不同處理方式對(duì)青皮核桃保鮮效果的影響

李廣勝，高 悅，馬 駿，李昆侖，劉林林，路丹丹

（1. 國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津），天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300384；2. 天津農(nóng)學(xué)院，天津 300384；3. 天津科技大學(xué)，天津 300222）

核桃是有名的四大干果之一，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及醫(yī)療保健效果[1-2]，干制是核桃貯藏和食用的常用方法，但該方法會(huì)使核桃中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量流失，使其品質(zhì)、風(fēng)味等均受到影響[3]。多種營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果顯示，新鮮核桃比干制核桃有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[4]。青皮核桃獨(dú)特的品質(zhì)與口感受到越來(lái)越多消費(fèi)者的青睞，市場(chǎng)上對(duì)青皮核桃的需求量也越來(lái)越大[5]。由于目前青皮核桃采后保鮮處理技術(shù)相對(duì)落后，貯藏過(guò)程中極易出現(xiàn)表皮開(kāi)裂、酸敗和異味等現(xiàn)象，導(dǎo)致核桃腐爛變質(zhì)[6-8]，每年由于采后對(duì)青皮核桃貯藏管理不佳造成的損失約占核桃總產(chǎn)量的12%[9-10]。

1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene, 1-MCP）可與乙烯受體相互作用，其與乙烯受體的結(jié)合能力是乙烯本身的10 倍以上，進(jìn)而阻斷乙烯信號(hào)傳導(dǎo)，抑制乙烯的生成速率[11-13]，達(dá)到減緩果蔬后熟、延長(zhǎng)貯藏時(shí)間和保持貯藏品質(zhì)的目的[14-17]。二氧化氯作為目前國(guó)際上公認(rèn)的性能優(yōu)良的消毒劑，其殺菌效果強(qiáng)，使用后不存在污染現(xiàn)象，無(wú)致癌、致畸、致突變等成分產(chǎn)生，因此許多國(guó)家已經(jīng)允許二氧化氯在食品行業(yè)作為消毒劑使用[18]，并可應(yīng)用于果蔬的采后貯藏保鮮領(lǐng)域[19-22]。本研究旨在探索一種適合青皮核桃采后貯藏保鮮的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

青皮核桃以“遼核一號(hào)”作為試驗(yàn)原材料，在天津市薊州區(qū)孫各莊鄉(xiāng)隆福寺村人工采摘，采摘時(shí)使用竹竿敲打柄部的方式，采摘后當(dāng)日運(yùn)回國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）實(shí)驗(yàn)室，選取大小一致、無(wú)機(jī)械傷、無(wú)病蟲(chóng)害的果實(shí)備用；聚乙烯（PE）保鮮袋（厚度為50 μm），由國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）實(shí)驗(yàn)室自制。

1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP），粉劑，0.5 g/包，有效成分含量3.3%，咸陽(yáng)西秦生物科技有限公司產(chǎn)品；二氧化氯消毒劑（固體顆粒，有效成分含量40%），山東任能生物科技有限公司產(chǎn)品；鉬酸銨、磷酸二氫鈉，天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品；磷酸氫二鈉、無(wú)水乙醇，天津基準(zhǔn)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品；草酸、乙二胺四乙酸（EDTA）、抗壞血酸，天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司產(chǎn)品；2-硫代巴比妥酸，上?？曝S實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)品；水合茚三酮，天津市福晨化學(xué)試劑廠產(chǎn)品；考馬斯亮藍(lán)，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所產(chǎn)品。以上試劑均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

HWS-250BX 恒溫恒濕箱，PBI-200616-I 便攜式O2/CO2測(cè)定儀，SHZ-88 臺(tái)式水浴恒溫振蕩器，D-37520高速冷凍離心機(jī)，CW-700D 色差儀，GENESYS 5 紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)，SKY6000 便攜式乙烯氣體測(cè)定儀，Synergy H1 全功能微孔板檢測(cè)儀，101-3AB 型電熱鼓風(fēng)干燥箱，DW-25W198 醫(yī)用低溫保存箱。

