浅析壳寡糖、壳聚糖在柑橘保鲜方面的应用

1、壳寡糖处理对柑橘乙烯释放量的影响 贾贵阳 壳寡糖处理对柑橘乙烯释放量的影响 重庆三峡职业学院：贾贵阳 学号：06011232 指导老师：聂青玉摘 要：本实验主要研究了不同浓度的壳寡糖处理在常温下对柑橘贮藏过程中乙烯释放量的影响。贮藏期间观察了果实的腐烂情况，测定了不同阶段柑橘乙烯的释放量及果实的失重率。结果表明：在常温贮藏条件下，不同浓度的壳寡糖处理对抑制柑橘乙烯释放量均有一定的效果，但从整个贮藏期观察，2的壳寡糖处理对柑橘的保鲜效果最好，与对照组（蒸馏水处理）及其他组相比，乙烯释放量始终保持在较低水平且果实失重率与腐烂率均较低。 关键词:柑橘 壳寡糖 乙烯 气相色谱 目录摘要 . 11前言.

2、 .32原理和方法. .32.1原理 . .32.2仪器选择. . 32.3操作条件选择. 3.2. 4标准乙烯的制备 .42.5乙烯标准曲线的制作 .43材料及处理 .53.1材料 .53.2处理.53.3果实取样.53.4乙烯标准色谱峰的判定 .64实验结果分析. 74.1贮藏期间失重及腐烂情况.74.2贮藏期间乙烯释放量的变化. .84.3腐烂与乙烯释放量的关系 .105小结与讨论.116结论 .127致谢 .12参考文献 .121.前言柑橘属于亚热带水果，在世界上共有135个国家盛产柑橘，年产量10282.2万吨，种植面积10730万亩，具百果之首。我国（尤以南方）是柑橘的重要产地之一

3、，柑橘资源丰富，优质品种繁多，以其质优，味美，食用及具有一定的药用价值而受到人们的青睐。而柑橘由于其产量大，质量优，价格低廉的特点使其在市场上所占的份额越来越大，随着我国加入WTO，国外柑橘市场前景将更加广阔，对我国柑橘生产也会产生巨大影响。因此研究导致其贮藏过程衰老变质的因素，在贮藏过程中采用有效的保鲜剂控制不利因素，提高其采后保鲜质量成为当前生产中迫切需要解决的问题。乙烯在果蔬贮藏中的影响巨大，是造成果实衰老变质的主要因素，因此，贮藏期间需要经常对乙烯释放量进行测定。壳寡糖作为新世纪前瞻性生物技术产品，具备广泛的应用前景，在医药、功能性食品、日化、农业等领域应用广泛。但在柑橘贮藏中的应用目

4、前还较少。2原理和方法 2.1.原理“ 气相色谱分析”是重要的近代分析手段之一。由于它具有分离效能高、分析速度快、定量结果准、易于自动化、灵敏度高、稳定性好等特点，因此日益广泛地应用于石油化工、医药、生化、环境科学等各个领域，成为工农业生产、科研、教学等部门不可缺少的重要分离、分析工具。色谱仪中的分离系统包括固定相和流动相。由于固定相和流动相对各种物质的吸附或溶解能力不同，因此物质的分配系数（或吸附能力）不一样。当含混合物的待测样在流动相的带动下，与固定相不断地发生分配、吸附、解吸和再分配、再吸附解吸的过程，最后依照分配系数大小顺序依次分离后，利用氢火焰离子化验器（FID）可检测到混合气体中所

5、含的乙烯。检测信号的强弱可以反映出待测物质的含量，在记录仪上呈现色谱峰。2.2.仪器选择实验中所采用的是北京普析GC1100型号的气相色谱仪。采集器、色谱工作软件、进样针、进样垫、皂膜流量计等均为普析通用。2.3.操作条件选择鉴定器：氢焰离子鉴定器，载气：氮气，燃烧气：氢气，空气助燃；氮气流量：28毫升/分，氢气：30毫升/分，空气：300毫升/分；色谱柱：PEG-6000担体填充，长2米，内径3毫米。柱箱温度：120，汽化室：100，检测器：150，进样量：0.1微升10微升。2.4.乙烯标准曲线的制作2.4.1.标准乙烯的制备 由于乙烯密度较空气相当且难溶于水，故实验室一般利用排水积气的实

