李保祥，余易琳，何 悅，郭麗榕，任 丹,，徐 丹,,*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400700；2.西南大學(xué)食品貯藏與物流研究中心，重慶 400700）

柑橘味道甜美且營養(yǎng)豐富，是世界第一大類水果和第三大貿(mào)易農(nóng)產(chǎn)品[1]。我國是柑橘重要的產(chǎn)地之一，柑橘品種豐富，種植面積和產(chǎn)量均居世界首位。但柑橘在我國仍以鮮食為主，且成熟時(shí)間較為集中，因此隨著產(chǎn)量的不斷提高，對(duì)柑橘貯藏和保鮮的技術(shù)需求也更加急迫。在采后貯藏過程中，柑橘的呼吸作用會(huì)不斷消耗果實(shí)中的營養(yǎng)物質(zhì)，使其衰老并口味變差，蒸騰作用則導(dǎo)致水分散失而引起枯水等問題，同時(shí)其果皮易受青霉菌和綠霉菌等微生物的侵染而腐爛，而低溫貯藏則易發(fā)生冷害。因此，開發(fā)科學(xué)高效的柑橘采后貯藏技術(shù)是提高果實(shí)貯藏品質(zhì)、降低果實(shí)腐爛率和延長貨架期從而減少浪費(fèi)并實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰銷售，提升柑橘產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵[2]。目前，我國的柑橘采后貯藏保鮮技術(shù)仍以施加化學(xué)保鮮劑為主，常用的化學(xué)保鮮劑有百可得和咪酰胺（prochloraz，PCZ）等。長期使用這些化學(xué)保鮮劑會(huì)引起果實(shí)表面微生物產(chǎn)生抗藥性而使藥效降低，且使用過量會(huì)導(dǎo)致藥劑在果實(shí)表面殘留，對(duì)人體健康造成潛在危害。因此，開發(fā)安全高效的保鮮技術(shù)已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

可食性涂膜保鮮技術(shù)是將安全無毒的可食性高分子作為涂膜劑，將其涂布于果蔬表面，溶劑揮發(fā)后會(huì)固化形成一層阻隔性薄膜，由此來調(diào)節(jié)果實(shí)與外界的氣體交換，抑制呼吸和蒸騰作用，減少果實(shí)在貯藏期間的營養(yǎng)損耗和水分散失，并可阻止外界病原菌的侵染，因而具有良好的保鮮效果[3-4]。殼聚糖（chitosan，CS）是一種具有優(yōu)異成膜性和良好抗菌性的天然多糖[5]，在涂膜保鮮方面已進(jìn)行了廣泛的研究和應(yīng)用。但CS薄膜的水蒸氣阻隔性較差，且脆性高[6]，因此保鮮效果有限且結(jié)構(gòu)容易被破壞。目前，有較多研究采用高分子共混或添加納米材料以改善CS薄膜的性能。納米材料如納米二氧化硅[7]、納米二氧化鈦[8]、納米氧化鋅[9]、納米銀[10]等，均可有效提高CS的涂膜保鮮效果，但這些無機(jī)納米粒子對(duì)人體的潛在毒性尚不清楚，用于果蔬的涂膜保鮮具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。

納米纖維素（nanocrystal cellulose，NCC）是一種直徑小于100 nm，長度可到微米級(jí)的纖維聚集體，其綠色安全，具有較大的比表面積和良好的力學(xué)性能。本課題組前期將NCC添加到CS涂膜液中以制備復(fù)合涂膜，并用于紅桔保鮮研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)該復(fù)合涂膜對(duì)果實(shí)腐爛率的抑制效果優(yōu)于純CS涂膜，且作用時(shí)間更為持久[11]。但不同品種的柑橘果實(shí)其采后生理活動(dòng)和果皮表面結(jié)構(gòu)差異較大，對(duì)涂膜的結(jié)構(gòu)和性能等要求也不同，且前期研究僅表征了NCC對(duì)CS平板膜結(jié)構(gòu)和性能的影響，未對(duì)涂膜的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行表征。因此，本研究選擇了呼吸速率較高的砂糖橘（Citrus reticulatacv. Shatangju）為研究對(duì)象，在考察CS-NCC復(fù)合涂膜對(duì)其貯藏品質(zhì)影響的同時(shí)，對(duì)果皮中丙二醛含量和抗氧化酶活力進(jìn)行測定，并考察果皮和涂膜在貯藏期間的微觀形態(tài)變化。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

