殼聚糖涂膜處理對翠冠梨果實常溫貨架期色澤和貯藏品質的影響

闞超楠，高陽，陳明，陳楚英，陳金印，4，劉善軍，*

（1.江西農業大學農學院，江西南昌330045；2.江西省果蔬采后處理關鍵技術及質量安全協同創新中心，江西南昌330045；3.江西省果蔬保鮮與無損檢測重點實驗室，江西南昌330045；4.萍鄉學院，江西萍鄉337055）

翠冠梨（Pyrus pyrifolia）是我國南方主栽的早熟梨品種，具有薄皮汁多、味道甜蜜的特點[1]。翠冠梨是呼吸躍變型果實，其采摘時處于高溫高濕的夏季，故其采后貯運和貨架期果實極易出現腐爛變質。提高果實采后品質及貯藏性能，是解決翠冠梨生產的重大問題。

殼聚糖是甲殼素脫乙?；a生的一種多糖類物質，其來源廣泛，可以由蝦、蟹殼和魚鱗等制取而成[2]。殼聚糖作為涂膜材料具有安全無毒、可生物降解、成膜性好等特點，可以作為抗菌保鮮膜用于食品和果蔬保鮮[3]。研究表明，殼聚糖涂膜可以誘導臍橙果實抗病性，抑制青綠霉的侵染，同時降低采后果實炭疽病[4-5]。采后殼聚糖涂膜處理后的哈密瓜[6]、荔枝[7]、草莓[8]果實貯藏品質提高，果實貯藏期和貨架期延長。

目前關于翠冠梨的保鮮研究主要集中在溫度、保鮮膜、1-甲基環丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）等貯藏保鮮方面，但殼聚糖涂膜在翠冠梨上的應用研究相對較少[9-11]。以翠冠梨果實為試驗材料，研究了不同濃度殼聚糖涂膜處理對果實常溫貨架期色澤和品質的影響，以期為殼聚糖涂膜在翠冠梨采后保鮮的實際應用提高理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試翠冠梨果實于2017年7月22日（盛花后115 d）采自江西省吉安市吉水縣八都針嶺里村林周圣果園，選擇大小均勻、無病蟲害、成熟度一致和表面無機械損傷的果實，當天運回江西農業大學江西省果蔬保鮮與無損檢測重點實驗室。

食品級殼聚糖：河南華悅化工產品有限公司；濃硫酸、蒽酮、氫氧化鈉、酚酞（均為分析純級）：西隴科學股份有限公司。

1.2 儀器與設備

RA-250WE手持數字糖度計：日本京都電子；CR-400可攜式色差計：日本柯尼卡美能達；AB135-S型電子天平：METTLER TOLEDO；T6系列紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司；XMTD-8222恒溫水浴鍋：上海精宏實驗設備有限公司；PQX330BY-30HM智能人工氣候箱：寧波萊?？萍加邢薰?。

1.3 試驗方法

1.3.1 殼聚糖涂膜處理

將果實清水清洗自然晾干后隨機分為4組，第1組為對照組（control check，CK），不作處理，其他三組的果實分別采用1.0%、1.5%和2.0%的殼聚糖溶液浸泡15 min，撈出后自然風干。所有果實單果套袋后放置于（20±1）℃，相對濕度90%的人工氣候箱中進行模擬轉貨架。每3天取樣進行相關品質測定，試驗設置3次重復，每個重復用果10個。

1.3.2 色澤測定[13]

采用色差計測果實的赤道附近果皮L*、a*、b*值，L*代表亮度（數值0～100）；a*代表顏色變化（數值-60～60，從綠到紅）；b*代表顏色變化（-60～60，從藍到黃）；C*表示顏色的彩度即C*=a*2+b*2，C*值越大表示顏色越純。

1.3.3 葉綠素和總類胡蘿卜素含量的測定

參照許建蘭等[14]的方法提取，分別在663、645 nm和470 nm波長下測定，葉綠素含量（mg/g）=（8.04×OD663+20.2×OD645）×提取液總量/材料鮮重；總類胡蘿卜素含量=1 000×OD470/（2 500×材料鮮重）。

1.3.4 失重率

采用稱重法測定，選定20個果進行標號，每3天測定其單果質量，計算公式：失重率/%=（初始質量-測定質量）/初始質量×100。

1.3.5 腐爛率

選取300個果子，分成3個重復，每個重復100個果子，每隔3天清點腐爛果實數量，腐爛率/%=腐爛個數/總數×100

1.3.6 呼吸強度

采用GHX-3051H果蔬呼吸測定儀測定，以1 040 μL/L的標準CO2作校準，氣體流速為0.5 L/min，載氣為脫CO2的空氣。每次取6個果實測定，3次重復，結果以mg CO2/（kg·h）來表示[15]。

