甲壳素处理对软枣猕猴桃果实品质及贮藏性的影响

安 娇， 徐聆粤， 刘香苏， 刘 铭， 朴一龙， 冉丽萍

(延边大学农学院，吉林 延吉 133000)

甲壳素(chitin)又叫甲壳质。化学名称为 (1, 4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖，即聚 N-乙酰葡糖胺，所以又称甲壳胺。它是虾、蟹和昆虫等许多低等动物身体以及真菌和藻类等低等植物的重要成分，尤其在虾、蟹等节肢动物的外壳中[1]。甲壳素的研究开发已成为世人瞩目的科技领域和获利颇丰的新兴产业[2]，其分子内及分子间存在强烈的氢键作用，使其难溶于一般溶剂，这极大的限制了甲壳素资源的广泛应用[3]。据估计，每年自然界繁衍、生长出的甲壳素大约10亿t，仅次于纤维素的再生环保资源[4]。由于甲壳素具有很好的成膜性和广谱抗菌性的优点，而且安全无毒可食用，可作为天然保鲜剂，将其喷雾、涂布或浸泡在水果、蔬菜上,形成一层致密均匀、透明光亮的膜保护层，此膜可以有效地抑制果蔬中Vc等营养物质和水分的减少，能明显降低果蔬呼吸强度，抑制果实硬度和重量的降低，增强果蔬的耐贮性[5-7]。同时，甲壳素还可促进种子萌发和生长,提高作物产量,提高品质[8]。其效果已在苹果和梨[9]、柑橘[10]、草莓[11]等果实中得到证实。

软枣猕猴桃(Actinidiaarguta)又名软枣子、猕猴梨、藤瓜，属猕猴桃科，猕猴桃属多年生落叶藤本果树，是当今世界上发展较为迅速的一种新兴水果[12]。目前，软枣猕猴桃作为第3代猕猴桃受到世界各国的广泛关注并开始了产业化栽培。甲壳素处理抑制“贵长”猕猴桃果实呼吸和延缓乙烯的发生，有效地增加果实单果质量和体积，显著提高果实Vc含量、可溶性固形物含量、总糖含量、可滴定酸含量、叶绿素和蛋白质的含量，促进猕猴桃产量的增加和品质的改善[13]。FiskC L等[14]对软枣猕猴桃果实采用可食用涂膜处理，在2 ℃，88%湿度条件下冷藏，结果显示可食用涂膜处理能减少果实水分的散失，显著延长了软枣猕猴桃的贮藏时间。然而，甲壳素在软枣猕猴桃果实喷布处理和浸泡处理的效果未见研究报道。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2016年在延边大学农学院软枣猕猴桃示范园内进行。软枣猕猴桃为5年生“桓优一号”品种，株行距为3 m×4 m，采用水平棚架，土壤管理采用清耕法，每年施2.5～5.0 kg/株饼肥。果园内配有授粉雄株，利用蜜蜂授粉。选择树势中庸、无病虫害、大小一致的健康植株进行实验处理。2016年8月20日开始进行甲壳素喷布处理，试验果实于2016年9月29日采收，采收后果实迅速运回实验室，选择大小均匀、无病虫害、无机械损伤的果实调查采收时的品质，把部分果实贮藏于冷藏柜中供贮藏性试验之用，另一部分冷冻贮藏，用于果实维生素C含量和碳水化合物含量的测定。冷藏柜的贮藏温度为(3±1) ℃。试验用甲壳素为韩国Enbio-guard公司生产的200倍稀释液，混合0.05% Tween20作展着剂。

1.2 方法

1.2.1 甲壳素处理

甲壳素设4个处理：1) 采用微量喷雾器从采收前40 d起，每隔10 d喷布1次；2) 采用微量喷雾器于采收前5 d喷布处理；3) 果实采收后在甲壳素溶液中浸泡处理5 min；4) 喷清水为对照(CK)。单株区组，3次重复。

