殼聚糖及UV-C處理對冬棗貯藏品質(zhì)的影響

王金麗，林 強，李建杰，馮春艷，楊春燕，榮瑞芬,*

(1.青島農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山東 青島 266109；2.北京聯(lián)合大學生物化工學院，北京 100023；3.北京聯(lián)合大學應用文理學院，北京 100191)

殼聚糖及UV-C處理對冬棗貯藏品質(zhì)的影響

王金麗1，林 強2，李建杰3，馮春艷3，楊春燕3，榮瑞芬3,*

(1.青島農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山東 青島 266109；2.北京聯(lián)合大學生物化工學院，北京 100023；3.北京聯(lián)合大學應用文理學院，北京 100191)

采用采前殼聚糖噴施、采后短波紫外線照射處理冬棗并低溫貯藏，以提高冬棗抗病性，延長保鮮期。對冬棗果實著色、發(fā)病情況和品質(zhì)特性進行分析研究。結(jié)果表明：0.5～1kJ/m2UV-C照射、殼聚糖處理明顯促進了果實的著色，降低了發(fā)病率和發(fā)病指數(shù)，推遲發(fā)病3～6d；0.5～1kJ/m2UV-C處理可保持棗果較高的糖、酸和VC含量，品質(zhì)提高，殼聚糖處理對棗果貯藏品質(zhì)的影響不明顯。

殼聚糖；短波紫外線；冬棗；貯藏品質(zhì)

冬棗為我國特產(chǎn)，果肉細膩，酸甜適口，具有較高的營養(yǎng)與保健價值[1]，是大眾非常喜愛的優(yōu)質(zhì)鮮食水果，但采后貯藏期短，極易失水、皺縮、酒軟和霉爛而失去食用價值[2]。因此，研究冬棗采后保鮮技術(shù)，延長其貨架期和供應期具有十分重要的意義。國內(nèi)外眾多學者對冬棗貯藏技術(shù)進行了廣泛的研究，但目前仍沒有大的突破。

殼聚糖(chitosan，Chit)是甲殼素脫乙?；慕到猱a(chǎn)物，由D-葡胺糖通過β-1,4-糖苷鍵聯(lián)結(jié)起來的多糖類生物大分子，是一種無毒無害可食用的天然物質(zhì)，國內(nèi)外學者研究了殼聚糖處理對蘋果[3]、梨[4]、中華稱猴桃[5]、草莓[6]、芒果[7]、黃瓜[8]、番茄[9]、無花果[10]、葡萄[11]、龍眼[12]、柑橘[13]等的保鮮效果，表明殼聚糖在一定程度上能夠延緩果實衰老，減少腐爛，保持果蔬品質(zhì)，延長果蔬貯藏期[14]。實踐中的殼聚糖因脫乙酰度和相對分子質(zhì)量不同表現(xiàn)多種，已有的報道多為殼聚糖采后處理果蔬，而采前處理冬棗貯藏效果的研究報道極少。

低劑量短波紫外線(ultraviolet-c，UV-C) 處理是一種物理保鮮方法，無化學污染，符合當前消費者追求營養(yǎng)、安全、天然食品的要求。國內(nèi)外學者在這一領(lǐng)域?qū)Χ喾N果蔬進行了貯藏保鮮研究[15-18]，表明UV-C處理在一定程度上能減輕腐爛，延長保鮮期，但不同果蔬所用UV-C照射劑量不同。目前，還沒有關(guān)于UV-C處理冬棗貯藏保鮮效果的研究報道。

本實驗采用采前殼聚糖噴施冬棗樹、采后不同劑量短波紫外線照射冬棗，探索不同處理對冬棗貯藏效果和品質(zhì)的影響，篩選適宜的處理方法，為改善冬棗儲運

保鮮技術(shù)提供理依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冬棗：采自北京海淀區(qū)唐家?guī)X8年生冬棗園，選擇大小均一、無病變的生理成熟冬棗果實。其他試劑和藥品均為國產(chǎn)分析純。

殼聚糖：脫乙酰度為90%，相對分子質(zhì)量4000，由北京聯(lián)合大學化工學院提供。

1.2 儀器與設備

ZQJ-254型紫外強度檢測儀 上海顧村電光儀器廠；UV-9200型紫外-可見分光光度計 北京瑞利分析儀器公司；TDL-40B型離心機 上海安亭科學儀器廠；澳柯瑪頂開式冰柜；WMZK-01型溫度指示控制儀 上海醫(yī)用儀表廠；1801型分析天平 德國賽多利斯公司；紫外燈(20W)、721可見分光光度計。