1.3.7 果實硬度

采用質構儀測定（探頭直徑為5 mm）[16]，每個果隨機均勻取果實赤道部4個點去皮后測定，每處理測定10個果實。

1.3.8 營養品質

可溶性固形物（total soluble solids，TSS）：采用 RA-250WE手持數字糖度計測定。

可溶性糖含量（total sugar content，TSC）：采用蒽酮比色法測定[17]。

可滴定酸含量（titrate acid，TA）：采用酸堿滴定法測定[18]。

維生素C含量（vitamin C，VC）：采用 2，6-二氯靛酚滴定法測定[18]。

1.4 數據分析

試驗數據采用Excel2010處理，用SPPS軟件進行數據差異顯著性和相關性分析，3次重復。

2 結果與分析

2.1 殼聚糖涂膜對翠冠梨果實色澤的影響

殼聚糖涂膜對翠冠梨果實色澤的影響見表1。

表1 不同濃度殼聚糖處理對翠冠梨果實常溫貨架期果皮L*，a*，b*，C*的影響Table 1 Effects of different chitosan concentrations on L*，a*，b*，C*of'Cuiguan'pear during shelf life at room temperature

由表1可知，翠冠梨果實亮度L*值隨著貨架期時間的延長呈逐漸減小的趨勢。在貨架期0 d～15 d，殼聚糖涂膜處理果實的L*值與對照果實無顯著性差異（P＜0.05），且均呈緩慢下降的趨勢。從貨架期18 d開始，CK果實L*值迅速下降，而殼聚糖涂膜的翠冠梨果實L*值下降緩慢。方差分析表明，在貨架期21 d，殼聚糖涂膜果實L*值顯著高于CK果實（P＜0.05），且1.5%和2.0%殼聚糖涂膜處理果實L*顯著高于1.0%殼聚糖涂膜（P＜0.05）。

翠冠梨果實a*值在常溫貨架期逐漸升高，果實顏色由綠轉黃，a*值由負數變正數，且在貨架期21 d達到最大值。在貨架前期（0 d～9 d）4組果實a*值無顯著差異（P＜0.05）；在貨架 12 d，CK和 1.0%殼聚糖涂膜處理果實a*值迅速升高，之后一直維持在較高水平，而1.5%和2.0%殼聚糖涂膜能夠有效抑制果實a*值的升高，使得1.5%和2.0%殼聚糖涂膜果實的a*在貨架中后期呈緩慢上升的趨勢。在貨架期21 d，1.5%和2.0%殼聚糖涂膜處理果實a*值顯著低于CK和1.0%殼聚糖涂膜（P＜0.05）。

由表1可知，在常溫貨架期翠冠梨果實b*和C*值的變化趨勢一致，均呈下降的趨勢。在貨架前、中期（0 d～12 d），果實b*和c*值下降緩慢，4組果實差異不顯著（P＜0.05）。貨架后期，CK果實b*和c*值下降急劇下降，殼聚糖涂膜處理能延緩果實b*和c*值的下降，使得各個殼聚糖涂膜果實b*和c*值在貨架期21 d顯著高于對照果實（P＜0.05）。

綜上所述，翠冠梨通過1.5%和2.0%殼聚糖涂膜后能夠更好的維持果實色澤，保持較好的外觀品質。

2.2 殼聚糖涂膜對翠冠梨果實葉綠素和總類胡蘿卜素的影響

果實表皮的顏色主要由果皮色素含量的多少及其種類比例決定。翠冠梨果皮色素含量主要以葉綠素和類胡蘿卜素為主。在果實發育階段，翠冠梨果實表面呈綠色，果皮色素以葉綠素為主，隨著果實成熟，果皮由綠色向黃綠色轉變。

不同濃度殼聚糖處理對翠冠梨果實常溫貨架期果皮總葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響見表2。

在常溫貨架期間，翠冠梨果皮總葉綠素含量逐漸降低，其中CK和1.0%殼聚糖涂膜果皮總葉綠素含量在貨架3 d～21 d顯著低于1.5%和2.0%殼聚糖涂膜（P＜0.05）。在貨架期21 d，CK果皮總葉綠素含量為4.22 μg/g，1.0%殼聚糖涂膜為 4.64 μg/g，兩者差異不顯著性（P＜0.05）；1.5%和2.0%殼聚糖涂膜果皮總葉綠素含量為 12.21 μg/g和 11.34 μg/g，分別是 CK 果實的2.65和2.46倍，顯著高于CK和1.0%殼聚糖涂膜果實（P＜0.05）。