1.2 方法

1.2.1 處理方法

對(duì)照（CK）：將青皮核桃裝入PE50 的袋子中，不作任何處理。

1-MCP 處理：將青皮核桃裝入PE50 袋中，每個(gè)袋中放入1 小包用蒸餾水浸濕的1-MCP 保鮮劑。

ClO2處理：配制母液（500 g 二氧化氯消毒劑加入到25 kg 水中即為母液）與水體積比為1∶53.3 的二氧化氯浸泡液，浸泡液二氧化氯濃度為150 mg/L，將青皮核桃在該浸泡液中浸泡20 min，撈出在自然狀態(tài)下瀝干，將瀝干后的青皮核桃裝入PE50袋中。

混合處理：對(duì)青皮核桃同時(shí)進(jìn)行上述1-MCP 處理和ClO2處理，將處理后的青皮核桃裝入PE50 袋中。

以上不同處理組和CK 組各裝10 袋青皮核桃，每袋10 kg，敞口于-2 ℃冷庫(kù)中預(yù)冷24 h，預(yù)冷結(jié)束后扎口密封，0 ℃貯藏。貯藏當(dāng)天測(cè)定相關(guān)理化指標(biāo)的初始值，以后每15 d 測(cè)定1 次相關(guān)理化指標(biāo)。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 含水率

青皮核桃去殼后取核仁，稱(chēng)量質(zhì)量（m1），然后將核仁置于烘箱中80 ℃烘6 h，取出后再次稱(chēng)量質(zhì)量（m2），記錄烘干前和烘干后的核仁質(zhì)量。每個(gè)試驗(yàn)組進(jìn)行3 次重復(fù)測(cè)定。

1.2.2.2 核桃表皮腐爛率

采用調(diào)查法統(tǒng)計(jì)，每次調(diào)查，不同處理組及對(duì)照組各取1 袋核桃，將核桃從袋中逐個(gè)取出查看表皮腐敗情況，統(tǒng)計(jì)表皮腐爛褐變嚴(yán)重（腐爛褐變面積占總面積1/5 及以上）的核桃數(shù)量。

1.2.2.3 核桃表皮色差

采用CM-700D 分光測(cè)色計(jì)檢測(cè)，每個(gè)處理隨機(jī)選取6 個(gè)核桃，在每個(gè)核桃上的兩側(cè)測(cè)定色差，每15 d 測(cè)定1 次。a*為正值表示核桃偏紅色，負(fù)值表示核桃偏綠色。

1.2.2.4 O2和CO2含量

每次取樣前對(duì)裝有青皮核桃的密封袋使用便攜式O2/CO2測(cè)定儀，測(cè)定袋中密封環(huán)境下O2和CO2含量，選取包裝袋內(nèi)上、中、下3 個(gè)位置進(jìn)行測(cè)定。

1.2.2.5 乙烯生成速率

每次取樣前對(duì)裝有青皮核桃的密封袋使用乙烯測(cè)定儀測(cè)定袋中密封環(huán)境中下乙烯含量，選取包裝袋上、中、下3 個(gè)位置進(jìn)行測(cè)定。根據(jù)袋子中核桃的質(zhì)量和靜置時(shí)間計(jì)算乙烯生成速率。計(jì)算公式如下：

乙烯生成速率（μL·kg-1·h-1）=乙烯含量/（核桃質(zhì)量×靜置時(shí)間）

1.2.2.6 丙二醛含量

參考硫代巴比妥酸法[23]進(jìn)行測(cè)定。

1.2.2.7 可溶性蛋白含量

參考考馬斯亮藍(lán)法[24]進(jìn)行測(cè)定。

1.2.2.8 VC 含量

參考鉬藍(lán)比色法[25]進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與作圖，利用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理方式對(duì)青皮核桃仁含水率的影響