1.3 方法

1.3.1 貯藏保鮮試驗設計

2008～2009年連續(xù)兩年進行了冬棗采前殼聚糖噴施、采后紫外線處理貯藏保鮮效果研究。采收生理成熟棗果運回實驗室，挑選無病蟲害和機械傷果進行分組，每組棗果色澤、大小一致，分對照組、殼聚糖處理組、UV-C處理組，每處理組200個冬棗，每處理3次重復。冬棗貯藏中，對著色、發(fā)病和品質(zhì)進行分析研究。

1.3.2 采前殼聚糖處理

選擇樹冠大小一致的棗樹，隨機分組為殼聚糖處理組和對照組，每組3株，從每年6月上旬開花坐果后開始噴施1mg/mL的殼聚糖溶液，對照噴清水，每隔30d左右噴施一次。

1.3.3 采后UV-C處理方法與貯藏條件

UV-C處理：用紫外線強度計測定照射柜中的紫外照射強度，根據(jù)照射劑量確定照射時間，對照組不照射。將所有處理果實放入消毒的塑料框，外套PE食品塑料保鮮袋，袋口折疊，存于0℃條件下，定期觀察統(tǒng)計冬棗發(fā)病和著色情況。

表1 UV-C處理冬棗劑量表Table1 Dosages of UV-C treatment on winter jujube

2008年：為確定冬棗適宜的UV-C照射劑量進行了2批預實驗，第一批設計UV1、UV2、CK 3個處理，第二批試驗設計UV3、UV4、CK處理，各處理劑量見表1。結(jié)果表明UV2和UV3處理發(fā)病率低于CK，好于UV1和 UV4。

2009年，根據(jù)2008年試驗結(jié)果對UV2和UV3紫外處理和殼聚糖處理進行重復實驗。貯藏結(jié)束時，取樣做品質(zhì)指標測定。

1.3.4 冬棗發(fā)病情況和著色情況統(tǒng)計

1.3.4.1 發(fā)病情況

發(fā)病率/%=發(fā)病果個數(shù)/調(diào)查果個數(shù)×100

發(fā)病指數(shù)/%= [∑(發(fā)病級別×該級別果數(shù))/(最高級別×各級別果數(shù))]×100

發(fā)病級別：根據(jù)發(fā)病腐爛的面積確定：一級：發(fā)病面積小于果面的1/4；二級：發(fā)病面積介于果面的1/4到1/2之間；三級：發(fā)病面積介于果面的1/2到3/4之間；四級：發(fā)病面積大于果面的3/4。

1.3.4.2 著色情況

著色率/%=著色果個數(shù)/調(diào)查果個數(shù)×100

著色指數(shù)/%=[∑(轉(zhuǎn)紅級別×該級別果數(shù))/(最高級別×各級別果數(shù))]×100

著色級別：根據(jù)冬棗果面上著紅色面積的大小確定。一級：著色面積小于果面的1/4；二級：著色面積介于果面的1/4到1/2之間；三級：著色面積介于果面的1/2到3/4之間；四級：著色面積大于果面的3/4。

1.3.5 冬棗品質(zhì)指標測定方法

總糖：蒽酮比色法[19]；總酸：酸堿滴定法[19]；VC：2,6-二氯酚靛酚滴定法[20]。

1.3.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SPSS 17.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對冬棗著色轉(zhuǎn)紅的影響

圖1 殼聚糖及紫外處理對冬棗轉(zhuǎn)紅率的影響Fig.1 Effects of chitosan and UV-C treatments on color development of winter jujube

由圖1、2可知，殼聚糖、UV2和UV3處理的轉(zhuǎn)紅率和轉(zhuǎn)紅指數(shù)都高于對照組。隨貯藏時間的延長，轉(zhuǎn)紅率和轉(zhuǎn)紅指數(shù)逐漸升高，貯藏18d時，各處理組之間開始有明顯的差異，對照處理的轉(zhuǎn)紅率和轉(zhuǎn)紅指數(shù)最

