殼聚糖涂膜對(duì)‘紅寶石無(wú)核’葡萄保鮮效果的影響

王哲，史紅梅*，任鳳山，王詠梅

（山東省葡萄研究院，山東濟(jì)南 250100）

葡萄是一種皮薄多汁的水果，在貯藏與運(yùn)輸過(guò)程中易出現(xiàn)腐爛、干梗等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響葡萄的商品價(jià)值。因此，采用適當(dāng)?shù)谋ｕr方法保護(hù)葡萄品質(zhì)，減少損失是非常必要的。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)果蔬保鮮方法主要有低溫貯藏法、化學(xué)保鮮法和涂膜法等[1]。其中低溫貯藏對(duì)設(shè)備要求高，因此其成本較高；化學(xué)保鮮法（如SO2熏蒸）應(yīng)用廣泛，但易造成有害物質(zhì)殘留；涂膜法作為一種全新的果蔬保鮮法，通過(guò)在果蔬表面涂上天然高分子物質(zhì)，使其形成一層涂膜，從而達(dá)到保鮮效果[2]。特別是殼聚糖作為成膜材料，安全、易操作，有良好的保鮮效果。

殼聚糖是一種甲殼素N-脫乙?；a(chǎn)物，是自然界中僅次于纖維素的第二大天然生物多糖，具有可降解、無(wú)毒的特點(diǎn)[3]，其水溶液噴涂于果蔬表面可形成一層半透膜。該膜具有選擇通透性，一方面阻止外界空氣進(jìn)入膜內(nèi)；另一方面使果蔬內(nèi)部CO2含量增加，O2含量降低[4]，從而減緩呼吸作用，起到果蔬保鮮的作用。由于殼聚糖安全無(wú)毒、可生物降解的特性，已被廣泛應(yīng)用于蘋(píng)果[5]、水蜜桃[6]、櫻桃[7-8]、芒果[9]、無(wú)花果[10]的貯藏保鮮。殼聚糖在葡萄保鮮中的應(yīng)用也很多，Gao等[11]用殼聚糖涂膜葡萄，在0 ℃、95%相對(duì)濕度條件下貯藏60 d，結(jié)果表明，殼聚糖涂膜在抑制果實(shí)衰老和預(yù)防采后病害方面效果較好。馮波等[12]對(duì)殼聚糖在常溫下對(duì)葡萄的抑菌保鮮作用進(jìn)行研究，表明殼聚糖涂膜能有效抑制病原菌生長(zhǎng)，減緩果實(shí)的腐敗，并減少營(yíng)養(yǎng)成分如單寧、VC、可滴定酸等的損失。趙鳳等[13]的研究表明，殼聚糖涂膜處理能降低葡萄的腐爛率、呼吸代謝強(qiáng)度及水分散失程度，從而有效地保持葡萄的外觀(guān)及品相。王豫穎等[14]在采收前對(duì)新疆‘無(wú)核白’葡萄噴施殼聚糖，結(jié)果表明殼聚糖可有效降低‘無(wú)核白’葡萄在貯藏過(guò)程中的落果率。但有研究表明，殼聚糖涂膜果蔬存在一定的濃度閾值，濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致保鮮效果下降，并使成本大幅增加[15-17]。

本研究以不同濃度的殼聚糖水溶液，涂膜于‘紅寶石無(wú)核’葡萄表面，通過(guò)檢測(cè)葡萄貯藏過(guò)程中失重率、可滴定酸（TA）、可溶性固形物（TSS）等的變化，分析殼聚糖涂膜對(duì)葡萄的保鮮效果，確定葡萄保鮮最佳的殼聚糖涂膜濃度，以期為生產(chǎn)實(shí)際提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

材料：‘紅寶石無(wú)核’葡萄，采自蓬萊市小門(mén)家鎮(zhèn)柞樹(shù)莊葡萄園，要求果形端正，成熟度相當(dāng)，果實(shí)大小、色澤均一，無(wú)損傷。試劑：殼聚糖、氫氧化鈉、酚酞、三氯乙酸等為分析純。

