《食品科學》：甘肅農業大學李永才教授等：殼聚糖鹽酸鹽采后處理對鮮切西蘭花貯藏品質及葉綠素代謝的影響

西蘭花（Brassica oleracea L. var. Italica Planch）是一種美味而營養的十字花科蔬菜，也被稱為綠花椰菜。西蘭花含有多種營養成分，如硫代葡萄糖苷、蘿卜硫素、酚類物質、類胡蘿卜素等，廣受全球各地消費者的歡迎。鮮切西蘭花因其呼吸代謝活躍，極易發生腐爛變質、黃化、組織軟化以及微生物侵染等問題。

殼聚糖（CTS）是一種可再生且可生物降解的堿性陽離子聚合物，由于其安全無害、具有抗菌特性、生物相容性及優異的成膜性等，已被廣泛應用于食品復合涂膜保鮮。CTS不同衍生物在果蔬保鮮上具有一定的應用，其作用效果具有多樣性、復雜性，也表現出更大的優越性。

甘肅農業大學食品科學與工程學院的蘇娜、王希望、李永才*等在比較不同質量濃度殼聚糖鹽酸鹽（CHC）和CTS對鮮切西蘭花保鮮效果的基礎上，重點研究CHC對其貯藏期間感官品質、色差、質構特性、呼吸速率、質量損失率及葉綠素代謝的影響。

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CHC處理對鮮切西蘭花表型及感官評分的影響

CHC及CTS處理對鮮切西蘭花均有不同程度的保鮮效果，而CK整體感官品質迅速下滑，第15天就出現明顯黃化，第20天已幾乎全部劣變，喪失了商業價值（圖1A）。與CTS處理相比，CHC可更好地延緩鮮切西蘭花的黃化。其中5 g/L CHC處理表現出了最好的效果。雷達圖同樣顯示各處理對西蘭花均有不同程度的保鮮效果，以CHC處理最為顯著，貯藏第20天時，5 g/L CHC處理組保鮮效果最佳（P＜0.05）（圖1B）。

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CHC處理對鮮切西蘭花色澤的影響

色澤是衡量果蔬品質的關鍵指標，常被用作判斷其新鮮程度的重要依據。其中L*值表示顏色的亮度，數值范圍為0到100。數值越大，顏色越淺；a*值表示顏色在紅綠色方向上的屬性，正值表示偏紅，負值表示偏綠。b*值表示顏色在黃藍色方向上的屬性，正值表示偏黃，負值表示偏藍。H*值又稱色調角，用于區分紅、黃、藍等不同顏色。如圖2A所示，在貯藏期間，CK組與各處理西蘭花的L*值逐漸變高，除第0天外，各處理組L*值均低于CK（P＜0.05）。與CHC及CTS各質量濃度處理組相比，CK組a*的負值顯著降低（圖2B），在貯藏始末CK組a*值從—6.8升至—0.86，而5 g/L CHC處理組第20天的a*值為—5.97，絕對值顯著高于CK組（P＜0.05）。除第0天外，CK組b*值顯著高于各處理組（圖2C）。在貯藏中后期（10～20 d），CK組H*值顯著低于CHC及CTS各質量濃度處理組（圖2D），其中5 g/L CHC處理的H*值最高。綜上，在整個貯藏期間，CHC及CTS各質量濃度處理組有效減緩了西蘭花黃化的發生，保持了其色澤。

03

CHC處理對鮮切西蘭花葉綠素、類胡蘿卜素含量的影響

在貯藏期間，鮮切西蘭花中的葉綠素a（圖3A）、葉綠素b（圖3B）和總葉綠素含量（圖3C）均出現下降趨勢。相比之下，經5 g/L CHC及CTS處理的西蘭花有效減緩了葉綠素a、葉綠素b及總葉綠素含量的降低速度。貯藏10 d時，5 g/L CHC處理的西蘭花中葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素含量在各處理組中已達到最高，分別比CK組高17.13%、28.74%和20.95%。貯藏第15天時，5 g/L CHC處理葉綠素含量較CK組高62.13%。貯藏20 d時，5 g/L CHC處理的西蘭花中葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素含量的下降速度顯著低于CK組（P＜0.05），其含量分別較CK組高52.77%、85.82%和61.59%（圖3A～C），表明CHC能夠明顯減緩西蘭花葉綠素的降解速率。類胡蘿卜素含量在整個貯藏期間呈下降趨勢（圖3D），同樣貯藏10 d開始，5 g/L CHC處理類胡蘿卜素含量在各處理組中保持最高。貯藏至第15天，5 g/L CHC處理西蘭花類胡蘿卜素含量比CK組高20.09%。