低，分別為6.67%、1.67%，UV3處理的最高，分別為49.33%、14.92%，顯著高于對照組(P＜0.05)。貯藏到36d時，UV3處理的轉(zhuǎn)紅率為99.26%，UV2的轉(zhuǎn)紅率為96.67%，都顯著高于對照組，UV3、UV2之間差異不顯著。貯藏到60d后，各處理的轉(zhuǎn)紅率均達100%，轉(zhuǎn)紅指數(shù)仍是UV處理的明顯高于對照，表明UV2、UV3處理對冬棗果實前期著色具有明顯的促進作用。但紫外照射劑量不同，著色效果不同，0.5kJ/m2劑量好于1.0kJ/m2處理。

圖2 殼聚糖及紫外處理對冬棗轉(zhuǎn)紅指數(shù)的影響Fig.2 Effects of chitosan and UV-C treatments on color development index of winter jujube

殼聚糖處理對冬棗著色的影響介于對照和UV處理之間，貯藏到15～39d時，殼聚糖處理的轉(zhuǎn)紅率明顯高于對照組(P＜0.05)，之后與對照相近，著色指數(shù)高于對照，但低于紫外處理的，表明對前期的轉(zhuǎn)紅也有明顯的促進作用，促進作用較紫外線處理的弱。

2.2 不同處理對冬棗貯藏腐爛的影響

圖3 殼聚糖及紫外處理對冬棗發(fā)病率的影響Fig.3 Effects of chitosan and UV-C treatments on incidence of winter jujube

圖3 、4表明，貯藏3d后各處理陸續(xù)出現(xiàn)發(fā)病，發(fā)病率和發(fā)病指數(shù)較低且變化趨勢相近，直到貯藏33d后，對照發(fā)病率大幅增加，39d時，各處理的差異明顯增大，殼聚糖、UV2和UV3的發(fā)病率分別為55.11%、75.93%、62.96%，較CK的87.83%明顯降低(P＜0.05)，發(fā)病指數(shù)分別為13.78%、19.98%、15.74%，都顯著低于對照組的21.83%(P＜0.05)，表明殼聚糖和UV處理能減輕果實發(fā)病，大幅發(fā)病期推遲3～6d。貯藏到51d后，UV3的腐爛率保持在89.02%，低于對照組，各處理間無明顯差異。

圖4 殼聚糖及紫外處理對冬棗發(fā)病指數(shù)的影響Fig.4 Effects of chitosan and UV-C treatments on incidence index of winter jujube

在定期統(tǒng)計觀察的實驗條件下，貯藏33～39d是冬棗發(fā)病的一個轉(zhuǎn)折期，發(fā)病率大幅提高，由此表明，貯藏期33d是冬棗發(fā)病的敏感期，殼聚糖和UV3有效地抑制了此階段冬棗的發(fā)病，且殼聚糖效果明顯。不同劑量UV處理的效果不同，UV3效果較好。

冬棗發(fā)病敏感期可作為冬棗貯藏管理中一個的指標，在敏感期前上市銷售或加強管理，延長保質(zhì)期。本研究中因需定期統(tǒng)計觀察發(fā)病轉(zhuǎn)紅情況，頻繁與棗果實接觸，使得貯藏條件的穩(wěn)定性差，增加了果實染病的機會，所以導致發(fā)病敏感期短。

2.3 不同處理對冬棗貯藏品質(zhì)的影響

2.3.1 殼聚糖與紫外線處理對冬棗總糖含量的影響

圖5 殼聚糖及紫外線處理對冬棗總糖含量的影響Fig.5 Effects of chitosan and UV-C treatments on the content of total sugar in winter jujube

由圖5可知，冬棗在低溫貯藏65d時，CK、Chit、UV2、UV3處理總糖含量分別為19.2%、14.6%、20.37%、19.2%，紫外處理的與對照接近或稍高，殼聚糖處理的總糖含量著低于對照組(P＜0.05)，殼聚糖雖然為多糖成分，但并沒有增加冬棗果實含糖量。

2.3.2 殼聚糖與紫外線處理對冬棗總酸含量的影響

低溫貯藏冬棗中U V3處理的總酸含量最高為3.71%，明顯高于對照組3.0%(P＜0.05)，而UV2和殼

聚糖處理的低于對照，但三者無明顯差異。不同劑量UV照射冬棗，總酸含量不同，可能與照射劑量有關(guān)。

圖6 殼聚糖與紫外線處理對冬棗總酸含量的影響Fig.6 Effects of chitosan and UV-C treatments on the content of total acids in winter jujube

