陳仁馳，吳培文，許蕙金蘭，田慧琴，陳存坤，朱本忠

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083）

葡萄（Vitis vinifera L.）是多年生藤本落葉果樹，其在全世界種植面積達(dá)到了1 000萬hm2，年產(chǎn)量達(dá)到6 000萬t，占世界水果總產(chǎn)量的五分之一[1]。巨峰葡萄屬于葡萄中的中熟品種，易栽培，且抗病、抗凍的能力都較強(qiáng)；巨峰葡萄不僅外形美觀、果粒大小一致、果實(shí)表面清潔，而且果肉肉軟滑口、果汁味甜芳香。巨峰葡萄還具有醫(yī)用價(jià)值、美容價(jià)值和商業(yè)價(jià)值等。但巨峰葡萄汁多、肉軟且果穗松散的特性使其在貯運(yùn)過程中會(huì)發(fā)生腐爛、落粒等問題，這嚴(yán)重影響了鮮食巨峰葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2]。

商業(yè)上葡萄貯藏98%以上都采用SO2快速和慢速釋放方式相結(jié)合的方法來熏蒸葡萄[3]。SO2氣體能夠抑制葡萄貯藏過程中常見的致病真菌，同時(shí)能夠使葡萄的呼吸強(qiáng)度有所降低，在保持葡萄品質(zhì)、延長(zhǎng)葡萄貯藏期等方面有著相當(dāng)重要的作用。但SO2在使用過程中釋放速度和釋放量不易控制，極其容易發(fā)生SO2傷害，例如果實(shí)漂白、果實(shí)SO2殘留量超標(biāo)等問題，使葡萄失去原有風(fēng)味，喪失商品價(jià)值[4]。

殼聚糖（chitosan）是甲殼素脫乙?；慕到猱a(chǎn)物，由D-葡胺糖通過β-1，4糖苷鍵連接起來的多糖類生物大分子。由于其安全、無毒、營(yíng)養(yǎng)保健等功能，目前用于食品、化妝品、飼料、紡織等多個(gè)領(lǐng)域[5]。殼聚糖是一種陽離子高分子多糖，噴涂于果蔬表面形成一層半透膜。有研究表明，殼聚糖滿足果蔬以采摘、貯藏、運(yùn)輸?shù)戒N售全過程的保鮮要求，對(duì)人體無任何副作用[6]。

本文主要研究了在0℃環(huán)境下，采用殼聚糖、二氧化硫、兩者共同處理下巨峰葡萄的品質(zhì)隨貯藏時(shí)間的變化情況，這對(duì)巨峰葡萄的貯藏具有理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

巨峰葡萄：北京市順義區(qū)普蘭特采摘園；殼聚糖：上海滬試公司；CT-2葡萄保鮮劑：天津市國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程中心，使用時(shí)參照韓陽[7]的說明。

1.2 儀器與設(shè)備

A-1數(shù)顯糖度計(jì)：日本ATAGO公司；GY-3硬度計(jì)：愛德堡儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理

葡萄采收當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，選擇果實(shí)整齊、成熟度一致、發(fā)育良好、果粒中等大小、無機(jī)械傷害的果實(shí)。葡萄果實(shí)經(jīng)過0.5%次氯酸鈉消毒處理后風(fēng)干，裝入塑料周轉(zhuǎn)筐，用0.03 mm厚的PE保鮮袋包裝，于0℃冷庫預(yù)冷后，將果實(shí)平均分成8組，分別用蒸餾水、各濃度殼聚糖溶液（0.5%、1.0%、1.5%）、CT-2葡萄保鮮劑、CT-2葡萄保鮮劑+各濃度殼聚糖溶液（0.5%、1.0%、1.5%）處理，后在相對(duì)濕度為85%～90%、溫度為0℃的冷庫中貯藏。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30 kg左右。采收當(dāng)天測(cè)定其硬度、可溶性固形物、質(zhì)量、呼吸強(qiáng)度，前4組每隔7天取樣測(cè)定1次，后4組每隔14天取樣測(cè)定1次。取樣時(shí)每個(gè)重復(fù)取10個(gè)果實(shí)，去除葡萄皮及葡萄籽，將果肉迅速切成小塊放入液氮中速凍，再置于-20℃冰箱保存，用于測(cè)定其他指標(biāo)。

1.3.2 指標(biāo)檢測(cè)方法

1）硬度和可溶性固形物：采用曹建康等[8]的方法，稍作改變，在葡萄果實(shí)赤道附近分別取相對(duì)面的2個(gè)點(diǎn)，用小刀去除部分果皮后，使用GY-3硬度計(jì)測(cè)定果實(shí)硬度，結(jié)果取其平均值。取果粒中部果汁，用糖度計(jì)測(cè)定可溶性固形物含量。

