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壳聚糖处理对遂川金柑贮藏效果的影响



全 文 :江西农业大学学报 2011,33(3) :0440 - 0444 http:/ / xuebao. jxau. edu. cn
Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis E - mail:ndxb7775@ sina. com
壳聚糖处理对遂川金柑贮藏效果的影响
王淑娟,陈 明,陈金印*
(江西农业大学 农学院,江西 南昌 330045)
摘要:以遂川金柑为研究对象,用质量体积比为 0. 5%,1. 0%,1. 5%,2. 0% 4 种壳聚糖溶液处理后在温度为(7
± 1)℃、湿度为 85% ~90%的条件下贮藏,并测定其贮藏期间的生理生化指标变化情况。结果表明,壳聚糖处
理能够有效降低金柑腐烂率、失重率和呼吸强度,延缓 Vc含量、可滴定酸含量、总糖含量、可溶性固形物含量及
可溶性蛋白质的下降;同时,壳聚糖处理还能不同程度地推迟果实 SOD和 CAT活性高峰的出现,从而有利于维
持果实贮藏过程中的品质,其中以质量体积比 0. 1%壳聚糖溶液处理效果最好。
关键词:遂川金柑;壳聚糖;贮藏效果
中图分类号:S666. 093 文献标志码:A 文章编号:1000 - 2286(2011)03 - 0440 - 05
Effects of Chitosan Treatment on Storage
of Suichuan Kumquat Fruit
WANG Shu-juan,CHEN Ming,CHEN Jin-yin*
(College of Agronomy,Jiangxi Agricultural University,Nanchang 330045,China)
Abstract:Suichuan kumquat fruit was treated with 0. 5%,1. 0%,1. 5%,2. 0% chitosan,then stored at
T:(7 ± 1)℃ and RH:85% -90%,the changes of postharvest physiology and quality in fruit during storage
were investigated. The results showed that chitosan treatment significantly decreased the rotting rate,weight-
lessness and respiration rate,and deferred the decrease of Vc content,titratable acid,total sugar,total solu-
ble solids and total soluble protein. In the meanwhile,chitosan treatment could also postpone fruit’SOD and
CAT activity peak,then chitosan treatments could maintain Suichuan kumquat fruit’quality during storage. 1. 0%
chitosan was the best treat concentration.
Key words:Suichuan kumquat;chitosan;storage effect
遂川金柑(Fortunella crassifolia Swingle)是江西省优良的地方果树品种之一,其种植地江西遂川
1997 年 8 月被国家农业部命名为“中国金橘之乡”。遂川金柑营养丰富,以其“果大皮薄、色泽鲜艳、甜
酸适宜、清香可口”的独特品味享誉于世,有平喘、顺气、止咳、解渴、生津等医疗功效[1]。近年来遂川金
柑远销北京、上海、广东等地,外销东南亚地区,是遂川农业主导产业之一[2 - 3]。遂川金柑在遂川种植历
史已有千年,宋代闻名京师,成为贡品。但其易失水枯萎、腐烂变质,在贮运、销售过程中降低或失去营
养和食用价值[4]。目前遂川金柑的贮藏环节较薄弱,仅有留树保鲜及涂膜保鲜相关研究报道[4 - 7],且缺
乏系统研究。
