《食品科学》：甘肃农业大学李永才教授等：壳聚糖盐酸盐采后处理对鲜切西兰花贮藏品质及叶绿素代谢的影响

西兰花（Brassica oleracea L. var. Italica Planch）是一种美味而营养的十字花科蔬菜，也被称为绿花椰菜。西兰花含有多种营养成分，如硫代葡萄糖苷、萝卜硫素、酚类物质、类胡萝卜素等，广受全球各地消费者的欢迎。鲜切西兰花因其呼吸代谢活跃，极易发生腐烂变质、黄化、组织软化以及微生物侵染等问题。

壳聚糖（CTS）是一种可再生且可生物降解的碱性阳离子聚合物，由于其安全无害、具有抗菌特性、生物相容性及优异的成膜性等，已被广泛应用于食品复合涂膜保鲜。CTS不同衍生物在果蔬保鲜上具有一定的应用，其作用效果具有多样性、复杂性，也表现出更大的优越性。

甘肃农业大学食品科学与工程学院的苏娜、王希望、李永才*等在比较不同质量浓度壳聚糖盐酸盐（CHC）和CTS对鲜切西兰花保鲜效果的基础上，重点研究CHC对其贮藏期间感官品质、色差、质构特性、呼吸速率、质量损失率及叶绿素代谢的影响。

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CHC处理对鲜切西兰花表型及感官评分的影响

CHC及CTS处理对鲜切西兰花均有不同程度的保鲜效果，而CK整体感官品质迅速下滑，第15天就出现明显黄化，第20天已几乎全部劣变，丧失了商业价值（图1A）。与CTS处理相比，CHC可更好地延缓鲜切西兰花的黄化。其中5 g/L CHC处理表现出了最好的效果。雷达图同样显示各处理对西兰花均有不同程度的保鲜效果，以CHC处理最为显著，贮藏第20天时，5 g/L CHC处理组保鲜效果最佳（P＜0.05）（图1B）。

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CHC处理对鲜切西兰花色泽的影响

色泽是衡量果蔬品质的关键指标，常被用作判断其新鲜程度的重要依据。其中L*值表示颜色的亮度，数值范围为0到100。数值越大，颜色越浅；a*值表示颜色在红绿色方向上的属性，正值表示偏红，负值表示偏绿。b*值表示颜色在黄蓝色方向上的属性，正值表示偏黄，负值表示偏蓝。H*值又称色调角，用于区分红、黄、蓝等不同颜色。如图2A所示，在贮藏期间，CK组与各处理西兰花的L*值逐渐变高，除第0天外，各处理组L*值均低于CK（P＜0.05）。与CHC及CTS各质量浓度处理组相比，CK组a*的负值显著降低（图2B），在贮藏始末CK组a*值从—6.8升至—0.86，而5 g/L CHC处理组第20天的a*值为—5.97，绝对值显著高于CK组（P＜0.05）。除第0天外，CK组b*值显著高于各处理组（图2C）。在贮藏中后期（10～20 d），CK组H*值显著低于CHC及CTS各质量浓度处理组（图2D），其中5 g/L CHC处理的H*值最高。综上，在整个贮藏期间，CHC及CTS各质量浓度处理组有效减缓了西兰花黄化的发生，保持了其色泽。

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CHC处理对鲜切西兰花叶绿素、类胡萝卜素含量的影响

在贮藏期间，鲜切西兰花中的叶绿素a（图3A）、叶绿素b（图3B）和总叶绿素含量（图3C）均出现下降趋势。相比之下，经5 g/L CHC及CTS处理的西兰花有效减缓了叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量的降低速度。贮藏10 d时，5 g/L CHC处理的西兰花中叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量在各处理组中已达到最高，分别比CK组高17.13%、28.74%和20.95%。贮藏第15天时，5 g/L CHC处理叶绿素含量较CK组高62.13%。贮藏20 d时，5 g/L CHC处理的西兰花中叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量的下降速度显著低于CK组（P＜0.05），其含量分别较CK组高52.77%、85.82%和61.59%（图3A～C），表明CHC能够明显减缓西兰花叶绿素的降解速率。类胡萝卜素含量在整个贮藏期间呈下降趋势（图3D），同样贮藏10 d开始，5 g/L CHC处理类胡萝卜素含量在各处理组中保持最高。贮藏至第15天，5 g/L CHC处理西兰花类胡萝卜素含量比CK组高20.09%。

