板栗营养丰富，富含淀粉、酚类物质、氨基酸、蛋白质、植物多糖等活性成分，具有健脾养胃、抗衰老和抗氧化等生理作用[1]。板栗采后水分含量高，呼吸旺盛，且板栗壳持水性差，所以容易失重。在贮藏过程中，板栗生理活动旺盛，且极易受病原微生物侵染，导致其品质迅速下降，严重影响板栗的食用价值与商业价值，因此亟需探索适宜的贮藏保鲜技术，延长板栗贮藏期[2-3]。
近年来，板栗保鲜技术研究发展较快，常见的方法有超高压处理[4]、NO 处理[5]、二氧化氯处理[6]、水热处理[7]、气调处理[8]等。1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是一种绿色无害、成本低廉的保鲜剂，其可与乙烯竞争作用位点而降低果蔬对乙烯的敏感度，已被广泛用于呼吸跃变型果蔬的保鲜[9]。费斐等[10]发现1-MCP 处理板栗，可以抑制板栗失重，维持较高的VC 和还原糖含量，延缓板栗的后熟与衰老。陈曦冉等[11]发现1-MCP 处理可以抑制软枣猕猴桃采后呼吸强度，减少丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量的积累，减缓相对电导率的升高，提高贮藏期的抗氧化能力，延缓果实衰老进程。Li 等[12]发现1-MCP 处理能够延缓蕨菜整体品质和营养价值的降低，抑制采后呼吸代谢，降低相对电导率和MDA 含量，增强抗氧化系统的能力。
壳聚糖（chitosan，COS）是一种绿色可降解的抗菌涂膜剂，被广泛应用于果蔬涂膜保鲜[13]。王艳等[14]发现壳聚糖结合植酸涂膜处理鲜切哈密瓜，可以降低其失重率，保持硬度与色度，抑制过氧化物酶（peroxidase，POD）、过氧化氢酶（catalase，CAT）活性，延长保鲜效果。陈国刚等[15]发现1-MCP 与COS 复合处理红枣，可以降低腐烂率与失重率，提高可溶性固形物含量，推迟呼吸高峰，显著提高抗氧化酶系统活性，保持果实贮藏品质。Guo 等[16]发现使用百里香酚复合壳聚糖涂膜处理板栗，可以减少板栗的可溶性糖和淀粉的损失，抑制霉菌和酵母的生长，降低腐烂率，延长板栗贮藏时间。
大量研究表明，1-MCP 和COS 可广泛应用于果蔬保鲜，但应用1-MCP 和COS 复合处理对板栗贮藏期品质影响的研究甚少。本试验以迁西3113 品质板栗为试材，探究1-MCP 和COS 单一处理及复合处理的保鲜效果差异，开发新型板栗保鲜方法。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
板栗：河北唐山盛益隆食品有限公司。品种为3113，采收时间为9月中旬。果实当日采摘散去田间热后立即装箱，次日货运至天津科技大学食品加工中心冷库。运抵后立即开箱置于0 ℃预冷库预冷24 h，选择没有破损、没有病害的板栗为试验果实。
1-甲基环丙烯：咸阳西秦生物科技有限公司；壳聚糖（脱乙酰度≥90%）：天津百奥泰生物医药科技有限公司；邻苯二酚：青岛青药生物工程有限公司；愈创木酚：上海源叶生物科技有限公司；三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）：天津市大茂化学试剂厂。所用试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
Spectra Max 型酶标仪：天津奥佳科技股份有限公司；SU1510 型扫描电子显微镜：日本Hitachi 公司；GHT-200 型保鲜冷库：天津捷盛东辉保鲜科技有限公司；GXH-3051H 型果蔬呼吸测定仪：杭州绿博仪器有限公司；TGL-16 型高速冷冻离心机：四川蜀科仪器有限公司。
1.3 试验方法
使用3%的H2O2 溶液浸泡板栗5 min，取出后用蒸馏水冲洗并晾干。然后将其随机分成4 组，并做如下处理。
1）对照组（CK），不做任何处理。
2）1-MCP 处理组，使用1.00 μL/L 剂量的1-MCP密闭熏蒸12 h。
3）COS 处理组，浸泡于1.50% COS 溶液（该比例为壳聚糖质量与1%醋酸体积之比）中5 min，取出晾干。
4）1-MCP+COS 处理组，经1.00 μL/L 剂量1-MCP密闭熏蒸12 h 后的板栗，再在COS 溶液中浸泡5 min，取出晾干。
将4 个处理组的板栗装于保鲜袋（膜厚0.025 mm～0.03 mm，孔径为0.1 μm～3 μm）中，并将袋口封紧，置于85%～90%相对湿度环境的保鲜冷库中贮藏（贮藏条件设置为0 ℃）。贮藏期内各处理组板栗的相关品质指标每隔30 d 取样测定1 次，每次同一处理组做3 个重复。
