殼聚糖處理時間對臍橙的保鮮效果*

劉鋒，陳明，陳金印

(江西農業大學農學院，江西南昌，330045)

殼聚糖處理時間對臍橙的保鮮效果*

劉鋒，陳明，陳金印

(江西農業大學農學院，江西南昌，330045)

研究了1.5%殼聚糖分別浸果5、30和55 s對“紐荷爾”臍橙保鮮效果的影響。結果表明:在冷藏(8℃)條件下，殼聚糖處理均不同程度抑制了臍橙果實的呼吸強度、延緩了總糖的上升和可滴定酸的下降并保持了較高的Vc含量。同時，殼聚糖處理也相應地提高了果實超氧化物歧化酶、苯丙氨酸解氨酶、幾丁質酶和β-1，3-葡聚糖酶的活性，實驗顯示，浸果30 s處理效果最好，55 s的次之，5 s的最差。

殼聚糖，“紐荷爾”臍橙，保鮮

臍橙為甜橙的一種，屬蕓香科柑橘亞科柑橘族柑橘亞族的植物[1］，俗稱抱子橘。贛南是我國著名的臍橙生產基地，素有“中國臍橙之鄉”之稱。目前，贛南臍橙面積現已達10萬km2，總產量100萬t[2］。預計到2015年，臍橙面積將增加到20萬km2，總產量200萬t以上，達到與全球最大的臍橙產地美國加州相當的產量[3］。臍橙采后易腐爛一直是果品生產和流通過程中的主要問題之一。隨著贛南臍橙產業的迅猛發展，果實貯藏保鮮必將越來越受到重視，它是保證市場周年均衡供應和農業增產增效的重要環節。

殼聚糖(chitosan)是甲殼素(chitin)的一種重要衍生物，是甲殼素脫乙酰基轉化而成的產物[4］。由于其溶解液具有良好的成膜性、安全、無毒副作用，因此被廣泛應用于蘋果[5］、梨[6］、楊梅[7］等果實的貯藏保鮮。本研究通過對贛南臍橙主栽品種‘紐荷爾’臍橙進行采后不同時間殼聚糖涂膜處理，比較它們的保鮮效果，并篩選出殼聚糖的最佳處理時間，為贛南臍橙的貯藏保鮮提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 材料和處理

供試材料為“紐荷爾”臍橙。2007年11月26日采于江西省臍橙研究所，并且當天用專門臍橙果箱裝箱運回實驗室。挑選大小均勻、無病蟲害、成熟度一致和表面無機械損傷的果實，發汗3d后，進行殼聚糖涂膜保鮮處理，參照張慶鋼等[8］方法，按比例稱取殼聚糖(1.5%)+吐溫-80(2%)+氯化鈉(0.35%)+茶多酚(1%)，混合后用1%醋酸溶解制備涂膜，分別在室溫下浸果5、30和55 s，晾干后裝入剪小孔的0.04 mm厚的聚乙烯薄膜塑料袋，每個處理60個果，每袋30個果，放入冷藏柜進行低溫貯藏，溫度調至8℃左右，濕度調至85%左右。以未經任何處理果實為對照(CK)，每隔14 d測定一次相關生理生化指標。

1.2 測定項目及方法

1.2.1 呼吸強度

采用氣流法測定[9］。

1.2.2 可滴定酸

采用酸堿滴定法[9］。

1.2.3 總糖

采用蒽酮比色法測定[10］。

1.2.4 VC測定

采用2，6-二氯靛酚測定[10］。

1.2.5 超氧化物歧化酶測定

采用NBT還原法[11］。

1 g果肉加50 mmol/L pH值7.8的磷酸緩沖液5 mL和少量石英砂，冰浴研磨，26000×g冷凍離心(4℃)20 min，上清液即為待測酶液。取0.1 mL上清液加5 mL反應介質(內含15 mmol/L Met、65 μmol/L NBT、2.0 μmol/L核黃素、0.1 mmol/L EDTA，用50 mmol/L pH值7.8磷酸緩沖液配制)，在4000 lx下照光15 min后，立即在560 nm波長處測吸光值，以緩沖液代酶液作空白。酶活性采用抑制NBT光化學反應50%為1個酶活性單位(U/g)。