砂糖橘采摘于重慶北碚區(qū)當(dāng)?shù)毓麍@；CS（脫乙酰度為90%，分子質(zhì)量為180 kDa）購自濰坊海之源生物制品有限公司；NCC分散液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.15%）購自天津市木精靈生物科技有限公司。

氫氧化鈉、酚酞、鄰苯二甲酸氫鉀、鹽酸、考馬斯亮藍(lán)G-250、三氯乙酸、硫代巴比妥酸（均為化學(xué)純）重慶川東化工有限公司；福林-酚、碳酸鈉、無水乙醇、冰醋酸、沒食子酸（均為分析純） 成都市科龍化工試劑廠；牛血清白蛋白（標(biāo)準(zhǔn)級(jí)） 重慶市鈦新化工有限公司；過氧化物酶（peroxidase，POD）、過氧化氫酶（catalase，CAT）測定試劑盒 北京索萊寶科技有限公司；商業(yè)保鮮劑PCZ（450 g/L） 河北冠龍農(nóng)化有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

WAY阿貝折光儀 深圳君達(dá)時(shí)代儀器有限公司；Synergy H1多功能酶標(biāo)儀 香港基因有限公司；Dansensor CheckMate3臺(tái)式頂空分析儀 美國Mocon公司；掃描電子顯微鏡 荷蘭Phenom World公司。

1.3 方法

1.3.1 涂膜液制備及果實(shí)涂膜處理

1.3.1.1 涂膜液的制備

稱取一定量的CS粉末溶解于體積分?jǐn)?shù)為1%的冰醋酸溶液中，并于常溫下攪拌24 h，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的CS-乙酸溶液，即純CS涂膜液。分別稱取一定量的NCC分散液加入制備好的CS溶液中，攪拌24 h后，制備得到NCC質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2%和4%（以CS干質(zhì)量計(jì)）的CS-NCC復(fù)合涂膜液。

1.3.1.2 果實(shí)涂膜與實(shí)驗(yàn)分組

選取當(dāng)天采摘的大小均勻、外觀完好的砂糖橘果實(shí)，用自來水清洗后再用體積分?jǐn)?shù)2%的次氯酸鈉溶液浸泡2 min，取出自然晾干。然后隨機(jī)分為5 個(gè)組，每組約120 個(gè)果實(shí)。對(duì)照組記為CK，不再作任何處理；涂膜組分別在純CS涂膜液以及NCC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%和4%的CS-NCC復(fù)合涂膜液中浸泡2 min，取出后室溫下晾干，分別記為CS、CS-2% NCC和CS-4% NCC組；最后一組在稀釋1 000 倍的PCZ溶液中浸泡2 min，取出后室溫下晾干，記為PCZ組。將上述各組果實(shí)置于常溫下貯藏（平均溫度為16 ℃，相對(duì)濕度為65%），每4 d每組取出8 個(gè)果實(shí)進(jìn)行指標(biāo)測定。

1.3.2 果實(shí)生理生化指標(biāo)的測定

1.3.2.1 質(zhì)量損失率

每4 d將各組果實(shí)逐一進(jìn)行稱質(zhì)量并記錄。按照公式（1）計(jì)算果實(shí)的質(zhì)量損失率。

式中：m0為貯藏前果實(shí)的質(zhì)量/g；mt為貯藏第t天時(shí)果實(shí)的質(zhì)量/g。

1.3.2.2 腐爛率

每4 d觀察一次果實(shí)，當(dāng)砂糖橘表面出現(xiàn)水漬狀淡褐色病斑且伴有白色菌絲體則標(biāo)記為腐爛果實(shí)，并記錄腐爛果實(shí)的數(shù)量。按照公式（2）計(jì)算各組果實(shí)的腐爛率。