1.4 指标测定
1.4.1 呼吸强度的测定
参照Du 等[17]的方法，使用果蔬呼吸测定仪直接测定，计算公式如下。
X=（W2-W1）×V×M×1 000/（V0×m×t）
式中：X 为呼吸速率，mg CO2/（kg·h）；W1 为空白罐中CO2 含量，%；W2 为测定后呼吸罐总CO2 含量，%；V为呼吸罐总体积，L；M 为CO2 的摩尔质量，44 g/mol；V0为常温下CO2 的摩尔体积，L/mol；m 为果实质量，kg；t为测量时间，h。
1.4.2 失重率的测定
参照石飞等[18]的方法，采用重量法计算板栗的失重率。
1.4.3 腐烂率的测定
参照Wang 等[19]的方法测定板栗的腐烂率。
1.4.4 淀粉含量的测定
参照初丽君[20]的方法，采用DNS 法测定板栗的淀粉含量。
1.4.5 VC 含量的测定
采用2，6-二氯酚靛酚滴定法，参考刘盼盼等[21]的方法测定板栗的VC 含量。
1.4.6 多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）和过氧化物酶（peroxidase，POD）活性的测定
参照王大红等[22]的方法测定酶活。
1.4.7 MDA 含量的测定
参照林青等[23]的方法测定MDA 含量。
1.4.8 微观结构观察
参照Liu 等[24]的方法观察板栗微观结构。
1.5 数据处理
各处理组平行3 次，结果用平均值±标准差表示。采用SPSS 26 和Origin 2021 进行统计分析与作图。
2 结果与分析
2.1 不同处理对板栗呼吸强度的影响
果实采后呼吸代谢是最基本的生命特征之一，呼吸强度可以间接反映果实的后熟、衰老和营养物质的损耗情况[25]。不同处理对板栗贮藏期间呼吸强度的影响见图1。
图1 不同处理对板栗贮藏期间呼吸强度的影响
Fig.1 Respiration intensity of chestnuts under different treatments during storage
不同小写字母表示组间差异显著，P＜0.05。
由图1可知，板栗为呼吸跃变型果实，因为其在180 d 贮藏期内，呼吸强度先升高后降低，并出现呼吸高峰，这与贾爱军等[26]的研究结论一致。CK 组在90 d出现呼吸高峰，峰值为35.74 mg CO2/（kg·h），较处理组提前30 d。另外，对比CK 组的峰值，1-MCP、COS 和1-MCP+COS 处理组的呼吸峰值分别降低10.13%、9.18%和16.96%。其中，1-MCP+COS 处理组抑制呼吸效果最为明显，原因可能是1-MCP 竞争乙烯受体蛋白的结合位点，钝化乙烯对组织的后熟作用，壳聚糖处理可降低果实乙烯生物合成相关酶活性，而两者结合处理增强了抑制呼吸代谢这一效果。
2.2 不同处理对板栗失重率和腐烂率的影响
果蔬采后脱离了母体的水分与营养供给，所以在贮藏过程中会出现常见的失重现象。果实的失重主要由蒸腾失水和干物质损耗引起，分别各占3/4 和1/4的贡献度[27]。腐烂率可以直接反映果实在贮藏期间的品质变化[28]。不同处理对板栗贮藏期间失重率和腐烂率的影响见图2。
图2 不同处理对板栗贮藏期间失重率和腐烂率的影响
Fig.2 Weight loss rate and decay rate of chestnuts under different treatments during storage
（a）失重率；（b）腐烂率。不同小写字母表示组间差异显著（P＜0.05）。
由图2（a）可知，在180 d 的贮藏期间，各处理组板栗均存在失重情况。贮藏90 d 后，COS 处理组对板栗减缓失重的效果显著优于1-MCP 处理组（P＜0.05）。这说明壳聚糖对降低板栗的失重率有较好的效果，而1-MCP 处理组效果虽不如壳聚糖，但其能够降低板栗的呼吸代谢速率，故仍能起到一定作用。壳聚糖在板栗表面形成一层保护膜，减少蒸腾失水，同时降低呼吸消耗的水分，因此能更好地延缓板栗的品质下降。在贮藏180 d 时，1-MCP、COS、1-MCP+COS 处理组分别比CK组失重率降低了20.56%、35.85%、65.82%，且差异显著（P＜0.05）。结果表明，1-MCP+COS 处理更能有效维持板栗的水分与营养物质，降低采后贮藏损失。