6、验装置来进行收集，利用乙烯发生剂乙烯利（二氯乙基磷酸）加碱制备乙烯。2.4.2试剂与仪器装置乙烯利-商品一般为40%的水剂，2025%氢氧化钠水溶液250毫升具胶塞三角瓶，饱和食盐水，胶管，25毫升酸式滴定管，酒精灯，水槽，玻璃导管等。将以上仪器按图1所示装置安装之后即可开始制备操作。 图1 乙烯制取收集装置2.5.乙烯标准曲线的制作将已制取的纯乙烯，以不同的进样量分别在气相色谱仪中进行检测，测定不同进样量的乙烯标准色谱图，再根据标准色谱图（如图2）绘制乙烯的标准曲线图（如图3）即进样中乙烯的绝对量与峰面积的相关曲线图。图2.标准乙烯色谱图图 3 乙烯标准曲线3.材料与处理3.1材料供实验用的

7、柑橘采集于重庆万州太白岩附近农家，品种为大红袍约八成熟（表面由绿转黄约占整个果实的4/5），于上午露水将干时采摘，带果蒂，当天运回，选成熟度大约一致，无病虫害、机械损伤的新鲜果实进行处理。3.2处理选果保鲜液处理晾干常温贮藏。本实验共分四组进行，处理方式见表4,凉干后用0.01mm防雾膜包装，于常温下贮藏，每7天测定果实失重率、腐烂率及乙烯释放量。表4 处理方式 A组B组C组D组蒸馏水1壳寡糖2壳寡糖3壳寡糖 3.3果实取样3.3.1原理乙烯沸点为103.7，常态是 气体。定量是否准确，除仪器操作条件之外，取样方法亦是关键。 果实在成熟过程中若释放乙烯必会随着呼吸的进行而释放出来，为确保实验结

8、果的准确性，应尽量使果实在接近自然的环境中呼吸，再利用一定装置收集其释放的气体通过气相进行检测。 3.3.2定性定量取样法将定量的果实，密封在体积经过标定的真空干燥器中，干燥器底部放一盛有过量浓碱液的器皿，以吸收呼吸产生的CO2，然后制作一个进氧的“补气阀”（如图5）。计算单位是微升/公斤/小时。即每公斤果实每小时释放的乙烯的微升数。若将其放到不同的环境里，即可测定不同温度环境对果实乙烯释放量的影响。 图5 定性定量装置3.4乙烯标准色谱峰的判定在色谱分析时，乙烯峰的判定也是一项十分重要的工作。若峰型判定不准会使分析结果失去意义。常用的判定方法有：1.保留值法，即在相同的仪器操作条件下同种物质

9、在色谱柱中的保留时间相同或近似2.外标法，即在混合样中加入一定量的待测纯样，由于纯样的加入会使待测物质的峰型增高，故而可以判定。一般色谱分析时常两种方法结合使用，如下图6示。0.16mv0.370s杂峰1ul混合气体色谱图 1ul混合样中色谱峰0.369s 0.52mv1ul混合样+0.05ul纯乙烯色谱图 加入纯待测样时色谱峰 图6 两种处理的色谱峰4. 实验结果分析4.1贮藏期间果实失重及腐烂情况实验柑橘于2008年11月15日采摘后进行初测。如下图7示，在贮藏21天后A组失重率（相同处理条件果实减轻的重量占总重量的百分数）及腐烂率（相同条件下腐烂的柑橘数占总数的百分数）均高于B，C，D组

10、，其中C组在21天时的失重率为4.5，腐烂率均为24，远低于A组的8和42。三种处理方式均取得了较好的效果。贮藏期间果实失重情况02.557.510171421天数(d)失重率（）ABCD贮藏期间果实腐烂情况01020304050171421天数（d）腐烂率（）ABCD 图7贮藏期间果实失重及腐烂情况4.2 贮藏期间乙烯释放量变化由下图8可看出，柑橘在初采时乙烯释放量较低，最大仅为0.01。随着贮藏时间的延长，除C组外乙烯释放量均明显增加，其中A组变化明显，在第14天时达到0.016，21天时仍达到了0.0289，C组乙烯释放量在21天中增大0.004，增幅最小。0.16mvA B C D初采

