不同浓度木醋液对青皮核桃生理品质的影响*

颜廷才，曹森，李江阔，张鹏，陈绍慧

1(沈阳农业大学食品学院，辽宁沈阳，110866)

2(国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)，天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津，300384)

核桃具有较高的磷脂、矿物质、蛋白质、人体必需的不饱和脂肪酸和维生素等重要的营养物质，能够抑制体内的过氧化反应、抗衰老和降低血黏度作用，核桃还有很多成分能够改善神经细胞的生物膜功能和维持大脑的代谢平衡，是一种优良的保健食品［1－3］。核桃目前贮藏方式主要以干制方式为主，有研究表明，干制核桃在一定程度上会损失核桃的营养价值，而鲜食核桃更有利于营养价值的保留，鲜食核桃的口感更受大众的喜爱［4］。所以，鲜食核桃的贮藏方式成为新的研究方向。

木醋液别名植物酸，是农、林副产物经过加工干馏提取的一种混合物液体，它含有多种有机成分，能够促进植物生长、对土壤消毒、能防腐、消毒等［5－9］。在农业领域已经广泛应用，如在堆肥消臭、防治病虫害、植物生长促进剂原料等方面都有优质的效果。但木醋液在农业保鲜方面研究的较少，本课题以辽优1号核桃为实验材料，研究不同浓度的木醋液对鲜食核桃保鲜效果的影响。

1 材料和方法

1.1 材料

辽优1号核桃于2013年9月10日采自北京平谷核桃实验园基地，采收当天运至实验室进行如下处理:挑选大小一致，完好无损的青皮核桃，然后分别放入含体积分数5%和体积分数10%的木醋液水溶液中，浸泡3 min(期间并不断搅拌，使每个核桃都充分接触木醋液)后捞出，在常温下放置12 h，使核桃表面木醋液晾干，以未处理的核桃为对照(CK)。然后将对照和处理后的核桃装入衬有40 μm厚PE保鲜膜的塑料箱中，在冷库(0±0.5)℃预冷24 h后扎口存放。每个处理设3次重复，每个重复用果2 kg。在核桃贮藏期间，每隔15d对核桃的感官指标、生理指标和衰老指标进行测定，测定周期为75 d。

1.2 仪器设备和试剂

TU-1810紫外-可见分光光度计，北京普析;TA.XT.Plus物性测定仪(质构仪)，英国SMS公司;Checkpoint气体成分测定仪，丹麦PBI Dansenor公司;3-30K高速冷冻离心机，德国Sigma;SHZ-88水浴恒温振荡器，江苏太仓;2010气相色谱仪，日本岛津;CM-700d型分光测色计，柯尼卡美能达(中国)投资有限公司。

木醋液，天津维生生物能源科技服务有限公司;亚油酸钠、NaH2PO4，天津科威试剂公司;三氯乙酸、儿茶酚、邻苯二酚、Na2HPO4、愈创木酚，天津光复研究所提供。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 失重率

采用称重法来测量，计算公式为:

1.3.2 腐烂率

采用调查方法来统计，计算公式为:

1.3.3 色差

采用分光测色计CM-700d测定，分别对青皮核桃果皮的外部和内部，以及果仁的表皮进行色差测量，a*正值表示偏红，负值表示偏绿;L*越大表示亮度越亮，越小表示越暗。

1.3.4 呼吸强度、乙烯生成速率

呼吸强度采用静置法进行测定［11］。乙烯生成速率是采用气相色谱仪程序升温法进行测定［10］。

1.3.5 果仁褐变指数分级标准

0级(果仁表皮无褐变)、1级(果仁表皮有小于1/3发生褐变)、2级(果皮有1/3～2/3发生褐变)、3级(果皮有大于2/3发生褐变)。计算公式为:

1.3.6 果仁含水量

取碾碎的核桃仁2.00 g左右，在恒温干燥箱中85℃温度烘4 h，冷却后称量。计算公式为:

1.3.7 果仁硬度

采用物性测定仪测定，采用P/2柱头(Φ2mm)对核桃果仁进行穿刺测试，穿刺深度为6mm，测试速度为2mm/s，重复测定12次。

1.3.8 果仁丙二醛(MDA)含量

采用硫代巴比妥酸比色法［12］。

1.3.9 脂氧合酶(LOX)活性

参照 Axelrod、陈昆松等的方法略加改进［13］。

1.3.10 多酚氧化酶(PPO)活性

参考儿茶酚比色法测定［14］。

1.3.11 过氧化物酶(POD)活性

采用愈创木酚比色法［15］。

1.3.12 过氧化氢酶(CAT)活性

参照曹建康、姜微波法并修改［16］。

1.4 数据统计分析

数据采用EXCEL2003软件进行统计处理，采用SPSS19.0软件对统计结果进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度木醋液对青皮核桃贮藏品质的影响

表1 木醋液对青皮核桃贮藏品质的影响Table 1 Effects of wood vinegar on storage quality of green walnut

青皮核桃的失重率和腐烂率是核桃在贮藏期间重要的指标，由表1可以看出，青皮核桃在贮藏期间随着贮藏时间的增加，失重率逐渐升高，而由木醋液处理的青皮核桃明显抑制了失重率的升高，在75d时，对照处理的失重率为16.14%，而通过体积分数5%和体积分数10%木醋液处理的青皮核桃失重率分别为14.52%、13%。通过比较发现，由10%木醋液处理的青皮核桃更有效地抑制青皮核桃失重率的增加，在贮藏后期，与对照相比，均有显著性差异(P ＜0.05)。

由表1可以看出，随着贮藏时间的增加，果皮腐烂率呈现上升趋势，对照处理的青皮核桃在第15天开始腐烂，而由5%和10%木醋液处理的青皮核桃分别在第30天和45天才出现腐烂，说明木醋液处理的青皮核桃明显延缓了果皮的腐烂。在75d时，对照处理的果皮腐烂率为43.90%，由5%和10%木醋液处理的青皮核桃的果皮腐烂率分别为19.44%和18.24%，与对照比较均呈显著性差异(P＜0.05)，说明木醋液处理的青皮核桃能够更好地抑制青皮核桃的腐烂率，并且10%处理青皮核桃效果更好。

青皮核桃果皮色差能够直接体现果实贮藏品质。一般情况下，青皮核桃的果皮在贮藏前期为绿色，随着果皮核桃在贮藏期间的衰老和褐变慢慢变为黄色，最后会变成黑褐色。其中a*负值表示偏绿，正值表示偏红，a*的值越小说明其颜色越绿。由表1可以看出，a*随着贮藏时间的延长呈现上升的趋势，但在贮藏前期，无论是青皮核桃果皮的内部还是外部，a*差异都不是很大，但从30 d开始，对照处理的青皮核桃果皮外部和内部，a*值的都开始明显升高。在贮藏75d时，对照处理的青皮核桃果皮外部的a*值为3.82，而由5%和10%木醋液处理的青皮核桃的a*值分别为3.05和1.70，说明木醋液能够延缓青皮核桃外部a*值的增加，尤其10%木醋液处理的效果更明显，与对照相比，均有显著性差异(P＜0.05)，对照处理的果皮内部在75d时a*值为1.857，而由5%和10%木醋液处理的青皮核桃内部的a*值分别为1.02和0.49，说明了木醋液对青皮核桃果皮内部a*值的升高也有抑制作用，同时也是10%木醋液处理的效果最好。在贮藏后期与对照相比，均有显著性差异(P＜0.05)。