由圖1 可知，不同處理組的青皮核桃仁含水率均隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈逐漸下降的趨勢(shì)，在整個(gè)貯藏期間混合處理組的含水率和其他處理組相比始終維持在較高水平，1-MCP 處理組含水率僅次于混合處理組，ClO2處理組從第60 天開(kāi)始與1-MCP 處理組相比含水率差異顯著（P＜0.05），CK 組在整個(gè)貯藏期間含水率最低，明顯低于其他處理組。在貯藏90 d 時(shí)，1-MCP處理組、ClO2處理組、混合處理組及CK 組的含水率分別為23.46%、22.30%、24.58%和20.30%。1-MCP處理組、ClO2處理組、混合處理組與CK 組含水率差異達(dá)顯著水平（P＜0.05）。

圖1 不同處理方式對(duì)青皮核桃仁含水率的影響Fig.1 The effects of different treatments on water content of green walnut kernels

2.2 不同處理方式對(duì)青皮核桃表皮腐爛率的影響

由圖2 可知，在整個(gè)貯藏期間各處理組和CK 組青皮核桃表皮的腐爛率均呈上升趨勢(shì)，從第30 天開(kāi)始，各組均有腐爛的個(gè)體出現(xiàn)，說(shuō)明低溫對(duì)核桃貯藏前期表皮腐爛有一定的抑制作用?；旌咸幚斫M在整個(gè)貯藏期都保持著較低的腐爛率，ClO2處理組和1-MCP 處理組腐爛率高于混合處理組，但顯著低于CK 組（P＜0.05）。1-MCP 處理組前期保持了較低的腐爛率，但后期腐爛率上升明顯增加，在貯藏60～90 d時(shí)其腐爛率顯著高于ClO2處理組（P＜0.05）。在貯藏90 d 時(shí)，混合處理組、1-MCP 處理組、ClO2處理組及CK 組的腐爛率分別為10.6%、32.5%、17.6%和65.8%。

圖2 不同處理方式對(duì)青皮核桃表皮腐爛率的影響Fig.2 The effects of different treatments on green walnut skin decay rate

2.3 不同處理方式對(duì)青皮核桃表皮色差的影響

由圖3 可知，在整個(gè)貯藏期間，各處理組和CK組的a*值均隨著貯藏時(shí)間的增加呈逐漸上升的趨勢(shì)。其中CK 組a*值從30 d 開(kāi)始上升較快，45 d 開(kāi)始顯著高于其他處理組（P＜0.05）；1-MCP 處理組與ClO2處理組在整個(gè)貯藏期間a*值變化相似；混合處理組a*值上升較為緩慢，其a*值除第60 天外均顯著低于其他處理組（P＜0.05）。在貯藏90 d 時(shí)，混合處理組、1-MCP 處理組、ClO2處理組和CK 組的a*值分別為0.52、1.21、1.11 和2.12。

圖3 不同處理方式對(duì)青皮核桃表皮色差的影響Fig.3 The effects of different treatments on color difference of green walnut skin

2.4 不同處理方式對(duì)青皮核桃貯藏密封袋內(nèi)O2 和CO2 含量的影響

青皮核桃貯藏密封袋內(nèi)O2和CO2含量的變化能夠間接顯示核桃生理代謝活動(dòng)的強(qiáng)弱和微生物繁殖速度。核桃自身的呼吸作用會(huì)消耗O2產(chǎn)生CO2，同時(shí)核桃表皮微生物的繁殖也會(huì)消耗O2并積累CO2。由此可見(jiàn)：CO2含量越高，表明核桃受到自身呼吸作用和微生物代謝的影響越大，反之O2含量下降緩慢，表明相關(guān)處理對(duì)核桃呼吸作用和表皮微生物的繁殖產(chǎn)生了有效抑制作用。