1.2.2 软枣猕猴桃果实品质测定

每处理随机取10个果实(3次重复)，利用电子天平测定果实重量；利用北京盈盛恒泰科技有限公司生产的TMS-PRO质构仪测定果实硬度；果实色泽采用柯尼卡美能达(中国)投资有限公司生产的CM-5台式分光测色仪测定；利用日本ATAGO株式会社生产的ATAGO型手持光折射式糖度计测定果实的可溶性固形物含量；利用酸碱滴定法测定可滴定酸含量。

1.2.3 软枣猕猴桃果实贮藏过程中生理生化指标测定

维生素C含量采用分光光度计法[15]测定；总糖含量采用苯酚-硫酸法测定；还原糖含量采用DNS法测定；失水率采用质量法测定。

1.2.4 数据处理

采用Excel软件对实验数据进行统计分析并作图，并用SPSS软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 甲壳素处理对软枣猕猴桃果实品质的影响

2.1.1 甲壳素处理对软枣猕猴桃果实硬熟期品质的影响

由表1可知，甲壳素喷布4次处理的果实单果重16.47 g显著大于采前喷布处理组15.81 g和对照组15.90 g(P<0.05)，单果重增幅为3.5%，但果形指数没有显著变化。甲壳素处理果实亮度增加，颜色偏向于黄色，喷布4次处理的果实颜色显著变黄。

甲壳素喷布4次处理的果实可溶性固形物含量为9.40%,显著高于采前处理8.47%和对照组8.00%，但处理间可滴定酸含量没有出现显著差异(P<0.05)；甲壳素处理的果实硬度大于对照组，甲壳素喷布4次处理的果实去皮硬度最大为3.83 N，显著高于对照组3.07 N(P<0.05)，而甲壳素喷布4次处理和采前喷布处理的带皮硬度显著高于对照。甲壳素除了形成保护膜外还含有丰富的营养成分，所以,甲壳素处理不仅增加单果重，提高可溶性固形物含量，而且增加果实硬度，总之有增加品质和提高产量的效果。该结果与邹良栋等[16]在苹果上的研究结果相似。

表1 甲壳素处理对软枣猕猴桃果实硬熟期品质的影响

注:表中不同小写英文字母表示P<0.05水平的显著性差异，下同。

2.1.2 甲壳素处理对软枣猕猴桃果实软化期品质的影响

果实硬度直接反应果实软化程度，随着贮藏期的延长，各处理的果实硬度逐渐下降，可溶性固形物含量逐渐增加，可滴定酸作为呼吸代谢的底物被不断消耗。甲壳素处理对软枣猕猴桃果实软化期品质的影响如表2所示。把对照组果实软化率达100%时的品质设定为软化期的果实品质。甲壳素喷布处理对软化期果实颜色及其他品质指标均有一定影响(软化期的品质指对照组果实软化率达100%时的品质)，但采后浸泡处理对果实颜色及品质影响不大。以采前甲壳素喷布4次处理的亮度最大，而且显著高于浸泡处理组和对照组；甲壳素喷布处理的a*值小于采后浸泡处理组和对照组，b*值大于采后浸泡处理组和对照组，但未达到显著水平，说明甲壳素喷布处理增加果实亮度，有颜色转黄的倾向。甲壳素4次喷布处理的可溶性固形物含量12.40%显著低于对照组14.53%(P<0.05)；甲壳素喷布处理后的果实可滴定酸含量0.644%显著高于采后浸泡处理组0.62%和对照组0.611%(P<0.05)；甲壳素喷布4次处理的果实的硬度(带皮7.46 N和去皮1.02 N)显著高于其他处理组和对照组，带皮硬度高出对照组1.01 N。可见，甲壳素处理抑制软枣猕猴桃果实可溶性固形物含量的上升和可滴定酸含量的下降，保持较高的果实硬度，说明甲壳素喷布处理能有效抑制软枣猕猴桃果实的软化进程。

表2 甲壳素处理对软枣猕猴桃果实软化期品质的影响

2.1.3 甲壳素处理对软枣猕猴桃果实维生素C含量的影响

维生素C是天然的抗氧化剂，促进果胶原的生物合成，利于组织创伤更快愈合，还具有降低血液中的胆固醇，抗癌，预防心血管疾病以及提高人体免疫力等作用[17]。软枣猕猴桃果实富含维生素C，在果实硬熟期维生素C含量高达2 232.80 mg/kg,比对照组高172.83 mg/kg(P<0.05)，在后熟软化期间

