海藻酸鈉涂膜及60CO-γ輻照處理對小棗的保鮮作用

楊 偉，徐 瑩，樊 燕，汪東風(fēng)，*，孫壽魁

（1.中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266003；2.山東省樂陵市金絲小棗生產(chǎn)經(jīng)營管理辦公室，山東樂陵 253614）

海藻酸鈉涂膜及60CO-γ輻照處理對小棗的保鮮作用

楊 偉1，徐 瑩1，樊 燕1，汪東風(fēng)1，*，孫壽魁2

（1.中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266003；2.山東省樂陵市金絲小棗生產(chǎn)經(jīng)營管理辦公室，山東樂陵 253614）

以全紅期的山東省樂陵小棗為實(shí)驗(yàn)材料，分別進(jìn)行60Co-γ輻照處理、海藻酸鈉涂膜處理及二者結(jié)合處理后，與對照組同時(shí)于（2±0.5）℃冷庫貯藏，并對低溫貯藏過程中棗的失重率、總糖、還原糖、VC、可滴定酸含量及糖酸比的變化進(jìn)行測定。結(jié)果表明：涂膜、輻照、涂膜+輻照處理均能有效減少水分散失，延緩VC和可滴定酸的下降，抑制糖酸比的上升，涂膜+輻照處理能保持較高的總糖、還原糖含量。其中，60Co-γ輻照+海藻酸鈉涂膜處理于（2±0.5）℃冷庫貯藏保鮮效果顯著優(yōu)于其他實(shí)驗(yàn)處理組，有助于提高樂陵小棗采后的低溫貯藏品質(zhì)。

樂陵小棗，60Co-γ輻照，海藻酸鈉，涂膜，保鮮

樂陵小棗，亦稱金絲小棗，主產(chǎn)于河北、山東交界地帶，是我國栽培面積和產(chǎn)量最大的棗品種。樂陵小棗具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值，具有滋補(bǔ)身體和輔助治療脾胃虛弱、消化不良、肺虛咳嗽、貧血等病癥的功能，有著廣闊的市場前景[1]。但由于其本身的生理學(xué)特性，鮮棗很難貯藏，采后在自然狀態(tài)下僅有幾天的鮮脆狀態(tài)，果肉會(huì)很快軟化褐變，VC幾乎全部被氧化。傳統(tǒng)的貯藏方法主要是晾曬干棗和制作加工品。采收季節(jié)過后，市場上幾乎見不到新鮮的脆棗，棗的貯藏保鮮成為棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。輻射保鮮是一種物理保鮮方法，與其它保鮮方法相比，它節(jié)約能源且不改變所處理材料的品質(zhì)和外形；沒有任何殘留毒物，對環(huán)境不造成污染；處理時(shí)間短，可以不打開包裝直接進(jìn)行殺蟲殺菌；操作工藝簡單，易于管理[2]。近幾年，人們發(fā)現(xiàn)海洋多糖不僅來源豐富而且可食用，同時(shí)，海洋多糖具有成膜性好、透氣性好等特點(diǎn)，能在水果表面形成一層薄的半透膜，調(diào)節(jié)水分蒸發(fā)，防止表皮損傷、降低采后腐爛率；形成自發(fā)性氣調(diào)作用，調(diào)節(jié)氧氣和二氧化碳比例；調(diào)節(jié)果實(shí)采后生理代謝，可有效地延長果實(shí)的保鮮期[3-6]，用它進(jìn)行涂膜保鮮，工藝簡單、成本低廉、安全環(huán)保。目前未見應(yīng)用海洋多糖涂膜+輻照聯(lián)合處理保鮮樂陵小棗的報(bào)道。本研究將低溫、輻照及涂膜處理三者相結(jié)合，比較這三種保鮮方法對樂陵小棗的工廠化應(yīng)用的保鮮效果，以期為樂陵小棗的保鮮提供更為簡便、安全、高效的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

樂陵小棗 采自德州樂陵棗園，采摘2d后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；海藻酸鈉 食品級，粘度800，購自山東青島明月集團(tuán)。

