板栗是我国常见的坚果之一。近10年来，我国板栗收获面积、产量均稳定增长[1]。据联合国粮食及农业组织相关数据统计，2019年我国板栗收获面积与总产量分别为33.037万hm2、184.913 7万t，约占全世界板栗收获面积、总产量的55.46%和76.83%。板栗采收期一般为9月至10月，较短且不耐贮藏。
根据水解程度，糖类可分为单糖（葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖、木糖等）、低聚糖（蔗糖、乳糖、海藻糖、棉子糖等）和多糖（淀粉等）[2]。板栗作为典型的淀粉类作物，淀粉约占干物质的38%～80%[3]，蔗糖、葡萄糖含量依次为10.77 g/100 g DW～21.66 g/100 g DW、0.33 g/100 g DW～1.33 g/100 g DW[4]。糖的组成组分及比例决定了果实的甜味[5]，板栗中糖类组分有所差异。何俊平等[6]研究发现板栗中单糖组成包含阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖和岩藻糖；Tang等[7]检测到板栗中单糖组分可能包含葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖、木糖、鼠李糖、果糖。板栗采后贮藏，仍进行糖类相互转化、淀粉水解等生理生化变化，而这些变化过程又受贮藏环境的温度、气体成分等因素影响，而且可溶性糖、淀粉直接影响板栗食用口感[8]，故有必要分析不同保鲜贮藏方式对板栗仁中糖类的影响。
目前，降低贮藏环境温度（温度控制在0℃～5℃之间）[9]、气调包装（主动气调包装、自发气调包装）是较常见的有效延长板栗货架期方法[10]。陈诚[11]通过调控二氧化碳浓度、氧气浓度、温度，得出气调法贮藏板栗的最佳条件：O22%～5%、CO22%～4%、低温（-2.5℃～0℃）、湿度（93%～97%）。但目前相关研究主要集中于板栗中糖类组成、加工对其影响等，覃海兵等[12]研究板栗中碳水化合物的组成和特性与抗消化特性的关系；Zhu[13]总结归纳烘烤、蒸煮、贮藏、糖渍等加工工序对板栗中碳水化合物、多酚等营养品质的影响。关于板栗仁中糖类组成在贮藏过程中的变化研究较少。经过不同保鲜方式贮藏后，板栗仁中可溶性糖、还原糖、淀粉及直链淀粉的含量发生改变，其糖分组成比例也有所变化，需进一步研究分析。
以冷藏4个月后的带壳板栗进行人工剥壳，制备板栗仁。以此板栗仁为研究对象，采用箱式气调保鲜（box-type controlled atmosphere，BCA）、主动气调包装（active modified atmosphere packaging，AMAP）、被动气调包装（passive modified atmosphere packaging，PMAP）3种保鲜贮藏方式研究不同贮藏条件下板栗仁的感官品质、糖（可溶性糖、还原糖及糖的组成成分）、淀粉（直链淀粉）的变化，同时初步探讨保鲜贮藏方式对板栗仁中糖类的影响，为板栗仁贮藏保鲜技术提供基础数据支撑。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
板栗仁：市售，带壳板栗于冷库-1℃贮藏4个月，然后进行人工剥壳得到板栗仁。
蒽酮（分析纯）：上海源叶生物科技有限公司；3，5-二硝基水杨酸、硫酸含量95%～98%、氢氧化钠、冰乙酸、无水乙醇（分析纯）：成都市科隆化学品有限公司；碘化钾（分析纯）：天津市科隆化学试剂有限公司；碘（分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。
标准品（马铃薯直链淀粉、葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、果糖）：美国Sigma-Aldrich公司。
1.2 仪器与设备
MAP-V200气调保鲜包装机：上海炬钢机械制造有限公司；BIC-300人工气候箱：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；Pilot 10-15M真空冷冻干燥机：北京博医康实验仪器有限公司；WND-200型高速中药粉碎机：浙江省兰溪市伟能达电器有限公司；TU-1810紫外分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；Multiskan GO多功能酶标仪：美国赛默飞世尔科技有限公司；ICS5000型离子色谱仪：美国戴安公司。
