姚入玉，呂民松，賀 璇，林敏娟,2，馮一峰,2,*

（1.塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300；2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團塔里木盆地生物資源保護利用兵團重點實驗室，新疆 阿拉爾 843300）

宣城圓棗為鼠李科（Rhamnaceae）棗屬（Zizyphus），是我國主要的鮮食棗品種之一，具有皮薄肉厚、味甜多汁的優(yōu)良品質(zhì)特性，但宣城圓棗采后果皮易失水皺縮，果肉變軟、腐爛，常溫下保鮮期較短，極大地影響了果實品質(zhì)和商品性，嚴(yán)重制約了其在鮮果市場的發(fā)展。因此，延長其貯藏保鮮期和貨架期，對宣城圓棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義[1]。

涂膜保鮮是將高分子液態(tài)膜均勻涂在果實表面，待其干燥后會附著在果面形成一層透亮的可食性膜，這種膜不僅可以減少果實與空氣的氣體交換、果實中水分的蒸發(fā)，降低果實的呼吸速度及營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，還能減少因病原菌侵染而造成的果實腐爛現(xiàn)象[2]。殼聚糖是一種天然高分子化合物，成膜性強，具有增稠性及抑菌作用，能降低果實的病害感染，被果品保鮮行業(yè)所青睞，常與其他保鮮劑混合使用[3]。有研究表明，殼聚糖能減少活性氧（ROS）的生成和積累，減緩膜脂過氧化反應(yīng)，從而減輕果肉細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的破壞，有效提高果實采后品質(zhì)、延長果實貨架期[4-6]。山梨酸是國際公認(rèn)的毒性低、效果好的酸型防腐劑，在抑制霉菌、酵母菌和好氧性細(xì)菌活性方面效果顯著，能有效延長果蔬的貯藏期[7-8]。單一的保鮮液涂膜效果不明顯，目前國內(nèi)外學(xué)者對復(fù)合保鮮液涂膜效果的研究較多[9-11]。易靜等[12]對草莓進行復(fù)合涂膜保鮮，研究表明，濃度為1.5%殼聚糖與1.0%茶多酚混合使用對草莓的保鮮效果最好；黃艷仙等[13]對荔枝保鮮的研究發(fā)現(xiàn)，用殼聚糖、山梨酸、抗壞血酸復(fù)合涂膜處理后荔枝褐變得到了顯著抑制，且果實失重率明顯降低，貯藏時荔枝的好果率明顯提高。果實經(jīng)殼聚糖涂膜處理后，在貯藏期間失重率、腐爛率均有不同程度的降低，但單一的殼聚糖涂膜溶解性差、透水率大，因此目前多用其他保鮮液與其聯(lián)合使用[14]。李保祥等[15]對砂糖橘貯藏保鮮的研究發(fā)現(xiàn)，純殼聚糖涂膜對果皮細(xì)胞的膜脂過氧化抑制效果不顯著，但利用殼聚糖-納米纖維素復(fù)合涂膜則可保持果皮中較高的過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）活力并抑制丙二醛含量的增加，從而使果實有較好的貯藏品質(zhì)。齊昭京等[16]研究復(fù)合涂膜對藍莓貯藏品質(zhì)的影響表明：殼聚糖和紋狀體前腦啡肽原（PPE）、γ-氨基丁酸（GABA）復(fù)合涂膜能彌補單一殼聚糖處理的不足，增強藍莓抗氧化性，延緩果實的衰老。可見殼聚糖與其他保鮮劑的復(fù)合涂膜處理可有效提高果實的保鮮效果。目前保鮮劑在紅棗保鮮上的研究鮮少報道，本研究采用殼聚糖復(fù)配山梨酸組成殼聚糖-山梨酸復(fù)合液，在酸性條件下對宣城圓棗進行涂膜處理，研究其在4℃貯藏期間的保鮮效果，以期為紅棗采后保鮮技術(shù)研究提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

宣城圓棗：于2020年10月19日采自塔里木大學(xué)園藝試驗站，選取大小均勻、成熟度一致的宣城圓棗脆熟期果實，于低溫保存運回實驗室，將果面擦凈，選擇果面光滑、無病蟲害的棗果，4℃下敞口預(yù)冷24 h。

殼聚糖，上海畢得醫(yī)藥科技有限公司；山梨酸，西隴科學(xué)股份有限公司；硫酸、鉬酸銨、酚酞、蒽酮，上海展云化工有限公司；草酸，天津永晟精細(xì)化工有限公司；乙二胺四乙酸二鈉，天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司；偏磷酸，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；冰乙酸，天津市致遠化學(xué)試劑有限公司。以上試劑均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀，美國FTC公司；EL3002型電子天平，梅特勒-托利多儀器有限公司；WAY-Z型自動阿貝折光儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司；HH-W420型三用恒溫水浴鍋，江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠；Bio Mate 160型紫外-可見分光光度計，上海菁華科技儀器有限公司；MV-4漩渦混均儀，海門市其林貝爾儀器制造有限公司；Thermo冷凍高速離心機，湖南湘立科學(xué)儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 處理方法

