壳寡糖对杏果实贮藏品质的影响

贾盼盼，朱 璇，朱健江，张 杰，逄焕明

(新疆农业大学食品科学学院，新疆乌鲁木齐 830052)

壳寡糖对杏果实贮藏品质的影响

贾盼盼，朱 璇*，朱健江，张 杰，逄焕明

(新疆农业大学食品科学学院，新疆乌鲁木齐 830052)

以新疆赛买提杏为原料，选用分子量5000u、浓度为1.00%、0.50%、0.25%的壳寡糖对杏果实进行减压渗透处理。处理后的杏果实放置在温度为4℃、相对湿度90%～95%的冷库中贮藏，定期测定杏果实的品质指标，研究壳寡糖处理对杏果实贮藏品质的影响。实验结果表明，浓度为0.50%的壳寡糖处理效果最好，可有效地保持杏果实的硬度和叶绿素的含量，延缓抗坏血酸和可滴定酸含量降低以及可溶性固形物含量的上升，降低杏果的呼吸强度，抑制杏果实的发病率。

杏，壳寡糖，贮藏品质

新疆是杏树的原产地之一，是我国杏的最大产地［1］。据统计［2］，在 2010 年新疆杏树的种植面积约为20.96万公顷，产量为174.4762万t，占全疆水果产量的30.87%，与快速发展的杏产业相比，杏采后处理技术研究则较为缓慢。由于杏采收的季节性和区域的局限性，我区对杏的消费能力有限，大量的杏在运输和贮藏的过程中腐烂损失高达30%～40%，然而造成这种损失的主要原因是由病原微生物引起的病害造成的。目前，主要使用化学杀菌剂控制杏的采后病害，但是随着人们逐渐对自身健康的关注和在食品安全方面所提出的更高要求，以及化学杀菌剂大量使用产生的环境污染、抗药性、农药残留等问题，使其使用受到越来越多的限制。因此寻找一种天然、安全、有效的保鲜方法显得更加重要。壳寡糖(又称寡聚氨基葡糖，Oligochitosan)是以海洋中的虾、蟹、贝类等的外壳为主要来源经降解而成的脱乙酰几丁寡糖，由N－乙酰氨基葡萄糖或氨基葡萄糖通过 β－1，4 糖苷键连接起来而成［3－4］。有研究表明，壳寡糖不仅具有直接的抑菌特性，而且还是一种有效的植物抗性激发子和植物系统获得抗病性的诱导剂［5－6］。壳寡糖具有良好的水溶性，且可生物降解，对人畜无毒，在植物病害防治、食品防腐以及医疗等方面具有广阔的应用前景。虽然近些年对壳寡糖在防治植物病害方面开展了一系列研究工作，然而以往的实验多以整株植物或植物的叶片、种子等作为研究对象，很少以园艺产品为实材研究壳寡糖控制园艺产品采后病害的可行性，因此，本课题通过研究不同浓度的壳寡糖处理对杏果实贮藏品质的影响，为杏果实采后病害的生物防治提供新的思路，达到减少化学杀菌剂的使用量，提高果实贮藏安全性，进一步提高杏果实的商品价值。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

赛买提杏 采摘于新疆库车县乌恰乡，剔除伤、病果，挑选大小、果色均匀、成熟度一致;壳寡糖 分子量5000u，脱乙酰度90%，食品级，济南海得贝海洋生物工程有限公司。

循环水式多用真空泵SHB－Ⅲ 郑州长城科工贸有限公司;电子分析天平AL204－IC 梅特勒－托利多仪器厂(上海有限公司);CY－B型硬度计 上海伦捷仪表有限公司;WYX－I型手持糖度计 上海沪粤明科学仪器有限公司;2C5Q407136型紫外可见分光光度计 上海欣茂仪器有限公司。