1.2 葡萄果實(shí)涂膜處理

將‘紅寶石無(wú)核’葡萄果實(shí)分別置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%（處理1）、1%（處理2）、1.5%（處理3）殼聚糖水溶液中浸泡1 min，取出后自然晾干，以清水（CK）作對(duì)照。每個(gè)處理3次重復(fù)，將處理完畢的葡萄裝入PVC保鮮袋中，在溫度為（2±1）℃、相對(duì)濕度80%～85%條件下貯藏，每10 d取樣測(cè)定一次相關(guān)指標(biāo)。

1.3 失重率測(cè)定

于不同時(shí)期稱(chēng)量貯藏各組樣品的質(zhì)量，計(jì)算失重率，計(jì)算公式：失重率/%=（1-m1/m0）×100，其中m1為不同貯藏時(shí)期樣品質(zhì)量，m0為貯藏開(kāi)始時(shí)樣品質(zhì)量。

1.4 果實(shí)品質(zhì)參數(shù)測(cè)定

采用硫代巴比妥酸法[18]測(cè)定丙二醛（MDA）含量；使用RHB-32ATC型手持折光儀測(cè)定TSS含量；酸堿滴定法測(cè)定葡萄果實(shí)TA含量；用碘量法[19]測(cè)定葡萄果實(shí)VC含量。每個(gè)處理重復(fù)測(cè)定3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)‘紅寶石無(wú)核’葡萄失重率的影響

果實(shí)的失重包括水分和干物質(zhì)兩方面的損失，其中水分的蒸發(fā)損耗占絕大多數(shù)，因此失重率主要反應(yīng)果實(shí)在貯藏期間水分的變化情況[20]。由圖1可知，葡萄果實(shí)的失重率隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸上升，其中CK上升最為明顯，而各處理組均明顯低于CK，在貯藏到50 d時(shí)，3個(gè)處理的失重率分別只有CK的65.8%、48.7%、45.0%，說(shuō)明殼聚糖涂膜處理可以有效降低貯藏過(guò)程中葡萄果實(shí)水分的損失，其原因可能是殼聚糖能夠通過(guò)在果實(shí)表面形成一層薄膜，阻礙蒸騰作用，降低果實(shí)水分損失速率，從而降低果實(shí)在貯藏期的失重率[21]。

2.2 不同處理對(duì)‘紅寶石無(wú)核’葡萄MDA含量的影響

MDA是葡萄果實(shí)衰老過(guò)程中膜脂過(guò)氧化的關(guān)鍵產(chǎn)物之一，是評(píng)價(jià)膜脂過(guò)氧化程度的重要指標(biāo)，MDA含量越高，表示細(xì)胞膜受傷害程度越高，因此其含量高低可用來(lái)評(píng)價(jià)果實(shí)衰老程度[22]。由圖2可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理果實(shí)中的MDA含量也不斷升高，貯藏50 d時(shí)，3個(gè)殼聚糖處理果實(shí)MDA含量分別是CK的1.03倍、0.936倍、0.928倍，結(jié)果表明，用0.5%殼聚糖水溶液涂膜處理葡萄果實(shí)并不能抑制MDA在果實(shí)內(nèi)的積累，而用1%和1.5%處理則可起到較好的效果。

圖1 殼聚糖涂膜對(duì)貯藏‘紅寶石無(wú)核’葡萄失重率的影響Figure 1 Effect of chitosan coating on weight loss rate of 'Ruby Seedless' grape during storage

2.3 不同處理對(duì)‘紅寶石無(wú)核’葡萄TA含量的影響

TA對(duì)葡萄果實(shí)的風(fēng)味有重要的作用，是衡量葡萄品質(zhì)的依據(jù)之一，同時(shí)TA作為呼吸作用的底物，隨著貯藏時(shí)間的增加，其含量會(huì)不斷下降，因此TA含量變化可以用來(lái)評(píng)價(jià)果實(shí)的貯藏保鮮效果[23]。由圖3可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各組葡萄果實(shí)中TA含量整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，貯藏50 d時(shí)，處理2和處理3的TA含量分別是CK的1.05

倍和1.03倍，說(shuō)明殼聚糖涂膜能夠在一定程度上減緩TA的降解與損耗，對(duì)維持葡萄果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)有一定的作用。