將預(yù)冷24 h的宣城圓棗隨機分成6組，浸入不同濃度的殼聚糖-山梨酸復(fù)合保鮮液（表1）5 s后取出，使其均勻附著在宣城圓棗果實表面，自然風(fēng)干后形成一層透明光亮、連續(xù)的可食性膜，用PE自封袋封裝，做好標(biāo)記，放在4℃冰箱中貯藏，以未涂膜處理為對照組（CK）。貯藏期間每10 d取樣1次測定理化指標(biāo)，所有試驗進行3次重復(fù)。

表1 不同濃度殼聚糖-山梨酸復(fù)合液配比Table 1 Chitosan-sorbic acid compound solution with different concentrations 單位：%

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 失重率和腐爛率

失重率測定參考隋思瑤等[17]的方法，腐爛率測定參考李鵬霞等[18]的方法。每個處理取60個果實進行觀察，共3組，每組20個果實。一旦出現(xiàn)菌斑、霉變、軟化流水等現(xiàn)象均視為腐爛果實。計算公式如下：

失重率（%）=（貯藏前果實質(zhì)量-測定時果實質(zhì)量）/貯藏前果實質(zhì)量×100

腐爛率（%）=腐爛果個數(shù)/調(diào)查總果數(shù)×100

1.2.2.2 果實硬度

使用質(zhì)構(gòu)儀測定[19]。

1.2.2.3 VC含量

采用分光光度法測定[20]。

1.2.2.4 可溶性固形物含量

使用折光儀測定，每個處理重復(fù)測定6次，結(jié)果取平均值。

1.2.2.5 可溶性總糖與可滴定酸含量

可溶性總糖采用蒽酮-硫酸比色法測定，可滴定酸采用氫氧化鈉滴定法測定[21]。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excle軟件統(tǒng)計試驗數(shù)據(jù)，DPS 9.5軟件進行多重比較、相關(guān)性分析及主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合涂膜對宣城圓棗失重率的影響

鮮棗采收后最明顯的變化是果肉質(zhì)地發(fā)生改變，失水萎蔫是果實衰老主要的特征，失重率能有效判斷果實是否新鮮，通常失重率超過5%的棗果實即被認(rèn)為不新鮮[22-23]。圖1反映了宣城圓棗在貯藏期間失重率的變化。由圖1可知，各處理組宣城圓棗果實失重率均隨著貯藏期的延長而逐漸上升。貯藏初期，對照組與各處理組間失重率差異較小，貯藏至40 d時，對照組的失重率開始明顯高于其他涂膜保鮮處理，為12.93%，其中，T2處理組失重率最低，為7.69%，說明濃度為0.25%殼聚糖+0.1%山梨酸復(fù)合保鮮液涂膜處理對延緩宣城圓棗失重率上升的效果最好。

圖1 貯藏期間宣城圓棗果實失重率的變化Fig.1 Weight loss rates changes of Xuancheng jujube fruits during storage

2.2 復(fù)合涂膜對宣城圓棗果實腐爛率的影響

宣城圓棗的果皮較薄，貯藏時易被病菌侵染導(dǎo)致果實腐爛，影響果實品質(zhì)。如圖2所示，各處理果實的腐爛率均隨貯藏時間的延長而逐漸升高。CK組的腐爛率在貯藏10 d時便明顯高于其他處理組。貯藏40 d時，CK組腐爛率達到36.67%，涂膜處理組中T3處理組的腐爛率最高，為13.33%。T2組的腐爛率一直處于較低水平，在貯藏末期（40 d時），T2處理組的腐爛率僅為6.67%。

圖2 貯藏期間宣城圓棗果實腐爛率的變化Fig.2 Decay rates changes of Xuancheng jujube fruits during storage

2.3 復(fù)合涂膜對宣城圓棗果實硬度的影響

紅棗果實軟化是由于細(xì)胞壁果膠質(zhì)和纖維素的水解造成的果實硬度下降，是果實衰老的標(biāo)志之一[24]。如圖3所示，各處理果實的硬度均隨貯藏時間的延長呈下降趨勢。各組處理均在貯藏40 d時果實硬度最低，其中CK組變化最大，由172.2 N降至61.8 N，較貯藏前下降了64.11%，T2處理組硬度共下降了84.6 N，在40 d時硬度值最大，為81.13 N，比CK組高31.28%。