由图2（b）可知，与CK 组相比，COS 和1-MCP+COS 处理组在贮藏30 d～120 d 内腐烂率显著降低（P＜0.05），但COS 和1-MCP+COS 处理组两者差异并不显著（P＞0.05），说明壳聚糖具有一定的抗病抑菌性，这与Gao 等[29]的研究结论一致。在贮藏150 d，1-MCP+COS处理组的腐烂率比COS 处理组显著降低（P＜0.05），且这一趋势维持至贮藏结束。贮藏180 d 时，对比CK 组的腐烂率，1-MCP、COS 和1-MCP+COS 处理组各下降了31.91%、47.08%和61.87%。结果表明，1-MCP 和COS 复合处理可以使防腐效果进一步提升，减轻板栗腐烂程度，保持板栗良好的品质。
2.3 不同处理对板栗淀粉含量的影响
板栗采后贮藏期间，淀粉不断水解为其提供生命代谢所需的能量，淀粉消耗速率与板栗生理代谢程度呈正相关[30]。不同处理对板栗贮藏期间淀粉含量的影响见图3。
图3 不同处理对板栗贮藏期间淀粉含量的影响
Fig.3 Starch content of chestnuts under different treatments during storage
不同小写字母表示组间差异显著（P＜0.05）。
由图3可知，在贮藏30 d～90 d 内，1-MCP 和COS处理组淀粉含量差异不显著（P＞0.05）。这可能是因为1-MCP 处理可以减弱板栗的生命代谢活动，减少能量的消耗，抑制淀粉水解，而COS 处理可以在板栗的表面形成一层保护膜，板栗不会因失水而刺激淀粉酶增强活性，从而起到抑制淀粉水解的作用，这与Gu 等[31]的研究结果一致。在贮藏180 d 时，1-MCP、COS、1-MCP+COS 处理组分别比CK 组淀粉含量提高了40.39%、72.59%、116.62%。结果表明，1-MCP 和壳聚糖结合处理可以进一步抑制板栗的采后生命代谢活动，降低其能量消耗，减少淀粉的水解，提高板栗的保鲜品质。
2.4 不同处理对板栗VC 含量的影响
维生素C 能够维持果蔬活性氧代谢平衡，减轻果实褐变程度，增强抗氧化能力[32]。不同处理对板栗贮藏期间VC 含量的影响见图4。
图4 不同处理对板栗贮藏期间VC 含量的影响
Fig.4 Vitamin C content in chestnuts under different treatments during storage
不同小写字母表示组间差异显著（P＜0.05）。
由图4可知，板栗在贮藏180 d 内，对照组和各处理组VC 含量均呈下降趋势，这说明板栗在采后贮藏过程中抗氧化能力不断下降，这与失重率呈负相关，这可能是因为维生素C 是水溶性物质，而随着板栗贮藏时间的延长，水分不断减少，水溶性物质随之流失。在贮藏180 d 时，1-MCP、COS、1-MCP+COS 处理组分别对比CK 组VC 含量提高了30.45%、52.34%、75.44%。1-MCP处理通过抑制板栗呼吸强度，减少水分散失，从而能够保留VC 含量。同样，COS 处理通过在板栗表面形成保护膜而降低其失水程度，也可以起到保留VC 含量的效果。结果表明，1-MCP+COS 处理可以通过增强板栗的持水能力，进而保留VC 含量，提高其抗氧化能力。
2.5 不同处理对板栗PPO 和POD 酶活的影响
多酚氧化酶是引起酶促褐变的主要酶之一，会对果蔬色泽产生不利影响[33]。过氧化物酶是影响板栗褐变程度的主要酶之一，对板栗的色泽和新鲜程度有着非常重要的影响，一般情况下果蔬中POD 酶活越高，果蔬褐变越明显[34]。不同处理对板栗贮藏期间PPO 酶活和POD 酶活的影响见图5。
图5 不同处理对板栗贮藏期间PPO 酶活和POD 酶活的影响
Fig.5 PPO activity and POD activity of chestnuts under different treatments during storage
（a）PPO 酶活；（b）POD 酶活。不同小写字母表示组间差异显著（P＜0.05）。
由图5（a）可知，板栗的PPO 酶活呈先升高后降低的趋势，且各组之间的差异性较为复杂。贮藏0～90 d，板栗的PPO 酶活快速升高，可能与其在逆境条件下抗病性相关代谢机制被激活相关，贮藏90 d 后，活性水平较高可能与细胞膜结构破坏相关，此时的酚类物质和氧化酶空间位置被改变，极易出现氧化褐变现象，这与Du等[17]研究结果一致。1-MCP、COS 和1-MCP+COS 处理组能延迟PPO 酶活峰值的出现。对比CK 组的PPO 酶活峰值，1-MCP、COS 和1-MCP+COS 处理组分别降低23.81%、28.57%和42.86%。结果表明，1-MCP+COS 处理可以有效降低PPO 酶活峰值，并推迟酶活高峰的出现时间，降低板栗果实发生酶促褐变的风险。
