臭氧水處理對紅富士蘋果在兩種貯藏溫度下果實品質(zhì)的影響

喬彩云， 李建科， 于 振， 張雅麗， 張紐枝， 趙彥華， 馬麗紅

(1.陜西師范大學食品工程與營養(yǎng)科學學院，陜西西安 710062;2.西藏職業(yè)技術學院農(nóng)林系，西藏拉薩 850000;3.陜西華圣企業(yè)(集團)股份有限公司果業(yè)公司，陜西西安 710021)

臭氧水處理對紅富士蘋果在兩種貯藏溫度下果實品質(zhì)的影響

喬彩云1， 李建科1， 于 振1， 張雅麗1， 張紐枝2， 趙彥華3， 馬麗紅3

(1.陜西師范大學食品工程與營養(yǎng)科學學院，陜西西安 710062;2.西藏職業(yè)技術學院農(nóng)林系，西藏拉薩 850000;3.陜西華圣企業(yè)(集團)股份有限公司果業(yè)公司，陜西西安 710021)

研究不同濃度臭氧水處理對紅富士蘋果在兩種貯藏溫度下的貯藏品質(zhì)和生理的影響.分別采用0.3，0.6，0.9，1.2 mg/L的臭氧水處理紅富士蘋果，然后分別貯藏于13℃和0℃，定期測定貯藏溫度下的果實的生理和品質(zhì)指標.臭氧處理對蘋果果實呼吸強度及乙烯的釋放均有一定的抑制作用;延緩蘋果果實的可溶性固形物含量、可滴定酸含量及硬度的下降，減少果實水分的損失;0℃貯藏的保鮮效果普遍優(yōu)于13℃貯藏條件.臭氧處理對紅富士蘋果具有較好的保鮮效果，0.9 mg/L臭氧水處理的效果優(yōu)于其他各組，且0.9 mg/L臭氧水結(jié)合低溫的貯藏方式更有利于紅富士蘋果貯藏品質(zhì)的保持.

臭氧水;紅富士;生理;品質(zhì);貯藏

近幾年，全球蘋果產(chǎn)業(yè)總體重心轉(zhuǎn)向亞洲，亞洲則轉(zhuǎn)向中國，而中國就轉(zhuǎn)向了以陜西為代表的黃土高原地區(qū).截止到2010年，陜西省蘋果種植面積高達6 013 km2，產(chǎn)量達856萬噸，產(chǎn)量分別占全國的1/3和全球的1/8［1］.隨著國內(nèi)外對食品安全的重視，蘋果的出口加工在保證其質(zhì)量的同時還應高度重視其安全性.為了延長鮮果在銷售環(huán)節(jié)的貨架期并提高鮮果的食用安全性，通常將次氯酸鹽溶液用于蘋果包裝前的清洗環(huán)節(jié)［2］，但該物質(zhì)對環(huán)境和人體有一定的潛在危害，因此探索綠色適用的蘋果貯藏保鮮技術是當前研究的主要問題之一.

臭氧具有廣譜、高效的殺菌作用，是已知的最有效的殺菌劑之一［3］，不僅可以殺死致病性微生物，除去果蔬表面殘存其他有害物，還可以清除貯藏環(huán)境中的乙烯、乙醛、乙醇等有害氣體［4］.同時，臭氧自身又極易分解為氧氣，作為一種理想的綠色強氧化劑被人們越來越多地應用于食品工業(yè)中［5］.本實驗以紅富士蘋果為原材料，將臭氧應用于蘋果銷售前的清洗環(huán)節(jié)中，試圖通過臭氧水處理蘋果，測定貯藏期內(nèi)蘋果的各項品質(zhì)及生理指標，分析其指標變化規(guī)律，以期為臭氧保鮮技術在紅富士蘋果貯藏保鮮的實際應用提供參考依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅富士蘋果，陜西華圣果業(yè)有限公司提供，試驗果為采后已貯藏3個月的果實.氫氧化鈉、正丁醇、氯化鋇、草酸、酚酞，均為分析純;乙烯，國家標準物質(zhì)研究中心提供，純度為99.95%.