1.3 方法
1.3.1 贮藏条件
箱式气调保鲜：用专用篮装板栗仁，每筐装入约5 kg，直接放入人工气候箱进行贮藏。条件：低温0℃、O25%、CO24%。
主动气调包装贮藏：采用气调保鲜包装机直接包装板栗仁，每盒约400 g，条件：O217%、CO24%，然后放置于0℃冷库贮藏。
被动气调包装贮藏，又称自发气调包装：将板栗仁直接装入聚乙烯塑料薄膜袋（厚度为双面0.1 cm），每袋约1 kg，扎紧袋口，贮藏于0℃冷库。
每隔10 d取一次样品，每次随机取两份样品，记录样品是否霉变、异味、颜色变化等，根据样品感官评定情况，判断是否结束贮藏。将贮藏后样品冷冻干燥、粉碎，置于-20℃留样待测。
1.3.2 板栗仁感官评定
若板栗仁外观出现肉眼可见的霉斑，则按照式（1）计算霉烂率。
由3名食品专业人员进行感官评定，根据板栗仁异味的强烈程度（无、少许、一般、强烈）、板栗仁外表层色泽的变化程度（正常、极少量褐色斑点、少量偏褐、部分偏褐、大量偏褐），取评定小组中占多数的评定结果为最终感官评定结果。
1.3.3 可溶性糖含量的测定
采用蒽酮比色法[14]测定可溶性糖含量，可溶性糖含量变化率按照公式（2）计算，文中还原糖、淀粉及直链淀粉的变化率计算公式如同公式（2）。
1.3.4 还原糖含量的测定
采用3，5-二硝基水杨酸法[14]测定。
1.3.5 直链淀粉含量的测定
准确称取样品100 mg置于50 mL三角瓶中，加入1 mL 95%乙醇、9 mL 1 mol/L NaOH，在沸水浴中加热10 min。使淀粉糊化，冷却后，用蒸馏水转移至100 mL容量瓶中稀释至刻度。吸取5 mL上述试液放入另一个100 mL棕色容量瓶中，依次加入1 mL 1 mol/L冰乙酸、2 mL碘液，用蒸馏水定容，静止20 min后，在波长620 nm下，测定其吸光值。以纯直链淀粉标准品含量为横坐标，吸光值为纵坐标，绘制直链淀粉标准曲线，即得试样中直链淀粉的含量。
1.3.6 淀粉含量的测定
采用AOAC 2000 996.11《淀粉含量》的测定方法进行。
1.3.7 糖分组成和含量
1.3.7.1 标准溶液的配制
取干净的15 mL EP管，加入8 mL无菌水，依次加入海藻糖、岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、木糖、蔗糖、果糖、核糖、乳糖、棉子糖、水苏糖、麦芽糖各100 mg，溶解后定容至10 mL，配制成10 mg/mL的标准液母液，并稀释到一定浓度，进行测定。
1.3.7.2 样品前处理
取50mg样品于2.0mL旋口管中，加入700μL80%乙醇，50℃振荡2 h。加 700 μL H2O 稀释，10 000 r/min离心3 min。吸取上清转移到新离心管中，加入700 μL CHCl3，10 000 r/min 离心 3 min，上清液待测。
1.3.7.3 色谱条件
色谱系统采用ICS5000+离子色谱系统（ICS500+，采用DionexTM CarboPacTMPA20液相色谱柱，进样量为20 μL。流动相 A（H2O），流动相 B（100 mmol/L NaOH），梯度洗脱模式：0 min，90%A；9 min，90%A；20 min，60%A；30 min，60%A；30.1 min，90%A；40 min，90%A。流速为0.5 mL/min，柱温为30℃，利用电化学检测器对糖组分进行分析检测。
1.4 数据处理
采用SPSS 18.0软件进行数据处理及采用Duncan's multiple range test进行差异性显著分析，采用O－rigin 8.6软件作图。
2 结果与分析
2.1 不同保鲜贮藏方式对板栗感官品质的影响
不同保鲜贮藏方式对板栗仁感官品质的影响见表1。
表1 不同保鲜贮藏方式对板栗仁感官品质的影响
Table 1 Effect of different storage conditions on sensory quality of chestnut kernel
注：\表示样品已基本变质，未检测该项指标。
