《食品科學(xué)》：邯鄲學(xué)院李丹副教授等：可食性抗菌涂膜結(jié)合褪黑素處理對(duì)紅貝貝小番茄品質(zhì)和軟化的影響

紅貝貝小番茄果實(shí)屬于品質(zhì)優(yōu)良的鮮食番茄品種，在貯藏過程中易發(fā)生軟化、腐爛、口味變淡以及質(zhì)量損失等一系列品質(zhì)下降問題?？墒承钥咕磕楣麑?shí)和蔬菜提供了物理和生物特性屏障，能夠降低呼吸作用強(qiáng)度和乙烯釋放量，延緩成熟衰老引起的軟化腐爛和品質(zhì)劣變。

乳酸鏈球菌素（Nisin）作為靶向天然抗菌劑，其作用原理是與革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌表面特異性識(shí)別酯質(zhì)II進(jìn)行靶向結(jié)合，形成跨膜通道使離子泄漏，抑制細(xì)菌細(xì)胞壁形成，起到殺菌和抑制孢子萌發(fā)的作用。研究表明褪黑素（MT）可以激活果實(shí)主要的抗氧化系統(tǒng)，包含酶系統(tǒng)和主要非酶抗氧化劑（總酚、抗壞血酸、谷胱甘肽）等。

將天然活性成分與成膜劑和靶向抗菌劑結(jié)合后，依靠緩釋技術(shù)延長(zhǎng)抗菌時(shí)效和抗菌膜發(fā)揮作用的穩(wěn)定性，尤其適合需精準(zhǔn)控制抗菌劑釋放的場(chǎng)景。

邯鄲學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院的李丹、張獻(xiàn)忠、楊史奧等人將Nisin和MT結(jié)合，添加到多糖成膜劑CTS中制備成可食性抗菌涂膜，并應(yīng)用于鮮食紅貝貝小番茄的保鮮研究，測(cè)定處理10 d內(nèi)果實(shí)的質(zhì)構(gòu)特性、色澤、品質(zhì)、抗氧化及果實(shí)軟化腐爛等相關(guān)指標(biāo)，旨在為開發(fā)具有高效控釋作用的鮮食果實(shí)抗菌保鮮涂膜提供理論依據(jù)。

1 可食性抗菌涂膜結(jié)合MT處理對(duì)紅貝貝小番茄質(zhì)量損失率、感官評(píng)分和腐爛率的影響

貯藏期間各組質(zhì)量損失率均呈顯著上升趨勢(shì)，其中對(duì)照組在第8天達(dá)到最大值。貯藏前4 d，CTS組、CTS＋Nisin組及CTS＋Nisin＋MT組的質(zhì)量損失率始終低于對(duì)照組。其中CTS＋Nisin＋MT組在第1天比CTS組低68.92%；第2天，CTS＋Nisin組和CTS＋Nisin＋MT組分別比CTS組低27.10%和32.11%（圖1A）。

感官評(píng)分變化規(guī)律顯示，3 組處理均有效延緩了番茄感官評(píng)分的下降速率，各處理組間未出現(xiàn)顯著差異（圖1B）。在抑制果實(shí)腐爛率方面，貯藏中后期（4～10 d）處理組表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，至第10天時(shí)，CTS＋Nisin組和CTS＋Nisin＋MT組的腐爛率分別較CTS組低44.44%和22.22%，其中CTS＋Nisin組的防腐效果最明顯，并將貨架期延長(zhǎng)至10 d（圖1C、2）。

2 可食性抗菌涂膜結(jié)合MT處理對(duì)紅貝貝小番茄質(zhì)構(gòu)特性和果膠含量的影響

如圖3A所示，對(duì)照組果實(shí)硬度在貯藏前8 d呈波動(dòng)下降趨勢(shì)，至第10天出現(xiàn)異?；厣?。相比之下，CTS處理組硬度保持相對(duì)穩(wěn)定，整個(gè)貯藏期內(nèi)未發(fā)生顯著波動(dòng)。CTS＋Nisin及CTS＋Nisin＋MT處理組則表現(xiàn)出先降后升的趨勢(shì)，初始1 d硬度均下降，其中CTS＋Nisin組在10 d時(shí)硬度明顯回升（圖3A）。與對(duì)照組相比，所有處理組在6～8 d均表現(xiàn)出較高硬度（P＜0.05）。其中CTS組在第6天時(shí)硬度分別是CTS＋Nisin和CTS＋Nisin＋MT組的1.1 倍和1.12 倍。

如圖3B所示，對(duì)照組與CTS＋Nisin組均表現(xiàn)為早期（2 d）黏附性升高，中期（6 d）降至最低值的趨勢(shì)。而CTS及其復(fù)配MT處理組則整體呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，其中CTS組峰值出現(xiàn)在第4天，CTS＋Nisin＋MT組提前至第1天達(dá)到最大值。與對(duì)照組相比，CTS＋Nisin＋MT處理在貯藏初期（1 d）即表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，其黏附性是對(duì)照組的1.58 倍（P＜0.05）。至貯藏中期（6 d），CTS組黏附性維持能力優(yōu)于CTS＋Nisin組，較其高出92.7%（P＜0.05）。

