壳聚糖和噻苯咪唑处理对晋枣鲜果贮藏品质的影响

杨涛，原双进，张润光，戚登斐，韩海涛，张有林*

1(陕西师范大学 食品工程与营养科学学院，陕西 西安，710119)2(陕西省林业技术推广总站，陕西 西安，710082)

晋枣(ZizyphusjujubaMill.)是甘肃省宁县的特色果品，有3 000多年的栽植历史。近年来栽植面积和产量迅速增加，宁县现在已有栽植面积约80 km2，年产鲜枣2.4万t。鲜枣果实酥脆、甜嫩、果肉鲜美且营养丰富，是枣果中的优良产品[1]。然而，鲜果在贮藏期间果实易于软化、酒化和褐变，抗坏血酸(ascorbic acid，Vc)大量损失，导致枣果腐烂变质。晋枣鲜果在自然条件下贮藏5 d左右便失去鲜食价值[2-3]，枣果的快速变质制约了晋枣产业的发展，因此解决晋枣的贮藏保鲜已成为该产业的首要问题。

壳聚糖(chitosan，CTS)是甲壳素脱乙酰基的降解产物，由D-葡胺糖通过β-1,4糖苷键联结起来的高分子多糖，无毒，无污染，来源广泛，是一种天然保鲜剂[4-6]。壳聚糖容易在果实表面形成半透膜，可以有效防止病菌的入侵，抑制其生长，且该膜对O2、CO2具有选择性渗透作用，在水果内部形成一个低O2和高CO2的内环境，从而抑制呼吸作用[7]、乙烯产生及膜脂过氧化等需氧生理生化过程[8]，有效控制质量损失、延缓果实衰老和减少腐烂，保持良好的品质[9-14]。噻苯咪唑(thiabendazole，TBZ)是一种强力抑霉剂，20世纪70年代以来我国将其广泛地应用于南方水果的贮运保鲜[15-18]。关于晋枣鲜果采后生理和贮藏保鲜技术国内报道很少，但对壳聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸应用于其他果蔬贮藏保鲜有较多研究。ALI等[19]报道，壳聚糖涂膜可以降低木瓜失重率、保持硬度，延迟果皮颜色和可溶性固形物浓度的变化。谢春晖等[20]报道，壳聚糖涂膜处理可以有效地保持枣果硬度和抗坏血酸含量，维持可溶性固形物和可滴定酸含量，降低呼吸强度和果实转红，减少失重和腐烂率，延长冬枣的贮藏时间。马文平等[21]报道，壳聚糖涂膜处理延缓了贮藏期间果实硬度的下降。李述刚等[22]报道，壳聚糖涂膜可以明显延缓采后圆脆红枣的衰老，并能有效延长保藏期。范林林等[23]报道，壳聚糖涂膜可以维持苹果切块的感官品质，抑制微生物的生长和鲜切苹果电导率的上升，有效抑制膜脂过氧化作用，减少组织中丙二醛的积累。黄永红[18]研究发现，经噻苯咪唑处理的蒜苔，灰霉病发病率低，苔梢绿色，极少黄化，外观新鲜饱满，品质变化较小。张有林等[24]试验发现用含噻苯咪唑3%(质量分数)的果蔬保鲜烟熏剂熏蒸蒜苔可以有效地抑制霉菌孢子的繁殖，降低呼吸强度，叶绿素得到较好的保存。

本文将壳聚糖和噻苯咪唑应用于晋枣鲜果贮藏保鲜中，旨在探讨壳聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸处理对晋枣采后生理的影响机理和保鲜效果，为晋枣鲜果贮藏保鲜提供理论依据和技术方法。

1 材料与方法

1.1 材料及试剂

晋枣鲜果采自甘肃省宁县，选取果面3/4红色成熟度、大小均匀、无病虫害、无损伤的果实，用泡沫箱(扎有直径1.0 cm小孔6个)包装，采收当天运回实验冷库，在0 ℃预冷24 h，为试验原料备用。

