乙烯利催熟去青皮對鮮核桃凍藏品質(zhì)的影響

吳小華 陳 柏 李明澤 張 蕊 馮繼虎

(1. 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，甘肅 蘭州 730070；2. 甘肅省果蔬貯藏加工技術(shù)創(chuàng)新中心，甘肅 蘭州 730070；3. 甘肅省康縣生產(chǎn)力促進中心，甘肅 隴南 746500)

核桃(Juglansregia)是中國重要的經(jīng)濟林樹種，在中國西北、華北、西南等地區(qū)廣泛種植[1]。目前市面上主要以干核桃形式進行貯藏、銷售，但近年來鮮核桃以其獨特的口感和品質(zhì)越來越受人們的親睞。有研究[2-4]表明，鮮核桃含水量、維生素含量以及抗氧化能力等均顯著高于干核桃。但由于鮮核桃呼吸強度高、含水量高，在貯藏過程中極易發(fā)芽、失水、霉變，且青皮核桃保鮮期不到3個月，腐爛率超過50%。與青皮核桃保鮮相比，去青皮核桃冷凍貯藏技術(shù)不僅能夠節(jié)約采摘、貯藏和運輸成本，利于商品化操作，減少環(huán)境污染，還能保持較好的種仁風(fēng)味和營養(yǎng)品質(zhì)，有效延長鮮核桃貯藏期[5]。課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，脫青皮后冷凍貯藏的核桃在適宜的條件下核仁可以慢慢恢復(fù)色澤、硬度和風(fēng)味等鮮食核桃特性。因此，經(jīng)冷凍—解凍復(fù)鮮的核桃將是今后鮮食核桃消費的主要模式，而脫除青皮作為鮮核桃采收后初加工的一道重要工序，對保證鮮核桃冷凍貯藏品質(zhì)尤為重要[6-7]。

乙烯在果蔬的生長發(fā)育、成熟衰老以及采收、貯藏、銷售等環(huán)節(jié)都發(fā)揮著重要作用[8-9]，尤其在促進果實成熟方面，已廣泛應(yīng)用于核桃[10]、胡椒果皮[11]的脫除，香蕉[12-13]、獼猴桃[14]等。目前鮮核桃最為常用的脫青皮方法是采用乙烯利溶液噴施青果再堆積去青皮[15]。研究[16-17]表明，乙烯處理對核桃具有雙重作用，高濃度的乙烯處理會加速核桃的成熟和衰老，適宜濃度的乙烯處理有利于核桃鮮果耐貯性的提高。乙烯利催熟去青皮處理可能會存在乙烯利殘留問題[18-19]，同時青皮核桃作為呼吸躍變型果實[20]，外源乙烯處理也可能會引起內(nèi)源乙烯含量的變化[21]，在外源乙烯及內(nèi)源乙烯的共同作用下可能會引起核桃內(nèi)一系列的生理變化，進而影響核桃貯藏品質(zhì)。但關(guān)于乙烯利催熟去青皮法對鮮核桃的研究大多集中在其對青皮核桃脫凈率、脫皮率、乙烯殘留量的影響上，對于乙烯利催熟去皮對鮮核桃品質(zhì)的影響鮮有報道，尤其在對凍藏核桃貯藏品質(zhì)的影響研究上尚未涉及。研究擬以甘肅隴南地區(qū)主栽核桃品種晚實清香為試驗材料，探討乙烯利催熟去皮對凍藏鮮核桃感官品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)及油脂品質(zhì)的影響，旨在評價乙烯利催熟去皮的生產(chǎn)操作在核桃冷凍—解凍復(fù)鮮保鮮中應(yīng)用的可行性，為建立核桃冷凍—解凍復(fù)鮮保鮮技術(shù)體系提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以清香核桃為試驗材料，于2017年9月4日采自甘肅省成縣隴南市經(jīng)濟林研究院核桃示范基地，挑選大小一致、表面無病蟲害、無機械損傷的青皮核桃進行人工采摘，采摘過程中避免機械損傷。

