大平頂棗采后酒化軟化調(diào)控機制研究

董燕彪李喜宏龐玲玲陳蘭

（1.寧夏回族自治區(qū)林業(yè)廳，寧夏銀川 750000；2.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津 300457；3.天津捷東保鮮技術(shù)生產(chǎn)力促進中心，天津 300000）

大平頂棗采后酒化軟化調(diào)控機制研究

董燕彪1李喜宏2*龐玲玲2陳蘭3

（1.寧夏回族自治區(qū)林業(yè)廳，寧夏銀川 750000；2.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津 300457；3.天津捷東保鮮技術(shù)生產(chǎn)力促進中心，天津 300000）

酒化軟化是棗長期貯藏保鮮技術(shù)的瓶頸。本試驗以大平頂棗為試材，研究成熟度、溫度、生理調(diào)節(jié)劑和氣調(diào)等保鮮參數(shù)對大平頂棗保鮮效果的影響，結(jié)果表明：大平頂棗成熟度為8成熟、貯溫為0℃、生理調(diào)節(jié)劑為1-MCP和氣調(diào)指標為5%O2+1%CO2，在這4個指標條件下，貯藏60d好果率最大（84%），乙醇積累量最低（0.068%）。

大平頂棗；保鮮；酒化；乙醇含量

大平頂棗是遼寧省西部地區(qū)的特產(chǎn)品種，2002年獲得國家林業(yè)局優(yōu)質(zhì)獎[1]。果頂平圓，縱徑3～3.4cm，橫徑2～2.5cm，平均單果重13g，果肉質(zhì)地致密、較脆、汁多、甜味濃，完全成熟時可溶性固形物可達36%，總酸達0.77%，特別適于鮮食。但是，鮮棗果實成熟時，果皮蠟質(zhì)層較厚，透氣性弱，果實質(zhì)地致密，組織內(nèi)部透氧能力更差，貯藏過程中組織內(nèi)部易發(fā)生缺氧呼吸，致使果實積累一定量的乙醇、乙醛，導(dǎo)致酒化發(fā)酵，產(chǎn)生不可逆酒化軟化。常溫下不加任何處理24h失水5%以上，果肉組織酒化加劇，一般常溫5～7d、低溫下15～20d即軟化、腐爛，幾乎喪失食用價值，調(diào)控技術(shù)途徑難以突破，成為產(chǎn)業(yè)瓶頸。

有學(xué)者提出，酒化軟化是棗采后損失的主要因素，酒化呈現(xiàn)的時間和強度是評價鮮棗耐藏性、干棗色香味的重要標志，因此，鮮棗保鮮的內(nèi)因生理和外因溫度、濕度、氣體和防腐調(diào)控的技術(shù)核心是預(yù)防酒化[11]。酒化與軟化幾乎同時發(fā)生，進一步機理分析表明，酒化是誘發(fā)鮮棗軟化的前提。果實采后代謝旺盛、呼吸強度高，采后極易產(chǎn)生酒精發(fā)酵，果實褐變、軟化迅速，并帶有較濃厚的酒化酒味。因此，酒化調(diào)控是棗保鮮的核心[10]。

本文針對大平頂棗酒化調(diào)控核心難題，重點研究采收期（成熟度）、生理調(diào)節(jié)劑、預(yù)冷、最佳貯溫和氣調(diào)等常規(guī)指標，創(chuàng)建實用的簡約物流技術(shù)體系，使大平頂棗保鮮期延長至50～60d，以解決棗農(nóng)采收季節(jié)集中賣果難問題，為果農(nóng)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試大平頂棗，2014年9月20日采自遼寧省朝陽孫家灣果園，人工采收，預(yù)冷后紙箱包裝，當日運至天津科技大學(xué)冷庫，簡單處理，備用。

PE微孔保鮮袋，微孔直徑0.1～3μm，膜厚度0.025～0.03mm，自制。防霉保鮮劑，棗專用保鮮劑（KDZ），主要成分為特克多0.5%、殼聚糖0.05%，自制。生理調(diào)節(jié)劑，1-MCP（1-甲基環(huán)丙烯）、氯化鈣和GA3（赤霉素），均為市售。

