氯化钙结合水杨酸雾化熏蒸延缓冬枣采后品质及抗氧化性的下降

王霞伟，邓豪，张平，王曼，李哲，魏佳，吴斌

（1.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐 830052）（2.新疆农业科学院农产品贮藏加工研究所，新疆乌鲁木齐 830091）（3.新疆人民广播电视台，新疆乌鲁木齐 830002）

冬枣（Zizyphus jujubaMill.cv.Dongzao）独产于中国，是当前公认的最好鲜食枣品种[1]。新疆冬枣相比同类冬枣果形更加圆润，皮更薄，肉更脆，口感更加甘甜醇厚，市场潜力巨大。由于新疆距离内地市场四千多公里，外运时间长、运输过程转红过快，且新鲜的冬枣采后仍要进行新陈代谢，极易出现失水皱缩、酒化腐烂等问题，导致冬枣贮藏运输过程中的商品经济效益下降，严重影响了新疆冬枣的外运销售。因此，寻求一条适宜于新疆冬枣采后物流保鲜技术非常重要。

钙处理具有安全、经济和操作简单等特点，已经在果蔬保鲜中得到广泛的应用。钙处理在红树莓和番茄果实中，明显抑制了它们的软化，减缓了TA和Vc等含量下降，延长了果实的货架期[2]。钙处理以雾化熏蒸技术运用在果实采后保鲜当前还未有报道。

水杨酸（salicylic acid，SA）对植物生长发育起着重要作用[3]。研究表明，SA能够增加草莓[4]，木枣[5]的抗病性，抑制真菌微生物的侵染，维持果品品质。根据金童等人[6]的研究表明，保鲜剂结合处理效果优于单一使用。目前，国内外有关冬枣保鲜的研究主要集中在单一果蔬保鲜剂保鲜[7]、气调保鲜[8]、涂膜保鲜[9]和冰温保鲜[10]等，CaCl2结合SA雾化熏蒸技术对冬枣采后品质及抗氧化性还未见报道。

近年来，国内外冬枣主要采用浸泡、喷洒等保鲜方法。雾化熏蒸技术是将保鲜剂以微粒的形式熏蒸水果，在果蔬保鲜方面具有浸泡和喷洒无法达到的优势，雾化熏蒸处理可降低成本、减少保鲜剂用量、提高处理效率、操作安全便捷、对环境友好且更加精准。课题组前期研究表明，SA雾化熏蒸新疆小白杏可以更好的维持其贮藏品质，延长货架期。

因此，本试验采用CaCl2结合SA雾化熏蒸技术对冬枣进行处理，探究了CaCl2结合SA对冬枣贮藏品质及抗氧化性的协同保鲜作用，为冬枣的采后贮藏提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

冬枣：购买于新疆九鼎农贸市场，并立即运往新疆农业科学院冷库0 ℃预冷24 h。挑选果面二分之一绿、果形大小和成熟度基本一致、且无病虫害和机械损伤的冬枣进行后续研究。

CaCl2，天津亿创科技有限公司；SA，河北科隆多生物技术有限公司；氢氧化钠，天津市光复科技发展有限公司；冰醋酸，天津致远化学试剂厂；硼酸、硼砂、甲醇，天津市福晨化学试剂厂；试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

PARI BOY SX型雾化器，德国PARI Gmb H；GY-4型硬度计，艾德堡仪器有限公司；PAL-1手持数显折糖仪，上海精密科学仪器有限公司；GL-20G-Ⅱ型高速冷冻离心机，上海安亭科学仪器厂；紫外可见分光光度计，UVmini-1240日本岛津公司；SPX-100B-Z生化培养箱，上海博讯实业有限公司理疗设备厂；Color Reader CR-100，日本柯尼卡美能达；DK-S26电热恒温水浴锅，上海森信实验仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 实验处理