1.2 方法

1.2.1 臭氧水處理

打開臭氧發(fā)生器并使其達到穩(wěn)態(tài)，將砂芯漏斗通入一定體積的水中，通氣一定時間后用碘量法測定水中臭氧的濃度.分別用濃度為0.3，0.6，0.9，1.2 mg/L的4種臭氧水清洗蘋果5 min，自然晾干.以用自來水清洗的蘋果為對照.分別在13℃和0℃環(huán)境下貯藏，每隔7 d測定一次生理和品質(zhì)指標.

1.2.2 測定方法

1)呼吸強度:氣流法［6］，氣流量為 0.4 L/min，以 mgCO2/(kg·h)表示.

式(1)中，C為草酸溶液物質(zhì)的量濃度，mol/L;V1為空白滴定用草酸溶液用量，mL;V2為測定滴定用草酸溶液用量，mL;m為蘋果質(zhì)量，g;t為測定時間，h;22為測定中NaOH與CO2的質(zhì)量轉(zhuǎn)換數(shù).

2)可滴定酸含量:堿滴定法［7］，以%表示.

3)可溶性固形物:參考GB/T 12295—90的折射儀法進行測定［8］，以百分含量表示.

4)果肉硬度:用CY-1型果實硬度計測出果實硬度，每次處理用果10個，以kg/cm2表示.

5)乙烯釋放量［9］:采用安捷倫6890N型氣相色譜儀，測定條件:HP-5毛細管柱(30m×0.32mm×0.25 μm)，F(xiàn)ID檢測器，柱溫40℃，進樣器溫度120℃，檢測器溫度150℃.

式(2)中，m為蘋果重量，g;t為測定時間，h;V為玻璃容器密閉空間的體積，mL.

7)果實腐爛率的測定:采用感官評定法，共持續(xù)120 d.

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用DPS v3.01軟件進行分析，用Duncan新復極差法進行差異顯著性檢驗.

2 結(jié)果分析

2.1 臭氧水處理對蘋果呼吸強度的影響

不同濃度臭氧水處理后，在13℃條件下貯藏，紅富士蘋果果實的呼吸強度在貯藏期內(nèi)不斷上升，見圖1(a)，在28 d時出現(xiàn)呼吸高峰;除臭氧水濃度為0.3 mg/L的處理外，其他各處理組的果實呼吸強度均極顯著低于(P＜0.01)對照組，且對果實呼吸強度的抑制作用由大到小順序依次是0.9，0.6，1.2，0.3 mg/L.因此，在13℃的貯藏條件下選用濃度為0.9 mg/L的處理方式可有效降低紅富士蘋果果實呼吸強度，從而提高果實品質(zhì)、延長果實貨架期.

不同濃度臭氧水處理后，在0℃條件下貯藏，紅富士蘋果果實的呼吸強度在貯藏期內(nèi)緩慢上升，見圖1(b)，沒有出現(xiàn)呼吸高峰;采用臭氧水處理的紅富士蘋果其呼吸強度均顯著低于對照組(P＜0.05);各臭氧處理組對果實呼吸強度的抑制作用由大到小順序依次是 0.9，0.6，0.3，1.2 mg/L.由此可知，低溫結(jié)合0.9 mg/L臭氧水處理的方式可有效延緩果實呼吸高峰的出現(xiàn)，降低果實呼吸強度，從而提高蘋果貯藏效果.