1.2 实验方法用浓度1.00%、0.50%、0.25%的壳寡糖以减压方式处理杏果实(将杏果实浸入到真空干燥器中，抽真空至压为0.05MPa时保持2min，然后恢复到常压让果实继续浸泡10min，取出自然晾干)，将处理后的杏果实置于温度为4℃、相对湿度90%～95%的冷库中贮藏，以蒸馏水处理的杏果实作为对照。每隔7d从冷库中取出杏果实立即测定相关品质指标，测定时重复三次。

1.3 指标测定

1.3.1 果实硬度的测定 采用硬度计测定，随机选取20个杏果实，在果实阴阳两面对应两侧测定，用kg/cm2表示。

1.3.2 叶绿素含量的测定 参照曹建康［7］的实验方法，采用丙酮－分光光度计比色法。

1.3.3 可溶性固形物的测定 采用手持糖度计，测定杏果实可溶性固形物含量。

1.3.4 可滴定酸含量的测定 参照张意静［8］的实验方法，采用酸碱滴定法。

1.3.5 抗坏血酸含量的测定 参照李合生［9］的实验方法，采用2，6－二氯靛酚滴定法。

1.3.6 呼吸强度的测定 参照曹建康［7］的实验方法，采用静置法测定，测定过程在冷库中进行。

1.3.7 发病率的测定 以单个果实病斑直径达到0.5cm以上计为发病果，统计发病个数占总果数的百分率。

发病率(%)=发病个数/果实总个数×100

1.4 数据处理

实验数据采用spss16.0软件进行方差分析和检验，并利用Duncan多重式比较，进行差异显著性分析，p＜0.05表示差异显著。

2 结果与讨论

2.1 壳寡糖处理对杏果实硬度的影响

硬度可以直观地反映出杏果实贮藏品质的好坏，随着果实的成熟和衰老硬度会逐渐降低。由图1可知，杏果实在贮藏期间硬度呈下降趋势，但是壳寡糖处理后的硬度均高于对照。在贮藏的第28d，对照组杏果实硬度0.54kg/cm2，浓度为1.00%、0.50%、0.25%的壳寡糖处理分别为 0.73、0.91、0.70kg/cm2。在贮藏的第51d，浓度为0.50%的壳寡糖处理，杏果实的硬度为0.68g/cm2比对照高39.15%(p＜0.05)。

果实硬度下降主要是由于原果胶被逐渐分解，壳寡糖处理可能抑制了果胶酶的活性，延缓了果实硬度的下降［10－11］。在本实验中，浓度为0.50%的壳寡糖处理有效地保持了杏果实的硬度，在邓丽莉等有关柑橘果实的实验中，同样表明壳寡糖能延缓柑橘硬度的下降［12］。

2.2 壳寡糖处理对杏果实叶绿素含量的影响

图1 壳寡糖处理对杏果实硬度的影响Fig.1 Effect of olihochitosan on firmness of apricot fruit

叶绿素是衡量果实成熟度和贮藏品质的重要指标之一。由图2可知，在杏果实贮藏期间，叶绿素含量呈下降趋势。在贮藏的第28d，对照组叶绿素含量为0.018μg/g FW，浓度为0.50%的壳寡糖处理，杏果实叶绿素含量为0.03μg/g FW，高于对照66.60%(p＜0.05)。在贮藏的第51d，浓度为0.50%壳寡糖处理，叶绿素的含量为0.016μg/g FW，比对照组高63.26%(p＜0.05)。在本实验中，浓度为0.50%的壳寡糖对叶绿素含量的保持效果最明显。

图2 壳寡糖处理对杏果实叶绿素含量的影响Fig.2 Effect of oligochitosan on chlorophyll content of apricot fruit

叶绿素的降解主要是通过叶绿素酶的分解和自由基对叶绿体稳定的破坏，从而引起叶绿素的降解［13］。壳寡糖处理可能抑制了叶绿素酶和脱镁叶绿素酶的活性，延缓了叶绿素的降解。在壳寡糖对草莓细胞［14］，柑橘［15］的研究中指出，壳寡糖处理可以提高抗氧化性酶的活性。在本实验中，浓度为0.50%的壳寡糖处理较好地保持了叶绿素的含量，可能是由于壳寡糖提高了杏果实抗氧化性酶的活性，减少了自由基的生成，从而保持了叶绿体的稳定。