04

CHC处理对鲜切西兰花叶绿素降解酶活性的影响

如图4A所示，各组西兰花的CLH活性在贮藏过程中逐渐升高，CK组CLH活性急剧上升，而5 g/L CHC处理组CLH活性在整个贮藏期内始终保持较低水平。除第0天外，其余时间点5 g/L CHC处理组CLH活性始终低于CK及其他处理组。贮藏15 d时，5 g/L CHC处理西兰花CLH活性比CK组低33.54%。

CK组MDcase活性在贮藏过程中逐渐升高（图4B），而处理组呈波动上升趋势。在整个贮藏期间（除第0天外），CK西兰花MDcase活性均显著高于5 g/L CHC处理组。贮藏5 d时，5 g/L CHC处理组MDcase活性比CK组低45.67%。贮藏第20天时，5 g/L CHC处理西兰花MDcase活性较CK组低32.79%。

各处理PPH活性变化呈先上升后下降的趋势（图4C）。较CK组相比，CHC处理明显抑制了西兰花中PPH活性的上升，5 g/L CHC处理抑制效果最明显。贮藏10 d时，5 g/L CHC处理组PPH活性比CK组低34.9%。贮藏15 d时，5 g/L CHC处理PPH活性比CK组低26.39%。但在贮藏后期，7 g/L CHC处理组的PPH活性与CK组差异不明显。

如图4D所示，CK组西兰花PAO活性在整个贮藏期间先降低后升高再降低。各处理组的西兰花的PAO活性明显低于CK组（P＜0.05），其中5 g/L CHC处理西兰花的PAO活性最低。各个时间点（0 d除外）5 g/L CHC处理组PAO活性始终低于CK及其他处理组，而CK组PAO活性在15 d达到峰值，较5 g/L CHC处理组高31.14%。

05

CHC处理对鲜切西兰花质量损失率的影响

鲜切西兰花贮藏期间的质量损失率是评价其保鲜效果的一个重要指标。随着贮藏时间的延长，西兰花的质量损失率逐渐增加（图5），CK组西兰花的质量损失率急剧增加，在第20天时已高达0.53%。贮藏第20天，5 g/L CHC处理西兰花的质量损失率分别较CK组和5 g/L CTS处理组低56.87%和13.44%。

06

CHC处理对鲜切西兰花呼吸速率的影响

呼吸速率是评判果蔬采后贮藏品质优劣的关键指标之一。在贮藏过程中，鲜切西兰花的呼吸速率先降低后升高（图6）。除第0天外，其余时间点处理组呼吸速率始终低于CK，且贮藏后期5 g/L CHC处理组呼吸速率最低。贮藏至第20天，5 g/L CHC处理组西兰花呼吸速率分别比CK和5 g/L CTS处理组低36.12%和1.18%。表明CHC可有效抑制鲜切西兰花的呼吸作用。

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CHC处理对鲜切西兰花质构特性的影响

果蔬的硬度是评估其成熟度及贮藏性能的关键品质指标之一。除第20天外，CHC及CTS各质量浓度处理西兰花硬度均显著高于CK组（P＜0.05）（图7A）。从第10天开始，5 g/L CHC处理组西兰花硬度保持最高。整个贮藏期间，鲜切西兰花组织黏性整体呈先升高后降低的趋势，其中CTS处理组的黏性最高（图7B）。咀嚼性在贮藏期间总体呈先降后升又降的趋势，从第5天开始，各处理组西兰花咀嚼性均高于CK组（图7C）。贮藏10 d开始，与CK及其他处理组相比，5 g/L CHC处理组咀嚼性处于最高水平。在贮藏第20天时5 g/L CHC处理组西兰花咀嚼性比CK组高60.48%，下降最为缓慢。表明5 g/L CHC可延缓采后鲜切西兰花质构特性的改变，保持其良好的感官品质。

