鮮食核桃保鮮技術(shù)的研究現(xiàn)狀

宋麗君，康明麗，王曉婷，閆家蔭

河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院（石家莊 050018）

核桃（Juglans regiaL.）為核桃科核桃屬植物，與扁桃、腰果、板栗并稱為世界四大干果[1]。核桃仁內(nèi)富含多種營養(yǎng)物質(zhì)，其中包括大量人體必需的不飽和脂肪酸以及六大營養(yǎng)素[2-3]。核桃由于具有較高的營養(yǎng)價(jià)值而被廣泛消費(fèi)，它通常在烘干后以帶殼或去殼的方式進(jìn)入市場，然而干燥過程會(huì)導(dǎo)致核桃中的主要營養(yǎng)成分劣變和損失[4-6]。隨著人們健康意識(shí)的逐漸提高，鮮食核桃因其優(yōu)點(diǎn)逐漸被開發(fā)利用而得到廣大消費(fèi)者的喜愛，如今市場鮮食核桃的占比正在逐漸增加。

鮮食核桃是指核桃未經(jīng)干燥而直接食用的核桃，因其含水量較高所以在貯藏過程中比很容易發(fā)生失水變色。雖然鮮食核桃對(duì)比于干果核桃，其營養(yǎng)物質(zhì)的存儲(chǔ)效果更好，但目前尚未有能夠投入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的保鮮技術(shù)，致使鮮食核桃只能在其主產(chǎn)區(qū)以農(nóng)產(chǎn)品的形式進(jìn)行銷售，所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益較低。主要原因是鮮食核桃與干果核桃無論是從理化性質(zhì)方面還是加工方式方面都存在較大的差異，鮮食核桃與干果核桃相比最主要的特征就是水分含量高，而鎖水保鮮就是鮮食核桃加工的要點(diǎn)和難點(diǎn)。保鮮難點(diǎn)就在于由于水分含量高而導(dǎo)致核殼的韌性強(qiáng)、脆性差，但為水分含量又是保鮮效果好壞的重要指標(biāo)之一，采摘后的青皮核桃水分極易流失，甚至?xí)騼?chǔ)藏不當(dāng)造成發(fā)芽、霉變等不可逆的損失，因此難以進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)和大規(guī)模市場銷售。雖然目前已有相關(guān)保鮮研究，但由于鮮食核桃是近年來新興的一種廣受推捧的健康食品，且其較于干果核桃的差別較大，所以其各項(xiàng)加工技術(shù)都尚未工業(yè)化，只能依靠人工進(jìn)行少量生產(chǎn)加工，效率較低，因此當(dāng)前鮮食核桃的加工技術(shù)主要以實(shí)驗(yàn)室研究為主。除此之外，我國目前尚未出臺(tái)鮮食核桃相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此在市場管理方面也存在較大難題。

鮮食核桃要作為商品來銷售和消費(fèi)需要解決的是鮮食核桃的采收和采后處理、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸過程中的保鮮問題以及如何延長其保鮮期、貨架期。因此，結(jié)合國內(nèi)外鮮食核桃的有關(guān)研究，對(duì)鮮食核桃的保鮮研究現(xiàn)狀進(jìn)行概述，為鮮食核桃保鮮技術(shù)研究提供一定參考。

1 鮮食核桃的采收及處理

1.1 采收

除了貯藏條件之外，采收時(shí)期也是影響果實(shí)貯藏壽命和品質(zhì)的重要因素[7]。采收時(shí)核桃的成熟度影響著其之后的耐儲(chǔ)性和品質(zhì)，核桃的采摘不宜過早或過晚，用于鮮儲(chǔ)的核桃應(yīng)在堅(jiān)果充分成熟且產(chǎn)量和品質(zhì)最佳時(shí)采收，采收過早，果皮難剝離，青皮的抗氧化能力和防御酶活性較低，耐儲(chǔ)性差；采收過晚，儲(chǔ)藏后期易發(fā)生果實(shí)大量霉?fàn)€，且種皮顏色變深，影響了商品價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[8]。孫雯等[9-10]探討了采收期對(duì)青皮核桃果實(shí)冷藏期間的采后生理、抗氧化特性以及耐貯性的影響，得出的結(jié)論是青皮核桃果實(shí)采后生理代謝活性與耐貯性的主要影響因素是采收期，對(duì)核桃品種之間的影響效果較小。只有在最適時(shí)間進(jìn)行采收才能保證核桃的品質(zhì)，并且可以使得其耐儲(chǔ)性得以提高。除此之外，采收需要人工進(jìn)行，因?yàn)轷r貯用的核桃原料要求極為嚴(yán)格，不容有破損磕碰等不利后續(xù)儲(chǔ)藏的現(xiàn)象發(fā)生。

1.2 采后處理

通常，鮮食核桃采摘時(shí)為青皮狀態(tài)，此時(shí)的核桃含水量高，呼吸作用旺盛，因此需要對(duì)采收后的青皮核桃及時(shí)進(jìn)行處理以達(dá)到保鮮的最佳效果。在采摘過程中需要注意不能破壞青皮表面，需要人工采摘，采摘后、儲(chǔ)藏前需要對(duì)青果表面進(jìn)行清洗、殺菌等處理。

