硝普鈉、葡甘聚糖及復合處理在寬皮柑橘保鮮中應用的研究進展

□ 韓曉磊 劉 陽 段傳勝 肖 珂 湖南省農產品加工研究所；農業(yè)部農產品質量安全風險評估實驗室（長沙） 王龍泉 湖南省農業(yè)信息與工程研究所 李高陽 湖南省農產品加工研究所；農業(yè)部農產品質量安全風險評估實驗室（長沙）

寬皮柑橘（Mandarin Orange），屬蕓香科柑橘屬植物，性喜溫暖濕潤氣候，耐寒性較柚、酸橙、甜橙稍強。蕓香科寬皮柑橘亞科是熱帶、亞熱帶常綠灌木或喬木（除枳以外）；我國寬皮柑橘品種資源豐富，優(yōu)良品種繁多，是寬皮柑橘的重要原產地之一，目前我國寬皮柑橘種植面積居世界第一，產量也居世界前列。寬皮柑橘是我國南方的主要水果之一，湖南是寬皮柑橘種植與產出大??；寬皮柑橘是指一類果皮寬松、剝皮容易的寬皮柑橘品種群，包括橘類、柑類。在世界柑橘業(yè)中，寬皮柑橘的地位僅次于甜橙，我國有著傳統(tǒng)的鮮食習慣，因此有很大的鮮銷市場，但寬皮桔的耐藏性在眾多的柑橘種類中是最差的，在寬皮柑橘生產、貯藏期間，由于各種因素使寬皮柑橘容易產生病害以及霉變，嚴重影響寬皮柑橘果肉的風味及營養(yǎng)價值，造成寬皮柑橘消費量下降，進而影響農民增收。相關文獻資料顯示，當前我國主要果品由于保鮮處理不當，導致每年的腐爛損耗率在20%～25%左右，腐爛損耗率較大[1]。因此開發(fā)出效果良好、簡單易行、對人體安全、能夠廣泛應用的大眾化貯藏保鮮技術，用科學環(huán)保的綠色保鮮劑在貯藏前對果實進行及時有效的防腐處理有著重要的現實意義和應用前景。

1 柑橘新鮮果品中主要保鮮技術的研究進展

1.1 柑橘新鮮果品中主要幾種保鮮技術

目前，應用于柑橘鮮果中的保鮮技術主要包括物理保鮮、化學保鮮和生物保鮮等[2]，物理保鮮技術包括：低溫貯藏、氣調貯藏、減壓貯藏等；化學保鮮技術主要是保鮮劑保鮮（涂料涂膜劑、乙烯處理劑、殺菌防腐保鮮劑）；新型的生物保鮮是一種近年來較為關注的保鮮技術，該技術克服了常規(guī)保鮮中消耗能量大、成本高的缺點，具有天然、安全、綠色環(huán)保、節(jié)能降成本等優(yōu)點；目前使用較多的生物保鮮技術多采用微生物的拮抗保鮮菌、天然提取物和仿生保鮮劑保鮮等技術[3]。雖然目前采用的多數物理保鮮技術對人體沒有傷害，并能達到一定的保鮮效果，但也存在諸多問題，如氣調保鮮方法因投資大、成本高而比較難以普及和推廣，而且大多數物理保鮮方法在實際生產過程中單獨使用不能滿足水果保鮮的要求，需要多種方法組合使用，因而更加增加了生產成本。新興的化學保鮮劑具有使用方便、低價、環(huán)保等特點，在防腐殺菌、減少水分蒸發(fā)、延緩果蔬衰老等方面有較好的效果，在國內外果蔬貯藏保鮮中被廣泛使用[4]。不過大多數保鮮方法都是單一使用進行保鮮，缺乏不同保鮮方法的復合利用，多種保鮮方法的復合使用可以最大程度上取各自的優(yōu)點有針對性地進行保鮮，大幅提高果蔬的保鮮效果。

