無硫復(fù)合護(hù)色劑聯(lián)合1-MCP對大棗貯藏品質(zhì)改善的研究

李新明，李群，許光映

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西功能食品研究院，山西 太原 030000）

鮮棗果實肉脆味美、營養(yǎng)豐富，含有較高的糖、蛋白質(zhì)、脂肪、VC、VD、B 族維生素以及 Fe、P、Ca、Zn 等礦質(zhì)元素。棗果水分含量大，采后易失水、皺縮，果肉軟化、褐變、腐爛、酒化，在常溫下保鮮期僅有3 d～5 d。生產(chǎn)上多以干棗保存，因此鮮棗的貯藏保鮮研究顯得十分重要[1]。

鮮貯棗衰老過程中發(fā)生一系列復(fù)雜的生理變化，包括細(xì)胞壁的降解、內(nèi)含物的變化、呼吸速率改變以及其它代謝。細(xì)胞的衰老是由于細(xì)胞壁及細(xì)胞膜的損壞，從而導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的瓦解。造成細(xì)胞損傷的一個重要因素是活性氧分子引發(fā)的膜質(zhì)過氧化，這一過程破壞了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及膜結(jié)構(gòu)酶的活性[2]，使細(xì)胞易受病菌侵染，嚴(yán)重地制約了鮮食棗貯運。因此，將貯藏保鮮技術(shù)用于棗貯運成為亟待解決的問題。目前，國內(nèi)外棗果保鮮技術(shù)主要包括氣調(diào)貯藏、冷藏保鮮、減壓貯藏等[3]，上述保鮮技術(shù)均可在一定程度上延長鮮棗貨架期。然而在實際推廣應(yīng)用時氣調(diào)保鮮費用高昂，對氣體成分控制要求高；冷藏保鮮會對棗產(chǎn)生冷害、褐斑腐爛，導(dǎo)致棗品質(zhì)下降；減壓處理可能會導(dǎo)致棗果失水、風(fēng)味降低且成本偏高。因此，開發(fā)便捷高效的棗保鮮技術(shù)，延長果實貯藏保鮮期，具有現(xiàn)實意義。

本試驗在前期試驗開發(fā)研究的無硫復(fù)合護(hù)色劑基礎(chǔ)上，以冷藏棗為原料，擬通過1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）和無硫復(fù)合護(hù)色劑處理，探討不同處理對冷藏棗貯藏品質(zhì)及相關(guān)酶活性的影響，為棗貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

大棗：市售，果實成熟度為八成熟，沒有機械損傷、沒有病蟲害，色澤大小均一。

NaCl：上海德榜化工有限公司；檸檬酸：天津市北辰方正化學(xué)試劑廠；異抗壞血酸鈉：廣東翁江化學(xué)試劑有限公司；CaCl2：天津博迪化工股份有限公司；乙二胺四乙酸二鈉（ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt，EDTA2Na）：德州潤昕實驗儀器有限公司；所有試劑均為分析純。

GY-1型果實硬度計：四平市興科儀器儀表廠；HC-36188型高速冷凍離心機：安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；T6型紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限公司；JJ-1000精密型電子天平：常熟雙杰測試儀器廠。

1.2 分組和處理

棗隨機分為4組：對照組（不做任何處理）、無硫復(fù)合護(hù)色劑組（1.4% 浸泡 8 h）、1-MCP組（0.7 μL/L處理12 h）、無硫復(fù)合護(hù)色劑+1-MCP組（先無硫復(fù)合護(hù)色劑處理8 h，瀝干水，1-MCP處理12 h），處理完畢后取出棗，將不同處理組的棗放入冷藏庫中，設(shè)定貯藏溫度為0℃，貯藏50 d，每隔10 d取出棗，測定各項預(yù)設(shè)指標(biāo)。

1.3 試驗方法

1.3.1 硬度和腐爛率測定

1.3.1.1 硬度

隨機取若干個冷藏棗，在每個果實最大橫徑處去皮，然后將硬度計垂直于被測表面，在均勻力的作用下將壓頭壓入果肉內(nèi)5 mm處，以此時指針的讀數(shù)作為冷藏棗的硬度。單果重復(fù)4次，測定10個果實的硬度，取平均值。單位為N。

1.3.1.2 腐爛率

隨機選取50枚冷藏棗，果實出現(xiàn)菌斑、流水、霉變等均視為腐爛果實。按照公式計算腐爛率。

腐爛率/%=（果實腐爛個數(shù)/果實總個數(shù)）×100

1.3.2 多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活力測定

PPO活力測定參考文獻(xiàn)[4]，并稍做修改。

1.3.3 過氧化物酶（peroxidase，POD）活力測定

POD活力測定參考文獻(xiàn)[4]，并稍做修改。

1.3.4 超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活力測定

SOD活力測定采用氮藍(lán)四唑（nitro-bluetetrazolium，NBT）光化還原法[5]。以抑制NBT光化學(xué)還原50%為1個酶活力單位，結(jié)果以U/g FW表示。

