壳聚糖在葡萄保鲜中的应用研究进展

陈 娟 牛国才

（烟台南山学院食品系，烟台265713）

1 壳聚糖的特性

壳聚糖是由葡萄糖胺和N-乙酰葡萄糖胺通过β-1，4-糖苷键连接而成的直链多糖，是甲壳素的脱乙酰产物，具有生物相容性、生物降解性，无毒副作用和异味。壳聚糖和甲壳素广泛存在于虾、蟹、昆虫外壳和真菌、藻类的细胞壁中，来源十分丰富。壳聚糖的成膜性能良好，膜的机械强度较高， 可以在果蔬表面形成一层有选择性的半透膜，调节果蔬内外的气体交换，抑制果蔬的呼吸强度，从而调节果蔬采后的生理代谢，达到保鲜的目的。 同时壳聚糖还对多种病原微生物有较强的抑制作用， 可以起到一定的防止果蔬腐烂变质的效果。

2 壳聚糖在葡萄保鲜中的应用

2.1 壳聚糖单独成膜在葡萄保鲜中的应用

赵玉梅[1]研究了用不同浓度的壳聚糖溶液涂膜处理对晚红葡萄采后贮藏品质的影响。 研究发现，在贮藏至第10 d 时，用3%壳聚糖溶液处理的葡萄的失水率和干枝率分别为1.06%和18.18%，而对照组为2.8%和90.91%；在采后第13 d 时，对照组葡萄的耐压力为1.83 kg，比1%壳聚糖溶液、2%壳聚糖溶液处理的葡萄低1kg；用2%壳聚糖溶液处理的葡萄，其多酚氧化酶和过氧化物酶的活性一直保持在较低的水平，有效地延缓了葡萄的衰老进程。

黄晨等[2]研究了红地球葡萄经壳聚糖处理后在保鲜期间的品质与生理活性的变化。 结果表明，将葡萄用壳聚糖溶液浸涂，再置于0.5 ℃贮藏，能获得较好的保鲜效果，贮藏至第60 d时，用1.5%壳聚糖处理的葡萄Vc 含量为15.13 mg/100 g，还原糖含量为18.96%，均高于对照组， 果实的失重率和果梗褐变指数则明显低于对照组，在0～30 d 壳聚糖处理的葡萄果实中的超氧化物歧化酶的活性始终高于对照组， 从而更好地维持果肉组织中的活性氧代谢平衡。

胡晓亮等[3]采用壳聚糖、海藻酸钠、乳酸链球菌素和溶菌酶等4 种天然保鲜剂分别对马陆葡萄进行处理后，置于4 ℃条件下保鲜，结果发现，壳聚糖涂膜处理的葡萄感官品质最好。贮藏25 d 后， 果实的质量损失率比对照组减少12.6%，果肉硬度比对照组增加15.8%，Vc 含量为2.3 mg/100g， 可溶性固形物含量为12.1%，二者均显著高于对照组， 果实的呼吸强度明显低于其它处理组，保鲜效果最佳。

2.2 壳聚糖与化学防腐剂复合涂膜在葡萄保鲜中的应用

由于每种防腐剂的作用机理及作用于微生物的部位各不相同， 将多种防腐剂配合使用可有效扩大抑菌谱， 因而壳聚糖与其它防腐剂的复合涂膜保鲜逐渐成为研究热点。

山梨酸钾能有效地抑制霉菌、 酵母菌和好氧性细菌，是国际公认的低毒、高效的防腐剂。王书颖等[4]用壳聚糖、醋酸、丙三醇和山梨酸钾制成的复合涂膜液对葡萄进行涂膜处理， 以复合膜的力学性能、葡萄的感官评分、失质量率、呼吸强度、Vc 含量为考察指标，定期取样检测，研究复合涂膜对葡萄的保鲜效果。结果表明，含山梨酸钾的壳聚糖复合涂膜液能较好地保持葡萄的品质，筛选出的最佳涂膜液配比为1.5%的壳聚糖、1%的醋酸、0.5%的丙三醇和0.5%的山梨酸钾， 此涂膜液相对于空白组将葡萄的保鲜期延长5 d。