如圖3C所示，對(duì)照組早期彈性較大，在貯藏第1天達(dá)到最高，隨后持續(xù)下降至第8天。CTS＋Nisin與CTS＋Nisin＋MT組分別在2 d和1 d出現(xiàn)彈性最大值，但最低值較對(duì)照組延遲至第10天出現(xiàn)；而CTS組則在1 d時(shí)彈性升高且持續(xù)保持至貯藏末期。與對(duì)照組相比，CTS＋Nisin＋MT組在1 d時(shí)彈性顯著提高6%（P＜0.05）；至4 d時(shí)CTS組及CTS＋Nisin＋MT組的彈性優(yōu)勢(shì)維持在7%（P＜0.05）；CTS組在8 d時(shí)仍保持6%的彈性優(yōu)勢(shì)，而此時(shí)其他處理組已進(jìn)入下降階段。各處理組間彈性變化模式存在顯著差異：CTS組在4 d出現(xiàn)峰值，其后期（8～10 d）彈性維持能力優(yōu)于CTS＋Nisin組。如圖3D所示，對(duì)照和3 組處理間的咀嚼性無顯著差異。

如圖4A所示，不同處理組可溶性果膠含量呈現(xiàn)顯著差異。對(duì)照組峰值最早出現(xiàn)在第4天，而CTS處理組推遲至第6天，CTS＋Nisin及其復(fù)配MT組進(jìn)一步延遲至第8天。在貯藏前期（1～4 d），所有處理組可溶性果膠含量均低于對(duì)照組，其中CTS＋Nisin組在第6天低于CTS＋Nisin＋MT組。與對(duì)照組相比，CTS組在第6天時(shí)表現(xiàn)出獨(dú)特的代謝特征，其可溶性果膠含量較對(duì)照組提升37.6%，同時(shí)依次比CTS＋Nisin組和CTS＋Nisin＋MT組顯著高出112%和35.2%（P＜0.05）。至貯藏中期（8 d），處理組間出現(xiàn)代謝差異，CTS＋Nisin及其復(fù)配MT組含量分別較對(duì)照組提高85.3%和79.4%，且較CTS組提升1.8 倍和1.71 倍（P＜0.05）。

如圖4B所示，所有處理組與對(duì)照組均隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)持續(xù)下降，但處理組表現(xiàn)出明顯差異。對(duì)照組原果膠降解速率最快，而CTS＋Nisin及其復(fù)配MT組在貯藏前期（1～6 d）維持較高水平。至第8天，CTS＋Nisin組展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，其原果膠含量較對(duì)照組、CTS組及CTS＋Nisin＋MT組分別提高94.01%、91.2%和67.09%（P＜0.05）。

3 可食性抗菌涂膜結(jié)合MT處理對(duì)紅貝貝小番茄色澤的影響

如圖5A所示，對(duì)照組與CTS＋Nisin組L*值整體呈持續(xù)下降趨勢(shì)，而CTS組在貯藏第1天迅速升至峰值，在貯藏期間整體維持在較高水平。CTS＋Nisin＋MT組則在1 d時(shí)短暫升高。與對(duì)照組相比，CTS組在貯藏中期（6～8 d）維持顯著優(yōu)勢(shì)，L*值分別提高3.84%和3.61%（P＜0.05）。至貯藏末期（10 d），CTS及其CTS＋Nisin＋MT組較對(duì)照組仍保持3.52%和3.54%的亮度優(yōu)勢(shì)（P＜0.05）。CTS組在1～2 d期間L*值顯著高于CTS＋Nisin組，其中4 d時(shí)比CTS＋Nisin組高5.42%（P＜0.05）。CTS與CTS＋Nisin＋MT組在貯藏前期（1～2 d）協(xié)同作用顯著，二者L*值較CTS＋Nisin組分別提升7.15%和5.84%、5.17%和3.95%（P＜0.05）。

如圖5B所示，對(duì)照組a*值在貯藏第2天顯著升高。處理組呈現(xiàn)共同特征：CTS、CTS＋Nisin及CTS＋Nisin＋MT組均未呈現(xiàn)顯著變化，a*值在整個(gè)貯藏期保持穩(wěn)定。與對(duì)照相比，在關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)（2 d），CTS組和CTS＋Nisin組a*值較對(duì)照組分別降低20.64%和19.83%（P＜0.05）。3 組處理間a*值差異不顯著。