由圖4 可知，在整個(gè)貯藏期間，所有試驗(yàn)組貯藏密封袋內(nèi)O2含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈逐漸下降的趨勢(shì)，在貯藏第15 天時(shí)下降較快，此時(shí)1-MCP 處理組、ClO2處理組和CK 組的O2含量分別為14.2%、12.1%和9.8%，而混合處理組的O2含量則維持在17.9%。在整個(gè)貯藏期間，混合處理組的O2含量均顯著高于其他處理組（P＜0.05），1-MCP 處理組和ClO2處理組的O2含量介于混合處理組與CK 組之間，且前者的O2含量顯著高于后者（P＜0.05）。CK 組在貯藏30 d 時(shí)其袋內(nèi)O2含量已經(jīng)接近整個(gè)貯藏期的最低值，在后期的貯藏過(guò)程中O2含量保持較為平穩(wěn)。在貯藏90 d 時(shí)CK 組、1-MCP 處理組、ClO2處理組和混合處理組袋內(nèi)O2含量分別為5.5%、9.8%、7.1%和16.2%。

圖4 不同處理方式對(duì)青皮核桃貯藏密封袋內(nèi)O2 含量的影響Fig.4 The effects of different treatments on O2 content in fresh-keeping bags

由圖5 可知，在整個(gè)貯藏期間內(nèi)，各試驗(yàn)組的CO2含量呈遞增趨勢(shì)，CK 組CO2含量顯著高于其他處理組（P＜0.05），在30 d 時(shí)接近貯藏期間CO2含量最高值，45 d 時(shí)小幅下降，貯藏末期CO2含量為7.9%?；旌咸幚斫M在貯藏期間CO2含量一直較低，從第60天開(kāi)始，混合處理組的CO2含量顯著低于1-MCP處理組和ClO2處理組（P＜0.05），各處理組CO2含量大小為：混合處理組＜1-MCP 處理組＜ClO2處理組，且相互間差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05）。與CK 相比，1-MCP 處理組能夠阻止乙烯與受體結(jié)合，延緩果實(shí)后熟，降低自身代謝活動(dòng)，ClO2處理組能效抑制核桃中微生物的繁殖速度。

圖5 不同處理方式對(duì)青皮核桃貯藏密封袋內(nèi)CO2 含量的影響Fig.5 The effects of different treatments on CO2 content in fresh-keeping bags

2.5 不同處理方式對(duì)青皮核桃乙烯生成速率的影響

由圖6 可知，各試驗(yàn)組乙烯生成速率均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，貯藏15 d 時(shí)下降較快，此時(shí)CK組、1-MCP 處理組、ClO2處理組和混合處理組的乙烯生成速率分別為1.13、0.32、0.92、0.43 μL·kg-1·h-1，這可能是由于貯藏前期受到低溫的影響，抑制了乙烯的生成速率。后期乙烯生成速率呈緩慢下降趨勢(shì)，1-MCP處理組與混合處理組在整個(gè)貯藏期間的乙烯生成速率差異不大。ClO2處理組在貯藏前期的乙烯生成速率顯著低于CK 組（P＜0.05），但從45 d 開(kāi)始差異不顯著。在整個(gè)貯藏期內(nèi)，1-MCP 處理組與混合處理組的乙烯生成速率均顯著低于CK 組（P＜0.05）。貯藏90 d 時(shí)CK 組、1-MCP 處理組、ClO2處理組和混合處理組的乙烯生成速率分別為0.49、0.27、0.52、0.22 μL·kg-1·h-1。

圖6 不同處理方式對(duì)青皮核桃乙烯生成速率的影響Fig.6 The effects of different treatments on ethylene production rate of green walnuts

2.6 不同處理方式對(duì)青皮核桃仁丙二醛含量的影響

由圖7 可知，所有試驗(yàn)組核桃仁MDA 含量均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈不同程度的上升趨勢(shì)，1-MCP 處理組與ClO2處理組上升趨勢(shì)相同，同一貯藏時(shí)間MDA 含量差異不顯著。和其他試驗(yàn)組相比，混合處理組在同一貯藏時(shí)間下的MDA 含量最低，且顯著低于1-MCP 與ClO2處理組（P＜0.05）。CK 組整個(gè)貯藏期內(nèi)MDA 含量均顯著高于各處理組（P＜0.05）。貯藏90 d 時(shí)，CK 組、1-MCP 處理組、ClO2處理組和混合處理組的MDA 含量分別為3.52、2.14、2.29、1.25 μmol/g。

