不同濃度肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜對夏黑葡萄采后生理的影響

孫思勝 張曉娟 張崗 李光輝 張賀慶 張化閣

摘要：以夏黑葡萄為試驗材料，用5種不同濃度的肉桂丁香提取物提取物結(jié)合1.5%殼聚糖涂膜處理采摘后的夏黑葡萄，研究其對夏黑葡萄采摘后生理指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，在整個貯藏期內(nèi)，相對于對照組，肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理可使夏黑葡萄采摘后生理指標(biāo)發(fā)生變化，可降低夏黑葡萄的落粒率和失質(zhì)量率，一定程度上可延緩丙二醛含量和可滴定酸含量的升高，抑制多酚氧化酶活性的增強。其中，C4處理（9 g/L肉桂+20 g/L丁香+1.5%殼聚糖）在抑制落粒率、可滴定酸含量、丙二醛含量、多酚氧化酶活性升高等方面效果較好，并且一定程度上保持了夏黑葡萄的含水量。

關(guān)鍵詞：夏黑葡萄;肉桂丁香提取物;殼聚糖;采后生理指標(biāo)

中圖分類號： S663.101文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）05-0164-05

夏黑葡萄為葡萄科（Vitaceace）葡萄屬（VitisL.）的歐美雜交三倍體品種。因夏黑成熟時果皮呈現(xiàn)紫黑色而艷麗誘人且具有濃郁的草莓香味、肉質(zhì)肥厚、甜酸可口、品質(zhì)極佳、無核等特點而深受消費者的喜愛。由于葡萄鮮嫩多汁、水分含量高，采摘過程中易受機(jī)械損傷，且在河南地區(qū)采收季節(jié)多為高溫多濕的盛夏，蒸騰作用相對較強，代謝旺盛，是較難貯運的果品，貯藏期間的主要問題是硬度降低、水分流失、干梗、掉粒、容易受病原菌的侵染而腐爛等，導(dǎo)致其貯藏周期縮短，嚴(yán)重影響鮮食葡萄的商品價值，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

殼聚糖（CTS）是一種天然可食性高分子多糖，具有無毒、安全、無異味、易成膜等特點[5]。肉桂為樟科植物肉桂（Cinnamomum cassiaPresl）的干燥樹皮，肉桂浸提液也具有抑菌和保鮮效果。丁香為桃金娘科植物丁香（Eugenia caryophyllataThunb.）的干燥花蕾，丁香提取物無任何化學(xué)殘留和毒副作用，且對多種致病菌或霉菌都有明顯的抑菌效果。此外，中草藥本身具有較強的殺菌抑菌和抗氧化作用。丁香和肉桂提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理在夏黑葡萄采后生理方面的研究鮮有報道。因此，本試驗研究不同濃度的肉桂和丁香配伍的提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理對夏黑葡萄采后生理的影響，為開發(fā)天然果品保鮮劑提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

2018年7月18日于河南省舞鋼市沁豐園林業(yè)專業(yè)合作社的碩士葡萄園采摘夏黑葡萄，采摘后立即運回許昌學(xué)院食品與藥學(xué)院實驗室進(jìn)行采后處理及生理指標(biāo)測定;肉桂和丁香購自河南省許昌市魏都區(qū)胖東來醫(yī)藥超市，產(chǎn)地均為廣西壯族自治區(qū);殼聚糖，河南金誠生物科技公司生產(chǎn);磷酸二氫鈉、三氯乙酸，天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司生產(chǎn);氫氧化鈉、磷酸氫二鈉、聚乙烯吡咯烷酮、石英砂，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn);3，5-二硝基水楊酸，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所生產(chǎn);鄰苯二酚，天津市大茂化學(xué)試劑廠生產(chǎn);無水乙醇，天津市富宇精細(xì)化工有限公司生產(chǎn);2-硫代巴比妥酸，上?？曝S實業(yè)有限公司生產(chǎn);所有化學(xué)試劑均為分析純。

YP30002電子分析天平，上海精密儀器儀表有限公司生產(chǎn);T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司生產(chǎn);TGL-16M臺式高速冷凍離心機(jī)，湘儀離心機(jī)儀器有限公司生產(chǎn);TMS-PRO 物性分析儀，北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司生產(chǎn);HH-4 電熱恒溫水浴鍋，上海比朗儀器有限公司生產(chǎn);冷庫，江蘇泰州市霍普制冷設(shè)備有限公司。