1.2.6 苯丙氨酸解氨酶(PAL)[11］測定

取果肉5 g，加10 mL含5 mmol/L巰基乙醇的硼酸緩沖液(0.025 mol/L，pH 值8 .8)，0.5 g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，冰浴中研磨，10000 r/min離心15 min，上清液為PAL粗提液。反應液為2 mL0.2 mol/L pH8.8硼酸緩沖液(內含20 mmol/L苯丙氨酸和0.2 mL酶液，于40℃反應1 h，加20%三氯乙酸1 mL終止反應，3000 r/min離心10 min，測定上清液290 nm波長的OD值。

1.2.7 幾丁質酶[11］測定

取5 g果肉加10 mL50 mmol/L的Na3PO4(pH值5.0)緩沖液，冰浴研磨，在4℃下離心15 min，15000 r/min，上清液為酶的粗提液。取0.5 mL粗提液加0.5 mL膠狀幾丁質和0.1 mL磷酸緩沖液(pH值6.4)于40℃水浴中保溫1 h，冷卻離心(4000 r/min)5 min，取上清液 0 .5 mL加四硼酸鉀 0 .1 mL，沸水中準確加熱3 min，流水中冷卻后加入3 mL對-二甲氨基苯甲醛，混勻后立即放入36～38℃的水浴中，20 min后流水冷卻，立即在585 nm下讀數，在上述條件下測得的消光值作為酶的活性單位。

1.2.8 β-1，3-葡聚糖酶[11］測定

取5 g果肉加10 mL50 mmol/L的Na3PO4(pH值5.0)緩沖液，冰浴研磨，在4℃下離心15 min，15000 r/min，上清液為酶的粗提液。取酶的粗提液1 mL，0.1 mol/L檸檬酸-0.2 mol/L磷酸氫二鈉緩沖液(pH值4.8)2.5 mL，10 g/L 昆 布糖0.5 mL，30℃保溫1 h，蒽酮法測糖生成量，以分光光度計上620 nm下的消光值為酶的活性單位。

1.3 數據統計與分析

采用SPSS12.0統計分析軟件進行數據整理與分析;用Paired—samples T Test方法進行顯著差異性分析，顯著性差異水平:顯著(P＜0.05);極顯著(P＜0.01)。

2 結果與分析

2.1 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實呼吸強度的影響

從圖1可知，“紐荷爾”臍橙果實在貯藏期間，呼吸強度變化趨勢是先緩慢下降而后上升，開始存在明顯下降可能是果實經處理后放入冷藏柜降低了溫度，再加上殼聚糖涂膜抑制了果實的呼吸作用。從貯藏后第70天開始呼吸強度逐漸上升，與對照相比，殼聚糖處理均不同程度抑制了臍橙果實的呼吸作用，以浸果30 s的處理效果最好，其次是浸果55 s的處理，浸果5 s的處理效果最差。

圖1 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實呼吸強度的影響

殼聚糖所形成的復合膜其分離因子能夠阻止空氣中的O2進入果蔬組織中，并且在膜內形成低O2分壓，高CO2分壓的小環境，從而抑制果蔬的呼吸作用。這種抑制作用與殼聚糖涂膜時間有很大的關系，適宜浸果時間形成的膜厚度適中，抑制呼吸作用的效果較好;浸果的時間太短，殼聚糖不能均勻地涂布在果實上，達不到效果;浸果的時間太長，膜太厚又容易造成果實的無氧呼吸。

2.2 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實可滴定酸的影響

由圖2可知，采后處理的“紐荷爾”臍橙果實在貯藏過程中，可滴定酸的含量一直呈下降趨勢。殼聚糖處理有效地緩解了果實可滴定酸的下降，各處理之間存在顯著差異，其中抑制可滴定酸下降效果最好的是浸果30 s，其次是浸果55 s，效果最差的是浸果5 s。