式中：N0為該組果實(shí)的總個(gè)數(shù)；Nt為該組果實(shí)第t天的累積腐爛個(gè)數(shù)。

1.3.2.3 可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定

可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用阿貝折光儀進(jìn)行測定[12]。

1.3.2.4 可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定

可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用NaOH滴定法進(jìn)行測定[12]。

1.3.2.5 可溶性蛋白含量測定

可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)染色法進(jìn)行測定[12]。

1.3.2.6 VC含量的測定

VC含量采用2,6-二氯酚靛酚法測定[12]。將果實(shí)榨汁后用紗布過濾，取10 g果汁，用20 g/L草酸溶液定容至100 mL，提取10 min后過濾。取10 mL濾液用質(zhì)量濃度為0.1 g/L的2,6-二氯酚靛酚溶液進(jìn)行滴定，直到濾液出現(xiàn)粉紅色且30 s內(nèi)不變色。此時(shí)記錄下消耗的2,6-二氯酚靛酚溶液體積，按照公式（3）計(jì)算果汁中的VC含量，結(jié)果以mg/100 g表示。

式中：V1為滴定濾液所消耗的2,6-二氯酚靛酚溶液體積/mL；V0為滴定草酸所消耗的2,6-二氯酚靛酚溶液體積/mL；V為定容后果汁的總體積/mL；ρ是單位體積的2,6-二氯酚靛酚溶液相當(dāng)于抗壞血酸的質(zhì)量濃度/（mg/mL）；VS為用于滴定的濾液體積/mL；m為稱取的果汁質(zhì)量/g。

1.3.2.7 總酚含量的測定

配制質(zhì)量濃度為1 mg/mL的沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品母液，將其稀釋成質(zhì)量濃度分別為0.1、0.08、0.06、0.04、0.02、0.01 mg/mL的溶液，然后分別取1 mL上述溶液與福林-酚試劑反應(yīng)后，于760 nm波長處測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（y＝9.109x＋0.055 3，R2＝0.975 2）。

總酚含量測定參照Tahir等[13]的方法并進(jìn)行適當(dāng)修改。取1 g過濾后的果汁，加入5 mL體積分?jǐn)?shù)1%的鹽酸-甲醇溶液，室溫提取20 min后4 500 r/min速率離心10 min，收集上清液，即為總酚提取液。將福林-酚試劑用蒸餾水按體積比1∶9稀釋后，取1 mL稀釋液與1 mL總酚提取液混合，再加入2 mL質(zhì)量濃度為75 g/L的Na2CO3溶液，常溫下反應(yīng)30 min后，測定該混合液在760 nm波長處的吸光度。按照公式（4）計(jì)算總酚含量，以每克果汁所含沒食子酸質(zhì)量表示。

式中：ρ為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得出的混合液中沒食子酸的質(zhì)量濃度/（mg/mL）；V為測定時(shí)所用的樣品液體積/mL；m為稱取果汁的質(zhì)量/g。

1.3.2.8 丙二醛含量的測定

丙二醛含量參考余易琳等[11]的方法進(jìn)行測定，結(jié)果以μmol/kg表示。

1.3.2.9 POD和CAT活力的測定

POD和CAT活力測定均按照試劑盒說明書進(jìn)行。

1.3.3 果實(shí)涂膜表面微觀形態(tài)觀察

從果實(shí)上切下面積不超過2 cm×2 cm的果皮，真空凍干后表面噴鉑，采用掃描電子顯微鏡在10 kV電壓下觀察果皮表面的微觀形態(tài)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

除腐爛率測定和掃描電子顯微鏡觀察外，其余實(shí)驗(yàn)均重復(fù)測定3 次或以上。利用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用Origin 2017軟件作圖，采用SPSS 24.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，采用Duncan多重比較進(jìn)行顯著性分析，P＜0.05表示組間差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 涂膜對(duì)砂糖橘貯藏品質(zhì)的影響

2.1.1 質(zhì)量損失率與腐爛率

在貯藏過程中，采后果實(shí)的蒸騰作用會(huì)導(dǎo)致水分不斷散失[14]，使果實(shí)質(zhì)量逐漸降低。從圖1A可以看出，各組的質(zhì)量損失率均隨著貯藏時(shí)間的延長而增加，且組間差異逐漸顯著。在整個(gè)貯藏期間，CS和CS-2% NCC組的質(zhì)量損失率上升較快，尤其是CS-2% NCC組，在第24天時(shí)的質(zhì)量損失率已經(jīng)顯著高于其他組。貯藏期間PCZ組的質(zhì)量損失率最低，CS-4% NCC組的質(zhì)量損失率則與CK組無顯著性差異。由此說明，親水性的CS涂膜不能很好地抑制果實(shí)在貯藏期間的水分散失，且會(huì)導(dǎo)致其質(zhì)量損失率升高[15]，但添加適量的NCC可以增強(qiáng)涂膜的水蒸氣阻隔性[16]，從而在一定程度上減少果實(shí)的質(zhì)量損失。

