本文系Journal of Future Foods原創(chuàng)編譯，歡迎分享，轉(zhuǎn)載請授權(quán)。

Introduction

卡吉檸檬口感清新且營養(yǎng)成分豐富，其采后會受霉菌腐爛的影響產(chǎn)生不良風(fēng)味、水分流失導(dǎo)致收縮和失去緊實(shí)度，以及持續(xù)的酶活性導(dǎo)致風(fēng)味、色澤和緊實(shí)度的不良變化，進(jìn)而導(dǎo)致質(zhì)量下降，限制了其貨架期。冷藏、改良?xì)夥瞻b、使用抗菌劑或防腐劑的化學(xué)處理等，多年來一直被用來緩解卡吉檸檬采后質(zhì)量劣變。生物聚合物基可食用涂層是一種新興、有前途的解決方案，可以延長水果和蔬菜貨架期。植物或動物來源的自然蠟因可形成保護(hù)屏障以抵抗水分流失和微生物污染的能力而越來越受歡迎，同時(shí)遵循環(huán)保原則。

蟲膠蠟（SW）是從紫膠蟲分泌物中獲得的天然蠟，為涂料應(yīng)用提供了幾個(gè)獨(dú)特的優(yōu)勢。蘆薈（AV）凝膠因其抗菌、抗氧化和保濕特性而聞名，使其成為可食用涂層中的一種流行選擇，有助于防止水分流失、調(diào)節(jié)呼吸率并減緩?fù)扛菜某墒?，從而延長其貨架期。丁香精油中的主要成分丁香酚具有強(qiáng)大的抗菌和抗氧化活性，可以整合到涂層中以改善其物理化學(xué)性質(zhì)。納米乳液是膠體系統(tǒng)，其中一種互不相溶的液體通過表面活性劑和高能乳化技術(shù)均勻分散在另一種液體（水相）中。通過將丁香酚轉(zhuǎn)化為納米乳等膠體形式，并將其整合到涂層配方中作為活性抗菌劑，可以最大限度地發(fā)揮其功能特性。本研究旨在從天然成分（即SW、AV凝膠和丁香酚）開發(fā)可持續(xù)的涂層配方，以在貯藏和分銷過程中保護(hù)卡吉檸檬的收獲后品質(zhì)，確保滿足消費(fèi)者不斷變化需求的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的供應(yīng)。

Results

丁香酚納米乳液（ENE）特性

研究了吐溫-80濃度（5%、10%、15%和20%（

V

V

表1 ENE的特性分析

制備涂層配方的特性

ENE-20被選擇用于配制SW基涂料，因?yàn)槠浔憩F(xiàn)出穩(wěn)定性和更高的抗氧化活性。由表2可知，與制備的ENE一樣，制備的涂料的pH值沒有顯著差異。含SW和AV的涂料配方（SW/AV-50）的黏度最低值為23.66 cP；然而，含有SW和ENE的涂料配方（SW/ENE-20）顯示了25.33 cP的最高黏度。DPPH抑制結(jié)果表明，含有AV的涂層（SW/AV-50和SW/ENE-20/AV-50）與沒有AV的涂料（SW（48.95%）和SW/E NE-20（50.26%））的抑制率分別為67.96%和65.88%。

表2 SW基涂料的表征

涂層配方的抗菌活性

配制的SW基涂料的抗菌效果如圖1所示。結(jié)果表明，2 種被測試的細(xì)菌都易受配制的涂層的影響，然而，SW（圖1A（1））涂層對大腸桿菌的最小抑制區(qū)約為12.0 mm，對枯草芽孢桿菌沒有抑制作用。相比之下，SW/ENE-20/AV-50（圖1A（4））涂層溶液對大腸桿菌表現(xiàn)出最高效果，抑制區(qū)為20.31 mm，其次是SW/AV50（圖1A（3））和SW/ENE-20（圖1A（2）），其抑制區(qū)分別為19.56和14.43 mm。對于枯草芽孢桿菌，SW/ENE-20（圖1B（2））具有最大的抑制區(qū)，測量為14.53 mm，其次是SW/ENE-20-/AV-50（圖1B（4））和SW/AV-50（圖1B（3）），它們的抑制區(qū)分別為14.53和13.02 mm。