1.2 柑橘新鮮果品保鮮存在的問題及對策

長期以來，果農受到傳統(tǒng)習慣以及成本的制約，寬皮柑橘采后貯藏保鮮多采用殺菌劑結合2，4- D 浸果處理；由于2、4- D 中含的雜質有致畸致癌風險，在A級綠色食品生產中禁止使用[5]，加之 2，4- D 用量掌握不當會導致藥物殘留果實表面，存在一定的農藥殘留風險，對食用安全性產生影響；還有一部分使用套袋保鮮技術，但是需要要大量的勞動力，丟棄后塑料袋對生態(tài)環(huán)境產生不良影響。隨著生活水平的不斷提高，消費者更加重視鮮食水果營養(yǎng)品質，所以對果品品質提出了越來越嚴格的要求，也對保鮮技術的要求也就越來越高，寬皮柑橘果實在上市前須經過清洗和打蠟處理，清洗商品化處理工藝中被稱為“洗果”，打蠟有時也叫做“涂被或被膜”。國外從20世紀30年代就已研究和推廣應用，在寬皮柑橘上的應用取得了良好的效果，洗果、打蠟可以減少病原微生物的感染，減少腐爛果，而且可以抑制寬皮柑橘果實的呼吸作用，減少養(yǎng)分的消耗損失，延長寬皮柑橘的貯藏期。近年來一氧化氮保鮮以及涂膜保鮮等新技術廣泛應用于各類果蔬的保鮮，一氧化氮的無毒性，成本低廉等優(yōu)點，受到極大的關注。涂膜保鮮因其可美化產品、簡便易行，并能不同程度地起到保水和微氣調等作用，已在不少國家投入商業(yè)性應用，并正向保水 、透氣、防腐等多功能新型保鮮涂膜劑發(fā)展。寬皮柑橘采后呼吸代謝作用與果實的品質變化、貯藏時間及生理病害等息息相關。探討果實呼吸代謝與果實貯藏中品質變化與其衰老的關系、果品生理生化特征性指標消長規(guī)律，都是關于寬皮柑橘采后生理重要的研究課題。寬皮柑橘貯藏，貯藏溫度對呼吸代謝影響最為明顯，主要是通過控制溫度、濕度和氣體成分，以及采取其他一切可能的技術措施，以期將果實的呼吸作用降低在最低且無害的水平，延長果實的保鮮保質時間。

2 外源硝普鈉（SNP）在寬皮柑橘保鮮中的應用

氣體組分對水果保鮮有著重要的影響，改變果品內外部環(huán)境氣體組分和含量都可以及延長水果的貯藏時間。一氧化氮（NO）作為小分子信號物質調控許多植物果實的生長發(fā)育過程，果蔬體內NO含量與乙烯含量成反比。乙烯是植物成熟過程中的一種重要激素，人們對其生理、生物合成以及調控進行了大量的研究，乙烯能使呼吸作用加快從而促進果實的成熟，是促進水果成熟腐爛的決定性因素。大量研究表明，高濃度的外源NO有利于果實組織的NO含量提高，降低乙烯組分的含量，從而延緩果實的成熟與衰老，延長貨架期，近年來用于農產品氣調保鮮已成為研究熱點, 但直接用NO處理的成本較高，不利于市場推廣。近年來外源硝普鈉(SNP )作為NO發(fā)生劑被廣泛應用于各類農產品保鮮中，并且SNP溶液處理可有效避免NO氣體熏蒸的無氧條件限制，使其浸泡處理更有效，更適用于生產[6]。目前，外源硝普鈉已應用于蒜薹、菠菜、青花菜等蔬菜的保鮮；據研究報道，山東農業(yè)大學的研究人員以硝普鈉作為供體對延緩采摘后草莓的衰老做了研究，表明一氧化氮抑制果實衰老與其濃度的相關性揭示了一氧化氮保護細胞膜結構完整的作用機理（2005 年第7期《中國農業(yè)科學》報道），而外源硝普鈉在寬皮柑橘采摘后進行保鮮處理的研究還少有報道，筆者通過前期預實驗用一定濃度的外源硝普鈉對采摘后的寬皮柑橘進行處理，研究對其后期貯藏期間品質的影響，試驗發(fā)現適宜濃度的SNP處理對寬皮柑橘果實具有良好的保鮮作用，因此在寬皮柑橘保鮮實際中具有一定的應用價值。

3 魔芋葡甘聚糖（KMG）在寬皮柑橘保鮮中的應用

魔芋其主要成分魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan，KGM）是一種天然的高分子可溶性膳食纖維，與其他可食性多糖相比其來源廣泛，水溶液黏度大，KGM溶于水后形成凝膠溶液，具有黏度高、穩(wěn)定性好、吸水性強、成膜性好等多種優(yōu)良特性，具有典型的假塑性，其良好的水溶性、增稠性、膠凝性以及生物相容性等，廣泛應用于食品、包裝、鉆井、涂料、生物醫(yī)藥及化妝品等領域。近年來KMG用于果蔬涂膜保鮮的研究越來越多，KGM溶于水形成凝膠狀溶液，黏度高，穩(wěn)定性及成膜性好，適合作為涂膜保鮮的基質，同時KMG還具有抑制果皮的褐變和微生物生長的能力。KGM涂膜保鮮是將其制成適當濃度的溶液，通過浸漬、噴灑、涂布等方法在果蔬表面形成透明或半透明膜，有效地阻止了果實對氧氣的吸收，減緩了果品呼出的二氧化碳向外擴散，從而能有效地抑制果品的呼吸代謝作用；并能減少外源微生物的侵染以及果品之間的機械損傷，避免了因果品表皮細胞破裂致使營養(yǎng)物質流出而導致的微生物生長，最終減少果品的腐爛；同時可以減少貯藏期果蔬內部水分的蒸發(fā)，保持果品的硬度和色澤，推遲衰老以達到延長保存期的目的[7]。

