二氧化氯和羧甲基纖維素聯合處理對中華獼猴桃保鮮效果的影響

張方艷，朱桂蘭，郭娜，魯紅俠，代歡歡

(合肥師范學院 生命科學學院，安徽 合肥，230061)

獼猴桃(Actinidialindl)屬于獼猴桃科(Actinidiaceae)獼猴桃屬植物，原產于我國，種類繁多，其中華獼猴桃(Actinidiachinensis)是我國特有的品種[1-2],富含維生素、蛋白質、鐵、鎂、鈣、磷等礦物質和人體所需要的多種氨基酸。種植面積逐年擴大[2-3]。獼猴桃屬于呼吸躍變型水果，采摘后有明顯的生理后熟期。獼猴桃屬于漿果類水果，其采收時季節氣溫較高，采后在自然條件下極易變軟腐爛,不耐貯藏[4]。如何有效地延長獼猴桃的貯藏保鮮期并保持果實貯藏期間的品質，已成為獼猴桃產業亟待解決的問題。

二氧化氯(ClO2)目前已被國際上公認為是安全、無毒、無“三致”效應(致癌、致畸、致突變)、作用后無殘留的高活性殺菌劑、除臭劑、消毒劑，被世界衛生組織(WHO)譽為A1級消毒劑[5]。ClO2之所以可以殺滅一般細菌、病毒、真菌、芽孢等是因為ClO2能使蛋白質變性、降解及喪失酶的活性[6]。目前采用二氧化氯在草莓[7]、番茄[8]、龍眼[9]、甜瓜[10]、哈密瓜[11]等水果，還有水產品鯧魚肉[12]、鰱魚肉[13]等上進行保鮮防腐都得到了很好的結果驗證。當前關于獼猴桃的二氧化氯保鮮研究中，用適宜濃度ClO2對獼猴桃進行處理，能夠起到較好的殺菌、抑菌作用，有利于降低果實的失重率和好果率、保持果實的硬度和VC含量，獲得了較好的貯藏保鮮效果[14-15]。

本研究以中華獼猴桃為原料，探索ClO2聯合不同濃度的CMC復合涂膜對獼猴桃果實貯藏品質及采后生理指標的影響，為延長獼猴桃的貯藏期，提高獼猴桃的貯藏期間的品質提供理論數據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

中華獼猴桃，購于合肥市經開區華潤蘇果繁華大道店。

ClO2、CMC均為食品級；草酸、2,6-二氯酚靛酚溶液、NaOH標準溶液，酚酞指示劑等，均為分析純。

1.2 儀器與設備

CR-400 型色差儀，柯尼卡美能達有限公司；GY-3型硬度計，鄭州南北儀器設備有限公司；WAY-2W 型阿貝折光儀，上海儀電物理光學儀器有限公司；JA2603 型電子天平，上海市安亭電子儀器廠等。

1.3 實驗方法

1.3.1 保鮮劑配制

ClO2溶液的配制：取適量ClO2(食品級)溶于水中，配制出質量濃度為80 mg/L溶液，備用。

CMC溶液的配制：將CMC粉末溶于水中，分別配制成質量濃度5.0、10.0、15.0、20.0、25.0 g/L的均一溶液，備用。

1.3.2 分組及處理

(1)經挑選，選取果實大小均勻、無明顯病蟲害、無機械性損失、成熟度基本一致的獼猴桃材料，隨后進行分組，共設置7個實驗組(其中對照組不作任何處理，實驗組1～6為處理組)。

(2)先將處理組1-6的獼猴桃果實在配制好的ClO2溶液中浸泡10 min。

(3)再分別將處理組2～6的獼猴桃果實在室溫下浸泡于質量濃度為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 實驗處理

(4)浸泡完畢后取出，于通風處自然晾干，放置于聚乙烯袋子中保存，在第1、10、13、16、19、22天測量各項指標。

1.4 指標測定方法

1.4.1 物理指標

1.4.1.1 好果率

肉眼觀察獼猴桃果實，以果實表皮完好，觸感不軟，無明顯褐變，無腐爛，不留汁，無異味的果實為完好果實。

(1)

1.4.1.2 失重率

使用天平稱量獼猴桃質量，設起始質量(即開始貯藏時的果實質量)為M，貯藏期間測定時的果實質量為m。

(2)