圖2 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實可滴定酸的影響

2.3 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實總糖的影響

由圖3可知，采后處理的“紐荷爾”臍橙果實在貯藏過程中，總糖的含量在開始呈上升趨勢，在第56天后呈緩慢下降趨勢。殼聚糖處理均抑制了果實總糖的下降，浸果30 s的處理與浸果5 s和55 s的處理之間存在顯著差異，5 s和55 s的處理之間不存在顯著差異。其中浸果30 s的效果最好，其次是浸果55 s，效果最差的是浸果5 s的處理。這說明適宜浸果時間有利于抑制采后“紐荷爾”臍橙在貯藏期總糖的下降。

圖3 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實總糖的影響

2.4 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實Vc的影響

Vc是一種還原性物質，對果蔬起保護作用，含量降低到不能代謝掉正常代謝產生的自由基程度時，自由基逐漸積累，以至于達到對細胞組織產生損害，加速衰老速度。由圖4可知，“紐荷爾”臍橙果實在貯藏過程中，Vc的含量開始呈迅速上升趨勢，然后呈緩慢下降趨勢。在貯藏前期，殼聚糖處理與對照果實的Vc含量無顯著差異，但貯藏42 d后，殼聚糖處理有效地抑制了臍橙果實Vc含量的降解，從而較好地保持了果實品質，其中效果最好的是浸果30 s的處理，其次是浸果55 s，效果最差的是浸果5 s的處理。

圖4 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實Vc的影響

2.5 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實SOD活性的影響

SOD是果實成熟衰老中的保護性酶類，可以清除活性氧自由基，從而減少自由基對膜的損傷，達到延緩細胞衰老的目的，其活性高低在一定程度上能反應果實衰老的程度。

由圖5可知，采后的“紐荷爾”臍橙果實在貯藏過程中，SOD的活性開始呈迅速上升趁勢，然后緩慢下降，未處理的臍橙果實SOD活性在貯藏前期上升較快，在貯藏后期下降也快，殼聚糖處理減緩推遲臍橙果實SOD活性的上升，浸果30 s還推遲了SOD活性高峰的到來，并在貯藏后期保持了較高的SOD活性，這有利于延長臍橙果實的貯藏期。在各處理中浸果30 s的處理效果最好，其次是浸果55 s，效果最差的是浸果5 s的處理，但各處理間沒有顯著差異。

圖5 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實SOD活性的影響

2.6 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實苯丙氨酸解氨酶活性的影響

由圖6可知，“紐荷爾”臍橙果實在貯藏過程中，苯丙氨酸解氨酶的活性開始呈上升趁勢，然后緩慢下降，然后又開始迅速上升，最后呈下降趨勢。在貯藏前56 d，殼聚糖處理的臍橙果實減緩PAL活性要比對照低，但沒有達到顯著水平，而之后對照的PAL活性卻迅速下降，殼聚糖處理的臍橙果實則保持了較高的PAL活性，且與對照達到了顯著差異水平，由于苯丙氨酸解氨酶活性的高低也反映了果實的抗病性，因此可以看出殼聚糖處理也增強了貯藏后期果實抵抗病菌的能力，從而減少腐爛率。其中，浸果30 s的處理效果最好，浸果55 s的處理次之，浸果5 s的處理效果最差。

圖6 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實PAL活性的影響

2.7 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實幾丁質酶活性的影響

由于幾丁酶主要分布于果實液泡內，細胞間隙中較少;而病原菌最初為害的反應是膜系統的損傷，導致液泡內的幾丁酶的釋放，并對病原真菌細胞壁發生降解作用，而細胞壁降解產物具有誘導幾丁酶的功能。

圖7 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實幾丁質酶活性的影響

由圖7可知，采后“紐荷爾”臍橙果實在貯藏過程中，幾丁質酶的活性開始呈上升趁勢，然后迅速下降，再緩慢下降。殼聚糖處理臍橙果實幾丁質酶活性在貯藏前期比對照上升慢，并推遲了幾丁質酶活性高峰的出現，后期又能夠維持較高的幾丁質酶活性，而幾丁質酶含量高可增強果實抵抗病菌的能力。各處理中以浸果30 s的處理效果最好，浸果55 s的處理次之，浸果5 s的處理效果最差。