1.2 儀器設(shè)備

氣相色譜儀：SP-3420型，北京北分瑞利分析儀器有限責(zé)任公司；

紫外分光光度計：Cary-100型，美國瓦里安公司；

冷凍離心機：TGL-16LM型，湖南星科科學(xué)儀器有限公司；

核桃專用保鮮袋：0.04 mm PE 袋，國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)。

1.3 處理

將采摘后的青皮核桃隨機分成兩組，CK組：未噴施乙烯利，處理組：均勻噴灑2.5‰的乙烯利溶液，分別覆蓋堆漚3 d后進行人工脫除青皮、清洗、晾干表面水分，運回甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所。將不同處理的去青皮核桃裝入核桃保鮮袋內(nèi)扎緊袋口，于-7～-5 ℃ 下冷凍貯藏。每袋核桃10 kg，每個處理重復(fù)3袋。整個凍藏期為10個月，每隔2個月測定一次相關(guān)指標。

1.4 指標測定

1.4.1 感官品質(zhì)

(1) 感官品質(zhì)指標：參照陳柏等[22]的方法，按表1進行評分并計算，每處理30個果實，取平均值。

表1 鮮核桃感官品質(zhì)品質(zhì)指標評分表

(2) 種皮褐變指數(shù)：參照景鑫鑫等[23]的方法，按表2進行分級，每處理30個果實，按式(1)計算褐變指數(shù)。

表2 種皮褐變指數(shù)分級標準

(1)

式中：

B——種皮褐變指數(shù)；

n——褐變級別；

a——褐變果實個數(shù)；

A——調(diào)查總果數(shù)；

N——最高級別。

1.4.2 營養(yǎng)品質(zhì)

(1) 核仁含水量：采用烘箱干燥法。

(2) 脂肪酶(LPS)活性：參照GB/T 5523—2008。

(3) 脂肪酸含量：參照景鑫鑫等[23]的方法。

(4) 總脂肪含量：參照GB/T 14488.1—2008。

1.4.3 油脂品質(zhì)分析 將核桃仁去種皮，搗碎，用沸程60～90 ℃石油醚浸提24 h，提取液于90 ℃水浴中脫除溶劑，得到核桃油樣品。

(1) 酸價：參照GB/T 5009.229—2016。

(2) 過氧化值：參照GB/T 5009.227—2016。

(3) 碘值：參照GB/T 5532—2008。

(4) 皂化值：參照GB/T 5534—2008。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010軟件對試驗數(shù)據(jù)進行整理分析并繪圖，采用DPS 7.05軟件對數(shù)據(jù)進行差異性檢驗(Duncan新復(fù)極差法)。

2 結(jié)果與分析

2.1 對鮮核桃冷凍過程中感官品質(zhì)的影響

由圖1可知，與對照相比，乙烯利催熟處理組核桃的種殼色澤、種皮褐變指數(shù)、種皮剝皮難易程度和種仁風(fēng)味無顯著差異，而種皮色澤在凍藏4個月時顯著降低，說明乙烯利催熟去青皮處理加速了種皮褐變速度，與吳桂蘋等[11]的研究一致。這可能是因為核桃種皮中總酚含量最高[24]，而多酚類物質(zhì)在氧氣和多酚氧化酶的參與下會引發(fā)酶促褐變[25]，乙烯利催熟處理改變了核桃的呼吸及生理代謝，促進了核桃種皮的褐變反應(yīng)，使種皮顏色加深。凍藏后期，隨著鮮核桃的后熟衰老，種皮褐變進一步增強，但處理間未表現(xiàn)出明顯差異。

圖1 乙烯利去青皮對鮮核桃凍藏期間感官品質(zhì)的影響

2.2 對鮮核桃冷凍過程中營養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.2.1 核仁含水量 由圖2可知，凍藏期間鮮核桃含水量與凍藏時間呈負相關(guān)，凍藏前期核仁水分迅速下降，后期下降速度趨于平緩。乙烯利催熟處理會在一定程度上加速凍藏中核仁水分的流失，可能是由于青皮核桃采收后呼吸旺盛，而乙烯利具有催熟作用，刺激采后鮮核桃呼吸進一步增強，進而導(dǎo)致機體消耗較多的水分。凍藏10個月時，乙烯利催熟處理的鮮核桃核仁含水率為22.07%，較CK組(23.11%)低4.48%，處理間差異不顯著。