1.4.1.3 硬度

使用硬度計對獼猴桃果實進行測量，取3次測量的平均值，結果以kg/cm2表示[19]。

1.4.1.4 色差的測定

1.2.3 隨訪 在患者手術后第1次月經來潮且干凈后1～2 d，醫師對其采取治療性通液術處理，在手術后需要避孕至少3個月，3個月后需要前往門診進行指導受孕，采取電話隨訪的方式進行隨訪。

取出適量對照組及處理組果實，使用色差儀進行測定，調零后，用白板進行校正，再選取適宜的獼猴桃果實進行測定，取3次測量的平均值[20]。

1.4.2 化學指標

1.4.2.1 可溶性固形物的測定

將果實打漿，取汁，利用阿貝折光儀進行測定[21]。

1.4.2.2 可滴定酸的測定

采用《GB 12293—90水果、蔬菜制品可滴定酸度的測定方法》[22]進行測定。

1.4.2.3 VC的測定

選用2,6-二氯酚靛酚滴定法[23]，每個樣品重復3次。

2 結果與分析

2.1 不同處理方法對獼猴桃果實好果率的影響

由圖1可知，隨著貯藏時間的延長，所有實驗組的中華獼猴桃的好果率均有不同程度的下降。對照組的好果率最低，且下降速率最大，遠大于其他處理組。處理組1的獼猴桃的好果率遠大于對照組，這可能是由于ClO2具有很強的氧化作用，ClO2破壞細菌的氨基酸，使其分解，進而阻礙細菌蛋白質的合成，最后導致細菌死亡；ClO2還對其他微生物如芽孢、真菌、藻類、病毒等均有較好的抑制作用，可以減少水果病原菌的污染，從而防止果實腐爛[24-25]。而處理組2～6好果率呈緩慢下降趨勢，整體高于對照組和處理組1，說明當ClO2聯合CMC使用時，果實表面形成一層保護膜，能有效地保水阻隔O2，使果實內部形成一個低O2的微環境，減少果實腐敗。隨著CMC的濃度由5.0 g/L增加至25 g/L時，好果率先增加后降低，且經ClO2+20 g/L CMC處理獼猴桃的好果率最佳，但當CMC濃度升到25 g/L時,好果率反而比其他濃度偏低，這說明ClO2聯合低濃度CMC使用時兩者具有一定的協同作用，有效地抑制細菌、減少了獼猴桃內有機物的消耗和水分的流失，從而使獼猴桃取得有效的保鮮效果。隨著CMC濃度的增加，可能是形成的保護膜密度太大，完全隔絕氧氣使果實轉向無氧呼吸，加快了腐敗變質過程。因此經ClO2+20.0 g/L CMC處理獼猴桃的好果率最佳，保鮮效果最佳。

圖1 不同保鮮處理對獼猴桃好果率的影響

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

2.2 不同處理方法對獼猴桃果實失重率的影響

水分是果實中含量最高的一種物質，水分的損失直接影響獼猴桃的品質，水分損耗由失重率表示。由圖2可知，在獼猴桃的貯藏過程中，隨著貯藏時間的延長，獼猴桃的失重率均有不同程度的上升。但對照組失重率明顯高于其他實驗組，處理組1的獼猴桃的失重率明顯低于對照組，高于ClO2聯合CMC處理過的實驗組。這說明ClO2單獨處理可以輕微地降低果實的失重率，可能歸因于ClO2處理可以有效降低果實的呼吸速率，減少果實有機物的消耗，從而降低了果實失重率[26]。而ClO2和CMC復合處理的實驗組失重率更低，這說明兩者有一定的協同增效作用，CMC的涂膜在果實表面形成保護膜，具有保水性，阻塞氣孔，降低水分流失和干耗，明顯降低了獼猴桃的失重率，有很好的保鮮效果。其中ClO2+20.0 g/L CMC處理獼猴桃的失重率最低，保鮮效果最好。

圖2 不同保鮮處理對獼猴桃質量損失的影響

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

2.3 不同處理方法對獼猴桃果實硬度的影響

水果的硬度與其成熟度、新鮮度呈正相關，也是反映獼猴桃品質的一個重要指標。獼猴桃果實成熟后，果肉中大量的淀粉在淀粉酶的水解作用下轉化為單糖，且初生壁積累的不溶于水的果膠物質轉化為可溶性果膠和果膠酸酯，使得細胞結構受損，果實硬度下降，質地變軟[27]。如圖3表明，獼猴桃采后貯藏過程中硬度的改變包括2個階段：即前期的快速下降期和后期的緩慢下降期。

