联合应用菠萝芯提取物（PC）与Aloe vera凝胶抑制鲜切‘Nam Dok Mai’芒果褐变并保持冷藏品质

《Food Chemistry: X》：Combined application of pineapple core extract and Aloe vera gel for browning inhibition and quality preservation of fresh-cut ‘Nam Dok Mai’ mangoes

　　

鲜切芒果易发生变色和品质劣变。本研究评价了菠萝芯提取物（pineapple core extract, PC）和Aloe vera凝胶（Aloe vera gel, A. vera）在4 ± 1 °C条件下对鲜切‘Nam Dok Mai’芒果贮藏6天的保鲜效果。与单独处理和对照相比，PC + A. vera减少了褐变，维持了硬度和色泽，并抑制了丙二醛（malondialdehyde, MDA）积累和褐变相关酶。第6天，PC和PC + A. vera处理的褐变严重度评分仍约为2.8，而对照和A. vera超过可接受限度（>5）。A. vera表现出最强的抗菌效果，而PC + A. vera提供了最佳整体品质。主成分分析（principal component analysis, PCA）表明，PC1和PC2解释了总变异的62.2%，PC + A. vera与品质保持相关，并与褐变、氧化损伤和微生物生长分离。这些表明，PC与A. vera联合应用可有效保持冷藏期间鲜切芒果品质。

研究背景：鲜切‘Nam Dok Mai’芒果（Mangifera indica L.）是泰国重要商业水果，鲜切产品需求增加，但切割后易发生酶促褐变、软化和微生物生长，尤其酵母生长限制货架期和商品性。褐变主要由多酚氧化酶（polyphenol oxidase, PPO）与酚类化合物氧化形成褐色色素。天然植物基保鲜剂因安全性、可生物降解性和消费者接受度受到关注。Aloe vera凝胶（A. vera gel）作为可食涂膜可减少表面褐变、电解质渗漏和微生物生长；菠萝来源提取物具有抗褐变潜力，菠萝芯提取物（pineapple core extract, PC）较果肉提取物更有效，其活性与含硫化合物、bromelain和有机酸有关。然而，A. vera与PC联合应用于鲜切芒果及其交互作用信息有限，已有联合研究未评价抗菌特性。因此，研究人员研究A. vera、PC及其联合对鲜切‘Nam Dok Mai’芒果褐变、品质和微生物质量的影响，以提供环保的天然保鲜策略。

关键技术方法：芒果购自Nakornpratom省商业果园，花后85 d采收，选250–300 g、形状和硬度10–13 N果实，CaC₂熏蒸24 h后室温3 d催熟。‘Smooth cayenne’菠萝购自曼谷商业市场，总可溶性固形物16–18%；A. vera cv. ‘Barbadensis’ 1年生叶购自曼谷果园。制备PC和A. vera内凝胶，分别匀浆、过滤、70 °C 10 s巴氏杀菌并冷却。鲜切芒果浸泡2 min于50% PC、50% A. vera或PC + A. vera 1:1（v/v），对照未处理；置于PET托盘，4 ± 1 °C贮藏6 d。每2 d测定外观、色泽（L*、hue angle、chroma、ΔE*）、硬度、总可溶性固形物（total soluble solids, TSS）、可滴定酸（titratable acidity, TA）、褐变强度（browning intensity, BI）和褐变严重度、总酚（total phenols, TP）、MDA、PPO、苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyase, PAL）、总需氧菌、大肠菌群、酵母和霉菌，并进行PCA。

3.1 视觉外观：贮藏中所有处理切面褐变增加，对照最重；PC、A. vera和PC + A. vera延迟褐变；第2天对照明显褐变，A. vera轻微，PC和PC + A. vera无可见褐变；第6天对照和A. vera广泛褐变，PC和PC + A. vera仅轻微褐变。结论：PC有效延迟酶促褐变，联合维持高视觉品质。

3.2 质地、TSS和TA含量：硬度所有处理下降；第2天对照显著低于处理组，处理间无差异；之后PC + A. vera持续显著最高，对照最低。TSS和TA无显著变化和处理间差异。结论：PC和A. vera延缓软化，联合更好，不改变甜酸平衡。