贮藏时间/d 霉烂率/% 异味 色泽BCA AMAP BCA AMAP BCA AMAP PMAP 0 0 0无无正常 正常 正常10 0 0 无 无 正常 正常 正常20 2.6 4.1 无 无 正常 正常 正常30 63.2 1.7 有 无 部分偏褐 正常 正常40 \ 5.1 \ 无 \ 正常 正常50 \ 2.5 \ 一般 \ 少量偏褐 少量偏褐PMAP PMAP 0 0 1.3 4.3 0.5 2.8无无无无少许一般
由表1可知，BCA在贮藏20 d时，板栗仁霉烂率约2.6%；在贮藏30 d时，板栗仁霉烂率高达63.2%，故判断20 d为BCA贮藏终点。AMAP、PMAP在贮藏50 d以内时，霉烂率依次为1.7%～5.1%、0.5%～4.3%，但采用AMAP、PMAP方式贮藏50 d时，将包装袋打开后，出现一些异味，且板栗仁外表面颜色有少量偏褐，但霉变率较低（依次为2.5%、2.8%）。板栗仁整体可接受度已达到极限，故判断50 d为贮藏终点。因此，本研究拟以板栗仁贮藏0 d、BCA贮藏20 d、AMAP和PMAP贮藏50 d为研究对象，探讨贮藏方式对板栗中糖类的变化。
2.2 不同贮藏方式对板栗中还原糖、可溶性糖的影响
不同贮藏保鲜方式对板栗仁还原糖、可溶性糖的影响见图1。
图1 不同贮藏保鲜方式对板栗仁还原糖、可溶性糖的影响
Fig.1 Effect of different storage on reducing sugar and soluble sugars content of chestnut kernel
从图1可看出，BCA处理的板栗仁还原糖含量均高于AMAP、PMAP，且AMAP处理的板栗仁中还原糖含量自10 d后呈现下降趋势，而PMAP处理的板栗仁则在20 d后才呈现下降趋势。0～20 d各保鲜贮藏方式处理的板栗仁中可溶性糖含量均呈现增加趋势，且均在第20天达到最高值。在第20天时，BCA、AMAP、PMAP处理的板栗仁可溶性糖含量依次为24.10%、29.44%、19.57%。20 d～50 d时AMAP、PMAP处理的板栗仁可溶性糖含量均呈现先降低后增加的趋势，且变化速率不同。
不同保鲜贮藏方式对板栗仁中糖的影响见表2。
表2 不同保鲜贮藏方式对板栗仁中糖的影响
Table 2 Effect of different storage conditions on sugars of chestnut kernel%
注：不同字母表示差异显著（p＜0.05）。
贮藏方式鲜样（贮藏 0 d） 7.82±0.67a 1.67±0.07c BCA（贮藏 20 d） 24.10±0.02d 3.41±0.09d 104.2 AMAP（贮藏 50 d） 19.44±0.34c 1.16±0.12a -30.5 PMAP（贮藏 50 d） 17.52±0.29b 1.38±0.07b -17.4可溶性糖含量 变化率还原糖含量 变化率208.2 148.6 124.0
由表2可知，板栗仁鲜样中可溶性糖、还原糖含量分别为7.82%、1.67%。经BCA、AMAP、PMAP分别贮藏20、50、50 d时，板栗仁中的可溶性糖含量均呈显著增加（p＜0.05），而还原糖含量的变化并无规律。徐娟[15]将12种板栗装入聚乙烯塑料保鲜袋中，置于0℃冷库中贮藏6个月后，可溶性糖含量上升了23.02%～160.33%。可溶性糖是反映甜度的适宜指标[16]，经过一段时间贮藏后，可溶性糖含量显著增加，可能使板栗仁口感更甜。
2.3 不同贮藏方式对板栗中淀粉、直链淀粉的影响
不同保鲜贮藏方式对板栗仁中淀粉的影响见表3。
表3 不同保鲜贮藏方式对板栗仁中淀粉的影响
Table 3 Effect of different storage conditions on starch of chestnut kernel%
注：不同字母表示组间差异显著（p＜0.05）。
贮藏方式鲜样（贮藏0 d） 60.57±0.05d 12.89±0.01b BCA（贮藏 20 d） 56.19±0.17b 11.17±0.69a -13.3 AMAP（贮藏 50 d） 54.93±0.17a 10.62±0.98a -17.6 PMAP（贮藏 50 d） 57.33±0.01c 11.71±0.15ab -9.2淀粉含量 变化率直链淀粉含量 变化率-7.2-9.3-5.3