将冬枣进行以下4种处理：①对照（CK）：无任何处理。②用2% CaCl2溶液雾化熏蒸30 min。③先用2% CaCl2溶液雾化熏蒸30 min，12 h后再用100 mmol/L的SA溶液雾化熏蒸30 min。④先用2% CaCl2溶液雾化熏蒸30 min，12 h后再用200 mmol/L的SA溶液雾化熏蒸30 min。每个处理重复3次，共用60 kg冬枣。处理后将果实放入内衬吸水纸的包装盒中，用保鲜膜（PE保鲜膜材料）进行包装。将处理后的冬枣放入20±1 ℃，湿度为50%的恒温培养箱中贮藏。每天取样测定各个处理组的相关指标。

1.3.2 冬枣贮藏期间生理指标的测定

1.3.2.1 硬度

随机选取6个果实，沿果实赤道部位等距离的两个位置用刀片削去果皮，然后用GY-4型果实硬度计5 mm的探头进行测定，每个处理重复3次。

1.3.2.2 失重率

参照魏征[11]等人的方法，每天进行称重并记录，得出结果。

1.3.2.3 a值

用CR-100色差仪进行测定，选择特定的果实对立面进行测定。

1.3.2.4 可溶性固形物测定

使用手持数显折糖仪PAL-1测定，取5.00 g果实研磨匀浆，用纱布过滤取澄清汁液，滴于手持折光仪上进行读数，每次随机测定6个果实。

1.3.2.5 可滴定酸测定

参照碱液直接滴定法[12]测定。

1.3.2.6 Vc测定

参照2,6二氯靛酚滴定法进行测定，结果用mg/g·FW表示。

1.3.2.7 样品提取

称取5.00 g样品研磨成匀浆，并向匀浆液中加入50 mL含0.1%乙酸的甲醇溶液，超声提取1 h。将提取物于4 ℃黑暗环境中放置24 h，过滤并收集上清液（以上程序重复3次）在40 ℃条件下减压旋转蒸发馏分物质，合并馏分，用60%甲醇溶液定容至100 mL容量瓶中（用于抗氧化指标的测定）。

1.3.2.8 总酚、总类黄酮测定

总酚测定：采用Folin-Ciocalteu测定；总类黄酮测定：采用硝酸铝比色法测定。

1.3.2.9 抗氧化性测定

DPPH自由基清除率的测定：样品组（i）：取3.0 mL DPPH乙醇溶液，加入0.5 mL不同浓度提取液；对照组（j）：取3.0 mL无水乙醇，加入0.5 mL不同浓度提取液；空白组（c）：取3.0 mL DPPH乙醇溶液，加入0.5 mL无水乙醇；充分混匀，37 ℃避光反应30 min，在516 nm处测定吸光值，用无水乙醇调零，抗坏血酸（Vc）溶液作为阳性对照[13]。用以下公式计算。

式中：Ac为未加抗氧化剂时DPPH溶液的吸光度，即空白组吸光度；Ai为加抗氧化剂后DPPH溶液的吸光度，即样品组吸光度；Aj为提取液在测定波长的吸光度，即对照组吸光度。

ABTS阳离子自由基清除率的测定：将7.40 mmol/L ABTS溶液与2.60 mmol/L过硫酸钾溶液按体积比1:1混匀，室温避光静置12 h，使用前用无水乙醇稀释，使吸光度在734 nm波长处为0.70±0.02，得到ABTS工作液。配制不同质量浓度样液分别取1.00 mL，加入ABTS工作液3.00 mL，混均避光静置10 min，于734 nm波长处测定吸光度[14]。Vc作为阳性对照。根据以下公式计算。

式中：A1为样品和ABTS 工作液的吸光度；A0为只加ABTS工作液的吸光度。

铁离子还原能力（FRAP）：参照Benzie[15]的方法测定，将提取物采用恒质量法确定样品质量浓度进行适当稀释。通过比较在不同浓度提取物中加入FRAP工作液后的吸光度大小，分析其FRAP强弱。

1.4 数据处理

使用Excel 2013软件进行数据统计，SigmaPlot 12.5软件作图，SPSS 20.0软件进行显著性分析（p<0.05表示差异显著，p<0.01表示差异极显著）。

