冬枣采后生理与气调贮藏关键技术研究

韩齐齐，张娅妮，冯荦荦，闫欣鹏，张有林

(陕西师范大学 食品工程与营养科学学院，陕西 西安，710119)

冬枣营养丰富，其抗坏血酸含量高达600 mg/100g，含有人体所需的9种氨基酸和31种矿质元素以及糖类、酚类、黄酮类等营养物质。但冬枣易腐烂，常温下两三天就软化变质，研究冬枣采后生理与保藏技术，延长贮藏期限，是人们十分关注的问题。关于鲜枣采后生理和保藏技术研究国内有报道，在采后生理方面，张玮等[1]报道，冬枣在贮藏温度(0±0.5) ℃、相对湿度90%～93%的环境下能有效地降低呼吸速率，减少自身能量物质消耗，减弱大部分酶的活性，延长鲜枣的贮藏期限，提高贮后品质。张有林等[2]提出大部分鲜枣为呼吸非跃变型果实，原果胶的分解是导致鲜枣软化的主要原因。韩军岐等[3]利用减压结合臭氧技术可有效的降低冬枣呼吸强度，防止杂菌侵染。在贮藏技术方面张有林等[4]在低温下用10%的良姜溶液处理鲜枣，贮藏120 d好果率85%。韩海彪等[5]以灵武长枣为研究对象，在2%CO2+7%O2+91%N2的气体配比下灵武长枣贮期120 d，硬果率50.5%，好果率96.3%。宫文学等[6]用噻苯咪唑熏蒸狗头枣，使多聚半乳糖醛酸酶、多酚氧化酶的活性受到抑制，过氧化氢酶的活性得到较好地维持，有效地保持了狗头枣的品质，贮藏80 d，好果率94.7%。本文在前人研究的基础上，以气体配比为主要研究内容，探究冬枣采后生理与气调保藏新技术，旨在延长冬枣贮藏期，提高贮后品质和商品价值。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用冬枣采自陕西省阎良区阎诚脆枣专业合作社，成熟度为冬枣半红期(即果实表面1/3～2/3红)。所有枣果均带果柄采收，当天运往冷库在2 ℃预冷24 h，后在0 ℃再预冷24 h[7]。

1.2 试剂及设备

NZL型玻璃钢装配式冷库，陕西飞鹰保鲜设备有限公司；KJW-1型气调温湿度集中控制柜、CS-2型气水混合加湿器、1SKG型气调实验箱(长×宽×高=1.2 m×0.8 m×1.0 m)，西安钟华电器厂保鲜技术研究所；OXYCARB-3型便携式CO2/O2分析仪，意大利意索尔公司；ATC-01737型手持折光仪，南京科航实验仪器有限公司；GZX-9146MBE型电热鼓风干燥箱，上海博迅实业有限公司；BSA224S型电子天平，德国赛多利斯公司;酶活测定试剂盒，南京建成生物工程研究所;其他试验用试剂均为国产分析纯。

1.3 试验设计

将预冷2 d的冬枣装在泡沫盒中，每盒1.0 kg，每个泡沫盒打直径1 cm孔5个，将装有冬枣的泡沫盒放置在8个气调箱，每箱10盒。气体配比分别为0%CO2+10%O2+90%N2、1%CO2+10%O2+89%N2、2%CO2+7%O2+91%N2、0%CO2+21%O2+79%N2，每种气体配制2箱，每10 d用配制的气体换气1次。每隔20 d测定各项指标，120 d后结束贮藏。贮藏温度(0±0.5) ℃,相对湿度90%～93%。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 呼吸强度的测定

气流法[8]常用于测定各类果蔬的呼吸强度。将真空干燥器分别连接大气采样器、吸收瓶和干燥瓶。取1 kg冬枣置于干燥器中3 h，将干燥器与安全瓶连续抽真空30 min后，迅速接上吸收瓶，吸收瓶内放入10 mL 0.4 mol/L的氢氧化钠，打开大气采样器抽气，流量保持在0.4 L/min，并计时。半小时后，取下吸收瓶，将碱液转移至锥形瓶中，加入饱和氯化钡5 mL和酚酞指示剂2滴，用0.1 mol/L草酸滴定，记下草酸用量V2。重复试验3次。并做空白，空白试验为呼吸室不放样品，记下滴定量，重复试验3次，即为空白滴定量V1。呼吸强度计算如公式(1)所示：

(1)

