殼聚糖在熱帶水果貯藏保鮮中的應(yīng)用研究進(jìn)展

朱莉，李遠(yuǎn)頌

殼聚糖在熱帶水果貯藏保鮮中的應(yīng)用研究進(jìn)展

朱莉1，*李遠(yuǎn)頌2

（1.海南大學(xué)材料與化工學(xué)院，海南?？?70228；2.海南大學(xué)研究生處，海南海口570228）

殼聚糖是廣泛存在于自然界中的唯一堿性多糖，具有廣譜抗菌性、良好成膜性、抗氧化活性和安全可食性等優(yōu)點(diǎn)，可作為天然高效的保鮮材料，應(yīng)用于果蔬保鮮領(lǐng)域。通過(guò)介紹殼聚糖的保鮮特性，綜述了殼聚糖在5種熱帶水果貯藏保鮮中的應(yīng)用研究進(jìn)展，并對(duì)其應(yīng)用前景和研究發(fā)展方向進(jìn)行了展望，旨在為殼聚糖在熱帶水果貯藏保鮮中的研究和應(yīng)用提供參考。

殼聚糖；熱帶水果；貯藏保鮮；進(jìn)展

熱帶水果為生長(zhǎng)在熱帶地區(qū)的水果，我國(guó)的海南省全部處于熱帶地區(qū)。熱帶水果營(yíng)養(yǎng)豐富、香味俱佳，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和多種保健功效，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。但是，由于熱帶水果的生長(zhǎng)環(huán)境溫度高、濕度大，在其采后貯藏和運(yùn)輸過(guò)程中易受多種微生物的感染而腐爛。另外，多數(shù)熱帶水果均為呼吸躍變型果實(shí)，在貯藏期間仍進(jìn)行著比較旺盛的呼吸，如不采取有效的防腐保鮮措施，將會(huì)嚴(yán)重降低熱帶水果的食用品質(zhì)和商品價(jià)值，從而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

殼聚糖是甲殼素經(jīng)過(guò)一定程度脫乙?；笏玫漠a(chǎn)物，因此又稱(chēng)脫乙酰甲殼素。它來(lái)源廣泛，在地球上資源豐富，含量?jī)H次于纖維素。殼聚糖具有調(diào)節(jié)免疫力、調(diào)節(jié)血脂、降低血壓和血糖、抗腫瘤、提高胰島素利用率等生理功能[1]，以及廣譜抗菌性、良好成膜性、抗氧化性、微生物降解性和安全可食性等[2-3]，研究人員已將其作為天然高效的保鮮材料，應(yīng)用于果蔬保鮮等領(lǐng)域的研究。在介紹殼聚糖與果蔬貯藏保鮮密切相關(guān)特性的基礎(chǔ)上，對(duì)其在熱帶水果貯藏保鮮中的應(yīng)用研究進(jìn)行綜述，旨在為殼聚糖在熱帶水果貯藏保鮮中的研究和應(yīng)用提供參考。

1 殼聚糖的保鮮特性

1.1 廣譜抗菌性

殼聚糖具有廣譜抗菌性，對(duì)真菌、革蘭氏陽(yáng)性菌和陰性菌都有抑制作用。殼聚糖的抗菌性能與殼聚糖溶液的濃度、殼聚糖的脫乙酰度、殼聚糖的分子量、金屬離子的濃度及環(huán)境中的pH值等有著密切聯(lián)系[4]。梁澤鑫等人[5]研究表明，殼聚糖對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白色念珠菌等常見(jiàn)的致病菌均具有較強(qiáng)的殺菌效果。

1.2 良好成膜性

殼聚糖具有良好成膜性。殼聚糖膜的柔順性、通透性、抗拉強(qiáng)度等性質(zhì)受殼聚糖內(nèi)在結(jié)構(gòu)因素和外界成膜條件的影響，內(nèi)在結(jié)構(gòu)因素包括殼聚糖的相對(duì)分子質(zhì)量、脫乙?；群徒宦?lián)度等，外界成膜條件包括成膜時(shí)的pH值、增塑劑的濃度和類(lèi)型、膜的存放時(shí)間和其他高分子材料等[6]。果蔬經(jīng)浸泡或噴涂晾干后，在其表面形成一層無(wú)色透明的薄膜，可調(diào)節(jié)果蔬采收后的生理代謝、降低呼吸速率、抑制表面蒸騰作用、減少水分損失，并對(duì)微生物產(chǎn)生抑制作用，減少了致病菌的侵染，提高果蔬的耐貯性[7]。