4 外源SNP浸泡及KMG涂膜復合處理在寬皮柑橘保鮮中的應用研究進展

筆者查閱相關資料和文獻，幾乎找不到關于SNP、KMG及復合處理對于寬皮柑橘的防腐保鮮效果及對采摘后貯藏品質的影響的國內外報道和研究文獻。近年來采用相似性化學物質在其他柑橘種類中有相關保鮮機理的研究，比如肖建輝等人研究發(fā)現2%殼聚糖用于朋娜臍橙保鮮效果最好 ，可最大限度地降低果實的失質量和呼吸強度，有效地保持朋娜臍橙中可溶性固形物、總糖 、總酸和VC含量，在貯藏144天時仍具有很好的食用品質，具有商品性[8]；郭巧玲等人研究發(fā)現，采用冷激結合魔芋涂膜處理采后瑁溪蜜柚，能有效抑制蜜柚果枯水，較好地保持蜜柚果的營養(yǎng)成分[9]。李崇高等分別采用KGM 膜液、羧甲基殼聚糖膜液和可溶性淀粉膜液對瑁溪蜜柚進行保鮮、研究常溫貯藏期間，珀溪蜜柚的各項主要生理生化指標的變化情況，結果表明：涂膜保鮮可有效地延長珀溪蜜柚的保鮮期，尤其以魔芋葡甘聚4%、卡拉膠6%制成的復合膜液對柚子儲藏保鮮的效果最佳[10]；王文果等以紅橘為原料，研究了室溫條件下4種水果蠟液蠟液中含KMG處理紅橘果實的貨架期保鮮效果。結果表明，貯藏 80 d后，涂蠟處理的紅橘果實失重率比對照降低 46.2%，對青綠霉病和蒂腐病及褐斑病有較好的防治效果[11]。

5 外源SNP浸泡及KMG涂膜復合處理方法的可行性研究進展

通過上述對SNP及KMG保鮮機理的初步研究，可以法系兩種方法處理都可以一定程度上緩解果實的自氧化過程，延長貯藏時間，達到保鮮的目的。不過用兩種方法復合使用進行處理方法的研究還很少，筆者認為，KMG涂膜在柑采摘后期保鮮中已經有了一定研究，可以在其研究的基礎上進一步在KMG涂膜前進行外源SNP的浸泡，使得寬皮柑橘果實組織的NO含量提高，降低和抑制內源乙烯含量，再將經過SNP浸泡的寬皮柑橘進行KMG涂膜處理，通過兩道保鮮工序的使用，在寬皮柑橘上形成的膜可以有效地阻止和抑制已經存在于果實內部的NO氣體的減少，從而抑制果實的呼吸作用，減少乙烯氣體對果實的影響，從而達到更加有效延長保鮮期的作用。筆者思考是否可以將兩種不同處理方式進行復合處理，進一步增加對果實的保鮮效果，進而形成1+1＞2的效應，通過前期的相關實驗設計以及初步的預實驗，筆者對湖南主要寬皮柑橘鮮果用兩種方法單獨使用處理以及復合使用處理進行了對比試驗，初步發(fā)現兩種方法的處理的效果要明顯好于單獨使用，其實驗主要方法步驟以及初步實驗結果分析如下。第一步將未經任何處理的寬皮寬皮柑橘通過分組，各組分放入一定濃度的硝普鈉水溶液進行浸泡處理，一定時間后取出晾干；第二步對已經晾干的寬皮寬皮柑橘進行KMG涂膜，然后將寬皮寬皮柑橘置于常溫下貯藏，各組分貯藏條件相同；第三步分別在不同時間對寬皮寬皮柑橘霉變程度進行評分，分析其結果。

6 討論與展望

湖南省是我國的柑橘大省，每年大部分鮮食的柑橘，特別是寬皮柑橘因為保鮮貯藏不當而造成了巨大的浪費和安全問題，在柑橘產業(yè)只中無論是哪個品種、何時采收、采后立即進行反腐保鮮處理，是柑橘貯藏環(huán)節(jié)中不可缺少的措施，利用天然環(huán)保的新技術對其進行保鮮處理變得尤為重要。本研究對外源硝普鈉浸泡以及魔芋葡甘聚糖涂膜在柑橘上的應用進行了初步的研究，對兩種方法結合使用以提高保鮮效果的可行性做了初步的研究，不過還缺乏整套的科學嚴謹的實驗以及實驗數據的整理分析所得出的結論，對運用什么樣的濃度以及用什么樣的方式進行處理等都沒有詳細的闡述。筆者認為下一步研究應側重在經過此種方法處理后對寬皮柑橘官評價、好果率、失重率、可溶性固形物、總糖、VC、蛋白質等指標進行測定，通過測試結果分析其最佳的使用方法，為采后貯藏采后寬皮柑橘保鮮技術提供參考。