殼聚糖和噻苯咪唑處理對晉棗鮮果貯藏品質的影響

楊濤，原雙進，張潤光，戚登斐，韓海濤，張有林*

1(陜西師范大學 食品工程與營養科學學院，陜西 西安，710119)2(陜西省林業技術推廣總站，陜西 西安，710082)

晉棗(ZizyphusjujubaMill.)是甘肅省寧縣的特色果品，有3 000多年的栽植歷史。近年來栽植面積和產量迅速增加，寧縣現在已有栽植面積約80 km2，年產鮮棗2.4萬t。鮮棗果實酥脆、甜嫩、果肉鮮美且營養豐富，是棗果中的優良產品[1]。然而，鮮果在貯藏期間果實易于軟化、酒化和褐變，抗壞血酸(ascorbic acid，Vc)大量損失，導致棗果腐爛變質。晉棗鮮果在自然條件下貯藏5 d左右便失去鮮食價值[2-3]，棗果的快速變質制約了晉棗產業的發展，因此解決晉棗的貯藏保鮮已成為該產業的首要問題。

殼聚糖(chitosan，CTS)是甲殼素脫乙酰基的降解產物，由D-葡胺糖通過β-1,4糖苷鍵聯結起來的高分子多糖，無毒，無污染，來源廣泛，是一種天然保鮮劑[4-6]。殼聚糖容易在果實表面形成半透膜，可以有效防止病菌的入侵，抑制其生長，且該膜對O2、CO2具有選擇性滲透作用，在水果內部形成一個低O2和高CO2的內環境，從而抑制呼吸作用[7]、乙烯產生及膜脂過氧化等需氧生理生化過程[8]，有效控制質量損失、延緩果實衰老和減少腐爛，保持良好的品質[9-14]。噻苯咪唑(thiabendazole，TBZ)是一種強力抑霉劑，20世紀70年代以來我國將其廣泛地應用于南方水果的貯運保鮮[15-18]。關于晉棗鮮果采后生理和貯藏保鮮技術國內報道很少，但對殼聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸應用于其他果蔬貯藏保鮮有較多研究。ALI等[19]報道，殼聚糖涂膜可以降低木瓜失重率、保持硬度，延遲果皮顏色和可溶性固形物濃度的變化。謝春暉等[20]報道，殼聚糖涂膜處理可以有效地保持棗果硬度和抗壞血酸含量，維持可溶性固形物和可滴定酸含量，降低呼吸強度和果實轉紅，減少失重和腐爛率，延長冬棗的貯藏時間。馬文平等[21]報道，殼聚糖涂膜處理延緩了貯藏期間果實硬度的下降。李述剛等[22]報道，殼聚糖涂膜可以明顯延緩采后圓脆紅棗的衰老，并能有效延長保藏期。范林林等[23]報道，殼聚糖涂膜可以維持蘋果切塊的感官品質，抑制微生物的生長和鮮切蘋果電導率的上升，有效抑制膜脂過氧化作用，減少組織中丙二醛的積累。黃永紅[18]研究發現，經噻苯咪唑處理的蒜苔，灰霉病發病率低，苔梢綠色，極少黃化，外觀新鮮飽滿，品質變化較小。張有林等[24]試驗發現用含噻苯咪唑3%(質量分數)的果蔬保鮮煙熏劑熏蒸蒜苔可以有效地抑制霉菌孢子的繁殖，降低呼吸強度，葉綠素得到較好的保存。

本文將殼聚糖和噻苯咪唑應用于晉棗鮮果貯藏保鮮中，旨在探討殼聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸處理對晉棗采后生理的影響機理和保鮮效果，為晉棗鮮果貯藏保鮮提供理論依據和技術方法。

1 材料與方法

1.1 材料及試劑

晉棗鮮果采自甘肅省寧縣，選取果面3/4紅色成熟度、大小均勻、無病蟲害、無損傷的果實，用泡沫箱(扎有直徑1.0 cm小孔6個)包裝，采收當天運回實驗冷庫，在0 ℃預冷24 h，為試驗原料備用。