1.3.5 過氧化氫酶（catalase，CAT）活力測定

CAT活力采用紫外吸收法測定，均勻稱取2 g冷藏棗果肉，加10 mL 0.2 mol/L磷酸緩沖液（pH 6.4）冰浴研磨，4℃下13 000 r/min離心20 min，取上清液進(jìn)行酶活力的測定，每隔1 min測定240 nm波長處吸光度，連續(xù)監(jiān)測5 min，結(jié)果以1 min減少0.01吸光度所需酶量為1個CAT活性單位，單位為U/g FW。

1.3.6 呼吸強度、可滴定酸（titratable acid，TA）含量和維生素C含量測定

呼吸強度和TA含量測定采用酸堿滴定法。測定結(jié)果分別用CO2/（h·kg）FW和（H+）mmol/kg FW來表示；維生素C含量測定采用2，6-二氯靛酚鈉鹽法，測定結(jié)果用mg/100 g FW來表示。

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

參照文獻(xiàn)[6]的測定方法，采用數(shù)顯折射儀測定。

1.3.8 乙烯釋放量的測定

參照文獻(xiàn)[7]的測定方法，測定乙烯（C2H2）含量，重復(fù)3次取平均值。乙烯釋放量的單位為μL/（kg·h）。

1.3.9 多酚含量測定

參照文獻(xiàn)[8]的測定方法，測定多酚的含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA）及Duncan法多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對冷藏棗腐爛率的影響

不同處理對冷藏棗腐爛率的影響見圖1。

圖1 不同處理組冷藏棗的腐爛率Fig.1 Decay rate of different refrigerated jujube treatment groups

由圖1可知，在貯藏期間，冷藏棗腐爛率呈上升趨勢，不同處理對棗腐爛率影響較大。貯藏50 d后，經(jīng)不同處理后，各組腐爛率與對照組相比存在極顯著差異（p ＜0.01）。結(jié)果表明，無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP均能極顯著抑制冷藏棗腐爛，有效降低冷藏棗腐爛率（p＜0.01）。無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP的聯(lián)合處理產(chǎn)生疊加的效果，對冷藏棗腐爛的抑制更佳。

2.2 不同處理對冷藏棗呼吸速率的影響

呼吸作用直接或間接的關(guān)系著果實組織內(nèi)的各種生理生化過程，與成熟衰老密切相關(guān)。常用呼吸強度來衡量果實的生理狀態(tài)[9]。不同處理對冷藏棗呼吸速率的影響見圖2。

圖2 不同處理組冷藏棗的呼吸速率Fig.2 Respiratory rate of different refrigerated jujube treatment group

由圖2可知，在貯藏期間，冷藏棗的呼吸速率呈下降趨勢，不同處理對棗呼吸速率影響較大。貯藏50 d后，經(jīng)不同處理后冷藏棗呼吸速率與對照相比存在極顯著差異（p＜0.01)。結(jié)果表明，無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP均能極顯著抑制棗的呼吸速率，有效降低冷藏棗的養(yǎng)分消耗（p＜0.01)。無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP的聯(lián)合處理，產(chǎn)生疊加的效果對冷藏棗呼吸速率的抑制尤其顯著（p＜0.01)。這表明無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP處理抑止了冷藏棗的呼吸速率，降低了冷藏棗的生理代謝能力，延緩了冷藏棗貯藏期間的品質(zhì)衰敗速度。

2.3 不同處理對冷藏棗乙烯釋放量的影響

不同處理對冷藏棗乙烯釋放量的影響見圖3。

圖3 不同處理組冷藏棗的乙烯釋放量Fig.3 Ethylene production in different refrigerated jujube treatment groups

由圖3可知，在貯藏期間，冷藏棗的乙烯釋放量呈先上升后下降趨勢，不同處理對冷藏棗乙烯釋放量影響較大。貯藏50 d后，經(jīng)不同處理后冷藏棗乙烯釋放量與對照相比存在極顯著差異（p＜0.01)。結(jié)果表明，無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP均能極顯著抑制冷藏棗的乙烯釋放量，有效延遲冷藏棗果乙烯釋放量高峰的出現(xiàn)（p＜0.01)。無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP的聯(lián)合處理產(chǎn)生疊加效果對冷藏棗乙烯釋放量的抑制尤其顯著（p＜0.01)。由此表明無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP通過控制乙烯的釋放量和延遲乙烯釋放高峰來抑制呼吸作用從而來降低棗果的代謝。