如圖5C所示，貯藏第1～2天，對(duì)照組b*值呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，提示早期色澤代謝響應(yīng)。CTS組1 d時(shí)出現(xiàn)b*值上升；CTS＋Nisin組第1天發(fā)生顯著代謝抑制，b*值驟降后回升；CTS＋Nisin＋MT組維持穩(wěn)定代謝狀態(tài)，b*值無顯著波動(dòng)。第1天時(shí)CTS＋Nisin組b*值較對(duì)照組、CTS組及CTS＋Nisin＋MT組分別降低55.3%、57.5%和52.1%（P＜0.05）。

4 可食性抗菌涂膜結(jié)合MT處理對(duì)紅貝貝小番茄品質(zhì)的影響

如圖6A所示，對(duì)照組貯藏初期（1 d）可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)即達(dá)峰值，呈現(xiàn)典型單峰模式。CTS組與對(duì)照組同步，1 d時(shí)達(dá)峰值；CTS＋Nisin組代謝峰值延遲至貯藏中期（6 d）；CTS＋Nisin＋MT組呈現(xiàn)雙峰特征，分別在1 d和10 d出現(xiàn)高峰。CTS＋Nisin＋MT組在1 d和10 d的可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著高于對(duì)照組及另兩處理組；CTS＋Nisin組峰值出現(xiàn)時(shí)間較對(duì)照組延遲5 d。貯藏中期（6 d），CTS＋Nisin組可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)較CTS組提高8 倍，其復(fù)配MT組較CTS組提高5.2 倍（P＜0.05）；CTS＋Nisin＋MT組較單峰處理組（CTS、CTS＋Nisin）多出10 d的高峰，此時(shí)CTS＋Nisin＋MT組較CTS組提高1.36 倍。

如圖6B所示，對(duì)照組VC含量呈現(xiàn)雙峰規(guī)律，在貯藏初期（1 d）和中期（6 d）分別達(dá)到峰值。CTS組與對(duì)照組同步呈現(xiàn)雙峰特征；CTS＋Nisin和CTS＋Nisin＋MT組同步延遲至10 d VC含量升至最高，且在4～6 d維持較高含量。與對(duì)照相比，貯藏4～6 d，CTS＋Nisin＋MT組VC含量顯著高于對(duì)照組及另兩組處理；貯藏8～10 d，所有處理組VC含量均高于對(duì)照組。10 d時(shí)CTS＋Nisin＋MT組VC含量分別較CTS和CTS＋Nisin組升高70.9%和29.6%（P＜0.05）；CTS＋Nisin組較CTS組升高31.9%。CTS＋Nisin＋MT組在4～10 d期間維持含量?jī)?yōu)勢(shì)，較其他處理組維持周期延長(zhǎng)。

如圖6C所示，對(duì)照組貯藏中期（6 d）SSC顯著下降，呈現(xiàn)典型代謝消耗特征。CTS、CTS＋Nisin及CTS＋Nisin＋MT組均未發(fā)生顯著變化，SSC在整個(gè)貯藏期保持穩(wěn)定。與對(duì)照組相比，6 d為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，CTS組與CTS＋Nisin組SSC分別較對(duì)照組顯著升高（P＜0.05），表明處理對(duì)代謝消耗具有抑制作用。3 組處理間SSC無顯著差異。

5 可食性抗菌涂膜結(jié)合MT處理對(duì)紅貝貝小番茄抗氧化品質(zhì)的影響

如圖7A所示，對(duì)照組呈現(xiàn)雙峰模式，總酚含量在貯藏第4、8天分別達(dá)到峰值。CTS組與CTS＋Nisin組在6～8 d呈現(xiàn)快速積累特征，進(jìn)入含量持續(xù)較高時(shí)期；CTS＋Nisin＋MT組呈單峰響應(yīng)模式，8 d達(dá)最大值；所有處理組總酚含量在貯藏末期（10 d）均發(fā)生回落。貯藏早期（2～4 d），3 組處理總酚含量均顯著低于對(duì)照組；中期階段（6 d），CTS組和CTS＋Nisin組總酚含量分別達(dá)到對(duì)照組的1.28 倍和1.22 倍（P＜0.05）。中期階段（6 d），CTS組和CTS＋Nisin組總酚含量分別為CTS＋Nisin＋MT組的1.22 倍和1.16 倍（P＜0.05）；8 d時(shí)，CTS＋Nisin＋MT組總酚含量較CTS＋Nisin組提升11.1%（P＜0.05）；CTS＋Nisin＋MT組呈單峰模式，區(qū)別于另兩組處理的持續(xù)積累特征。CTS＋Nisin＋MT處理在貯藏后期（10 d），其總酚含量較CTS＋Nisin處理提高11.8%。