1.3 抗氧化活性

殼聚糖表現(xiàn)出優(yōu)異的抗氧化活性。劉歡等人[8]研究表明，殼聚糖的抗氧化活性強(qiáng)于其衍生物，且隨著濃度的增加而顯著增強(qiáng)，因?yàn)闅ぞ厶悄芴峁┹^多的氫離子，結(jié)合DPPH·等自由基的能力較強(qiáng)。殼聚糖中的基團(tuán)-OH和-NH2具有較強(qiáng)的還原性，是殼聚糖抗氧化活性的主要來(lái)源[9]，其與貯藏過(guò)程中產(chǎn)生的自由基等氧化物質(zhì)發(fā)生氧化還原作用。

1.4 安全可食性

殼聚糖是一種來(lái)自于甲殼素的無(wú)毒聚合物。殼聚糖的理化性質(zhì)和生物學(xué)特性證明其可應(yīng)作于食品配方中，因其具有乳化、抗微生物、抗氧化和膠凝特性，可以改善營(yíng)養(yǎng)、衛(wèi)生和（或）感官特性，同時(shí)也起了功能纖維的作用，這使得它特別適合于作為食用涂料的配方，用于保持果蔬的品質(zhì)和保質(zhì)期[10]。美國(guó)FDA已批準(zhǔn)殼聚糖為安全的食品添加劑，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2011和GB 2760—2014中均將殼聚糖列入食品添加劑使用。

2 殼聚糖在熱帶水果貯藏保鮮中的應(yīng)用

2.1 殼聚糖在香蕉貯藏保鮮中的應(yīng)用

錢(qián)月男等人[11]研究了香蕉在保鮮膜包裝、殼聚糖涂膜、保鮮膜包裝+殼聚糖涂膜等情況下的貯藏性能，測(cè)定貯藏期間香蕉的硬度、失質(zhì)量率、可滴定酸含量和可溶性固形物含量，結(jié)果表明殼聚糖涂膜+保鮮膜包裝的保鮮效果較好，更有利于香蕉的貯藏。在此情況下，香蕉的可溶性固形物含量和失質(zhì)量率均較低、可滴定酸含量和硬度均較高；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的殼聚糖溶液對(duì)香蕉保鮮的效果最好。

蘇布道等人[12]用荸薺皮提取液、殼聚糖保鮮液、荸薺皮+殼聚糖復(fù)合提取液分別對(duì)香蕉進(jìn)行浸泡涂膜處理，通過(guò)測(cè)定貯藏期間香蕉的失質(zhì)量率、腐爛率、呼吸強(qiáng)度、VC、可滴定酸及可溶性固形物含量等，發(fā)現(xiàn)荸薺皮+殼聚糖復(fù)合提取液對(duì)香蕉的保鮮效果最好。海金萍等人[13]用不同酸度、不同濃度的殼聚糖作為涂膜保鮮劑，研究其對(duì)香蕉的保鮮效果，得出較適宜的保鮮配方為2.50%殼聚糖，0.75%乙酸，2.00%丙二醇，2.00%甘油，92.75%水。

2.2 殼聚糖在芒果貯藏保鮮中的應(yīng)用

范方方等人[14]自制膨潤(rùn)土-殼聚糖-PVA復(fù)合保鮮膜，通過(guò)測(cè)定貯藏期間桂七香芒的腐爛指數(shù)、失質(zhì)量率、呼吸強(qiáng)度、可滴定酸的含量等指標(biāo)，研究復(fù)合保鮮膜對(duì)桂七香芒的保鮮效果，并與市售的PE保鮮膜進(jìn)行保鮮效果對(duì)比。結(jié)果表明，自制保鮮膜可抑制果實(shí)的呼吸作用，有效降低芒果的失質(zhì)量率和腐爛指數(shù)，延長(zhǎng)芒果的貯藏期，且保鮮效果好于市售PE保鮮膜。