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CHC处理对鲜切西兰花TSS含量的影响

TSS主要是指可溶性糖类，还包含维生素、酸以及多种成分，其含量可用于衡量果蔬的成熟程度和质量。贮藏期间，鲜切西兰花的TSS含量总体呈下降趋势，贮藏后期，不同质量浓度CHC和CTS处理组TSS含量均始终维持在较高水平。在第20天时，5 g/L CHC处理组TSS比CK组高21.17%（图8）。由此表明5 g/L CHC处理可最大程度减缓鲜切西兰花TSS的下降。

西兰花营养价值丰富，但采收后容易发生变黄和腐烂的现象，导致其营养价值大幅度下降。采后西兰花呼吸代谢十分活跃，产生大量呼吸热，加速了其衰老及黄化进程，在室温条件下的贮藏期仅有2～3 d，随后迅速失水黄化。色泽反映了鲜切西兰花表观颜色的变化，是果蔬的重要感官品质之一，用于判断果蔬新鲜程度。本研究发现，在4 ℃的贮藏环境下CHC处理有效维持了西兰花的色泽。其中，5 g/L CHC处理的效果最好。闫莹莹也发现了类似的结果，其发现CTS-没食子酸衍生物处理增加了赛买提杏的L*值，并抑制了贮藏过程中a*、b*和ΔE的增加。李志程在CTS处理的厚皮甜瓜上也得到类似结果，CTS处理能显著保持较高的H*值，而降低L*值。导致黄化的直接因素是叶绿素的分解，在果蔬采后贮藏期间，叶绿素的分解主要受到CLH与PPH代谢途径的调控，其中CLH作为关键酶，催化叶绿素a向脱植基叶绿素a转化。随后，在MDcase的参与下，脱植基叶绿素a进一步失去Mg2＋，生成脱镁叶绿酸a，此时分子仍保留卟啉环结构。除此之外，叶绿素a在失去镁离子之后，经由PPH的作用，进一步转化为脱镁叶绿酸a。随后，在PAO的催化下，脱镁叶绿酸a转换成红色叶绿素代谢产物。紧接着，红色叶绿素代谢产物在红色叶绿素降解物还原酶的催化作用下，转变为无色的荧光产物。在这一过程中，卟啉环结构被破解，从而绿色完全消失。本实验探究了CHC与CTS对西兰花叶绿素降解的抑制效果。结果表明，这两种处理均能延缓贮藏期间叶绿素的降解，其中5 g/L CHC处理效果最佳。随着贮藏时间的延长，叶绿素降解相关酶CLH、MDcase、PPH及PAO的活性总体呈上升趋势，致使叶绿素含量下降而黄化，CHC处理能有效抑制叶绿素降解酶的活性，但其抑制效果因处理质量浓度而异，其中5 g/L的CHC处理抑制效果最佳。在西兰花采后贮藏过程中，可通过保持叶绿素水平的稳定延缓黄化进程。研究发现多种处理方法能够有效减缓西兰花叶绿素的降解速率。李雪瑞等研究发现在低温条件下，使用1-甲基环丙烯能够有效抑制叶菜内叶绿素代谢酶及PPH的活性，进而减少叶绿素的分解，延长叶菜的保鲜期。Huang Cheng等发现，在匍匐枯草叶片表面喷洒CTS溶液可降低叶绿素降解相关基因（AsPPH）的表达水平，从而推迟叶片老化进程。本实验发现5 g/L的CHC可通过抑制叶绿素降解酶活性而延缓鲜切西兰花的黄化。

