二氧化氯和羧甲基纤维素联合处理对中华猕猴桃保鲜效果的影响

张方艳，朱桂兰，郭娜，鲁红侠，代欢欢

(合肥师范学院 生命科学学院，安徽 合肥，230061)

猕猴桃(Actinidialindl)属于猕猴桃科(Actinidiaceae)猕猴桃属植物，原产于我国，种类繁多，其中华猕猴桃(Actinidiachinensis)是我国特有的品种[1-2],富含维生素、蛋白质、铁、镁、钙、磷等矿物质和人体所需要的多种氨基酸。种植面积逐年扩大[2-3]。猕猴桃属于呼吸跃变型水果，采摘后有明显的生理后熟期。猕猴桃属于浆果类水果，其采收时季节气温较高，采后在自然条件下极易变软腐烂,不耐贮藏[4]。如何有效地延长猕猴桃的贮藏保鲜期并保持果实贮藏期间的品质，已成为猕猴桃产业亟待解决的问题。

二氧化氯(ClO2)目前已被国际上公认为是安全、无毒、无“三致”效应(致癌、致畸、致突变)、作用后无残留的高活性杀菌剂、除臭剂、消毒剂，被世界卫生组织(WHO)誉为A1级消毒剂[5]。ClO2之所以可以杀灭一般细菌、病毒、真菌、芽孢等是因为ClO2能使蛋白质变性、降解及丧失酶的活性[6]。目前采用二氧化氯在草莓[7]、番茄[8]、龙眼[9]、甜瓜[10]、哈密瓜[11]等水果，还有水产品鲳鱼肉[12]、鲢鱼肉[13]等上进行保鲜防腐都得到了很好的结果验证。当前关于猕猴桃的二氧化氯保鲜研究中，用适宜浓度ClO2对猕猴桃进行处理，能够起到较好的杀菌、抑菌作用，有利于降低果实的失重率和好果率、保持果实的硬度和VC含量，获得了较好的贮藏保鲜效果[14-15]。

本研究以中华猕猴桃为原料，探索ClO2联合不同浓度的CMC复合涂膜对猕猴桃果实贮藏品质及采后生理指标的影响，为延长猕猴桃的贮藏期，提高猕猴桃的贮藏期间的品质提供理论数据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

中华猕猴桃，购于合肥市经开区华润苏果繁华大道店。

ClO2、CMC均为食品级；草酸、2,6-二氯酚靛酚溶液、NaOH标准溶液，酚酞指示剂等，均为分析纯。

1.2 仪器与设备

CR-400 型色差仪，柯尼卡美能达有限公司；GY-3型硬度计，郑州南北仪器设备有限公司；WAY-2W 型阿贝折光仪，上海仪电物理光学仪器有限公司；JA2603 型电子天平，上海市安亭电子仪器厂等。

1.3 实验方法

1.3.1 保鲜剂配制

ClO2溶液的配制：取适量ClO2(食品级)溶于水中，配制出质量浓度为80 mg/L溶液，备用。

CMC溶液的配制：将CMC粉末溶于水中，分别配制成质量浓度5.0、10.0、15.0、20.0、25.0 g/L的均一溶液，备用。

1.3.2 分组及处理

(1)经挑选，选取果实大小均匀、无明显病虫害、无机械性损失、成熟度基本一致的猕猴桃材料，随后进行分组，共设置7个实验组(其中对照组不作任何处理，实验组1～6为处理组)。

(2)先将处理组1-6的猕猴桃果实在配制好的ClO2溶液中浸泡10 min。

(3)再分别将处理组2～6的猕猴桃果实在室温下浸泡于质量浓度为5.0、10.0、15.0、20.0、25.0 g/L的CMC溶液中10 min，如表1所示。

表1 实验处理

(4)浸泡完毕后取出，于通风处自然晾干，放置于聚乙烯袋子中保存，在第1、10、13、16、19、22天测量各项指标。

1.4 指标测定方法

1.4.1 物理指标

1.4.1.1 好果率

肉眼观察猕猴桃果实，以果实表皮完好，触感不软，无明显褐变，无腐烂，不留汁，无异味的果实为完好果实。

(1)

1.4.1.2 失重率

使用天平称量猕猴桃质量，设起始质量(即开始贮藏时的果实质量)为M，贮藏期间测定时的果实质量为m。

(2)

