壳聚糖涂膜对沂州木瓜贮藏品质的影响

于军香

壳聚糖涂膜对沂州木瓜贮藏品质的影响

于军香

(临沂大学生命科学学院，山东 临沂 276005)

以沂州木瓜为试材，研究壳聚糖涂膜对木瓜的保鲜作用。在室温条件下采用不同质量分数的壳聚糖溶液对沂州木瓜进行涂膜处理，测定其总糖、VC含量、感官品质、质量损失率、硬度和腐烂率的变化。结果表明：壳聚糖涂膜处理能延缓果实硬度、总糖含量、VC、质量损失率和感官品质的降低，降低果实的腐烂率，1.5%壳聚糖涂膜处理保鲜效果最好，可有效地延长沂州木瓜的保鲜期。

壳聚糖；沂州木瓜；贮藏品质

沂州木瓜是山东省临沂市具有地方特色的主要水果之一，富含多种营养元素。沂州木瓜中还含有特殊的五环三萜类化合物——齐墩果酸，现代临床医学研究表明，齐墩果酸的药用价值在于护肝降酶，抗炎抑菌，增强免疫功能，降血脂、降血糖，而且对伤寒、痢疾杆菌、金色葡萄球菌及染色体损伤有明显的抑制作用[1]，因其具有十分显著的抑菌抗炎功效，深受消费者的喜爱。为方便储运人们常常采取在成熟前提前采摘的方法延长木瓜的保鲜期，这样木瓜的营养成分尚未达到最佳，且药用效果也会受到影响[2]。

壳聚糖是一种从甲壳类动物中提取的氨基多糖，由于它具有良好的成膜性，同时对某些病菌生长有直接的抑制作用，因此，壳聚糖涂膜处理被逐渐用于保持果蔬品质和减少腐烂的发生，且在果蔬保鲜中发挥重要作用[3-6]。从20世纪80年代开始，美国、加拿大等国家就对壳聚糖涂膜保鲜作用进行了系统的研究，并取得了一定成果[7]。国内也已在脐橙、芒果、水蜜桃、梨、蟠桃和草莓等果实上进行壳聚糖涂膜保鲜实验研究[8-13]。

目前，沂州木瓜的保鲜主要是应用钙处理[14]和冷激处理[15]，尚未见有利用壳聚糖涂膜对沂州木瓜进行保鲜的报道。本实验拟利用不同质量分数的壳聚糖涂膜处理沂州木瓜，测定在贮藏期间果实的品质指标，为进一步探讨常温下壳聚糖涂膜技术在沂州木瓜采后贮藏保鲜中应用的可能性提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

沂州木瓜 市售。选择八成熟、无病虫害、无机械损伤、大小、颜色和成熟度基本一致的果实，实验当天运至生命科学学院生物技术实验室进行处理。

壳聚糖(脱乙酰度≥90%，黏度200CP) 济南海得贝海洋生物工程有限公司；2,6-二氯酚靛钠、抗坏血酸、草酸、NaOH(均为分析纯) 莱阳市康德化工有限公司。

1.2 仪器与设备

FA2004B电子分析天平 上海精密科学仪器有限公司；RTC-2010D.D-CW型质构仪 上海沃迪科技有限公司；DHG-9141电热恒温干燥箱 南京艾赛特科技发展有限公司。

1.3 方法

1.3.1 沂州木瓜处理

将壳聚糖溶解于2mol/L醋酸中，先充分浸泡，再搅拌，直至充分溶解。然后用1mol/L氢氧化钠调节pH值至5.5～5.8，配成质量分数1.5%、1.0%和0.5%的壳聚糖醋酸溶液。将新鲜沂州木瓜运至实验室后，进行如下处理：将木瓜随机分成4组，分别用清水处理、1.5%、1.0%和0.5%壳聚糖溶液处理，处理时间均为5min。处理后将4组木瓜在室温23～25℃条件贮藏，测定其总糖含量、质量损失率、硬度和VC含量等指标；观察沂州木瓜果皮颜色变化、果实腐烂等情况。

1.3.2 指标测定方法

2009年9月26日试验处理前第1次调查壳聚糖涂膜处理及对照沂州木瓜的感官品质、硬度、总糖和VC含量、腐烂率和质量损失率，以后每3d调查1次。10月11日对照组果实大部分开始腐烂，失去试验意义停止调查。

总糖含量测定：采用直接滴定法，用葡萄糖表示[16]；VC定量测定：用2,6-二氯酚靛酚滴定法[17]；硬度测定：用果实硬度计在1cm2果实面积上测出N值并代入公式计算；质量损失率：称重法；腐烂率：根据果面发病程度(病斑直径≥1mm时为腐烂果实)统计果实腐烂率，重复3次；感官指标评定：用评分法分别在贮藏中期(第8天)和试验结束时(第16天)对沂州木瓜的颜色、色泽、气味、质地与组织状态等指标进行打分,具体评分标准见表1。