圖1 不同濃度臭氧水處理對蘋果果實在13℃(a)和0℃(b)貯藏條件下呼吸強度的影響Fig.1 Effects of ozone water at different concentrations on respiration rate of apple fruit during storage at 13℃(a)and 0℃(b)

2.2 臭氧水處理對蘋果可滴定酸含量的影響

不同濃度臭氧水處理后，在13℃條件下貯藏，紅富士蘋果果實的可滴定酸含量隨著貯藏時間的不斷延長呈下降趨勢，見圖2(a)，濃度為0.3，0.6，0.9 mg/L的處理組與對照組均有顯著差異(P＜0.05);可滴定酸含量下降的由快至慢順序依次為對照組、1.2，0.6，0.3，0.9 mg/L，其中 0.9 mg/L 與 0.3 mg/L處理間的差異極顯著(P＜0.01).由此可知，在13℃的貯藏條件下，0.9 mg/L為抑制紅富士蘋果果實中可滴定酸含量減少的最優(yōu)濃度.

不同濃度臭氧水處理后，在0℃條件下貯藏，紅富士果實的可滴定酸含量變化仍顯示出隨著貯藏時間不斷延長而下降的趨勢，見圖2(b)，所有臭氧水處理組與對照組均有顯著差異(P＜0.05);可滴定酸含量下降的由快至慢順序依次為對照組、1.2，0.6，0.3，0.9 mg/L，其中 0.9 mg/L 與 0.3 mg/L 處理間的差異極顯著(P＜0.01).因此，在0℃貯藏條件下，濃度為0.9 mg/L的臭氧水對紅富士蘋果果實中可滴定酸的減少仍有很好的抑制作用，從而保持果實的良好風味.

圖2 不同濃度臭氧水處理對蘋果果實在13℃(a)和0℃(b)貯藏條件下可滴定酸含量的影響Fig.2 Effects of ozone water at different concentrations on TA contents of apple fruit during storage at 13℃(a)and 0℃(b)

2.3 臭氧水處理對蘋果可溶性固形物含量的影響

在不同貯藏條件下，各處理組與對照組果實的可溶性固形物含量(SSC)在貯藏期內(nèi)均呈逐漸下降的趨勢，由圖3可以看出，臭氧水處理后紅富士蘋果果實中的可溶性固形物含量極顯著(P＜0.01)的高于對照組;臭氧處理對果實可溶性固形物含量的變化有一定抑制作用，其抑制作用的由大到小順序依次為 0.6，0.9，1.2，0.3 mg/L.所以，在不同貯藏條件下，濃度為0.6 mg/L的臭氧水對紅富士果實可溶性固形物含量的抑制效果最優(yōu)，其次為0.9 mg/L，但兩處理組間無顯著性差異(P＞0.05).

2.4 臭氧水處理對蘋果果實硬度的影響

不同濃度臭氧水處理后，在13℃條件下貯藏，紅富士蘋果果實硬度大小隨著貯藏時間的延長而不斷下降，見圖4(a)，各臭氧處理組的果實硬度均極顯著(P＜0.01)的高于對照組;臭氧處理可以抑制紅富士蘋果果實硬度的下降，其抑制作用的由大到小順序依次為 0.9，0.6，1.2，0.3 mg/L.因此，在 13℃的貯藏條件下，臭氧水濃度為0.9 mg/L的處理對紅富士果實硬度有良好的保持效果，其次為0.6 mg/L處理組，但兩處理組間顯著不差異(P＞0.05).

圖3 不同濃度臭氧水處理對蘋果果實在13℃(a)和0℃(b)貯藏條件下可溶性固形物含量的影響Fig.3 Effects of ozone water at different concentrations on soluble sugar contents of apple fruit during storage at 13℃(a)and 0℃(b)

圖4 不同濃度臭氧水處理對蘋果果實在13℃(a)和0℃(b)貯藏條件下硬度的影響Fig.4 Effects of ozone water at different concentrations on hardness of apple fruit during storage at 13℃(a)and 0℃(b)

不同濃度臭氧水處理后，在0℃條件下貯藏，見圖4(b)，紅富士蘋果果實硬度大小仍隨貯藏時間的不斷延長而呈下降趨勢;各試驗組果實硬度的由大到小順序依次為 0.9，0.6，0.3，1.2 mg/L、對照組，且0.9 mg/L與0.6 mg/L的處理組間有顯著差異(P＜0.05).因此，在0℃貯藏條件下，臭氧水濃度為0.9 mg/L的處理可有效延緩紅富士蘋果果實硬度的下降.