式中：C为草酸的浓度；W为样品质量，kg；t为冬枣放置时间。

1.4.2 抗坏血酸、可滴定酸和还原糖含量的测定

(1)抗坏血酸(VC)含量测定采用2, 6-二氯酚靛酚钠滴定法[9]，将2 g样品与3 mL 2%的草酸在研钵内研磨至匀浆，然后将匀浆倒入100 mL的容量瓶，加入1 mL 30%硫酸锌，摇动容量瓶，再加1 mL 5%的亚铁氰化钾除去脂溶性色素，用1%草酸定容至刻度，摇匀后将其过滤，倒入干净的小烧杯。量取4 mL的处理液至具塞试管中，先加入2 mL 2,6-二氯酚靛酚钠溶液，再加入5 mL二甲苯溶液，迅速摇动约0.5 min，静置分层后，取上层二甲苯萃取液，在500 nm下测定其分光光度值。抗坏血酸含量的计算如公式(2)所示：

(2)

式中:X为4 mL提取液中含有抗坏血酸的质量，mg；Vt为提取液总体积，mL；W为样品鲜重，g；Vm为测定用体积，mL。

(2)可滴定酸含量测定采用酸碱滴定法[9]，取待测样品10 g在研钵中研碎，转移至100 mL容量瓶，用水定容(摇动3次左右)，放置30 min，滤纸过滤得滤液备用。取10 mL滤液置于100 mL锥形瓶中，加入10 mL水和数滴1%酚酞指示液，用0.1 mol/L氢氧化钠标准液滴定至微红色，记录消耗氢氧化钠溶液的体积。重复测定3次，并用去离子水代替试液做空白实验。可滴定酸含量计算如公式(3)所示：

(3)

式中：X为每千克样品中酸的克数，g/kg；C为氢氧化钠标准液的浓度，mol/L；V1为滴定试样所消耗氢氧化钠的体积，mL；V2为空白试验所消耗氢氧化钠的体积，mL；F为样液的稀释倍数；m为试样的质量，g。

(3)还原糖含量测定采用国家标准GB/T 500917—2003[12]方法，取10 g待测样品研碎置于250 mL的锥形瓶中，加入200 mL的水，放入45 ℃水浴中加热1 h，加热期间不断搅拌。冷却后加水至刻度，待沉淀后取200 mL样液置于另一250 mL锥形瓶中，缓慢加入5 mL乙酸锌和5 mL的亚铁氰化钾溶液，加水至刻度，混匀，静置30 min。分别吸取碱性酒石酸铜甲、乙液各5 mL置于150 mL锥形瓶中，加水10 mL，由滴定管加入10 mL待测液，在电炉上加热至沸腾，趁热连续以2 s/滴的速度滴定，直至蓝色刚好褪去为止，记录糖液的用量。重复试验3次。还原糖含量的计算如公式(4)所示：

(4)

式中：X为样液中还原糖的含量，g/100g；m为样品质量，g；A为碱性酒石酸铜甲、乙液各5 mL相当于葡萄糖的质量，mg，由标定得出；V为滴定时糖液用量，mL；250为定容体积，250 mL。

1.4.3 过氧化物酶、多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶活性测定

过氧化物酶活性测定采用比色法[10-11]进行测定，多酚氧化酶活性采用PPO测试盒测定。苯丙氨酸解氨酶活性测定采用试剂盒法。

1.4.4 枣果商品果率、失重率和硬果率的测定

枣果商品果率、失重率和硬果率计算如公式(5)、公式(6)、公式(7)所示：

(5)

(6)

(7)

1.4.5 冬枣贮后感官鉴评

邀请10名专业人员对贮藏120 d的冬枣果实口感、色泽、形状、香气四个方面进行感官鉴评。

表1 冬枣感官评分标准Table 1 Sensory evaluation criteria of winter jujube

1.5 数据统计分析

测定均重复3次，数值表示为x±SD，所得试验数据用Origin Pro 9.0软件统计分析，多重比较采用Duncan新复极差测验，显著水平取P<0.05，表示为差异显著。

2 结果与分析

2.1 冬枣的呼吸类型

在常温下测定冬枣呼吸强度用以判断冬枣的呼吸类型，结果见图1。由图1可知，前40 d冬枣的呼吸强度呈缓慢上升，40～60 d呼吸强度急速上升，60 d达到高峰，峰值为101.778 mg CO2/(kg·h)，随后呼吸强度急速下降，第80天下降到29.886 mg CO2/(kg·h)，随后又趋于平缓，这种变化充分表明冬枣为呼吸跃变型果实。

