金童，韓聰，楊曉穎，孫斐，杜雅珉，傅茂潤，*，姜健美，于有良，吳廷俊

（1.齊魯工業(yè)大學（山東省科學院）食品科學與工程學院，山東濟南250353；2.青島誠譽食品檢測有限公司，山東青島266000；3.海匯集團天寶食品有限公司，山東日照276500）

冬棗皮薄肉脆、甘甜清香、味道鮮美，并且富含碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)和多酚等多種營養(yǎng)成分，深受消費者喜愛[1-2]。然而，冬棗不耐貯運，容易出現(xiàn)失水、轉色、褐變和腐爛等問題[3]，導致品質(zhì)下降、貨架期縮短，嚴重制約了冬棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是一種乙烯受體抑制劑，不可逆地作用于乙烯受體，從而阻斷與乙烯的正常結合，進而延緩果實的成熟、衰老。1-MCP 的保鮮效果已經(jīng)在蘋果[4]、藍莓[5]、油菜[6]、苦瓜[7]等大量果蔬中得到證實，并已在蘋果、獼猴桃保鮮中商業(yè)化應用。二氧化氯（chlorine dioxide，ClO2）作為Al 級安全消毒劑，是目前國際上公認的安全、無毒、性能優(yōu)良的食品保鮮劑[8]。ClO2具有廣譜殺菌性，能殺滅一般細菌、病毒、真菌、芽孢等，已在草莓[9]、哈密瓜[10]、番茄[11]、生菜[12]等果蔬保鮮中取得了良好的應用效果。

目前，關于冬棗的保鮮技術主要為物理、化學的單一保鮮方法，這些方法通常存在自身的缺陷，很難全方位的保持冬棗品質(zhì)。近期，有報道稱通過超聲波復合鈣處理能提高冬棗貯藏期間品質(zhì)特性，并延緩其果實細胞壁多糖的降解[13]，但對于一般生產(chǎn)者很難在實際生產(chǎn)中應用。本研究針對冬棗品質(zhì)劣變的主要問題，采用方便、簡單、安全的1-MCP 和ClO2復合保鮮技術，研究其對冬棗低溫貯藏期間轉色、腐爛、品質(zhì)、含水量和抗氧化能力的影響，以期達到協(xié)同優(yōu)化的保鮮效果，為采后冬棗提供切實可行的保鮮技術。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冬棗：山東省濱州市沾化縣下洼鎮(zhèn)。選擇無機械傷、無病蟲害、大小均勻、果面整潔的七成熟的全青果實為試驗材料。

酚酞指示劑、氫氧化鈉、草酸、2，6-二氯靛酚：天津市江天化工有限公司；抗壞血酸、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉：天津市博迪化工股份有限公司；石英砂、草酸、三氯乙酸、碳酸鈉、鐵氰化鉀、三氯化鐵：天津市大茂化學試劑廠。

1.2 儀器與設備

YP20002 型電子天平：余姚市金諾天平儀器有限公司；CP114 型分析天平：奧豪斯儀器上海有限公司；Universal TA 質(zhì)構儀：上海騰拔儀器科技有限公司；PAL-型數(shù)字手持折光儀：日本ATAGO 愛宕；V-1100D型分光光度計：上海美歐達公司；X-Rite528 型色差儀：杭州三錦儀器設備有限公司；NMI20-Analyst 核磁共振成像分析儀：紐邁公司。

1.3 試驗方法

冬棗當日采摘后立即運往實驗室，用0.05%次氯酸鈉溶液浸泡消毒2 min，取出自然風干后，隨機將30 個果實放入1 個0.03 mm 厚的聚乙烯保鮮袋內(nèi)，共60 袋，用于以下4 組處理：①對照組（CK）：無任何處理；②1-MCP 處理組：袋中放置一袋用蒸餾水浸濕的1-MCP 粉包，1-MCP 最終濃度為 3 μL/L；③ ClO2處理組：袋中放置1 g 用壓片法制成的有效濃度為0.2%的二氧化氯固體緩釋劑，ClO2最終濃度為100 μL/L；④ClO2+1-MCP 處理組：采用1-MCP 和ClO2同時處理，方法與單獨處理相同。