果实硬度(P)[18]=N/S

式中：S为某水果测试面积/cm2；N承受测力弹簧压力/kg。

表1 沂州木瓜感官评定标准Table 1 Sensory evaluation criteria for papaya

2 结果与分析

2.1 不同质量分数壳聚糖涂膜处理对沂州木瓜总糖含量的影响

由图1可知，在采后贮藏过程中，沂州木瓜的总糖含量随贮藏时间的延长而逐渐下降，但变化趋势较平缓。可能是在贮藏过程中呼吸作用消耗糖分，而淀粉、纤维素等水解产生糖分又增加了含糖量。壳聚糖涂膜处理的沂州木瓜呼吸作用受到抑制，呼吸速率下降，因而其总糖含量的下降速率低于对照。贮藏结束时对照组果实总糖含量为6.5%，而0.5%、1.0%和1.5%壳聚糖涂膜果实总糖含量分别为7%、7.9%和8.5%，1.5%壳聚糖涂膜处理的沂州木瓜总糖含量下降最慢，说明1.5%壳聚糖涂膜可以很好地隔绝沂州木瓜与空气的接触，有效地抑制其呼吸作用，对沂州木瓜的保存效果更佳。

图1 不同质量分数壳聚糖涂膜对沂州木瓜总糖含量的影响Fig.1 Effect of chitosan coating at different concentration on total sugar content of papaya

2.2 不同质量分数壳聚糖涂膜处理对沂州木瓜VC含量的影响

图2 不同质量分数壳聚糖涂膜对沂州木瓜VC含量的影响Fig.2 Effect of chitosan coating at different concentration on VC content of papaya

由图2可知，沂州木瓜在贮藏过程中，VC的含量呈先升高后降低的变化趋势。这是因为随着木瓜成熟度的增加，VC含量升高，完全成熟之后VC又被分解而含量下降。涂膜处理的沂州木瓜果实VC含量下降速率明显低于对照果实。在贮藏结束时，对照组VC含量下降了41.4%，而0.5%、1.0%和1.5%壳聚糖涂膜处理的沂州木瓜VC含量分别下降了31.4%、15%和7.1%。由此可见，壳聚糖涂膜在一定程度上延缓了果实中VC的分解，其中以1.5%壳聚糖涂膜保鲜效果最好，可以更好地抑制VC的降解，保持沂州木瓜的营养价值。

2.3 不同质量分数壳聚糖涂膜处理对沂州木瓜感官品质的影响

在贮藏过程中(表2)，沂州木瓜的颜色、气味、光泽和质地都发生了一系列的变化。对照果实的颜色逐渐变暗，失去光泽，并且木瓜特有的香气也逐渐变淡，果肉组织逐渐变软。1.5%壳聚糖涂膜处理的沂州木瓜果实品质明显优于对照和其他处理果实在贮藏16d后仍具备成熟时的正常颜色，并且没有异味，略有光泽，表皮稍有皱缩。

表2 不同质量分数壳聚糖涂膜处理对沂州木瓜感官品质评分的影响Table 2 Effect of chitosan coating at different concentration on sensory evaluation of papaya

2.4 不同质量分数壳聚糖涂膜处理对沂州木瓜质量损失率的影响

图3 不同质量分数壳聚糖涂膜对沂州木瓜质量损失率的影响Fig.3 Effect of chitosan coating at different concentration on weight loss rate of papaya

果实采收以后，在贮藏过程中容易蒸发引起鲜味损失和质量损失，造成果蔬品质下降，因此质量损失率是检验保鲜效果的一项重要指标。由图3可知，沂州木瓜在贮藏保鲜的过程中质量损失率随贮藏时间的延长而呈明显上升趋势，且壳聚糖涂膜处理的果实质量损失率要低于对照，其原因是壳聚糖具有良好的成膜性，在沂州木瓜表面形成一层保护膜，可防止水分的蒸发。在贮藏16d后，对照组质量损失明显，表现在外观为表皮皱缩，光泽黯淡，略有异味。而1.5%壳聚糖涂膜处理的沂州木瓜果实质量损失率明显低于对照和其他2组果实，从而很好地维持了果实的外观品质和食用品质。

2.5 不同质量分数壳聚糖涂膜处理对沂州木瓜硬度的影响

图4 不同质量分数壳聚糖涂膜对沂州木瓜硬度的影响Fig.4 Effect of chitosan coating at different concentration on fruit firmness of papaya

由图4可知，沂州木瓜在贮藏过程中硬度随贮藏时间的延长而逐渐下降。壳聚糖涂膜处理后果实的硬度较对照果均有不同程度的提高，其中1.5%壳聚糖涂膜效果最好。说明壳聚糖涂膜能够较好地保持沂州木瓜果实的硬度，提高果实品质，延长贮藏寿命。