由表3可知，板栗仁鲜样中淀粉、直链淀粉含量分别为 60.57%、12.89%。经BCA、AMAP、PMAP分别贮藏20、50、50 d时，板栗仁中的淀粉、直链淀粉均降低，分别降低5.3%～9.3%、9.2%～17.6%。不同贮藏方式下，降低率有所差异。可能是贮藏期间，板栗仁中淀粉酶（β-淀粉酶、α-淀粉酶）会促进淀粉大量水解而导致淀粉含量降低[17]，但酶活变化又与储藏期的长短、温度有关[18]。
2.4 不同贮藏方式对板栗中糖分组成及含量的影响
标准样品及板栗仁鲜样的离子色谱图见图2～图3。
图2 标准样品离子色谱图
Fig.2 Ion chromatogram of sugar standard sample
图3 板栗仁鲜样离子色谱图
Fig.3 Ion chromatogram of sugar content of chestnut kernel
Tre.海藻糖；Fuc.岩藻糖；Rha.鼠李糖；Ara.阿拉伯糖；Gal.半乳糖；Glu.葡萄糖；Man.甘露糖；Xyl.木糖；Suc.蔗糖；Fru.果糖；Rib.核糖；Lac.乳糖；Raf.棉子糖；Sta.水苏糖；Mal.麦芽糖。
如图2、图3、表4所示，利用离子色谱法，初步分析板栗仁中糖分组成为蔗糖、水苏糖、棉子糖、葡萄糖、乳糖、半乳糖、麦芽糖，其含量及占比依次为77.207 μg/mg（93.37%）、2.007 μg/mg（2.43%）、1.818 μg/mg（2.20%）、0.999 μg/mg（1.21%）、0.330 μg/mg（0.40%）、0.164 μg/mg（0.20%）、0.168 μg/mg（0.20%）。并未检测出板栗仁中含有海藻糖、岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、木糖、果糖、核糖。
采用外标法，对各组分进行定量，并计算单个糖组分含量占总含量的比例，具体结果如表4所示。
表4 不同保鲜贮藏方式对板栗仁中糖分组成的影响
Table 4 Effect of different storage conditions on sugar composition of chestnut kernel
贮藏方式鲜样（贮藏0 d） 0.20 1.21 93.37 BCA（贮藏 20 d） 0.16 1.41 96.11 AMAP（贮藏 50 d） 0.15 0.78 97.99 PMAP（贮藏 50 d） 0.19 1.06 98.25占比/%半乳糖 葡萄糖 蔗糖0.40 0.38 0.364未检测出乳糖 棉子糖 水苏糖 麦芽糖2.20 2.43 0.20 0.38 1.13 0.44 0.074 0.093 0.54 0.051 0.089 0.35
经3种方式保鲜贮藏后，板栗仁中糖分组成变化有所差异，蔗糖含量均增加，占比升至96.11%～98.25%，而棉子糖、水苏糖均大幅下降。De Vasconcelos等[19]研究发现贮藏3个月（温度0℃、湿度90%）后，板栗中蔗糖从9.17 g/100 g干物质显著增加至14.90 g/100 g干物质，覃海兵等[12]研究发现板栗中棉子糖可能是造成板栗熟食易滞气的主要原因。贮藏后，板栗仁中棉子糖占比从2.20%大幅度下降至0.051%～0.38%，或许贮藏过程能使板栗仁更易消化，但有待进一步研究探索。不同保鲜贮藏方式对板栗仁中葡萄糖影响不同，BCA保鲜贮藏20 d后，板栗仁中葡萄糖占比升至1.41%，而其余2种方式均下降。可能原因是葡萄糖作为果实采后呼吸底物而被消耗[20]，另一方面淀粉在淀粉酶作用下水解成葡萄糖，而不同贮藏条件对葡萄糖的降解与合成影响程度不同。
3 结论
以冷藏4个月的带壳板栗为原料，进行人工去壳，再采用不同保鲜方式对板栗仁进行贮藏。经过3种不同保鲜方式的板栗仁贮藏期有所差异，箱式气调保鲜（O25%、CO24%、0℃）贮藏期约20 d，主动气调包装（O217%、CO24%、0℃）及被动气调包装（聚乙烯塑料薄膜袋包装、0℃）贮藏期较长（约50 d）。
