甲殼素處理對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)品質(zhì)及貯藏性的影響

安 嬌， 徐聆粵， 劉香蘇， 劉 銘， 樸一龍， 冉麗萍

(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院，吉林 延吉 133000)

甲殼素(chitin)又叫甲殼質(zhì)?；瘜W(xué)名稱(chēng)為 (1, 4)-2-乙酰氨基-2-脫氧-β-D-葡聚糖，即聚 N-乙酰葡糖胺，所以又稱(chēng)甲殼胺。它是蝦、蟹和昆蟲(chóng)等許多低等動(dòng)物身體以及真菌和藻類(lèi)等低等植物的重要成分，尤其在蝦、蟹等節(jié)肢動(dòng)物的外殼中[1]。甲殼素的研究開(kāi)發(fā)已成為世人矚目的科技領(lǐng)域和獲利頗豐的新興產(chǎn)業(yè)[2]，其分子內(nèi)及分子間存在強(qiáng)烈的氫鍵作用，使其難溶于一般溶劑，這極大的限制了甲殼素資源的廣泛應(yīng)用[3]。據(jù)估計(jì)，每年自然界繁衍、生長(zhǎng)出的甲殼素大約10億t，僅次于纖維素的再生環(huán)保資源[4]。由于甲殼素具有很好的成膜性和廣譜抗菌性的優(yōu)點(diǎn)，而且安全無(wú)毒可食用，可作為天然保鮮劑，將其噴霧、涂布或浸泡在水果、蔬菜上,形成一層致密均勻、透明光亮的膜保護(hù)層，此膜可以有效地抑制果蔬中Vc等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的減少，能明顯降低果蔬呼吸強(qiáng)度，抑制果實(shí)硬度和重量的降低，增強(qiáng)果蔬的耐貯性[5-7]。同時(shí)，甲殼素還可促進(jìn)種子萌發(fā)和生長(zhǎng),提高作物產(chǎn)量,提高品質(zhì)[8]。其效果已在蘋(píng)果和梨[9]、柑橘[10]、草莓[11]等果實(shí)中得到證實(shí)。

軟棗獼猴桃(Actinidiaarguta)又名軟棗子、獼猴梨、藤瓜，屬獼猴桃科，獼猴桃屬多年生落葉藤本果樹(shù)，是當(dāng)今世界上發(fā)展較為迅速的一種新興水果[12]。目前，軟棗獼猴桃作為第3代獼猴桃受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注并開(kāi)始了產(chǎn)業(yè)化栽培。甲殼素處理抑制“貴長(zhǎng)”獼猴桃果實(shí)呼吸和延緩乙烯的發(fā)生，有效地增加果實(shí)單果質(zhì)量和體積，顯著提高果實(shí)Vc含量、可溶性固形物含量、總糖含量、可滴定酸含量、葉綠素和蛋白質(zhì)的含量，促進(jìn)獼猴桃產(chǎn)量的增加和品質(zhì)的改善[13]。FiskC L等[14]對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)采用可食用涂膜處理，在2 ℃，88%濕度條件下冷藏，結(jié)果顯示可食用涂膜處理能減少果實(shí)水分的散失，顯著延長(zhǎng)了軟棗獼猴桃的貯藏時(shí)間。然而，甲殼素在軟棗獼猴桃果實(shí)噴布處理和浸泡處理的效果未見(jiàn)研究報(bào)道。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2016年在延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院軟棗獼猴桃示范園內(nèi)進(jìn)行。軟棗獼猴桃為5年生“桓優(yōu)一號(hào)”品種，株行距為3 m×4 m，采用水平棚架，土壤管理采用清耕法，每年施2.5～5.0 kg/株餅肥。果園內(nèi)配有授粉雄株，利用蜜蜂授粉。選擇樹(shù)勢(shì)中庸、無(wú)病蟲(chóng)害、大小一致的健康植株進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理。2016年8月20日開(kāi)始進(jìn)行甲殼素噴布處理，試驗(yàn)果實(shí)于2016年9月29日采收，采收后果實(shí)迅速運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，選擇大小均勻、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷的果實(shí)調(diào)查采收時(shí)的品質(zhì)，把部分果實(shí)貯藏于冷藏柜中供貯藏性試驗(yàn)之用，另一部分冷凍貯藏，用于果實(shí)維生素C含量和碳水化合物含量的測(cè)定。冷藏柜的貯藏溫度為(3±1) ℃。試驗(yàn)用甲殼素為韓國(guó)Enbio-guard公司生產(chǎn)的200倍稀釋液，混合0.05% Tween20作展著劑。

