果蠟、特克多結合1-MCP處理對靈武長棗貯藏品質的影響

張 瑞，張 新，李喜宏*，楊莉杰，張宇崢，賈曉昱

(1.天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津 300457； 2.寧夏中璽棗業(yè)股份有限公司，寧夏 靈武 750499；3.天津捷盛東輝保鮮科技有限公司，天津 300300)

靈武長棗(ZiziphusjujubaMill cv. Lingwu Changzao)，屬鼠李科棗屬[1](ZiziphusjujubaMill.)，別名馬牙棗，原產于寧夏回族自治區(qū)靈武市，以個大、色紅、風味酸甜適口、營養(yǎng)豐富而馳名，是一種規(guī)?；耘嗟孽r食棗品種。靈武長棗被認為是一種呼吸躍變型水果[2]，它的成熟和衰老過程由乙烯進行調控，同時研究發(fā)現(xiàn)靈武長棗主要存在4種致病菌[3-4]；因此，靈武長棗具有采后品質劣變快、微生物侵染腐爛、不耐貯藏等問題[5]。

1-MCP是乙烯作用的抑制劑，較低濃度即可延緩果實成熟并提高貯藏品質，已在獼猴桃[6]、冬棗[7-9]、臺灣青棗[10]等方面有應用研究報導，并具有無毒無味的特點。涂膜處理是一種有效的保鮮技術[11]。果蠟(fruit wax)是一種廣泛應用的天然高分子物質，具有優(yōu)良的成膜能力，果蠟涂層可以有效抑制果實呼吸，形成果蔬微氣調環(huán)境，防止內部水分蒸發(fā)，并保護水果免受外界真菌侵害，同時果蠟中添加抑菌劑特克多(TBZ)可起到防腐保鮮的作用[12]。研究表明，果蔬表面涂膜能延長貯藏時間，提高貯藏品質[13]。

目前，國內外對靈武長棗的保鮮研究主要集中在氣調和保鮮劑處理上，關于涂膜保鮮方面沒有突破性進展，而且大規(guī)模的氣調設備不易普及。針對這個問題，我們對涂膜保鮮方式進行研究，為實現(xiàn)靈武長棗長期貯藏提供配套技術和理論依據(jù)。

1 實驗材料與方法

1.1 材料與儀器

靈武長棗2016年10月12日采摘于寧夏靈武市寧夏中璽棗業(yè)股份有限公司靈武長棗種植基地。從不同樹體上人工隨機采摘大小一致、且?guī)Чo病蟲害、無機械傷，八成熟的果實。將靈武長棗及時放入冷庫12 h預冷處理后裝入專用微孔保鮮膜袋內。所有過程輕拿輕放，避免棗果磕傷，隔天冷藏條件下運往目的地后置于0 ℃冷庫中保鮮。以果皮顏色為靈武長棗的分級標準，其中八成熟果實分級標準如下：綠色面積占長棗總面積1/3～1/2。

PE包裝袋，國家農產品保鮮工程技術研究中心(天津)提供，厚度0.03 mm；1-MCP，安喜培?，龍杏生技制藥股份有限公司；TBZ，山東營養(yǎng)源食品科技有限公司；果蠟，WATERWAX?-C，西班牙佛美薩工業(yè)集團；鹽酸(≥36.0%)、碘化鉀(≥90.0%)、淀粉、碘酸鉀(≥99.8%)、氫氧化鈉(≥96.0%)、酚酞，均為分析純(AR)，天津市江天化工技術有限公司。

JJ-1000精密型電子天平，常熟雙杰測試儀器廠；MB120水分測定儀，奧豪斯儀器有限公司；PAL-3式數(shù)字手持折光儀，日本 ATAGO 株式會社；GY-3果實硬度計，常州三豐儀器有限公司；Centrifuge 5804R高速冷凍離心機，德國 Eppendorf 公司；GXH-3051H紅外果蔬呼吸測定儀，北京均方理化科技研究所；實驗用微型相溫保鮮庫，天津捷盛東輝保鮮科技有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 靈武長棗前處理