04

CHC處理對鮮切西蘭花葉綠素降解酶活性的影響

如圖4A所示，各組西蘭花的CLH活性在貯藏過程中逐漸升高，CK組CLH活性急劇上升，而5 g/L CHC處理組CLH活性在整個貯藏期內始終保持較低水平。除第0天外，其余時間點5 g/L CHC處理組CLH活性始終低于CK及其他處理組。貯藏15 d時，5 g/L CHC處理西蘭花CLH活性比CK組低33.54%。

CK組MDcase活性在貯藏過程中逐漸升高（圖4B），而處理組呈波動上升趨勢。在整個貯藏期間（除第0天外），CK西蘭花MDcase活性均顯著高于5 g/L CHC處理組。貯藏5 d時，5 g/L CHC處理組MDcase活性比CK組低45.67%。貯藏第20天時，5 g/L CHC處理西蘭花MDcase活性較CK組低32.79%。

各處理PPH活性變化呈先上升后下降的趨勢（圖4C）。較CK組相比，CHC處理明顯抑制了西蘭花中PPH活性的上升，5 g/L CHC處理抑制效果最明顯。貯藏10 d時，5 g/L CHC處理組PPH活性比CK組低34.9%。貯藏15 d時，5 g/L CHC處理PPH活性比CK組低26.39%。但在貯藏后期，7 g/L CHC處理組的PPH活性與CK組差異不明顯。

如圖4D所示，CK組西蘭花PAO活性在整個貯藏期間先降低后升高再降低。各處理組的西蘭花的PAO活性明顯低于CK組（P＜0.05），其中5 g/L CHC處理西蘭花的PAO活性最低。各個時間點（0 d除外）5 g/L CHC處理組PAO活性始終低于CK及其他處理組，而CK組PAO活性在15 d達到峰值，較5 g/L CHC處理組高31.14%。

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CHC處理對鮮切西蘭花質量損失率的影響

鮮切西蘭花貯藏期間的質量損失率是評價其保鮮效果的一個重要指標。隨著貯藏時間的延長，西蘭花的質量損失率逐漸增加（圖5），CK組西蘭花的質量損失率急劇增加，在第20天時已高達0.53%。貯藏第20天，5 g/L CHC處理西蘭花的質量損失率分別較CK組和5 g/L CTS處理組低56.87%和13.44%。

06

CHC處理對鮮切西蘭花呼吸速率的影響

呼吸速率是評判果蔬采后貯藏品質優劣的關鍵指標之一。在貯藏過程中，鮮切西蘭花的呼吸速率先降低后升高（圖6）。除第0天外，其余時間點處理組呼吸速率始終低于CK，且貯藏后期5 g/L CHC處理組呼吸速率最低。貯藏至第20天，5 g/L CHC處理組西蘭花呼吸速率分別比CK和5 g/L CTS處理組低36.12%和1.18%。表明CHC可有效抑制鮮切西蘭花的呼吸作用。

07

CHC處理對鮮切西蘭花質構特性的影響

果蔬的硬度是評估其成熟度及貯藏性能的關鍵品質指標之一。除第20天外，CHC及CTS各質量濃度處理西蘭花硬度均顯著高于CK組（P＜0.05）（圖7A）。從第10天開始，5 g/L CHC處理組西蘭花硬度保持最高。整個貯藏期間，鮮切西蘭花組織黏性整體呈先升高后降低的趨勢，其中CTS處理組的黏性最高（圖7B）。咀嚼性在貯藏期間總體呈先降后升又降的趨勢，從第5天開始，各處理組西蘭花咀嚼性均高于CK組（圖7C）。貯藏10 d開始，與CK及其他處理組相比，5 g/L CHC處理組咀嚼性處于最高水平。在貯藏第20天時5 g/L CHC處理組西蘭花咀嚼性比CK組高60.48%，下降最為緩慢。表明5 g/L CHC可延緩采后鮮切西蘭花質構特性的改變，保持其良好的感官品質。