表2 不同濃度殼聚糖處理對翠冠梨果實常溫貨架期果皮總葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響Table 2 Effects of different chitosan concentrations on total chlorophyll content and carotenoid contentof'Cuiguan'pear during shelf life at room temperature

從表2可以看出，翠冠梨果實類胡蘿卜素含量在常溫貨架期呈逐漸上升的趨勢。3個濃度殼聚糖涂膜處理對翠冠梨果實類胡蘿卜素的影響各不相同，0.5%殼聚糖處理果實類胡蘿卜素含量在整個貨架期均與CK無顯著性差異（P＜0.05），1.5%和2.0%殼聚糖涂膜處理果實類胡蘿卜素含量貨架0 d～9 d與CK無顯著性差異（P＜0.05），在貨架期后期（18 d～21 d）會顯著低于CK（P＜0.05），這說明1.5%能夠顯著抑制常溫貨架期翠冠梨果實類胡蘿卜素含量的積累，使得果實類胡蘿卜素含量維持在較低水平。

2.3 殼聚糖涂膜對翠冠梨果實失重率的影響

果實水分含量會影響果實的新鮮度和口感，失重率是影響果實貯藏品質的重要指標。不同濃度殼聚糖處理對翠冠梨果實常溫貨架期失重率的影響見圖1。

由圖1所示變化，隨著貨架時間的延長果實水分散失，翠冠梨果實的失重率逐漸增加。殼聚糖涂膜處理能夠有效減小果實水分的損失，延緩果實失重率的升高。在貨架期21 d，CK果實失重率為3.15%，1.0%、1.5%、2.0%殼聚糖涂膜果實的失重率為2.92%、2.63%、2.47%，1.5%和2.0%殼聚糖涂膜果實的失重率顯著低于 CK（p＜0.05）。

圖1 不同濃度殼聚糖處理對翠冠梨果實常溫貨架期失重率的影響Fig.1 Effects of different chitosan concentrations on the weightlessness of'Cuiguan'pear during shelf life at room temperature

2.4 殼聚糖涂膜對翠冠梨果實腐爛率的影響

不同濃度殼聚糖處理對翠冠梨果實常溫貨架期腐爛率的影響見圖2。

圖2 不同濃度殼聚糖處理對翠冠梨果實常溫貨架期腐爛率的影響Fig.2 Effects of different chitosan concentrations on the hardness of'Cuiguan'pear during shelf life at room temperature

由圖2所示，在常溫貨架期，翠冠梨果實在貨架期6 d出現腐爛，隨著貨架期的延長果實腐爛率逐漸增加。CK果實腐爛率在貨架中后期急劇升高，在貨架期21 d達到93.33%。與CK相比，殼聚糖涂膜能顯著降低果實中后期腐爛的發生（P＜0.05）。在貨架期21 d，殼聚糖涂膜處理果實腐爛率分別為69.17%、24.17%、35.00%，僅為CK果實的74.11%、25.90%、37.50%，其中1.5%殼聚糖涂膜效果最好。

2.5 殼聚糖涂膜對翠冠梨果實呼吸強度和硬度的影響

翠冠梨為呼吸躍變型果實，其呼吸強度在常溫貨架期大體上呈先上升后下降的趨勢，且會出現明顯的高峰。不同濃度殼聚糖處理對翠冠梨果實常溫貨架期呼吸強度影響見圖3。

圖3 不同濃度殼聚糖處理對翠冠梨果實常溫貨架期呼吸強度的影響Fig.3 Effects of different chitosan concentrations on respiration rate of'Cuiguan'pear during shelf life at room temperature

從圖3中可以看出，CK果實呼吸強度在貨架期9 d達到最大值，之后一直維持較高水平。與CK相比，殼聚糖涂膜處理的果實呼吸強度峰值出現時間推遲，其中1.0%和2.0%殼聚糖涂膜果實呼吸峰值在貨架期12 d，1.5%殼聚糖涂膜果實呼吸峰值在18 d，且涂膜處理果實呼吸強度在整個貨架期均顯著低于對照果實（P＜0.05）。在貨架期21 d，CK果實呼吸強度為58.11 mg CO2/（kg·h），殼聚糖涂膜果實分別為49.97、18.10、36.16 mg CO2/（kg·h），均顯著高于CK（P＜0.05）。這說明1.5%殼聚糖涂膜對翠冠梨果實呼吸抑制效果最佳。