將所有保鮮袋扎口、密封，置于4 ℃保鮮柜中，避光貯藏40 d。每隔10 d，各組隨機抽取3 袋用于取樣和指標測定。

1.3.1 指標測定

1.3.1.1 轉紅指數(shù)的測定

轉紅級別參照胡曉艷等[14]的方法：0 級，果面無紅色；1 級，0 ～25 %果面著色；2 級，25 %～50 %果面著色；3 級，50%～75%果面著色；4 級，75%～100%果面著色。

轉紅指數(shù)/%=∑[（轉紅級別×該級別果數(shù)）/（轉紅最高級×總果數(shù)）]×100。

1.3.1.2 顏色的測定

使用X-Rite528 型色差儀進行果實色差的測定，選取果實赤道部位，每個果實測定3 次，記錄L*值，a*值。

1.3.1.3 腐爛指數(shù)的測定

腐爛級別：0 級，果面無腐爛；1 級，0～1/4 果面腐爛；2 級，1/4～2/4 果面腐爛；3 級，2/4～3/4 果面腐爛；4級，3/4～4/4 果面腐爛。

腐爛指數(shù)/%=∑[（腐爛級別×該級別果數(shù)）/（腐爛最高級×總果數(shù)）]×100。

1.3.1.4 含水量的測定

采用烘干稱重法[15]測定果實含水量。

1.3.1.5 低場核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）

采用多層自旋回波序列（multislice spin echo，MSE）采集樣品橫斷面的質(zhì)子H 質(zhì)子密度圖像[16]，采用MRI 成像軟件進行核磁共振成像試驗。

MRI 成像參數(shù)：選層層厚2.0 mm，層間隙1.5 mm，重復時間300 ms，回波時間20 ms，頻率編碼方向視野80 mm，相位編碼方向視野80 mm，采集次數(shù)16，頻率方向256，編碼步數(shù)192。

1.3.1.6 硬度的測定

采用Universal TA 質(zhì)構儀對冬棗果實赤道部位硬度進行測定。

1.3.1.7 可溶性固形物（total soluble solids，TSS）含量的測定

參照李曉芳等[17]，取樣后將待測部位果肉迅速擠壓得到果汁，并利用PAL-1 型數(shù)字手持折光儀測定冬棗汁中可溶性固形物的含量。

1.3.1.8 可滴定酸（titratable acid，TA）含量的測定

采用酸堿滴定法[18]進行測定。

1.3.1.9 VC含量的測定

采用2，6-二氯靛酚法[18]進行測定。

1.3.1.10 總酚含量的測定

采用Folin 酚法[19]測定樣品中總酚含量。

1.3.1.11 還原力的測定

參照Mao 等[20]的方法進行測定。

1.3.1.12 DPPH 自由基清除率的測定

參照Jagtap 等[21]的方法進行測定。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 軟件處理數(shù)據(jù)，采用SPSS-11.5 進行顯著性分析。采用ANOVA 程序進行差異性分析，數(shù)值用平均值±標準差來表示。

2 結果與分析

2.1 不同處理方式對冬棗轉色的影響

貯藏40 d 冬棗外觀見圖1。

圖1 貯藏40 d 后冬棗外觀Fig.1 Overall appearance of winter jujube after stored for 40 days

