冷激結(jié)合殼聚糖涂膜處理對黃瓜低溫保鮮的效果

刁春英，高秀瑞，李 婷

（1.河北經(jīng)貿(mào)大學生物科學與工程學院，河北石家莊050061；2.河北省農(nóng)林科學院經(jīng)濟作物研究所，河北石家莊050051）

黃瓜又名胡瓜，是葫蘆科植物，生長溫度一般為20～25℃，對低溫極為敏感，10℃以下2d就會出現(xiàn)冷害，為黃瓜的低溫貯藏帶來極大的困難。冷激處理是對采后果蔬做不致發(fā)生冷害和凍害的短時低溫處理，以提高果蔬儲藏品質(zhì)的物理保鮮方法，具有無毒、無污染、無殘留等優(yōu)點，目前受到了國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注。據(jù)報道，冷激處理能有效提高芒果[1]、櫻桃[2]的抗冷害能力，減少果蔬冷害的發(fā)生，降低油桃[3]、琯溪蜜柚[4]、櫻桃[2]的呼吸強度，提高油桃[3]、辣椒[5]膜脂過氧化保護酶SOD、CAT、POD的活性，降低柚[6]、草莓[7]、琯溪蜜柚[8]等果實儲藏期間MDA的生成，維持香蕉[9]、木瓜[10]的硬度，提高果蔬低溫保鮮效果。殼聚糖是一種天然高分子無毒化合物，用殼聚糖進行涂膜保鮮，可在果蔬表面形成一種微氣調(diào)環(huán)境，抑制果蔬的呼吸代謝和水分散失，減緩果蔬組織和結(jié)構(gòu)衰老，從而有效地延長果蔬的采后壽命。另外，殼聚糖及其衍生物有較好的抗菌活性，能抑制一些真菌、細菌和病毒的生長繁殖，可有效降低果蔬產(chǎn)品的腐爛率[11]。但是利用冷激和殼聚糖涂膜結(jié)合處理在果蔬上的應用還未見報道，因此本實驗以黃瓜為試材，采用冰水混合物對其進行冷激處理，并采用殼聚糖涂膜，旨在研究冷激結(jié)合殼聚糖涂膜處理在提高黃瓜的抗冷性的基礎(chǔ)上，降低黃瓜在低溫條件下的冷害率，提高黃瓜在低溫中的保鮮效果。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮帶刺黃瓜 采摘于河北經(jīng)貿(mào)大學附近果園，選擇果形規(guī)則、大小一致的果實，采后立即運往實驗室；殼聚糖 脫乙酰度≥85%，山東奧康科技有限公司。

BS124S型電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；HH-4型恒溫水浴鍋 金壇市科興儀器廠；UV-2450型紫外-可見分光光度計 日本島津；SIGMA 3K30型冷凍高速離心機 德國Sigma（五洲東方）；GY-1型水果硬度計 金壇市科興儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗處理 用1%的乙酸溶液作溶劑，加入殼聚糖，攪拌，待全部溶解后用2mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5.6～6.0，備用。將所挑選的黃瓜隨機分組，每組重量2～2.5kg。分別將黃瓜放入0℃冰水混合物中冷激20、40、60min后浸入1.5%殼聚糖溶液涂膜處理，取出自然干燥，手摸不黏手為準，后裝入0.04mm厚的PE袋，放入8℃冷庫中低溫貯藏，相對濕度90%左右，以不做任何處理和1.5%殼聚糖涂膜組為對照，每處理重復3次。每隔4d對各項指標進行測定。

1.2.2 測定項目及方法 呼吸強度采用靜置法進行測定；可滴定酸含量根據(jù)堿液滴定法測定；葉綠素含量的測定參照曹建康[12]的方法進行；丙二醛含量的測定參照曹建康[12]的方法進行；硬度的測定：將黃瓜中部位置對稱取三個位點去皮，使用GY-1型水果硬度計測量黃瓜硬度，結(jié)果取平均值；失重率的測定：采用稱質(zhì)量法進行測定，通過電子天平稱出黃瓜的質(zhì)量，質(zhì)量損失率按公式為：

質(zhì)量損失率（%）=（W0-Wt）/W0×100

式中：W0：黃瓜的初始質(zhì)量，g；Wt：黃瓜貯存時間為t時的質(zhì)量，g。

冷害指數(shù)的測定[13]：根據(jù)果面所呈現(xiàn)的冷害斑面積分為4級，無冷害癥狀為0級；輕微冷害、冷害斑不超過果面的1/10為1級；冷害斑面積占果面的1/10～1/2為2級；冷害斑面積超過果面的1/2為3級。統(tǒng)計記錄后按下式計算：冷害指數(shù)（%）=[∑（冷害果實數(shù)×冷害級值）/果實總數(shù)×最高級值]×100。

1.2.3 結(jié)果統(tǒng)計 數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Excel 2003軟件進行分析，并計算標準誤差（±SE）。采用SPSS 11.5軟件進行顯著性差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃瓜貯藏期間呼吸強度的變化結(jié)果

不同處理對黃瓜的呼吸強度影響見圖1。

圖1 黃瓜冷藏期間呼吸強度的變化Fig.1 Respiration rate of cucumber during storage

由圖1可以看出，在低溫條件下，各實驗組在前8d呼吸強度變化不大，在第8～12d，各組呼吸強度明顯上升，空白對照組上升幅度較大。而到第16d呼吸強度又有所下降。在第8～12d期間呼吸強度值比較大的原因，可能是由于冷害的發(fā)生，引發(fā)機體修復受損組織，從而呼吸強度值較高。但是冷激40min+1.5%殼聚糖呼吸強度在第12d到第16d期間低于其他組，在第12d時，僅為空白對照組的67%，由此得出，冷激40min然后用1.5%殼聚糖處理黃瓜對降低黃瓜的呼吸強度效果較好。

