固体二氧化氯保鲜剂对夏黑葡萄保鲜效果的影响

许 萍，乔勇进*，周慧娟，周任佳，陈召亮

(1.上海市农业科学院农产品保鲜加工研究中心，上海 201106；

2.上海师范大学生命与环境科学院，上海 200236；3.上海理工大学医疗器械与食品学院，上海 200093)

固体二氧化氯保鲜剂对夏黑葡萄保鲜效果的影响

许 萍1,2，乔勇进1,*，周慧娟1，周任佳3，陈召亮1

(1.上海市农业科学院农产品保鲜加工研究中心，上海 201106；

2.上海师范大学生命与环境科学院，上海 200236；3.上海理工大学医疗器械与食品学院，上海 200093)

目的：探讨固体二氧化氯保鲜剂对夏黑葡萄采后保鲜效果。方法：以不同用量(2.5、5、10g/kg)的固体二氧化氯保鲜剂处理夏黑葡萄，将处理后的夏黑葡萄贮藏于(1±1)℃、相对湿度80%～85%冷库中，研究不同处理对其生理生化品质的影响。结果：3种二氧化氯保鲜剂用量处理均能降低贮藏中葡萄果实的腐烂，减缓好果率的下降，10g/kg保鲜剂处理组好果率保持最高；但5g/kg和2.5g/kg保鲜剂处理比10g/kg处理能较好抑制褐变度、丙二醛含量、呼吸强度的上升和花色苷、可溶性固形物、可滴定酸的下降。结论：5g/kg二氧化氯保鲜剂处理效果最好，能显著延缓葡萄的衰老氧化进程。

二氧化氯保鲜剂；贮藏品质；生理生化；夏黑葡萄

夏黑葡萄，原产日本，欧美杂种，又称夏黑无核、东方黑珍珠。它抗病、丰产、极早熟、易着色、耐贮运、含糖高、口感好，但在采收过程中易受伤，且采后易受霉菌侵染而腐烂，造成严重的经济损失。当前，国内外葡萄贮藏保鲜主要采用SO2防腐保鲜处理。但是，由于SO2的有效杀菌剂量和使葡萄发生伤害的剂量相近，使保鲜葡萄变味，降低甚至失去商品价值，且SO2对人体健康及环境的影响一直没有得到很好解决，因此在生产上应用受到一定限制[1-3]。

ClO2是Al级安全消毒剂，在安全性方面优势明显。它可以杀灭各种细菌繁殖体、芽孢、真菌、病毒甚至原虫等在内的多种微生物，但对动植物机体却不产生毒效。世界上许多国家在食品加工等领域的应用已取得了良好的效果。我国科研人员也在西兰花[4]、杏[5]等果蔬保鲜中进行研究，取得了良好效果，但因为气态和液态产品，存在使用步骤繁琐，操作不方便等问题，在生产应用中受到很大限制。本实验研究固体ClO2保鲜剂低温条件下对夏黑葡萄保鲜效果的影响，旨在开发适合葡萄保鲜的专用保鲜剂，减少SO2类保鲜剂的使用，为ClO2在果蔬采后保鲜方面应用提供理论和技术依据。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜的夏黑葡萄(八分熟)采自上海市金山区葡萄种植标准园，立刻运回上海市农业科学院农产品保鲜加工研究中心冷库，预冷至果心温度为4℃。挑选无病虫害、无机械损伤的完整夏黑葡萄果穗，装于内衬0.06mm的PE葡萄保鲜袋的纸箱(50cm×30cm×15cm)中，每箱放入4kg葡萄，一共12箱。

固体ClO2保鲜剂由上海市农业科学院农产品保鲜加工研究中心研制(有效成分含量为6.7%)，设置3个用量：按每千克葡萄分别加2.5、5、10g保鲜剂的要求，将8、20、40g保鲜剂分别装入自封袋(各3袋)，用大头针扎数小孔，备用。以不加保鲜剂为空白对照，每个处理重复3次。处理后置于温度(1±1)℃、相对湿度80%～85%冷库中贮藏。冷藏期间，每10d测定果实的好果率、可溶性固形物、可滴定酸、呼吸强度、花色苷、丙二醛和褐变度。

1.2 仪器与设备

TES-1370非色散式CO2四体气体测试计 台湾泰仕TES公司；CR-400 CMinolta型全自动色差计 日本美能达公司；Ultrospec 3300 pro紫外分光光度计 美国安马西亚公司；D37520 Osterode高速冷冻离心机 德国Biofuge公司； N-1α手持折光仪 日本Atago公司。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 好果率