2）失重率/%=（新鮮葡萄的質(zhì)量-貯藏后葡萄的質(zhì)量）/新鮮葡萄的質(zhì)量×100

3）掉粒率/%=掉粒果重/總果重×100

4）腐爛率/%=腐爛果重/總果重×100

5）呼吸強(qiáng)度測(cè)定：參照曹建康等[8]的方法，每個(gè)庫中取3串葡萄果實(shí)，測(cè)定其質(zhì)量后分別置于經(jīng)空氣平衡的5 L密封盒中，密閉2 h后，用一次性注射器從密封盒頂部平衡盒內(nèi)氣體后頂空抽取1.0 mL氣體，用氣相色譜法測(cè)定二氧化碳含量，重復(fù)3次。呼吸強(qiáng)度以CO2釋放量表示，單位為mg/（kg·h）。

氣相色譜檢測(cè)條件：實(shí)驗(yàn)所用氣相色譜儀配有CO2轉(zhuǎn)化爐，火焰離子化檢測(cè)器（FID），CH-300A高純氫的發(fā)生器，不銹鋼填充柱（Porapak-100；柱長(zhǎng)2 m），載氣N2，進(jìn)樣溫度120℃，柱溫60℃，CO2檢測(cè)溫度360℃。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理方法

采用Microsoft Excel（2007）軟件分析和繪圖，計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2 結(jié)果與分析

2.1 殼聚糖、SO2等處理對(duì)葡萄腐爛率的影響

殼聚糖、SO2結(jié)合殼聚糖處理對(duì)巨峰葡萄腐爛率的影響見圖1。

圖1 不同處理對(duì)巨峰葡萄腐爛率的影響Fig.1 Effects of different treatment on the rotting rate of Kyoho grapes

葡萄的腐爛率是影響其商業(yè)價(jià)值的另一個(gè)非常重要的因素。從圖1A中可以看出，在0℃貯藏下第42天開始對(duì)照組以及各濃度殼聚糖處理的葡萄出現(xiàn)了較多的腐爛。其中對(duì)照組的葡萄腐爛率最高，到第84天時(shí)達(dá)到了12.5%。用殼聚糖處理組的葡萄腐爛率較對(duì)照組的較低，在70天之前以1.5%殼聚糖的效果最好。到第84天后，3組殼聚糖處理組的葡萄腐爛率維持在了9%左右。從圖1B中可以看出，有SO2處理的葡萄腐爛明顯晚于對(duì)照組，從第56天開始出現(xiàn)腐爛的情況。從第56天～第70天，用SO2單獨(dú)處理下的葡萄腐爛率最低，到了第84天后，用1.5%殼聚糖+SO2處理共同處理的葡萄腐爛率接近一致，約為9.7%。結(jié)合圖1A、圖1B可以看出SO2對(duì)葡萄腐爛率的保鮮效果最好，而添加了1.5%殼聚糖溶液之后對(duì)葡萄腐爛率也有較好的保鮮效果，有較好的商業(yè)應(yīng)用前景。

2.2 殼聚糖、SO2等處理對(duì)葡萄落粒率的影響

殼聚糖、SO2結(jié)合殼聚糖處理對(duì)巨峰葡萄落粒率的影響見圖2。

圖2 不同處理對(duì)巨峰葡萄落粒率的影響Fig.2 Effects of different treatment on the dropping rate of Kyoho grapes

葡萄的落粒率是影響其商業(yè)價(jià)值的一個(gè)非常重要的因素。從圖2A中可以看出，在0℃貯藏下，對(duì)照組與殼聚糖處理組葡萄在第一周就開始出現(xiàn)落粒，在前28天，對(duì)照組與1.5%殼聚糖組的落粒率較低，均在5%以下。在第28天之后，各組落粒率增加的幅度變大，到第84天后，1.5%殼聚糖處理組的落粒率最低，為14.8%，是3個(gè)殼聚糖處理組中唯一低于對(duì)照組的一組。從圖2B中可以看出，在0℃貯藏下，有SO2處理的葡萄落粒率均大于對(duì)照組，故SO2處理對(duì)于葡萄落粒率的傷害很大。而用SO2單獨(dú)處理下的葡萄落粒情況最為嚴(yán)重，而SO2+0.5%殼聚糖組、SO2+1.5%殼聚糖組的葡萄落粒情況較SO2單獨(dú)處理組有了較好的緩和。這說明殼聚糖處理后在葡萄表面形成了一層致密的膜，一定程度上隔絕了SO2氣體，從而降低了SO2對(duì)葡萄落粒造成的傷害。結(jié)合圖2A、B可以看出，SO2處理下葡萄落粒率最高，1.5%殼聚糖處理下葡萄的落粒率最低。而將1.5%殼聚糖和SO2共同處理后，葡萄的落粒率較單獨(dú)SO2處理有較明顯的降低。這說明1.5%殼聚糖溶液能夠有效減少SO2對(duì)葡萄落粒率所造成的傷害。