1.4.1.3 硬度

使用硬度计对猕猴桃果实进行测量，取3次测量的平均值，结果以kg/cm2表示[19]。

1.4.1.4 色差的测定

1.2.3 随访 在患者手术后第1次月经来潮且干净后1～2 d，医师对其采取治疗性通液术处理，在手术后需要避孕至少3个月，3个月后需要前往门诊进行指导受孕，采取电话随访的方式进行随访。

取出适量对照组及处理组果实，使用色差仪进行测定，调零后，用白板进行校正，再选取适宜的猕猴桃果实进行测定，取3次测量的平均值[20]。

1.4.2 化学指标

1.4.2.1 可溶性固形物的测定

将果实打浆，取汁，利用阿贝折光仪进行测定[21]。

1.4.2.2 可滴定酸的测定

采用《GB 12293—90水果、蔬菜制品可滴定酸度的测定方法》[22]进行测定。

1.4.2.3 VC的测定

选用2,6-二氯酚靛酚滴定法[23]，每个样品重复3次。

2 结果与分析

2.1 不同处理方法对猕猴桃果实好果率的影响

由图1可知，随着贮藏时间的延长，所有实验组的中华猕猴桃的好果率均有不同程度的下降。对照组的好果率最低，且下降速率最大，远大于其他处理组。处理组1的猕猴桃的好果率远大于对照组，这可能是由于ClO2具有很强的氧化作用，ClO2破坏细菌的氨基酸，使其分解，进而阻碍细菌蛋白质的合成，最后导致细菌死亡；ClO2还对其他微生物如芽孢、真菌、藻类、病毒等均有较好的抑制作用，可以减少水果病原菌的污染，从而防止果实腐烂[24-25]。而处理组2～6好果率呈缓慢下降趋势，整体高于对照组和处理组1，说明当ClO2联合CMC使用时，果实表面形成一层保护膜，能有效地保水阻隔O2，使果实内部形成一个低O2的微环境，减少果实腐败。随着CMC的浓度由5.0 g/L增加至25 g/L时，好果率先增加后降低，且经ClO2+20 g/L CMC处理猕猴桃的好果率最佳，但当CMC浓度升到25 g/L时,好果率反而比其他浓度偏低，这说明ClO2联合低浓度CMC使用时两者具有一定的协同作用，有效地抑制细菌、减少了猕猴桃内有机物的消耗和水分的流失，从而使猕猴桃取得有效的保鲜效果。随着CMC浓度的增加，可能是形成的保护膜密度太大，完全隔绝氧气使果实转向无氧呼吸，加快了腐败变质过程。因此经ClO2+20.0 g/L CMC处理猕猴桃的好果率最佳，保鲜效果最佳。

图1 不同保鲜处理对猕猴桃好果率的影响

Fig.1 The effect of the different preservative methods on decay rate of the Kiwi fruit

2.2 不同处理方法对猕猴桃果实失重率的影响

水分是果实中含量最高的一种物质，水分的损失直接影响猕猴桃的品质，水分损耗由失重率表示。由图2可知，在猕猴桃的贮藏过程中，随着贮藏时间的延长，猕猴桃的失重率均有不同程度的上升。但对照组失重率明显高于其他实验组，处理组1的猕猴桃的失重率明显低于对照组，高于ClO2联合CMC处理过的实验组。这说明ClO2单独处理可以轻微地降低果实的失重率，可能归因于ClO2处理可以有效降低果实的呼吸速率，减少果实有机物的消耗，从而降低了果实失重率[26]。而ClO2和CMC复合处理的实验组失重率更低，这说明两者有一定的协同增效作用，CMC的涂膜在果实表面形成保护膜，具有保水性，阻塞气孔，降低水分流失和干耗，明显降低了猕猴桃的失重率，有很好的保鲜效果。其中ClO2+20.0 g/L CMC处理猕猴桃的失重率最低，保鲜效果最好。

图2 不同保鲜处理对猕猴桃质量损失的影响

Fig.2 The effect of the different preservative methods on weight loss of the Kiwi fruit

2.3 不同处理方法对猕猴桃果实硬度的影响

水果的硬度与其成熟度、新鲜度呈正相关，也是反映猕猴桃品质的一个重要指标。猕猴桃果实成熟后，果肉中大量的淀粉在淀粉酶的水解作用下转化为单糖，且初生壁积累的不溶于水的果胶物质转化为可溶性果胶和果胶酸酯，使得细胞结构受损，果实硬度下降，质地变软[27]。如图3表明，猕猴桃采后贮藏过程中硬度的改变包括2个阶段：即前期的快速下降期和后期的缓慢下降期。