图1 不同贮期冬枣呼吸强度变化曲线Fig.1 The change curve of respiration intensity in different storage period

2.2 贮藏气体配比对冬枣采后生理及营养成分的影响

2.2.1 气体配比对冬枣抗坏血酸含量的影响

据宫文学等[6]报道冬枣抗坏血酸(VC)含量丰富，但随着贮藏时间的延长会逐渐下降。由图2可知，各处理组VC含量20 d后开始明显下降，0%CO2+10%O2+90%N2处理组对冬枣VC含量有较好的保护作用，贮藏120 d VC含量最高为229.6 mg/100g，且与其他处理组差异显著(P<0.05)，结果表明0%CO2+10%O2+90%N2气体配比能有效防止VC的损失。

图2 贮藏气体配比对冬枣VC含量的影响Fig.2 Effect of storage gas ratio on VCcontent of winter jujube

2.2.2 气体配比对冬枣可滴定酸含量的影响

据刁小琴[12]研究，鲜枣在贮藏期间含酸量呈下降趋势。由图3可知，冬枣采后随着贮藏时间的延长可滴定酸整体呈下降趋势，0%CO2+10%O2+90%N2处理组TA由初期0.272%贮藏120 d后下降至0.195%。且与其他处理组差异显著(P<0.05)。结果表明0%CO2+10%O2+90%N2气体配比能有效维持可滴定酸含量，对保持冬枣的品质和风味具有重要的作用。

图3 贮藏气体配比对冬枣可滴定酸含量的影响Fig.3 Effect of storage gas ratio on content of winter jujube titratable acid

2.2.3 气体配比对冬枣还原糖含量的影响

韩军岐等[13]研究冬枣贮期会将淀粉等大分子物质转化为还原糖等小分子物质，减少还原糖的含量，降低枣果贮藏品质。由图4可知，0%CO2+10%O2+90%N2处理组还原糖含量一直处于较低水平，贮藏120 d后还原糖含量由起初的10.5%上升至14.8%，0%CO2+10%O2+90%N2处理组与0%CO2+21%O2+79%N2处理组差异不显著(P>0.05)但与2%CO2+7%O2+91%N2和1%CO2+10%O2+89%N2处理组之间差异显著(P<0.05)。结果表明0%CO2+10%O2+90%N2气体配比能使枣果中的大分子物质转化为还原糖的速率下降。

图4 贮藏气体配比对冬枣还原糖含量的影响Fig.4 Effect of storage gas ratio on reducing sugar content of winter jujube

2.2.4 气体配比对过氧化物酶活性的影响

过氧化物酶是一种广泛存在于动植物体内的强氧化性酶[14-15]，具有清除植物体内过氧化物的作用，过氧化物酶能促进植物体内脂质氧化，使枣果风味下降，是反映果实衰老的主要指标之一[16]。由图5可知，随着贮藏时间的延长过氧化物酶活性呈上升趋势，0%CO2+10%O2+90%N2处理组贮期过氧化物酶活性始终处于最低状态，贮藏到120 d后由原来的0.232 OD470/(g·min)上升至0.423 OD470/(g·min)，与其他处理组相比差异显著(P<0.05)，结果表明，0%CO2+10%O2+90%N2气体配比能有效抑制过氧化物酶的活性，保持冬枣口感风味。

图5 贮藏气体配比对过氧化物酶活性的影响Fig.5 Effects of storage gas ratio on activity of peroxidase

2.2.5 气体配比对冬枣多酚氧化酶活性的影响

多酚氧化酶是导致果实褐变的主要酶类[17-18]，降低多酚氧化酶的活性，可减缓对果实的褐变。由图6可知，贮期0%CO2+10%O2+90%N2处理组多酚氧化酶的活性一直较低，贮藏到120 d与1%CO2+10%O2+89%N2和0%CO2+21%O2+79%N2处理组差异显著(P<0.05)。贮藏80 d时，0%CO2+21%O2+79%N2处理组有明显的高峰，峰值达1.19 OD420/(g·min)明显高于其他处理组，而0%CO2+10%O2+90%N2和2%CO2+7%O2+91%N2处理组几乎没有峰值，结果表明，这2组处理可有效抑制多酚氧化酶的活性，对防止果实褐变作用显著。

图6 贮藏气体配比对多酚氧化酶活性的影响Fig.6 Effect of storage gas ratio on activity of polyphenol oxidase