圖1 涂層制劑對大腸桿菌（A）和枯草芽孢桿菌（B）的抗菌活性

涂層對卡吉檸檬各種品質(zhì)的影響

用涂層處理的卡吉檸檬在21 d貯藏期間的質(zhì)量損率如圖2A所示。結(jié)果表明，在所有處理中，質(zhì)量損失均隨時(shí)間延長顯著增加。然而，涂層在減緩果實(shí)水分過度損失方面發(fā)揮了作用。在21 d貯藏結(jié)束時(shí)，對照樣品的質(zhì)量損失最高，為14.89%；另一方面，SW/ENE-20/AV-50涂層處理的質(zhì)量損失最低，為12.51%，其次是SW/AV-50（13.09%）、SW/ENE-20（13.88%）和SW（14.35%）處理組。

圖2 涂層對卡吉檸檬21 d貯藏期間質(zhì)量損失（A）、硬度（B）、TSS（C）、TA（D）、TSS/TA（E）和pH值（F）的影響

如圖2B所示，21 d貯藏期間涂層對卡吉檸檬水果硬度有影響。結(jié)果可知，涂層的檸檬水果的硬度與質(zhì)量損失呈直接相關(guān)。在所有處理組中，涂有SW/ENE-20/AV-50的檸檬保持了較好的硬度，而對照樣品在貯藏期間硬度迅速下降。

涂層對卡吉檸檬在貯藏期間的可溶性固形物（TSS）、總酸（TA）和成熟度指數(shù)（TSS/TA）的影響分別如圖2C～E所示。涂膜和未涂膜檸檬的TSS在貯藏期間均有所增加，未涂膜水果在貯藏末期達(dá)到7.6 °Brix的峰值，而涂膜水果的TSS為6.9～7.4 °Brix。在涂膜檸檬中，SW/ENE-20/AV-50的TSS值最低（圖2C）。

涂膜檸檬水果和對照組在整個(gè)貯藏期間TA均顯示出穩(wěn)定下降趨勢。與對照組相比，所有涂膜水果的下降幅度明顯較小。在21 d的貯藏結(jié)束時(shí)，涂有SW/ENE-20/AV-50的檸檬果實(shí)具有最高的TA（0.76%），其次是SW/AV-50（0.74%）、SW/ENE-20（0.72%）和SW（0.70%）（圖2D）。

結(jié)果表明，對照組的成熟度指數(shù)增加速度比涂膜果實(shí)快（圖2E）。在貯藏期末，涂有SW/ENE20/AV-50的果實(shí)成熟度指數(shù)值最低（9.03），表明其成熟過程較慢。

如圖2F所示，對照水果的pH值增加最大，其次是SW、SW/ENE-20、SW/ENE-20/AV-50。

涂層對卡吉檸檬感官特性的影響

表3顯示了在室溫下貯藏21 d期間涂層對檸檬樣品感官質(zhì)量的影響結(jié)果。研究結(jié)果表明，檸檬果實(shí)的感官品質(zhì)隨著貯藏時(shí)間的增加而下降；然而，對照檸檬樣品的味道比涂層檸檬樣本下降更快。此外，除SW和SW/ENE-20組的檸檬外，所有涂覆的檸檬在第7天之前保持新鮮外觀，但在整個(gè)21 d的貯藏期內(nèi)，感官評分保持在可接受水平。