1.2 儀器與設(shè)備

手持硬度儀，YG-1，吉林四平興科儀器儀表廠；質(zhì)構(gòu)儀，TA.XT plus，超技儀器有限公司；

冰柜，BD/BC-193H，浙江東寶制冷電器有限公司；

自動水分測定儀，MB25，奧豪斯儀器有限公司；

果蔬呼吸測定儀，3051H，常州銳品精密儀器有限公司；

電子天平，PL203，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；

精密型電子天平，JJ-1000，常熟雙杰測試儀器廠。

1.3 樣品處理

果實運至實驗室，首先選擇大小相同且無傷、病、爛的果實，再按成熟度分為4級（分級標準見表1），于0℃預(yù)冷24h，備用。

表1 大平頂棗成熟度分級標準Table 1Standard of"Dapingding"jujube at mature degree

1.4 試驗處理

1.4.1 最佳成熟度試驗

將7、8、9、10成熟的果實，10%KDZ浸泡2～3min，常溫風干，裝入微孔保鮮袋，裝量500g/袋，扎緊袋口，于0℃貯藏，重復(fù)3次，定期取樣檢測理化指標，10成熟未經(jīng)防腐處理的果實為對照。

1.4.2 最佳保鮮溫度試驗

將8成熟的果實，10%KDZ浸泡2～3min，常溫風干，裝入微孔保鮮袋，裝量500g/袋，扎緊袋口，分別于-2℃、0℃、2℃和4℃貯藏，重復(fù)3次，定期取樣檢測理化指標，敞口0℃處理為對照。

1.4.3 最佳生理調(diào)節(jié)劑篩選

將8成熟的果實，10%KDZ浸泡2～3min，常溫風干，再用3種生理調(diào)節(jié)劑處理，其中，1）1μL/L 1-MCP熏蒸24h；2）100μg/g GA3浸果2～3min；3）1%的CaCl2浸果2～3min。常溫風干，裝入微孔保鮮袋，裝量500g/袋，扎緊袋口，于0℃貯藏，重復(fù)3次，定期取樣檢測理化指標，未經(jīng)生理調(diào)節(jié)劑處理的果實為對照。

1.4.4 最佳氣調(diào)指標試驗

將8成熟的果實，10%KDZ浸泡2～3min，常溫風干，再裝入20L氣調(diào)瓶，通入一定氣調(diào)組合的氣體，流量80～100mL/min，其中，不同氣調(diào)組合的CO2指標均為1%，O2指標分別為：3%、5%和7%，空氣為對照。

1.5 乙醇測定

乙醇含量是衡量酒化程度主要依據(jù)，采用島津GC-14C氣相色譜法，取果肉50g，于研缽，加20%三氯乙酸50mL，冰浴研磨成糊狀，取樣5g，于10mL采樣瓶，膠塞密封，于-18℃冷凍箱保存?zhèn)溆?，?0℃水浴加熱1h，然后抽取頂空氣樣0.5mL檢測乙醇含量。檢測條件為氫火焰檢測器檢測，其中，進樣口和檢測器220℃，柱溫60℃，色譜柱為DB-5。

1.6 好果率計算

2 結(jié)果與討論

2.1 成熟度對大平頂棗好果率及乙醇含量的影響

2.1.1 不同成熟度的好果率差異

成熟度是最佳采收期主要指標之一，直接影響到果實的耐藏性。如圖1所示，大平頂棗不同成熟度的好果率差異的研究結(jié)果表明，貯藏20d，7～10成熟果實的好果率差異不顯著，說明用于短期貯藏或冷鏈物流的果實，應(yīng)適時晚采，有利于提高果實的商品價值。隨著貯藏時間的延長，差異逐漸增大。第60d，7、8、9和10成熟果實的好果率分別為83.52%、84.37%、78.41%和72.51%，依次為8成熟>7成熟>9成熟>10成熟。其中8成熟耐藏性最佳，7成熟耐藏性次之，但口感較差。

圖2 大平頂棗不同成熟度的乙醇含量Fig.2Changes of alcohol contents of"Dapingding"jujubes at different maturity

圖1 大平頂棗不同成熟度的好果率差異Fig.1Changes of healthy fruit rate of"Dapingding"jujubes at different maturity

2.1.2 成熟度對乙醇含量的影響

乙醇含量是衡量棗酒化軟化的重要指標。如圖2所示，7～10成熟果實的乙醇含量與貯藏時間呈正相關(guān)、與成熟度幾乎呈反相關(guān)。貯藏60d時，7、8、9和10成熟度果實的乙醇含量分別為0.068%、0.068%、0.089%和0.099%，即成熟度越高，果實組織內(nèi)部的乙醇含量越高，表明大平頂棗采后極易產(chǎn)生酒精，極易發(fā)酵酒化軟化。其中，60d貯藏期間，7成熟與8成熟果實乙醇含量始終最低，且差異不顯著，表明用于長期貯藏的果實8成熟的為最佳。