西兰花采收后，其呼吸速率会急剧增加并达到呼吸高峰状态。这一过程中，大量营养物质被降解和消耗，进而导致营养分解及失水黄化。同时鲜切处理会导致细胞破坏和细胞质中溶质流失，加速了呼吸和失水。本实验中CHC处理抑制了呼吸速率的上升，延缓了西兰花质量损失率升高，维持了西兰花组织较高的硬度，并且保持了细胞壁的机械强度和西兰花组织的细胞间黏度，维持了其良好品质。同样李翠萍等发现，在低温贮藏条件下，质量分数为1.0%的CTS、2.5%的壳聚糖季铵盐和4%的羧甲基壳聚糖处理可以有效减少蓝莓质量损失、维持VC含量及延缓硬度下降，减少营养成分的损失。表明CTS及其衍生物处理能通过控制果蔬采后的生理变化而维持其贮藏品质。

在成熟衰老的过程中，果蔬硬度会逐渐下降。咀嚼性和黏性是评价果蔬质构特性的两个重要指标。CTS及其衍生物处理有助于延缓鲜切西兰花的软化，保持良好的感官品质和硬度。另外CTS衍生物凭借优异的抑菌特性，能够有效减少微生物侵袭，减缓西兰花细胞壁中纤维素与半纤维素的分解速度，并降低细胞间隙的果胶含量，从而延缓西兰花采摘后硬度下降的趋势。

TSS含量可反映果蔬的成熟度和品质，也可反映果蔬的耐贮藏性，对西兰花的风味和口感有重要影响。在贮藏过程中，西兰花自始至终累积和消耗TSS。本研究中，CHC处理可最大程度延缓西兰花TSS的降低，这与闫莹莹用CTS-没食子酸衍生物处理赛买提杏的结果一致。

综上可见，CTS因其仅溶于酸性溶液，形成的涂层在接近中性的鲜切西兰花表面易析出，导致成膜不均匀，影响氧气和水分阻隔效果。而经改性的CHC，其化学性质、生物活性及作用机制均发生了变化，为水溶性衍生物，可在中性条件下完全溶解，形成均匀、致密的保护膜，能紧密贴合鲜切西兰花表面，有效地阻隔氧气、抑制水分蒸发。尤其可在鲜切西兰花表面快速成膜，有效封闭切口，减少汁液渗出，抑制鲜切西兰花贮藏期间呼吸作用和质量损失等生理过程，抑制鲜切导致的细胞损伤而引起的酶促褐变和微生物入侵。同时CHC的盐酸基团进一步增加分子链的阳离子密度，显著增强与细菌和真菌的静电结合能力，显著提高了其抗菌特性。另外，CHC可通过螯合Mg2＋并抑制CLH、MDCase活性，延缓叶绿素分解。因此5 g/L CHC处理较CTS表现出良好的保鲜效果。

结论

本实验结果表明，与CTS处理相比，经改性的CHC对鲜切西兰花具有较好的保鲜效果，且作用效果存在质量浓度依赖性，其中5 g/L CHC处理可显著抑制鲜切西兰花叶绿素降解酶活性，维持较高的西兰花总叶绿素、叶绿素a和叶绿素b含量而最大程度地延缓其低温贮藏期间的黄化，同时还能提高TSS含量，抑制鲜切西兰花贮藏期间呼吸作用和质量损失等生理过程，维持鲜切西兰花的高营养价值，有效抑制其品质劣化并延缓黄化现象的发生，进而延长贮藏期。本研究为CHC在果蔬保鲜领域的应用奠定了坚实的理论基础，展现出广阔的应用前景。

引文格式：

苏娜, 王希望, 李丽, 等. 壳聚糖盐酸盐采后处理对鲜切西兰花贮藏品质及叶绿素代谢的影响[J]. 食品科学, 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.

实习编辑：南伊；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

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