贮藏保鲜岗位

  壳聚糖具有安全无毒、抑菌、成膜、可降解等特性，用于葡萄果实表面的涂膜保鲜处理具有较大的优势，是鲜食葡萄无硫保鲜技术方式开发的一个重要方向。

  1 壳聚糖及其特性

  壳聚糖（chitosan），化学名聚葡萄糖胺（1-4）-2-氨基-B-D葡萄糖，别名脱乙酰甲壳素，分子式为（C6H11NO4）n，单元体分子量为161.2，是一种分子量高达12万~59万碱基对的生物大分子；是一种近白色半透明的片状或粉状固体，无臭，无味，微溶于水，几乎不溶于乙醇，是一种阳离子聚胺，在pH<6.5时电荷密度高，是一种带有活泼羟基与氨基的线型聚电解质，可形成带正电荷的生物高分子化合物。

  壳聚糖分子结构中的氨基基团反应活性强，使其具有优异的生物学功能并能进行化学修饰反应；具有生物降解性、细胞亲和性和生物效应等许多独特的性质，尤其是含有游离氨基的壳聚糖，是天然多糖中唯一的碱性多糖。此外，壳聚糖通过大分子链上分布的羟基、氨基、N-乙酰氨基相互作用形成各种分子内和分子间氢键，该分子因为数量众多的氢键更容易形成结晶区，从而具有较高的结晶度，具有很好的吸附性、成膜性、成纤性和保湿性等物理机械性能。以上特性为基于壳聚糖的涂膜保鲜技术的开发应用奠定了天然基础。

  2 壳聚糖保鲜作用

  2.1 氨基的抑菌作用

  酸性环境条件下，壳聚糖带正电荷的游离氨基可与病原菌细胞壁中带负电荷的磷壁酸结合，影响磷壁酸功能的发挥；可依附在微生物表面形成高分子膜阻止营养物质流通；可螯合微生物中金属离子降低酶的活性；可抑制真菌孢子的产生，使菌体产生形变，直至发生质壁分离，导致病原微生物死亡。

  2.2 对病原菌 DNA 和 RNA 的作用

  低分子量的壳聚糖可直接进入到病原菌细胞中，正电荷的壳聚糖和负电荷的 DNA 发生相互作用，阻碍了 RNA 的转录与蛋白质的合成，从而抑制了病原菌的繁殖。

  2.3 对酶活性的影响

  壳聚糖可提高果实细胞内抗性酶的活性，将酚类物质转变为木质素等，提高果实的抗病性；还能有效降低多酚氧化酶（PPO）活性，从而抑制褐变的发生。

  2.4 羟基和氨基的作用

  壳聚糖中含有的羟基和氨基除可螯合某些金属离子外，氨基的还原性可清除果实内的活性自由基，从而减轻细胞膜脂过氧化现象，延长果实贮藏期。

  2.5 形成微气调环境

  壳聚糖溶液涂抹于果实表面晾干后，可在葡萄表面形成一层半透膜，调节果实表面与外界的气体交换，从而减少果实内水分散失和营养物质的消耗。涂膜后形成的可食性半透明膜使果实处于低O2高 CO2微气调环境中，呼吸强度和乙烯产生得到有效抑制，从而有效延缓了果实衰老。

  3 壳聚糖及其复配物在葡萄保鲜中的应用研究

  壳聚糖具有良好的成膜性能，利用其生物粘合特性在果蔬表面形成一层无色透明薄膜而实现对果实的保鲜作用。使用前，先将壳聚糖用稀酸（如20%HNO3、1%乙酸）溶解，然后用 NaOH将 pH值调至5.2～5.8，过滤，得到透明无色溶液，配制成不同浓度的液体对果实进行涂膜。对鲜食葡萄而言，常采用浸涂法和喷涂法进行涂膜处理。

  国内外多项研究表明，基于浓度为1%-1.5%的壳聚糖涂膜的保鲜处理，常温下能降低葡萄果实的腐烂率，保持葡萄色泽和亮度，明显降低贮藏期其呼吸代谢强度和水分散失程度，4±1℃条件下贮藏25d后以上，能够降低葡萄果实的失重率，延缓葡萄果实中的Vc含量、还原糖含量、可滴定酸含量及POD活性和SOD活性的降低速度，减缓了质地的劣变，保持果粒的力学机械特性，并且，能降低采后贮期内灰霉菌、链格孢菌等病原微物生物的浸染病。

  除此外，壳聚糖与其他保鲜处理相结合，可以发挥协同作用，达到更好的保鲜效果，可与植物精油（佛手柑）、香辛料（大蒜、肉桂、大青叶、高良姜、丁香、薰衣草）、ClO2、盐类（氯化钙、纳米碳酸钙、苯甲酸钠）、纳他霉素、多聚赖氨酸、葡萄枝条提取物、水杨酸\柠檬酸\植酸、中草药（万寿菊花、连翘多酚）等相结合使用，保持贮藏期果梗、果皮品质，减少了果梗冷藏褐变，降低了呼吸率、失重率和腐烂率，抑制灰葡萄孢菌，提高了葡萄的感官属性，延长采后货架期。

  4 壳聚糖在葡萄保鲜中的应用展望

  对果穗进行采前和/或入贮前的涂膜处理，既减少贮期化学保鲜剂的使用，又提高食用安全，研究表明采用壳聚糖及其复合涂膜保鲜处理有效地保持了贮藏期果实品质。

  壳聚糖应用于葡萄的保鲜多集中在单一分子量壳聚糖或衍生物单独或与其他物质复配使用，单一分子量壳聚糖在应用中存在一定的缺点：一方面壳聚糖膜的透气性缺乏良好的选择性和可调节性，如对氧气和二氧化碳通透性的调节问题影响其应用的广泛性；另一方面是膜机械强度和韧性不够，易致使膜出现断裂破碎现象，使部分表面裸露受到外界的影响，而采用不同分子量的壳聚糖混合成膜，一定程度上可弥补膜透性的部分缺陷。因此，深入研究不同分子量壳聚糖以及多种分子量壳聚糖混合成膜与膜内外气体交换量的相关性，探索新型壳聚糖复合膜的抗菌、气体选择通透性及耐较高机械强度的复合化合物，是我们今后研究的方向。

  在实际操作中，由于不同品种的葡萄穗特征差异较大，果实质地、果梗褐变、果粒耐机械损伤程度各不相同，在进行涂膜处理中，易出现脱粒、病原微生物交叉感染、凉干程度不统一等问题，贮藏期不易过长，在长期贮藏中与化学保鲜剂的差别仍然存在，同时，若想满足规模化应用，仍需要一定的设备条件，如洪干风机等。但对在即食型葡萄包装、常温下提升货架品质、有机葡萄果实短期贮藏、其它果品接装配料等应用方面，具有较大的利用空间。

  壳聚糖涂膜处理在一定程度上可作为SO2的替代品来控制腐烂，保持葡萄品质，获得更加安全健康的葡萄果实，是一种有效的提高保鲜鲜食葡萄化学成分含量和延缓衰老的保鲜方式。