2.2 貯藏溫度對大平頂棗好果率及乙醇含量的影響

2.2.1 不同貯藏溫度的好果率差異

對于大多數(shù)水果，在不產(chǎn)生冷害或凍害的情況下，貯藏溫度越低越好[2]。由圖3可知，8成熟的大平頂棗貯藏60d，-2℃、0℃、2℃和4℃的好果率分別為81.1%、84.5%、53.0%和40.7%，好果率依次為0℃＞-2℃＞2℃＞4℃，其中，4℃好果率始終低于-2℃、0℃和2℃處理。貯藏60d時，大部分果實已經(jīng)軟化腐爛，且酒化嚴重。-2℃貯藏的果實后期表面出現(xiàn)不同程度的凹斑，可能已經(jīng)發(fā)生冷害[3]。綜合分析，各儲藏溫度相比，0℃的貯藏效果最佳。

圖3 大平頂棗不同溫度的好果率Fig.3Healthy fruit rate of different storage temperatures on "Dapingding"jujubes

2.2.2 不同貯藏溫度對乙醇含量的影響

大平頂棗不同溫度、貯藏期乙醇含量的變化如圖4所示。由圖4可以看出，果實乙醇含量與貯藏溫度、時間均呈正相關(guān)，貯藏60d，乙醇含量依次為-2℃＜0℃＜2℃＜4℃，結(jié)合不同溫度條件下的好果率，0℃貯藏效果最佳，有利于降低果實乙醇含量，保持硬度，0℃貯藏60d，乙醇含量僅0.067%。其中，不同溫度貯藏12d前，乙醇含量差異不顯著；第24d后，2℃和4℃的乙醇含量增加迅速，表明4℃可用于大平頂棗簡約冷鏈物流，短期貯藏溫度不宜高于2℃。

圖4 大平頂棗不同溫度乙醇含量Fig.4Effects of different storage temperatures on alcohol contents of Dapingding jujubes

2.3 生理調(diào)節(jié)劑對對大平頂棗好果率、乙醇含量的影響

2.3.1 不同生理調(diào)節(jié)劑的好果率差異

乙烯是果實催熟衰老的最強激素[4]，能夠促進呼吸，降低細胞內(nèi)O2、提高CO2，進一步誘導(dǎo)產(chǎn)生乙醇，導(dǎo)致棗果實酒化軟化；另一方面，果實軟化與細胞壁完整原果膠水解密切相關(guān)。不同生理調(diào)節(jié)劑對好果率的影響如圖5所示。

圖5 大平頂棗不同生理調(diào)節(jié)劑的好果率Fig.5Effects of different physiological regulators on healthy fruit rate of Dapingding jujubes

由圖5可以看出，1-MCP、CaCl2和GA3可以提高大平頂棗的好果率，能抑制果實的軟化、酒化和腐爛，貯藏60d，好果率分別為91%、89.7%和84.9%，其中，乙烯競爭性拮抗抑制劑1-MCP的作用效果最好[5-9]，表明大平頂棗乙烯催熟酒化作用最大，細胞壁結(jié)構(gòu)修復(fù)Ca離子或鈣調(diào)蛋白Ca-M作用次之，細胞生長調(diào)節(jié)劑GA3作用最小。2.3.2不同生理調(diào)節(jié)劑的乙醇含量

不同生理調(diào)節(jié)劑均抑制大平頂棗的乙醇積累（如圖6）。貯藏12d，不同生理調(diào)節(jié)劑處理間乙醇的積累量差異不顯著，但是貯藏60d，1-MCP、CaCl2、GA3的乙醇含量分別為0.027%、0.041%和0.057%，其中1-MCP的乙醇含量最低，僅為對照39.1%。由此可見，大平頂棗冷鏈物流和短期貯藏時，生理調(diào)節(jié)劑處理有效果，但差異不顯著，長期貯藏時，1-MCP效果最佳，CaCl2次之。

圖6 大平頂棗不同生理調(diào)節(jié)劑的乙醇含量Fig.6Effects of different physiological regulators on alcohol contents of Dapingding jujubes