60Co-γ射線輻照裝置 樂陵棗廠提供；UV-2102PC型紫外分光光度計(jì) 上海尤尼柯儀器有限公司；90-3磁力攪拌器 上海振榮科學(xué)儀器有限公司。

1.2 海藻酸鈉可食膜的制備

用海藻酸鈉、甘油、吐溫-80配制1%的海藻酸鈉涂膜液，超聲脫氣30min后備用[7]。

1.3 保鮮處理

挑選處于全紅期、無病、無蟲、無傷、大小基本一致的小棗，隨機(jī)分為4組，每組5kg，各組處理為：低溫對照組：（2±0.5）℃冷庫貯藏，無任何處理；低溫+60Co-γ輻照處理組：用60Co-γ射線輻照裝置進(jìn)行處理，劑量為5kGy，輻照時(shí)間為9h，輻照處理完后置于（2±0.5）℃冷庫貯藏；低溫+涂膜處理組：將棗浸入1%膜液中約30s，取出自然晾干，然后用鈣鹽交聯(lián)處理，晾干，然后置于（2±0.5）℃冷庫貯藏；低溫+60Co-γ涂膜+輻照處理組：將棗浸入1%膜液中約30s，取出自然晾干，然后在常溫下用鈣鹽交聯(lián)處理1min，晾干，用60Co-γ射線輻照裝置進(jìn)行處理，劑量為5kGy，輻照時(shí)間為9h，然后置于（2±0.5）℃冷庫貯藏。定期取樣測定各處理組相關(guān)保鮮指標(biāo)。

1.4 果實(shí)保鮮指標(biāo)分析方法

1.4.1 失重率 采用稱重法。

1.4.2 總糖含量 采用苯酚-硫酸法[8]。

1.4.3 還原糖含量 采用DNS法[9]。

1.4.4 可滴定酸含量 采用標(biāo)準(zhǔn)NaOH滴定法[10]。

1.4.5 VC含量 采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[9]。

1.4.6 糖酸比

1.5 統(tǒng)計(jì)分析方法

每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，并計(jì)算平均值及相對偏差，結(jié)果采用N±SD表示。然后采用SPSS（V18）軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對樂陵小棗失重率的影響

失重率是棗果貯藏過程中影響果實(shí)品質(zhì)的重要因素之一。呼吸作用和蒸騰作用會(huì)導(dǎo)致其失水失重，棗組織飽滿狀態(tài)消失，呈現(xiàn)萎蔫、疲軟的形態(tài)，影響其生理代謝和外觀品質(zhì)，直接降低果實(shí)品質(zhì)[11]。由圖1可知，棗在貯藏過程中各處理組的失重率不斷升高，輻照組、涂膜組、涂膜+輻照組失重率均低于對照組（P<0.05），其中涂膜+輻照組的失重率最低。貯藏80d時(shí)，對照組的失重率達(dá)到了28.3%，而輻照組、涂膜組、涂膜+輻照組失重率分別為23.3%、23.0%和20.3%，其中涂膜+輻照組的失重率最低，比對照組降低了8.0%。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，涂膜+輻照的小棗表皮并未出現(xiàn)明顯皺縮，從感官上可以接受。由分析可知，輻照、涂膜和涂膜+輻照處理都能減少失重，海藻酸鈉涂膜可以在新鮮果實(shí)表面形成一個(gè)保護(hù)屏障，在一定程度上堵塞了皮孔，減少了水分蒸發(fā)[5]，而60Co-γ輻照處理能抑制脂氧合酶、過氧化氫酶和超氧化物歧化酶等的酶活[12]，在一定程度上抑制呼吸作用，從而降低失重率[13]，正是由于涂膜和輻照對減少水分散失的協(xié)同作用，涂膜+輻照處理對于減少水分損失、避免果實(shí)萎縮具有顯著效果。

圖1 不同處理對棗失重率的影響Fig.1 Effect of different treatments on weight loss rate of golden silk jujube

2.2 不同處理對樂陵小棗總糖含量的影響

圖2 不同處理對棗總糖含量的影響Fig.2 Effect of different treatments on total sugar content of golden silk jujube

