殼聚糖對水果保鮮作用的研究進展

胡溪育

（漳州科技職業學院，福建 漳浦 363200）

殼聚糖（chitosan,CTS）是由甲殼素脫去乙酰基后所得到的產物，乙酰度和平均分子量是殼聚糖的兩項主要性能指標［1］。研究發現，殼聚糖具有增強免疫機能、預防疾病、抑制老化、促進疾病痊愈及調節人體的生理機能這五大功能。因此,在1991年被歐美學術界譽為除蛋白質、糖類、脂肪、無機鹽和維生素之外的第六生命要素［2］。甲殼素性質獨特、資源豐富、安全無毒。由于具有很好的生物相容性、可降解性，殼聚糖有著十分廣闊的應用前景，在食品、醫學、環保、飼料、化妝品等領域應用廣泛［3，4，5］，具有不可替代的地位，尤其在醫藥、保健食品和化妝品方面更顯示其優勢。我國擁有廣闊的海岸線，達30 000多km，甲殼素資源豐富，加強對甲殼素及其衍生物的研發力度，不僅有利于食品保鮮行業的發展，而且也會帶來巨大經濟社會效益。

1 殼聚糖對水果的保鮮作用

1.1 保鮮機理

殼聚糖溶于稀醋酸后涂膜在水果上具有良好的成膜性，可在水果表面形成一層無色透明薄膜而實現對水果的貯藏保鮮。殼聚糖具有較好的保濕吸濕性能，且增加了果皮厚度并堵塞一部分皮孔，減緩了果蔬蒸騰作用，有效地抑制了水果貯藏保鮮中的水分損失，使水果保持良好的新鮮度［6］。另外，殼聚糖形成的膜對CO2和O2的透過率都比較小，其中CO2透過率較O2差，由于果蔬呼吸作用會消耗O2，釋放CO2，故在膜內CO2濃度較高，導致呼吸強度減弱，從而抑制了果蔬的呼吸強度，減少果蔬內呼吸基質的消耗和物質轉化，從而使果蔬維持較高的干物質含量［7］。

殼聚糖具有廣譜抗菌性，較低分子量的殼聚糖可通過滲入病菌體內，與致病菌細胞壁初生組織結合，進而抑制細胞壁的發育，或帶正電的殼聚糖通過與病原菌細胞核中帶負電荷的DNA作用，抑制病原菌的DNA復制及RNA轉錄。高分子量殼聚糖由于其具有成膜性質，容易覆蓋在病原菌表面形成一層致密的膜，封閉了病原菌物質代謝的通道，從而抑制病原菌的生長繁殖［8］。此外，殼聚糖可通過誘導植物提高包括幾丁質酶、β-1,3-葡聚糖酶和過氧化物酶（POD）在內的生物酶活性，經系列反應途徑產生植保素、木質素等物質，從而加厚細胞壁，以阻礙病菌進入植物組織［9］。

1.2 對水果保鮮應用研究

用適宜濃度的殼聚糖溶液對采前或采后果蔬進行涂膜處理，可以有效防止其在貯藏期間的失水皺縮，減緩果蔬變色和營養成分的代謝，并有利于維持果實的硬度，進而延長果蔬保藏期。

梁翠娥等［10］采用0.5%、1.0%、1.5%的殼聚糖溶液處理鮮切菠蘿，表明殼聚糖能夠明顯抑制鮮切菠蘿貯藏期間細菌的生長、繁殖。劉曉蓉等［11］用不同濃度的殼聚糖涂膜處理貢梨，發現都能夠減少水分、VC、有機酸和總糖的損耗，延緩貢梨在貯藏期間的品質降低，延長貢梨的保質期。諶素華等［12］用1.5%殼聚糖、0.10%防腐劑、pH為5.45的涂膜配方處理芒果后，有效抑制了芒果的呼吸作用，推遲呼吸高峰期的出現，達到延長保質期的目的。而且使芒果在貯藏期增強了對外界病原菌的抵抗能力，貯藏18d后芒果的腐爛指數仍為0，好果率為100%，可見該涂膜配方具有良好的保鮮效果。此外，由于水果在運輸過程中容易發生碰撞而產生機械損傷，而殼聚糖膜有一定抗機械損傷性能，主要表現為抗拉伸強度，故其對水果具有一定的防震保護功能［13］。

2 改性殼聚糖的保鮮特點

隨著人們對殼聚糖研究的不斷加深，以及殼聚糖保鮮水果存在的不足，如殼聚糖不溶于水，僅溶于稀酸，使應用受到很大限制。存在透水率高的缺點，在水果表面涂膜時，果實易失水蔫萎，難以滿足室溫下水果保鮮的要求［14］。人們對殼聚糖進行了改性以尋求其更好的保鮮效果。改性殼聚糖主要分為兩種方式：第一種是對其分子結構進行改性，研究表明對殼聚糖進行修飾，其溶解性和保濕性等性能有所提高。第二種方式是從利用殼聚糖單一試劑涂膜轉向殼聚糖復合涂膜液進行保鮮，如采用殼聚糖及其衍生物并輔以其他助劑制成涂膜保鮮劑進行保鮮，效果良好［15，16，17，18］。

改性殼聚糖膜的抗拉強度、吸濕性、水溶性、耐磨性等性能明顯提高，可以給果蔬一個較適宜的環境，能更顯著抑制果蔬呼吸作用、蒸騰作用、物質轉化代謝和變色等生理生化過程，進而延遲果蔬生理衰老，延長貯藏期［19］。目前改性殼聚糖用于水果保鮮備受關注。

3 問題與展望

我國海岸線廣闊、長達30 000km，海域大，殼聚糖資源豐富。它具有安全、無毒、成膜簡單、可食用、易降解等特點，保鮮性能優越，隨著人們對化學保鮮劑毒性的擔心，保健意識的增強，殼聚糖具有很大的發展潛力。但目前殼聚糖在水果保鮮劑上的應用中還存在一些問題：其一，單一的殼聚糖用于水果保鮮，不同的處理條件，所得殼聚糖的性質不盡相同,因而保鮮效果不一。其二，殼聚糖在H+濃度為1～100 nm ol/L的稀酸中具有較好的溶解性，但在這個酸度范圍內，有的水果的組織成分可能會與該酸發生作用，因而影響殼聚糖的保鮮效果。此外，殼聚糖在保鮮過程中黏度不太高，質量不穩定。隨著人們對食品安全的要求越來越高，殼聚糖作為天然無毒的保鮮劑，在果蔬貯藏保鮮具有廣闊的發展空間。加強對殼聚糖的研發力度，不僅有利于食品保鮮行業的發展，而且也會帶來巨大經濟社會效益。

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