按照下式测定果实的好果率：

1.3.2 可溶性固形物含量的测定

参照文献[6]，用手持折光仪测定果实的可溶性固形物含量(total soluble solid，TSS)。

1.3.3 可滴定酸含量的测定

按照酸碱滴定法(以酒石酸计)[7]测定果实的可滴定酸(total acid，TA)含量。

1.3.4 果皮(肉)花色苷含量的测定

[8]并加以改进，测定果皮(肉)花色苷含量。

1.3.5 呼吸强度的测定

参照文献[6]，利用气体测试计测定呼吸强度。

1.3.6 褐变度的测定

参照文献[9]，在波长420nm处测吸光度，以A420×200表示。

1.3.7 丙二醛含量测定

采用硫代巴比妥酸比色法[10]测定果实的丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量。

1.4 数据统计分析

采用SPSS 17.0软件对研究结果进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 对葡萄果实好果率影响

图1 二氧化氯保鲜剂处理对夏黑葡萄好果率的影响Fig. 1 Effect of ClO2 preservation on decay rate of Summer Black grapes

ClO2具有很强的杀菌作用，可以抑制细菌和霉菌对果实的侵害。与对照相比，ClO2处理能显著抑制好果率的降低，且浓度越高(如10g/kg)好果率越高(图1)。韩永生等[11]发现高浓度的ClO2会对果实产生较大的膨压，造成裂果。但本实验中3个浓度梯度的ClO2固体保鲜剂处理均未发生这种现象。从第10天起，对照组的好果率开始迅速下降，至60d时，好果率下降了88.9%。不同用量的保鲜剂处理组的好果率在前20d均保持良好，20d后2.5g/kg处理组因ClO2浓度较低，好果率下降较快，至40d已下降了47.5%，而5g/kg和10g/kg处理组仅下降了18.3%和7.3%。至60d，5g/kg和10g/kg处理组好果率下降了43.3%和26.7%，均与对照组差异显著(P＜0.05)。

2.2 对葡萄果实可溶性固形物含量影响

TSS包括糖酸等可溶性物质，是果蔬营养品质的关键指标之一。贮藏初期，随果品成熟度增加，果实淀粉转化为可溶性糖，TSS含量也有所上升，后期因呼吸作用代谢消耗加快而有所下降。至30d，对照组TSS含量为18.8%，2.5、5、10g/kg保鲜剂处理组的TSS含量分别为20%、20.32%、19.06%。至贮藏末期60d时，5g/kg保鲜剂处理组TSS含量仍保持较高水平，为19.58%，而对照组仅为17.24%，两者差异显著(P＜0.05)。

图2 二氧化氯保鲜剂处理对夏黑葡萄可溶性固形物含量的影响Fig. 2 Effect of ClO2 preservation on TSS content of Summer Black grapes

图5 二氧化氯保鲜剂处理对夏黑葡萄果肉花色苷含量的影响Fig.5 Effect of ClO2 preservation on pulp anthocyanin content in Summer Black grapes

2.3 对葡萄果实可滴定酸含量影响

图3 二氧化氯保鲜剂处理对夏黑葡萄可滴定酸含量的影响Fig. 3 Effect of ClO2 preservation on TA content of Summer Black grapes

TA含量的高低直接反应着果蔬的品质和成熟度，因此是果品品质重要评价指标之一。从图3可以看出，随果实代谢消耗，贮藏中对照组和保鲜剂处理组的TA都呈不断下降的趋势，开始下降较快后期下降减缓，且保鲜剂处理组的TA高于对照组，这可能是由于ClO2处理可以降低葡萄果实因外界胁迫而造成的代谢加快引起的。贮藏至60d，对照组TA含量下降了70.13%；2.5g/kg和10g/kg保鲜剂处理组下降了62.16%和63.53%；而5g/kg保鲜剂处理组仅下降了55.05%，与对照组差异显著(P＜0.05)。

2.4 对葡萄果实果皮和果肉花色苷含量影响

图4 二氧化氯保鲜剂处理对夏黑葡萄果皮花色苷含量的影响Fig.4 Effect of ClO2 preservation on peel anthocyanin content in Summer Black grapes