在糖类方面，3种保鲜贮藏方式处理20 d时，BCA、AMAP、PMAP处理的板栗仁可溶性糖含量均达到最高值，依次为24.10%、29.44%、19.57%。但超过20 d后，AMAP、PMAP处理的板栗仁可溶性糖含量均呈现先降低后增加的趋势，且变化速率不同。板栗仁中的淀粉、直链淀粉均呈显著降低（p＜0.05），分别降低5.3%～9.3%、9.2%～17.6%。PMAP贮藏50 d后，板栗仁中蔗糖含量升高幅度最高，升至98.25%；但棉子糖、水苏糖含量下降幅度最高，均依次下降至0.051%、0.089%，可能更有利于板栗仁消化。从贮藏保鲜期、糖类成分的变化、操作成本及难易程度角度考虑，聚乙烯塑料薄膜袋包装较易推广可行，可能较适用于板栗仁贮藏保鲜。
[1]韩元顺,许林云,周杰.中国板栗产业与市场发展现状及趋势[J].中国果树,2021(4):83-88.HAN Yuanshun,XU Linyun,ZHOU Jie.Status and trend of the development of chestnut industry in China[J].China Fruits,2021(4):83-88.
[2]阚建全.食品化学（第2版）[M].北京:中国农业大学出版社,2008:105-128.KAN Jianquan.Food Chemistry(2nd ed.)[M].Beijing:China Agricultural university Press,2008:105-128.
[3]LIU C,WANG S J,CHANG X D,et al.Structural and functional properties of starches from Chinese chestnuts[J].Food Hydrocolloids,2015,43:568-576.
[4]MERT C,ERTÜRK Ü.Chemical compositions and sugar profiles of consumed chestnut cultivars in the Marmara region,Turkey[J].Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca,2017,45(1):203-207.
[5]王建宇,王振磊,林敏娟.不同枣品种果实中可溶性糖及组成成分分析[J].黑龙江农业科学,2019(8):115-119.WANG Jianyu,WANG Zhenlei,LIN Minjuan.Aonalysis of soluble sugar content and composition on fruit of different jujube varieties[J].Heilongjiang Agricultural Sciences,2019(8):115-119.
[6]何俊平,李晓菁,孟迪,等.板栗种仁多糖的提取纯化及体外抗肿瘤活性筛选[J].食品工业科技,2020,41(22):134-141,149.HE Junping,LI Xiaojing,MENG Di,et al.Extraction,purification and in vitro antitumor screening of polysaccharides from chestnut kernel[J].Science and Technology of Food Industry,2020,41(22):134-141,149.
[7]TANG M Y,HOU F,WU Y W,et al.Purification,characterization and tyrosinase inhibition activity of polysaccharides from chestnut(Castanea mollissima Bl.)kernel[J].International Journal of Biological Macromolecules,2019,131:309-314.
[8]杜常健,孙佳成,武妍妍,等.燕山北部山区板栗优良种质资源收集及其品质评价[J].林业科学研究,2020,33(3):1-11.DU Changjian,SUN Jiacheng,WU Yanyan,et al.Collection and quality evaluation of elite chestnut germplasm resources in northern Yanshan mountains[J].Forest Research,2020,33(3):1-11.