11、时四个处理的乙烯气相色谱图0.23mvA B C D 第21天时四个处理的乙烯气相色谱图贮藏过程乙烯变化对比00.0050.010.0150.020.0250.030.035ABCD组别乙烯释放量(ul/kg/h)第1天第21天四个处理第1天和21天的乙烯释放量变化0.16mvA组处理四个阶段的乙烯变化色谱图0.16mvC组处理四个阶段的乙烯色谱图A组和C组贮藏期乙烯释放量00.0050.010.0150.020.0250.030.035171421天数（d)乙烯释放量(ul/kg/h)AC A组和C组贮藏期间乙烯释放量变化图贮藏期间乙烯释放量变化情况00.010.020.030.041714

12、21天数（d)乙烯释放量（ul/kg/h)ABCD 四个处理在整个贮藏期的乙烯释放量变化 图8. 贮藏期间乙烯变化情况4.3 果实腐烂与乙烯释放量的关系 如下图9示，在柑橘贮藏期间果实的腐烂率与乙烯释放量有明显关系，乙烯释放量较大的组果实的腐烂率也较高，说明在贮藏期间有效的控制乙烯释放量具有实际意义。 四个处理第21天的腐烂与乙烯释放量对比00.10.20.30.40.5ABCD组别腐烂率100乙烯释放量（ul/kg.h) 图9 乙烯释放量与果实腐烂的关系5. 小结与讨论4个处理对柑橘乙烯释放量影响方面均起到了一定的抑制作用，同时对防止果实的失重及腐烂也产生了明显的效果。在影响乙烯方面，C组处

13、理起到了明显的抑制作用，而B和D两个处理在贮藏的前14天抑制乙烯作用较明显，在第21天时与对照组A稍微好一点，效果不明显。但是B，C，D三个处理在对果实霉变及腐烂方面均比对照组效果好。在试验过程中也出现了一些反常现象，如在试验的第7天，经2的壳寡糖处理的柑橘与对照组处理腐烂率却相同为8也高于了C组和D组的6。原因可能是1.采摘及处理过程中对柑橘造成了一定的机械损伤2.处理方式欠完善。另外，经3壳寡糖处理的柑橘乙烯的释放量和果实的腐烂率均高于2的壳寡糖处理，与预测的浓度越高保鲜效果越好有较大出入，有待于进一步的研究。综合上述，乙烯对果实衰老变质有明显的促进作用，三种浓度的壳寡糖处理对果实乙烯释放

14、均有一定的抑制作用，但整体上来说2的壳寡糖处理效果最好，浓度过高或过低对乙烯的影响到贮藏后期甚至超过了对照处理。其中原因可能是一定浓度的壳寡糖能诱导果实气孔关闭，果实经壳寡糖处理后减缓了呼吸所致。由于我国柑橘市场近年来一直存在采后保鲜效果不佳,只能现季销售或加工,而不能保持较长时间较好品质,导致我国近年来进口柑橘量不断上升。 因此，采用一种安全有效的保鲜剂来延长柑橘的采后贮藏时间及保鲜质量，以充分发挥出我国柑橘生产大国的优势就成为当务之急，相信对柑橘的采后生理研究也必将随之发展壮大起来，而其科学，准确，实用的贮藏方法也必将会在我们的不断努力中得到不断改进。6.结论 本试验对用3种浓度的壳寡糖处

15、理在常温下对柑橘乙烯释放量的影响进行了研究，发现用2的壳寡糖处理的柑橘乙烯释放量是最低的，同时果实的失重率与腐烂率也相对较低，说明果实在贮藏过程中的衰老变质与乙烯的含量有着明显的关系。因此用适宜浓度的壳寡糖处理后降低了柑橘贮藏过程中乙烯的释放量，基本上防止了腐烂，提高了好果率并且保持了原有风味和品质。本试验亦有不足但在后期的试验过程中也取得了一定的成果，能够为以后的试验提供一些理论依据。7.致谢 本实验及论文是在指导教师聂青玉老师的悉心指导和关怀下完成的。另外，实验室安检中心谭鹏昊老师及植保实验室卿励老师在实验过程中给予了很大的帮助和指导，以及得到了本班同学段端、张慧萍、李晶、余静等同学的大力支持和帮助。在此一并对在论文完成过程中给予我关心和帮助的老师