由图5（b）可知，CK 组板栗在90 d 后POD 酶活升高速率变快，1-MCP、COS、1-MCP+COS 处理组的板栗则在120 d 后POD 酶活升高速率变快，这与板栗的呼吸高峰时间一致，这可能与板栗呼吸高峰后果实开始加速衰败，同时褐变加剧有关。在贮藏180 d 时，1-MCP、COS、1-MCP+COS 处理组POD 酶活分别比CK 组降低了24.35%、41.04%、58.40%。结果表明，1-MCP+COS 处理可以显著降低板栗在贮藏期间的POD 酶活，减轻板栗果实酶促褐变程度，维持更好的感官色泽。
2.6 不同处理对板栗MDA 含量的影响
丙二醛含量可以反映细胞膜脂过氧化程度，间接表示细胞膜系统受损情况[35]。不同处理对板栗贮藏期间MDA 含量的影响见图6。
图6 不同处理对板栗贮藏期间MDA 含量的影响
Fig.6 MDA content of chestnuts under different treatments during storage
不同小写字母表示组间差异显著（P＜0.05）。
如图6所示，板栗的MDA 含量在180 d 贮藏期内不断升高，这一趋势与POD 酶活呈正相关，说明MDA含量的增加可以引起POD 酶活的升高。贮藏0～90 d，COS 与1-MCP 处理组的MDA 含量差异不显著（P＞0.05）。但对于贮藏120 d 后的MDA 含量，COS 处理组较1-MCP 处理组显著降低（P＜0.05）。这可能是由于壳聚糖在板栗表面形成了一层保护膜，减轻由于呼吸作用造成的失水程度，维持板栗仁处于较高相对湿度环境中，有利于板栗的长期贮藏，这与顾采琴等[36]研究发现较高相对湿度有利于降低板栗MDA 含量的结论一致。贮藏180 d 时，1-MCP、COS、1-MCP+COS 处理组分别比CK 组MDA 含量降低了26.14%、37.39%、55.62%。结果表明，1-MCP+COS 结合处理可以减轻MDA 的积累程度，保持细胞膜系统完整，维持板栗品质。
2.7 不同处理对板栗微观结构的影响
板栗贮藏0 d 时和不同处理条件下贮藏180 d 时的微观结构见图7。
图7 不同处理对板栗果实微观结构的影响（×500）
Fig.7 Microstructure of chestnut kernels under different treatments（×500）
（a）板栗果实贮藏0 d 时的微观结构；（b）不同处理条件下板栗果实贮藏180 d 时的微观结构，其中1 为CK 处理组，2 为1-MCP 处理组，3 为COS 处理组，4 为1-MCP+COS 处理组。
如图7所示，在贮藏0 d 时，板栗的微观结构较为完整，排列致密，并且具有很好的连续性，说明板栗此时没有受到损伤。贮藏180 d 时，4 组板栗微观组织均出现了一定程度的变形和塌陷，且出现不连续的现象，说明板栗组织出现了劣变。1-MCP+COS 处理组对板栗的微观结构有更好的保护作用，贮藏180 d 后组织形态依旧完整均匀。而CK 组微观组织极度破裂萎缩、细胞结构坍塌，已无法辨认出原有结构。因此，1-MCP+COS 处理组可以有效保持板栗果实正常结构，有利于延长板栗的贮藏期。
3 结论
本研究通过比较1-MCP、COS 和1-MCP+COS 3种保鲜处理对板栗贮藏期间品质的影响，最终明确1-MCP+COS 复合处理方式是降低板栗采后生命代谢、延缓衰老腐烂、提高保鲜品质的有效保鲜方法。与CK 相比，1-MCP+COS 结合处理可以使板栗呼吸高峰降低16.96%（P＜0.05），并使呼吸高峰延迟30 d 到来；维持失重率和腐烂率处于较低水平；降低PPO 和POD 酶活，减轻板栗的褐变程度；减少淀粉和维生素C 的损失；抑制MDA 的积累，维持板栗正常组织结构。此外，相较于1-MCP 和COS 单一处理，复合处理能够结合二者的优点，增强保鲜效果，更好地维持板栗品质。因此，1-MCP+COS 复合处理是一种延长板栗采后贮藏期和提高货架品质的有效保鲜方式。但是，对于不同的板栗品种，1-MCP 和COS 处理可能会因为处理浓度的不同、贮藏环境的差异，而使保鲜效果发生变化，后续还应在该研究基础上探究贮藏环境、不同保鲜剂及其浓度对保鲜效果的影响，以期为板栗贮藏提供更好的保鲜方法。
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