1.2 方法

1.2.1 甲殼素處理

甲殼素設(shè)4個(gè)處理：1) 采用微量噴霧器從采收前40 d起，每隔10 d噴布1次；2) 采用微量噴霧器于采收前5 d噴布處理；3) 果實(shí)采收后在甲殼素溶液中浸泡處理5 min；4) 噴清水為對(duì)照(CK)。單株區(qū)組，3次重復(fù)。

1.2.2 軟棗獼猴桃果實(shí)品質(zhì)測(cè)定

每處理隨機(jī)取10個(gè)果實(shí)(3次重復(fù))，利用電子天平測(cè)定果實(shí)重量；利用北京盈盛恒泰科技有限公司生產(chǎn)的TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定果實(shí)硬度；果實(shí)色澤采用柯尼卡美能達(dá)(中國(guó))投資有限公司生產(chǎn)的CM-5臺(tái)式分光測(cè)色儀測(cè)定；利用日本ATAGO株式會(huì)社生產(chǎn)的ATAGO型手持光折射式糖度計(jì)測(cè)定果實(shí)的可溶性固形物含量；利用酸堿滴定法測(cè)定可滴定酸含量。

1.2.3 軟棗獼猴桃果實(shí)貯藏過(guò)程中生理生化指標(biāo)測(cè)定

維生素C含量采用分光光度計(jì)法[15]測(cè)定；總糖含量采用苯酚-硫酸法測(cè)定；還原糖含量采用DNS法測(cè)定；失水率采用質(zhì)量法測(cè)定。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并作圖，并用SPSS軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 甲殼素處理對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)品質(zhì)的影響

2.1.1 甲殼素處理對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)硬熟期品質(zhì)的影響

由表1可知，甲殼素噴布4次處理的果實(shí)單果重16.47 g顯著大于采前噴布處理組15.81 g和對(duì)照組15.90 g(P<0.05)，單果重增幅為3.5%，但果形指數(shù)沒(méi)有顯著變化。甲殼素處理果實(shí)亮度增加，顏色偏向于黃色，噴布4次處理的果實(shí)顏色顯著變黃。

甲殼素噴布4次處理的果實(shí)可溶性固形物含量為9.40%,顯著高于采前處理8.47%和對(duì)照組8.00%，但處理間可滴定酸含量沒(méi)有出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)；甲殼素處理的果實(shí)硬度大于對(duì)照組，甲殼素噴布4次處理的果實(shí)去皮硬度最大為3.83 N，顯著高于對(duì)照組3.07 N(P<0.05)，而甲殼素噴布4次處理和采前噴布處理的帶皮硬度顯著高于對(duì)照。甲殼素除了形成保護(hù)膜外還含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，所以,甲殼素處理不僅增加單果重，提高可溶性固形物含量，而且增加果實(shí)硬度，總之有增加品質(zhì)和提高產(chǎn)量的效果。該結(jié)果與鄒良棟等[16]在蘋(píng)果上的研究結(jié)果相似。