2.2.6 气体配比对苯丙氨酸解氨酶活性的影响

苯丙氨酸解氨酶[19-21]是植物体内限制苯丙烷类次生代谢的酶，它能有效的调节酚类物质的代谢和生成，对果实的抗病性作用明显。由图7可知，贮藏初期低温能使苯丙氨酸解氨酶的活性相对下降。贮藏到40 d左右苯丙氨酸解氨酶的活性开始上升。0%CO2+10%O2+90%N2处理组在贮藏期间苯丙氨酸解氨酶的活性始终处于较高且稳定状态，贮藏120 d后活性较高，与1%CO2+10%O2+89%N2和2%CO2+7%O2+91%N2处理组之间差异显著(P<0.05)。结果表明，0%CO2+10%O2+90%N2气体配比可有效地保持苯丙氨酸解氨酶处于较高的活性，对控制病原菌的繁殖和延缓枣果衰老作用显著。

图7 贮藏气体配比对苯丙氨酸解氨酶活性的影响Fig.7 Effect of storage gas ratio on the activity of phenylalanine ammonia-lyase

2.3 贮藏气体配比对冬枣贮藏品质的影响

2.3.1 气体配比对冬枣商品果率、失重率、硬果率的影响

贮藏到120 d，对冬枣的商品果率、失重率和硬果率调查，结果见表2。由表2看出，不同气体配比对冬枣商品果率、失重率、硬果率影响很大。0%CO2+10%O2+90%N2处理组效果最佳，贮藏120 d商品果率96.7%、失重率3.099%、硬果率55.1%，相比其他处理组效果最好。

表2 贮藏气体配比对冬枣商品果率、失重率、硬果率的影响Table 2 Effect of storage gas ratio on good fruit rate, weight loss rate and hard fruit rate of fresh jujube

2.3.2 气体配比对贮藏冬枣感官品质的影响

贮藏120 d时对冬枣的感官品质进行鉴评，结果见表3。由表3看出，0%CO2+10%O2+90%N2处理组枣果的口感、色泽、形态、香气评分均位居第一，总分最高，与其他处理组差异显著(P<0.05)。贮藏初期和贮藏120 d后各处理组冬枣外观和果肉情况见图8。由图8可知，0%CO2+10%O2+90%N2处理组贮藏120 d时，冬枣外观基本保持了原有的性状，且无褐变、酒化和腐烂现象，削去果皮后果肉性状和色泽良好，与贮藏初期无显著差别。

表3 不同气体配比贮藏冬枣感官评分表Table 3 Sensory evaluation scores of storage winter jujube at different gas ratios

图8 冬枣贮藏初期和贮藏120 d时的外观、果肉情况Fig.8 The skins and flesh of winter jujube at the early stage of storage and at 120 days of storage

3 讨论与结论

经对冬枣呼吸强度测定，贮藏到第60天出现了明显的呼吸高峰，所以冬枣属于呼吸跃变型果实，这与肖黎斌等[22-23]学者的研究结果一致。据报道大部分鲜枣属于呼吸非跃变型果实，这与本研究结果有所不同，其原因可能是地域、品种不同，导致枣果呼吸类型有一定的差异。

抗坏血酸(VC)、可滴定酸[24]和还原糖含量的变化在一定程度上反映了冬枣贮后品质，0%CO2+10%O2+90%N2气体配比有效的抑制了VC和可滴定酸含量的下降，延缓了还原糖含量的上升，这与LIPLAP[25]和MENG等[26]的研究一致。这可能是较低的O2含量降低了冬枣的呼吸强度，0% CO2防止了无氧呼吸和酒化现象。

结果表明，过氧化物酶、多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶等酶的活性与冬枣的衰老、褐变、酒化和软化有明显的相关性，0%CO2+10%O2+90%N2处理组可显著降低过氧化物酶、多酚氧化酶的活性，保持苯丙氨酸解氨酶较高活性，有效地延缓冬枣的衰老和褐变。

冬枣为呼吸跃变型果实，在温度(0±0.5) ℃、相对湿度90%～93%、气体配比0%CO2+10%O2+90%N2条件下贮藏可有效延缓抗坏血酸和可滴定酸含量的下降，减缓还原糖含量的上升，能有效抑制过氧化物酶、多酚氧化酶活性，并保持苯丙氨酸解氨酶较高活性，冬枣贮藏120 d，商品果率96.7%，贮后感官品质色、香、味、形俱佳，符合鲜枣食用标准。