徐方旭等人[15]通過(guò)研究1-甲基環(huán)丙烯、殼聚糖及二者復(fù)合處理對(duì)采后芒果果實(shí)貯藏期間的失質(zhì)量率、硬度、呼吸強(qiáng)度、丙二醛含量、過(guò)氧化物酶活性、可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)等影響，發(fā)現(xiàn)各處理組均能保持芒果的貯藏品質(zhì)，其中復(fù)合處理的效果更顯著。王香愛(ài)等人[16]用殼聚糖季銨鹽對(duì)芒果果實(shí)進(jìn)行涂膜保鮮處理，觀察發(fā)現(xiàn)殼聚糖季銨鹽涂膜液能有效減緩果實(shí)的水分散失和可溶性固形物含量的降低速度，延長(zhǎng)芒果的保質(zhì)期。

2.3 殼聚糖在荔枝貯藏保鮮中的應(yīng)用

莫芳[17]課題組以香草醛為交聯(lián)劑，以殼聚糖為緩釋載體，用乳化交聯(lián)法制備具有緩釋效能的富馬酸二甲酯-交聯(lián)殼聚糖微球，并用微球涂膜處理荔枝，與未涂膜的對(duì)照組相比，常溫下荔枝的保鮮期可延長(zhǎng)4 d。黃廣君等人[18]用自制的水溶性殼聚糖水楊酸鹽（CTS-SA）作為涂膜劑，對(duì)荔枝進(jìn)行涂膜處理，發(fā)現(xiàn)CTS-SA對(duì)荔枝有較好的保鮮作用，且作用效果顯著優(yōu)于單一的殼聚糖。

李昌寶等人[19]利用殼聚糖的良好成膜性能，與抑菌劑（雙乙酸鈉、納他霉素）和抗氧化劑（抗壞血酸、茶多酚）進(jìn)行復(fù)配，制備荔枝涂膜保鮮劑，并與冷藏條件（4±1℃）結(jié)合用于荔枝保鮮研究，得出最佳配方為殼聚糖10 g/L，納他霉素0.2 g/L，茶多酚10 g/L，檸檬酸19.2 g/L。荔枝經(jīng)該復(fù)合保鮮劑涂膜，保鮮期得以延長(zhǎng)，冷藏至第18天時(shí)仍未發(fā)生腐敗現(xiàn)象。

2.4 殼聚糖在楊桃貯藏保鮮中的應(yīng)用

任文彬等人[20]利用殼聚糖和抗壞血酸復(fù)合處理鮮切的楊桃，研究楊桃在貯藏期間的生理和生化變化，得出在試驗(yàn)溫度條件下，6 g/L抗壞血酸+15.0 g/L殼聚糖的復(fù)合處理對(duì)鮮切楊桃的保鮮效果較好。王穎等人[21]用不同濃度的殼聚糖和CaCl2對(duì)楊桃進(jìn)行復(fù)合涂膜處理，研究其對(duì)楊桃的保鮮效果，得出楊桃保鮮的最佳涂膜處理組合為1.5%殼聚糖+1.0%CaCl2。

海金萍等人[22]研究了不同組成和濃度的殼聚糖復(fù)合涂膜保鮮劑對(duì)楊桃的保鮮作用，結(jié)果表明殼聚糖復(fù)合涂膜對(duì)楊桃保鮮具有較好的效果，楊桃經(jīng)復(fù)合涂膜處理后，貯藏期間所測(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)均好于對(duì)照組，復(fù)合涂膜保鮮劑的較適宜配方為2.5%殼聚糖，1.0%甘油，1.5%乙酸，0.3%單硬脂酸甘油酯，94.7%水。

