酒糟醇溶蛋白纳米复合涂膜剂在荔枝保鲜中的研究

摘 要：目的：以酒糟醇溶蛋白为基本成分制备一种纳米复合涂膜剂，并检测其对荔枝的保鲜效果。

方法：从酒糟中提取醇溶蛋白，添加纳米涂膜载剂（纳米氧化锌、甘油、聚乙二醇-4000、羟丙基甲基纤维素、抗坏血酸、2-羟基丙酸和70%乙醇水溶液）制备纳米复合涂膜。分别使用纯水、涂膜载剂、复合涂膜剂处理荔枝，观察保留枝柄荔枝、去除枝柄荔枝在常温下的保存情况，以荔枝外观变化、坏果率、失重率、维生素C含量、可溶性固体物含量以及可滴定酸含量为指标评价保鲜性能。结果：复合涂膜组在荔枝保鲜中的表现显著优于其他组别。外观方面，去柄荔枝贮藏第3天时复合涂膜组果肉正常，第5天仅失水皱缩，而纯水组和载剂组出现腐烂霉变；留柄荔枝贮藏第15天时复合涂膜组仅表皮褐变，纯水组已霉变。坏果率方面，贮藏15 d时，复合涂膜组去柄/留柄荔枝的坏果率（50%/30%）显著低于涂膜载剂组（90%/50%）和纯水组（100%/90%）。失重率方面，复合涂膜组失重率始终最低。营养成分方面，在储藏第8天时，留柄荔枝复合涂膜组维生素C（6.92 mg/100 g）、可溶性固形物（12.05%）和可滴定酸（0.107%）含量均高于载剂组和纯水组，品质更优。结论：酒糟醇溶蛋白复合涂膜剂可显著延长荔枝保鲜期，降低坏果率（与纯水组相比），有效抑制失重，并延缓维生素C等关键营养指标的降解。表明添加酒糟醇溶蛋白可显著提升荔枝保鲜性能。

关键词：酒糟；醇溶蛋白；纳米涂膜；荔枝；保鲜

Abstract： Objective： To prepare a nano composite coating agent based on prolamin from distiller’s grains and test its preservation effect on lychee. Method： Extracting prolamin from distiller’s grains and adding nano coating carrier （nano ZnO， glycerol， PEG-4000， hydroxypropyl methylcellulose， vitamin C， L（+）-lactic acid， 70% ethanol solution） to prepare nano composite coating. Treat lychee with pure water， coating carrier， and composite coating agent respectively， observe the room temperature storage of lychee with retained stem and removed stem over time， and evaluate the preservation performance based on the appearance changes， fruit failure rate， weight loss rate， vitamin C content， soluble solid content， and titratable acid content of lychee. Result： The performance of the composite coating group in litchi preservation was significantly better than that of other groups. In terms of appearance， the pulp of the composite coating group was normal on the 3rd day of storage， and only the water loss shrank on the 5th day， while the pure water group and the carrier group showed rot and mildew. On the 15th day of storage， only the epidermis was browned in the composite coating group， and the control group was mildewed. In terms of fruit failure rate， the fruit failure rate of lychee with stalk/stalk retention in the composite coating group （50%/30%） was significantly lower than that in the coating carrier group （90%/50%） and pure water group （100%/90%） after 15 days of storage. In terms of weight loss rate， the weight loss rate of the composite coating film group was always the lowest. In terms of nutrients， the contents of vitamin C （6.92 mg/100 g）， soluble solids （12.05%） and titratable acid （0.107%） were significantly higher than those in the control group on the 8th day of storage， and the quality was better. Conclusion： Distiller’s grains gliadin composite coating can significantly prolong the shelf life of lychee， reduce the rate of bad fruit （compared with the pure water group）， effectively inhibit weight loss， and delay the degradation of key nutritional indicators such as vitamin C. The results showed that the addition of distiller’s grains gliadin could significantly improve the preservation performance of lychee.

酒糟是酿酒过程中谷物经酵母发酵后产生的废弃物，又叫丢糟，是酿酒行业最大的副产物[1]。我国每年可产生2 000万～3 000万t丢糟，这些酒糟一般用作肥料、燃料或猪饲料等，附加值低[2]，对环境可能造成污染。如何合理利用酒糟资源，提升其附加价值，是全国酒企业面临的难题。醇溶蛋白是植物种子中的一种储藏蛋白，广泛存在于多种禾本科植物种子的胚乳中，是谷物发芽生长的营养物质。研究显示，醇溶蛋白在高粱和小麦中含量丰富，其在高粱蛋白中的占比约为65%[3]，在小麦蛋白中的占比约为60%[4]。在白酒酿造发酵和蒸馏过程中，谷物中的糖分转变为酒精和二氧化碳，蛋白质则残留在酒糟中[5]。研究表明，醇溶蛋白二级结构主要为α-螺旋，具有较高的疏水性、耐热性、耐酸性、成膜性以及自组装性[6]。此外，醇溶蛋白因来源于植物，绿色安全，具有可持续性，是食品保鲜领域理想的材料成分之一。

荔枝是亚热带特有的水果，我国是世界最大的荔枝生产国，占全球荔枝总产量的70%以上[7]。荔枝果肉甜美，且富含有机酸、维生素C、矿物质等多种营养物质，具有健脾开胃和消肿解毒的功效，深受消费者喜爱[8]。然而，荔枝果实成熟期正值高温季节，采摘后常温下寿命不足3 d，主要表现为果皮快速褐变和霉烂，是最难以贮藏的水果之一，其短暂的货架期成为远销和出口的瓶颈[9]。因此，研制绿色安全的荔枝保鲜剂对于荔枝产业的发展具有重要意义。目前，荔枝的贮藏保鲜方法有涂膜保鲜、气调保鲜、辐射保鲜以及低温贮藏保鲜[10]，但尚未见将酒糟醇溶蛋白复合涂膜材料应用于荔枝果实采后保鲜的研究报道。