圖3 貯藏期間宣城圓棗果實硬度的變化Fig.3 Hardness changes of Xuancheng jujube fruits during storage

2.4 復(fù)合涂膜對宣城圓棗VC含量的影響

VC是鮮食紅棗中重要的營養(yǎng)物質(zhì)，也是果實主要的保鮮指標(biāo)之一[25]，它可以通過清除細(xì)胞代謝產(chǎn)生的自由基來延緩果實的衰老。由圖4可以看出，各處理果實的VC含量隨貯藏時間的延長總體呈波動下降趨勢，貯藏40 d時，T5處理組果實VC含量最高，為50.58 mg/100 g，CK組果實VC含量最低，為27.79 mg/100 g，T5處理組VC含量是CK組的1.82倍。

圖4 貯藏期間宣城圓棗果實VC含量的變化Fig.4 VC contents changes of Xuancheng jujube fruits during storage

2.5 復(fù)合涂膜對宣城圓棗可溶性固形物含量的影響

果實中可溶性固形物含量與果實成熟度、呼吸速率息息相關(guān)，它可以衡量果實的成熟情況，能有效評價紅棗果實的品質(zhì)[26]。由圖5可知，各組果實可溶性固形物含量總體呈先上升后下降的趨勢。其中CK、T3、T4、T5處理組果實可溶性固形物含量在貯藏第10天時達到最大，隨后逐漸降低，T1處理組在第30天時可溶性固形物含量達到最大值28.33%，T2組在第20天達到最大值27.00%。但CK組在第40天時可溶性固形物含量又上升至29.50%，高于其他5個處理組。

圖5 貯藏期間宣城圓棗果實可溶性固形物含量的變化Fig.5 Soluble solids contents changes of Xuancheng jujube fruits during storage

2.6 復(fù)合涂膜對宣城圓棗可溶性總糖含量的影響

可溶性總糖含量會直接影響果實的口感與品質(zhì)，是鮮食紅棗的主要風(fēng)味指標(biāo)之一[27]。由圖6可知，各處理果實可溶性總糖含量大多呈先上升后下降再上升的變化趨勢。貯藏10 d時，5個處理組可溶性總糖含量均已出現(xiàn)最大值，隨后逐漸下降，在第40天輕微上升，其中T2處理組的可溶性總糖含量最低，為17.95%；但CK組的可溶性總糖含量在40 d時才達到最大值22.82%。

圖6 貯藏期間宣城圓棗果實可溶性總糖含量的變化Fig.6 Soluble total sugar contents changes of Xuancheng jujube fruits during storage

2.7 復(fù)合涂膜對宣城圓棗可滴定酸含量的影響

可滴定酸主要指宣城圓棗果實中的有機酸，其含量一般在果實發(fā)育后期達到最高，再隨著果實衰老逐漸降低，可滴定酸也是評判鮮食紅棗的主要風(fēng)味指標(biāo)之一。由圖7可以看出，在宣城圓棗保鮮劑處理貯藏期間，各組處理果實中的可滴定酸含量總體呈波動下降趨勢，貯藏40 d時，T5處理組可滴定酸含量最高，為0.48%，CK含量最低，為0.44%，且整個貯藏期內(nèi)T5處理組可滴定酸含量降低最少，僅有0.12%。

圖7 貯藏期間宣城圓棗果實可滴定酸含量的變化Fig.7 Titratable acid contents changes of Xuancheng jujube fruits during storage

2.8 果實各項品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析

對貯藏40 d時的宣城圓棗果實各項品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析，結(jié)果見表2。由表2可以看出，貯藏期間宣城圓棗果實的腐爛率和失重率呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)為0.83；可溶性總糖與可溶性固形物含量呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)0.80；果實硬度與失重率呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），相關(guān)系數(shù)為-0.90；硬度、VC含量、可滴定酸含量和腐爛率呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)分別為-0.86、-0.76、-0.87。

表2 不同復(fù)合涂膜處理宣城圓棗果實各項品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性Table 2 Correlation of qualities indices in Xuancheng jujube fruits treated with different composite coatings treatments

2.9 復(fù)合涂膜處理對宣城圓棗保鮮效果的綜合評價

主成分分析法是通過建立的數(shù)據(jù)模型，將多個變量通過線性變換選出少個重要變量的一種降維處理分析法，實現(xiàn)用少數(shù)的主成分代替原本大量又復(fù)雜多樣的變量信息[28]?？紤]數(shù)據(jù)的代表性及可靠性，選取貯藏40 d時宣城圓棗各組處理果實的腐爛率、失重率、硬度、VC、可溶性固形物含量、可溶性總糖含量為宣城圓棗保鮮效果的典型代表，對各項保鮮效果指標(biāo)進行主成分分析并建立綜合評價模型。由表3可以看出，前2個主成分特征值均大于1，且累計貢獻率（88.60%）＞85%，說明這2個主成分可以代表原始數(shù)據(jù)的大部分信息，可以反映出宣城圓棗果實保鮮效果評價指標(biāo)的主要信息，因此選取前2個主成分進行評價。