2.3 殼聚糖、SO2等處理對(duì)葡萄失重率的影響

殼聚糖、SO2結(jié)合殼聚糖處理對(duì)巨峰葡萄失重率的影響見圖3。

圖3 不同處理對(duì)巨峰葡萄失重率的影響Fig.3 Effects of different treatment on the weight losing rate of Kyoho grapes

葡萄的失重率隨貯藏時(shí)間的增加而升高是由于在貯藏過程中果實(shí)的呼吸作用等造成的水分損失和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失。從圖3A中可以看出，在0℃貯藏下，對(duì)照組與殼聚糖處理組葡萄從第二周開始出現(xiàn)失重，而后失重率不斷地上升。其中，1.5%殼聚糖處理組葡萄的失重情況最為良好，到第84天時(shí)為7.1%，而用0.5%殼聚糖處理的葡萄失重情況最為嚴(yán)重，到第84天時(shí)達(dá)到了11.3%。從圖3B中可以看出，在0℃貯藏下，有SO2處理的葡萄失重率均大于對(duì)照組，故SO2處理對(duì)于葡萄失重率的傷害很大。而用SO2單獨(dú)處理下的葡萄失重情況最為嚴(yán)重，到第84天時(shí)達(dá)到了23.1%。添加了較高濃度的殼聚糖溶液后，葡萄的失重率得到了明顯的抑制，與對(duì)照組趨于一致，在7%左右。由于SO2會(huì)破壞葡萄的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，造成葡萄的失水。而高濃度的殼聚糖處理成膜會(huì)一定程度上隔絕SO2從而減少葡萄的失重率。結(jié)合圖3A、3B表明，在0℃貯藏溫度下，隨著貯藏時(shí)間的增加，葡萄的失重率呈明顯的上升趨勢(shì)。其中，SO2對(duì)葡萄失重率的影響最大，1.5%殼聚糖對(duì)葡萄失重率的影響最小，兩者共同處理下失重率居中。這說明SO2對(duì)葡萄失重率的傷害最大，而1.5%殼聚糖溶液能夠減少SO2對(duì)葡萄失重率帶來的傷害。

2.4 殼聚糖、SO2等處理對(duì)葡萄硬度的影響

殼聚糖、SO2結(jié)合殼聚糖處理對(duì)巨峰葡萄硬度的影響見圖4。

圖4 不同處理對(duì)巨峰葡萄硬度的影響Fig.4 Effects of different treatment on the hardness of Kyoho grapes

硬度能較好地反應(yīng)葡萄果實(shí)細(xì)胞壁是否維持在較好的水平上，即抗壓能力的強(qiáng)弱。硬度也是判斷葡萄果實(shí)是否軟化的關(guān)鍵指標(biāo)。此外，硬度能較直接地影響消費(fèi)者對(duì)于葡萄的第一感官印象，因此硬度是葡萄采后生理十分重要的一個(gè)指標(biāo)。從圖4A、4B中可以看出，隨著貯藏時(shí)間的增加，葡萄果實(shí)的硬度整體呈下降趨勢(shì)。其中，SO2處理的葡萄硬度下降地較慢，添加了殼聚糖溶液處理的葡萄硬度下降速度與其一致，未做任何處理的對(duì)照組葡萄硬度下降速率最快。故SO2處理能較好的控制葡萄硬度，SO2與殼聚糖共同處理對(duì)葡萄硬度也有較好的控制。

2.5 殼聚糖、SO2等處理對(duì)葡萄呼吸強(qiáng)度的影響

殼聚糖、SO2結(jié)合殼聚糖處理對(duì)巨峰葡萄呼吸強(qiáng)度的影響見圖5。

圖5 不同處理對(duì)巨峰葡萄呼吸強(qiáng)度的影響Fig.5 Effects of different treatment on the breathing intensity of Kyoho grapes

葡萄果實(shí)的呼吸強(qiáng)度變化對(duì)其貯藏狀況有較為明顯的影響。呼吸為葡萄采后生命活動(dòng)提供能量和必要的中間物質(zhì)[9]。葡萄屬于典型的非躍變型果實(shí)，但是在本試驗(yàn)中葡萄在采后出現(xiàn)了較大的波動(dòng)，這是由于本試驗(yàn)選用的葡萄成熟度較高，已經(jīng)達(dá)到了紅熟期。在受到殼聚糖和SO2等處理后，產(chǎn)生了許多復(fù)雜的生理反應(yīng)，但是整體來說，SO2處理會(huì)降低葡萄的呼吸強(qiáng)度。從圖5A、5B中可以看出，各個(gè)組的葡萄呼吸強(qiáng)度隨著貯藏時(shí)間的變化趨勢(shì)大致相同，在第42天之后呈現(xiàn)了小幅度的上升，最后都降低趨于一致。