葡萄果色直接影响到商品价值，其中花色苷含量是果色品质重要指标之一。葡萄(八分熟)采后花色苷含量仍继续上升，随后因代谢消耗而逐渐降低。这与刑庆振等[12]的研究中葡萄花色苷含量先升后降的变化趋势一致。将图4、5比较可知，果皮花色苷含量远大于果肉花色苷含量。图4中，保鲜剂处理组与对照组果皮花色苷含量的变化趋势基本一致，至20d出现峰值；贮藏至60d时，对照组的果皮花色苷含量下降了43%，而2.5、10g/kg处理组仅分别下降了11.7%和26%，5g/kg处理组的花色苷含量虽在出现峰值后也缓慢下降但仍比初始值(0.90mg/g)高，与其他组差异显著(P＜0.05)。图5中，对照组的果肉花色苷含量最大值(0.059mg/g)低于5g/kg处理组的最大值(0.089mg/g)和2.5g/kg处理组最大值(0.076mg/g)。贮藏至50d时，对照组的果肉花色苷含量下降了54%，而2.5g/kg和5g/kg处理组分别下降了19.5%和4.5%，与对照组差异显著(P＜0.05)。图4、5表明5g/kg的保鲜剂处理可显著提高葡萄果皮和果肉花色苷的保留率。

2.5 对葡萄果实呼吸强度影响

图6 二氧化氯保鲜剂处理对夏黑葡萄呼吸强度的影响Fig.6 Effect of ClO2 preservation on respiration intensity of Summer Black grapes

葡萄为非呼吸跃变果品[13]，贮藏期间葡萄呼吸强度的变化不会出现峰值(图6)。贮藏前20d，夏黑葡萄的呼吸强度变化不大；20d后，随贮藏时间的延长，各组呼吸强度均有不同程度的上升，且对照组呼吸强度比ClO2处理组上升快。至40d时，对照组呼吸强度上升到61.50mg/(kg·h)，2.5、5和10g/kg处理组呼吸强度分别为43.30、33.10、51.95mg/(kg·h)。贮藏40d后，葡萄呼吸强度大幅度的上升可能是因为后期由于外界环境胁迫，果实抵抗力下降，需要更多的能量，因此呼吸作用加强，提高能量的释放，促使这段时间的呼吸大幅度上升，但未出现峰值，不与葡萄的非跃变现象矛盾。贮藏至60d，对照组呼吸强度为66.09mg/(kg·h)，而5g/kg处理组仅为48.08mg/(kg·h)，二者差异显著(P＜0.05)，因此ClO2处理能有效抑制冷藏中的葡萄呼吸强度，且5g/kg处理效果最佳。

2.6 对葡萄果实丙二醛含量影响

图7 二氧化氯保鲜剂处理对夏黑葡萄丙二醛含量的影响Fig.7 Effect of ClO2 preservation on MDA content of Summer Black grapes

MDA是膜脂过氧化的主要产物之一，其含量高低可以作为判断植物组织衰老和膜脂过氧化产物的标志[14]。随贮藏时间的延长，葡萄果实的MDA含量不断上升。贮藏前20d 对照组MDA含量有所上升，而保鲜剂各处理组变化不明显；20d后各组MDA含量开始缓慢上升，对照组上升较快，其中，10g/kg处理组ClO2浓度较大，可能对果实膜系统有所损伤，所以其MDA含量的上升速度快于2.5g/kg和5g/kg处理组。贮藏50d时，对照组MDA已上升了89.3%，2.5、5和10g/kg处理组分别上升了84.6%、82.6%和87%，可见5g/kg处理组与对照组差异显著(P＜0.05)，抑制MDA含量上升效果最佳。

2.7 对葡萄果实褐变度影响

图8 二氧化氯保鲜剂处理对夏黑葡萄褐变度的影响Fig.8 Effect of ClO2 preservation on browning degree of Summer Black grapes

葡萄果肉褐变度随贮藏期延长而不断上升。由图8可知，ClO2各处理组均比对照组褐变度上升得慢，且2.5g/kg和5g/kg保鲜剂处理比10g/kg处理效果佳，这与龚宇同等[15]研究结果一致。固体ClO2保鲜剂处理能延缓葡萄果实褐变的原因可能与ClO2对果肉的细胞膜结构会产生影响，和对与褐变相关的酶类如多酚氧化酶的抑制作用有关。贮藏至60d，对照组褐变度已经上升了64%，而2.5、5、10g/kg处理组分别上升56.5%、51.5%、60.4%，且5g/kg 处理组与对照组差异显著(P＜0.05)。