總糖的含量及變化是反映果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)。從圖2可以看出，各處理組總糖的變化趨勢為先升后降再升的趨勢，這可能是因?yàn)樵谫A藏前期（0～45d），棗果實(shí)未達(dá)到完熟，棗果中的淀粉、纖維素、果膠等在淀粉酶、纖維素酶、果膠酶等的作用下分解為可溶性糖，故糖分的積累要大于呼吸作用的消耗[14]，呈現(xiàn)出糖含量增大的趨勢；到貯藏中期（45～75d），呼吸速率增大，作為果蔬的呼吸底物的可溶性糖被大量消耗，消耗大于積累，糖含量在貯藏過程中趨于下降；到貯藏后期（75～105d），對照組可能由于失重的原因，糖含量又呈現(xiàn)上升的趨勢。在貯藏前期，涂膜組、輻照組、涂膜+輻照組總糖含量均低于對照組，可能三種處理方法抑制了淀粉酶、纖維素酶、果膠酶等相關(guān)酶的活性，延緩了棗果實(shí)的后熟衰老；在貯藏中期，對照組的總糖含量低于其他三個(gè)處理組，這可能是因?yàn)槿N處理對棗果的呼吸作用有抑制作用，在貯藏后期，三個(gè)處理組的總糖變化比較平緩，明顯低于對照組。三種處理均能延緩總糖的變化，達(dá)到一定的保鮮目的。

2.3 不同處理對樂陵小棗還原糖含量的影響

圖3 不同處理對棗還原糖含量的影響Fig.3 Effect of different treatments on reducing sugar content of golden silk jujube

棗中的還原糖的含量影響著果實(shí)的品質(zhì)和口感。還原糖不僅能反映植物組織中含糖的多少，還與植物組織細(xì)胞的持水能力有關(guān)。還原糖含量高，可以提高細(xì)胞的滲透壓，防止水分滲透到細(xì)胞壁以外，因而保水能力強(qiáng)，這對于防止水分損失和保持水果商品性狀具有重要的作用[14]。由圖3可知，在貯藏期間，棗果還原糖的變化趨勢為先降后升再降。貯藏前期，由于呼吸作用的損耗速率大于多糖的分解速率，還原糖含量呈下降趨勢，三個(gè)處理組還原糖含量均高于對照組，說明三種處理均延緩了還原糖含量的下降，抑制了呼吸作用，起到了保鮮作用；貯藏中期，由于多糖的分解速率高于呼吸作用的消耗速率，還原糖含量呈上升趨勢；貯藏后期，由于呼吸作用的消耗量增大而呈現(xiàn)下降趨勢?？傮w來看，輻照組和涂膜+輻照組的還原糖含量要高于涂膜組和對照組，這可能是由于輻照加快了多糖分解為還原糖的速率，但涂膜組的還原糖含量低于對照組，這可能是因?yàn)橥磕ぬ幚頊p緩大分子物質(zhì)向還原糖的轉(zhuǎn)化速率，使還原糖含量升高較平緩[15]。

2.4 不同處理對樂陵小棗可滴定酸含量的影響

圖4 不同處理對棗可滴定酸含量的影響Fig.4 Effect of different treatments on titratable acid content of golden silk jujube

可滴定酸是呼吸過程中的第一消耗物質(zhì)，可滴定酸含量與果實(shí)的風(fēng)味直接相關(guān)。果實(shí)體內(nèi)的酸味是由各種有機(jī)酸構(gòu)成的，在貯藏過程中，有機(jī)酸作為呼吸代謝的底物而被不斷地消耗掉，使得果實(shí)風(fēng)味變淡[4]。由圖4可知，在貯藏過程中，樂陵小棗各處理組的可滴定酸含量在0～75d變化不大，75d后急劇下降。前期可滴定酸含量有所上升，可能是棗果還未完全成熟，在后熟的過程中增加了酸的含量，貯藏75d時(shí)，輻照組、涂膜+輻照組的可滴定酸含量與對照組有顯著性差異（P<0.05），但之后總體呈下降趨勢。在貯藏期間，涂膜組、輻照組、涂膜+輻照組的可滴定酸含量均高于對照組，說明三種處理對棗貯藏期間可滴定酸含量下降有一定的抑制作用，可能是由于三種處理對呼吸作用有一定的抑制作用[4]，從而保持較高的可滴定酸含量，保持棗果良好的風(fēng)味。