圖3 不同保鮮處理對獼猴桃果實硬度的影響

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

隨著貯藏時間的延長，果實硬度均下降，對照組的果實硬度下降的最快，處理組1次之，這與王亞萍等研究二氧化氯對“徐香”獼猴桃保鮮及貯藏品質的影響結果一致[14]。其他各處理組果肉硬度下降速率均慢于對照和處理組1，這說明ClO2聯合低濃度CMC對獼猴桃的保鮮具有協同作用，有效地抑制了獼猴桃內有機物的消耗和水分的流失，從而使獼猴桃得到有效的保鮮，經涂膜處理后，由于CMC良好的成膜性，在果實表面形成一層網狀結構，可以減少水分蒸發和物質消耗，更易保持果實原有性質，減緩內部成分的轉化。結果表明，ClO2+20.0 g/L CMC復合處理對獼猴桃硬度的保持效果顯著。

2.4 不同處理方法對獼猴桃果實色差的影響

獼猴桃果實的綠色是重要的感官品質之一，在貯藏過程中隨著水分的損失、硬度的變化，色澤也會變暗。不同保鮮處理對獼猴桃色差的影響見圖4。

圖4 不同保鮮處理對獼猴桃ΔE*的影響

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

對照組的獼猴桃果實的ΔE*值稍高于其他實驗組，但在貯藏后期各組的ΔE*值較前期增幅較大，但各組之間的色差差異并不顯著，實驗表明，ClO2聯合CMC處理獼猴桃能稍微延緩獼猴桃果實的變色，但效果并不很顯著。實驗表明，不管是ClO2單獨或是聯合CMC用于獼猴桃的保鮮，都不能有效地減緩或是阻止獼猴桃葉綠素的分解，兩者對獼猴桃的保色效果不佳。

2.5 不同處理方法對可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物含量包括可溶解性糖和其他可溶性有機物，是果實風味的重要指標之一。水果的可溶性固形物含量的變化是水果在貯藏期間物質變化的一個綜合表現，是判斷果實貯藏保鮮效果的一個重要指標[28]。可溶性固形物含量的高低直接反映出獼猴桃的品質和成熟度[29]。研究表明采后獼猴桃果實可溶性固形物含量逐漸上升是由于采后獼猴桃果實中α-淀粉酶活性增加，淀粉被水解成為可溶性糖類[30-31]。不同保鮮處理對中華獼猴桃貯藏保鮮過程中可溶性固形物含量的影響如圖5所示。

圖5 不同保鮮處理對獼猴桃可溶性固形物含量的影響

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

采摘后果實中大量多糖類物質水解，造成可溶性糖的積累，因此各實驗組的可溶性固形物含量均呈上升趨勢，對照組較處理組提前達到峰值。而其他處理組較對照組的上升速率緩慢，說明經過保鮮處理之后，能有效的延緩獼猴桃中后熟。在后續的貯藏中，可溶性固形物含量逐漸下降，可能是由于后期果實呼吸消耗糖分的速度大于轉化成糖的速度，對照組下降速率最大，而所有處理組的可溶性固形物均降幅不大，這說明ClO2單獨使用或者與CMC聯合使用均可以減緩貯藏期間果實的可溶性固形物含量的下降。

2.6 不同處理方法對可滴定酸含量的影響

如圖6所示，在貯藏期間，獼猴桃的可滴定酸含量一直呈下降趨勢，其他處理組的可滴定酸含量變化趨勢較對照組更平緩。這是因為獼猴桃果實里的有機酸可以作為呼吸基質被消耗，隨著呼吸強度的增大和貯藏時間的延長，可滴定酸的消耗也增加，故可滴定酸的含量一直在下降。到貯藏結束時，6個處理組的獼猴桃可滴定酸含量均顯著高于對照組。這說明ClO2與CMC聯合使用可以減緩貯藏期間果實的可滴定酸含量的下降，能夠在一定程度上起到抑制果實呼吸，從而延緩果實衰老的作用。其中ClO2+20.0 g/L CMC處理獼猴桃的可滴定酸下降率最低，保鮮效果最好。