收稿日期:2011 - 01 - 20 修回日期:2011 - 03 - 13
基金项目:江西省主要学科学术和技术带头人培养计划项目(050007)
作者简介:王淑娟(1983 - ) ,女,硕士生,主要从事果实采后生理研究;* 通讯作者:陈金印,教授,博导,E - mail:jin
yinchen@ 126. com。
DOI:10.13836/j.jjau.2011079
第 3 期 王淑娟等:壳聚糖处理对遂川金柑贮藏效果的影响
壳聚糖(chitosan,简称 CTS) ,又称脱乙酰甲壳素,甲壳胺,是通过甲壳素一定程度的脱乙酰而制
得[8]。甲壳素(chitin)是自然界中存在的唯一的氨基多糖,广泛存在于甲壳类动物(虾,蟹)的外壳,节
肢动物的表皮、真菌细胞壁和昆虫的外角质和内角质[9]。壳聚糖具有安全、无毒、成膜抑菌、可食用、可
降解等多种特性,已被广泛用于医药、食品、饲料、环保等多个领域[10 - 12]。当壳聚糖喷涂于果蔬表面,形
成一层透明的无色薄膜,即壳聚糖分子形成互相交联,层层交联的膜层[13]。该膜层具有通透性、阻水
性,可以对各种气体分子增加穿透阻力[14],形成一种微气调环境。一方面阻止外界的气体进入膜层内,
另一方面使果蔬组织内的二氧化碳气体含量增加,氧气含量降低,抑制了果蔬的呼吸代谢强度和水分散
失,减缓果蔬组织和结构衰老,从而有效地延长果蔬的采后寿命[15]。壳聚糖在微酸环境中具有较强的
抑菌抗菌作用,这是果蔬保鲜中十分重要的保鲜功能[16]。壳聚糖保鲜剂处理方法简便、实用、安全、成
本低、保鲜效果好,在生产实践中有很强的实用性。本试验利用不同浓度的壳聚糖处理遂川金柑,研究
在低温下其对遂川金柑贮藏品质的影响,确定出最佳浓度,为其在遂川金柑保鲜上的应用提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料及处理
供试材料为枳砧、树龄 10 年的遂川金柑果实,采摘于江西遂川县,挑选九成熟的无病虫害果,用扭
摘方法进行采摘,轻拿轻放,采摘后打包当天运回实验室。挑选大小均匀、无病虫害、成熟度一致的果
实,发汗 3 d后进行保鲜剂处理。
配制质量体积比为 0. 5%,1. 0%,1. 5%,2. 0% 4 种壳聚糖溶液,采用浸果 30 s 的方式分别处理果
实,对照用清水处理。将处理后的果实自然通风晾干,分装于厚度为 0. 04 mm的聚乙烯薄膜袋内,在温
度(7 ± 1)℃,相对湿度 85% ~90%的条件下贮藏,每 7 d测定其生理生化指标。
1. 2 测定项目及方法
(1)腐烂率:腐烂率(%)=(烂果数 /总果数)× 100%(单果腐烂面积超过 30%均按烂果计算) ;
(2)失重率:失重率 =(贮藏前质量 -贮藏后质量)/贮藏前质量 × 100%;(3)可溶性固形物:采用手持折
光仪(WYF -4 型)测定;(4)可滴定酸:采用酸碱法测定[17]; (5)总糖:采用蒽酮比色法测定[17]; (6)呼
吸强度的测定:采用酸碱静置法测定[17]; (7)Vc:采用 2,6 -二氯靛酚测定法测定[17]; (8)可溶性蛋白
质:考马斯亮兰法[18];(9)CAT活性:采用高锰酸钾还原法测定[18];(10)SOD活性:采用 NBT还原法测定[18]。
1. 3 数据统计与分析
采用 SPSS12. 0 统计分析软件进行数据整理与分析;显著性差异水平:显著(P < 0. 05) ;极显著(P <
0. 01)。
2 结果与分析
2. 1 壳聚糖对金柑果实腐烂率的影响
根据表 1 所示,在贮藏前 6 周各处理均无烂果出现,对照在贮藏第 7 周出现烂果,到贮藏后期腐烂
率增加到 8%。1. 0%和 1. 5%壳聚糖溶液处理金柑均在处理后贮藏第10周开始出现烂果;0. 5%、2. 0%壳聚
糖溶液处理金柑在处理后贮藏第 9 周开始出现烂果。由此可见,壳聚糖能有效降低果实的腐烂率,延长
金柑的贮藏时间,其中 1. 0%壳聚糖处理的效果最好。
2. 2 壳聚糖对金柑果实失重率的影响
如图 1 所示,贮藏期间,处理的失重率不断上升,其中对照的失重率迅速上升,壳聚糖处理的失重率
始终低于对照。贮藏末期 4 个质量体积比壳聚糖溶液处理的失重率均明显低于对照,有效降低了果实
的失重率,其中 1. 0%壳聚糖处理效果最好。
2. 3 壳聚糖对金柑果实呼吸强度的影响
由图 2 可以看出,贮藏前 2 周各处理出现了第 1 个高峰,比对照晚 1 周,壳聚糖处理的峰值均低于