2.3 壳寡糖处理对杏果实可溶性固形物含量的影响

由图3可知，杏果实在贮藏期间，可溶性固形物(SSC)含量呈现出先升高后下降的过程。在贮藏的第21d，对照组 SSC含量为18.88%，分别比浓度1.00%、0.50%、0.25%的壳寡糖处理高 3.60%、10.66%(p＜0.05)、6.00%。在贮藏的第51d，对照组杏果实SSC含量为13.25%，浓度为0.50%壳寡糖处理，杏果实SSC含量为15.95%。由此可知，壳寡糖对杏果实前期SSC含量的升高和后期含量的下降具有一定的抑制作用，其中浓度为0.50%壳寡糖作用效果最好。

SSC在杏果实的贮藏过程中，均随着贮藏时间的延长先上升后下降，这是由于杏果实属于呼吸跃变型果实，随着成熟度的增加，大分子碳水化合物在相关酶的作用下降解为可溶性的糖类，增加糖的含量。但是在后期由于呼吸的作用，会大量的消耗糖，造成可溶性固形物下降。

图3 壳寡糖处理对杏果实可溶性固形物含量的影响Fig.3 Effect of oligochitosan on total soluble solids of apricot fruit

2.4 壳寡糖处理对杏果实可滴定酸的影响

由图4可知，杏果实在贮藏期间可滴定酸(TA)含量呈下降趋势。在贮藏的第21d，对照组可滴定酸含量为0.85%，而浓度为0.50%的壳寡糖含酸量为0.97%，比对照组高14.11%(p＜0.05)。在贮藏的第51d，对照组TA含量为0.46%，浓度为0.50%壳寡糖处理则为0.74%。含酸量是影响果实风味品质的重要指标，也是判断果品贮藏效果好坏的重要指标之一。在本实验中，浓度为0.50%的壳寡糖处理较好地保持了 TA的含量，这与壳寡糖处理柑橘［12］、红橘［16］、草莓［17］的可滴定酸含量的影响效果是一致的。

图4 壳寡糖处理对杏果实可滴定酸含量的影响Fig.4 Effect of oligochitosan on titratable acid of apricot fruit

2.5 壳寡糖处理对杏果实抗坏血酸含量的影响

抗坏血酸(VC)含量是评价果实贮藏品质好坏的重要指标之一，随着果实的衰老，VC含量会逐渐下降。由图5可知，杏果实在贮藏期间VC含量呈下降趋势，其中对照组抗坏血酸的含量下降最快。在贮藏的第21d，对照组杏果实抗坏血酸含量为6.33mg/100g，而浓度为1.00%、0.50%、0.25%的壳寡糖处理，抗坏血酸含量分别为 8.22、11.42、9.4mg/100g，在贮藏的第 51d，浓度为0.50%的壳寡糖处理抗坏血酸含量为4.30mg/100g，比对照高 47.76%(p ＜0.05)。在柑橘［12］、草莓［17］、红橘［16］上的研究表明，适宜浓度的壳寡糖处理可有效的保持果实贮藏期间的VC含量，这与本研究结果是一致的。

2.6 壳寡糖处理对杏果实呼吸强度的影响

由图6可知，在杏果实贮藏期间，呼吸强度变化明显。在贮藏的第21d，对照杏果实已出现呼吸高峰，呼吸强度为3.61CO2mg/(kg·h)。浓度为1.00%、0.50%壳寡糖处理，在第28d才出现呼吸高峰，呼吸强度分别为2.61、1.70CO2mg/(kg·h)，其中浓度为0.50%的壳寡糖处理呼吸强度低于对照112%(p＜0.05)。

图5 壳寡糖处理对杏果实抗坏血酸含量的影响Fig.5 Effect of oligochitosan on Ascorbic acid content of apricot fruit

图6 壳寡糖处理对杏果实呼吸强度的影响Fig.6 Effect of oligochitosan on respiraloy rate of apricot fruit

