形物(TSS)、总酚含量(TPC)和总黄酮含量(TFC)。然而,与研究假设(即花蜜会协同增强芦荟的保鲜效果)相反,100%芦荟凝胶在所有含花蜜配方中始终表现更优。在所有处理中,100%芦荟涂层表现出最高的保鲜效率,在储存20天后重量损失减少约48%,腐败率降低50%,同时维持了最低的微生物计数以及最佳的抗氧化化合物和理化品质保留。主成分分析和相关性分析进一步证实,减少的水分损失与改善的硬度和抗氧化剂保留密切相关。这些发现表明,基于芦荟的可食用涂层,特别是100%芦荟凝胶,为延长鲜切芒果的货架期和保持其品质提供了一种有效、环保且可生物降解的方法。该技术为鲜切芒果及其他呼吸跃变型果实的商业采后保鲜提供了巨大潜力,同时有助于减少采后损失和对合成防腐剂的依赖。
研究背景与现存问题
芒果(Mangifera indica)是全球最重要的经济热带水果之一,富含碳水化合物、纤维、多种维生素(如维生素A、B9、C、K)以及铁、镁、钙等矿物质和类胡萝卜素、酚类、黄酮类等多种抗氧化物质。然而,作为呼吸跃变型果实,鲜切后的成熟芒果因水分活度高,极易遭受微生物侵染和生理性腐败,严重影响其家庭消费和出口用途。因此,迫切需要开发有效、营养且可持续的新型保鲜与储存技术。现有研究表明,植物源物质和食品涂层在采后果实保护方面具有潜力,其中芦荟(Aloe vera)凝胶和蜂蜜均具备强效的抗氧化、抗菌、抗真菌以及保水和保二氧化碳能力。尽管已有研究探讨了单一或联合应用芦荟与蜂蜜对其他果实的效果,但关于两者结合用于保鲜鲜切芒果的知识仍十分有限。大多数研究侧重于单一处理的益处,而对二者组合在微生物安全性、生理属性和感官特性上的影响尚不清楚。为此,研究人员开展了一项系统性比较研究,旨在验证“添加蜂蜜会增强芦荟屏障性能”的假说,并考虑另一种可能性,即蜂蜜的吸湿特性和高单糖含量可能削弱多糖薄膜基质,从而降低涂层功效。
研究内容与结论
研究人员从孟加拉国达卡当地市场采购完全成熟的芒果(本地品种:Ashwina,果肉呈金黄色),制备了六种不同配方的可食用涂层溶液,包括未涂覆对照(T0)、100%芦荟凝胶(T1)、100%混合花蜜(T2),以及不同比例的芦荟与花蜜二元组合(T3: 50%:50%;T4: 75%:25%;T5: 25%:75%)。将切好的芒果块浸入相应涂层溶液2分钟,干燥后装入低密度聚乙烯(LDPE)自封袋,于4°C、85%相对湿度下储存20天,每5天进行一次各项指标测定。研究发现,所有涂层均显著减少了水分流失、微生物增殖和果实腐败,同时较好地保持了硬度、色泽、维生素C、可滴定酸度(TA)、总可溶性固形物(TSS)、总酚含量(TPC)和总黄酮含量(TFC)。出乎意料的是,与研究假设相反,100%纯芦荟凝胶涂层(T1)在所有含花蜜配方中始终表现最优,在储存20天后使重量损失减少约48%,腐败率降低50%,并维持了最低的微生物数量和最佳的抗氧化化合物保留。这表明,虽然蜂蜜本身具有独立的抗菌和抗氧化特性,但其吸湿性和高还原糖含量在与芦荟凝胶结合时可能增加表面水分活度,反而削弱了半透性屏障对呼吸作用和蒸腾作用的抑制效果。这一发现强调了涂层功效具有果实基质特异性,“更多活性成分产生更好保鲜效果”的假设并不适用于冷藏条件下的鲜切芒果。
关键技术方法
研究人员采用了以下主要技术方法:
  1. 1.
    样品制备与涂层配制:将新鲜芦荟叶片去皮取凝胶,经高速搅拌、过筛、巴氏灭菌后,按比例加入甘油(增塑剂)、羧甲基纤维素(CMC,增稠成膜剂)、乙酸(pH调节及抗褐变)和甲醇(助溶分散剂)制成基础基质,再分别与不同比例的混合花蜜混合,得到六种涂层配方。
  2. 2.