2.4 不同處理對冷藏棗硬度的影響

不同處理對冷藏棗硬度的影響見圖4。

圖4 不同處理組冷藏棗的硬度Fig.4 Hardness in different refrigerated jujube treatment groups

由圖4可知，在貯藏期間，冷藏棗的硬度呈下降趨勢，不同處理對冷藏棗硬度影響較大。貯藏50 d后，經(jīng)不同處理后冷藏棗硬度與對照相比存在極顯著差異（p＜0.01)。結(jié)果表明，無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP均能極顯著抑制冷藏棗的硬度下降（p＜0.01)。無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP的聯(lián)合處理產(chǎn)生疊加的效果，對冷藏棗硬度的維持尤其顯著（p＜0.01)，

2.5 不同處理對冷藏棗SOD、CAT活力的影響

不同處理對冷藏棗SOD、CAT活力的影響見圖5～圖6。

圖5 不同處理組冷藏棗的SOD活力Fig.5 SOD activity in different refrigerated jujube treatment groups

圖6 不同處理組冷藏棗的CAT活力Fig.6 CAT activity in different refrigerated jujube treatment groups

由圖5～圖6可知，在貯藏期間，冷藏棗的SOD、CAT活力呈下降趨勢，不同處理對冷藏棗SOD、CAT活力影響較大。貯藏50 d后，經(jīng)不同處理后冷藏棗SOD、CAT活力與對照相比存在極顯著差異（p＜0.01)。結(jié)果表明，無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP均能極顯著抑制冷藏棗的SOD、CAT活力下降（p＜0.01)。無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP的聯(lián)合處理產(chǎn)生疊加的效果，對冷藏棗SOD、CAT活力的維持尤其顯著（p＜0.01）。高SOD、CAT活力對鮮棗過氧化物酶代謝過程中產(chǎn)生的H2O2清除作用增強，延緩H2O2自由基對細(xì)胞的氧化破壞作用。從而促進(jìn)了保護(hù)酶清除自由基活性氧的過程，減緩了果實組織的過氧化進(jìn)程，消除或減弱了活性氧對生物膜的傷害[10]。

2.6 不同處理對冷藏棗POD活力的影響

不同處理對冷藏棗POD活力的影響見圖7。

圖7 不同處理組冷藏棗的POD活力Fig.7 POD activity in different refrigerated jujube treatment groups

由圖7可知，在貯藏期間，冷藏棗的POD活力先呈輕微的下降趨勢，接著略有上升，不同處理對棗果POD活力影響較大。貯藏50 d后，經(jīng)不同處理后冷藏棗POD活力與對照相比存在極顯著差異（p＜0.01）。結(jié)果表明，無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP均能極顯著增加冷藏棗的POD活力（p＜0.01）。無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP的聯(lián)合處理產(chǎn)生疊加的效果，對棗果POD活力的增加尤其顯著（p＜0.01）。

2.7 不同處理對冷藏棗PPO活力的影響

不同處理對冷藏棗PPO活力的影響見圖8。

圖8 不同處理組冷藏棗PPO活力Fig.8 PPO activity in different refrigerated jujube treatment groups

由圖8可知，在貯藏期間，冷藏棗的PPO活力呈先下降后上升趨勢，不同處理對冷藏棗PPO活力影響較大。貯藏50 d后，經(jīng)不同處理后冷藏棗PPO活力與對照相比存在極顯著差異（p＜0.01）。結(jié)果表明，無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP均能極顯著抑制冷藏棗PPO活力增加（p＜0.05）。無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP的聯(lián)合處理產(chǎn)生疊加的效果，對冷藏棗PPO活力的抑制尤其顯著（p＜0.01）。隨著貯藏時間的延長，細(xì)胞膜透性增大，使得細(xì)胞區(qū)域化結(jié)構(gòu)被破壞，引起酚類物質(zhì)（如花青素、類黃酮等）滲漏，同時PPO活力上升，加速催化酚氧化成醒，而醌通過自身聚合或與其它-NH2、-SH的化合物聚合形成褐色物質(zhì)，最終導(dǎo)致褐變的發(fā)生[11]。無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP能通過維護(hù)冷藏棗細(xì)胞膜的完整性來抑制PPO活力的增加。

2.8 不同處理對冷藏棗可溶性固形物含量的影響

不同處理對冷藏棗可溶性固形物含量的影響見圖9。

圖9 不同處理組冷藏棗的可溶性固形物含量Fig.9 Soluble solid content in different refrigerated jujube treatment groups