殼聚糖(相對分子質量為18萬，脫乙酰度為90.0%)， 杭州瑞霖化工有限公司；聚山梨酯80、Tween-80，天津市科密歐化學試劑開發中心；噻苯咪唑煙劑(含噻苯咪唑質量分數4.5%)，西安鮮諾生物科技有限公司；2,6-二氯靛酚鈉，成都科龍化工試劑廠。

1.2 儀器與設備

GY-1水果硬度計，牡丹江市機械研究所；DDS-11AT數字電導率儀，上海雷磁新涇儀器有限責任公司；Sartorius冷凍離心機，美國Sigma公司；WKY型10-50l微量移液器，上海榮泰生化工程有限公司。

1.3 方法

1.3.1 棗果處理方法

殼聚糖涂膜處理：參考張元華[1]的方法，取2.0 g殼聚糖，溶于稀檸檬酸溶液，定容至1.0 L，配制成濃度為2.0 g/L的溶液，用NaOH溶液調節pH至5.2～5.8，加入表面活性劑Tween-80(易于成膜)，攪拌均勻，棗果浸泡2 min，待果面干燥成膜后貯藏。

噻苯咪唑熏蒸處理：參考車芙蓉等[17]的方法并作改進，將棗果盛放于塑料泡沫盒上，放置于密封容器內，按容器的容積以5 g/m3含4.5%(質量分數)TBZ的煙劑熏蒸3 h。

對照組(CK)不進行殼聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸處理。將以上處理的晉棗鮮果放入聚乙烯薄膜袋(扎有直徑1.0 cm小孔3個)中貯藏，重復3次，每次重復棗果200個，貯藏溫度為-1～0 ℃，相對濕度為90%～95%。貯藏期間每隔20 d隨機選取棗果進行指標測定。

1.3.2 生理指標測定

細胞質膜通透性測定，采用電導儀測定果肉相對電導率[25]。

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

1.3.3 品質指標測定

果肉硬度，采用GY-1水果硬度計測定，隨機取5個棗果，在棗果腰部切去果實表皮約1 cm2，盡量避免損傷果肉，均勻用力直至測頭頂端部分壓入果肉，從壓力計表盤上直接讀數，測定3次，取平均值，表示單位為N/m2。

葉綠素含量測定，采用比色法[26]，結果以mg/kg FW表示。可滴定酸含量測定，采用酸堿滴定法[27]。抗壞血酸含量測定，采用2,6-二氯靛酚鈉滴定法[28]，結果以mg/100g FW表示。

1.3.4 保鮮效果

失重率和好果率，分別用質量法測定和統計法計算。

(1)

(2)

棗果感官評價，由5名經過專業培訓的感官評價人員對棗果的外觀、質地、風味進行感官評價，評價標準見表1。

表1 晉棗鮮果感官鑒評評分表Table 1 The rating scale of sensory evaluation on fresh Jin jujube

1.3.5 TBZ殘留量的測定

參照NY/T 1649—2008高效液相色譜法[29]。

1.4 數據分析

試驗數據用Excel 2010軟件進行處理并作圖，用SPSS軟件Duncan’s多重比較對差異顯著性進行分析，P<0.05表示差異性顯著。

2 結果與分析

2.1 晉棗鮮果細胞質膜通透性

果實相對電導率的增加與細胞內膜結構的破壞有關，通過相對電導率的大小可直接反映細胞質膜通透性[30]。由圖1看出，在整個貯藏過程中，棗果果肉相對電導率隨著貯藏時間的延長而增大，對照組的相對電導率一直最高，噻苯咪唑熏蒸處理次之，殼聚糖涂膜處理最低。說明2種處理對維持細胞膜的完整性均有一定作用，且殼聚糖涂膜處理優于噻苯咪唑熏蒸處理，貯藏至100 d時殼聚糖涂膜處理與噻苯咪唑熏蒸處理差異顯著(P<0.05)。