2 结果与讨论

2.1 CaCl2结合SA雾化熏蒸对冬枣转色度的影响

转色度能直观反映果实品质。a*值为正值，表示红色，负值表示绿色，正值越大，颜色越红[16]。如图1可知，在贮藏期间，a*值总体呈上升趋势，表明冬枣颜色逐渐转红。CK组的a*值上升较快，色泽较红，2% CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸组a*值上升较慢，色泽较绿，两组显著性差异（p<0.05）。2% CaCl2+200 mmol/L SA雾化熏蒸处理组a*值比CK组上升速率低，但比2% CaCl2+100 mmol/L SA处理组上升速率高，这可能是由于2% CaCl2的基础上，SA含量较高，导致冬枣转色较快。2% CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸处理对冬枣的转色有明显的抑制作用，其原因可能是2% CaCl2结合100 mmol/L SA处理通过延迟膜蛋白和磷脂分解过程，从而减少矿物质的泄漏，因此在冬枣贮藏的过程中对酚酸浓度和整体抗氧化性能有一定的影响[17]，所以延缓了冬枣的后熟，延迟了冬枣色泽变化的进程。

图1 CaCl2结合SA雾化熏蒸对冬枣转色的影响Fig.1 The effect of CaCl2 combined with SA atomization fumigation on the color conversion of winter jujube

2.2 CaCl2结合SA雾化熏蒸对冬枣失重率、硬度的影响

冬枣极易发生失水皱缩，影响果实的商品价值。失重率作为一个重要的指标，严重影响冬枣的口感和品质。如图2a所示，在贮藏期间，果实失重率不断上升，CK组明显高于其它三组，这可能是由于在贮藏过程中果实的蒸腾作用和呼吸速率较大，导致果实水分流失增大[18]，从而导致失重率上升。2%CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸的失重率上升的较缓慢，在贮藏第6 d，其失重率为1.76%，比CK、2%CaCl2、2% CaCl2+200 mmol/L SA雾化熏蒸组的失重率分别低了44.30%、20.72%和28.16%。2% CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸显著延缓了果实的水分散失（p<0.05），这与王大伟[19]等人采用浓度为2% CaCl2处理冬枣的趋势一致，延缓了失重率的上升。

硬度是体现枣果实抗压力和商品率的一个重要标志，如图2b所示，在6 d的贮藏期间，果实硬度总体呈下降趋势，但经过2% CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸的果实硬度明显优于CK组、2% CaCl2和2% CaCl2+200 mmol/L SA处理。在贮藏第6 d，2%CaCl2+100 mmol/L SA、2% CaCl2、2% CaCl2+200 mmol/L SA雾化熏蒸处理组比CK组分别高了32.99%、26.08%和14.69%，具有显著性差异（p<0.05）。结果表明：2% CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸处理对延缓冬枣软化效果优于其它处理组。钙处理被证实无论在采前或采后都可以抑制果实硬度的下降，从而改善果实的品质，提高果实的好果率[20]。有研究发现，钙处理在细胞间的黏附中起着重要的作用，能够增加果实细胞壁中的果胶聚合物，保护果实细胞壁结构，这对保持果实的硬度非常重要[21]。而SA处理也对细胞壁具有保护作用，能够延缓了果实硬度的下降。SA在处理苹果、桃时，明显延缓了果实硬度的下降，增加了好果率[22]。结果表明，2% CaCl2+100 mmol/L SA处理冬枣对其硬度下降有明显的延缓作用。

图2 CaCl2结合SA雾化熏蒸对冬枣失重率（a）、硬度（b）的影响Fig.2 The effect of CaCl2 combined with SA atomization fumigation on the weight loss rate (a) and hardness (b) of winter jujube

2.3 CaCl2结合SA雾化熏蒸对冬枣TSS、TA含量的影响

TSS可直接反映果蔬的成熟度和品质，它是判断适时采收和果实耐贮藏性的一个重要指标[23]。如图3a所示，在贮藏期间，TSS总体呈现先上升后下降的趋势，这可能由于贮藏初期，枣中的部分淀粉转化成可溶性糖而增加了可溶性固形物的含量，随着贮藏时间的延长，由于呼吸作用对糖的消耗，TSS又缓慢降低造成的[24]。在贮藏前2 d，CK和2% CaCl2+200 mmol/L SA雾化熏蒸处理组的TSS值基本相近，呈缓慢上升趋势，而2% CaCl2、2% CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸处理组的值明显低于其它两组，差异显著（p<0.05）。在贮藏第5 d时，TSS值达到了高峰，CK、2% CaCl2+200 mmol/L SA雾化熏蒸和2% CaCl2处理组的值为23.15%、20.33%和17.38%，而2%CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸处理组的值为15.81%，这证明2% CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸处理明显的减缓了TSS值的上升。前人研究发现，SA在枇杷采后贮藏保鲜中能延缓TSS的下降[25]，说明TA处理不仅能够在水果绿熟期延缓TSS上升，还可以在水果全熟期延缓TSS下降。