2.6 殼聚糖涂膜對翠冠梨果實硬度的影響

不同濃度殼聚糖處理對翠冠梨果實常溫貨架期硬度的影響見圖4。

圖4 不同濃度殼聚糖處理對翠冠梨果實常溫貨架期呼吸強度的影響Fig.4 Effects of different chitosan concentrations on respiration rate of'Cuiguan'pear during shelf life at room temperature

如圖4所示，隨著貨架期時間的延長，翠冠梨果實硬度呈逐漸下降的趨勢。CK果實硬度在貨架期前期下降迅速，貨架期9 d果實達到呼吸峰值時硬度比0 d下降了31.52%。殼聚糖涂膜處理能夠延緩果實硬度的下降，使得涂膜處理果實硬度在貨架期高于對照。在貨架期21 d，CK果實硬度為10.30 kg/cm2，殼聚糖涂膜果實的硬度分別為12.12、13.40、13.44 kg/cm2，三者均顯著高于CK（P＜0.05），其中1.5%和2.0%殼聚糖涂膜在果實硬度的效果優于1.0%殼聚糖涂膜。

2.7 殼聚糖涂膜對翠冠梨果實營養品質的影響

不同濃度殼聚糖處理對翠冠梨果實常溫貨架期TSS、VC、TA和TSC的影響見圖5。

圖5 不同濃度殼聚糖處理對翠冠梨果實常溫貨架期TSS、VC、TA和TSC的影響Fig.5 Effects of different chitosan concentrations on TSS，VC，TA and TSC of'Cuiguan'pear during shelf life at room temperature

TSS是翠冠梨果實營養品質的重要指標，由圖5可知，翠冠梨果實TSS含量在貨架期整體呈先升后降的變化趨勢。在貨架前期，翠冠梨果實TSS含量升高，CK果實TSS含量在貨架期3 d達到最大值13.13%，而殼聚糖涂膜果實的TSS分別出現在貨架期9 d、15 d和15 d達到最大值；在貨架中后期CK果實TSS含量急劇下降，殼聚糖涂膜能延緩果實TSS含量的下降，使得殼聚糖處理果實的TSS含量在果實中后期顯著高于CK（P＜0.05）。與TSS含量變化趨勢一致，翠冠梨果實TSC含量在貨架前期升高后期下降，殼聚糖涂膜處理能延緩果實貨架中后期TSC含量的下降，使得涂膜處理果實TSC含量維持在較高水平。其中1.5%和2.0%殼聚糖涂膜對翠冠梨常溫貨架期TSS和TSC的效果較好。

TA是影響果實口感風味的重要指標。從圖3可知，翠冠梨果實TA含量在常溫貨架呈逐漸降低的趨勢，殼聚糖涂膜處理能夠抑制果實TA含量的降低，其中1.5%和2.0%殼聚糖涂膜效果較好，在貨架中后期1.5%和2.0%殼聚糖涂膜的翠冠梨果實TA含量顯著高于CK。在貨架期21 d，CK果實TA含量為0.080%，1.0%殼聚糖涂膜果實為0.085%，兩者無顯著性差異（P＜0.05）；1.5%和2.0%殼聚糖涂膜果實為0.093%和0.100%，均顯著高于 CK（P＜0.05）。

翠冠梨果實VC含量變化如圖3所示，隨著貨架時間的延長，翠冠梨果實VC含量逐漸降低，CK果實VC在貨架0 d～3 d急劇下降，由初始的3.49 mg/100 g降到2.36 mg/100 g，之后持續降低；殼聚糖涂膜能夠抑制果實VC含量的下降，使得涂膜處理果實的VC含量在貨架期呈緩慢減少的趨勢，其中1.5%殼聚糖涂膜抑制效果最佳，其VC含量在貨架期21 d為1.97 mg/100 g，顯著高于 CK、1.0%和 2.0%（P＜0.05）。

3 結論

從上述結果可知，在常溫貨架期間，翠冠梨果實由成熟向衰老轉變，果實呼吸強度升高，硬度逐漸降低，TSS、TA、TSC和VC營養物質逐漸分解。殼聚糖涂膜不僅能夠延緩果實色澤的轉變、葉綠素的降解和類胡蘿卜素的積累，使的果實表皮色澤維持在較好水平，而且它還能夠減少果實水分的散失和腐爛的發生，其中1.5%殼聚糖涂膜效果最佳。

與CK相比，殼聚糖涂膜處理能延長翠冠梨果實呼吸高峰的到來、降低果實呼吸強度、延緩果實硬度的下降，同時殼聚糖涂膜處理還能夠延緩翠冠梨果實營養物質的下降，減少果實營養品質的損失。綜合各項指標分析，1.5%殼聚糖涂膜處理對翠冠梨果實常溫貨架期的保鮮效果最佳，能夠有效維持果實品質。