2.6 不同质量分数壳聚糖涂膜处理对沂州木瓜腐烂率的影响

图5 不同质量分数壳聚糖涂膜对沂州沂州木瓜腐烂率的影响Fig.5 Effect of chitosan coating at different concentration on rotten fruit percentage of papaya

由图5可知，从第4天开始，1.0%涂膜、0.5%涂膜和对照组沂州木瓜开始出现腐烂现象，且随贮藏时间的延长而呈上升趋势，但1.0%涂膜比0.5%涂膜和对照组的上升趋势平缓，1.5%涂膜从第7天开始出现腐烂现象，腐烂率也随贮藏时间延长而逐渐上升，但上升趋势非常平缓。贮藏结束时，1.0%涂膜、0.5%涂膜和对照组的腐烂率分别为13.8%、43.8%和60.8%，对照组果实大部分腐烂；而1.5%涂膜处理的沂州木瓜的腐烂率为2.9%，只有个别木瓜开始腐烂，说明1.5%壳聚糖涂膜可以更有效地抑制沂州木瓜的腐烂，显示了良好的保鲜效果。

3 结 论

利用不同质量分数的壳聚糖涂膜处理沂州木瓜，能够抑制总糖含量的降低和VC降解，更好地保持果实的水分、感官品质和硬度，降低果实的腐烂率，延缓沂州木瓜在贮藏期间品质的降低，延长其保质期。各质量分数的壳聚糖涂膜中，以1.5%壳聚糖溶液保鲜效果最好，有效地达到了提高沂州木瓜的贮藏品质，延长其保质期的目的。壳聚糖来源于天然生物，无毒、无害、可食用、安全可靠、易于生物降解、不污染环境，因而应用壳聚糖涂膜保鲜沂州木瓜具有一定的前景。

4 讨 论

1.5 %壳聚糖涂膜处理沂州木瓜，能够抑制总糖含量的降低和VC的降解，更好地保持果实的水分、感官品质和硬度，壳聚糖的这种作用可能与其成膜特性有关。果蔬经壳聚糖处理后可在表面形成一层无色透明的薄膜，限制果蔬与大气的气体交换，使果蔬内部形成一个低O2和高CO2的微环境，从而抑制呼吸作用、乙烯产生及膜脂过氧化等需氧生理生化过程，抑制蒸腾失水，延缓VC、叶绿素等营养成分的氧化分解，减少果蔬内兑换物质转化和呼吸基质的消耗，起到类似于气调包装的效果，保持果蔬品质[19-20]。壳聚糖涂膜处理除了能延缓果蔬的衰老和品质下降外，还可有效地降低果蔬贮藏期间的腐烂率。大量研究表明，壳聚糖不仅对病原菌具有直接的抑制与杀灭作用，而且可诱导果蔬产生抗病性，此外壳聚糖还可诱导果蔬表面伤口木质化、堵塞皮孔，使果蔬细胞壁加厚，阻碍病原菌穿行等，从而增强果蔬对病害的抵抗能力[21]。本实验结果表明壳聚糖涂膜处理确实可使沂州木瓜采后病害减轻，降低沂州木瓜在贮藏期间的腐烂率。

水果保鲜的影响因素非常复杂，如采摘期、品种、完好度以及储藏温度、湿度等等，所以必须对各因素进行深入系统的研究才能够达到更有效的保鲜效果。本实验只研究了沂州木瓜贮藏期间品质的变化，对其贮藏期间生理生化的变化还有待于进一步研究。

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Effect of Chitosan Coating on the Quality of Yizhou Papaya during Storage

YU Jun-xiang
(College of Life Sciences, Linyi University, Linyi 276005, China)

Freshly harvested Yizhou papaya fruits with 80% maturity degree were subjected to coating with chitosan solutions at different concentrations or plain water and subsequent storage at 23-25 ℃ in order to examine the fresh-keeping effect of chitosan coating on papaya. During the storage, changes in total sugar and vitamin C contents, sensory quality, weight loss rate, firmness and decay rate of papaya were measured. Results showed that chitosan coating could delay the reductions in firmness, total sugar and VC contents, weight loss rate and sensory quality, decrease the percentage of rotten fruits, and substantially extend the shelf life of Yizhou papaya fruits, especially at a concentration of 1.5%.

chitosan；Yizhou papaya； storage quality

TS255.3；S661.6

A

1002-6630(2011)04-0264-04

2010-05-26

临沂师范学院横向课题(HX10570)

于军香(1976—)，女，讲师，硕士研究生，研究方向为园艺产品贮藏加工。E-mail：yujunxiang@lyu.edu.cn