2.6 殼聚糖、SO2等處理對(duì)葡萄果實(shí)可溶性固形物含量的影響

殼聚糖、SO2結(jié)合殼聚糖處理對(duì)巨峰葡萄呼吸強(qiáng)度的影響見圖6。

圖6 不同處理對(duì)巨峰葡萄可溶性固形物含量的影響Fig.6 Effects of different treatment on the soluble solids content of Kyoho grapes

可溶性固形物是由果蔬生長(zhǎng)期間積累的糖、酸、氨基酸等多種物質(zhì)組成的，是評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。從圖6A、6B可以看出，隨著貯藏時(shí)間的增加，各個(gè)組的葡萄可溶性固形物含量均沒有較明顯的變化與差異。故SO2處理對(duì)葡萄的可溶性固形物含量不會(huì)造成影響，同樣地添加殼聚糖也不會(huì)影響葡萄的可溶性固形物含量。

3 結(jié)論與討論

SO2熏蒸法是葡萄采后貯藏中最常見的保鮮手段，它不但可有效控制采后霉菌的蔓延，還能有效地降低葡萄的呼吸作用，保持果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味最大限度地不改變[10]。但是過量的SO2會(huì)對(duì)葡萄果實(shí)造成傷害。有研究指出，SO2對(duì)葡萄的傷害是從細(xì)胞壁的變性開始，而后導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)的變性，從而質(zhì)壁開始分離，細(xì)胞的內(nèi)含物向外滲透，最后細(xì)胞破裂、死亡[11]。

葡萄果實(shí)的采后品質(zhì)主要包括腐爛率、落粒率、失重率、硬度以及呼吸強(qiáng)度等。葡萄的失重率與其呼吸強(qiáng)度密切相關(guān)，呼吸為葡萄采后生命活動(dòng)提供能量和必要的中間物質(zhì)[12]。用SO2處理葡萄后期會(huì)出現(xiàn)呼吸強(qiáng)度的上升，而用殼聚糖處理巨峰葡萄可以減少葡萄的失重率，進(jìn)而保持葡萄水分及其口感[13]。

在本文的試驗(yàn)中，有SO2處理的葡萄腐爛明顯晚于對(duì)照組，從第56天開始出現(xiàn)腐爛的情況。從第56天～70天，用SO2單獨(dú)處理下的葡萄腐爛率最低，到了第84天后，用1.5%殼聚糖+SO2處理共同處理的葡萄腐爛率接近一致，約為9.7%。SO2對(duì)葡萄腐爛率的保鮮效果最好，而添加了1.5%殼聚糖溶液之后對(duì)葡萄腐爛率也有較好的保鮮效果。這表明SO2對(duì)葡萄的腐爛率控制效果較好，用殼聚糖與SO2一起處理下葡萄的腐爛率同樣得到了較好的控制。

在對(duì)落粒的研究中，用SO2處理的葡萄的落粒率明顯上升，第84天時(shí)達(dá)到了30.3%，而用殼聚糖與SO2一起處理則會(huì)減少葡萄的落粒率。這說明殼聚糖處理后在葡萄表面形成了一層致密的膜，一定程度上隔絕了SO2氣體，從而降低了SO2對(duì)葡萄落粒造成的傷害。另外，1.5%殼聚糖處理可以較好地減少葡萄失重，貯藏至第84天失重率僅為7.1%，用SO2單獨(dú)處理下的葡萄失重情況最為嚴(yán)重，到第84天時(shí)達(dá)到了23.1%。用高濃度的殼聚糖與SO2共同處理后，葡萄失重率較單獨(dú)SO2處理有了較好地效果，但是達(dá)不到1.5%殼聚糖處理的效果。

此外，葡萄果實(shí)在貯藏過程中由于多種細(xì)胞壁降解酶引起細(xì)胞壁降解，這會(huì)導(dǎo)致果實(shí)質(zhì)地的軟化，因此果實(shí)的硬度是反應(yīng)品質(zhì)好壞的一個(gè)重要指標(biāo)[14]。用殼聚糖與SO2一起處理能夠有效延緩葡萄硬度的下降。另外，殼聚糖、SO2對(duì)葡萄的可溶性固形物含量都沒有明顯的影響，始終穩(wěn)定在18%～20%之間。

綜上所述，殼聚糖對(duì)于“巨峰”葡萄的采后貯藏品質(zhì)有著較好的控制，是一種在葡萄保鮮方面有著良好市場(chǎng)前景的保鮮劑。