圖2 乙烯利去青皮對鮮核桃凍藏期間含水量的影響

2.2.2 核仁LPS活性和總脂肪含量 由圖3可知，凍藏期間核仁脂肪酶活動度整體呈先升高后降低的變化趨勢，乙烯利催熟處理組脂肪酶活動度高于CK組，在凍藏2個月時顯著升高，處理組為3.65 mg/g，較CK組高20.20%，差異顯著(P<0.05)，此后二者無顯著差異；凍藏期間核仁油脂含量總體呈下降趨勢，處理間差異不顯著，說明乙烯利催熟處理一定程度上提高了脂肪酶活性，加速了核桃脂肪的降解速度，但并未對總脂肪含量造成不良影響，能夠較好地保持核桃營養(yǎng)品質(zhì)。

圖3 乙烯利去青皮對鮮核桃凍藏期間LPS活性和總脂肪含量的影響

2.2.3 核仁飽和脂肪酸含量 由圖4(a)可知，凍藏期間鮮核仁棕櫚酸含量有小幅的上下波動。凍藏2個月，處理組和CK組棕櫚酸含量差異較大，此時二者棕櫚酸含量分別為6.87%和6.02%，處理組較CK組高14.19%，差異顯著(P<0.05)；凍藏10個月，處理組與CK組棕櫚酸含量分別為6.03%和6.11%，差異不顯著。由圖4(b)可知，凍藏期間鮮核仁硬脂酸含量總體呈下降趨勢。凍藏4個月，核仁內(nèi)硬脂酸含量迅速下降，處理組和CK組含量分別為1.73%和2.06%，處理組較CK組下降16.05%，差異顯著(P<0.05)；凍藏6個月，CK組硬脂酸含量略有上升，隨后下降；凍藏10個月，CK組與處理組硬脂酸含量分別為1.81%和1.78%，差異不顯著。由圖4(c)可知，凍藏期間鮮核仁中飽和脂肪酸含量總體呈下降趨勢。乙烯利催熟處理組與CK組在整個凍藏期間核仁飽和脂肪酸含量均在7.8%以上，處理間無顯著差異，說明乙烯利催熟去青皮對鮮核桃核仁內(nèi)飽和脂肪酸含量無顯著影響。

圖4 乙烯利去青皮對鮮核桃凍藏期間核仁飽和脂肪酸含量的影響

2.2.4 核仁不飽和脂肪酸含量 由圖5(a)可知，鮮核桃凍藏期間核仁油酸含量總體呈下降趨勢，凍藏前期各處理核仁油酸含量迅速下降，后期趨于平緩。凍藏2個月，處理組油酸含量較CK組明顯下降，二者較初始值17.67% 分別下降了23.97%和3.77%，差異顯著(P<0.05)；凍藏10個月，處理組含量為11.30%，較CK組低5.95%，差異不顯著。由圖5(b)可知，凍藏期間鮮核仁亞油酸含量呈上升趨勢。凍藏2個月，處理組亞油酸含量迅速上升，此時處理組與CK組亞油酸含量分別為67.63% 和62.93%，處理組較CK組高7.47%，差異顯著(P<0.05)。此后，亞油酸含量上升平緩，至凍藏10個月，處理組與CK組亞油酸含量分別為71.87%和70.35%，二者差異不顯著。由圖5(c)可知，凍藏期間核仁亞麻酸含量總體呈下降趨勢，且處理組亞麻酸含量整體低于CK組。凍藏2個月，處理組亞麻酸含量迅速降低，較CK組低18.56%，差異顯著(P<0.05)。此后，二者變化趨于平緩，至凍藏10個月，處理組與CK組亞麻酸含量分別為9.03%和9.61%，差異不顯著。由圖5(d)可知，凍藏期間鮮核仁中不飽和脂肪酸含量總體呈上升趨勢。凍藏期間，處理組與CK組核桃不飽和脂肪酸含量均在92%以上，且處理間差異不顯著，說明乙烯利催熟去青皮未對核仁內(nèi)不飽和脂肪酸含量造成顯著不良影響。