圖3卡吉檸檬果實(shí)在常溫條件下貯藏21 d的感官分析結(jié)果

由圖3A、B可知，涂有SW/AV-50和SW/ENE-20/AV-50的水果即使在貯藏21 d后，從表面和內(nèi)部組織看幾乎是新鮮的?？傮w可接受性評分結(jié)果表明，與對照樣品相比，所有涂層樣品的得分更高。感官分析結(jié)果表明，ENE和AV的加入有助于保護(hù)涂層檸檬樣品的感官屬性，并提高其整體質(zhì)量和保存效果。因此，將所開發(fā)的涂層應(yīng)用于水果可能會有希望防止其感官特性。

圖3 涂層對完整（A）和切片（B）卡吉檸檬果實(shí)在21 d貯藏期間的外觀的影響

Conclusion

基于SW的可持續(xù)涂層可以保持卡吉檸檬采后質(zhì)量并延長貨架期。ENE和AV凝膠被添加到SW涂層配方中作為活性功能劑，以增強(qiáng)其抗菌和抗氧化性能。將開發(fā)的涂層應(yīng)用于卡吉檸檬，結(jié)果表明，涂層水果的質(zhì)量損失率最低（12.51%），并顯著保持了3 周內(nèi)的TSS和TA水平，延遲了微生物的腐爛。開發(fā)的活性涂層可能是合成蠟和添加的合成化學(xué)品涂料的替代方案。這一創(chuàng)新可以極大地造福農(nóng)民、小生產(chǎn)商和零售商，使他們能夠在保持檸檬的市場價(jià)值的同時(shí)，更遠(yuǎn)距離地貯藏和運(yùn)輸檸檬。需要進(jìn)一步的研究來探索和評估這種新型涂料的規(guī)模化生產(chǎn)和商業(yè)應(yīng)用。

Development of eugenol nanoemulsion loaded shellac-based formulations for extending postharvest shelf-life of Kaji lemon (

Citrus jambhiri

L. Susmita Devia, Bhaswati Dasa, Avik Mukherjeea, Vimal Katiyarb, Santosh Kumara*

a

Department of Food Engineering and Technology, Central Institute of Technology Kokrajhar, Kokrajhar 783370, India

b

International Joint Programme in Food Science and Technology, Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology (IIT) Guwahati, Guwahati 781039, India

*Corresponding author.

Abstract

Kaji lemon (Citrus jambhiri) is a variety of lemon known for its high concentration of ascorbic acid, natural compounds, and cholesterol-lowering effects. However, a lack of appropriate postharvest storage can negatively affect lemon fruits’ shelf life and marketability, causing significant quality loss. Shellac wax is well-known for its film-forming, water-resistant, and gas- and moisture-barrier properties, which can be used as a coating material. In this research, shellac wax-based coating formulations were prepared by incorporating Aloe vera (AV) gel and eugenol as antioxidant and antibacterial agents to preserve the postharvest qualities of Kaji lemons during postharvest storage. The effectiveness of the coated fruits was determined by assessing various physicochemical quality parameters, including weight loss, total soluble solids, firmness, pH, acidity, and decay index, periodically at 5-day intervals during ambient storage. The obtained results revealed that the fruits treated with shellac wax containing eugenol nanoemulsion (ENE) and AV exhibited promising outcomes and prolonged shelf life of the fruits for 21 days with minimal weight loss, maintained firmness, and exhibited the least decay during ambient storage conditions. Moreover, the incorporation of eugenol oil nanoemulsion and AV gel into the coatings improved their physicochemical and functional characteristics, including enhanced antimicrobial activities against foodborne bacterial pathogens (Escherichia coli and Bacillus subtilis).

Reference:

SUSMITA DEVI L, DAS B, MUKHERJEE A, et al. Developme nt of eugenol nanoemulsion loaded shellac-based formulations for extending postharvest shelf-life of Kaji lemon (

Citrus jambhiri

翻譯：羅敬

編輯：龔藝；責(zé)任編輯：梁安琪

封面圖片來源：攝圖網(wǎng)

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