2.5 臭氧水處理對蘋果乙烯釋放量的影響

不同濃度臭氧水處理后，在13℃條件下貯藏，見圖5(a)，果實的乙烯釋放量隨著貯藏時間的延長不斷增加，除臭氧水濃度為0.3 mg/L的處理組外，其余各臭氧處理組果實的乙烯釋放量均顯著低于(P＜0.05)對照組;臭氧處理蘋果后對果實乙烯釋放量的抑制作用由大到小順序依次為0.9，0.6，1.2，0.3 mg/L.由此可知，13℃的貯藏條件下，濃度為0.9 mg/L的臭氧水是抑制紅富士果實乙烯釋放的最優(yōu)方式.

不同濃度臭氧水處理后，在0℃下條件下貯藏，見圖5(b)，紅富士蘋果果實的乙烯釋放量在貯藏期內(nèi)不斷上升，處理組的果實乙烯釋放量均顯著低于(P＜0.05)對照組;臭氧處理蘋果后對果實乙烯釋放量的抑制作用由大到小順序依次為0.6，0.9，1.2，0.3 mg/L;濃度為0.6 mg/L的臭氧水對紅富士果實乙烯釋放量的抑制效果最優(yōu)，其次為0.9 mg/L，但兩者間無顯著差異(P＞0.05).

圖5 不同濃度臭氧水處理對蘋果果實在13℃(a)和0℃(b)貯藏條件下乙烯釋放量的影響Fig.5 Effects of ozone water at different concentrations on ethylene evolution of apple fruit during storage at 13℃(a)and 0℃(b)

2.6 臭氧水處理對蘋果失重率的影響

不同濃度臭氧水處理后，在13℃條件下貯藏，見圖6(a)，紅富士蘋果果實失重率隨貯藏時間的延長不斷升高，各臭氧處理組的的失重率均低于對照組;失重率的由大到小順序依次為對照組、1.2，0.3，0.6，0.9 mg/L，且濃度為0.9 mg/L的臭氧水處理與0.6 mg/L的處理間有顯著差異(P＜0.05).從而可知，13℃的貯藏條件下，臭氧處理可減少紅富士蘋果果實水分的喪失，并且濃度為0.9 mg/L的臭氧處理為最佳方式.

不同濃度臭氧水處理后，在0℃條件下貯藏，見圖6(b)，紅富士蘋果果實失重率隨貯藏時間的延長不斷升高，在貯藏期內(nèi)的前14d果實失重率變化較平緩，隨后失重率急劇增大;各試驗組果實失重率由大到小順序依次為對照組，1.2，0.3，0.6，0.9 mg/L.因此，0℃貯藏條件下，0.9 mg/L的臭氧水處理可有效減輕果實的失重.

圖6 不同濃度臭氧水處理對蘋果果實在13℃(a)和0℃(b)貯藏條件下失重率的影響Fig.6 Effects of ozone water at different concentrations on e weight loss of apple fruit during storage at 13℃(a)and 0℃(b)

2.7 臭氧水處理對蘋果腐爛率的影響

不同濃度臭氧水處理后，在13℃條件下貯藏，由表1可以看出，紅富士果實在貯藏前30 d均無腐爛現(xiàn)象，隨后開始有爛果出現(xiàn)，其腐爛率隨著貯藏時間的不斷延長呈增加趨勢，且90 d后各處理組與對照組間的腐爛率均有顯著性差異(P＜0.05);120 d時各組間的腐爛率由大到小順序依次為1.2 mg/L、對照組，0.3，0.6，0.9 mg/L.由此可知，13 ℃的貯藏條件下選用0.9 mg/L的臭氧水處理方式可有效減緩紅富士蘋果果實的腐爛，從而提高果實品質(zhì)、延長果實貨架期.

0℃條件下貯藏的紅富士蘋果果實在貯藏120 d時各組均無腐爛現(xiàn)象發(fā)生.

