贮藏温度及壳聚糖涂膜处理对圣女果贮藏品质的影响

李 岩，吕海东，张正茂*，陈 意

(1.湖北工程学院 生命科学技术学院，湖北 孝感 432000；2.湖北工程学院 特色果蔬质量安全控制湖北省重点实验室，湖北 孝感 432000)

圣女果(LycopersicumesculentumMill.)，又称樱桃番茄，为茄科番茄属草本植物，富含多种维生素和矿物质，营养价值高，从南美洲引进到中国后，迅速占领中国果蔬市场，因深受中国消费者的喜爱，销量不断攀升[1]。圣女果皮薄多汁，采后极易感染真菌而引起果实腐烂，也容易因失水导致果实皱缩，或在运输过程中发生机械损伤，影响商品价值[2]。生产上圣女果可通过采后预冷可降低生命活动强度，延缓衰老。然而，市场上销售的圣女果在常温下的保存时间仅为几天，研究简单有效的圣女果保鲜方法极为重要。目前，果蔬主要的保鲜方法有物理保鲜、化学保鲜、涂膜保鲜及辐照处理等，其中低温贮藏和保鲜剂处理是番茄常见的保鲜方法[3-5]。

温度对果蔬的保鲜效果有重要影响。乔健等的研究发现4 ℃贮藏显著抑制番石榴果实失重率的升高，番石榴在常温和4℃低温处理6 d后，失重率分别为18.82%和7.55%[6]。孔祥佳等[7]的研究表明3 ～ 4 ℃低温贮藏可明显降低龙眼果实的呼吸强度，保持较高的龙眼果肉SSC、蔗糖等物质含量，提高龙眼果实商品率。低温贮藏能够抑制果实的呼吸作用和各种酶的活性，从而达到保鲜效果[8]。然而，不同品种果实的最适贮藏温度有所差异，温度过高不利于保鲜，温度过低会引起冷害，降低果实品质[9]。此外，涂膜保鲜是延长果蔬货架期的一种安全方便的技术。壳聚糖涂膜处理可在果蔬表面形成保护膜，会阻止水分蒸发，调节果蔬内外的气体交换，抑制呼吸作用，减少果蔬内糖类物质和有机酸的消耗，抑制细菌生长，而达到良好的保鲜效果[10]。杨清菁等[11]的研究表明0.5%壳聚糖涂膜可以有效降低蓝莓品种“灿烂”“顶峰”与“布里吉塔”的腐烂率，延缓蓝莓品种果实可滴定酸含量的下降。徐清海等[12]的研究表明，以 1.5% 浓度壳聚糖涂膜的南果梨其硬度、维生素C含量与新鲜南果梨接近，腐烂率和失重率也非常小。番茄中的研究表明壳聚糖溶液涂膜处理可延缓果实总酸度、维生素C含量、可溶性固形物含量的下降速度，减小失重率，其中以浓度为2.0%的壳聚糖溶液涂膜保鲜效果最好[13]。然而，壳聚糖的最适保鲜浓度在不同果蔬中有差异[14]。因此，筛选贮藏期间适宜的保鲜温度和壳聚糖涂膜浓度能够更好地保持圣女果的营养成分。

本试验以圣女果为试材，分别研究了不同贮藏温度和不同浓度壳聚糖涂膜处理对圣女果失重率、可溶性固形物含量、可滴定酸和维生素C含量等指标的变化，为圣女果的贮藏保鲜提供理论参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验材料

试验所需的圣女果购自超市，挑新鲜选大小均匀、成熟度相似、外表无明显损伤的果实。抗坏血酸、2，6-二氯酚靛酚、草酸、氢氧化钠、酚酞、邻苯二甲酸氢钾、无水乙醇等试剂为分析纯，购自上海仁捷生物科技有限公司。壳聚糖，BBI Life Science。实验用水为蒸馏水。

1.1.2 试验仪器

分析天平(YP6002，上海越平科学仪器有限公司)，冰箱(BCD-216SDN，青岛海尔股份有限公司)，手持折光仪(WY-T型，上海淋誉贸易有限公司)，分光光度计(V-5600型，上海元析仪器有限公司)，抽滤机(SHZ-Ⅲ，上海亚荣生化仪器厂)，电磁炉(C21-SDHCB8E45J，苏泊尔)，超纯水机(UNIQUE-S15 ，锐思捷科学仪器有限公司)，台式高速离心机(H1850)等。

1.2 试验设计

将圣女果果实用清水清洗并自然晾干后，一部分随机分为3组，每组30颗装入一次性餐盒中，随后放置于不同温度(4 ℃、10 ℃、25 ℃)的恒温恒湿培养箱中贮藏12 d。另一部分随机分为5组，每组30颗果实，用不同浓度(0.2%、0.5%、1.0%、1.5%)的壳聚糖溶液和RO纯净水(对照组)常温浸泡3 min，取出在阴凉处风干后10 ℃ 贮藏。每隔3 d测定1次圣女果的各项生理指标，共测定12 d，每组重复处理3次。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 失重率