2.4 不同處理對(duì)‘紅寶石無(wú)核’葡萄TSS含量的影響

TSS指水果中所有溶解于水的化合物的總稱(chēng)，包括糖類(lèi)、氨基酸和維生素等。TSS是衡量葡萄品質(zhì)的重要指標(biāo)[24]。但殼聚糖涂膜對(duì)果蔬TSS含量影響的研究存在不同觀(guān)點(diǎn)，黃向紅等[25]認(rèn)為殼聚糖涂膜處理使果實(shí)TSS損失更大，而陳安和等[26]、樂(lè)培思等[27]則認(rèn)為殼聚糖涂膜對(duì)TSS有明顯的保護(hù)作用。由圖4可知，各組中TSS含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，但在整個(gè)貯藏期中波動(dòng)較大，這可能與貯藏過(guò)程中果實(shí)的呼吸作用和水分散失等因素導(dǎo)致TSS含量變化趨勢(shì)不明顯有關(guān)。貯藏50 d時(shí)，處理1、2和3果實(shí)中TSS含量分別是CK的1.09、1.10和1.24倍。但由于TSS含量在貯藏期波動(dòng)較大，因此殼聚糖涂膜處理對(duì)葡萄果實(shí)TSS含量影響尚不明確。

圖2 殼聚糖涂膜對(duì)貯藏‘紅寶石無(wú)核’MDA含量的影響Figure 2 Effect of chitosan coating on MDA content during'Ruby Seedless' grapeivne storage

圖3 殼聚糖涂膜對(duì)貯藏‘紅寶石無(wú)核’TA含量的影響Figure 3 Effect of chitosan coating on titratable acid content during 'Ruby Seedless' grapevine storage

2.5 不同處理對(duì)‘紅寶石無(wú)核’葡萄VC含量的影響

VC是葡萄中最重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一，能夠清除果實(shí)內(nèi)的氧自由基，從而延緩果實(shí)衰老[28]。在葡萄貯藏過(guò)程中，由于果實(shí)失重（主要是失水）導(dǎo)致pH上升，從而使VC極易受到破壞[29]。由圖5可知，隨著貯藏時(shí)間的增加，各組葡萄果實(shí)中VC含量呈下降趨勢(shì)，貯藏50 d時(shí)，處理1和處理3果實(shí)VC含量明顯低于CK，分別只有CK的0.79倍和0.83倍，而處理2則是CK的1.15倍。試驗(yàn)表明，1%殼聚糖涂膜處理對(duì)減少葡萄果實(shí)中VC損失有較好效果，而0.5%和1.5%則無(wú)效果。

圖4 殼聚糖涂膜對(duì)貯藏‘紅寶石無(wú)核’TSS含量的影響Figure 4 Effect of chitosan coating on total soluble solids content during 'Ruby Seedless' grapevine storage

圖5 殼聚糖涂膜對(duì)貯藏‘紅寶石無(wú)核’VC含量的影響Figure 5 Effect of chitosan coating on VC content during 'Ruby Seedless' grapevine storage

3 討論與結(jié)論

殼聚糖作為一種可食性生物制劑，具有良好的成膜特性，作用于葡萄果實(shí)表面可形成一層半透膜。該膜對(duì)氣體有選擇通透性，形成低氧和高CO2的微環(huán)境，從而抑制果實(shí)的代謝速率，減緩水分的散失和營(yíng)養(yǎng)成分的消耗，起到保鮮效果。本研究表明，經(jīng)1%殼聚糖涂膜處理的葡萄果實(shí)在貯藏50 d時(shí)，TA和VC含量在各處理中最高，失重率和MDA含量?jī)H略高于1.5%殼聚糖涂膜處理，綜合來(lái)看1%殼聚糖涂膜對(duì)‘紅寶石無(wú)核’的保鮮效果最佳，這與馮波等[12]的研究結(jié)果一致，而與趙玉梅等[16-17]的2%殼聚糖涂膜處理保鮮效果最佳的結(jié)論存在差異。

雖然殼聚糖涂膜對(duì)葡萄有較好的保鮮效果，單一殼聚糖膜受儲(chǔ)存環(huán)境的影響較大，尤其高濕度的環(huán)境極易破壞膜的整體性，從而影響其進(jìn)一步發(fā)揮作用?；诖?，下一步將研究殼聚糖與其他天然無(wú)毒害的成分復(fù)配以復(fù)合涂膜的形式作用于葡萄果實(shí)，以進(jìn)一步提高殼聚糖保鮮效果。