    理化性质分析:采用称重法测定水分损失;使用穿透计(FDK 40, Wagner, USA)测量硬度;利用色差仪(Minolta CM 2500d, Konica Minolta Optics Inc., Japan)测定颜色参数(L、a、b*、色调角及总色差ΔE);采用数字折光仪测定总可溶性固形物(TSS);通过酸碱滴定法测定可滴定酸度(TA)和pH值;依据AOAC方法测定维生素C含量。
  3. 3.
    抗氧化物质测定:使用Folin-Ciocalteu比色法测定总酚含量(TPC),以没食子酸为标准品;采用氯化铝比色法测定总黄酮含量(TFC),以芦丁为标准品。
  4. 4.
    微生物分析:采用标准平板计数法,在平板计数琼脂(PCA)上测定总需氧菌数(TVC),在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)上测定霉菌和酵母菌总数。
  5. 5.
    腐败评估:由两名对处理编码不知情的独立观察员,根据真菌生长、表面变色和组织软化等迹象,目视评估果实腐败百分比。
研究结果
3.2.1 水分损失:双因素方差分析显示,处理、储存时间及其交互作用对水分损失均有极显著影响(p<0.0001)。储存20天后,100%芦荟凝胶涂层(T1)的水分损失(14.28%)显著低于其他所有处理组,而未涂覆对照(T0)最高(27.80%)。这表明芦荟涂层形成了有效的半透性薄膜,抑制了呼吸和蒸腾作用。
3.2.2 硬度:处理、储存时间及其交互作用对硬度影响显著。100%芦荟凝胶和T4(75%芦荟+25%花蜜)涂层在保持硬度方面表现最佳,硬度保留率分别超过90%和71%。而高花蜜含量的涂层(T2、T3、T5)因水分流失严重,硬度较差。
3.2.3 总可溶性固形物(TSS)与可滴定酸度(TA):所有样品的TSS随储存时间增加而上升,TA则持续下降。涂层处理延缓了这一变化趋势,使TSS/TA比值更高,表明甜酸平衡更佳,口感更好。
3.2.4 pH值:储存期间各处理组的pH值略有升高,但100%混合花蜜涂层(T2)维持了相对稳定的pH水平,指示了延迟腐败和更好的内部品质保存。
3.2.5 抗氧化物质含量:维生素C、总酚含量(TPC)和总黄酮含量(TFC)在储存过程中均显著下降。100%芦荟凝胶涂层(T1)在保留维生素C方面效果最佳(损失仅7.91 mg/100g),而100%混合花蜜涂层(T2)在保留TPC和TFC方面表现最优(损失分别为22.51%和22.51%)。总体而言,所有涂层均有效减缓了抗氧化物质的氧化降解。
3.2.6 色泽:未涂覆对照的L值、b值和色调角显著下降,a值上升,表明褐变加剧。而100%芦荟凝胶涂层(T1)维持了较高的L值和b*值,色调角保持稳定,有效抑制了氧化褐变。
3.2.7 微生物分析:储存20天后,未涂覆对照的总需氧菌数(TVC)从1.79×103 CFU/g激增至5.27×106 CFU/g,霉菌和酵母菌数量也最高。而所有涂层处理均显著抑制了微生物生长,其中100%芦荟凝胶涂层(T1)的微生物计数始终最低。
讨论与结论
讨论部分指出,芦荟凝胶形成的半透性薄膜通过限制氧气和气体交换,降低了代谢活性并延缓衰老,这是其优于含花蜜配方的关键机制。蜂蜜虽具独立抗菌和抗氧化性,但其吸湿性和高糖含量可能破坏芦荟的多糖薄膜基质,导致涂层屏障功能减弱。主成分分析(PCA)和相关性分析进一步证实,减少水分损失与改善硬度和抗氧化剂保留密切相关。研究结论认为,基于芦荟的可食用涂层,尤其是100%芦荟凝胶,为延长鲜切芒果货架期和保持其品质提供了一种高效、环保且可生物降解的方案。该技术有望减少采后损失和对合成防腐剂的依赖,具有商业化应用前景。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号