采用称量法，分别测量各组圣女果贮藏前后的质量，则可以求出失重的百分率，公式如下：

失重率(%)={[初始重量(g)-贮藏后重量(g)]/初始重量(g)}×100%

1.3.2 可溶性固形物(SSC)含量的测定

可溶性固形物含量的测定用手持折光仪[15]。取干净的圣女果，剥掉表皮，将干燥的研钵放在天平上去皮，称取5 g果肉，研磨碎后，用干净且干爽的四层纱布过滤，弃掉最初几滴滤液，之后将滤液滴在手持折光仪检测镜上(在使用折光仪前先用蒸馏水校正)，合上盖板，检测镜正对强光，然后进行读数，以百分(%)含量表示，重复测定3次，计算平均值。

1.3.3 可滴定酸含量的测定

可滴定酸含量的测定采用滴定法[16]。称取去皮圣女果10 g，研磨成浆后用4层纱布过滤到100 mL烧杯中，再转移到200 mL容量瓶中，用蒸馏水定容到200 mL，抽滤，取25 mL滤液置于50 mL锥形瓶，滴入酚酞指示剂3 ～ 4滴，用0.1 mol/L NaOH溶液(基准邻苯二甲酸氢钾标定的NaOH标准溶液)滴定至微红色1 min内不褪色。记录消耗NaOH溶液的体积V。同一被测样品须测定2次。计算总酸度的公式如下：

总酸度(%)=V×C×K×80×1000/W×100%

式中：C为氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L；V为消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；W代表样品重，g；K代表主要酸的换算系数，即1 mmol氢氧化钠相当于主要酸的克数(圣女果为浆果类，K取值0.07)。

1.3.4 维生素C含量测定

维生素C(VC)含量的测定采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[16]。称取10 g圣女果果肉，研磨成浆后加入等体积的2%的草酸溶液和少量高岭土并混匀，将匀浆转移到100 mL容量瓶，用1%草酸溶液定容至100 mL，充分摇匀，静置几分钟后进行过滤，弃去最初的几滴滤液，用移液管吸取2 mL滤液于50 mL锥形瓶，用置于微量滴定管的2，6-二氯酚靛酚溶液滴定，直到溶液颜色呈浅粉红色且15 s不褪色即达到滴定终点，按下列公式计算维生素C含量。

维生素C含量(mg/100 g样品)=(V1-V2)×T×A×100/m

式中：V1为待测样品用2，6-二氯靛酚溶液的滴定体积，mL；V2为空白对照用2，6-二氯靛酚溶液的滴定体积，mL；T 为2，6-二氯靛酚溶液的滴定度，mg/mL；A为稀释倍数；m 为试样质量，g；100 为换算系数。

1.4 数据分析

数据采用Microsoft Excel软件处理，采用SPSS 20.0软件，采用单因素方差分析(Duncan 法)进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 贮藏温度及壳聚糖涂膜对圣女果失重率的影响

随着贮藏时间的延长，果蔬的呼吸作用会消耗一些营养物质，水分也会在贮藏期间有所流失，所以果蔬的质量一般会下降[17]。低温和涂膜剂均能调控呼吸强度，从而维持果蔬的新鲜度[8]。由图1(a)可知，不同贮藏温度中，圣女果失重率的大小总体表现出25 ℃ > 10 ℃ > 4 ℃的趋势。在常温(25 ℃)下圣女果的失重率波动最大，贮藏前期圣女果失重率在10 ℃和4 ℃处理间的差异不显著，总体上，4 ℃贮藏的圣女果的失重率增加的幅度最小，在0.11%到0.24%之间。不同浓度壳聚糖处理对圣女果失重率的影响见图1(b)。贮藏前期，各组间的差别不大，贮藏3 d后各组失重率的差别逐渐明显。贮藏12 d时，对照组的失重率达到了5.6%，而用浓度0.2%、0.5%、1%、1.5%壳聚糖涂膜处理的圣女果，失重率分别为4.7%、3.7%、3.1%、3.4%，其中浓度为1%的壳聚糖处理能够显著降低圣女果的失重率，更好地保持了圣女果的水分。