如圖7B所示，對(duì)照組黃酮在貯藏前期（1～4 d）快速積累，含量形成單峰特征，末期（10 d）顯著下降。CTS、CTS＋Nisin、CTS＋Nisin＋MT組均呈現(xiàn)“階梯式積累-末期回落”的動(dòng)態(tài)特征，但具體代謝規(guī)律存在顯著差異。處理組中，初期階段（1～4 d），CTS＋Nisin組積累較多，4 d時(shí)達(dá)峰值；穩(wěn)定階段（6～8 d），CTS＋Nisin＋MT組出現(xiàn)滯后性峰值；衰減階段（10 d），所有處理組黃酮含量均下降。在1、4 d各處理組黃酮含量均顯著低于對(duì)照（P＜0.05）。2 d時(shí)CTS＋Nisin組較對(duì)照提升34.6%，較CTS組高42.05%（P＜0.05）。CTS＋Nisin組在2～4 d黃酮含量在處理組中最高。8 d時(shí)CTS＋Nisin＋MT組黃酮含量最高。處理組間黃酮含量?jī)?yōu)勢(shì)地位隨時(shí)間發(fā)生轉(zhuǎn)換，2 d時(shí)CTS＋Nisin組＞對(duì)照和CTS組；8 d時(shí)CTS＋Nisin＋MT組＞CTS＋Nisin組，揭示不同處理體系對(duì)黃酮代謝通路的作用具有時(shí)效差異。

如圖7C所示，對(duì)照組DPPH自由基清除率與總酚含量呈現(xiàn)顯著同步波動(dòng)特征，具體表現(xiàn)為在貯藏前期（2 d）和中期（8 d）分別形成2 個(gè)顯著峰值。CTS、CTS＋Nisin、CTS＋Nisin＋MT組均維持總酚-清除率協(xié)同變化關(guān)系，各處理組在特定貯藏階段展現(xiàn)出優(yōu)于對(duì)照組的抗氧化活性。與對(duì)照相比，早期第1天時(shí)，CTS＋Nisin組和CTS＋Nisin＋MT組DPPH自由基清除率分別比對(duì)照組高31%和16%（P＜0.05），形成處理組初始優(yōu)勢(shì)；第4天時(shí)CTS組和CTS＋Nisin組分別比對(duì)照高15%和20.21%（P＜0.05）。中期第6天時(shí)，CTS與CTS＋Nisin組DPPH自由基清除率顯著高于CTS＋Nisin＋MT組及對(duì)照（P＜0.05）。第8天時(shí)對(duì)照組出現(xiàn)次高峰，各處理組已進(jìn)入穩(wěn)定期。后期第10天時(shí)，CTS組優(yōu)勢(shì)持續(xù)，較對(duì)照提升17%，較其他兩處理組分別高18%和6%，顯示單一涂膜處理的后期優(yōu)勢(shì)。CTS與Nisin的協(xié)同增效作用集中體現(xiàn)在1～6 d，后期效果衰減。CTS＋Nisin＋MT組始終處于中間水平，效果優(yōu)于對(duì)照組。CTS＋Nisin＋MT組在貯藏后期（10 d）DPPH自由基清除率較CTS＋Nisin組提高11.5%。

如圖7D所示，對(duì)照組呈現(xiàn)遲滯型代謝特征：FRAP在貯藏中期（8 d）達(dá)到峰值后顯著下降。CTS組展現(xiàn)持續(xù)積累優(yōu)勢(shì)，F(xiàn)RAP在10 d貯藏期內(nèi)總體呈上升趨勢(shì)。CTS＋Nisin組呈現(xiàn)階段性積累特征，6 d前與CTS組同步增長(zhǎng)，6 d后降低。CTS＋Nisin＋MT組代謝模式趨近對(duì)照組，峰值出現(xiàn)時(shí)間較其他處理組延遲2 d。與對(duì)照相比，貯藏6 d，CTS組與CTS＋Nisin組FRAP分別比對(duì)照組高20%和19%（P＜0.05），顯示涂膜處理對(duì)鐵離子還原能力的顯著提升作用。貯藏8 d時(shí)，對(duì)照組與CTS＋Nisin＋MT組達(dá)峰值，CTS組和CTS＋Nisin組FRAP較對(duì)照組已分別下降34.1%和46.2%（P＜0.05），反映不同處理體系代謝進(jìn)程的異步性。10 d時(shí)CTS組成為唯一保持FRAP正向增長(zhǎng)的處理組，較其他組形成顯著后期優(yōu)勢(shì)。CTS＋Nisin組前中期協(xié)同增效（1～6 d），MT的添加改變代謝節(jié)奏，使峰值延遲出現(xiàn)。該動(dòng)態(tài)特征表明，不同處理通過調(diào)控氧化還原平衡路徑，形成差異化鐵離子還原能力維持機(jī)制，其中CTS處理在延緩抗氧化成分損耗方面表現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，而復(fù)合處理體系的協(xié)同作用具有明顯時(shí)效性特征。