表1 13℃貯藏條件下蘋果果實腐爛率的變化Tab.1 Change in decay rate of apple fruits during storageat 13℃

3 討論

蘋果屬于典型的呼吸躍變型果實，其呼吸強度會在貯藏過程中不斷增加并出現(xiàn)呼吸高峰［10］.本研究結(jié)果表明，臭氧對紅富士蘋果果實的呼吸有抑制作用，這與眾多研究結(jié)果一致［11－13］，其原理可能與臭氧能鈍化酶活性，減少養(yǎng)分消耗有關［14］.但也有報道，鮮切生菜［15］的呼吸強度沒有明顯變化，京白梨［16］的呼吸強度反而會增加.同時，本研究結(jié)果顯示，臭氧處理可明顯降低蘋果果實的乙烯釋放量.臭氧作為強氧化劑可分解除去果蔬在貯藏過程中產(chǎn)生的乙烯及其分解產(chǎn)物［17］，從而減緩果蔬的新陳代謝.

可溶性固形物含量、可滴定酸含量、硬度、水分含量的變化，是反映果實最常見的品質(zhì)指標.牛銳敏［18］等發(fā)現(xiàn)臭氧處理對紅富士蘋果的硬度及可滴定酸含量無明顯影響，且加速了果實的失水;臭氧處理鮮切青花菜對其可滴定酸含量沒有影響，并增加了失重率［19］，而處理楊梅后加速了果實可溶性固形物的消耗［20］.該實驗結(jié)果表明，兩種貯藏溫度下不同濃度臭氧水處理均可以有效延緩紅富士蘋果果實的可溶性固形物含量、可滴定酸含量、硬度的降低，減輕果實的失重，這與李喜宏［21］、高瑞霞［22］等對蘋果的研究結(jié)果相一致.

4 結(jié)論

臭氧處理對紅富士蘋果具有較好的保鮮效果，維持了良好的貯藏品質(zhì).0.9 mg/L臭氧水處理的效果優(yōu)于其他各組，且0.9 mg/L臭氧水結(jié)合低溫的貯藏方式更有利于紅富士蘋果貯藏品質(zhì)的保持.

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(責任編輯:葉紅波)

Effects of Ozonated Water Treatment on Fruit Quality of Fuji Apple Stored at Two Temperatures

QIAO Cai-yun1，LI Jian-ke1，YU Zhen1，ZHANG Ya-li1，ZHANG Niu-zhi2，ZHAO Yan-hua3，MA Li-hong3
(1.College of Food Engineering and Nutritional Science，Shaanxi Normal University，Xi’an 710062，China;2.Department of Agriculture and Forestry，Tibet Professional Technology College，Lhasa 850000，China;3.Shaanxi Huasheng(Group)Corp.Fruit Co.Ltd.，Xi’an 710021，China)

Effects of ozonated water treatments on storage of Fuji apple were investigated.Fuji apple were washed with ozonated water at concentrations of 0.3，0.6，0.9，1.2 mg/L，and then stored at 13℃and 0℃，respectively.The quality and physiology changes of fruit were monitored periodically during storage.The results showed that ozone treatments could inhibit respiration rate and ethylene evolution of the Fuji apple，delay the decrease of total soluble solids，titratable acidity and firmness，and decrease the loss of water at both storage temperatures significantly.The fruit quality was better stored at 0℃ than at room temperature.The ozone water treatments can maintain higher storage quality of the Fuji apple，and the optimal concentration was 0.9 mg/L.Ozonated water treatment combined with cold storage was good for maintaining the fruit quality of Fuji apple.

ozonated water;fuji apple;physiology;quality;storage

TS255.3

A

1671-1513(2011)06-0063-06

2011-09-02

陜西省農(nóng)業(yè)科技攻關項目;校企橫向合作課題.

喬彩云，女，碩士研究生，研究方向為食品營養(yǎng)與安全;

李建科，男，教授，博士生導師，主要從事食品營養(yǎng)與安全方面的研究.通訊作者.