2.4 氣調(diào)保鮮對大平頂棗好果率、乙醇含量的影響

2.4.1 不同氣調(diào)指標對好果率的影響

氣調(diào)是當前國內(nèi)外最先進的水果商業(yè)化保鮮技術(shù)，適宜的低O2和高CO2氣調(diào)指標可有效地抑制果實衰老（如圖7）。

圖7 不同氣體比例對大平頂棗好果率的影響Fig.7Effect of different CA gas proportion on healthy fruit rate of"Dapingding"jujubes

由圖7可以看出，不同氣調(diào)指標對大平頂棗后熟均有抑制作用，當CO2濃度為1%，貯藏60d，O2濃度3%、5%和7%時，好果率分別為81%、94%、89%，其中，大平頂棗長期貯藏的最佳氣調(diào)指標為5%O2+1%CO2。

2.4.2 不同氣調(diào)指標對乙醇、Vc等含量的影響

適宜氣調(diào)指標可抑制果實呼吸，降低乙醇積累，減少糖、酸、Vc等消耗。不同氣調(diào)指標均有利于提高大平頂棗保鮮質(zhì)量。貯藏60d時，乙醇、糖、酸、Vc等主要成分含量如表2所示，其中，5%O2+1%CO2組合最佳，乙醇含量都較其他處理組低，Vc含量較其他組高，說明此氣體配比有效的保持了棗果的品質(zhì)，延緩果實的后熟及衰老。其次，7%O2+1%CO2處理組、3%O2+1%CO2處理組的貯藏效果較差，可能是由于O2濃度過低，超過了大平頂棗O2濃度的傷害閾值，從而使棗果內(nèi)部呼吸、代謝等過程失調(diào)，導(dǎo)致貯藏品質(zhì)受到影響。

表2 大平頂棗氣調(diào)貯藏60d的成分含量Table 2Ingredients questionnaire of CA after 60 days on "Dapingding"jujubes

3 結(jié)論

綜合上述，大平頂棗貯藏60d時，不同成熟度、溫度、生理調(diào)節(jié)劑和氣調(diào)處理均有差異。最佳處理效果如下：1）最佳成熟度為8成熟；2）最佳溫度為0℃，但是，-2℃長期貯藏時果實表面出現(xiàn)不同程度的冷害凹斑；3）生理調(diào)節(jié)劑均可延緩果實衰老，其中，1-MCP最佳；4）氣調(diào)有利于長期貯藏保鮮，其中，5%O2+1%CO2最佳。

本實驗通過分析得出，大平頂棗長期貯藏工藝技術(shù)為：8成熟→剔除傷病果實→分級→KDZ浸果2～3min→1-MCP熏蒸→0℃預(yù)冷→調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境5%O2+1% CO2→相對濕度95%～98%貯藏即可。

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Research on the Regulation Mechanism of Softening and Fermentation of"Dapingding"Jujube

DONG Yan-biao1LI Xi-hong2*PANG Ling-ling2CHEN Lan3
(1.Ningxia Hui Autonomous Region Forestry Department,Yinchuan 750000,China;2.Tianjin University of Science and Technology Food Engineering and Biotechnology,Tianjin 300457,China;3.Tianjin Jiedong Preservation Technology Productivity Promotion Center,Tianjin 300000,China)

The problem of softening and fermentation is the bottleneck in the long term storage and fresh-keeping technology for the jujube.In the experiment,the optimum parameters for fresh-keeping,such as maturity,temperature,physiological regulator and gas, were studied by using"Dapingding"jujube as the materials.The results suggested that for the 60 days of storage,the best maturity of"Dapingding"jujube was 80%mature,the suitable storage temperature was 0℃,the suitable physiological regulators was 1-methylcyclopropene(1-MCP)and the optimal gas concentrations was 5%O2+1%CO2.In this conditions,the percentage of healthy fruits is the highest and it is significantly higher than 84%.Meanwhile,the ethanol content is the lowest and it is all lower than 0.068%.

"Dapingding"jujube;fresh-keeping;fermentation;ethanol content

book=1,ebook=7

S665.1

A

1008-1038(2015)12-0001-05

2015-04-26

國家“十二五”“863”計劃項目（2012AA101703）

董燕彪（1983—），男，工程師，主要從事林業(yè)科技管理與開發(fā)

*通訊作者：李喜宏（1960—），男，博士生導(dǎo)生、教授，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程研究