6 相關(guān)性分析

如表2所示，腐爛率與感官評(píng)分（相關(guān)系數(shù)r＝-0.761）和原果膠含量（r＝-0.701）呈顯著負(fù)相關(guān)，表明腐爛率升高會(huì)導(dǎo)致感官評(píng)分下降，同時(shí)原果膠含量減少可能導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞，加速腐爛。質(zhì)量損失率與彈性（r＝-0.401）、黏附性（r＝-0.371）呈顯著負(fù)相關(guān)，說明質(zhì)量損失會(huì)直接降低果實(shí)的彈性和黏附性，影響口感。感官評(píng)分與L*值（r＝0.388）、彈性（r＝0.579）和SSC（r＝0.274）呈正相關(guān)，表明外觀更亮、質(zhì)地更彈且甜度更高的果實(shí)感官評(píng)分更高。原果膠作為細(xì)胞壁代謝標(biāo)志物，其含量與感官評(píng)分呈正相關(guān)（r＝0.734），與腐爛率呈負(fù)相關(guān)（r＝-0.701）?？扇苄怨z含量與腐爛率呈正相關(guān)，但與感官評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，反映細(xì)胞壁降解的雙面效應(yīng)?？偡雍颗cDPPH自由基清除率（r＝0.701）和FRAP（r＝0.662）呈正相關(guān)，提示酚類物質(zhì)是主要抗氧化成分。而黃酮含量與可溶性果膠含量呈正相關(guān)（r＝0.373），可能反映其在果膠代謝中的協(xié)同作用。

7 討論與結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，紅貝貝小番茄采后貯藏期間伴隨質(zhì)量損失率和腐爛率的上升，感官評(píng)分明顯下降（圖1）。另有研究發(fā)現(xiàn)CTS結(jié)合甜橙精油抑制了番茄黑霉病和桔青霉感染率，使其貨架期延長(zhǎng)至9 d。CTS和香草醛結(jié)合通過誘導(dǎo)防御相關(guān)酶（苯丙氨酸解胺酶、多酚氧化酶和過氧化物酶）活性的升高降低尖孢鐮刀菌引起的番茄腐爛。原因是CTS涂膜處理降低了氧氣在果實(shí)表面的滲透率，并通過與細(xì)胞壁結(jié)合發(fā)生級(jí)聯(lián)反應(yīng)誘導(dǎo)宿主防御系統(tǒng)進(jìn)而增強(qiáng)物理屏障，起到抗真菌并延長(zhǎng)果實(shí)貨架期和提高感官評(píng)分的作用。同時(shí)CTS涂膜在果實(shí)表面減少了果實(shí)內(nèi)部的營(yíng)養(yǎng)消耗。本研究也表明CTS處理在貯藏前期（前4 d）降低番茄質(zhì)量損失率和在整個(gè)貯藏期抑制番茄腐爛率上升方面有顯著作用（P＜0.05）。

另外，研究表明CTS與抗真菌脂肽結(jié)合能夠明顯降低櫻桃番茄軟腐病和灰霉病的發(fā)生率。含Nisin的大豆醇溶蛋白水性膜在低溫和模擬22 ℃貨架期實(shí)驗(yàn)中均有效降低嘎啦蘋果和油桃單核細(xì)胞增生李斯特菌數(shù)量。研究發(fā)現(xiàn)Nisin、ε-聚賴氨酸和CTS組合對(duì)胡蘿卜鮮切后表面酵母、霉菌、總活菌數(shù)、總大腸菌群數(shù)、金黃色葡萄球菌和假單胞菌的生長(zhǎng)有明顯抑制作用（P＜0.05）。以上研究結(jié)果說明CTS、大豆蛋白等成膜劑與天然抗菌物質(zhì)Nisin結(jié)合能夠有效擴(kuò)大原有涂膜的抑菌范圍，提高其抗菌性。本研究也發(fā)現(xiàn)CTS作為使Nisin穩(wěn)定的成膜介質(zhì)，兩者結(jié)合可增強(qiáng)膜的抗菌效果。第10天時(shí)CTS＋Nisin處理中果實(shí)腐爛率的抑制效果明顯高于單一CTS處理。

MT對(duì)于采后果蔬的抗衰老和抑菌作用主要是通過啟動(dòng)ROS清除和防御機(jī)制。如MT通過降低ROS積累和啟動(dòng)幾丁質(zhì)酶和苯丙烷途徑酶防御機(jī)制，降低番石榴炭疽病和黃瓜霉霜病的發(fā)病率，并減緩果實(shí)軟化。本研究中CTS＋Nisin＋MT處理在貯藏后期（4～10 d）降低紅貝貝小番茄腐爛率的效果優(yōu)于CTS處理，說明MT起到一定增加抗菌涂膜抑菌性的作用。有研究表明MT降低果實(shí)質(zhì)量損失率是通過關(guān)閉其表面氣孔實(shí)現(xiàn)的，本研究也發(fā)現(xiàn)貯藏前期（1 d時(shí)），CTS＋Nisin＋MT處理的質(zhì)量損失率顯著低于對(duì)照和CTS處理。

