李翠萍，李明珠，薛學亭，楊延存，王茜，袁磊，李鵬程

（1.青島工學院食品工程學院，山東青島266300；2.中國科學院海洋研究所，山東青島266071）

藍莓（Blueberry）又稱越橘，果實呈藍色或紅色，果肉細膩，它的果皮及果肉中含多種維生素、花青素、黃酮類化合物、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）等營養(yǎng)元素，具有很強的抗氧化能力和抗癌作用，有良好的保健功能，可增強人體抵抗力，有“世界水果之王”的美譽，藍莓食品已被聯(lián)合國糧農組織列為“人類五大健康食品”之一[1-3]。然而藍莓果實含水量很高，采后極易衰老，發(fā)生失水、腐爛等現(xiàn)象，極不耐貯藏，貨架期極短，這一特性極大地限制了它的商品價值，所以需要適合于藍莓果實的采后貯藏保鮮技術，以減少采后損失，延長供應期，從而提高藍莓果實的經濟價值并促進藍莓產業(yè)的健康快速發(fā)展[4]。

目前國內外對藍莓的保存方法有物理保鮮、化學保鮮和生物保鮮方法。Schotsmans等[5]研究發(fā)現(xiàn)1.5℃下人工氣調貯藏（2.5 kPa O2+15 kPa CO2）的兔眼藍莓果實品質要好于常規(guī)空氣貯藏（20.1 kPa O2+0.03 kPa CO2）；紀淑娟等[6]研究表明1-甲基環(huán)丙烯處理明顯抑制藍莓果實呼吸強度和乙烯的生成，延緩果實還原糖含量及細胞膜透性的升高和硬度等，保持了果實的采后品質；Wang等[7]研究結果表明異硫氰酸丙烯酯能減少藍莓腐爛的發(fā)生。從研究的結果看，這些方法對藍莓都有一定程度的保鮮作用，但也有一定的局限性。有的方法設備昂貴，有的方法無法在實際運輸、銷售過程中持續(xù)地發(fā)揮作用，有的不利于身體健康。其中殼聚糖作為一種天然的堿性多糖，具有延緩果實采后的衰老軟化和抗菌作用，成膜性好且對人體無害的作用，前景一直被人們看好，它干燥后形成的生物膜是一種有效的果蔬短期貯藏劑，已開始作為果蔬涂膜劑被廣泛研究[8]。汪東風[9]等研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖復合膜能有效減少藍莓的失重率，保持其硬度、可滴定酸含量，抑制VC含量的下降，提高SOD酶的活性。但是殼聚糖膜自身有一些缺點如成膜保濕性、機械強度等性能差，抑菌范圍窄等，而且殼聚糖只溶于弱酸性溶液，不溶于水和堿性溶液，不便于食用前的清洗，消費者難以接受，且酸性溶劑會產生酸澀的口感，容易影響果蔬自身的風味和口感。

有研究表明殼聚糖衍生物具有更好的水溶性、保濕性、成膜性、通透性、機械特性、抑菌特性等，有利于食用前的清洗，在果蔬保鮮效果上也更加優(yōu)越[10]。李成華[11]等以實驗室自制殼聚糖季銨鹽、羧甲基殼聚糖、N-取代羧甲基殼聚糖為保鮮液，輔以成膜助劑對雙孢蘑菇進行涂膜處理。結果表明，3種殼聚糖衍生物與對照組相比均能降低蘑菇的開傘率、失重率和呼吸強度，保鮮效果明顯。Elbarbary等[12]的研究結果表明低分子量的羧甲基殼聚糖在延緩桃子腐敗，降低其丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量上具有良好的效果，意味著他們可以成為抗氧化和防腐涂層。但目前未見殼聚糖衍生物對藍莓保鮮的報道，本文首次用殼聚糖衍生物中的殼聚糖季銨鹽和羧甲基殼聚糖對藍莓進行涂膜，研究其對藍莓的保鮮作用，以期為延長藍莓的貨架期提供一種新的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