圖1 貯藏期間砂糖橘的質(zhì)量損失率（A）和腐爛率（B）變化Fig. 1 Changes in mass loss rate (A) and decay incidence (B) of Shatangju mandarin during storage

砂糖橘的果皮較薄，在采后貯藏過程中極易被病原微生物侵染而腐爛，是造成其在貯藏期間經(jīng)濟(jì)損失的重要原因[17]。如圖1B所示，CK組從第8天開始腐爛，且腐爛率增長較快，至第24天時(shí)已高達(dá)40%。而各處理組的腐爛速率則被較大程度地抑制，至第24天時(shí)，CS組和PCZ組的腐爛率較為接近，而CS-2% NCC和CS-4% NCC組的腐爛率最低，相較于CK組降低了約50%。CS本身具有一定的抑菌性，且涂膜可在果實(shí)表面形成一層保護(hù)性薄膜，以避免外界病原菌的侵染，從而起到和化學(xué)保鮮劑接近的抗菌效果。在涂膜中添加NCC可進(jìn)一步增強(qiáng)涂膜的阻隔性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使其保鮮效果更加持久。將NCC/CS復(fù)合涂膜應(yīng)用于紅桔保鮮也得到了類似的結(jié)果[11]。

隨著果實(shí)成熟衰老及表面失水，砂糖橘果實(shí)外觀及色澤也會(huì)發(fā)生變化。圖2為果實(shí)貯藏12 d后的外觀，與涂膜組相比，CK組和PCZ組的果皮出現(xiàn)了一定程度的皺縮，且缺少光澤，而涂膜后尤其是復(fù)合涂膜的果實(shí)則能較好地保持果皮的光澤度和新鮮度，有利于保持果實(shí)的商品性。

圖2 貯藏12 d后砂糖橘果實(shí)外觀Fig. 2 Appearance of Shatangju mandarin after 12 days of storage

2.1.2 果實(shí)營養(yǎng)物質(zhì)含量在貯藏期間的變化

砂糖橘果肉中的可滴定酸、可溶性固形物、VC、總酚和可溶性蛋白等都是果實(shí)重要的營養(yǎng)指標(biāo)[18]，它們的含量既受呼吸強(qiáng)度與相關(guān)酶活性變化的影響，也反映了果實(shí)的生理活動(dòng)變化，更決定了果實(shí)的貯藏品質(zhì)。

可滴定酸主要指果實(shí)中的有機(jī)酸，一般在果實(shí)發(fā)育完成時(shí)含量最高，隨著果實(shí)的成熟與衰老其含量逐漸下降[19]。從圖3A可看出，貯藏4 d后，各組果實(shí)的可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)相較于第0天均明顯下降。隨著貯藏時(shí)間的延長，各組果實(shí)的可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均呈波動(dòng)變化。這可能是由于果實(shí)中的酸含量本身存在較大的個(gè)體差異，且在貯藏期間內(nèi)由于果實(shí)代謝作用的不斷變化和多種因素的作用導(dǎo)致其含量不穩(wěn)定。

圖3 貯藏期間砂糖橘果肉中的可滴定酸（A）、可溶性固形物（B）質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及VC（C）、總酚（D）和可溶性蛋白（E）含量的變化Fig. 3 Changes in the contents of titratable acid (A), total soluble solids (B),vitamin C (C), total phenol (D) and soluble protein (E) in the flesh of Shatangju mandarin fruit during storage