貯藏期間伴隨對(duì)照組質(zhì)量損失率升高，其可溶性果膠含量先于3 組處理在第4天達(dá)到峰值，并且前6 d其原果膠含量明顯低于CTS＋Nisin組和CTS＋Nisin＋MT組，進(jìn)而引起番茄果實(shí)硬度在前期（前4 d）明顯下降。CTS＋Nisin、CTS＋Nisin＋MT組延遲可溶性果膠含量峰值至后期（8 d）出現(xiàn)，并且減緩果實(shí)細(xì)胞壁原果膠的酶解進(jìn)程，相比對(duì)照在后期（6 d后）提高了紅貝貝番茄的果實(shí)硬度。對(duì)照組1 d時(shí)可溶性果膠上升和原果膠下降，硬度明顯下降。而CTS＋Nisin、CTS＋Nisin＋MT組雖然第1天硬度下降，但由于成膜劑CTS的機(jī)械支撐作用以及Nisin和MT的雙重作用，后期硬度回升，且高于對(duì)照（6～8 d），硬度的提升間接提高了兩組VC含量。研究表明MT處理通過延緩細(xì)胞壁成分原果膠、纖維素和半纖維素含量的降低，以及可溶性果膠的積累，同時(shí)抑制細(xì)胞壁降解酶的活性，進(jìn)而通過調(diào)節(jié)細(xì)胞壁代謝抑制芒果果實(shí)軟化。另外MT通過誘導(dǎo)細(xì)胞壁成分山梨醇合成基因的表達(dá)和其合成，同時(shí)抑制哈密瓜和秋葵細(xì)胞壁降解酶基因的表達(dá)，減少細(xì)胞壁多糖的分解，從而維持哈密瓜和秋葵果實(shí)硬度。本研究中CTS作為天然多糖，用于穩(wěn)定番茄細(xì)胞壁成分和結(jié)構(gòu)，并通過與Nisin和MT結(jié)合，進(jìn)一步提高其發(fā)揮作用的穩(wěn)定性。

黏附性表征果實(shí)組織在探頭上的附著能力，是判斷果實(shí)肉質(zhì)緊實(shí)程度的指標(biāo)，本研究發(fā)現(xiàn)，1 d時(shí)相比對(duì)照和另外兩組處理，CTS＋Nisin＋MT組細(xì)胞壁中原果膠分解速度和可溶性果膠生成速度減緩，在前期（1 d）共同作用改善了果實(shí)彈性，并引起黏附性的協(xié)同升高。另外4～6 d，CTS組黏附性和彈性也同步達(dá)到了峰值。彈性是水果質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）測(cè)試中第2次壓縮后樣品恢復(fù)的高度（長(zhǎng)度2）和第1次壓縮變形量（長(zhǎng)度1）比值，用于衡量果實(shí)在一定壓力下發(fā)生形變，撤去壓力后恢復(fù)形變時(shí)的能力。果實(shí)采后通過有機(jī)酸分解、可溶性糖積累及次級(jí)代謝產(chǎn)物轉(zhuǎn)化，風(fēng)味和香氣等品質(zhì)顯著改善，蔗糖和果糖快速積累可能改變細(xì)胞滲透壓，增強(qiáng)細(xì)胞壁張力，從而增加果實(shí)彈性。但后期隨著果實(shí)衰老，細(xì)胞壁胞間層多糖組分原果膠向可溶性果膠轉(zhuǎn)變，其彈性明顯下降。伴隨初期（1 d）果實(shí)細(xì)胞壁中較高的原果膠積累，CTS＋Nisin＋MT處理提高了果實(shí)彈性；另外在中期（前4 d）可溶性果膠積累高峰前，CTS處理組彈性升高至最大值。CTS和CTS＋Nisin＋MT處理在延緩果實(shí)細(xì)胞壁中原果膠向可溶性果膠的轉(zhuǎn)變、協(xié)同增加紅貝貝番茄果實(shí)彈性和黏附性，提高果實(shí)L*值、降低腐爛率和質(zhì)量損失率、改善果實(shí)質(zhì)構(gòu)特性方面發(fā)揮重要作用。