藍豐藍莓：采自山東省青島市膠州鑫邦藍莓農莊，采后立即運回實驗室，選取八成熟、無損傷、成熟程度及大小基本相同的藍莓，在通風條件下放置預冷。殼聚糖（chitosan，CTS）、羧甲基殼聚糖（carboxymethl chitosan，CMTCS）、殼聚糖季銨鹽（quaternary ammonium salt of chitosan，HTCC）（食品級）：浙江澳興生物科技有限公司。

1.1.2 儀器

JA1003N精密電子天平：上海精密科學儀器有限公司；722型可見分光光度計：上海菁華科技儀器有限公司；ATC-20手持式折光儀：上海淋譽貿易有限公司；CT質構儀：美國Brookfield公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品的處理

將藍莓隨機分為3組，分別在質量分數(shù)為1.0%的殼聚糖涂膜液、2.5%的殼聚糖季銨鹽涂膜液和4%的羧甲基殼聚糖涂膜液中浸蘸1 min，取出后于室溫下通風晾干，以未處理的藍莓（CK）作為對照，涂膜液干燥后放于市售的聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）藍莓盒中，在4℃下進行貯藏，相對濕度為90%，每個處理重復3次。每4天取樣1次，測定各項指標。

1.2.2 指標測定

失重率測定：采用稱重法。

失重率/%=（m1-m2）/m1×100

式中：m1為貯藏前果實質量，g；m2為測定時果實質量，g。

硬度：采用質構儀進行測定，選用TA-10探頭，測定速度設定為1.0 mm/s；可溶性固形物（total solube solid，TSS）含量：采用手持折光儀進行測定；VC含量：采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定[13]；呼吸強度：采用靜置法測定[14]；MDA含量，采用硫代巴比妥酸比色法[15]測定。

花青素含量的測定[16]。具體方法：將10 g藍莓打成勻漿，稱取1 g勻漿，加入14 mL甲醇提取液（其中HCl質量分數(shù)為1%），振蕩20 min后離心，用厚0.45 μm的濾膜對上清液進行過濾備用。取1 mL濾液加至4 mL醋酸鈉緩沖液（pH4.5，0.4 mol/L）中，另取1 mL濾液加至 4 mL 氯化鉀緩沖液（0.25 mol/L，pH1.0）中，混合均勻后，分別在510、700 nm波長處，測定其吸光度A。

花青素質量濃度/（mg/g）=（A×MW×DF×V）/（ε×l×m）

式中：A 為吸光度，A=（A510nm-A700nm）pH1.0-（A510nm-A700nm）pH4.5；MW為矢車菊花素-3-葡萄糖苷的相對分子質量，MW=449.2；DF為稀釋倍數(shù)；V為溶液體積，mL；ε為摩爾吸光率；l為比色皿的光程長度，cm；m為藍莓的質量，g。

1.3 數(shù)據分析

采用SPSS16.0和Origin9.0統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據分析，所有數(shù)值均為3次重復試驗所得數(shù)值的平均值。

2 結果與分析

2.1 不同處理對藍莓失重率的影響

果實失水會導致原有的飽滿狀態(tài)消失，出現(xiàn)萎蔫、皺縮的狀態(tài)，因此防止失水是果蔬保鮮的重要任務，失重率成為衡量果蔬新鮮程度的一個重要指標。不同處理對藍莓失重率的影響見圖1。

圖1 不同處理對藍莓失重率的影響Fig.1 Effect of different treatments on the weight loss rate of blueberry fruit

由圖1可見，各組失重率隨著儲存時間的延長而增加。CK組和CTS組失重率相差不大，且明顯高于殼聚糖衍生物涂膜組，其中CMCTS組的失重率最低。在第20天時，CK組、CTS組、HTCC組、CMCTS組的失重率分別是 30.9%、30.57%、17.42%、13.65%，CK組和CTS組的失重率大約是HTCC和CMCTS組的兩倍，殼聚糖衍生物的效果明顯好于CK組和CTS組，具有顯著性差異（P<0.05）。涂膜液處理后的藍莓表面形成了一層半透膜，該膜能降低果實水分的蒸發(fā)和呼吸代謝作用，因而可以降低果實的失重率?？赡苁且驗闅ぞ厶茄苌锏谋裥詢?yōu)于CTS，可以更好的減少水分的散失，所以HTCC組和CMCTS組的失重率要低于CTS組。