图1 不同贮藏温度(a)和不同浓度壳聚糖(b)对圣女果失重率的影响

2.2 贮藏温度及壳聚糖涂膜对圣女果可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物含量(SSC)是影响圣女果风味和成熟度的重要指标，其主要成分是可溶性糖，其中绝大部分是可溶性糖[18]。可溶性固形物含量随着果实成熟不断增加，在贮藏后期，可溶性固形物会作为机体内的呼吸作用的代谢底物被消耗。由图2(a)可知，随着贮藏时间的增加，圣女果在不同贮藏温度下的可溶性固形物含量均呈下降趋势，但不同温度下圣女果可溶性固形物含量下降幅度不同。贮藏12 d后，4 ℃处理的可溶性固形物下降最慢，下降了1.1%；10 ℃处理下降了1.4%，均明显高于常温贮藏(SSC含量下降了1.9%)。可见，4 ℃低温贮藏能够明显抑制圣女果中可溶性固形物含量的下降，有利于保持圣女果的营养价值。由图2(b)所示，贮藏12 d后，对照组可溶性固形物含量下降幅度最大，下降了2.3%，而0.2%、0.5%、1.0%和1.5%壳聚糖涂膜处理的SSC含量分别下降了1.9%、1.7%、1.3%、1.9%。整体上，1%的壳聚糖涂膜处理在贮藏期内对圣女果可溶性固形物含量影响最小，与对照组差异最明显。

图2 不同贮藏温度(a)和不同浓度壳聚糖(b)对圣女果可溶性固形物含量影响

2.3 贮藏温度及壳聚糖涂膜对圣女果可滴定算含量的影响

在贮藏过程中，果蔬可滴定酸含量一般呈下降趋势，因为可滴定酸一方面作为呼吸代谢的底物不断被消耗，另一方面可在体内转化为糖分，供细胞代谢利用[19]。由图3(a)可知，在贮藏期内，不同温度贮藏的圣女果的可滴定酸含量整体均呈下降趋势，但相比于常温，4 ℃、10 ℃冷藏处理对圣女果可滴定酸含量的流失有明显的缓减作用。贮藏12 d时，4 ℃、10 ℃及常温下圣女果可滴定酸含量分别下降了20.0%、22.2%、26.7%。由图3(b)可知，壳聚糖涂膜处理组的可滴定酸含量降低速度明显小于对照组，表明壳聚糖涂膜处理有利于保持圣女果内可滴定酸，其中1%壳聚糖涂膜在贮藏12 d时可滴定酸的含量仅下降了9.1%，显著高于对照(P< 0.05)。

图3 不同贮藏温度(a)和不同浓度壳聚糖(b)对圣女果可溶性固形物含量影响

2.4 贮藏温度及壳聚糖涂膜对圣女果维生素C含量的影响

维生素C(VC)是一种水溶性维生素，主要来源于水果和蔬菜中。新鲜水果贮藏一段时间后，氧气与维生素C氧化酶会破坏VC的活性，导致VC含量逐渐下降，因此贮藏时间越长，损失也越多[20]。圣女果中VC含量较高，贮藏中VC的损失会大大降低圣女果的营养价值[21]。由图4(a)可知，随着贮藏时间的延长，各处理中圣女果的VC含量都呈下降趋势。贮藏3 d，4 ℃、10 ℃和常温处理的圣女果的VC含量分别下降了2.3%、6.15%和9.4%；贮藏6 d，4 ℃、10 ℃和常温处理的圣女果的VC含量分别下降了10.7%、19.25%和19.7%。贮藏9 d，4 ℃、10 ℃和常温处理的圣女果的VC含量分别下降了24.4%、28.8%和30.2%。贮藏12 d，4 ℃、10 ℃和常温处理的圣女果的VC含量分别下降了53.4%、55.1%和58%。整体上，圣女果VC含量在常温下流失最快，而4 ℃明显更有利于减缓贮藏前期VC含量的流失。如图4(b)可知，虽然对照组与壳聚糖处理组圣女果的VC含量在贮存过程中都有损失，但损失的速度和幅度不同。贮藏到第12 d时，0.2%、0.5%、1.0%、1.5%壳聚糖溶液处理的圣女果VC含量分别为对照的1.3、1.4、1.4、1.6倍。贮藏期内，0.5%、1.0%、1.5%壳聚糖溶液处理的圣女果VC含量下降幅度明显低于对照，其中 1%壳聚糖涂膜处理后VC含量的保存率明显优于对照组。可见，壳聚糖涂膜在一定程度上延缓了果实中维生素C的分解。

图4 不同贮藏温度(a)和不同浓度壳聚糖(b)对圣女果可溶性固形物含量影响

3 结论与讨论

本试验研究结果表明，低温和壳聚糖涂膜可以有效抑制圣女果失重率的增长，减缓可溶性固形物、VC含量、可滴定酸含量和类胡萝卜素含量下降的速度，对圣女果的保鲜有积极作用。其中，4 ℃低温贮藏及1%的壳聚糖涂膜的保鲜效果最优。因此，推荐生产上采用4 ℃低温贮藏和1%的壳聚糖涂膜处理来减缓圣女果的衰老，延长其货架期。然而，本研究仅分析了温度和壳聚糖涂膜对圣女果几个方面生理品质的影响，对于其相应的生理和分子机制还有待于进一步研究。