3 讨论与结论

ClO2保鲜是新型高效低毒的保鲜方法，在果蔬采后保鲜领域已有一些研究，如用低浓度的ClO2气体处理香蕉，发现ClO2能抑制香蕉内源乙烯产生，推迟呼吸跃变高峰，同时降低了果肉MDA含量和果皮细胞膜渗透性，减轻了果皮褐变程度[16]。本实验中，5g/kg ClO2固体保鲜剂能延缓花色苷的消耗，TA、TSS等品质指标的下降，抑制葡萄果实褐变以及MDA含量的上升，并且能有效减缓好果率的下降，可能是因为它能快速地控制病原菌蛋白质的合成，与病原菌蛋白质中的氨基酸发生反应，使其分解，导致病原菌细胞死亡[17-18]，从而杀死病原菌；或者能迅速对病毒衣壳上的蛋白质中的酪氨酸其破坏作用，抑制病毒的特异性吸附，阻止病毒对宿主细胞的感染，因此大大降低了贮藏期间葡萄果实的腐烂速度。

葡萄果实色泽主要是由花色苷含量的高低决定的，因此花色苷含量能从侧面反映葡萄果实的成熟和衰老程度。八成熟的葡萄果肉果皮花色苷均存在“采后合成”现象，这与前人研究[19]结果一致。目前苹果、葡萄、草莓中的花色苷合成途径已明确[20-22]，简单来说，花色苷是由花色素与各种单糖通过糖苷键结合形成，属类黄酮化合物。本研究发现，夏黑葡萄贮藏至20d，果皮果肉花色苷含量达到峰值，随后花色苷开始逐渐下降，但ClO2保鲜剂处理能有效抑制其下降速率。这与果实呼吸速率20d后开始迅速增加，及好果率和可溶性固形物20d后迅速下降现象相一致，说明夏黑葡萄果实贮藏至20d时，可能为了抵抗病原菌侵染等外界环境胁迫，而加强呼吸作用，从而使得可固、花色苷等物质的消耗也迅速增加，但因ClO2保鲜剂能有效抑制病原菌侵染，抑制好果率的下降，缓和了外界胁迫对葡萄果实的伤害，进而也减缓了花色苷等物质含量的下降速率。

本实验结果表明，采用5g/kg固体 ClO2保鲜剂处理夏黑葡萄，其呼吸强度得到显著抑制，减缓了果肉果皮花色苷的消耗，有效控制了葡萄果实好果率、TA、TSS含量下降，明显抑制褐变、MDA含量的上升，从而减缓葡萄采后的成熟衰老进程，延长葡萄贮藏保鲜期。

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Effect of Solid ClO2Preservation on Fresh-Keeping of Summer Black Grape Cultivars

XU Ping1,2，QIAO Yong-jin1,*，ZHOU Hui-juan1，ZHOU Ren-jia3，CHEN Zhao-liang1
(1. Agricultural Products Storage and Processing Research Center, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201106,China；2. College of Life and Environment Sciences, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China；3. School of Medical Instrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)

Objective∶ To study the fresh-keeping effect of ClO2 preservation treatment on Summer Black grapes. Methods∶Fresh Summer Black grapes were treated by ClO2 at various concentrations of 2.5, 5 g/kg and 10 g/kg. Following the preservative treatments, the treated grapes were stored at (1 ± 1) ℃ and relative humidity of 80% — 85%. The anthocyanin content and physiological-biochemical quality of treated grapes during the storage were studied. Results∶ ClO2 preservative treatment could effectively decrease the decay rate of grapes. The preservative concentration at 10 g/kg revealed the lowest decay rate of grapes.Meanwhile, the preservation treatment at the dosage of 2.5 g/kg and 5 g/kg could inhibit the increase of browning degree, MDA content and respiration rate and alleviate the decline of anthocyanin, total soluble solids and titratable acids. Conclusion∶ The fresh-keeping effect of ClO2 preservation treatment at the dosage of 5 g/kg is the best, which can obvious delay the maturation and senescence process of grapes.

ClO2 preservation；storage quality；physiological quality；Summer Black grape

TS255.3

A

1002-6630(2012)10-0282-05

2011-04-27

上海市科技兴农重点攻关项目 (沪农科攻字(2008)第1-3号)

许萍(1984—)，女，硕士研究生，研究方向为农产品保鲜与食品微生物。E-mail：mirenxuping@yeah.net

*通信作者：乔勇进(1967—)，男，研究员，博士，研究方向为农林产品保鲜加工。E-mail：yjqiao2002@sohu.com