2.2 不同處理對藍莓硬度的影響

藍莓在儲藏過程中會逐漸變軟，硬度降低，直接影響其貨架期和銷售，因此硬度也是評價藍莓品質的一個重要指標。圖2為藍莓硬度在儲存過程中的變化情況。

從圖2可以看出，隨著時間的延長，硬度逐漸呈下降趨勢，前8天下降趨勢較大。CK組下降的速率最快，HTCC組變化的較為平緩，涂膜組與CK組存在顯著性差異（P<0.05）。HTCC組和CMCTS組硬度相差不大，且都高于CTS組。在第20天時，CK組、HTCC組、CMCTS 組和 CTS 組的硬度分別為 28、35.2、43.2、39.6 g，HTCC組的硬度明顯高于CK組?？赡芤驗闅ぞ厶羌捌溲苌锞哂休^強的抑菌性，從而降低了微生物對果實的侵染，減緩細胞壁纖維素和半纖維素的降解、細胞間果膠減少，從而有效地減緩了果實采后硬度的降低[17]。HTCC、CMCTS的抑菌性可能高于CTS，因而可以更好的減緩微生物對果實的破壞，所以其涂膜組的硬度要高于CTS涂膜組。

圖2 不同處理對藍莓硬度的影響Fig.2 Effect of different treatments on the hardness of blueberry fruit

2.3 不同處理方式對VC含量的影響

果蔬中含有豐富的VC，而VC不穩(wěn)定，在儲存過程中容易被氧化分解，因此VC含量是衡量果蔬品質的重要指標之一。不同處理對藍莓VC含量的影響見圖3。

圖3 不同處理對藍莓VC含量的影響Fig.3 Effect of different treatments on the VCcontent of blueberry fruit

由圖3可見，隨著儲存時間的增加各組VC含量都逐漸降低，對照組下降的最快。涂膜組的含量均要高于CK組，且殼聚糖衍生物涂膜組的VC含量都高于CTS組，其中HTCC組含量最高，與其他各組都有顯著性差異（P<0.05）。儲存20 d時，對照組VC含量為13.51 mg/100 g，HTCC組、CMCTS組、CTS組VC含量分別為為 24.55、21.1、14.43 mg/100 g。由此可見，HTCC可以明顯減緩VC的損失。可能因為殼聚糖及其衍生物具有較強的抗氧化性，能夠清除超氧自由基和羥自由基[18]，因此能夠清除藍莓中的氧化物質，防止VC被氧化，從而減少VC在儲存過程中的損失。

2.4 不同處理方式對呼吸強度的影響

呼吸強度可以衡量呼吸作用的強弱。呼吸強度越大說明呼吸作用越旺盛，營養(yǎng)物質消耗得越快，會加速果蔬衰老，縮短貯藏壽命。因此呼吸強度是反映果蔬衰老程度的一個指標，不同處理對藍莓呼吸強度的影響見圖4。

圖4 不同處理對藍莓呼吸強度的影響Fig.4 Effect of different treatments on the respiratory intensity of blueberry fruit

由圖4可知，涂膜組相對于CK組呼吸強度較低，有顯著性差異（P<0.05），且HTCC組相對較低，在第4、16、20天與 CTS 組均有顯著性差異（P<0.05），能較好的降低呼吸強度。由此可見涂膜處理能在一定程度上抑制藍莓的呼吸作用，這可能是由于涂膜處理后形成的薄膜具有選擇透氣性，每個藍莓表面形成了低O2高CO2的環(huán)境[19]，較高濃度的CO2抑制了藍莓的呼吸作用，使其呼吸強度處于相對較低的水平，延緩了藍莓的衰老；或是因為殼聚糖及其衍生物有抑菌和抗氧化作用，能抑制微生物對果實的侵害，從而有效保護果實細胞的完整性從而降低呼吸強度[17]。