由圖9可知，在貯藏期間，冷藏棗的可溶性固形物含量呈下降趨勢，不同處理對冷藏棗可溶性固形物含量影響較大。貯藏50 d后，經(jīng)不同處理后冷藏棗可溶性固形物含量與對照相比存在極顯著差異（p＜0.01）。結(jié)果表明，無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP均能極顯著抑制冷藏棗可溶性固形物含量的下降（p＜0.01）。無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP的聯(lián)合處理產(chǎn)生疊加的效果，對冷藏棗可溶性固形物含量的維持尤其顯著（p＜0.01）。這可能是由于無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP處理能降低大分子物質(zhì)降解和呼吸消耗綜合作用的結(jié)果。

2.9 不同處理對冷藏棗VC含量的影響

不同處理對冷藏棗VC含量的影響見圖10。

圖10 不同處理組冷藏棗的VC含量Fig.10 VCcontent in different refrigerated jujube treatment groups

由圖10可知，在貯藏期間，冷藏棗中的VC含量基本呈下降趨勢，不同處理對冷藏棗VC含量影響較大。貯藏50 d后，經(jīng)不同處理后冷藏棗VC含量與對照相比存在極顯著差異（p＜0.01）。結(jié)果表明，無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP均能極顯著抑止冷藏棗VC的含量降低，有效維持VC含量（p＜0.01）。無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP的聯(lián)合處理產(chǎn)生疊加的效果，對冷藏棗VC含量的維持尤其顯著（p＜0.01）。果實腐敗時，果肉中的自由基水平通常都會增加[12]。維生素C是一種存在于果實組織中的氧化還原化合物，既是重要的膜脂保護(hù)物質(zhì)，也是自由基清除劑，因此無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP處理能抑制冷藏棗維生素C水平的下降，對棗果品質(zhì)的下降和內(nèi)在腐敗的抑止有重要價值。

2.10 不同處理對冷藏棗可滴定酸含量的影響

可滴定酸含量與果實的口感密切相關(guān)。TA作為影響棗貯藏保鮮品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一，影響著果實的風(fēng)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[13]。不同處理對冷藏棗可滴定酸含量的影響見圖11。

圖11 不同處理組冷藏棗的可滴定酸含量Fig.11 Titratable acid content in different refrigerated jujube treatment groups

由圖11可知，在貯藏期間，冷藏棗中的可滴定酸含量呈下降趨勢，不同處理對冷藏棗可滴定酸含量影響較大。貯藏50 d后，經(jīng)不同處理后冷藏棗可滴定酸含量與對照相比存在極顯著差異（p＜0.01）。結(jié)果表明，無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP均能顯著抑制冷藏棗可滴定酸的含量，延緩可滴定酸的降解，有效維持冷藏棗中可滴定酸含量（p＜0.01）。無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP的聯(lián)合處理產(chǎn)生疊加的效果，對棗肉可滴定酸含量的維持尤其顯著（p＜0.01）。這可能由于無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP處理抑制果實呼吸強度的同時，還能減少貯藏期間可滴定酸作為呼吸底物和許多生化過程所需代謝物前體物質(zhì)的消耗有關(guān)。

2.11 不同處理對冷藏棗多酚含量的影響

果實中抗氧化物質(zhì)的含量是評價果實采后貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)[14]，酚類物質(zhì)是植物體內(nèi)分布最為廣泛的次生代謝物質(zhì)，不僅是參與酶促褐變反應(yīng)的必要底物，而且還是植物防御體系的重要部分。不同處理對冷藏棗多酚含量的影響見圖12。

圖12 不同處理組冷藏棗的多酚含量Fig.12 Polyphenol content of different refrigerated jujube treatment groups

由圖12可知，在貯藏期間，對照組中的多酚含量呈先小幅上升后下降趨勢，其它組均呈持續(xù)上升趨勢。結(jié)果表明無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP均能極顯著促進(jìn)多酚含量的增加（p＜0.01），有效維持冷藏棗較高的多酚水平。無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP的聯(lián)合處理產(chǎn)生疊加的效果，對棗肉多酚含量的維持尤其顯著（p＜0.01）。

3 結(jié)論

研究表明，用無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP處理冷藏棗，均可保持貯藏期間的品質(zhì)。其中以無硫復(fù)合護(hù)色劑與1-MCP處理聯(lián)合處理效果最好，降低了果實的腐爛率，減緩果實的軟化速率，保持果實較高的硬度，延緩果實TSS、TA的降解速率，有效抑制了采后棗的呼吸強度和乙烯釋放量，延緩其成熟衰老進(jìn)程，從而保持果實采后品質(zhì)，延長了果實保質(zhì)期。