貯藏期間，冬棗容易轉紅及腐爛。從圖1 可以看出，貯藏40 d 后，對照組幾乎全部轉紅，腐爛嚴重，復合處理組沒有明顯染菌情況。

轉色是指冬棗由青變紅、由淺變深的過程，是冬棗成熟衰老的重要標志。不同處理方式對冬棗果實轉紅指數(shù)、顏色（L*，a*）和腐爛指數(shù)的影響見表1。

從表1 中可以看出，整個貯藏期間冬棗的轉紅指數(shù)持續(xù)上升。貯藏40 d 后，CK 組的轉紅指數(shù)最高，為95.1%，其次為1-MCP 和ClO2處理組，復合處理組最低，為73.1%，說明1-MCP 和ClO2單獨處理均能抑制冬棗轉紅，但復合處理的效果要好于單獨處理。L*值反映明暗度，a*值反映紅綠色，與轉紅指數(shù)相對應，CK組的果實L*值最低、a*值最高，而復合處理組果實L*值最高、a*值最低，說明復合處理能較好的保持冬棗的綠色，并使果實表面明亮有光澤。在低溫貯藏期間，由于濕度較高常常會導致腐爛的發(fā)生。貯藏30 d 后，CK 組果實的腐爛指數(shù)已經(jīng)超過60%，1-MCP 處理、ClO2處理和復合處理均能不同程度的抑制冬棗腐爛的發(fā)生，其中，ClO2的效果優(yōu)于1-MCP，而復合處理組效果最佳。

表1 不同處理方式對冬棗果實轉紅指數(shù)、顏色（L*，a*）和腐爛指數(shù)的影響Table 1 Effects of different treatments on red index，color（L*，a*）and decay index of winter jujube

續(xù)表1 不同處理方式對冬棗果實轉紅指數(shù)、顏色（L*，a*）和腐爛指數(shù)的影響Continue table 1 Effects of different treatments on red index，color（L*，a*）and decay index of winter jujube

2.2 不同處理方式對冬棗含水量的影響

不同處理方式對貯藏40 d 冬棗含水量的影響見圖2。

含水量影響冬棗果實脆度，是評價果實品質(zhì)的重要指標。從圖2 可以看出，儲藏至40 d，CK 組冬棗含水量最低，為69.4%，其次為1-MCP 組和ClO2組，復合處理組含水量最高，為77.2%。不同處理方式對冬棗MRI 圖像的影響見圖3。

圖2 不同處理方式對貯藏40 d 冬棗含水量的影響Fig.2 Effects of different treatments on water content of winter jujube after 40 days storage

圖3 不同處理方式對冬棗MRI 圖像的影響Fig.3 Effects of different treatments on MRI images of winter jujube

磁共振圖像能更直觀反映果實內(nèi)部含水量及分布，對照組果實內(nèi)部水分分布不均勻，自由水含量較少，而復合處理組果實內(nèi)部水分分布均勻，自由水含量較高，說明復合處理可以有效保持貯藏期間冬棗果實含水量，保持其品質(zhì)。

2.3 不同處理對冬棗硬度的影響

不同處理方式對冬棗果實硬度的影響見圖4。

由圖4 可以看出，冬棗果實硬度在貯藏期間逐漸降低，前10 d 硬度下降較慢，隨后下降較快。貯藏至40 d，CK 組硬度下降了67.8%，ClO2處理組下降65%，它們之間沒有顯著差異（P＞0.05），而1-MCP 處理和復合處理可以有效減緩冬棗硬度的下降，其中復合處理效果最佳，果實硬度比對照組高66.9%。

圖4 不同處理方式對冬棗果實硬度的影響Fig.4 Effects of different treatments on firmness of winter jujube

2.4 不同處理方式對冬棗營養(yǎng)品質(zhì)的影響

不同處理方式對冬棗果實TSS 含量、TA 含量、VC含量和總酚含量的影響見圖5。

圖5 不同處理方式對冬棗果實TSS 含量、TA 含量、VC 含量和總酚含量的影響Fig.5 Effects of different treatments on TSS content，TA content，VC contentand total phenolics content of winter jujube

TSS 和TA 是決定冬棗果實味道的重要指標。冬棗果實的TSS 含量在貯藏前期呈上升趨勢，在20 d 時達到峰值，隨后開始下降。在貯藏前30 d，復合處理組的TSS 含量與1-MCP 處理組相比沒有明顯差異（P＞0.05），但在貯藏結束時顯著高于1-MCP 處理組。在整個貯藏期間，復合處理組的TSS 含量均高于ClO2處理和CK 組（圖5 A）。TA 含量在貯藏期間一直下降，貯藏至 40 d，對照組、ClO2處理組、1-MCP 處理分別下降了40%、35%、34%，而復合處理組下降最少，為27%（圖5 B）。冬棗VC含量很高，是衡量冬棗品質(zhì)的重要指標。整個貯藏期間，冬棗VC呈緩慢下降趨勢（圖5 C）。貯藏40 d 后，對照組果實VC含量最低，為160 mg/100 g，其次為單獨處理組，復合處理組VC含量最高，為206 mg/100 g，是對照組的1.3 倍。酚類物質(zhì)是果實中重要的抗氧化物質(zhì)。在貯藏期間，冬棗采后總酚含量整體呈先上升后下降的趨勢，CK 組的總酚含量始終保持最低水平，而復合處理組果實的總酚含量保持較高水平（圖5 D）。