呼吸作用是造成果实采后品质下降的主要原因，呼吸旺盛会造成组织营养物质消耗加快，使果蔬表现出组织老化、风味下降、失水萎蔫等现象。杏属于呼吸跃变型果实，抑制呼吸强度，推迟呼吸高峰的到来对保持杏果实贮藏品质和延长贮藏期有重要的意义。在本实验中，壳寡糖处理后的杏果实在贮藏过程中不仅降低了呼吸强度而且推迟了呼吸高峰的到来，这与聂青玉在壳寡糖处理红橘和草莓果实的报道中一致［16－17］。

2.7 壳寡糖处理对杏果实发病率的影响

如图7所示，杏果实在贮藏期间，发病率随贮藏时间的延长而增大，其中壳寡糖处理的发病率一直低于对照。在贮藏第21d，浓度为0.25%的壳寡糖处理和对照的发病率均为3.00%，其它处理未发病。在贮藏的第51d，对照组杏果实发病率为55.56%，浓度为1.00%、0.50%、0.25%的壳寡糖分别为35.00%、27.56%、38.78%。在本实验中，壳寡糖处理均表现出较低的发病率，其中浓度为0.50%的壳寡糖发病率最低。

图7 壳寡糖处理对杏果实发病率的影响Fig.7 Effect of oligochitosan on disease rate of apricot fruit

目前研究认为壳寡糖减少果蔬采后病害的发生主要通过2个途径，一是对一些腐败真菌起到直接的抑制或杀灭作用［18－20］;二是壳寡糖诱导果蔬产生一系列防御反应而增强自身抗病性［18］。研究进一步表明，不同浓度的壳寡糖可能会启动植物体内不同的信号途径，适宜的浓度可诱导启动植物的防御途径［21－23］。这说明，只有当壳寡糖达到某一适宜浓度时才能有效启动果实抗性反应机制。在本实验中，浓度为0.50%的壳寡糖对杏果实贮藏期间的发病率抑制效果最好，这可能是因为浓度为0.50%的壳寡糖既对杏果实表面的病原菌有直接的抑制或杀灭作用又有效的启动了杏果实的抗性反应，而浓度为0.25%和1.00%的壳寡糖可能不是启动杏果实抗性反应的适宜浓度，对杏果实发病率的抑制可能主要是对病原菌直接的抑制或杀灭作用，而寡糖对果实采后病害抑制作用的机理还需进一步研究。

3 结论

在本实验中，不同浓度的壳寡糖处理表现出不同的作用效果，本研究中以浓度为0.50%的壳寡糖处理对杏果实贮藏品质的保持效果最明显。可有效地保持杏果实的硬度和叶绿素的含量，延缓抗坏血酸、可滴定酸含量的降低和可溶性固形物含量的上升，降低杏果实的呼吸强度和发病率。

［1］邢军，杨洁，郑力，等.新疆杏子分布及贮藏保鲜的可行性分析研究［J］.新疆大学学报:自然科学版，2005(2):79－82.

［2］新疆维吾尔自治区统计局.新疆统计年鉴2010［M］.北京:中国统计出版社，2010:321－322.

［3］夏文水，吴焱楠.甲壳低聚糖功能性质［J］.无锡轻工业大学学报，1996，15(4):297－302.

［4］马鹏鹏.甲壳素及其衍生物在农业生产中的应用［J］.植物生理学通讯，2001，37(5):475－478.

［5］尹恒，王文霞，卢航，等.壳寡糖诱导油菜抗菌核病机理研究初探［J］.西北农业学报，2008，17(5):81－85.

［6］Hirano S，Nagano N.Effects of chitosan，pectic acid，lysozyme and chitinase on the growth of several hytopathogens［J］.Agric Biol Chem，1989，53(11):3065－3066.

［7］曹建康，姜微波，赵玉梅.果蔬采后生理生化实验指导［M］.北京:中国轻工业出版社，2007:38－39.