圖5 乙烯利去青皮對鮮核桃凍藏期間核仁不飽和脂肪酸含量的影響

綜上，乙烯利催熟處理一定程度增強了核仁的氧化作用，從而顯著影響了鮮核桃凍藏前2個月核仁脂肪酸含量的變化，加速了核仁內(nèi)油酸向亞油酸及亞麻酸的轉(zhuǎn)化，并加劇了油酸的氧化分解，導(dǎo)致油酸含量下降，同時提高了棕櫚酸和亞油酸含量。此外，鮮核桃在凍藏過程中核仁飽和脂肪酸含量下降，不飽和脂肪酸含量上升，可能是在采后凍藏期鮮核桃脂肪酸存在較為復(fù)雜的變化， 除了氧化和代謝轉(zhuǎn)化損失外， 抗氧化物質(zhì)與不飽和脂肪酸之間可能存在一定的抗氧化互補作用。

2.3 對鮮核桃冷凍過程中油脂品質(zhì)的影響

由圖6(a)可知，隨著凍藏時間的延長，核仁中油脂酸價逐漸升高。凍藏期間乙烯利催熟處理組酸價均高于CK組，凍藏10個月，處理組油脂酸價為0.62 mg/g，較CK組高14.31%，說明催熟去青皮處理對凍藏期間核仁油脂酸價無顯著影響。由圖6(b)可知，凍藏期間核桃過氧化值總體呈上升趨勢，凍藏前期上升迅速，后期趨于平緩。凍藏2個月，催熟去青皮處理組核仁過氧化值顯著升高至1.78 meq/kg，較CK組高89.81%，差異顯著(P<0.05)，隨后CK組過氧化值含量迅速上升至處理組水平；凍藏10個月，處理組與CK組含量分別為3.62，3.44 meq/kg，說明乙烯利催熟處理對凍藏前期核桃油脂過氧化值有明顯的促進作用，但對凍藏后期無顯著影響。

圖6 乙烯利去青皮對鮮核桃凍藏期間核仁油脂酸價、過氧化值、碘值和皂化值的影響

由圖6(c)可知，凍藏期間核仁碘值總體呈下降趨勢，且處理間差異不顯著。凍藏2個月，各處理的核仁碘值迅速下降，此后下降緩慢。凍藏10個月，處理組和CK組碘值分別為148.43，147.22 g/100 g，說明乙烯利催熟去青皮處理對核桃碘值無顯著影響。由圖6(d)可知，凍藏期間核桃皂化值呈上升趨勢，且處理間差異不顯著。凍藏2個月，處理組與CK組皂化值含量差異最大，分別為150.21，146.83 mg/g；凍藏10個月，二者皂化值含量分別為167.33，168.24 mg/g，說明催熟去青皮處理對凍藏期間核桃油脂皂化值無顯著影響。

綜上，隨著凍藏時間的延長，鮮核桃核仁碘值降低，酸價、過氧化值和皂化值升高，與脂肪含量、脂肪酶活性變化基本一致。乙烯利催熟去青皮處理的核桃在凍藏2個月時各指標變化較CK組明顯，可能是由于乙烯利的催熟作用使得鮮核桃在凍藏前期仍保持旺盛的生理代謝所致。凍藏2個月后，催熟去皮處理對核仁油脂品質(zhì)無顯著影響。

3 結(jié)論

試驗表明，與未催熟去青皮處理相比，乙烯利催熟去青皮處理對-7～-5 ℃下凍藏10個月的鮮核桃感官品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)以及油脂品質(zhì)無顯著不良影響。凍藏10個月后，核仁含水量保持在22%以上，不飽和脂肪酸在92%以上。說明乙烯利催熟去青皮處理對鮮核桃凍藏期間核桃整體品質(zhì)無顯著不良影響，可用于脫青皮鮮核桃冷凍貯藏保鮮的前處理工序。