2.8 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實 β-1，3-葡聚糖酶活性的影響

由圖8可知，在“紐荷爾”臍橙果實的貯藏過程中，β-1，3-葡聚糖酶的活性開始呈緩慢上升趁勢，對照和浸果5 s臍橙果實在貯藏第56天達到高峰，而浸果30 s和55 s果實在第70天才達到高峰，然后緩慢下降。殼聚糖處理果實在貯藏前期β-1，3-葡聚糖酶活性比未處理果實要低，而在貯藏后期又能夠維持更高的β-1，3-葡聚糖酶的活性。其中，浸果30 s的處理效果最好，浸果55 s的處理次之，浸果5s的處理效果最差。

圖8 殼聚糖處理對“紐荷爾”臍橙果實β-1，3-葡聚糖酶活性的影響

3 小結與討論

殼聚糖廣泛存在于真菌的細胞壁及蝦、蟹等甲殼動物的外殼中，由于殼聚糖具有良好的成膜性，經其溶液浸漬的果實表面能形成一層半透明膜、自動調節果實內外的氣體交換，抑制呼吸，延緩衰老;另一方面，殼聚糖還具有防治病害的作用，其抑菌活性已在多種真菌中得到證實，它能誘導植物的多種抗病性反應，對一些植物病原菌有直接抑菌活性，因此殼聚糖作為一種天然保鮮劑在果蔬保鮮方面得到越來越廣泛的應用。

殼聚糖的保鮮作用一方面取決于處理濃度，另一方面作用時間也會影響處理效果。適宜濃度殼聚糖形成的膜厚度適中，能較好地抑制呼吸作用，從而達到較好的保鮮效果;處理濃度大于2%，殼聚糖黏度大，膜致密，使果蔬難于進行正常的呼吸，趨于缺氧呼吸，不但達不到應有的保鮮效果，反而會引起果實生理失調;而濃度小于1%殼聚糖在果蔬表面形成的膜較薄，膜內低氧氣、高二氧化碳的環境得不到保證，故保鮮效果不明顯[12］。另一方面，浸果時間與果蔬貯藏保鮮也有較為密切的關系。浸果的時間太短，殼聚糖不能均勻地涂布在果實上，形成厚度一致的膜，呼吸作用得不到較好的抑制;浸果的時間太長，大量水分會浸入果實，促使果實內部腐爛變質，也不能很好地起到保鮮作用。

本實驗選用1.5%殼聚糖處理研究浸果時間對贛南臍橙涂膜保鮮效果的影響。結果表明，殼聚糖處理均不同程度抑制了“紐荷爾”臍橙果實的呼吸強度、延緩了總糖的上升和可滴定酸的下降并保持了較高的Vc含量，從而較好地保持了果實品質。同時，殼聚糖處理也相應地提高了貯藏后期臍橙果實超氧化物歧化酶、苯丙氨酸解氨酶、幾丁質酶和β-1，3-葡聚糖酶的活性，從而提高了果實的抗病能力，降低果實的腐爛率，達到延長貯藏期的目的，總體來說，以浸果30 s處理效果最好，浸果5s效果最差。

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ABSTRACTIn this paper，the effects of 1.5%chitosan soaking for5s，30 s and 55 s on preservation of＇Newhall＇navel orange were studied.The results showed that chitosan treatments could inhibited respiration rate，delayed the increase of total sugar and the decrease of titratable acid，and maintained higher Vc content of fruits in cold storage(8℃).In the meantime，chitosan treatments also could enhanced SOD，PAL，Chitinase and β-1，3-Glucanase activities of fruits.In a word，the best soaking time was 30 s，with 55 s treatment was the second best and5s treatment was not as good as the others.

Key wordschitosan，“Newhall”navel orange，preservation

Effects of Chitosan Treatment Time on Preservation of Navel Orange

Liu Feng，Chen Ming，Chen Jin-yin
(College of Agronomy，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China)

碩士研究生(陳金印教授為通訊作者，E-mail:jinginchen@126.com)。

*江西省自然科學基金項目(0630059);江西省主要學科學術和技術帶頭人培養計劃項目(050007)

2010-02-25，改回日期:2010-05-12