隨果實(shí)衰老果面顏色變暗，CTS膜本身有提亮紅貝貝小番茄果面色澤的作用，另外CTS＋Nisin＋MT處理也在貯藏后期（10 d）對(duì)亮度提升有明顯促進(jìn)作用，這一改善作用主要得益于貯藏期間CTS和CTS＋Nisin＋MT處理減緩了原果膠分解速度，提高果實(shí)彈性、黏附性和咀嚼性等質(zhì)構(gòu)特性從而維持果實(shí)表面亮度。番茄貯藏過程中隨衰老進(jìn)程加速，果實(shí)顏色由亮紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榘导t色，伴隨對(duì)照組前期（2～4 d）可溶性果膠積累達(dá)到峰值和原果膠含量迅速降低，其a*值也在第2天達(dá)到最大，引起番茄果面紅色變深。但CTS和CTS＋Nisin處理在前期（2 d）a*值低于對(duì)照是因?yàn)榭扇苄怨z生成速度降低；此外，在貯藏末期（10 d）處理組a*值均低于對(duì)照，這說明CTS成膜劑、Nisin和MT均通過減緩細(xì)胞壁成分變化起到延緩果實(shí)顏色變暗的作用。貯藏期間，CTS＋Nisin的組合在保持番茄果實(shí)色澤中發(fā)揮的作用更大。也有研究表明MT處理提高了甜櫻桃收獲時(shí)的色澤、硬度和可滴定酸含量。

采后呼吸躍變啟動(dòng)后，會(huì)輕度脅迫促進(jìn)蘋果酸合成，使總酸含量升高；貯藏期間番茄VC和可滴定酸含量的短暫升高可能與果膠降解（半乳糖醛酸釋放）及逆境誘導(dǎo)的抗氧化響應(yīng)有關(guān)，但后期隨果實(shí)衰老，呼吸作用增強(qiáng)，有機(jī)酸和VC消耗增加，總量仍下降。通過精準(zhǔn)控制貯藏條件，可協(xié)同調(diào)控質(zhì)地軟化與保持營(yíng)養(yǎng)，延長(zhǎng)貨架期。CTS涂膜可以降低氧氣滲透率，降低對(duì)風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗。研究表明MT通過減少細(xì)胞壁多糖（果膠和纖維素）的分解，以及糖類組分（淀粉、山梨醇和蔗糖等）合成，進(jìn)一步穩(wěn)定細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，從而延緩可滴定酸下降引起的品質(zhì)劣變。在貯藏中期（6 d）CTS組可溶性果膠峰值升至最高，其原果膠含量也同步降至最低。Nisin和MT協(xié)同作用使引起果實(shí)軟化的可溶性果膠生成速度減緩，其中CTS＋Nisin＋MT組合對(duì)于可滴定酸和VC含量的提升和延緩效果優(yōu)于單獨(dú)使用CTS或者CTS＋Nisin組合，最終提升果實(shí)品質(zhì)。4～8 d時(shí)，CTS＋Nisin和CTS＋Nisin＋MT組合中原果膠含量降解速率被延緩，此時(shí)兩個(gè)處理中VC含量卻明顯上升。另外6～8 d，相比對(duì)照組，CTS＋Nisin、CTS＋Nisin＋MT組中可滴定酸含量的升高與兩種處理中原果膠的變化呈動(dòng)態(tài)相關(guān)。說明硬度的變化影響果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)，兩種處理均延緩了可滴定酸和VC指標(biāo)下降引起的品質(zhì)劣變。

酚類物質(zhì)存在會(huì)提高果實(shí)抗氧化性，本研究中DPPH自由基清除率、FRAP、黃酮均與總酚相關(guān)性較高（r＝0.701、r＝0.662、r＝0.405）。伴隨可溶性果膠前4 d急劇升高，對(duì)照組總酚和黃酮也高于3 組處理；貯藏后期CTS、CTS＋Nisin、CTS＋Nisin＋MT處理可溶性果膠、總酚含量以及DPPH自由基清除率和FRAP較高。說明3 組處理均降低果實(shí)感知衰老和品質(zhì)劣變的敏感度，延遲果實(shí)抗氧化調(diào)控的響應(yīng)。Nisin包埋果膠微膠囊增強(qiáng)了與抗氧化相關(guān)酶的活性，抑制了引起果實(shí)軟化酶的活性，進(jìn)而降低芒果腐爛率和質(zhì)量損失率，并維持SSC、可滴定酸、硬度在較高水平。另有研究表明MT結(jié)合CTS提高櫻桃可滴定酸、SSC、硬度及抗氧化物質(zhì)（總酚、總花青素、AsA）含量，降低腐爛發(fā)生。說明Nisin和MT均可提高果實(shí)抗氧化性。本研究中Nisin與MT協(xié)同作用引起抗氧化的時(shí)序性調(diào)控，緩釋發(fā)揮CTS-Nisin-MT涂膜的抗氧化作用：早期階段（1～4 d）發(fā)揮作用主要是CTS＋Nisin處理引起黃酮（4 d）、總酚含量（1 d）和DPPH自由基清除率（1 d）升高；中期（6 d），CTS＋Nisin組總酚含量、DPPH自由基清除率和FRAP達(dá)到峰值；末期（8～10 d），CTS＋Nisin＋MT組總酚含量、DPPH自由基清除率和FRAP達(dá)到峰值。