壳聚糖(相对分子质量为18万，脱乙酰度为90.0%)， 杭州瑞霖化工有限公司；聚山梨酯80、Tween-80，天津市科密欧化学试剂开发中心；噻苯咪唑烟剂(含噻苯咪唑质量分数4.5%)，西安鲜诺生物科技有限公司；2,6-二氯靛酚钠，成都科龙化工试剂厂。

1.2 仪器与设备

GY-1水果硬度计，牡丹江市机械研究所；DDS-11AT数字电导率仪，上海雷磁新泾仪器有限责任公司；Sartorius冷冻离心机，美国Sigma公司；WKY型10-50l微量移液器，上海荣泰生化工程有限公司。

1.3 方法

1.3.1 枣果处理方法

壳聚糖涂膜处理：参考张元华[1]的方法，取2.0 g壳聚糖，溶于稀柠檬酸溶液，定容至1.0 L，配制成浓度为2.0 g/L的溶液，用NaOH溶液调节pH至5.2～5.8，加入表面活性剂Tween-80(易于成膜)，搅拌均匀，枣果浸泡2 min，待果面干燥成膜后贮藏。

噻苯咪唑熏蒸处理：参考车芙蓉等[17]的方法并作改进，将枣果盛放于塑料泡沫盒上，放置于密封容器内，按容器的容积以5 g/m3含4.5%(质量分数)TBZ的烟剂熏蒸3 h。

对照组(CK)不进行壳聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸处理。将以上处理的晋枣鲜果放入聚乙烯薄膜袋(扎有直径1.0 cm小孔3个)中贮藏，重复3次，每次重复枣果200个，贮藏温度为-1～0 ℃，相对湿度为90%～95%。贮藏期间每隔20 d随机选取枣果进行指标测定。

1.3.2 生理指标测定

细胞质膜通透性测定，采用电导仪测定果肉相对电导率[25]。

丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量测定，采用硫代巴比妥酸法[26]，结果以mmol/g FW表示。

1.3.3 品质指标测定

果肉硬度，采用GY-1水果硬度计测定，随机取5个枣果，在枣果腰部切去果实表皮约1 cm2，尽量避免损伤果肉，均匀用力直至测头顶端部分压入果肉，从压力计表盘上直接读数，测定3次，取平均值，表示单位为N/m2。

叶绿素含量测定，采用比色法[26]，结果以mg/kg FW表示。可滴定酸含量测定，采用酸碱滴定法[27]。抗坏血酸含量测定，采用2,6-二氯靛酚钠滴定法[28]，结果以mg/100g FW表示。

1.3.4 保鲜效果

失重率和好果率，分别用质量法测定和统计法计算。

(1)

(2)

枣果感官评价，由5名经过专业培训的感官评价人员对枣果的外观、质地、风味进行感官评价，评价标准见表1。

表1 晋枣鲜果感官鉴评评分表Table 1 The rating scale of sensory evaluation on fresh Jin jujube

1.3.5 TBZ残留量的测定

参照NY/T 1649—2008高效液相色谱法[29]。

1.4 数据分析

试验数据用Excel 2010软件进行处理并作图，用SPSS软件Duncan’s多重比较对差异显著性进行分析，P<0.05表示差异性显著。

2 结果与分析

2.1 晋枣鲜果细胞质膜通透性

果实相对电导率的增加与细胞内膜结构的破坏有关，通过相对电导率的大小可直接反映细胞质膜通透性[30]。由图1看出，在整个贮藏过程中，枣果果肉相对电导率随着贮藏时间的延长而增大，对照组的相对电导率一直最高，噻苯咪唑熏蒸处理次之，壳聚糖涂膜处理最低。说明2种处理对维持细胞膜的完整性均有一定作用，且壳聚糖涂膜处理优于噻苯咪唑熏蒸处理，贮藏至100 d时壳聚糖涂膜处理与噻苯咪唑熏蒸处理差异显著(P<0.05)。