2.2 晉棗鮮果丙二醛(MDA)含量

丙二醛是自由基和脂質發生過氧化反應的氧化終產物，其引起蛋白質和核酸等大分子的交聯聚合，并且具有細胞毒性。由圖2看出，MDA含量隨著貯藏時間的延長均呈上升趨勢。對照組中的MDA含量在整個貯藏過程中均處于最高水平，殼聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸處理表現出對MDA含量上升的抑制作用，貯藏至100 d時，殼聚糖涂膜處理的MDA含量與噻苯咪唑熏蒸處理相比下降了11.8%，兩者差異顯著(P<0.05)。

圖1 不同保鮮劑處理對晉棗鮮果相對電導率的影響Fig.1 Effect of different preservative treatments on relative electrical conductivity of fresh Jin jujube

圖2 不同保鮮劑處理對晉棗鮮果丙二醛含量的影響Fig.2 Effect of different preservative treatments on malondialdehyde content of fresh Jin jujube

2.3 晉棗鮮果果實硬度

由圖3看出，隨著貯藏時間的延長，棗果硬度均呈下降趨勢，對照組下降最快，殼聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸處理下降緩慢。貯藏至100 d時，對照組硬度由入貯時的14.8×106N/m2下降為4.6×106N/m2，殼聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸處理分別為8.6×106N/m2和9.7×106N/m2，對照與這2種處理間差異顯著(P<0.05)。

2.4 晉棗鮮果葉綠素含量

由圖4看出，隨著貯藏時間的延長，棗果葉綠素含量呈下降趨勢，對照組和噻苯咪唑熏蒸處理快速下降，殼聚糖涂膜處理緩慢下降。貯藏至100 d時，殼聚糖涂膜的棗果葉綠素含量最高，三者差異顯著(P<0.05)。

圖3 不同保鮮劑處理對晉棗鮮果硬度的影響Fig.3 Effect of different preservative treatments on hardness of fresh Jin jujube

圖4 不同保鮮劑處理對晉棗鮮果葉綠素含量的影響Fig.4 Effect of different preservative treatments on chlorophyll content of fresh Jin jujube

2.5 晉棗鮮果可滴定酸(TA)含量

由圖5看出，隨著貯藏時間的延長，晉棗的含酸量總體呈下降趨勢。在貯藏各個時期，殼聚糖涂膜處理的晉棗TA含量高于噻苯咪唑熏蒸處理和對照組。貯藏100 d時，對照組棗果可滴定酸含量下降為最初的17.5%，噻苯咪唑熏蒸處理的TA含量為最初的10.2%，殼聚糖涂膜處理的晉棗TA含量為最初的37.0%，殼聚糖涂膜處理與噻苯咪唑熏蒸處理的棗果可滴定酸含量差異顯著(P<0.05)。

圖5 不同保鮮劑處理對晉棗鮮果可滴定酸含量的影響Fig.5 Effect of different preservative treatments on titratable acid content of fresh Jin jujube

2.6 晉棗鮮果抗壞血酸(Vc)含量

新鮮棗果抗壞血酸(Vc)含量高，貯藏期的變化可作為衡量果實營養價值與衰老程度的重要指標。由圖6看出，隨著貯藏時間的延長，Vc含量呈下降趨勢。在貯藏各個時期，殼聚糖涂膜處理Vc含量一直高于噻苯咪唑熏蒸處理，貯藏100 d時，殼聚糖涂膜處理Vc含量為111.3 mg/100 g FW，與對照組和噻苯咪唑熏蒸處理差異顯著(P<0.05)。

圖6 不同保鮮劑處理對晉棗鮮果抗壞血酸含量的影響Fig.6 Effect of different preservative treatments on Vc content of fresh Jin jujube

2.7 晉棗鮮果失重率和好果率

由圖7-A看出，隨著貯藏時間的延長，2種保鮮劑處理的晉棗鮮果失重率均小于對照組，殼聚糖涂膜處理組失重率最小，貯藏100 d時，殼聚糖涂膜處理組失重率為10.1%，與對照組和噻苯咪唑熏蒸處理組差異顯著(P<0.05)。

由圖7-B看出，貯藏100 d，對照組、殼聚糖涂膜、噻苯咪唑熏蒸處理組好果率分別為74.6%、94.6%和85.2%，三者之間差異顯著(P<0.05)，以殼聚糖涂膜處理最好。