2.2 黃瓜貯藏期間可滴定酸含量的變化結(jié)果

不同處理對黃瓜的可滴定酸含量的影響見圖2。

圖2 黃瓜貯藏期間可滴定酸含量的變化Fig.2 Contents of titrable acids of cucumber during storage

從圖2可以看出，黃瓜的可滴定酸含量隨著貯藏時間延長逐漸減小，其主要的原因是有機酸作為呼吸作用的底物而逐漸被消耗。而對各組之間可滴定酸含量的變化進行LSD多重分析得出，冷激40min+1.5%殼聚糖涂膜組與冷激20min+1.5%殼聚糖涂膜組及1.5%殼聚糖涂膜組差異顯著（p＜0.05），與其他處理相比，有機酸含量變化差異不大。

2.3 黃瓜貯藏期間葉綠素含量的變化結(jié)果

不同處理對黃瓜的葉綠素含量的影響見圖3。

圖3 黃瓜貯藏期間葉綠素含量的變化Fig.3 Contents of chlorophyll of cucumber during storage

由圖3可以看出，隨著貯存期的延長，黃瓜的葉綠素含量逐漸降低。幾組處理中，冷激60min+殼聚糖處理組在前12d一直保持著優(yōu)勢，但是，12d以后卻呈直線下降，說明過度的冷激處理對黃瓜的品質(zhì)有一定的損傷?？傮w來看，冷激40min+殼聚糖處理組在整個貯藏期葉綠素含量的變化趨勢平緩，且維持較高的含量，在第16d時，對照葉綠素含量僅為0.14mg/g，而冷激40min+殼聚糖處理組為0.52mg/g，有效防止了黃瓜的轉(zhuǎn)黃。這與尹海蛟等[14]對黃瓜進行冷激處理時的結(jié)果相一致。

2.4 黃瓜貯藏期間丙二醛含量的變化結(jié)果

不同處理對黃瓜的丙二醛含量的影響見圖4。

圖4 黃瓜貯藏期間丙二醛含量的變化Fig.4 Contents of MDA of cucumber during storage

由圖4可以得出，隨著貯藏期的延長，黃瓜中丙二醛的含量逐漸增加，其中冷激40min+1.5%殼聚糖涂膜組變化趨勢較平緩，且在第16d時為0.39mmol/L，而其他組大都在0.60mmol/L左右，基本都達到一個較高水平，這說明不合適強度的冷激處理，丙二醛的含量與對照一致，這與文澤富[6]在對柚果實進行冷激時的結(jié)果相一致。

2.5 黃瓜貯藏期間硬度的變化結(jié)果

果實硬度是衡量果實成熟度和貯藏品質(zhì)的重要指標之一。黃瓜貯藏期間硬度的變化結(jié)果見圖5。

圖5 黃瓜貯藏期間硬度的變化Fig.5 Hardness of cucumber during storage

由圖5可以分析出，隨著貯藏時間的增長，黃瓜的硬度逐漸減小，各組硬度的變化相似，經(jīng)LSD多重分析得到，冷激40min+1.5%殼聚糖溶液處理后的實驗組與對照相比，差異不顯著。

2.6 黃瓜貯藏期間失重率的變化結(jié)果

黃瓜貯藏期間失重率的變化見圖6。

由圖6可看出，在前8d，各組的失重率均為0，而從第8d開始，各組的失重率開始增加，空白組的失重率最大，1.5%殼聚糖處理組失重率最小，這可能與殼聚糖能夠在表面形成一層膜能夠抑制水分蒸騰有關(guān)。其余幾組之間相比較，冷激60min+1.5%殼聚糖組失重率較大，故可得出，殼聚糖涂膜處理可降低黃瓜的失重率，不合適的冷激強度也會引起失重率的增加。

2.7 黃瓜貯藏期間的冷害情況

黃瓜貯藏期間的冷害指數(shù)情況見圖7。

圖6 黃瓜貯藏期間失重率的變化Fig.6 Rate of weightlessness of cucumber during storage

圖7 黃瓜貯藏期間冷害指數(shù)的變化Fig.7 Chilling injury index of cucumber during storage

由圖7可以得出，在前4d各實驗組均未發(fā)生冷害，而隨后各實驗組發(fā)生不同程度的冷害。從第12d開始冷害指數(shù)迅速上升，其中空白對照組和1.5%殼聚糖處理組冷害指數(shù)上升最為嚴重，直至第16d冷害指數(shù)達到最高且相同。冷激處理各組比較，冷激40min+1.5%殼聚糖涂膜組的冷害指數(shù)最小，為30%，而對照組已達到60%。由此可見，合適強度的冷激處理能夠提高果實的抗冷性，減輕冷藏條件下果實的冷害指數(shù)，提高果實冷藏條件下的品質(zhì)。

3 結(jié)論

冷激40min+殼聚糖涂膜處理能有效的降低黃瓜呼吸強度的上升、延緩轉(zhuǎn)黃進程，抑制丙二醛和冷害指數(shù)的上升，但對可滴定酸含量、硬度的影響不大。1.5%殼聚糖涂膜可有效降低黃瓜的失重率。與空白對照組比較表明，冷激40min+殼聚糖涂膜處理提高了黃瓜在低溫條件下的保鮮效果，延長了黃瓜的貯存期。

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