2.3.3 殼聚糖與紫外線處理對冬棗VC含量的影響

圖7 殼聚糖與紫外線處理對冬棗VC含量的影響Fig.7 Effects of chitosan and UV-C treatments on the content of vitamin C in winter jujube

由圖7可知，低溫貯藏冬棗中，UV2處理組的VC含量最高為2.13mg/g，顯著高于對照組1.791mg/g，UV3和殼聚糖處理與對照相近，表明UV2處理能顯著保持冬棗中VC的含量。

果實成熟過程中，一般表現(xiàn)為糖分增加，酸度降低，當完全成熟時，風味、口感達到最佳狀態(tài)，V C含量也達到最高水平。由圖5～7可知，3種處理棗果實貯藏到65d時，通過糖、酸、VC含量3個指標與對照相比，UV2處理糖分增加、酸度降低、VC含量高，表明成熟度較對照高；而UV3處理的糖分和VC含量與對照相近，酸度高于對照，表現(xiàn)為成熟度較對照低；殼聚糖處理除VC與對照相近外，總糖、總酸都較對照低，但無顯著性差異，表明成熟度與對照相同或相近。

3 結(jié) 論

3.1 0.5～1kJ/m2采后紫外照射與采前殼聚糖處理都顯著促進了果實的著色，其中0.5kJ/m2劑量的紫外照射處理效果最明顯，轉(zhuǎn)紅率比對照組提前20d達到100%。

3.2 殼聚糖、0.5kJ/m2紫外處理能減輕冬棗的發(fā)病，且殼聚糖處理效果最明顯，推遲大幅發(fā)病3～6d。

3.3 殼聚糖和UV處理對冬棗貯藏品質(zhì)的影響表現(xiàn)不同。貯藏65d時，殼聚糖處理果總糖含量較對照組低24%，總酸和VC與對照相近，品質(zhì)無較大變化；紫外處理果總糖、VC和總酸含量較對照高或接近，品質(zhì)有所提高。

4 討 論

冬棗在生理成熟時采收，采后貯藏中生理代謝向完全成熟階段發(fā)展，一般表現(xiàn)為成熟度越高，抗病能力越低，發(fā)病越嚴重，品質(zhì)將經(jīng)歷最佳、逐漸降低的過程。因此，分析不同處理棗果轉(zhuǎn)色成熟、發(fā)病與品質(zhì)指標變化情況，有助于進一步了解不同處理對采后果實成熟進程、棗果實品質(zhì)和腐爛控制的影響，為貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

4.1 UV-C處理對冬棗采后成熟的影響

不同劑量的UV-C處理對冬棗采后成熟的影響效果不同。UV2處理棗果實的著色較對照早，總糖和VC含量較高，而酸含量較低，品質(zhì)提高，表明UV2處理促進了棗果實的成熟代謝，但UV2處理發(fā)病率較對照低，可能是因為UV2處理提高了果實的抗病性，這還有待進一步的研究證實。UV3處理果實的著色也顯著好于對照，糖和VC含量與對照相近，酸度高于對照，腐爛率顯著低于對照，表明UV3處理沒有促進棗果實的成熟，其著色轉(zhuǎn)紅的表現(xiàn)并非是成熟轉(zhuǎn)紅，是否UV照射促進了次生代謝中色素的合成，還有待進一步的研究探明。

4.2 殼聚糖處理對冬棗采后成熟的影響

殼聚糖處理冬棗著色較對照稍早，但糖、酸和VC含量與對照相近，由發(fā)病率較對照組低可初步判斷殼聚糖處理沒有促進果實成熟，因而所表現(xiàn)的著色并非成熟代謝導致，其機理還有待以后的研究證實。

殼聚糖和紫外處理能促進色澤提早形成，有利于冬棗提前上市銷售，是一項有益的采后處理技術(shù)。

[1]常世敏. 冬棗采后變紅及其調(diào)控方法的研究[D]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)大學, 2005.

[2]滕葳, 柳琪. 冬棗的保鮮方法進展和發(fā)展趨勢[J]. 食品研究與開發(fā), 2006(5): 142-145.

[3]鄒良棟. 殼聚糖涂膜對蘋果的保鮮效應[J]. 熊岳農(nóng)專學報,1997, 13 (2):1-5.

[4]紀淑娟, 曲一彬. 殼聚糖復合涂膜保鮮劑對南果梨的保鮮作用[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)學學報, 2007(2): 153-156.

[5]陳天, 張皓冰, 葉秀蓮. 殼聚糖常溫保鮮獼猴桃的研究[J]. 食品科學, 1991, 12(10): 57-60.