图3 CaCl2结合SA雾化熏蒸对冬枣可溶性固形物（a）、可滴定酸（b）含量的影响Fig.3 The effect of CaCl2 combined with SA atomization fumigation on the content of soluble solids (TSS) and titratable acid (TA) of winter jujube

TA是冬枣中不可或缺的一种营养物质，很大程度上影响着冬枣的口感和风味。如图3b所示，TA在整个贮藏期内都呈现出下降的趋势，冬枣在贮藏过程中发生后熟现象，随着糖度的不断升高，酸度不断下降。在第6 d，CK、2% CaCl2、2% CaCl2+100 mmol/L SA和2% CaCl2+200 mmol/L SA处理组的TA含量分别为0.34%、0.36%、0.37%、0.35%。结果表明，2%CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸处理组可以更好的维持冬枣中的TA含量，使其保持良好的风味（p<0.05），这与陈娟等人[26]在哈密大枣中的结果一致。

2.4 CaCl2结合SA雾化熏蒸对冬枣Vc、总类黄酮、总酚含量的影响

Vc是新鲜枣果中最重要的抗氧化活性指标之一[27]。如图4a所示，Vc含量总体呈现下降趋势。从图中可以看出，2% CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸处理组的Vc含量明显高于其它三组。在第6 d，CK、2% CaCl2和2% CaCl2+200 mmol/L SA雾化熏蒸处理组的Vc含量分别比2% CaCl2+100 mmol/L SA处理组低26%、19%和21%，说明2% CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸处理组有利于冬枣Vc含量的保持。2%CaCl2和0.45 g/L SA处理能明显的抑制辣椒Vc含量的下降[28]，这与本试验趋势一致。

图4 CaCl2结合SA雾化熏蒸对冬枣Vc（a）、类黄酮（b）、总酚（c）含量的影响Fig.4 The effect of CaCl2 combined with SA atomization fumigation on the content of Vc (a), flavonoids (b) and total phenols (c) of Dongzao jujube

类黄酮是植物组织内的抗氧化物质之一[29]。如图4b所示，类黄酮含量呈现总体下降趋势，CK、2%CaCl2、2% CaCl2+200 mmol/L SA雾化熏蒸处理组的类黄酮含量在前2 d下降较快，但从第3 d开始下降的较缓慢，第6 d，CK、2% CaCl2、2% CaCl2+100 mmol/L SA和2% CaCl2+200 mmol/L SA雾化熏蒸处理组冬枣的类黄酮含量分别为1.05 mg/g·FW、1.25 mg/g·FW、1.38 mg/g·FW和1.20 mg/g·FW。这证明2% CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸处理组类黄酮具有抑制脂质氧化的作用，可能与其鳌合过渡金属离子，直接阻止自由基的生成或通过对其提供氢原子而阻断和终止自由基连式反应、阻止和抑制过氧自由基的生成反应和脂质过氧化链式反应的进行，抑制MDA的生成有关[30]，从而有较强的抗氧化能力。

酚类是广泛存在于植物组织中的一类植物次生代谢化合物，它具有抗氧化、抗菌、抗肿瘤、增强免疫等多种生理活性，同时也是果蔬的感官质量和营养质量的决定因素[31]。河北大学对金丝小枣中多酚类物质的研究表明，枣皮在生长过程中多酚含量变化不大，枣核和枣肉中酚类物质随成熟度的进行酚含量降低[32]，图4c所示，第1 d，2% CaCl2和2% CaCl2+200 mmol/L SA处理组的总酚含量差异显著性，第6 d，2% CaCl2、2% CaCl2+100 mmol/L SA、2% CaCl2+200 mmol/L SA雾化熏蒸处理组的总酚含量分别是CK处理的1.11、1.21和1.09倍。研究表明，总酚的含量呈现不断下降的趋势，但经过2% CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸的冬枣下降比其它处理组缓慢。已有研究表明，各种水果中酚类含量与ORAC呈线性关系[33]，这说明酚类化合物是水果的抗氧化活性主要来源。2% CaCl2+100 mmol/L SA处理的总酚含量高于其它处理组，证明其抗氧化活性高于其它处理组（p<0.05）。