蒋红英等[5]用壳聚糖、明胶、蔗糖酯、甘油、苯甲酸钠制成的复合涂膜液对葡萄涂膜后进行低温冷藏，定期测定葡萄的腐烂率、落果率、失重率、呼吸强度、PPO 活性，以考察葡萄的保鲜效果。结果表明，使用配比为1.0%壳聚糖、0.2%明胶、1.0%蔗糖酯、0.5%甘油、0.08%苯甲酸钠的复配涂膜液， 结合聚乙烯保鲜膜包装和低温冷藏（0.5 ℃），可以有效提高夏黑葡萄的保鲜效果，保鲜期长达75 d。

纳米氧化锌具有广谱的抗菌性，能抑制多种细菌及真菌。李月明等[6]用0.6%的纳米氧化锌、2%的冰醋酸、0.1%的硫酸钙、0.92%的壳聚糖和1.5%的淀粉制备， 可降解壳聚糖淀粉抗菌复合膜， 在证实该膜可有效抑制大肠杆菌、黑曲霉之后，将其用于红提葡萄的保鲜研究，发现在贮藏60 d（3±1 ℃）后，使用可降解壳聚糖淀粉抗菌复合膜处理的葡萄好果率仍在60%以上，失重率为18%，葡萄的腐败现象明显少于空白组。

2.3 壳聚糖与天然防腐剂复合涂膜在葡萄保鲜中的应用

纳他霉素是由链霉菌发酵生成的一种天然防腐剂，对酵母菌和霉菌的抑菌效果良好，安全性高。 刘美迎等[7]用纳他霉素和壳聚糖制成的复合涂膜液对红地球葡萄进行涂膜处理， 并对贮藏期间葡萄的各项生理生化指标进行了测定。 研究发现，在0 ℃冷藏条件下，纳他霉素和壳聚糖的复合涂膜液能显著抑制葡萄的腐烂率，有效增强果实中苯丙氨酸解氨酶、超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性， 抑制多酚氧化酶的活性和丙二醛含量的上升， 其中，0.4%纳他霉素与1%壳聚糖复配的涂膜液对葡萄的保鲜效果最好， 贮藏120 d 后葡萄的腐烂率仅为8.52%。

植物精油抑菌活性强且毒副作用小，但本身带有挥发性的气味。 薛琼等[8]以壳聚糖为壁材、 肉桂精油为芯材制备了壳聚糖包覆肉桂精油的微胶囊， 减少了精油气味的挥发， 经抑菌试验发现其对毛霉菌和大肠杆菌的抑菌效果明显， 用此微胶囊制备的壳聚糖复合溶液对葡萄进行涂膜处理， 研究其对葡萄的保鲜效果后发现， 当微胶囊中壳聚糖与肉桂精油的芯壁比为3∶1， 壳聚糖复合溶液中添加微胶囊的质量分数为4%时， 葡萄的保鲜效果最佳。

芒果皮中含有丰富的芒果多酚， 具有良好的抑菌效果。 何丽芳等[9]用芒果皮提取液和羧甲基壳聚糖制成的复合涂膜液对巨峰葡萄进行涂膜处理并冷藏后发现， 由0.5 mg/mL 芒果皮提取液与1%羧甲基壳聚糖制成的复合涂膜液对葡萄的保鲜效果明显。

3 结语

通过壳聚糖本身结构的改性或与不同功能材料组成的复合涂膜， 可以提高壳聚糖膜的保湿性、抗菌性，改善膜的性能，获得更优越的保鲜性能。作为一种新型天然食品保鲜剂，壳聚糖的来源广泛，绿色环保，鉴于其在葡萄保鲜方面的良好应用效果， 壳聚糖复合涂膜的发展潜力巨大。