2.5 不同處理對樂陵小棗VC含量的影響

鮮棗VC的損失率是衡量貯藏效果好壞的重要指標(biāo)之一。如圖5所示，隨著貯藏時(shí)間的延長，各處理組棗中VC含量均呈下降趨勢，并且在前45d下降最快，可能此時(shí)抗壞血酸氧化酶的活力較高，涂膜+輻照組VC含量與其他三組有顯著性差異（P<0.05），輻照組、涂膜組、涂膜+輻照組的VC含量始終高于對照組，并且涂膜+輻照處理組的VC含量最高，可能是由于涂膜后可以在果實(shí)表面形成一層半透膜，阻止果實(shí)內(nèi)外氣體交換，由于果實(shí)本身的呼吸作用而造成果實(shí)處于高CO2低O2的條件，適當(dāng)高濃度的CO2和低濃度的O2可抑制果實(shí)的呼吸作用，減少還原型VC被氧化的機(jī)會(huì)，起到穩(wěn)定VC的作用[16]，同時(shí)輻照處理抑制了抗壞血酸氧化酶的活力，說明輻照+涂膜處理優(yōu)于涂膜或輻照單獨(dú)處理，可以更大程度地減少VC的損失。

圖5 不同處理對棗VC含量的影響Fig.5 Effect of different treatments on VCcontent of golden silk jujube

2.6 不同處理對樂陵小棗糖酸比的影響

水果的口感主要取決于糖酸比，因此糖酸比直接影響著棗的口感風(fēng)味。隨著貯藏時(shí)間的延長，糖酸比增大，超出適宜范圍，品質(zhì)開始劣變。由圖6可知，在貯藏前期，三個(gè)處理組的糖酸比要高于對照組，保持較好的口味，涂膜+輻照處理組與對照組之間有顯著性差異（P<0.05），到75d時(shí)，三個(gè)處理組變化平緩，而對照組的糖酸比高于其他三個(gè)處理組，表明品質(zhì)開始劣變，總糖含量升高，酸含量顯著降低，到105d時(shí)，糖酸比已經(jīng)達(dá)到很高的水平。樂陵小棗中的酸含量較低，到貯藏后期酸含量急劇減少，而總糖含量上升，糖酸比的增大主要是總糖含量增加和可滴定酸含量降低的綜合作用，本實(shí)驗(yàn)的棗為全紅期采摘，在貯藏過程中總糖含量增加和可滴定酸含量降低是后熟的表現(xiàn)，后熟過快品質(zhì)劣變就越快[17]。與對照組相比，三個(gè)處理組的糖酸比變化相對平緩，有利于保持棗的良好口味。

圖6 不同處理對棗糖酸比的影響Fig.6 Effect of different treatments on ratio of sugar to acid of golden silk jujube

3 討論

棗采后保鮮期極短，常溫下5～7d即喪失其鮮脆狀態(tài)，出現(xiàn)嚴(yán)重失水皺縮，果肉組織發(fā)生酒軟、腐爛，而且外觀、口感、風(fēng)味都已大為遜色。海藻酸鈉涂膜可以在新鮮果實(shí)表面形成一個(gè)保護(hù)屏障，在一定程度上堵塞了皮孔，減少了水分蒸發(fā)，抑制氣體交換，減少營養(yǎng)物質(zhì)的流失，阻止了細(xì)菌和霉菌等好氣性菌的侵染，有效地防止了果實(shí)的霉變，對棗果起到了較好的保鮮效果。在本研究中，海藻酸鈉涂膜處理顯著降低了失重率，延緩了VC、可滴定酸的下降及糖酸比的上升，保持了較高的總糖和還原糖含量，提高了棗的感官可接受度。這一結(jié)果與其他研究者對臺灣大青棗[3]、葡萄[18]、蘋果[19]等的研究報(bào)告相一致。另外，低溫保藏的果實(shí)在出庫時(shí)由于溫差較大，表面會(huì)出現(xiàn)冷凝水，未交聯(lián)的海藻酸鈉膜溶于水，表面吸水會(huì)變粘，影響感官及貯藏品質(zhì)，為了解決該問題，本研究中將海藻酸鈉進(jìn)行交聯(lián)處理，交聯(lián)后的海藻酸鈉膜不溶于水，保鮮效果比未交聯(lián)海藻酸鈉膜好。