2.2 晋枣鲜果丙二醛(MDA)含量

丙二醛是自由基和脂质发生过氧化反应的氧化终产物，其引起蛋白质和核酸等大分子的交联聚合，并且具有细胞毒性。由图2看出，MDA含量随着贮藏时间的延长均呈上升趋势。对照组中的MDA含量在整个贮藏过程中均处于最高水平，壳聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸处理表现出对MDA含量上升的抑制作用，贮藏至100 d时，壳聚糖涂膜处理的MDA含量与噻苯咪唑熏蒸处理相比下降了11.8%，两者差异显著(P<0.05)。

图1 不同保鲜剂处理对晋枣鲜果相对电导率的影响Fig.1 Effect of different preservative treatments on relative electrical conductivity of fresh Jin jujube

图2 不同保鲜剂处理对晋枣鲜果丙二醛含量的影响Fig.2 Effect of different preservative treatments on malondialdehyde content of fresh Jin jujube

2.3 晋枣鲜果果实硬度

由图3看出，随着贮藏时间的延长，枣果硬度均呈下降趋势，对照组下降最快，壳聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸处理下降缓慢。贮藏至100 d时，对照组硬度由入贮时的14.8×106N/m2下降为4.6×106N/m2，壳聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸处理分别为8.6×106N/m2和9.7×106N/m2，对照与这2种处理间差异显著(P<0.05)。

2.4 晋枣鲜果叶绿素含量

由图4看出，随着贮藏时间的延长，枣果叶绿素含量呈下降趋势，对照组和噻苯咪唑熏蒸处理快速下降，壳聚糖涂膜处理缓慢下降。贮藏至100 d时，壳聚糖涂膜的枣果叶绿素含量最高，三者差异显著(P<0.05)。

图3 不同保鲜剂处理对晋枣鲜果硬度的影响Fig.3 Effect of different preservative treatments on hardness of fresh Jin jujube

图4 不同保鲜剂处理对晋枣鲜果叶绿素含量的影响Fig.4 Effect of different preservative treatments on chlorophyll content of fresh Jin jujube

2.5 晋枣鲜果可滴定酸(TA)含量

由图5看出，随着贮藏时间的延长，晋枣的含酸量总体呈下降趋势。在贮藏各个时期，壳聚糖涂膜处理的晋枣TA含量高于噻苯咪唑熏蒸处理和对照组。贮藏100 d时，对照组枣果可滴定酸含量下降为最初的17.5%，噻苯咪唑熏蒸处理的TA含量为最初的10.2%，壳聚糖涂膜处理的晋枣TA含量为最初的37.0%，壳聚糖涂膜处理与噻苯咪唑熏蒸处理的枣果可滴定酸含量差异显著(P<0.05)。

图5 不同保鲜剂处理对晋枣鲜果可滴定酸含量的影响Fig.5 Effect of different preservative treatments on titratable acid content of fresh Jin jujube

2.6 晋枣鲜果抗坏血酸(Vc)含量

新鲜枣果抗坏血酸(Vc)含量高，贮藏期的变化可作为衡量果实营养价值与衰老程度的重要指标。由图6看出，随着贮藏时间的延长，Vc含量呈下降趋势。在贮藏各个时期，壳聚糖涂膜处理Vc含量一直高于噻苯咪唑熏蒸处理，贮藏100 d时，壳聚糖涂膜处理Vc含量为111.3 mg/100 g FW，与对照组和噻苯咪唑熏蒸处理差异显著(P<0.05)。

图6 不同保鲜剂处理对晋枣鲜果抗坏血酸含量的影响Fig.6 Effect of different preservative treatments on Vc content of fresh Jin jujube

2.7 晋枣鲜果失重率和好果率

由图7-A看出，随着贮藏时间的延长，2种保鲜剂处理的晋枣鲜果失重率均小于对照组，壳聚糖涂膜处理组失重率最小，贮藏100 d时，壳聚糖涂膜处理组失重率为10.1%，与对照组和噻苯咪唑熏蒸处理组差异显著(P<0.05)。

由图7-B看出，贮藏100 d，对照组、壳聚糖涂膜、噻苯咪唑熏蒸处理组好果率分别为74.6%、94.6%和85.2%，三者之间差异显著(P<0.05)，以壳聚糖涂膜处理最好。