对照。贮藏后期,壳聚糖处理遂川金柑比对照早 1 ~ 2 周达到第 2 个呼吸强度高峰,但呼吸强度明显低
于对照,差异显著。可见壳聚糖处理能够明显降低果实的呼吸速率,有利于金柑营养物质的保持,延长
果实的贮藏时间。
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江 西 农 业 大 学 学 报 第 33 卷
表 1 壳聚糖对金柑果实腐烂率的影响
Tab. 1 Effect of chitosan on rot rate in fruit during storage
贮藏时间 /周
Storage time
质量体积比壳聚糖溶液 /% Concentration of chitosan
CK 0. 5 1. 0 1. 5 2. 0
6 0 0 0 0 0
7 1 0 0 0 0
8 2 0 0 0 0
9 2 1 0 0 1
10 2 1 1 1 1
11 2 2 1 1 1
12 2 2 1 1 2
13 3 3 1 2 2
14 4 3 2 2 3
15 5 4 2 3 3
16 6 4 3 3 4
17 8 5 4 4 5
图 1 壳聚糖对金柑果实失重率的影响
Fig. 1 Effect of chitosan on weight loss rate
in fruit during storage
图 2 壳聚糖对金柑果实呼吸强度的影响
Fig. 2 Effect of chitosan on respiration rate
in fruit during storage
图 3 壳聚糖对金柑果实总糖的影响
Fig. 3 Effect of chitosan on total sugar in fruit during storage
2. 4 壳聚糖对金柑果实总糖含量的影响
根据图 3 所示,壳聚糖处理能够有效降
低总糖含量的下降速率。贮藏期间 0. 5%、
1. 5%、2. 0%壳聚糖处理金柑总糖含量峰值
出现晚于对照和 1. 0%壳聚糖处理 1 周。贮
藏末期,不同浓度壳聚糖处理之间总糖含量
差异不显著,但均高于对照且差异显著。从
整体上看贮藏 4 周后,壳聚糖处理金柑的总
糖含量均不同程度的高于对照,有利于减缓
金柑总糖含量的下降。
2. 5 壳聚糖对金柑果实可滴定酸的影响
根据图 4 所示,各处理可滴定酸含量均
是先上升后逐渐下降。1. 0%和 1. 5%壳聚
糖处理的可滴定酸含量的高峰出现晚于对照 1 周,且 1. 0%处理的峰值高于其它处理。贮藏后期,壳聚
糖处理果实的可滴定酸含量均略高于对照,但差异不显著,其中 1. 0%处理效果较好。
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第 3 期 王淑娟等:壳聚糖处理对遂川金柑贮藏效果的影响
图 4 壳聚糖对金柑果实可滴定酸含量的影响
Fig. 4 Effect of chitosan on titrable acid
in fruit during storage
图 5 壳聚糖对金柑果实 Vc含量的影响
Fig. 5 Effect of chitosan on Vc content
in fruit during storage
2. 6 壳聚糖对金柑果实 Vc含量的影响
从图 5 可以看出,金柑果实在贮藏期间 Vc含量经历了一个先上升后下降的过程,对照及壳聚糖处
理的果实 Vc含量在第 2 周均达到含量高峰,而后 Vc含量开始逐渐下降。其中 1. 0%壳聚糖处理的 Vc
含量的峰值最高,每 100 g达到 42. 51 mg。贮藏后期,1. 0%壳聚糖处理的遂川金柑 Vc含量一直保持最
高。贮藏期间,1. 0%和 1. 5%处理的金柑 Vc含量始终高于对照,0. 5%、2. 0%处理的金柑 Vc含量前 10
周低于对照,但第 10 周后高于对照。由此可以看出,1. 0%壳聚糖处理的遂川金柑能够较好地保持 Vc
含量,从而更好地保持果实品质。
图 6 壳聚糖对金柑果实可溶性固形物含量的影响
Fig. 6 Effect of chitosan on total soluble solids
in fruit during storage
图 7 壳聚糖对金柑果实可溶性蛋白质含量的影响
Fig. 7 Effect of chitosan on total soluble protein