研究發(fā)現(xiàn)外源MT處理可以提高M(jìn)T合成基因FaTDC、FaT5H等的表達(dá)和內(nèi)源MT含量，通過增強(qiáng)抗氧化酶（過氧化氫酶、AsA過氧化物酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶和GSH還原酶活性）、防御酶系統(tǒng)（幾丁質(zhì)酶、4-香豆酸輔酶A連接酶和苯丙氨酸解氨酶）活性和非酶抗氧化物質(zhì)（AsA、GSH、總酚、黃酮、花青素）積累，減少因ROS代謝物H2O2和MDA積累而引起的氧化損傷，提高巨型黑莓產(chǎn)量、單果質(zhì)量和體積，改善高叢藍(lán)莓和芒果的貯藏品質(zhì)，延緩木瓜果實(shí)軟化和炭疽病的進(jìn)程。MT噴施櫻桃葉片或者浸泡番茄種子，均可使長(zhǎng)成后的果實(shí)SSC、VC、番茄紅素、鈣、檸檬酸和磷含量顯著提高，并促進(jìn)DPPH自由基清除能力、FRAP等果實(shí)抗氧化能力的協(xié)同提升，說明MT對(duì)生物活性物質(zhì)抗氧化特性的提高有明顯促進(jìn)作用。

相比CTS處理，CTS＋Nisin和CTS＋Nisin＋MT處理（尤其是3 種組合）通過延緩番茄果實(shí)細(xì)胞壁多糖組分原果膠分解速度，減少可溶性果膠積累，延遲總酚含量、DPPH自由基清除率、FRAP高峰出現(xiàn)時(shí)間并升高其峰值，實(shí)現(xiàn)Nisin和MT協(xié)同參與的抗氧化系統(tǒng)的時(shí)序性調(diào)控，提高果實(shí)的抗氧化性，延緩貯藏期間果實(shí)硬度、彈性和黏附性等質(zhì)構(gòu)特性和L*值的下降；在后期使可滴定酸含量和VC含量峰值延遲至6～10 d，其中可滴定酸含量峰值升高8 倍和1.36 倍，VC峰值升高31.9%和70.9%，貯藏初期使果實(shí)質(zhì)量損失率降低27.10%和32.11%，后期腐爛率降低44.44%和22.22%，貨架期由4 d延長(zhǎng)至10 d，提升紅貝貝小番茄的感官和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。本研究可為將天然抗氧化物質(zhì)、靶向抗菌劑與天然聚合物結(jié)合用于提高采后新鮮產(chǎn)品的質(zhì)量方面提供思路。

作者簡(jiǎn)介

第一作者

李丹，河北省農(nóng)林科學(xué)院生物技術(shù)與食品科學(xué)研究所/河北師范大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士，現(xiàn)任邯鄲學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院副教授。博士階段專注于果實(shí)采后生物學(xué)與功能成分調(diào)控機(jī)制研究，系統(tǒng)探究乙烯信號(hào)通路對(duì)梨果實(shí)蠟質(zhì)合成及品質(zhì)形成的調(diào)控作用（涉及抗氧化物質(zhì)、風(fēng)味物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)功能成分的積累）。工作期間，聚焦農(nóng)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)保持與功能成分開發(fā)，主導(dǎo)多個(gè)品種梨（含商品化套袋處理）采前與貯藏期表面保護(hù)屏障（蠟質(zhì)/細(xì)胞壁多糖）的代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究，為功能性農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)?；诠麑?shí)表面保護(hù)屏障與功能成分的協(xié)同作用機(jī)制，拓展至食品保鮮技術(shù)與營(yíng)養(yǎng)功能協(xié)同調(diào)控領(lǐng)域：創(chuàng)新性開發(fā)番茄復(fù)合涂膜保鮮技術(shù)（整合物理屏障、靶向緩釋與激素信號(hào)調(diào)控），揭示其對(duì)果實(shí)細(xì)胞壁代謝（如果膠多糖轉(zhuǎn)化）與抗氧化系統(tǒng)的協(xié)同調(diào)控機(jī)制，為功能性食品的保鮮-營(yíng)養(yǎng)協(xié)同技術(shù)提供新思路。目前以第一作者在

Postharvest Biology and Technology

Frontiers in Plant Science

Journal of the Science of Food and Agriculture

PeerJ

本文《可食性抗菌涂膜結(jié)合褪黑素處理對(duì)紅貝貝小番茄品質(zhì)和軟化的影響》來源于《食品科學(xué)》2025年46卷第18期279-290頁(yè)，作者：李丹, 張獻(xiàn)忠, 楊史奧, 關(guān)軍鋒, 鄭萌萌, 杜鴻宇, 張冉。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250226-144。點(diǎn)擊下方閱讀原文即可查看文章相關(guān)信息。

實(shí)習(xí)編輯：安宏琳；責(zé)任編輯：張睿梅。點(diǎn)擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網(wǎng)