1.2 夏黑葡萄的處理

夏黑葡萄采摘后立即運回實驗室。先用清水清洗3～4遍，自然晾干后，選取成熟度（完熟）一致、無腐爛、無病蟲害侵襲、無機(jī)械傷的果穗作為試驗材料。

先稱取9 g肉桂+15 g丁香放入盛有3 L的自來水的鍋中浸泡30 min后，在電磁爐下加熱沸騰，然后小火開始熬制，等到熬制10 min后將已經(jīng)溶解好的殼聚糖45 g放入鍋中，混合均勻，然后過濾，將這種濃度涂膜液記為C1。同樣的方法分別稱取 15 g 肉桂+30 g丁香（C2）、21 g肉桂+45 g丁香（C3）、27 g肉桂+60 g丁香（C4）、33 g肉桂+75 g丁香（C5），同時加入殼聚糖45 g從而制成了另外4種濃度的涂膜液，放涼后備用。

每組選取30串夏黑葡萄，將選取的樣品葡萄浸泡在涂膜液中靜置10～15 min，浸泡完畢后取出，自然狀態(tài)下晾干，包裝樣品葡萄采用PE保鮮袋（35 cm×25 cm×0.01 mm）包裝（不扎口），低溫貯藏于0～4 ℃冷庫中。

對照組葡萄用燒開后放涼的蒸餾水處理，同樣需要浸泡10～15 min，晾干后用同等規(guī)格的保鮮袋包裝，低溫貯藏于0～4 ℃冷庫中，記為CK。定期觀察葡萄果實腐爛情況，每7 d取樣測定1次相關(guān)的指標(biāo)。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 落粒率的計算 落粒率=落粒果粒數(shù)/果粒總數(shù)×100%[13]

1.3.2 失質(zhì)量率的測定 采用稱質(zhì)量法[14]，計算公式：失質(zhì)量率=（貯前質(zhì)量-貯后質(zhì)量）/貯前質(zhì)量×100%。

1.3.3 可滴定酸（TA）含量的測定 使用酸堿中和法[9]測定葡萄果實中可滴定酸（TA）的含量。

1.3.4 丙二醛含量的測定 丙二醛含量采用硫代巴比妥酸比色法[13]測定。

1.3.5 多酚氧化酶活性的測定 多酚氧化酶活性測定方法參考黃赫雁等的方法[15]，以1 mL酶液在 1 min 內(nèi)增加的吸光度表示酶活性的大小。

1.4 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析

以上所有試驗設(shè)6次重復(fù)，所得數(shù)據(jù)為6次重復(fù)平均值，試驗數(shù)據(jù)采用 Excel 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，利用SPSS 13.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析。P<005表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜對夏黑葡萄落粒率的影響

隨著果實的成熟衰老，果實會脫落。從表1可以看出，隨著貯藏時間的延長，采后夏黑葡萄的落粒率均呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢。在7 d時，采后夏黑葡萄開始有落?，F(xiàn)象出現(xiàn)。在貯藏7～21 d期間，對照組夏黑葡萄的落粒率上升速度很快，肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理各組均明顯低于對照組;在貯21 d 時，對照組的落粒率為59%（最高且嚴(yán)重影響葡萄的商品品質(zhì)），而不同濃度的肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理組C1、C2、C3、C4、C5的落粒率分別為25%、20%、21%、15%、21%，C4處理組的落粒率最低。在貯藏28～49 d期間，C4處理組的落粒率明顯低于其他各個處理組和對照組;在貯藏35 d時，C4處理組的落粒率為24%，對照組、C1、C2、C3和C5的落粒率分別為90%、40%、40%、38%和46%。多重比較結(jié)果表明，不同濃度的肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理可以抑制采后夏黑葡萄果實的脫落，在一定的貯藏時間內(nèi)，以C4處理對果實落粒率抑制效果最好。