in fruit during storage
2. 7 壳聚糖对金柑果实可溶性固形物含量的影响
由图 6 可以看出,贮藏期间,各处理的可溶性固形物含量呈现先上升后下降的趋势。贮藏第 2 周,
1. 0%壳聚糖处理金柑的可溶性固形物含量达到高峰,峰值为 19. 2%,明显高于对照。贮藏第 6 周,对
照可溶性固形物含量开始迅速下降,各浓度壳聚糖处理的可溶性固形物含量下降较为缓慢,含量均高于
对照。贮藏后期,1. 0%、1. 5%壳聚糖处理金柑可溶性固形物含量高于其他处理,与对照差异显著。可
见壳聚糖处理能够有效减缓金柑果实可溶性固形物含量的下降,相应延长果实的贮藏期限。
2. 8 壳聚糖对金柑果实可溶性蛋白质含量的影响
从图 7 可知,贮藏期间,各处理的可溶性蛋白质含量均先上升后下降,壳聚糖处理的可溶性蛋白质
含量峰值均高于对照,其中 1. 5%壳聚糖处理金柑的可溶性蛋白质含量峰值最高,其鲜质量在第 3 周达
到 4. 3 mg /g。1. 0%壳聚糖处理金柑的可溶性蛋白质含量的高峰比其他处理晚出现 1 周。贮藏 4 ~ 11
周期间,不同浓度壳聚糖处理的可溶性蛋白质含量明显高于对照。贮藏末期,壳聚糖处理的可溶性蛋白
质含量略高于对照,但差异不显著。
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江 西 农 业 大 学 学 报 第 33 卷
图 8 壳聚糖对金柑果实 SOD活性的影响
Fig. 8 Effect of chitosan on SOC activity
in fruit during storage
图 9 壳聚糖对金柑果实 CAT活性的影响
Fig. 9 Effect of chitosan on CAT activity
in fruit during storage
2. 9 壳聚糖对金柑果实 SOD和 CAT的影响
由图 8 可见,贮藏 1 ~ 8 周,对照的 SOD活性高于不同浓度壳聚糖处理的 SOD活性。贮藏 14 周后,
0. 5%、1. 0%和 1. 5%壳聚糖处理的 SOD活性高于对照的 SOD活性。壳聚糖处理推迟了果实 SOD活性
高峰的出现,比对照晚 1 ~ 3 周。贮藏末期,壳聚糖处理金柑的 SOD活性均高于对照。
从图 9 可以看出,贮藏前期,0. 5%、1. 5%壳聚糖处理和对照同时出现第 1 个 CAT活性高峰,1. 0%
和 2. 0%壳聚糖处理的 CAT活性高峰出现较晚。贮藏第 10 周,对照和 2. 0%壳聚糖再次出现 CAT活性
高峰,对照的 CAT峰值最高;0. 5%、1. 0%和 1. 5%壳聚糖处理的 CAT活性高峰晚出现 3 ~ 6 周。可见,
壳聚糖处理能不同程度地推迟了果实 SOD和 CAT活性高峰的出现,有利于延缓果实的衰老。
3 结论与讨论
本次试验用 4 个质量体积比壳聚糖保鲜剂 0. 5%、1. 0%、1. 5%、2. 0%处理遂川金柑,在(7 ± 1)℃
的条件下进行贮藏,通过测定其生理指标,可以看出壳聚糖处理均降低了遂川金柑的腐烂率、失重率和
呼吸强度,延缓了 Vc、可滴定酸、总糖、可溶性固形物含量的下降。结果表明:壳聚糖涂膜处理有效保持
了金柑的品质,延长了保鲜期,其中,1. 0%壳聚糖处理的贮藏效果最佳。
据报道,上官新晨等[1]用 0. 8%壳聚糖涂膜处理金柑,在室温条件下对金柑的保鲜效果较好,这与
我们的研究结果是一致的;但彭湘莲等[6 - 7]研究发现单独采用壳聚糖涂膜保鲜金柑的效果不佳,存在不
同程度的发霉率和水肿病。因此,有必要研究壳聚糖添加其它抑菌保鲜成分,复合涂膜以达到协同抑
菌、保鲜的目的,彭湘莲等确定金柑涂膜保鲜剂的最佳配方是:壳聚糖 2. 0%,山梨酸钾 0. 05%,脱氢醋
酸钠 0. 3 g /kg,4. 0%氯化钙,这可能是由于金柑在不同贮藏环境条件下壳聚糖处理效应有所差异,具体
原因还有待进一步研究。我们认为在低温条件下壳聚糖涂膜处理更能降低金柑的腐烂率,并保持其固
有品质。此外,我们研究发现壳聚糖处理南丰蜜桔[19]、猕猴桃[20]的最佳处理浓度分别为 1. 5%和 2. 0%,说
明不同果实所要求的壳聚糖处理浓度不同,同时也说明了壳聚糖作为一种天然保鲜剂在果蔬保鲜方面
将有很大的推广应用价值。
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