表1 甲殼素處理對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)硬熟期品質(zhì)的影響

注:表中不同小寫(xiě)英文字母表示P<0.05水平的顯著性差異，下同。

2.1.2 甲殼素處理對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)軟化期品質(zhì)的影響

果實(shí)硬度直接反應(yīng)果實(shí)軟化程度，隨著貯藏期的延長(zhǎng)，各處理的果實(shí)硬度逐漸下降，可溶性固形物含量逐漸增加，可滴定酸作為呼吸代謝的底物被不斷消耗。甲殼素處理對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)軟化期品質(zhì)的影響如表2所示。把對(duì)照組果實(shí)軟化率達(dá)100%時(shí)的品質(zhì)設(shè)定為軟化期的果實(shí)品質(zhì)。甲殼素噴布處理對(duì)軟化期果實(shí)顏色及其他品質(zhì)指標(biāo)均有一定影響(軟化期的品質(zhì)指對(duì)照組果實(shí)軟化率達(dá)100%時(shí)的品質(zhì))，但采后浸泡處理對(duì)果實(shí)顏色及品質(zhì)影響不大。以采前甲殼素噴布4次處理的亮度最大，而且顯著高于浸泡處理組和對(duì)照組；甲殼素噴布處理的a*值小于采后浸泡處理組和對(duì)照組，b*值大于采后浸泡處理組和對(duì)照組，但未達(dá)到顯著水平，說(shuō)明甲殼素噴布處理增加果實(shí)亮度，有顏色轉(zhuǎn)黃的傾向。甲殼素4次噴布處理的可溶性固形物含量12.40%顯著低于對(duì)照組14.53%(P<0.05)；甲殼素噴布處理后的果實(shí)可滴定酸含量0.644%顯著高于采后浸泡處理組0.62%和對(duì)照組0.611%(P<0.05)；甲殼素噴布4次處理的果實(shí)的硬度(帶皮7.46 N和去皮1.02 N)顯著高于其他處理組和對(duì)照組，帶皮硬度高出對(duì)照組1.01 N?？梢?jiàn)，甲殼素處理抑制軟棗獼猴桃果實(shí)可溶性固形物含量的上升和可滴定酸含量的下降，保持較高的果實(shí)硬度，說(shuō)明甲殼素噴布處理能有效抑制軟棗獼猴桃果實(shí)的軟化進(jìn)程。

表2 甲殼素處理對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)軟化期品質(zhì)的影響

2.1.3 甲殼素處理對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)維生素C含量的影響

維生素C是天然的抗氧化劑，促進(jìn)果膠原的生物合成，利于組織創(chuàng)傷更快愈合，還具有降低血液中的膽固醇，抗癌，預(yù)防心血管疾病以及提高人體免疫力等作用[17]。軟棗獼猴桃果實(shí)富含維生素C，在果實(shí)硬熟期維生素C含量高達(dá)2 232.80 mg/kg,比對(duì)照組高172.83 mg/kg(P<0.05)，在后熟軟化期間

維生素C含量逐漸下降，過(guò)軟期維生素C含量是硬熟期的50%左右(圖1)。甲殼素4次處理果實(shí)的維生素C含量在果實(shí)后熟軟化過(guò)程中下降趨勢(shì)與對(duì)照相似，且維生素C含量一直顯著高于對(duì)照組?？梢?jiàn)甲殼素噴布處理能提高軟棗獼猴桃果實(shí)維生素C含量，但在貯藏期間不能有效控制維生素C含量的下降。甲殼素處理后的果實(shí)維生素C含量顯著高于對(duì)照且一直保持到過(guò)軟期，這與陳安和等[18]在草莓果實(shí)上的研究結(jié)果相似。

圖1 甲殼素處理對(duì)果實(shí)維生素C含量的影響

2.1.4 甲殼素處理對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)軟化過(guò)程中總糖和還原糖含量的影響