呼吸强度与果蔬的贮藏关系有着密切联系，它是评价果蔬生命活动的重要指标之一。由表1可以看出，青皮核桃在整个贮藏期间呼吸强度总体呈现上升趋势，在贮藏前期，由于受低温胁迫导致呼吸强度减小，随着贮藏时间的延长，由于青皮核桃的衰老、裂皮等影响导致呼吸强度上升，到75d时，对照处理的青皮核桃呼吸强度为50.753mgCO2/(kg·h)，而由5%和10%木醋液处理的青皮核桃呼吸强度为40.218mgCO2/(kg·h)、35.953mgCO2/(kg·h)，说明了木醋液处理的青皮核桃能够延缓呼吸强度的升高，并且10%木醋液处理的青皮核桃效果最好，在贮藏后期与对照相比，均有显著性差异(P＜0.05)。

乙烯是影响果蔬呼吸强度的重要指标，由表1可以看出，青皮核桃的乙烯生成速率在整个贮藏期间呈现上升趋势，对照处理的青皮核桃在贮藏期间的乙烯生成速率要高于木醋液处理的青皮核桃，说明木醋液可以延缓青皮核桃乙烯生成速率的上升。在75d时，对照处理的青皮核桃乙烯生成速率为1.82 μL/(kg·h)，而通过5%和10%木醋液处理的青皮核桃乙烯生成速率为1.71、1.35 μL/(kg·h)，在整个贮藏期间通过比较发现，10%木醋液处理的青皮核桃效果最好。与对照相比，由5%木醋液处理的青皮核桃差异不显著(P＞0.05)，而10%木醋液处理的青皮核桃差异性显著(P＜0.05)。

2.2 不同浓度木醋液对青皮核桃果仁褐变指数和果仁L*值的影响

青皮核桃的果仁褐变指数是核桃在贮藏期间的关键指标之一，通过图1(A)可以看出，青皮核桃的果仁褐变率在整个贮藏期间呈现上升趋势，从45d开始，由10%木醋液处理青皮核桃的果仁褐变率明显低于其他处理，在75d时，对照处理的果仁褐变率为52.38%，而通过5%和10%木醋液处理青皮核桃的果仁褐变率为49.52%和39.05%，说明木醋液处理的青皮核桃对果仁褐变率上升能够抑制，并且10%木醋液处理的青皮核桃效果更好，而5%木醋液处理的青皮核桃效果不是很明显。与对照相比，由5%木醋液处理的青皮核桃差异不显著(P＞0.05)，而10%木醋液处理的青皮核桃差异性显著(P＜0.05)。

色差是果实色泽评价的关键指标之一，它能够直接体现果实在贮藏过程中的感官评价。一般情况下，L*值越大，表示亮度越亮，反之则表示越暗。由图1(B)可以看出，随着贮藏期间的延长，青皮核桃果仁的L*值先变大再变小，可能由于核桃在贮藏前期，随着果仁的成熟度升高导致L*值变大，之后随着贮藏期间的衰老，L*的值逐渐减小。在75 d时，由5%和10%木醋液处理的青皮核桃果仁的L*值分别为50.651和56.359，而对照处理果仁L*的值为47.172 5，说明了木醋液可以延缓青皮核桃果仁L*值的降低，并且10%木醋液处理的青皮核桃更为明显，与对照相比，由10%木醋液处理的青皮核桃差异性显著(P＜0.05)，而5%木醋液处理的青皮核桃差异不显著(P ＞0.05)。

图1 木醋液对青皮核桃果仁褐变指数(A)和果仁L*值(B)的影响Fig.1 Effects of wood vinegar onbrowning index(A)and L*value(B)of nuts

2.3 不同浓度木醋液对青皮核桃果仁含水量和果仁硬度的影响

含水量是用来表示果蔬组织中水分状况的常用指标，含水量的大小与果蔬品质有着密切联系，但组织失水时，会出现皱缩、萎蔫、品质下降，降低了果蔬的商品价值，所以在果蔬贮藏期间对水分含量的维持十分重要。由图2(A)可以看出，随着贮藏时间的推迟，果仁含水量逐渐降低，在贮藏前期，不同处理的果仁含水量变化不是很大，但从30 d开始，由10%木醋液处理的青皮核桃明显抑制了含水量的降低，到60 d时，对照处理的青皮核桃含水量开始快速下降，在75d时，对照处理的含水量为22.86%，而由5%和10%木醋液处理的青皮核桃木醋液分别为25.61%、27.17%，说明了木醋液可以延缓果仁含水量的降低，并且10%木醋液处理的青皮核桃效果最好，与对照相比，均有差异性显著(P＜0.05)。