果實(shí)中可溶性固形物包括可溶性糖、酸、維生素和礦物質(zhì)等，其含量與果實(shí)成熟度以及呼吸速率有密切的關(guān)系，是評(píng)價(jià)柑橘類果實(shí)品質(zhì)的主要指標(biāo)之一[20]。如圖3B所示，砂糖橘在貯藏期間，各組的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)均在第4天略下降，而后先升高再降低?？扇苄怨绦挝镔|(zhì)量分?jǐn)?shù)在貯藏初期下降，可能是由于果實(shí)中的可溶性糖等有機(jī)物在代謝過程中被轉(zhuǎn)化為CO2和H2O而被逐漸消耗[21]。貯藏4 d后，果實(shí)細(xì)胞壁中的原果膠轉(zhuǎn)化為可溶性糖，同時(shí)果實(shí)中的水分逐漸散失，均使得可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升；但同時(shí)可溶性糖在果實(shí)呼吸代謝中的不斷消耗使其質(zhì)量分?jǐn)?shù)在貯藏后期開始下降。涂膜和保鮮劑處理可抑制果實(shí)的呼吸作用，降低了可溶性糖的消耗速率，從而推遲了其峰值的到來。CK組的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在第16天達(dá)到最高，而涂膜組和PCZ組則是在第20天或之后達(dá)到峰值。

VC又稱抗壞血酸，是柑橘中重要的營養(yǎng)物質(zhì)之一，可清理代謝產(chǎn)生的自由基，有助于延緩果實(shí)的衰老[22]。從圖3C可以看出，各組果實(shí)的VC含量均呈現(xiàn)波動(dòng)下降的趨勢，這可能與果實(shí)在貯藏中后期果皮細(xì)胞膜遭到破壞有關(guān)[23]。在貯藏前8 d，各涂膜組果實(shí)的VC含量均顯著高于CK組，但之后各涂膜組果實(shí)VC含量迅速下降并在貯藏16 d以后顯著低于CK組和PCZ組，說明涂膜僅在貯藏初期能有效保持果實(shí)中的VC含量。

柑橘類果實(shí)中存在大量的酚類物質(zhì)，與果實(shí)的色澤、品質(zhì)、風(fēng)味形成等有關(guān)，是衡量果實(shí)采后品質(zhì)的重要次級(jí)代謝產(chǎn)物[24]。如圖3D所示，貯藏過程中，果實(shí)中的總酚含量總體呈先上升后下降的趨勢。貯藏前16 d，各組果實(shí)間的差異較小，但貯藏16 d之后，各組總酚含量均出現(xiàn)下降，這可能與果實(shí)的衰老有關(guān)[25]。其中，CK組的總酚含量下降最快，并顯著低于涂膜組和PCZ組，可能是由于果實(shí)在衰老過程中消耗了大量的酚類抗氧化物質(zhì)。而涂膜和PCZ處理可通過抑制果實(shí)的呼吸作用或減少微生物的侵染而延緩果實(shí)的衰老，因而能在貯藏后期維持相對(duì)較高的總酚含量。因此，經(jīng)涂膜與商業(yè)保鮮劑處理的果實(shí)可以在一定程度上抑制總酚含量的下降。

可溶性蛋白是構(gòu)成果實(shí)中酶的重要組成部分，參與果實(shí)多種生理生化代謝過程的調(diào)控[26]，其含量增加和積累能提高細(xì)胞的保水能力，對(duì)果實(shí)的生物膜起到保護(hù)作用。如圖3E所示，在貯藏過程中，砂糖橘果實(shí)中的可溶性蛋白含量總體呈現(xiàn)波動(dòng)性降低的趨勢，且在貯藏初期（0～4 d）下降較快。貯藏至16 d后，各組間的差異增大。貯藏至20 d以后，涂膜組果實(shí)中的可溶性蛋白含量均顯著高于CK組和PCZ組；而涂膜組中，CS-2% NCC和CS-4% NCC組高于CS組，說明涂膜有助于保持果實(shí)貯藏期間的可溶性蛋白含量，添加NCC則可進(jìn)一步增強(qiáng)其效果。

果實(shí)的采后生理代謝受多種因素的影響，且個(gè)體差異較大，因此在貯藏期間，果實(shí)的上述營養(yǎng)物質(zhì)含量均呈現(xiàn)一定的波動(dòng)。但仍可看出涂膜處理有助于保持砂糖橘果實(shí)中的營養(yǎng)物質(zhì)含量，尤其是在貯藏后期，涂膜組的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及總酚和可溶性蛋白的含量均顯著高于CK組。由此說明，對(duì)砂糖橘進(jìn)行涂膜處理可提升果實(shí)的貯藏品質(zhì)，但不同添加量的NCC對(duì)果實(shí)中營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響差異不明顯。