2.2 不同濃度肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜對夏黑葡萄失質(zhì)量率的影響

葡萄的特點是皮薄多汁，水分蒸發(fā)是其失質(zhì)量的主要因素，如果葡萄失水量大時，就會失去光澤，品質(zhì)下降。從表2可以看出，葡萄果實在貯藏期間失質(zhì)量率總體呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，在貯藏0～21 d內(nèi)，對照組的失質(zhì)量率開始快速上升，而各處理組葡萄失質(zhì)量率上升緩慢;在貯藏28 d時，對照組葡萄果實失質(zhì)量率為0.69%，明顯高于肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜各個處理組。在貯藏35 d時，對照組葡萄果實失質(zhì)量率為0.72%，而C4處理組僅為0.21%， 二者差異極明顯， 其他各處理組此時的失質(zhì)量率分別為C1，0.65%;C2，0.64%;C3，036%;C5，046%;說明在貯藏期間內(nèi)，肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理能有效抑制采后葡萄失質(zhì)量率的上升，各處理中C4處理在貯藏期間整體來說失質(zhì)量率最小，抑制葡萄果實水分散失效果最好。

2.3 不同濃度肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜對夏黑葡萄可滴定酸含量的影響

可滴定酸含量對葡萄果實的風(fēng)味和品質(zhì)都有重要影響。從圖1可以看出，在整個貯藏期間，肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜各個處理組和對照組的夏黑葡萄可滴定酸含量總體上均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。在貯藏28 d時，對照組的可滴定酸含量明顯高于肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜各個處理組，此時對照組可滴定酸含量為0.86%（含量達(dá)到最高），而C1、C2、C3、C4、C5處理組的可滴定酸含量分別為0.72%、0.67%、0.67%、063%、072%;此時，對照組和C1、C3、C5處理組的可滴定酸含量均已達(dá)到最高;而C2、C4處理組則在49 d時達(dá)到最高。由此可見，一定濃度的肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理一定程度上可以延緩夏黑葡萄的酸敗進(jìn)程。

2.4 不同濃度肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜對夏黑葡萄丙二醛含量的影響

果品在成熟衰老過程中，遭受病害、冷害或其他傷害時，細(xì)胞膜脂質(zhì)發(fā)生過氧化作用會有丙二醛產(chǎn)生，丙二醛含量往往與果實中脂質(zhì)氧化的結(jié)果呈正相關(guān)，能夠反映果實膜脂的氧化程度，進(jìn)而反映果實組織細(xì)胞的完整度。隨著貯藏時間的延長，肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜各個處理組和對照組的夏黑葡萄丙二醛含量總體呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。在貯藏7～77 d期間，對照組高于肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜各個處理組;在貯藏14 d時，對照組夏黑葡萄的丙二醛含量為0.014 9 μmol/g，明顯高于肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜各個處理組，此時C1、C2、C3、C4、C5處理組的丙二醛含量分別為0.012 3、0.009 5、0.011 0、0.011 4、0.011 1 μmol/g。在貯藏49 d時，對照組夏黑葡萄的丙二醛含量為0.024 5 μmol/g，明顯高于肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜各個處理組，此時C1、C2、C3、C4、C5處理組的丙二醛含量分別為0.017 9、0020 2、0.018 7、0.018 4、0.020 0 μmol/g。表明不同濃度的肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理一定程度上可以抑制夏黑葡萄內(nèi)部丙二醛的產(chǎn)生，提高其適應(yīng)環(huán)境的能力。

2.5 不同濃度肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜對夏黑葡萄多酚氧化酶活性的影響

多酚氧化酶（PPO）可以將酚類氧化成醌，醌進(jìn)一步聚合形成褐色素，從而導(dǎo)致果實組織褐變，影響其品質(zhì)[17]。從圖3可以看出，肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜各個處理組和對照組的夏黑葡萄多酚氧化酶活性隨著貯藏時間的延長而呈現(xiàn)逐漸增強的趨勢。在貯藏0～7 d內(nèi)，各處理組和對照組之間沒有明顯的差異;在貯藏14～77 d期間，C4處理組的多酚氧化酶活性明顯低于對照組;在貯藏35 d時，C4處理組葡萄的多酚氧化酶活性為31.5 g/min（FW），對照組葡萄的多酚氧化酶活性為45.5 g/min（FW），C1、C2、C3、C5處理組的多酚氧化酶活性分別為38.5、40.8、38.5、43.2 g/min（FW），此時C4處理組的多酚氧化酶活性明顯低于其他各個處理組?？梢姡谝欢ㄙA藏時期內(nèi)，不同濃度的肉桂丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理可以一定程度上抑制夏黑葡萄多酚氧化酶活性的升高，其中以C4處理抑制效果最好。