圖6 不同保鮮處理對獼猴桃可滴定酸含量的影響

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

2.7 不同處理方法對獼猴桃VC含量的影響

獼猴桃以VC含量高而著稱，有著“Vc之王”的美譽，Vc也是衡量獼猴桃果實貯藏品質的重要指標。由圖7可知，在貯藏期間，獼猴桃果實的Vc含量呈先上升后下降的趨勢，這一結果與其他學者[25，32-33]的研究結果一致。因為果實本身存在促使Vc合成的抗壞血酸氧化酶[34]，使貯藏初期果實Vc不斷合成而含量升高，在第10天達到一個峰值后，隨著果實Vc的分解而下降，其中對照組果實Vc下降幅度最大。由于對照組未使用保鮮劑，果實中的氧氣相對充分，從而加快Vc的分解[35]。CMC良好的成膜性能有效地阻隔果實內部的氧氣，能減緩Vc的氧化分解。ClO2保鮮處理后果實表面含有氯化物(Cl2、HOCl、ClO2)，使得果實中VC的損失相對較小[25]。由此說明ClO2單獨或聯合CMC處理獼猴桃保鮮可以減緩貯藏期間Vc的氧化或分解，減少果實中Vc的損失。其中80 mg/L ClO2+20.0 g/L CMC處理過的獼猴桃Vc含量保持最好，保鮮效果最佳。

圖7 不同保鮮處理對獼猴桃果實Vc含量的影響

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

3 結論

果實采摘之后，在其貯藏過程中伴隨著呼吸強度的增加，果實內物質的轉化和呼吸物質的消耗也進一步增大，果實會出現重量減輕、硬度變軟、色澤變暗、腐爛的問題，需要適當的措施或方法才能延長保鮮。經ClO2處理可以降低果實的呼吸速率，減少自身貯備的有機物的消耗。在本實驗中，對照組與僅經過ClO2處理的獼猴桃相比，失重較大，經過ClO2和CMC聯合處理的獼猴桃失重比對照組和處理組1都要小，因為CMC能在表面形成一層微氧環境，降低呼吸作用，同時還能降低水分的蒸騰和二氧化碳的遺失，所以能很好地降低果實的失重，在低濃度時隨著CMC濃度的增加效果越好，當CMC濃度>20.0 g/L時，效果明顯下降。在水果的貯藏保鮮中，首要任務是防止其腐爛。研究表明ClO2具有很強的氧化作用，對一般細菌、芽孢、病毒、藻類、真菌等均有較好的殺滅作用[ 24,25,36]，可以顯著減少水果表面的病原菌[37,38 ]。本實驗中，相同的貯藏期，對照組的好果率約14%，僅ClO2單獨處理獼猴桃果實的好果率為36%，經ClO2和CMC聯合處理的獼猴桃的好果率約36%～52%，其中ClO2+20.0 g/L CMC處理過的獼猴桃的好果率最高。果實貯藏過程中伴隨著內部成分的轉化，如有機酸的消耗，淀粉轉化為單糖，不溶于水的果膠物質轉化為可溶性果膠和果膠酸酯，因此果實中可滴定酸含量降低，可溶性固形物發生變化，硬度降低，這些變化都與果實的品質有關。本實驗結果說明ClO2聯合低濃度CMC對獼猴桃的保鮮具有協同作用，兩者聯合使用能減緩可溶性固形物的下降，降低有機酸的消耗，減緩果實變軟，更易保持果實原有性質。結果表明，ClO2+20.0 g/L CMC復合處理對獼猴桃硬度的保持和抑制內部成分的轉化效果最顯著。CMC良好的成膜性能有效地阻隔果實內部的氧氣，能減緩Vc的氧化分解。ClO2保鮮處理后果實表面含有氯化物(Cl2、HOCl、ClO2)，使得果實中VC的損失相對較小[19]。由此說明ClO2單獨或聯合CMC處理獼猴桃保鮮可以減緩貯藏期間Vc的氧化或分解，減少果實中Vc的損失。其中ClO2+20.0 g/L CMC處理過的獼猴桃Vc含量保持最好，保鮮效果最佳。該方法具有潛在的應用價值和廣闊的工業化應用前景。