表3 主成分方差貢獻率Table 3 Principal component variance contribution rates

主成分1的方差貢獻率為69.70%，失重率、可溶性固形物含量、可溶性總糖含量與第1主成分呈正相關(guān)，主要反映紅棗果實品質(zhì)；主成分2的方差貢獻率為18.90%，可溶性固形物含量、可溶性總糖含量、腐爛率與第2主成分呈正相關(guān)，主要反映果實營養(yǎng)及風(fēng)味。

根據(jù)特征值及累計貢獻率篩選主要因子，因子得分情況見表4。Y（i，1）、Y（i，2）分別為主成分1和主成分2得分，利用因子累計貢獻率得到綜合得分（Y）評價方程為:Y=0.26×Y（i，1）+0.604 9×Y（i，2）。

表4 主成分分析因子得分Table 4 Principal component analysis factor scores

根據(jù)以上模型算出宣城圓棗果實在不同處理下貯藏品質(zhì)的綜合得分，結(jié)果見表5。由表5可以看出，各項處理的綜合排名為T2＞T4＞T1＞T3＞CK＞T5，說明0.25%殼聚糖+0.1%山梨酸保鮮液的處理效果最好，1.5%殼聚糖+0.1%山梨酸處理效果最差。

表5 不同濃度復(fù)合涂膜處理宣城圓棗保鮮效果的綜合評價Table 5 Comprehensive evaluation of preservation effects with different concentrations of composite film treatments on Xuancheng jujube fruits

3 討論與結(jié)論

貯藏初期可能會因為紅棗內(nèi)水分的散失及細(xì)胞壁中的原果膠轉(zhuǎn)化為可溶性糖而導(dǎo)致果實可溶性固形物含量增加，但到貯藏中后期，伴隨果實中的可溶性糖等有機物質(zhì)被轉(zhuǎn)化代謝消耗，可溶性固形物含量也會隨之降低[29]，而貯藏40 d時，CK組可溶性固形物含量從27.33%增大至29.50%，可能是水分的過多散失導(dǎo)致的。貯藏中期，各處理可溶性總糖的含量有所下降，可能因為呼吸作用的不斷消耗導(dǎo)致；說明水分的散失對果實中可溶性總糖含量的變化影響較大，其中T2處理組水分散失少、呼吸消耗慢。貯藏中后期果皮細(xì)胞膜易受到破壞，從而引發(fā)VC含量呈波動下降[30]。整個貯藏期內(nèi)，CK組VC含量下降最多，高達25.40%，T5組只下降了7.08%，說明高濃度復(fù)合涂膜處理能保護果皮細(xì)胞膜。試驗及貯藏過程中的不穩(wěn)定因素及紅棗果實個體間的差異都會引起可滴定酸含量差異大和波動式下降。

果實硬度與失重率呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），相關(guān)系數(shù)為-0.90，與腐爛率呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)為-0.86，說明對于宣城圓棗來說，失重率比腐爛率更能影響果實的硬度；VC、可滴定酸含量和腐爛率呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)分別為-0.76、-0.87，說明腐爛率越高，VC和可滴定酸含量越低。通過主成分分析及綜合評價，CK組排名第5，說明殼聚糖-山梨酸復(fù)合涂膜處理能很好地應(yīng)用于宣城圓棗的貯藏保鮮。在本次試驗中，0.25%殼聚糖+0.1%山梨酸保鮮液保鮮效果最佳，而1.5%殼聚糖+0.1%山梨酸處理效果最差，初步推斷可能是因為高濃度的復(fù)合涂膜液對果實產(chǎn)生了藥害[31]。

本試驗采用綠色安全的殼聚糖-山梨酸復(fù)合溶液對宣城圓棗果實進行涂膜保鮮。研究表明，在4℃條件下，殼聚糖-山梨酸復(fù)合涂膜處理能有效延緩宣城圓棗果實失重率、腐爛率的上升和硬度的下降，同時延緩VC含量的降低，從而抑制宣城圓棗果實的成熟衰老進程，提高貯藏品質(zhì)，延長貨架期。通過對各項果實品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)的綜合分析得出，復(fù)合涂膜溶液的最佳使用濃度為0.25%殼聚糖+0.1%山梨酸，分析結(jié)果為殼聚糖-山梨酸復(fù)合涂膜保鮮宣城圓棗提供了理論依據(jù)。