2.1.3 涂膜對(duì)砂糖橘果實(shí)衰老的影響

在上述品質(zhì)指標(biāo)測定的基礎(chǔ)上，本研究進(jìn)一步監(jiān)測了與砂糖橘衰老有關(guān)指標(biāo)的變化，以探究復(fù)合涂膜對(duì)果實(shí)衰老過程的影響。在貯藏期間，砂糖橘果實(shí)中的活性氧以及膜脂過氧化產(chǎn)物含量逐漸增加，加速了果實(shí)的衰老和腐爛。丙二醛是膜脂過氧化的最終分解產(chǎn)物，其含量可用作判斷細(xì)胞膜損傷和細(xì)胞氧化程度的直接指標(biāo)[27]。如圖4所示，在貯藏前期（0～12 d），各組砂糖橘果皮中的丙二醛含量均快速增加，表明此時(shí)果皮的膜脂質(zhì)氧化程度加劇，果實(shí)加速衰老。貯藏16 d后，PCZ組的丙二醛含量顯著低于CK組，說明PCZ保鮮劑可有效延緩果實(shí)的衰老；而涂膜組中，CS組的丙二醛含量與CK組差異不明顯，但在涂膜中添加NCC則可顯著降低果實(shí)中的丙二醛含量，CS-4% NCC組的丙二醛含量在貯藏12～20 d過程中顯著低于PCZ組。貯藏第24天時(shí)，CS-4% NCC組的丙二醛含量相較于同期的CK組減少了38%。由此說明，純CS涂膜并不能有效抑制砂糖橘果皮的膜脂過氧化，但添加4% NCC的復(fù)合涂膜則可顯著減輕果皮的膜損傷，而從延緩果實(shí)的衰老，其效果甚至優(yōu)于化學(xué)保鮮劑PCZ。

圖4 貯藏期間砂糖橘果皮中丙二醛含量的變化Fig. 4 Changes in MDA content in Shatangju mandarin peels during storage

柑橘果皮中的POD是一種重要的氧自由基解毒酶[28]，同時(shí)也能延緩果皮的酶促褐變[29]；CAT則是主要的過氧化氫清除酶，在活性氧清除系統(tǒng)中具有重要作用[30]。如圖5A所示，在貯藏期間各組果實(shí)的果皮POD活力總體呈現(xiàn)波動(dòng)性增加的趨勢。在貯藏后期，組間差異增大，且CK組的POD活力明顯低于涂膜組。而涂膜組中，CS-4% NCC組的POD活力在整個(gè)貯藏期間平穩(wěn)增加，且在貯藏后期顯著高于CK組和PCZ組，說明含4% NCC的復(fù)合涂膜可有效提高果皮細(xì)胞中的POD活力，從而減少果皮的氧化損傷[31]。

從圖5B可以看出，各組砂糖橘果皮的CAT活力在貯藏期間均出現(xiàn)波動(dòng)變化，但CK組果皮的CAT活力在整個(gè)貯藏期間均低于涂膜組，而PCZ組的CAT活力從第4天上升至較高水平后便迅速下降，并在后期低于涂膜組。而涂膜組中，CS-4% NCC組的CAT活力最高，在第16天時(shí)達(dá)到最大值（59.65 U/g），顯著高于其他組，后期隨著果實(shí)的衰老而降低，但仍高于CK組和PCZ組。由此說明，涂膜處理尤其是含4% NCC的復(fù)合涂膜處理，可有效保持砂糖橘果皮中的POD和CAT活力，有利于清除果實(shí)在生理代謝過程中產(chǎn)生的過氧化氫，從而增強(qiáng)果實(shí)的防御和抗衰老能力。

圖5 貯藏期間砂糖橘果皮中POD（A）與CAT活力（B）的變化Fig. 5 Changes in POD (A) and CAT activity (B) in Shatangju mandarin peels during storage