2.5 不同處理方式對冬棗抗氧化能力的影響

不同處理對冬棗還原力和DPPH 自由基清除率的影響見圖6。

還原力和DPPH 自由基清除率是反映果實抗氧化能力的指標。與總酚趨勢一致，它們都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。不同處理都可以不同程度減緩冬棗果實貯藏期間還原力和DPPH 自由基清除率的下降，其中復合處理效果最佳。貯藏結束時，復合處理組果實還原力和DPPH 自由基清除率分別比對照高48.2 %和46.7%，說明復合處理可以有效保持冬棗果實抗氧化能力。

圖6 不同處理對冬棗還原力和DPPH 自由基清除率的影響Fig.6 Effect of different treatments on reducing power and DPPH free radical scavenging rate of winter jujube

3 結論與討論

試驗以沾化冬棗為試驗材料，研究了1-MCP 與ClO2單獨和復合處理對冬棗果實低溫貯藏品質(zhì)的影響。在貯藏期間，果皮轉紅是冬棗最直觀的外觀變化，直接影響冬棗的貯藏品質(zhì)和消費者的可接受程度。已有研究報道，單獨1-MCP 或ClO2處理能減緩果蔬中葉綠素的降解速度。在本試驗中，與單獨處理相比，1-MCP 和ClO2復合處理抑制冬棗果實轉紅的效果更為明顯，能更好的保持冬棗果實表面明亮有光澤。

冬棗極易受到真菌侵染，造成腐爛發(fā)生[22]。ClO2是防腐保鮮劑，具有廣譜殺菌性。前人的研究表明，ClO2可以有效抑制灰霉對冬棗果實的侵染。本試驗中，復合處理對腐爛的抑制效果要好于單獨ClO2處理，這可能是由于1-MCP 處理提高了果實的整體品質(zhì)，從而間接增強了其對外源病菌的耐受能力。此外，含水量對于冬棗果實外形和口感也至關重要。同時發(fā)現(xiàn)復合處理能提高冬棗果實的水分含量，MRI 圖像也直觀表明復合處理能阻止冬棗失水，保持果實原有球形。此外，復合處理還可以有效減緩冬棗果實硬度的下降，這可能是因為1-MCP 抑制與細胞壁酶相關基因的表達[23]，ClO2也有抑制細胞壁蛋白合成的作用[24]，兩者結合，達到協(xié)同效果。

已有大量研究表明，1-MCP、ClO2作為采后保鮮劑可以有效保持果蔬的營養(yǎng)品質(zhì)。例如，1-MCP 可以延緩油菜[6]、菠蘿[25]的硬度、可溶性固形物、VC含量的下降，ClO2也可以有效保持夏黑葡萄[26]可溶性固形物和可滴定酸的含量。本試驗的結果與前人報道相一致，1-MCP、ClO2單獨處理都能不同程度的抑制冬棗可溶性固形物、可滴定酸、VC含量和總酚含量的下降，但將二者結合后效果更佳。另外，以還原力和DPPH 自由基清除率反映冬棗的抗氧化能力，發(fā)現(xiàn)對照果實抗氧化能力下降明顯，而經(jīng)過復合處理的果實能保持最高的抗氧化能力。

因此，研究結果表明，1-MCP、ClO2單獨及復合處理都能不同程度的延緩果實轉色，減少果實腐爛，有效保持果實含水量、硬度、可溶性固形物、可滴定酸、VC含量和總酚含量，提高果實的抗氧化能力。其中，與1-MCP、ClO2單獨處理相比，復合處理能克服單一處理的缺點，從生理、病理兩方面有效延緩了冬棗果實采后衰老和品質(zhì)劣變，保鮮效果更佳。