近年来，纳米涂膜技术在食品保鲜领域得到了广泛关注。纳米涂膜由于其特殊的微观结构和特性，具有许多显著的优点，如抗菌活性、抗氧化性能等[11]，能够抑制微生物的生长，从而降低水果腐烂和质地变化，有助于保持水果中的营养成分。目前，纳米涂膜技术已被成功应用于食品保鲜领域，如甘春梅等[12]研究CaO2纳米颗粒复合涂膜对荔枝保鲜的效果，发现该涂层可有效延缓荔枝果实的衰老。赵璐玲等[13]研制了纳米SiO2/聚偏二氯乙烯复合涂膜，发现其能够很好地维持溏心蛋的色香味。

本研究以白酒酒糟醇溶蛋白为基本成分，添加由纳米氧化锌、甘油、聚乙二醇-4000（Macrogol-4000，PEG-4000）、羟丙基甲基纤维素（Hydroxypropyl Methylcellulose，HPMC）、抗坏血酸（Vitamin C，VC）、2-羟基丙酸[L（+）-Lactic Acid，LA]、70%乙醇水溶液配制而成的纳米涂膜载剂，将酒糟醇溶蛋白开发为水果涂膜保鲜剂应用于荔枝常温保鲜。纳米氧化锌具有良好的抗菌性和光催化性能，能够有效抑制微生物生长；甘油可作为增塑剂，能够提高涂膜的柔韧性和附着力，防止涂膜开裂；PEG-4000作为成膜助剂，能够提高涂膜的均匀性和稳定性；HPMC作为增稠剂，能够提高涂膜的黏度和成膜性；VC作为抗氧化剂，能够延缓水果的氧化褐变；LA作为pH值调节剂，能够维持涂膜的稳定性；70%乙醇水溶液作为溶剂，能够溶解醇溶蛋白和其他成分，形成均匀的涂膜液。通过分析荔枝外观、坏果率和失重率指标在贮藏期间的变化，评价酒糟醇溶蛋白复合涂膜对荔枝的保鲜性能，以期为白酒酒糟资源再利用提供一种可行的方案，也为荔枝的采后贮藏提供新的技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜荔枝：品种为“大红袍”，产地为四川省泸州市合江县；白酒酒糟：浓香型白酒丢糟，泸州老窖提供；甘油、聚乙二醇-4000、抗坏血酸、L-乳酸、羟丙基甲基纤维素、氢氧化钠、盐酸：分析纯，上海麦克林生化科技股份有限公司；无水乙醇：生工生物工程（上海）股份有限公司；纳米氧化锌（≤100 nm）：上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 仪器与设备

Avanti J-26XP高速离心机，美国Beckman公司；HGK-55全自动凯氏定氮仪，上海赫冠有限公司；HWS-24电热恒温水浴锅，上海将来实验设备有限公司；KQ-250B超声清洗仪，上海蚁霖科学仪器有限公司；HS-DHG电热鼓风干燥箱，上海和晟仪器科技有限公司；Millipore-Q超纯水系统，美国Millipore公司；XL-02A多功能粉碎机，长沙旭众机械设备有限公司；PHSJ-3F型实验室pH计，上海仪分科学仪器有限公司；FA1004N分析天平，上海奥豪斯仪器有限公司；冷冻干燥机，美国LABCONCO公司。

1.3 实验方法

1.3.1 酒糟前处理

白酒酒糟原料为潮湿、40 ℃左右的湿酒糟，需将酒糟翻晒晾干，于电热鼓风干燥箱中烘干至恒重。用1～4目的筛网筛除糠壳，再用粉碎机粉碎1～3次。

1.3.2 酒糟醇溶蛋白的提取

为提取到纯度较高的蛋白质，先对酒糟粉进行脱脂脱色处理：向酒糟粉中以料液比1∶10（g∶mL）的比例加入无水乙醇，超声辅助（250 W、50 ℃）浸提1 h后抽滤，保留滤饼。参照WANG等[14]的方法并稍作修改，按料液比1∶10（g∶mL）的比例向滤饼中加入70%乙醇水溶液，调节pH值至10.0，超声辅助（250 W、50 ℃）浸提1 h后离心（5 000 r·min-1，15 min），保留上清液。用20%盐酸溶液调节pH值至3.0，转移至旋蒸瓶中，于78 ℃条件进行旋转蒸发，将所得沉淀水洗并干燥，即得酒糟醇溶蛋白。

1.3.3 酒糟醇溶蛋白纳米涂膜保鲜剂的制备

参照TAYLOR等[15]的方法并稍作修改。各成分的用量均由前期预实验结果确定。准确称取1 g纳米ZnO、1 g L-乳酸、1 g VC、3 g甘油、5 g PEG-4000和5 g HPMC，在50 ℃条件下缓慢加入100 mL 70%乙醇水溶液，匀速搅拌15 min直至溶液质地均匀分散，即制得纳米复合涂膜载剂。准确称取3 g酒糟醇溶蛋白粉末加入上述涂膜载剂中，继续匀速搅拌15 min后，即制得酒糟醇溶蛋白纳米涂膜保鲜剂。