軟棗獼猴桃果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育表現(xiàn)為碳水化合物代謝和積累的過(guò)程，其積累碳水化合物的種類(lèi)、數(shù)量以及比率是直接決定果實(shí)的品質(zhì)、商品經(jīng)濟(jì)價(jià)值以及貯藏性的重要因子。由圖2可知，甲殼素處理的果實(shí)總糖和還原糖含量均高于對(duì)照，而且在貯藏期間一直保持這種優(yōu)勢(shì)，但總糖和還原糖的增加樣相不同，即總糖在軟化期增加迅速，而過(guò)軟期增加較緩慢；相反，還原糖則在軟化期增加緩慢而在過(guò)軟期增加迅速。可見(jiàn)，甲殼素噴布4次處理可增加軟棗獼猴桃果實(shí)碳水化合物的積累，但在軟化過(guò)程中變化趨勢(shì)不變。

圖2 甲殼素處理對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)總糖和還原糖含量的影響

2.2 甲殼素處理對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)貯藏性的影響

2.2.1 甲殼素處理與軟棗獼猴桃果實(shí)貯藏性

經(jīng)甲殼素處理的果實(shí)貯藏后調(diào)查果實(shí)開(kāi)始腐爛所需時(shí)間和貯藏天數(shù)(表3)。

表3 甲殼素處理對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)貯藏性的影響

由表3可知，經(jīng)過(guò)甲殼素處理后的果實(shí)到達(dá)過(guò)軟期(10%果實(shí)開(kāi)始腐爛)較晚，貯藏天數(shù)顯著長(zhǎng)于采后浸泡處理和對(duì)照組，以噴布4次處理果實(shí)的貯藏時(shí)間最長(zhǎng)(41.7 d)，其次是采前5 d噴布處理(39 d)，貯藏天數(shù)分別比對(duì)照長(zhǎng)5.7 d和3 d。說(shuō)明甲殼素處理能在一定程度上延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏天數(shù)，其中，以甲殼素噴布4次處理的效果最好(貯藏天數(shù)增加5.7 d)。2.2.2 甲殼素處理對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)失水率的影響

失水率是果實(shí)在貯藏過(guò)程中水分損失的質(zhì)量與果實(shí)原始質(zhì)量之比，果實(shí)失水會(huì)直接影響果實(shí)外觀，降低果實(shí)商品品質(zhì)。對(duì)不同處理果實(shí)貯藏過(guò)程中失水率調(diào)查結(jié)果表明(圖3)，在貯藏期間果實(shí)發(fā)生嚴(yán)重的失水現(xiàn)象，特別是貯藏30 d內(nèi)失水嚴(yán)重，貯藏30 d后失水有所緩解。甲殼素處理降低果實(shí)失水率，而且隨著貯藏時(shí)間的增加，保水效果明顯，以4次噴布處理的效果最佳，其次是采前噴布處理、采后浸泡處理。這個(gè)結(jié)果與周莉等[19]在楊桃和獼猴桃上的研究結(jié)果相似。甲殼素處理不同程度降低失水率是因?yàn)榧讱に卦诠麑?shí)表面形成了一層保護(hù)膜，阻隔水分蒸騰的結(jié)果[5]。

圖3 甲殼素處理對(duì)軟棗獼猴桃果實(shí)失水率的影響

3 結(jié)論

1) 甲殼素處理可增加軟棗獼猴桃果實(shí)單果重，增幅為3.5%，但對(duì)果形指數(shù)沒(méi)有顯著影響；提高了果實(shí)果面亮度；軟棗獼猴桃果實(shí)可溶性固形物含量增加了1.4%，果實(shí)硬度增加1.47 N。

2) 甲殼素噴布處理能提高軟棗獼猴桃果實(shí)維生素C含量(比對(duì)照組高172.83 mg/kg)，但在貯藏期間不能有效控制維生素C含量的下降。

3) 甲殼素噴布處理的軟棗獼猴桃果實(shí)在后熟軟化中抑制可溶性固形物含量上升和可滴定酸含量下降及硬度下降，降低果實(shí)貯藏中的失水率，從而提高貯藏性，以甲殼素4次噴布處理效果最佳(貯藏天數(shù)增加5.7 d)。