图7 不同保鲜剂处理对晋枣鲜果失重率和好果率的影响Fig.7 Effect of different preservative treatments on weight loss rate and good fruit rate of fresh Jin jujube

2.8 晋枣鲜果贮后感官评价

由表2可知，随着贮藏时间的延长，枣果的感官评价得分均变低。对照组在贮藏80 d时鉴评得66分，已经失去商品价值。壳聚糖涂膜处理和噻苯咪唑熏蒸处理贮藏100 d时得分分别为81分和71分，且两者差异显著(P<0.05)。说明壳聚糖涂膜处理可以更好地保持晋枣鲜果感官品质。

表2 不同保鲜剂处理对晋枣鲜果感官品质的影响Table 2 Effects of different preservative treatments on sensory evaluations of fresh Jin jujube fruit

注：同列数据后不同小写字母表示0.05水平下差异显著。

2.9 晋枣鲜果TBZ残留量

晋枣鲜果经TBZ熏蒸后24 h，测得熏蒸后TBZ残留量为0.472 mg/kg，低于食品添加剂使用卫生标准(2 mg/kg)，具有食用安全性(图8)。

A-标准溶液图谱；B-样品图谱图8 TBZ残留含量高效液相色谱图Fig.8 HPLC chromalograms of thiabendazole residue

3 讨论

细胞膜是控制细胞物质交换的门户，其结构和功能正常与否在一定程度上反映细胞结构和功能的完整性，相对电导率可以直接反映细胞质膜通透性[19]。丙二醛是自由基和脂质发生过氧化反应的氧化终产物，会引起蛋白质和核酸等大分子的交联聚合，并且具有细胞毒性。本试验中2种保鲜剂处理的晋枣鲜果相对电导率和MDA含量均显著低于对照组，表明壳聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸处理可以延缓鲜枣的衰老。壳聚糖涂膜是在果实表面形成均匀的高分子薄膜，以形成一个相对稳定的内部环境，它可以减缓果实的生理活动，降低细胞质膜的渗透性，延缓果实的衰老[4]。噻苯咪唑熏蒸处理是利用噻苯咪唑的抑菌效果进行保鲜[16]。

果实硬度反映了贮藏期间果实的品质[17]。壳聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸处理晋枣鲜果可以更好地保持果实硬度，这与TESFAY等[31]在鳄梨和范林林等[23]在鲜切苹果中研究的结果相一致。

抗坏血酸和可滴定酸含量是鲜枣质量的重要指标，在该试验中，与对照组相比壳聚糖涂膜处理延缓了可滴定酸和Vc含量的下降，降低了淀粉向还原糖的转化，这可能是由于壳聚糖涂膜处理的晋枣鲜果在膜内部形成低O2、高CO2分压的微环境，抑制了果实呼吸作用[4]，减少了机体内有机物消耗。

失重率表示了果实的水分和养分的流失，是保鲜效果的总体反映。在该试验中，壳聚糖涂膜处理的晋枣鲜果失重率在贮期内一直保持最低，这是由于涂膜处理后果实表面形成多孔网络结构的薄膜所致，果实表面被薄膜覆盖，使水分散失减慢，减少了重量损失[8]，这与VIEIRA等[32]在蓝莓和李亚娜等[33]在圣女果中的研究结果相一致。

4 结论

壳聚糖(CTS)涂膜和噻苯咪唑(TBZ)熏蒸处理晋枣鲜果，能够延缓果实细胞膜相对渗透率升高，抑制MDA含量的积累，保持较高的果实硬度、可滴定酸含量和抗坏血酸含量，延缓叶绿素含量的下降，减少果实失重和腐烂。以壳聚糖涂膜处理保鲜效果更优，贮藏100 d好果率达94.6%，果实色泽鲜艳，口感俱佳，其操作方法是：将新鲜枣果完全浸入质量浓度为2.0 g/L的壳聚糖柠檬酸溶液，取出使果面干燥成膜，之后放入打孔聚乙烯薄膜袋中，在-1～0 ℃和相对湿度90%～95%的条件下贮藏。