圖7 不同處理方式對(duì)青皮核桃仁丙二醛含量的影響Fig.7 The effects of different treatments on MDA content in green walnut kernels

2.7 不同處理方式對(duì)青皮核桃仁可溶性蛋白含量的影響

由圖8 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各試驗(yàn)組核桃仁可溶性蛋白含量呈逐漸下降的趨勢(shì)，整個(gè)貯藏期間內(nèi)，混合處理組可溶性蛋白含量一直維持在一個(gè)較高水平，顯著高于其他試驗(yàn)組（P＜0.05）。在45 d 和60 d 時(shí)，1-MCP 處理組可溶性蛋白含量顯著高于ClO2處理組（P＜0.05），但在貯藏后期可溶性蛋白含量相近。CK 組在貯藏期間可溶性蛋白含量顯著低于其他3 個(gè)處理組（P＜0.05）。貯藏90 d 時(shí)，CK 組、1-MCP 處理組、ClO2處理組和混合處理組的可溶性蛋白含量分別為0.88、1.92、2.18、2.99 mg/g。

圖8 不同處理方式對(duì)青皮核桃仁可溶性蛋白含量的影響Fig.8 The effects of different treatments on soluble protein content in green walnut kernels

2.8 不同處理方式對(duì)青皮核桃仁VC 含量的影響

由圖9 可知，在貯藏過(guò)程中各處理組核桃仁VC含量均呈不同程度的下降趨勢(shì)，混合處理組VC 含量從30 d 開(kāi)始顯著高于其他試驗(yàn)組（P＜0.05），1-MCP處理組VC 含量在貯藏前期高于ClO2處理組，但在貯藏后期兩者核桃仁VC 含量相近。CK 組VC含量在貯藏期間含量最低，從第45 天開(kāi)始顯著低于各處理組（P＜0.05）。貯藏90 d 時(shí)，CK 組、1-MCP 處理組、ClO2處理組和混合處理組的VC 含量分別為0.013、0.018、0.019、0.027 mg/g。

圖9 不同處理方式對(duì)青皮核桃仁VC 含量的影響Fig.9 The effects of different treatments on VC content in green walnut kernels

3 討論與結(jié)論

影響果蔬貯藏保鮮效果的因素包括內(nèi)、外兩個(gè)方面。內(nèi)部因素指的是果蔬采后仍持續(xù)進(jìn)行的生理代謝活動(dòng)，外部因素指的是不良環(huán)境對(duì)果蔬貯藏產(chǎn)生的影響。采后果蔬的保鮮與貯藏首要影響因素為溫度，其中貯藏環(huán)境溫度的影響非常重要，低溫對(duì)于果蔬自身的生理代謝活動(dòng)有很大的抑制作用，從而延緩內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失；同時(shí)低溫還能在一定程度上抑制貯藏環(huán)境與果蔬表面的微生物繁殖速度，減少病菌對(duì)果蔬自身的侵害，可維持果蔬的貯藏品質(zhì)。研究證明，低溫配合一定的保鮮處理能夠獲得理想的保鮮效果[26]。本研究從影響果蔬貯藏的內(nèi)、外兩個(gè)方面入手，對(duì)青皮核桃的貯藏保鮮進(jìn)行研究。結(jié)果表明：?jiǎn)为?dú)使用1-MCP或ClO2處理青皮核桃較CK 而言能在一定程度上提升青皮核桃的貯藏品質(zhì)，而綜合使用1-MCP 處理和ClO2處理較單獨(dú)使用一種處理方式對(duì)青皮核桃的保鮮效果更好。本研究發(fā)現(xiàn)混合使用兩種處理方式能夠有效保持核桃仁水分、可溶性蛋白和VC 等營(yíng)養(yǎng)成分含量，同時(shí)能夠很好地抑制青皮核桃腐爛及乙烯和MDA 的積累速度，有效延長(zhǎng)了青皮核桃的貯藏時(shí)間。