2.2 果皮表面微觀形態(tài)觀察

圖6為貯藏期間砂糖橘果皮表面的形態(tài)變化。第0天時(shí)，CK組和PCZ組柑橘表皮具有正常的蠟質(zhì)層結(jié)構(gòu)，且果實(shí)表面有尺寸為微米級(jí)的圓形氣孔，而CS、CS-2% NCC、CS-4% NCC組表面均覆蓋致密的聚合物。貯藏1 d后，CS和CS-2% NCC的涂膜表面出現(xiàn)了較多圓形微孔，大小和果實(shí)氣孔接近，而CS-4% NCC組表面也有微孔出現(xiàn)但數(shù)量較少。此前，本課題組將CS和納米蒙脫土復(fù)合涂膜用于紅桔的保鮮時(shí)也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象[5]，可能是在果實(shí)的蒸騰和呼吸作用下，親水性涂膜在氣孔處的結(jié)構(gòu)被破壞所導(dǎo)致。但涂膜在紅桔表面出現(xiàn)微孔的時(shí)間是貯藏第5～7天，而砂糖橘在涂膜第1天即出現(xiàn)微孔，這可能是因?yàn)樯疤情俚暮粑驼趄v速率高于紅桔[11,32]，導(dǎo)致涂膜的結(jié)構(gòu)更快被破壞。涂膜保鮮的機(jī)理一方面在于涂膜可抑制采后果實(shí)的呼吸，從而減少營養(yǎng)物質(zhì)在呼吸代謝中的消耗，并減緩果實(shí)的衰老速率；另一方面涂膜可防止外界微生物對(duì)果實(shí)的侵染[5]。因此，涂膜中微孔的出現(xiàn)會(huì)降低其對(duì)果實(shí)呼吸強(qiáng)度的調(diào)節(jié)作用，同時(shí)減弱其對(duì)微生物的防護(hù)能力。但在CS涂膜中添加4% NCC可增強(qiáng)涂膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而使涂膜更長效地發(fā)揮對(duì)果實(shí)的保護(hù)作用。因此，采用該復(fù)合涂膜處理的果實(shí)能夠在貯藏后期仍然保持較低的腐爛率，較高的營養(yǎng)物質(zhì)含量和較高的抗氧化相關(guān)酶活性。同時(shí)，貯藏至第24天時(shí)，CK組和PCZ組表面的蠟質(zhì)層結(jié)構(gòu)破壞較為嚴(yán)重，而蠟質(zhì)層是柑橘果皮表面的天然保護(hù)層，具有防止非氣孔性水分損失、延遲果實(shí)衰老及軟化、保護(hù)果實(shí)免受病原體感染等重要的生理功能，對(duì)果實(shí)的采后貯藏品質(zhì)有著重要作用[33]。而涂膜可在蠟質(zhì)層表面形成一層保護(hù)層，減少蠟質(zhì)層的磨損和破壞，這可能也是涂膜保鮮的機(jī)理之一[5]。

圖6 砂糖橘果皮表面的微觀形態(tài)（×500）Fig. 6 Microscopic morphology of the surface of Shatangju mandarin peels (× 500)

3 結(jié) 論

本研究以CS-NCC復(fù)合材料和純CS對(duì)砂糖橘進(jìn)行涂膜處理，并以化學(xué)保鮮劑PCZ處理組為對(duì)照，探究了復(fù)合涂膜對(duì)砂糖橘貯藏品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，純CS涂膜對(duì)果實(shí)腐爛率的抑制效果與PCZ接近，而添加了NCC的復(fù)合涂膜則可進(jìn)一步將腐爛率降低至對(duì)照組的50%。在貯藏過程中，涂膜處理有助于保持果實(shí)的營養(yǎng)物質(zhì)含量，尤其是在貯藏后期，CS-4% NCC組具有較高的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及總酚和可溶性蛋白含量。純CS涂膜對(duì)果皮細(xì)胞的膜脂過氧化抑制效果不顯著，但NCC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的復(fù)合涂膜則可顯著抑制果皮中丙二醛含量的增加，并保持較高的POD與CAT活性，從而使果實(shí)有較好的抗衰老能力，且效果顯著高于PCZ處理。對(duì)果皮表面微觀形態(tài)進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，CS和NCC復(fù)合涂膜均可在砂糖橘表面形成致密均勻的膜層，且4% NCC的加入可增強(qiáng)涂膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而延長其對(duì)果實(shí)的作用時(shí)間，增強(qiáng)保鮮效果。因此，添加NCC的復(fù)合涂膜可顯著抑制砂糖橘的腐爛并提高其貯藏品質(zhì)，其作為綠色安全的保鮮劑在柑橘保鮮中具有良好的應(yīng)用前景。