图2 木醋液对果仁含水量和硬度的影响Fig.2 Effects of wood vinegar on moisture content(A)and firmness(B)of nuts

果仁的硬度是衡量青皮核桃的贮藏品质和果仁成熟度的重要指标之一。由图2(B)可以看出，青皮核桃在贮藏前期，果仁的硬度开始下降，随着贮藏的延长，果仁的硬度开始升高之后继续下降，说明了在贮藏前期由于果实成熟度逐渐升高导致硬度升高，而在贮藏后期，随着果实的衰老，导致果仁硬度开始下降。在75d时，对照处理青皮核桃果实的硬度为19.51 kg/cm2，而由5%和10%木醋液处理的青皮核桃硬度分别为 22.37 kg/cm2、22.84 kg/cm2，说明了木醋液能够抑制青皮核桃果仁硬度的降低，并且10%木醋液处理的青皮核桃在硬度方便总体来说效果更好。与对照相比，均有显著性差异(P＜0.05)。

2.4 不同木醋液对青皮核桃果仁MDA含量和LOX活性的影响

丙二醛(MDA)是膜脂过氧化作用的主要产物之一，它与断植物组织衰老有密切联系，反映了其在逆境胁迫下受到伤害的程度。由图3(A)可以看出，青皮核桃果仁的MDA随着贮藏期间的延长总体来说呈现上升趋势，在贮藏前期MDA的升高可能由于受到低温胁迫导致的，而在贮藏后期MDA的快速升高可能是由于果实衰老所引起的。在贮藏75d时，对照处理青皮核桃果仁的MDA为3.010 μmol/g，而通过5%和10%木醋液处理的青皮核桃果仁的MDA分别为 2.758 μmol/g 和 2.181 μmol/g，说明了木醋液可以抑制果仁MDA的升高，并且10%木醋液处理的青皮核桃效果更明显，与对照相比，由10%木醋液处理的青皮核桃差异性显著(P＜0.05)，而5%木醋液处理的青皮核桃差异不显著(P＞0.05)。

图3 木醋液对青皮核桃果仁MDA含量(A)和LOX活性(B)的影响Fig.3 Effects of wood vinegar on MDA(A)content and of LOX(B)activity of nuts

脂氧合酶(LOX)可以直接或间接的参与组织衰老的一种含有非血红素铁的蛋白质，是引起果蔬衰老的重要指标。由图3(B)可以看出，青皮核桃果仁的LOX活性随着贮藏期间的延长总体来说呈现上升趋势，在贮藏45d时，对照处理的青皮核桃果仁LOX活性快速升高，可能是由于果仁的衰老加速，品质急剧下降导致的。在贮藏75d时，对照处理青皮核桃果仁的LOX活性为104.407(0.01△A/g·min)，而而通过5%和10%木醋液处理的青皮核桃果仁的LOX活性分别为48.991(0.01△A/g·min)和29.950(0.01△A/g·min)，说明了木醋液可以抑制果仁LOX活性的上升，并且10%木醋液的效果更好。与对照相比，均有显著性差异(P＜0.05)。