參考相關的研究成果[13-15]，本試驗選擇1 μL·L-1的1-MCP和0.2%TBZ溶液進行研究。

取挑選出的靈武長棗，隨機分成5組，每組約10 kg。處理方法如下：

1)無處理；

2)在1 μL·L-1的1-MCP的環(huán)境中熏蒸12 h；

3)在濃度為0.2%的TBZ溶液中浸泡3～5 min后晾干；

4)對靈武長棗進行手工果蠟涂膜處理(涂膜厚度為0.05 mm)后晾干；

5)1 μL·L-1的1-MCP熏蒸12 h后，于濃度為0.2%的TBZ溶液中浸泡3～5 min后晾干，隨后手工果蠟涂膜處理(涂膜厚度為0.05 mm)后晾干。

隨后將上述處理的靈武長棗分別記為CK、1、2、3、4，并分別裝入PE保鮮袋中扎口自發(fā)氣調，每袋500 g，于0 ℃、溫度波動<0.01℃、80～90% RH貯藏，每個處理重復3次。

1.2.2 靈武長棗貯藏期間相關指標測定方法

1)硬度：使用GY-3果實硬度計測定靈武長棗果肉的硬度。每次處理測定10個果實，每個果實以對應面去皮測兩次，硬度計探針以進入果肉為準，測得果實硬度為相對硬度，最后取每個果實測得的硬度的平均值作為該處理的硬度[16]，單位kg/cm2。

2)失重率：采用重量法測定[17]。

3)可溶性固形物含量(SSC)測定：采用折光儀法測定[18]。

4)可滴定酸(TA)含量測定：通過酸堿滴定法進行測定[18]。

5)抗壞血酸(VC)含量測定：采用碘滴定法測定[18]。

6)呼吸速率測定：呼吸速率用GXH3051型紅外CO2分析儀測定，氣體流速0.8 L/min。每15 d測定1次呼吸速率，每次隨機抽取3袋，每袋中隨機取12個棗果實進行測定[19]。

呼吸速率(CO2mg/(kg·h))=(ΔCO2×F×W)/m。

式中：ΔCO2為出氣口和進氣口的CO2濃度差，μL/L；F為氣體流量，L/min；W為測定溫度下單位體積的CO2質量，mg/L，W=(44000/22.4)×(273/(273+t))，其中t為測定溫度，℃；m為棗果質量，kg。

7)腐爛率：根據(jù)出現(xiàn)病斑的果實數(shù)目確定，腐爛率=(病果數(shù)/總果數(shù))×100%。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

用 Origin 軟件處理數(shù)據(jù)，應用 SPSS 軟件進行相關顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對靈武長棗硬度的影響

果實硬度是反映靈武長棗品質變化的一個重要指標。在貯藏期間，由于多聚半乳糖醛酸酶等的影響，導致細胞壁物質逐漸分解，從而導致靈武長棗的果實硬度逐漸降低。1-MCP作為乙烯受體的抑制劑，可以抑制乙烯作用于靈武長棗，降低相應的酶活性，從而保證在相同的貯藏條件下，可以顯著抑制棗果硬度下降。

圖1 不同貯藏條件對靈武長棗硬度的影響

從圖1可以看出，靈武長棗的硬度隨貯藏時間的增長呈下降趨勢，隨著時間的延長，下降的速率逐漸降低。其中CK組和2組下降最為明顯，兩種處理無顯著(p<0.05)差異，在25 d時硬度已經顯著(p<0.05)低于其余組，貯藏75 d后硬度低于8 kg/cm2，已經失去商業(yè)價值；4組下降速率最小，在貯藏60 d時仍具有較高的硬度；1組在貯藏期結束時其硬度為9.0 kg/cm2；3組的硬度顯著(p<0.05)高于2組。這說明TBZ對果實硬度無明顯影響；1-MCP和果蠟涂膜均能有效延緩靈武長棗果實硬度的下降，其中1-MCP的效果優(yōu)于果蠟。