图3 不同保鲜处理对猕猴桃果实硬度的影响

Fig.3 The effect of the different preservative methods on hardness of the Kiwi fruit

随着贮藏时间的延长，果实硬度均下降，对照组的果实硬度下降的最快，处理组1次之，这与王亚萍等研究二氧化氯对“徐香”猕猴桃保鲜及贮藏品质的影响结果一致[14]。其他各处理组果肉硬度下降速率均慢于对照和处理组1，这说明ClO2联合低浓度CMC对猕猴桃的保鲜具有协同作用，有效地抑制了猕猴桃内有机物的消耗和水分的流失，从而使猕猴桃得到有效的保鲜，经涂膜处理后，由于CMC良好的成膜性，在果实表面形成一层网状结构，可以减少水分蒸发和物质消耗，更易保持果实原有性质，减缓内部成分的转化。结果表明，ClO2+20.0 g/L CMC复合处理对猕猴桃硬度的保持效果显著。

2.4 不同处理方法对猕猴桃果实色差的影响

猕猴桃果实的绿色是重要的感官品质之一，在贮藏过程中随着水分的损失、硬度的变化，色泽也会变暗。不同保鲜处理对猕猴桃色差的影响见图4。

图4 不同保鲜处理对猕猴桃ΔE*的影响

Fig.4 The effect of the different preservative methods on ΔE* of the Kiwi fruit

对照组的猕猴桃果实的ΔE*值稍高于其他实验组，但在贮藏后期各组的ΔE*值较前期增幅较大，但各组之间的色差差异并不显著，实验表明，ClO2联合CMC处理猕猴桃能稍微延缓猕猴桃果实的变色，但效果并不很显著。实验表明，不管是ClO2单独或是联合CMC用于猕猴桃的保鲜，都不能有效地减缓或是阻止猕猴桃叶绿素的分解，两者对猕猴桃的保色效果不佳。

2.5 不同处理方法对可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物含量包括可溶解性糖和其他可溶性有机物，是果实风味的重要指标之一。水果的可溶性固形物含量的变化是水果在贮藏期间物质变化的一个综合表现，是判断果实贮藏保鲜效果的一个重要指标[28]。可溶性固形物含量的高低直接反映出猕猴桃的品质和成熟度[29]。研究表明采后猕猴桃果实可溶性固形物含量逐渐上升是由于采后猕猴桃果实中α-淀粉酶活性增加，淀粉被水解成为可溶性糖类[30-31]。不同保鲜处理对中华猕猴桃贮藏保鲜过程中可溶性固形物含量的影响如图5所示。

图5 不同保鲜处理对猕猴桃可溶性固形物含量的影响

Fig.5 The effect of the different preservative methods on soluble solid content of the Kiwi fruit

采摘后果实中大量多糖类物质水解，造成可溶性糖的积累，因此各实验组的可溶性固形物含量均呈上升趋势，对照组较处理组提前达到峰值。而其他处理组较对照组的上升速率缓慢，说明经过保鲜处理之后，能有效的延缓猕猴桃中后熟。在后续的贮藏中，可溶性固形物含量逐渐下降，可能是由于后期果实呼吸消耗糖分的速度大于转化成糖的速度，对照组下降速率最大，而所有处理组的可溶性固形物均降幅不大，这说明ClO2单独使用或者与CMC联合使用均可以减缓贮藏期间果实的可溶性固形物含量的下降。

2.6 不同处理方法对可滴定酸含量的影响

如图6所示，在贮藏期间，猕猴桃的可滴定酸含量一直呈下降趋势，其他处理组的可滴定酸含量变化趋势较对照组更平缓。这是因为猕猴桃果实里的有机酸可以作为呼吸基质被消耗，随着呼吸强度的增大和贮藏时间的延长，可滴定酸的消耗也增加，故可滴定酸的含量一直在下降。到贮藏结束时，6个处理组的猕猴桃可滴定酸含量均显著高于对照组。这说明ClO2与CMC联合使用可以减缓贮藏期间果实的可滴定酸含量的下降，能够在一定程度上起到抑制果实呼吸，从而延缓果实衰老的作用。其中ClO2+20.0 g/L CMC处理猕猴桃的可滴定酸下降率最低，保鲜效果最好。