2.5 不同處理方式對花青素含量的影響

果實成熟期間葉綠素迅速降解，花青素不斷增加?；ㄇ嗨睾康脑黾邮撬{莓不斷成熟的標志，其在貯藏期間含量的變化是衡量藍莓品質變化的一項重要指標。不同處理對藍莓花青素含量的影響見圖5。

圖5 不同處理對藍莓花青素含量的影響Fig.5 Effect of different treatments on the anthocyanin content of blueberry fruit

由圖5可見，隨著儲存時間的增加，各組花青素含量的變化趨勢均為先降低后升高再降低，在第12天時達到最高值。這可能是由于剛采摘后藍莓中的花青素因氧化作用和呼吸作用而分解，含量下降；在貯藏過程中，由于藍莓不斷成熟，花青素的合成速度增加且大于消耗，含量上升；隨著時間的延長，花青素的降解速度高于合成速度，導致花青素含量又逐漸下降[20]。涂膜組的花青素變化比CK組緩慢，與CK組有顯著性差異（P<0.05），且HTCC組和CMCTS組與CTS組有顯著性差異（P<0.05）。其中HTCC組花青素含量變化趨勢最平緩，可以較好的延緩藍莓的衰老?？赡苁且驗闅ぞ厶羌捌溲苌锬軠p緩藍莓的呼吸作用，從而可以延緩藍莓衰老，所以花青素含量相對于對照組變化較小。

2.6 不同處理方式對總糖含量的影響

不同處理對藍莓總糖含量的影響見圖6。

圖6 不同處理對藍莓總糖含量的影響Fig.6 Effect of different treatments on the total sugar content of blueberry fruit

由圖6可見，總糖含量總體呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。這個與張一妹[8]的研究結果一致。各組在第4天時，總糖含量升高的較快，在第16天時達到最高值，第20天時含量降低。涂膜組在第16、20天總糖含量變化較平緩；在整個貯藏期間，HTCC組總體來說較其他組變化平緩。總糖含量總體先升高后下降，這可能是因為隨著果實的后熟，藍莓中的淀粉、纖維素、果膠等多糖被相應的酶分解為可溶性糖，在貯藏前期，糖分的積累大于呼吸作用的消耗量，總糖含量升高；在貯藏后期，糖分的積累小于呼吸作用的消耗量，總糖含量不斷下降[21]，且涂膜組總糖的含量要高于CK組，可能是因為涂膜組的呼吸強度低于CK組的緣故。

2.7 不同處理方式對MDA含量的影響

膜脂過氧化作用是果蔬衰老的原因之一。MDA是脂類過氧化的產物之一，采后果蔬衰老時MDA含量會增加，因此可以由MDA含量來判斷果蔬衰老的程度。不同處理對藍莓MDA含量的影響見圖7。

圖7 不同處理對藍莓MDA含量的影響Fig.7 Effect of different treatments on the content of MDA of blueberry fruit

隨著儲存時間的延長各組MDA含量呈現(xiàn)增長的趨勢，CK組增長的最快，HTCC組和CMCTS組增長的較緩慢。第20天時，HTCC組、CMCTS組、CTS組、CK組 、MDA 含 量 分 別 為 5.63、5.53、3.09、3.05 μmol/g，HTCC組和CMCTS組與CK組和CTS組相比，有顯著性差異（P<0.05）。且HTCC組的MDA含量總體略低于CMCTS組?？赡苁且驗镠TCC和CMCTS提高了果實中過氧化物酶的活性從而抑制細胞膜脂的過氧化速度[22]，降低了果實的過氧化程度。

3 結論

通過研究發(fā)現(xiàn)，在低溫貯藏條件下，涂膜組與對照組相比可以有效減少藍莓失重率、VC含量和硬度的降低和MDA的產量，減緩花青素、TSS和呼吸強度的變化，減少營養(yǎng)成分的損失，HTCC和CMCTS的保鮮效果要好于CTS，且HTCC的效果最好，可以較好的減緩藍莓的衰老，為研發(fā)藍莓保鮮液提供新的依據。

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