2.5 不同浓度木醋液对青皮核桃PPO、POD以及CAT的影响

多酚氧化酶(PPO)是能够催化简单酚类的一种含有铜为辅基的氧化酶，当果蔬组织受到病菌侵染或者其他逆境胁迫的时候，PPO活性会快速升高，从而保护植物组织。由图4(A)可以看出，青皮核桃的果仁PPO活性随着贮藏期间的延长总体来说呈现上升趋势，在贮藏前期对照处理的青皮核桃果仁PPO活性快速升高，而木醋液处理的果仁PPO活性缓慢上升，可能由于对照处理的青皮核桃由于受到低温胁迫的影响导致PPO活性变大，而木醋液能够延缓PPO活性的增加，在贮藏75d时，对照处理青皮核桃果仁的PPO活性为21.790(0.01△A/g·min)，而通过5%和10%木醋液处理的青皮核桃果仁的PPO活性分别为18.798(0.01△A/g·min)和13.968(0.01△A/g·min)，说明了由10%木醋液处理的青皮核桃效果最好，与对照相比，由10%木醋液处理的青皮核桃差异性显著(P＜0.05)，而5%木醋液处理的青皮核桃差异不显著(P＞0.05)。

过氧化物酶(POD)是果蔬体内普遍存在的一种氧化还原酶，它能够清除系统内的自由基，也是果实衰老的重要指标之一。由图4(B)可以看出，青皮核桃果仁的POD活性在整个贮藏期间呈现先上升再降低的趋势，在贮藏75d时，对照处理青皮核桃果仁的POD活性为11.035(0.01△A/g·min)，而通过5%和10%木醋液处理的青皮核桃果仁的POD活性分别为12.929(0.01△A/g·min)和 15.428(0.01△A/g·min)，说明了木醋液可以延缓青皮核桃果仁POD的下降，并且由10%木醋液处理的青皮核桃效果最好，与对照相比，均有显著性差异(P＜0.05)。

图4 木醋液对果仁POD活性(A)、PPO活性(B)和CAT活性(C)的影响Fig.4 Effects of wood vinegar on POD activity(A)、PPO activity(B)activity and CAT activity(C)of nuts

过氧化氢酶(CAT)属于一种活性氧清除剂，能够减少系统内过氧化氢的积累，清除体内多余的活性氧，维持系统内氧代谢平衡，从而延缓果实在贮藏过程中的衰老。由图4(C)可以看出，在贮藏前期，青皮核桃果仁CAT活性变化差异不是很大，从贮藏30 d开始，由10%木醋液处理的青皮核桃果仁的CAT活性明显抑制了降低，在贮藏75d时，对照处理青皮核桃果仁的 CAT活性为 455.285(0.01△A·g－1·min－1)，而通过5%和10%木醋液处理的青皮核桃果仁的 CAT活性分别为 604.162(0.01△A·g－1·min－1)和 718.078(0.01△A·g－1·min－1)，说明了木醋液能够延缓青皮核桃果仁CAT活性的降低，并且由10%木醋液处理的青皮核桃效果最好，与对照相比，由10%木醋液处理的青皮核桃差异性显著(P＜0.05)，而5%木醋液处理的青皮核桃差异不显著(P＞0.05)。

3 讨论

木醋液在欧美等发达国家的农业均有广泛的应用［17－19］，但在国内报道的比较少，尤其关于果蔬保鲜这方面的研究。薛桂新等人研究木醋液对京亚葡萄的保鲜，结果表明:木醋液能够较好地维持葡萄的含水量并且延缓丙二醛的上升，能够明显降低呼吸强度和腐烂率，并且还可以抑制还原糖的下降［20］。本研究表明了木醋液对青皮核桃果实的贮藏品质有良好的保鲜效果，并且可以延缓果仁的含水量、硬度的下降，抑制果仁的褐变指数和MDA的升高，原因可能由于木醋液可以抑制青皮核桃致病菌的侵染，从而保持果实良好的品质，这与前人研究结果相一致。木醋液对酶活性的影响，其研究结果显示木醋液能够有效延缓LOX和PPO活性的升高，显著抑制了POD和CAT活性的下降，说明了木醋液可以有效的间接保护酶系统，从而保护果仁的贮藏品质与生理指标，同时本课题也研究了不同的浓度处理青皮核桃，结果表明了10%木醋液处理的青皮核桃在冷藏条件下保鲜效果最佳。