3.3 色泽属性：L*前2天下降，对照显著低；第4天PC + A. vera最高；贮藏末PC和PC + A. vera高于对照和A. vera。Hue angle所有处理在88–95°，对照第2天显著下降；第4天PC + A. vera和A. vera较高；第6天A. vera最低，PC稳定。Chroma前2天稳定，之后对照、PC、A. vera下降，PC + A. vera稳定且后期显著高于对照。ΔE*第2天对照显著高，处理间无差异；后期对照和A. vera增加更明显，PC + A. vera保持较低。结论：PC + A. vera最好保持色泽。

3.4 BI和褐变严重度评分：BI和评分所有处理增加，对照最高；PC和PC + A. vera比A. vera更有效。第6天对照和A. vera评分>5超过可接受限度，PC和PC + A. vera约2.8仍在可接受范围。结论：PC单独或联合抗褐变优于A. vera。

3.5 TP和MDA浓度及褐变酶活性：TP、MDA、PPO、PAL均随贮藏增加；第2天对照显著高于处理组，处理间无差异；之后对照持续高。第6天PC的TP显著高于A. vera，PC + A. vera介于两者无显著。MDA、PPO、PAL处理间无显著差异；A. vera PPO有偏高趋势。结论：处理通过抑制PPO、PAL和TP积累减轻氧化损伤，与视觉和褐变结果一致。

3.6 微生物污染：所有微生物增加；总需氧菌和大肠菌群对照增加更大。第1天总需氧菌1.14–1.77 log₁₀ CFU g^?1，对照最高，PC次之，A. vera相关最低；大肠菌群前2天未检出，对照、PC、PC + A. vera第4天检出，A. vera第6天才检出；酵母和霉菌A. vera第1天未检出，其他约1.4 log₁₀ CFU g^?1。所有处理均低于泰国FDA/DMSc限量：总需氧菌≤6、酵母和霉菌≤4、大肠菌群≤2 log₁₀ CFU g^?1。结论：A. vera抗菌最强，联合延迟微生物增殖但无协同抗菌。

3.7 主成分分析的整体品质评价：PC1和PC2分别解释48.8%和13.4%，累计62.2%。PC1正负载微生物、褐变参数、MDA，负负载硬度和颜色；对照位于正侧，与微生物增殖、褐变和脂质过氧化相关；处理位于负侧或近零。A. vera与硬度和色泽保持相关，PC中间，PC + A. vera与hue angle、chroma和TA相关，并与微生物、氧化和褐变变量分离。结论：PC + A. vera整体保鲜效果最强。

讨论部分总结：研究人员讨论认为PC抗褐变与有机酸降低组织pH、抑制PPO，以及含硫化合物、bromelain等有关；A. vera半透膜限制氧气扩散、减少水分损失、抑制氧化代谢和微生物，蒽醌和皂苷等有抗菌作用；钙-果胶交联可能维持硬度；联合未显示抗菌协同。研究局限：未评估风味、香气、质地、总体可接受性、呼吸速率和失重，未测定PC和A. vera中主要生物活性成分；未来应纳入这些指标并表征活性化合物。

研究结论翻译：A. vera涂层、PC及其组合有效减轻鲜切‘Nam Dok Mai’芒果冷藏期间褐变并保持色泽品质。其中，PC + A. vera在保持视觉外观方面最有效，表现为减少褐变、延缓软化和降低氧化损伤。A. vera单独更有效抑制总需氧菌以及酵母和霉菌生长，联合处理有效抑制总需氧菌生长并提供更优整体品质保持。PCA进一步证实PC + A. vera与理想品质属性最密切相关，包括色泽保持和总酸度，并与微生物、氧化和褐变相关变量明显分离，表明其具有更强延缓整体品质劣变能力。这些发现表明PC + A. vera处理是一种有前景的天然保鲜策略，可维持鲜切芒果冷藏期间理化、微生物和视觉可接受性。