3 討論與結(jié)論

葡萄采摘后，雖然失去了水分等營養(yǎng)物質(zhì)供給，但生命活動并沒有終止。葡萄采摘后是一個從成熟到衰老的過程;而這個過程的變化速度，與其采摘后的各種生理指標(biāo)（落粒、丙二醛含量、多酚氧化酶活性等）密切相關(guān)。肉桂和丁香具有良好的抗菌活性，且CTS是一種天然可食性高分子多糖，安全無毒無害，可以用于果蔬的貯藏保鮮[5]。因而將肉桂和丁香配伍組合結(jié)合CTS涂膜用于采后夏黑葡萄的保鮮，探討不同濃度的肉桂和丁香二者配伍的提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理對夏黑葡萄采后生理的影響，具有重要意義。不同濃度的肉桂和丁香配伍的提取物結(jié)合CTS涂膜處理，對夏黑葡萄的采后生理影響并不是隨其濃度的增加而增強，本研究也證明了這一點。艾有偉等已證實了肉桂和丁香具有良好的抑菌活性。夏黑葡萄的落粒率隨著貯藏時間的延長而增加，這與孫思勝等使用不同濃度的復(fù)方中藥提取物（丁香、廣藿香、桑葉、肉桂）以及不同濃度的丁香復(fù)合桑葉提取物處理夏黑葡萄后得出的關(guān)于落果率的研究結(jié)果一致，且貯藏時間比不同濃度的復(fù)方中藥提取物（丁香、廣藿香、桑葉、肉桂）以及不同濃度的丁香復(fù)合桑葉提取物處理的夏黑葡萄延長20 d左右。同時，不同濃度的肉桂和丁香配伍的提取物結(jié)合CTS涂膜各個處理組的落粒率與腐爛率的保鮮貯藏效果明顯優(yōu)于對照組。夏黑葡萄的失質(zhì)量率隨著貯藏時間的延長而升高，與張亞楠使用不同貨架溫度處理紅提葡萄以及1-MCP處理巨峰葡萄后得出的關(guān)于失質(zhì)量率的研究結(jié)果[14]一致。本研究中試驗夏黑葡萄可滴定酸含量隨著貯藏時間的延長呈現(xiàn)先上升后下降，與栗麗萍等的研究結(jié)論[21]不一致，栗麗萍等用大黃、丁香等中草藥中提取的有效成分作為涂膜劑處理巨峰葡萄后得出其可滴定酸含量隨著貯藏時間增長而下降的結(jié)論[21]，可能是由于葡萄品種不同導(dǎo)致的。隨著貯藏時間延長，夏黑葡萄的丙二醛含量逐漸上升，這與孫思勝等使用不同濃度的丁香復(fù)合桑葉提取物處理夏黑葡萄[3]以及王霄倩等研究保鮮紅地球葡萄測定出的丙二醛含量的結(jié)果[22]一致。夏黑葡萄多酚氧化酶活性隨著貯藏時間的延長而呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，這與李桂峰研究發(fā)現(xiàn)的不同濃度的殼聚糖可食性膜對鮮切葡萄的多酚氧化酶活性的影響結(jié)果[23]一致。

夏黑葡萄果實采摘后的生理指標(biāo)主要包括落粒率、失質(zhì)量率、可滴定酸含量、丙二醛含量和多酚氧化酶活性，通過表面觀測和生理測定發(fā)現(xiàn)，在整個貯藏期內(nèi)，與對照組相比，不同濃度的丁香和肉桂復(fù)方提取液復(fù)合殼聚糖涂膜可以有效抑制夏黑葡萄的落粒率、失質(zhì)量率、可滴定酸含量和丙二醛含量的升高，延緩夏黑葡萄采摘后和多酚氧化酶活性升高的速度。其中，以肉桂復(fù)合丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜的C4處理（9 g/L肉桂+20 g/L丁香+1.5%殼聚糖）在抑制落粒率、可滴定酸含量、丙二醛含量、多酚氧化酶活性升高等方面效果較好，并且一定程度上保持了夏黑葡萄的含水量。

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