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CHC處理對鮮切西蘭花TSS含量的影響

TSS主要是指可溶性糖類，還包含維生素、酸以及多種成分，其含量可用于衡量果蔬的成熟程度和質量。貯藏期間，鮮切西蘭花的TSS含量總體呈下降趨勢，貯藏后期，不同質量濃度CHC和CTS處理組TSS含量均始終維持在較高水平。在第20天時，5 g/L CHC處理組TSS比CK組高21.17%（圖8）。由此表明5 g/L CHC處理可最大程度減緩鮮切西蘭花TSS的下降。

西蘭花營養價值豐富，但采收后容易發生變黃和腐爛的現象，導致其營養價值大幅度下降。采后西蘭花呼吸代謝十分活躍，產生大量呼吸熱，加速了其衰老及黃化進程，在室溫條件下的貯藏期僅有2～3 d，隨后迅速失水黃化。色澤反映了鮮切西蘭花表觀顏色的變化，是果蔬的重要感官品質之一，用于判斷果蔬新鮮程度。本研究發現，在4 ℃的貯藏環境下CHC處理有效維持了西蘭花的色澤。其中，5 g/L CHC處理的效果最好。閆瑩瑩也發現了類似的結果，其發現CTS-沒食子酸衍生物處理增加了賽買提杏的L*值，并抑制了貯藏過程中a*、b*和ΔE的增加。李志程在CTS處理的厚皮甜瓜上也得到類似結果，CTS處理能顯著保持較高的H*值，而降低L*值。導致黃化的直接因素是葉綠素的分解，在果蔬采后貯藏期間，葉綠素的分解主要受到CLH與PPH代謝途徑的調控，其中CLH作為關鍵酶，催化葉綠素a向脫植基葉綠素a轉化。隨后，在MDcase的參與下，脫植基葉綠素a進一步失去Mg2＋，生成脫鎂葉綠酸a，此時分子仍保留卟啉環結構。除此之外，葉綠素a在失去鎂離子之后，經由PPH的作用，進一步轉化為脫鎂葉綠酸a。隨后，在PAO的催化下，脫鎂葉綠酸a轉換成紅色葉綠素代謝產物。緊接著，紅色葉綠素代謝產物在紅色葉綠素降解物還原酶的催化作用下，轉變為無色的熒光產物。在這一過程中，卟啉環結構被破解，從而綠色完全消失。本實驗探究了CHC與CTS對西蘭花葉綠素降解的抑制效果。結果表明，這兩種處理均能延緩貯藏期間葉綠素的降解，其中5 g/L CHC處理效果最佳。隨著貯藏時間的延長，葉綠素降解相關酶CLH、MDcase、PPH及PAO的活性總體呈上升趨勢，致使葉綠素含量下降而黃化，CHC處理能有效抑制葉綠素降解酶的活性，但其抑制效果因處理質量濃度而異，其中5 g/L的CHC處理抑制效果最佳。在西蘭花采后貯藏過程中，可通過保持葉綠素水平的穩定延緩黃化進程。研究發現多種處理方法能夠有效減緩西蘭花葉綠素的降解速率。李雪瑞等研究發現在低溫條件下，使用1-甲基環丙烯能夠有效抑制葉菜內葉綠素代謝酶及PPH的活性，進而減少葉綠素的分解，延長葉菜的保鮮期。Huang Cheng等發現，在匍匐枯草葉片表面噴灑CTS溶液可降低葉綠素降解相關基因（AsPPH）的表達水平，從而推遲葉片老化進程。本實驗發現5 g/L的CHC可通過抑制葉綠素降解酶活性而延緩鮮切西蘭花的黃化。