2.2 不同處理對靈武長棗失重率的影響

靈武長棗由于生理特性，極易發(fā)生失水皺縮的情況，不僅嚴重影響其貯藏和銷售，同時也會導致棗果的感官品質大幅下降；因此，控制靈武長棗失水可以有效提高產品品質，增強其商業(yè)價值。由圖2可以看出：在貯藏期間各組的失水率均呈上升趨勢，在25 d時開始出現(xiàn)顯著(p<0.05)差異，其中1、4組失重率在1%作用，而CK、2、3組的失重率已經超過7%；到達貯藏終點時，4組的貯藏效果最好，1組次之，CK組最差。結果表明1-MCP和果蠟均能有效抑制棗果失重，其中1-MCP的效果較好，兩者可以疊加共同作用。這可能是由于1-MCP可以有效抑制靈武長棗的呼吸作用，降低其生理代謝，減少水分的損失；而果蠟涂膜能夠在果實表面形成微氣調環(huán)境，同樣能夠起到抑制呼吸的作用，并延緩果實的水分散失。

圖2 不同貯藏條件對靈武長棗失重率的影響

2.3 不同處理對靈武長棗可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物主要是指水果中的可溶性糖類，能夠有效反映果實的成熟程度和品質變化情況，是衡量水果品質的一個重要指標。由圖3可以看出：SSC在整個貯藏過程中呈下降趨勢，貯藏前期下降速率較大，后期逐漸減??；CK組和2組之間差異不顯著(p>0.05)，其他組之間均有顯著(p<0.05)差異；其中CK組和2組在貯藏30 d時，其SSC分別降到13.2%和13.5%，而其他3組SSC均高于19%；到貯藏終點時，4組可溶性固形物含量最高，1組次之。結果表明，1-MCP和果蠟均能有效減緩棗果可溶性固形物含量下降，其中1-MCP的效果較好，當兩者共同作用時，保鮮效果優(yōu)于單因素處理組。這可能是由于1-MCP可以有效抑制靈武長棗的呼吸作用，降低其生理代謝，減緩了可溶性固形物的降解。而果蠟涂膜能夠在果實表面形成微氣調環(huán)境，實現(xiàn)自發(fā)氣調控制，同樣能夠起到抑制呼吸的作用。

圖3 不同貯藏條件對靈武長棗可溶性固形物含量的影響

2.4 不同處理對靈武長棗可滴定酸含量的影響

可滴定酸(TA)是影響長棗貯藏保鮮品質的關鍵因素之一，維持著果實的風味，其含量的下降與果實糖分的降解、棗果實的自身呼吸代謝是一致的。有機酸作為呼吸作用的底物，其消耗速度會隨著果實代謝強度的變化而變化，當果實的代謝強度較低時，有機酸的消耗速度較低，當果實代謝強度較高時，有機酸的消耗速度較高。由圖4可知：在貯藏期間，棗果中的TA含量呈下降趨勢；在25 d 時，CK組和2組樣品顯著(p<0.05)低于其他組；在貯藏末期，4組樣品顯著(p<0.05)高于其他組。實驗結果表明1-MCP、果蠟涂膜和TBZ處理均能有效延緩可滴定酸的降解。其原因可能是1-MCP能夠使乙烯失效，降低棗果呼吸強度，減緩棗果代謝，從而抑制相關酶活性，延緩可滴定酸的降解。果蠟涂膜能夠形成微氣調環(huán)境，進一步抑制呼吸，而特克多可能滲透進棗果內部抑制了相關病原菌侵染，有效維持了棗果的可滴定酸含量。

圖4 不同貯藏條件對靈武長棗可滴定酸含量的影響

2.5 不同處理對靈武長棗VC含量的影響

靈武長棗的VC含量極高，是衡量其營養(yǎng)價值與衰老程度的一個重要指標。由圖5可以看出：在貯藏過程中靈武長棗VC含量均呈下降趨勢，其中CK組下降速度最快，貯藏60 d時VC含量為184.7 mg/100 g，損失達到51.97%；2組與CK組無顯著(p>0.05)差異；4組貯藏效果最好，貯藏100 d時VC含量為291.6 mg/100 g，損失22.57%，仍保持在較高的水平；1、2組VC含量略低于4組，但是顯著高于CK組，說明1-MCP和果蠟涂膜能有效延緩VC代謝。實驗結果表明，1-MCP能通過抑制乙烯發(fā)揮作用來降低棗果的呼吸速率，從而抑制酶活，延緩VC的降解，果蠟涂膜可能是通過抑制呼吸作用來降低棗果的代謝。