[9]龙娅,胡文忠,萨仁高娃,等.鲜切果蔬精准保鲜包装技术的研究进展[J].食品与发酵工业,2019,45(12):249-256.LONG Ya,HU Wenzhong,SA Rengaowa,et al.Precise fresh-keeping packaging for fresh-cut fruits and vegetables[J].Food and Fermentation Industries,2019,45(12):249-256.
[10]闫格.板栗低温贮藏条件的研究[D].长沙:湖南农业大学,2017.YAN Ge.Study on low temperature storage conditions of chestnut[D].Changsha:Hunan Agricultural University,2017.
[11]陈诚.板栗仁综合保鲜效果的研究[D].长沙:中南林业科技大学,2015.CHEN Cheng.The research of the general result that keeping chestnut kernel fresh[D].Changsha:Central South University of Forestry&Technology,2015.
[12]覃海兵,莫开菊,汪兴平.板栗中碳水化合物的种类和抗消化性[J].食品科学,2010,31(21):191-194.QIN Haibing,MO Kaiju,WANG Xingping.Types and digestion-resistant properties of carbohydrate in chestnut[J].Food Science,2010,31(21):191-194.
[13]ZHU F.Effect of processing on quality attributes of chestnut[J].Food and Bioprocess Technology,2016,9(9):1429-1443.
[14]曹建康,姜微波,赵玉梅.果蔬采后生理生化实验指导[M].北京:中国轻工业出版社,2007:54-68.CAO Jiankang,JIANG Weibo,ZHAO Yumei.Experiment guidance of postharvest physiology and biochemistry of fruits and vegetables[M].Beijing:China Light Industry Press,2007:54-68.
[15]徐娟.不同种源板栗低温贮藏期间品质性状差异及变化研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2008.XU Juan.Study on the differences and changes of quality property of different chestnut variety groups during refrigeration[D].Yangling:Northwest A&F University,2008.
[16]沈升法,项超,吴列洪,等.甘薯块根可溶性糖组分特征及其与食味的关联分析[J].中国农业科学,2021,54(1):34-45.SHEN Shengfa,XIANG Chao,WU Liehong,et al.Analysis on the characteristics of soluble sugar components in sweetpotato storage root and its relationship with taste[J].Scientia Agricultura Sinica,2021,54(1):34-45.
[17]顾采琴,赖雅平,朱冬雪,等.不同石灰化程度板栗中淀粉代谢及蔗糖含量变化[J].中国农业科学,2013,46(8):1676-1681.GU Caiqin,LAI Yaping,ZHU Dongxue,et al.Changes of the metabolism of starch and sucrose content in chestnuts at different degrees of calcification[J].Scientia Agricultura Sinica,2013,46(8):1676-1681.
[18]崔素萍,张洪微,马萍,等.稻谷及糙米储藏过程中淀粉酶活性的变化[J].黑龙江八一农垦大学学报,2008,20(4):57-60.CUI Suping,ZHANG Hongwei,MA Ping,et al.Change of amylase activity in the paddy and brown rice during storage[J].Journal of Heilongjiang August First Land Reclamation University,2008,20(4):57-60.
[19]DE VASCONCELOS M D C B M,NUNES F,VIGUERA C G,et al.Industrial processing effects on chestnut fruits(Castanea sativa Mill.)3.Minerals,free sugars,carotenoids and antioxidant vitamins[J].International Journal of Food Science&Technology,2010,45(3):496-505.
[20]齐秀东,魏建梅,赵美微,等.‘京白梨’果实后熟软化与糖、淀粉代谢及其基因表达的关系[J].中国农业科学,2015,48(13):2591-2599.QI Xiudong,WEI Jianmei,ZHAO Meiwei,et al.Relationship between fruit softening and the metabolism of sugar and starch and their related-gene expression in post-harvest'Jingbaili'fruits[J].Scientia Agricultura Sinica,2015,48(13):2591-2599.