4 结论

木醋液处理的青皮核桃能够有效的延缓果实的衰老，保持了青皮核桃较好的贮藏品质。10%木醋液处理的青皮核桃效果最佳，能够明显抑制果仁含水量、果仁硬度、果仁L*值、POD活性、CAT活性的下降，并且较好的延缓果仁褐变指数、MDA、LOX活性、POD活性的上升。因此，用10%木醋液处理青皮核桃效果最好。

［1］陆斌，宁德鲁，暴江山.核桃营养药用价值与加工技术研究进展［J］.中国果菜，2006(4):41－43.

［2］毕敏，尹政.核桃仁提取物抗脑衰老作用的实验研究［J］.现代中药研究与实践，2006，20(3):35 －37.

［3］李敏，刘媛，孙翠，等.核桃营养价值研究进展［J］.中国粮油学报，2009(6):166－170.

［4］黄凯，袁德保，韩忠.鲜食核桃贮藏中生理生化变化的研究［J］.安徽农业科学，2008，36(23):9 858 －9 860.

［5］Jimenez-Colmeneroa F，Sanchez-munizb F J，Olmedilla-Alonsoc B.Design and development of meat-based functional foods with walnut:Technological，nutritional and health impact［J］.Food Chemistry，2010，123(4):956 －967.

［6］王海英，杨国亭，周丹.木醋液研究现状及其综合利用［J］.东北林业大学学报，2004，32(5):55－57.

［7］Prasertsit K，Rattanawa N，Ratanapisi J.Effects of wood vinegar as an additive for natural rubber products［J］.Songklanakarin Journal of Science＆ Technology，2011，33(4):425－430.

［8］薛桂新，黄世臣，宋益冬.木醋液对桃黑根霉抑菌作用和对久保桃保鲜效果的研究［J］.延边大学农学学报，2013，35(2):123 －130.

［9］Mungkunkamchao T，Kesmala T，Sumran P，et al.Wood vinegar and fermented bioextracts:Natural products to enhance growth and yield of tomato［J］.Scientia Horticulturae，2013，154:66 －72.

［10］刘会超，韩振海，许雪峰.外源钙对苹果果实乙烯生成的影响［J］.园艺学报，2002，29(3):258－260.

［11］Dharini S，Lise K.Fruit quality and physiological responses of litchi cultivar McLean，s Red to 1-methylcyclopropene pre-treatment and controlled atmosphere storage conditions［J］.LWT-Food Science and Technology，2010，43(6):942－948.

［12］Rao M V，Paliyath G，Ormrod D P.Ultraviolet-B-andozoneinduced biochemieal changes in Antioxidant enzymes of arabidopsis thaliana［J］.Plant Physiol，1996，110(1):125－136.

［13］陈昆松，徐昌杰，许文平，等.猕猴桃和桃果实脂氧合酶活性测定方法的建立［J］.果树学报，2003，20(6):436－438.

［14］朱广廉，钟诲文，张爱琴，等.植物生理学实验［M］.北京:北京大学出版社，1990:37－40.

［15］陈建勋，王晓峰.植物生理学实验［M］.广州:华南理工大学出版社，2006.

［16］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，2007:120－122.

［17］Pangnakorn U，Watanasorn S，Kuntha C，et al.Application of wood vinegar to fermented liquid bio-fertilizer for organic agriculture on soybean［J］.Asian Journal of Food and Agro-Industry，2009，2:189 －196.

［18］周传余，郎英，周超.木醋液在番茄上的应用效果研究［J］.黑龙江农业科学，2011(3):47 －49.

［19］闫钰，陆鑫达，李恋卿，等.秸秆热裂解木醋液成分及其对辣椒生长及品质的影响［J］.南京农业大学学报，2011，34(5):58 －62.

［20］薛桂新，陈志军，李永红.木醋液对京亚葡萄保鲜效果的研究［J］.食品科技，2009，34(12):46 －50.