圖5 不同貯藏條件對靈武長棗VC含量的影響

2.6 不同處理對靈武長棗呼吸速率的影響

呼吸速率可以反映出靈武長棗代謝活動的強弱。由圖6可以看出：在靈武長棗的貯藏期間，棗果的呼吸速率呈上升趨勢；在25 d時，各組處理之間無顯著(p>0.05)差異，隨后CK組開始顯著(p<0.05)高于其他組，在貯藏100 d時呼吸速率升高到568.38 CO2mg/(kg·h)，是貯藏前的6.5倍；4組呼吸速率變化最小，在貯藏100 d后，呼吸速率由貯藏前期的86.96 CO2mg/(kg·h)升高到97.22 CO2mg/(kg·h)，僅僅是貯藏前的1.12倍。呼吸速率的提高主要是由于棗果內部的代謝速率加快。研究表明，溫度波動、乙烯作用以及生理性病害等均會加速棗果的代謝，進而表現(xiàn)為呼吸速率上升。1-MCP能特異性的抑制乙烯發(fā)揮作用，從而避免棗果呼吸速率上升，而果蠟涂膜能通過形成低氧的氣調環(huán)境來抑制呼吸。TBZ可能是通過抑制病原菌生長，從而避免棗果因為病理性傷害而提高呼吸速率，在一定程度上避免棗果呼吸速率過度升高。

圖6 不同貯藏條件對靈武長棗呼吸速率的影響

2.7 不同處理對靈武長棗腐爛率的影響

由圖7可以看出：靈武長棗在貯藏期間腐爛率呈上升趨勢，其中CK組上升最快，4組上升最慢；在貯藏75 d時，CK組腐爛率顯著(p<0.05)高于其他組，且其腐爛率高于50%，已經完全失去其商業(yè)價值；2、4組在整個貯藏期間無顯著(p>0.05)差異，在貯藏結束時，其腐爛率控制在8.86%～9.24%之間。實驗結果表明，TBZ、1-MCP和果蠟涂膜處理均能抑制靈武長棗腐爛變質，其中TBZ的效果最好。這說明導致靈武長棗腐爛的主要原因可能是相關病原菌的作用[20]。

圖7 不同貯藏條件對靈武長棗腐爛率的影響

3 結論

果蠟、特克多結合1-MCP處理在低溫條件下貯藏能有效減緩靈武長棗硬度、可溶性固形物、可滴定酸等其他營養(yǎng)物質的損失，延長其貯藏時間，提高貯藏品質。綜合各項理化指標分析，認為靈武長棗在1-MCP熏蒸處聯(lián)合“果蠟和特克多”保鮮劑處理下貯藏保鮮效果最佳。靈武長棗在0 ℃條件下結合上述處理可貯藏100 d。

靈武長棗在4種不同的貯藏條件下貯藏，其中第4組在防止可溶性固形物、可滴定酸和VC降解等方面較為有效，但是在貯藏后期棗果表面也容易產生凹斑。這可能是由于棗果內出現(xiàn)了無氧呼吸，酸性物質大量積累從而破環(huán)質膜等有關，具體原因有待后續(xù)驗證。

本實驗研究了果蠟、特克多和1-MCP處理對靈武長棗貯藏品質的影響，得到最佳貯藏條件為：1 μL·L-1的1-MCP熏蒸12 h后，于濃度為0.2%的TBZ溶液中浸泡3～5 min后晾干，隨后果蠟涂膜處理晾干后于0 ℃下貯藏。該實驗可以為實現(xiàn)靈武長棗長期貯藏提供配套的理論依據(jù)，至于相關采前處理或者結合相應的植物激素保鮮劑等保鮮方式對靈武長棗貯藏期的影響，需要進一步研究。