2.5 CaCl2结合SA雾化熏蒸对冬枣抗氧化性的影响

研究发现，DPPH、ABTS、FRAP和Vc、总酚、类黄酮等有效的自由基清除剂趋势一致。因此，通过采前或采后方式积累活性成分可以提升果实抗氧化能力[34]，提高贮藏品质。如图5所示，冬枣的DPPH、ABTS、FRAP呈下降趋势。由图5a可知，第6 d，2% CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸处理组的DPPH自由基清除率为71.70%，而CK、2% CaCl2、2%CaCl2+200 mmol/L SA雾化熏蒸处理组的DPPH自由基清除率分别为47.30%、60.00%、57.00%。这说明CaCl2结合SA雾化熏蒸处理的冬枣都在不同程度上影响了DPPH自由基清除率，这和张玲等人[35]在不同枣品种中的研究结果一致，证明CaCl2结合SA雾化熏蒸技术对冬枣抗氧化方面有很好的效果。

图5 CaCl2结合SA雾化熏蒸对冬枣抗氧化性的影响Fig.5 The effect of CaCl2 combined with SA atomization fumigation on the antioxidant capacity of Dongzao jujube

由图5b可知，经过CaCl2结合SA雾化熏蒸处理的冬枣ABTS阳离子自由基清除率也呈现总体下降趋势，第6 d，2% CaCl2+100 mmol/L SA处理比CK、2% CaCl2和2% CaCl2+200 mmol/L SA雾化熏蒸处理组的清除率分别高了23.32%、8.27%和13.48%，差异性显著（p<0.05）。证明CaCl2结合SA雾化熏蒸处理组对冬枣ABTS阳离子自由基清除率有显著的影响。由图5c可知，冬枣中的FRAP呈现整体下降趋势，2% CaCl2+100 mmol/L SA在贮藏后3 d下降较为缓慢。在贮藏第6 d，2% CaCl2、2% CaCl2+100 mmol/L SA和2% CaCl2+200 mmol/L SA雾化熏蒸处理组的FRAP分别为CK的1.19倍、1.40倍和1.12倍。结果表明，CaCl2结合SA雾化熏蒸处理组对冬枣铁离子还原能力有显著的影响。

冬枣在贮藏期中，DPPH自由基清除率、ABTS阳离子清除率和铁离子还原能力都呈现下降趋势，但经过CaCl2结合SA雾化熏蒸处理的自由基清除能力都显著高于CK。CaCl2结合SA雾化熏蒸延缓了冬枣的生理退化和腐败，主要是由于其提高了冬枣的清除活性，而且保护了细胞成分免受氧化损伤，从而增强组织中抵御微生物入侵的防御系统。1%和3%浓度的CaCl2可以抑制杏子的色泽转变，保持抗氧化能力[36]。2 mmol/L SA的SA处理可以抑制杏果实的采后成熟进程，减少失重率，提高亲水性抗氧化能力，降低亲脂性抗氧化能力[37]。

3 结论

雾化熏蒸技术能够为冬枣电商贮运品质提供技术方法和工艺，CaCl2结合SA雾化熏蒸能够有效维持冬枣的采后品质，延缓冬枣转色和TSS的上升，减慢了冬枣硬度、失重率、腐烂率和TA的含量的下降，抑制冬枣的Vc、类黄酮、总酚、DPPH、ABTS和FARP的下降，从而提高了冬枣的抗氧化能力，为冬枣的贮藏研究提供了技术支持。二者结合使用效果优于单独使用，其中2% CaCl2+100 mmol/L SA雾化熏蒸处理冬枣的保鲜效果优于其它处理组。