图6 不同保鲜处理对猕猴桃可滴定酸含量的影响

Fig.6 The effect of the different preservative methods on titratable acid of the Kiwi fruit

2.7 不同处理方法对猕猴桃VC含量的影响

猕猴桃以VC含量高而著称，有着“Vc之王”的美誉，Vc也是衡量猕猴桃果实贮藏品质的重要指标。由图7可知，在贮藏期间，猕猴桃果实的Vc含量呈先上升后下降的趋势，这一结果与其他学者[25，32-33]的研究结果一致。因为果实本身存在促使Vc合成的抗坏血酸氧化酶[34]，使贮藏初期果实Vc不断合成而含量升高，在第10天达到一个峰值后，随着果实Vc的分解而下降，其中对照组果实Vc下降幅度最大。由于对照组未使用保鲜剂，果实中的氧气相对充分，从而加快Vc的分解[35]。CMC良好的成膜性能有效地阻隔果实内部的氧气，能减缓Vc的氧化分解。ClO2保鲜处理后果实表面含有氯化物(Cl2、HOCl、ClO2)，使得果实中VC的损失相对较小[25]。由此说明ClO2单独或联合CMC处理猕猴桃保鲜可以减缓贮藏期间Vc的氧化或分解，减少果实中Vc的损失。其中80 mg/L ClO2+20.0 g/L CMC处理过的猕猴桃Vc含量保持最好，保鲜效果最佳。

图7 不同保鲜处理对猕猴桃果实Vc含量的影响

Fig.7 The effect of the different preservative methods on Vc of the Kiwi fruit

3 结论

果实采摘之后，在其贮藏过程中伴随着呼吸强度的增加，果实内物质的转化和呼吸物质的消耗也进一步增大，果实会出现重量减轻、硬度变软、色泽变暗、腐烂的问题，需要适当的措施或方法才能延长保鲜。经ClO2处理可以降低果实的呼吸速率，减少自身贮备的有机物的消耗。在本实验中，对照组与仅经过ClO2处理的猕猴桃相比，失重较大，经过ClO2和CMC联合处理的猕猴桃失重比对照组和处理组1都要小，因为CMC能在表面形成一层微氧环境，降低呼吸作用，同时还能降低水分的蒸腾和二氧化碳的遗失，所以能很好地降低果实的失重，在低浓度时随着CMC浓度的增加效果越好，当CMC浓度>20.0 g/L时，效果明显下降。在水果的贮藏保鲜中，首要任务是防止其腐烂。研究表明ClO2具有很强的氧化作用，对一般细菌、芽孢、病毒、藻类、真菌等均有较好的杀灭作用[ 24,25,36]，可以显著减少水果表面的病原菌[37,38 ]。本实验中，相同的贮藏期，对照组的好果率约14%，仅ClO2单独处理猕猴桃果实的好果率为36%，经ClO2和CMC联合处理的猕猴桃的好果率约36%～52%，其中ClO2+20.0 g/L CMC处理过的猕猴桃的好果率最高。果实贮藏过程中伴随着内部成分的转化，如有机酸的消耗，淀粉转化为单糖，不溶于水的果胶物质转化为可溶性果胶和果胶酸酯，因此果实中可滴定酸含量降低，可溶性固形物发生变化，硬度降低，这些变化都与果实的品质有关。本实验结果说明ClO2联合低浓度CMC对猕猴桃的保鲜具有协同作用，两者联合使用能减缓可溶性固形物的下降，降低有机酸的消耗，减缓果实变软，更易保持果实原有性质。结果表明，ClO2+20.0 g/L CMC复合处理对猕猴桃硬度的保持和抑制内部成分的转化效果最显著。CMC良好的成膜性能有效地阻隔果实内部的氧气，能减缓Vc的氧化分解。ClO2保鲜处理后果实表面含有氯化物(Cl2、HOCl、ClO2)，使得果实中VC的损失相对较小[19]。由此说明ClO2单独或联合CMC处理猕猴桃保鲜可以减缓贮藏期间Vc的氧化或分解，减少果实中Vc的损失。其中ClO2+20.0 g/L CMC处理过的猕猴桃Vc含量保持最好，保鲜效果最佳。该方法具有潜在的应用价值和广阔的工业化应用前景。