[6]陳安和, 孫敏, 李坤培. 幾丁質(zhì)對貯藏期草莓中SOD活力和VC含量的影響[J]. 食品科技, 1994(7): 65-68.

[7]覃志英, 盛加榮, 等. 殼聚糖常溫保鮮芒果的實驗[J]. 廣西化工, 1999,

28(1):23-26.

[8]El-GHAOUTH A E, ARUL J, BOULET R P M. Use of chitosan coating to reduce water loss and maintain quality of cucumber and bell pepper fruits[J]. Food Proce Pres, 1991, 15(5): 359-368.

[9]袁毅樺, 賴興華, 霍銀英. 殼聚糖常溫保鮮番茄的研究[J]. 食品科學, 1994, 15(7): 62-64.

[10]李月, 朱啟忠, 張立霞, 等. 殼聚糖涂膜對無花果的保鮮效應研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學, 2008, 36(35):15691-15692.

[11]MENG Xianghong, LI Boqiang, LIU Jia, et al. Physiological responses and quality attributes of table grape fruit to Chitosan preharvest spray and postharvest coating during storage[J].Food Chemistry, 2008, 106: 501-508.

[12]JIANG Yueming, LI Yuebiao. Effect of chitosan coating on postharvest life and quality of longan fruit[J]. Food Chemistry, 2001, 73:139-143.

[13]CHIEN P J, SHEU F, LIN H R. Coating citrus (Murcotttangor) fruit with low molecular weight chitosan increases postharvest quality and shelf life[J]. Food Chemistry, 2007, 100: 1160-1164.

[14]吳友根, 陳金印. 殼聚糖在果蔬保鮮上的研究現(xiàn)狀及前景[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2002(12): 52-56.

[15]WANG C Y, CHENC T, WANG S Y. Changes of avonoid content and antioxidant capacity in blueberries after illumination with UV-C[J]. Food Chemistry, 2009, 117: 426-431.

[16]JAGADEESH S L, CHARLE S M T, GARIEPY Y. Influence of postharvest UV-C hormesis on the bioactive components of tomato during post-treatment handling[J]. Food Bioprocess Technol, 2009. DOI: 10.10071511947-009-0259-y.

[17]榮瑞芬, 郭堃, 劉京萍, 等. 采后 UV-C處理對桃果抗病性和品質(zhì)的影響[J]. 食品科技, 2008, 33(1): 230-234.

[18]榮瑞芬, 于濤. 短波紫外線輻照對草莓貯藏保鮮效果的影響[J]. 食品科學, 2003, 24(1): 146-149.

[19]曹建康, 姜微波, 趙玉梅. 果蔬采后生理生化實驗指導[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2007: 28-59.

[20]GB/T 6195—86水果、蔬菜維生素C含量測定法: 2,6-二氯靛酚滴定法[S].

Effects of Chitosan and Ultraviolet-C Treatments on Storage Quality of Winter Jujube

WANG Jin-li1，LIN Qiang2，LI Jian-jie3，F(xiàn)ENG Chun-yan3，YANG Chun-yan3，RONG Rui-fen3,*
(1. College of Food Science and Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China；2. College of Biochemical Engineering, Beijing Union University, Beijing 100023, China；3. College of Arts and Science, Beijing Union University, Beijing 100191, China)

In order to improve disease resistance and extend storage time, color development, incidence and quality property of winter jujube with pre-harvested chitosan treatment and post-harvested ultraviolet-C (UV-C) treatment were analyzed during storage. Results indicated that chitosan treatment and 0.5－1 kJ/m2UV-C irradiation could promote the color development, reduce the infection rate and disease index, and postpone disease incidence for 3－6 days. In addition, 0.5－1 kJ/m2UV-C treatment could retain the contents of total acids, total sugar and vitamin C, and improve the product quality. However, chitosan treatment had not significant effect on the quality of winter jujube.

chitosan；ultraviolet-C (UV-C)；winter jujube；storage quality

TS255.3

A

1002-6630(2010)22-0462-05

2010-07-14

國家自然科學基金項目(30700645)

王金麗 (1983—)，女，碩士研究生，研究方向為食品科學。E-mail：wangxiaoyanyanzi12@163.com

*通信作者：榮瑞芬(1964—)，女，教授，博士，研究方向為食品科學。E-mail：ruifen@buu.edu.cn