［8］张意静 .食品分析技术［M］.北京:科学出版社，2004:261－264.

［9］李合生.植物生理生化实验原理和技术［M］.北京:高等教育出版社，2001:46－52.

［10］理查德 N斯特兰奇.植物病理学导论［M］北京:化学工业出版社:生物、医药出版分社，2009:99－102.

［11］Plocharski W.Firmness and pectin substance changes of strawberries stored under normal and controlled atmosphere conditions［J］.Fruit Science Reports，1982(9):111－112.

［12］邓丽莉，黄艳，周玉翔，等.壳寡糖处理对柑桔果实贮藏品质的影响［J］.食品工业科技，2009，30(7):287－290.

［13］杨晓棠，张昭其，庞学群.果蔬采后叶绿素降解与品质变化的关系［J］.果树学报，2005，22(6):691－696.

［14］郭红莲，白雪芳，李曙光，等.壳寡糖诱导草莓细胞活性氧代谢的变化［J］.园艺学报，2003，30(5):577－579.

［15］黄艳，明建，邓雨艳，等.壳寡糖诱导柑橘果实抗病作用中的活性氧变化［J］.食品科学，2009，30(22):344－347.

［16］聂青玉，侯大军.壳寡糖处理对红橘果实贮藏品质和生理的影响［J］.西南大学学报:自然科学版，2010，32(10):37－41.

［17］聂青玉，刘丹，王燕飞，等.壳寡糖处理对草莓贮藏品质的影响［J］.农产品加工:创新版，2010，7(7):31－34.

［18］商文静.壳寡糖诱导烟草抗烟草花叶病毒的超微结构研究［J］.植物病理学报，2007，37(1):56－61.

［19］Akiyama K，Kawazu K，Kobayashi A.A novel method for chemo－enzymatic synthesis of elicitor－ active chitosan oligomers and partially N－deacetylated chitin oligomers using N－acylated chitotriosesas substrates in a lysozyme－catalyzed transglycosylation reaction system［J］.Carbohydr Res，1995，279:151－160.

［20］Hadwiger L A，Beckman J M.Chitosan as a component of Pea－Fusarium solani interactions［J］.Plant Physiol，1980，66:205－211.

［21］刘幸海，李正名，王宝雷.具有农业生物活性壳寡糖的研究进展［J］.农药学学报，2006，8(1):1－7.

［22］王文霞，李曙光，杜昱光.壳寡糖对烟草悬浮细胞茉莉酸合成基因转录的影响［J］.植物学通报，2008，25(5):523－526.

［23］娄予强，叶燕萍，申章佑，等.壳寡糖及低聚壳聚糖在农业上应用研究综述［J］.科技创新导报，2009(22):1－2.

Effect of oligochitosan on storage qualities of apricot fruit

JIA Pan－pan，ZHU Xuan*，ZHU Jian－jiang，ZHANG Jie，PANG Huan－ming
(College of Food Science，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China)

The Saimaiti apricot fruit(Prunusar meniaca L)were treated by vacuum infiltration of 0.25%，0.50%and 1.00%oligochitosan solution(molecular weight:5000u)，respectively，and stored at 4℃，90%～95%RH.The storage qualities of apricot fruit were evaluated during storage.Results showed that the 0.50%oligochitosan treatment was the most effective.Firmness and the chlorophyll content of the apricot fruit were efficiently maintained and declining in titratable acidity，ascorbic acid were all effectively inhibited，but increase of total soluble solids was retarded.Weight loss，respiration rate and decay incidence of the apricot fruit were significantly reduced by the oligochitosan treatment during storage.The storage qualities of apricot fruit were efficiently maintained by the treatment of 0.50%oligochitosan during storage.

apricot;oligochitosan;storage qualities

TS205.9

A

1002－0306(2012)17－0353－04

2012－02－22 *通讯联系人

贾盼盼(1985－)，女，在读研究生，研究方向:农产品贮藏与加工。

国家自然基金(31060232);新疆维吾尔自治区高校科研计划科学研究重点项目(XJDEUI11)。