圖7 不同保鮮劑處理對晉棗鮮果失重率和好果率的影響Fig.7 Effect of different preservative treatments on weight loss rate and good fruit rate of fresh Jin jujube

2.8 晉棗鮮果貯后感官評價

由表2可知，隨著貯藏時間的延長，棗果的感官評價得分均變低。對照組在貯藏80 d時鑒評得66分，已經失去商品價值。殼聚糖涂膜處理和噻苯咪唑熏蒸處理貯藏100 d時得分分別為81分和71分，且兩者差異顯著(P<0.05)。說明殼聚糖涂膜處理可以更好地保持晉棗鮮果感官品質。

表2 不同保鮮劑處理對晉棗鮮果感官品質的影響Table 2 Effects of different preservative treatments on sensory evaluations of fresh Jin jujube fruit

注：同列數據后不同小寫字母表示0.05水平下差異顯著。

2.9 晉棗鮮果TBZ殘留量

晉棗鮮果經TBZ熏蒸后24 h，測得熏蒸后TBZ殘留量為0.472 mg/kg，低于食品添加劑使用衛生標準(2 mg/kg)，具有食用安全性(圖8)。

A-標準溶液圖譜；B-樣品圖譜圖8 TBZ殘留含量高效液相色譜圖Fig.8 HPLC chromalograms of thiabendazole residue

3 討論

細胞膜是控制細胞物質交換的門戶，其結構和功能正常與否在一定程度上反映細胞結構和功能的完整性，相對電導率可以直接反映細胞質膜通透性[19]。丙二醛是自由基和脂質發生過氧化反應的氧化終產物，會引起蛋白質和核酸等大分子的交聯聚合，并且具有細胞毒性。本試驗中2種保鮮劑處理的晉棗鮮果相對電導率和MDA含量均顯著低于對照組，表明殼聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸處理可以延緩鮮棗的衰老。殼聚糖涂膜是在果實表面形成均勻的高分子薄膜，以形成一個相對穩定的內部環境，它可以減緩果實的生理活動，降低細胞質膜的滲透性，延緩果實的衰老[4]。噻苯咪唑熏蒸處理是利用噻苯咪唑的抑菌效果進行保鮮[16]。

果實硬度反映了貯藏期間果實的品質[17]。殼聚糖涂膜和噻苯咪唑熏蒸處理晉棗鮮果可以更好地保持果實硬度，這與TESFAY等[31]在鱷梨和范林林等[23]在鮮切蘋果中研究的結果相一致。

抗壞血酸和可滴定酸含量是鮮棗質量的重要指標，在該試驗中，與對照組相比殼聚糖涂膜處理延緩了可滴定酸和Vc含量的下降，降低了淀粉向還原糖的轉化，這可能是由于殼聚糖涂膜處理的晉棗鮮果在膜內部形成低O2、高CO2分壓的微環境，抑制了果實呼吸作用[4]，減少了機體內有機物消耗。

失重率表示了果實的水分和養分的流失，是保鮮效果的總體反映。在該試驗中，殼聚糖涂膜處理的晉棗鮮果失重率在貯期內一直保持最低，這是由于涂膜處理后果實表面形成多孔網絡結構的薄膜所致，果實表面被薄膜覆蓋，使水分散失減慢，減少了重量損失[8]，這與VIEIRA等[32]在藍莓和李亞娜等[33]在圣女果中的研究結果相一致。

4 結論

殼聚糖(CTS)涂膜和噻苯咪唑(TBZ)熏蒸處理晉棗鮮果，能夠延緩果實細胞膜相對滲透率升高，抑制MDA含量的積累，保持較高的果實硬度、可滴定酸含量和抗壞血酸含量，延緩葉綠素含量的下降，減少果實失重和腐爛。以殼聚糖涂膜處理保鮮效果更優，貯藏100 d好果率達94.6%，果實色澤鮮艷，口感俱佳，其操作方法是：將新鮮棗果完全浸入質量濃度為2.0 g/L的殼聚糖檸檬酸溶液，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 ℃和相對濕度90%～95%的條件下貯藏。