輻照處理食品主要是利用原子能射線的能量對食品進(jìn)行殺菌、抑制酶活、抑制發(fā)芽、延緩成熟等，使其在一定時(shí)間內(nèi)不腐敗變質(zhì)、延長保質(zhì)期。在輻照處理中，食品內(nèi)部不會(huì)升溫，也不會(huì)引起色、香、味等方面的變化，這是一種冷處理方法，能最大限度地保存食品原有的品質(zhì)和風(fēng)味。動(dòng)物學(xué)喂養(yǎng)研究、放射生物學(xué)和食品化學(xué)方面的基礎(chǔ)結(jié)果均證實(shí)，10kGy以下劑量輻照過的食品，對于人類的消費(fèi)是安全的[20]?？偺?、可滴定酸、VC是棗的最重要的品質(zhì)指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明輻照處理使還原糖含量升高，可能是因?yàn)檩椪仗幚泶龠M(jìn)了糖的分解；棗果經(jīng)60Co-γ射線輻照再冷藏，其表面微生物大部分被殺死，微生物總數(shù)降低；經(jīng)輻照處理后，VC、可滴定酸、總糖、還原糖含量無明顯變化，降低了失重率。可見，輻照可以安全有效地用于棗的保鮮，這一結(jié)果與其他研究者對庫爾勒香梨[21]的研究報(bào)告相一致。

4 結(jié)論

在低溫貯藏條件下，將涂膜與輻照復(fù)合處理應(yīng)用于棗果的保鮮，優(yōu)于對照、涂膜和輻照處理，可以有效降低棗的失重率，延緩了VC、可滴定酸的下降及糖酸比的上升，保持較高的總糖和還原糖含量，提高棗的感官可接受度。故認(rèn)為這種食品保鮮柵欄技術(shù)，即低溫+涂膜+輻照處理對樂陵小棗有較好的保鮮效果。因此，用海洋多糖涂膜+輻照聯(lián)合處理解決樂陵小棗的保鮮并進(jìn)行工廠化應(yīng)用有一定的可行性。

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Effect of sodium alginate coating and60Co-γ irradiation treatment on fresh-keeping of golden silk jujube

YANG Wei1，XU Ying1，F(xiàn)AN Yan1，WANG Dong-feng1，*，SUN Shou-kui2
（1.College of Food Science and Engineering，Ocean University of China，Qingdao 266003，China；
2.Office of Golden Silk Jujube Production and Operation Management，Leling 253614，China）

Using golden silk jujube at full-red storage as materials，the effects of different preservation treatments（60Co-γ irradiation，coating with sodium alginate，and60Co-γ irradiation+coating with sodium alginate，respectively） on the post-harvest fruit quality during cold storage were investigated，and the weight loss rate，total sugar content，reducing sugar content，VCcontent，and ratio of sugar to acid were determined.The results indicated that60Co-γ irradiation，coating with sodium alginate and60Co-γ irradiation+coating with sodium alginate all had an obvious fresh-keeping effect.The result showed that the three treatments reduced water loss，delayed the decrease of VCand titratable acid content，and the increase of sugar to acid ratio，and60Co-γ irradiation+coating with sodium alginate maintained a relatively high content of total sugar and reducing sugar.Especially，the preservative effect of the60Co-γ irradiation+coating with sodium alginate treatment was obviously superior to the control group，60Co-γ irradiation or coating with sodium alginate alone，which could obviously improve the quality of post-harvest cold storage of golden silk jujube.

golden silk jujube；60Co-γ irradiation；sodium alginate；coating；fresh-keeping

TS255.3

A

1002-0306（2012）03-0343-05

2011－03－09 * 通訊聯(lián)系人

楊偉（1986-），女，在讀碩士，研究方向：食品生物化學(xué)。

海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（201005020-6）。