维生素C含量逐渐下降，过软期维生素C含量是硬熟期的50%左右(图1)。甲壳素4次处理果实的维生素C含量在果实后熟软化过程中下降趋势与对照相似，且维生素C含量一直显著高于对照组。可见甲壳素喷布处理能提高软枣猕猴桃果实维生素C含量，但在贮藏期间不能有效控制维生素C含量的下降。甲壳素处理后的果实维生素C含量显著高于对照且一直保持到过软期，这与陈安和等[18]在草莓果实上的研究结果相似。

图1 甲壳素处理对果实维生素C含量的影响

2.1.4 甲壳素处理对软枣猕猴桃果实软化过程中总糖和还原糖含量的影响

软枣猕猴桃果实的生长发育表现为碳水化合物代谢和积累的过程，其积累碳水化合物的种类、数量以及比率是直接决定果实的品质、商品经济价值以及贮藏性的重要因子。由图2可知，甲壳素处理的果实总糖和还原糖含量均高于对照，而且在贮藏期间一直保持这种优势，但总糖和还原糖的增加样相不同，即总糖在软化期增加迅速，而过软期增加较缓慢；相反，还原糖则在软化期增加缓慢而在过软期增加迅速。可见，甲壳素喷布4次处理可增加软枣猕猴桃果实碳水化合物的积累，但在软化过程中变化趋势不变。

图2 甲壳素处理对软枣猕猴桃果实总糖和还原糖含量的影响

2.2 甲壳素处理对软枣猕猴桃果实贮藏性的影响

2.2.1 甲壳素处理与软枣猕猴桃果实贮藏性

经甲壳素处理的果实贮藏后调查果实开始腐烂所需时间和贮藏天数(表3)。

表3 甲壳素处理对软枣猕猴桃果实贮藏性的影响

由表3可知，经过甲壳素处理后的果实到达过软期(10%果实开始腐烂)较晚，贮藏天数显著长于采后浸泡处理和对照组，以喷布4次处理果实的贮藏时间最长(41.7 d)，其次是采前5 d喷布处理(39 d)，贮藏天数分别比对照长5.7 d和3 d。说明甲壳素处理能在一定程度上延长果实的贮藏天数，其中，以甲壳素喷布4次处理的效果最好(贮藏天数增加5.7 d)。2.2.2 甲壳素处理对软枣猕猴桃果实失水率的影响

失水率是果实在贮藏过程中水分损失的质量与果实原始质量之比，果实失水会直接影响果实外观，降低果实商品品质。对不同处理果实贮藏过程中失水率调查结果表明(图3)，在贮藏期间果实发生严重的失水现象，特别是贮藏30 d内失水严重，贮藏30 d后失水有所缓解。甲壳素处理降低果实失水率，而且随着贮藏时间的增加，保水效果明显，以4次喷布处理的效果最佳，其次是采前喷布处理、采后浸泡处理。这个结果与周莉等[19]在杨桃和猕猴桃上的研究结果相似。甲壳素处理不同程度降低失水率是因为甲壳素在果实表面形成了一层保护膜，阻隔水分蒸腾的结果[5]。

图3 甲壳素处理对软枣猕猴桃果实失水率的影响

3 结论

1) 甲壳素处理可增加软枣猕猴桃果实单果重，增幅为3.5%，但对果形指数没有显著影响；提高了果实果面亮度；软枣猕猴桃果实可溶性固形物含量增加了1.4%，果实硬度增加1.47 N。

2) 甲壳素喷布处理能提高软枣猕猴桃果实维生素C含量(比对照组高172.83 mg/kg)，但在贮藏期间不能有效控制维生素C含量的下降。

3) 甲壳素喷布处理的软枣猕猴桃果实在后熟软化中抑制可溶性固形物含量上升和可滴定酸含量下降及硬度下降，降低果实贮藏中的失水率，从而提高贮藏性，以甲壳素4次喷布处理效果最佳(贮藏天数增加5.7 d)。