2.5 殼聚糖在龍眼貯藏保鮮中的應(yīng)用

林杰[23]發(fā)明了一種以納米殼聚糖為主的龍眼保鮮劑，其組分物質(zhì)包括納米殼聚糖、山梨酸鉀、過(guò)氧化鈣、甲殼素、木質(zhì)素、酸性溶液、硬脂酸和水等，殼聚糖為其主要組分物質(zhì)。該發(fā)明主要是將殼聚糖制成納米形態(tài)，以顯著提高其在水中的分散度，并充分利用其量子效應(yīng)以及巨大的表面和界面效應(yīng)，使殼聚糖具有更好的吸濕性、保濕性和成膜性。該保鮮劑可使龍眼果殼的顏色和果肉的風(fēng)味保持基本不變。

陳佳陽(yáng)等人[24]以龍眼為試驗(yàn)材料，研究了常溫下殼聚糖及其衍生物殼聚糖雙胍鹽酸鹽對(duì)龍眼涂膜處理的保鮮效果、對(duì)龍眼焦腐病菌和炭疽菌的抑制作用，測(cè)定貯藏過(guò)程中果實(shí)的爛果率以及細(xì)胞膜滲透率、失質(zhì)量率、丙二醛、VC、可滴定酸、可溶性固形物含量的變化。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，1.0%殼聚糖雙胍鹽酸鹽涂膜處理的保鮮效果好于其他幾種處理；殼聚糖雙胍鹽酸鹽的質(zhì)量濃度在4.0mg/mL時(shí)對(duì)龍眼焦腐病菌可完全抑制，質(zhì)量濃度大于1.0mg/mL時(shí)對(duì)龍眼炭疽菌有明顯抑制。

3 結(jié)語(yǔ)

殼聚糖用于果蔬貯藏保鮮具有很多優(yōu)點(diǎn)。殼聚糖來(lái)源天然、安全無(wú)毒、綠色可降解，可改善化學(xué)保鮮劑給人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響。殼聚糖是一種可再生資源，在自然界中含量豐富、來(lái)源方便，與物理保鮮方法相比，可降低果蔬貯藏保鮮成本，提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。作為天然、高效、安全的保鮮材料，殼聚糖在果蔬保鮮領(lǐng)域頗具發(fā)展?jié)摿?，?yīng)用前景非常廣闊。

雖然殼聚糖用于果蔬保鮮能起到較好的保鮮效果，但仍然存在一些問(wèn)題還有待進(jìn)一步深入研究。對(duì)于不同的果蔬，其最佳保鮮配方濃度不同，且需要反復(fù)多次嘗試才能確定；另外，殼聚糖的保鮮效果還可能與殼聚糖的脫乙酰度、殼聚糖的相對(duì)分子量等有關(guān)。殼聚糖的化學(xué)改性以及新型殼聚糖復(fù)合膜的研制等，也是殼聚糖保鮮研究的發(fā)展方向。

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Research Progress of Chitosan in Storage and Freshness Preservation of Tropical Fruits

ZHU Li1，*LIYuansong2
（1.College ofMaterials and Chemical Engineering，Hai'nan University，Haikou，Hainan 570228，China；2.Postgraduate Department，Hainan University，Haikou，Hainan 570228，China）

Chitosan is the unique alkaline polysaccharide and exists extensively in the nature.It can be used as a natural and efficient preservativematerial in the freshness preservation of fruits and vegetables because of its broad-spectrum antibacterial，good film-forming，antioxidantactivity，safety and edibility，etc..In this paper,the preservation characteristics of chitosan are introduced，the progress on the application of chitosan in the storage and preservation of five tropical fruits is reviewed，and the application prospectand research direction of chitosan are given in the end.The purpose of this paper is to provide a reference for the research and application of chitosan on the storage and preservation of tropical fruits.

chitosan；tropical fruits；storage and freshness preservation；progress

TS255.3

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.06.042

1671-9646（2017）06b-0040-03

2017-05-08

海南省高等學(xué)?？茖W(xué)研究項(xiàng)目“殼聚糖植物精油復(fù)合果蔬保鮮乳劑的研制及其保鮮效果研究”（HNKY2014-13）。作者簡(jiǎn)介：朱莉（1982—），女，碩士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物化學(xué)。

*通訊作者：李遠(yuǎn)頌（1979—），男，碩士，講師，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。