西蘭花采收后，其呼吸速率會急劇增加并達到呼吸高峰狀態。這一過程中，大量營養物質被降解和消耗，進而導致營養分解及失水黃化。同時鮮切處理會導致細胞破壞和細胞質中溶質流失，加速了呼吸和失水。本實驗中CHC處理抑制了呼吸速率的上升，延緩了西蘭花質量損失率升高，維持了西蘭花組織較高的硬度，并且保持了細胞壁的機械強度和西蘭花組織的細胞間黏度，維持了其良好品質。同樣李翠萍等發現，在低溫貯藏條件下，質量分數為1.0%的CTS、2.5%的殼聚糖季銨鹽和4%的羧甲基殼聚糖處理可以有效減少藍莓質量損失、維持VC含量及延緩硬度下降，減少營養成分的損失。表明CTS及其衍生物處理能通過控制果蔬采后的生理變化而維持其貯藏品質。

在成熟衰老的過程中，果蔬硬度會逐漸下降。咀嚼性和黏性是評價果蔬質構特性的兩個重要指標。CTS及其衍生物處理有助于延緩鮮切西蘭花的軟化，保持良好的感官品質和硬度。另外CTS衍生物憑借優異的抑菌特性，能夠有效減少微生物侵襲，減緩西蘭花細胞壁中纖維素與半纖維素的分解速度，并降低細胞間隙的果膠含量，從而延緩西蘭花采摘后硬度下降的趨勢。

TSS含量可反映果蔬的成熟度和品質，也可反映果蔬的耐貯藏性，對西蘭花的風味和口感有重要影響。在貯藏過程中，西蘭花自始至終累積和消耗TSS。本研究中，CHC處理可最大程度延緩西蘭花TSS的降低，這與閆瑩瑩用CTS-沒食子酸衍生物處理賽買提杏的結果一致。

綜上可見，CTS因其僅溶于酸性溶液，形成的涂層在接近中性的鮮切西蘭花表面易析出，導致成膜不均勻，影響氧氣和水分阻隔效果。而經改性的CHC，其化學性質、生物活性及作用機制均發生了變化，為水溶性衍生物，可在中性條件下完全溶解，形成均勻、致密的保護膜，能緊密貼合鮮切西蘭花表面，有效地阻隔氧氣、抑制水分蒸發。尤其可在鮮切西蘭花表面快速成膜，有效封閉切口，減少汁液滲出，抑制鮮切西蘭花貯藏期間呼吸作用和質量損失等生理過程，抑制鮮切導致的細胞損傷而引起的酶促褐變和微生物入侵。同時CHC的鹽酸基團進一步增加分子鏈的陽離子密度，顯著增強與細菌和真菌的靜電結合能力，顯著提高了其抗菌特性。另外，CHC可通過螯合Mg2＋并抑制CLH、MDCase活性，延緩葉綠素分解。因此5 g/L CHC處理較CTS表現出良好的保鮮效果。

結論

本實驗結果表明，與CTS處理相比，經改性的CHC對鮮切西蘭花具有較好的保鮮效果，且作用效果存在質量濃度依賴性，其中5 g/L CHC處理可顯著抑制鮮切西蘭花葉綠素降解酶活性，維持較高的西蘭花總葉綠素、葉綠素a和葉綠素b含量而最大程度地延緩其低溫貯藏期間的黃化，同時還能提高TSS含量，抑制鮮切西蘭花貯藏期間呼吸作用和質量損失等生理過程，維持鮮切西蘭花的高營養價值，有效抑制其品質劣化并延緩黃化現象的發生，進而延長貯藏期。本研究為CHC在果蔬保鮮領域的應用奠定了堅實的理論基礎，展現出廣闊的應用前景。

引文格式：

蘇娜, 王希望, 李麗, 等. 殼聚糖鹽酸鹽采后處理對鮮切西蘭花貯藏品質及葉綠素代謝的影響[J]. 食品科學, 2025,46(17): 263-270. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250214-053.

SU Na, WANG Xiwang, LI Li, et al. Effect of postharvest treatment with chitosan hydrochloride on the storage quality and chlorophyll metabolism of fresh-cut broccoli[J]. Food Science, 2025, 46(17): 263-270. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250214-053.

實習編輯：南伊；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

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