其中預(yù)冷是鮮食核桃儲(chǔ)藏前、采收后的一項(xiàng)重要步驟，采收后的青皮核桃具有含水量高、呼吸作用強(qiáng)烈、代謝旺盛的特點(diǎn)，預(yù)冷可以高效控制水分和田間熱。預(yù)冷方式有兩種，分別是普通冷庫預(yù)冷和差壓預(yù)冷，不同預(yù)冷方式的預(yù)冷溫度、預(yù)冷時(shí)間不同：普通冷庫要求預(yù)冷溫度為0～1 ℃，預(yù)冷時(shí)間3～5 d；差壓預(yù)冷要求預(yù)冷溫度為-2 ℃，差壓風(fēng)速為2.0 m/s，可在24～30 h將果實(shí)溫度降至0～1 ℃[11]。廣泛應(yīng)用到鮮食核桃中的是普通冷酷預(yù)冷，預(yù)冷條件下可進(jìn)行分選、保鮮處理、包裝等環(huán)節(jié)。

2 鮮食核桃采后保鮮研究進(jìn)展

一直以來我國核桃的生產(chǎn)量和消費(fèi)量在世界排名中名列前茅，近年來人們打破傳統(tǒng)食用方法，將鮮食核桃引入消費(fèi)者的視線中。鮮食核桃流行的起源在國外，目前我國的鮮食核桃研究內(nèi)容較少，鮮食核桃對(duì)比于干果核桃的營養(yǎng)流失較少，而且新鮮、直接食用的特點(diǎn)使得鮮核桃仁味道獨(dú)特。在健康意識(shí)和生活水平不斷提升的前提下，鮮食核桃很快被廣大消費(fèi)者所接受。但是，目前鮮食核桃的加工及產(chǎn)品研發(fā)都尚處于實(shí)驗(yàn)室研究層面，工業(yè)化生產(chǎn)面臨難題較多，并且產(chǎn)品形式單一、種類較少。因此，可以針對(duì)鮮食核桃進(jìn)行大力研發(fā)、推進(jìn)市場占有率。首要問題就是如何將鮮食核桃的保鮮做到最好并能夠投入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)之中，開闊鮮核桃市場。核桃產(chǎn)業(yè)在我國的市場前景廣闊且具有較大的升值空間，目前最具有升值空間的就是鮮食核桃，如果研究出能夠使得鮮核桃長期保鮮的保鮮技術(shù)、延長其保鮮期和貨架期就可以在鮮食核桃方面創(chuàng)造出極大的價(jià)值。

保鮮主要針對(duì)于儲(chǔ)藏期間的是果皮、種皮霉?fàn)€、脂肪氧化哈敗、水分流失等造成的核桃品質(zhì)下降。預(yù)防措施有：隔絕氧氣或降低氧氣濃度，具體方法可以采用真空儲(chǔ)藏或氣調(diào)儲(chǔ)藏（降低氧氣濃度，提高二氧化碳濃度）；調(diào)控溫度和濕度，脂肪氧化的一個(gè)重要影響因素就是溫度，一般情況下脂肪的氧化速度會(huì)隨著溫度的升高而加快，因此需要低溫儲(chǔ)藏、濕度控制在60%～70%；使用保鮮劑，目前常見的果蔬保鮮劑多種多樣，核桃保鮮方面應(yīng)用較多的有過氧化氫酶（CAT）、1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）、木醋、ClO2等。除此之外保鮮包裝、技術(shù)處理等也是核桃保鮮的研究熱點(diǎn)。

2.1 氣調(diào)

Mexis等[12]得出微自發(fā)氣調(diào)（MA）條件有利于核桃保鮮；曹森等[13]研究發(fā)現(xiàn)氣調(diào)貯藏對(duì)于青皮核桃果實(shí)的氧化衰老有抑制作用，主要通過抑制果實(shí)內(nèi)源乙烯的大量產(chǎn)生、果實(shí)病原菌的繁殖生長以及延緩青皮核桃的新陳代謝，從而降低營養(yǎng)物質(zhì)的損耗、延長果實(shí)的貯藏期。韓強(qiáng)等[14]研究表明，真空包裝結(jié)合低濃度二氧化氯的處理方法可抑制鮮核桃仁的腐爛發(fā)生和呼吸強(qiáng)度，延緩褐變，有效保持貯藏期核桃仁的質(zhì)量。黃寧等[15]研究發(fā)現(xiàn)5% O2+6% CO2，維持了核桃仁的鮮脆風(fēng)味和可溶性蛋白質(zhì)含量，同時(shí)降低了果實(shí)腐褐變指數(shù)和腐爛率，是核桃青皮果實(shí)氣調(diào)貯藏的適宜氣體參數(shù)。

2.2 溫度

Christopoulos等[16]的研究指出，1 ℃為青皮核桃貯藏保鮮的最適溫度。李孫玲等[17]研究不同貯藏溫度對(duì)去青皮核桃果實(shí)的呼吸速率和油脂品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在150 d貯藏期內(nèi)，0±1 ℃貯藏效果最好，此儲(chǔ)藏條件下核桃的營養(yǎng)品質(zhì)和感官品質(zhì)都得到較好的維持。Miltiadis等[18]以新鮮的核桃仁為研究對(duì)象，結(jié)果發(fā)現(xiàn)低溫可以減緩核桃仁的呼吸作用，當(dāng)其儲(chǔ)藏在1 ℃的溫度條件下，其呼吸強(qiáng)度先降低得較快，再慢慢趨于平緩。Bremnan等[19]提出果蔬體內(nèi)的衰老因子可能是由H2O2啟動(dòng)的，因此當(dāng)CAT活性降低時(shí)，其導(dǎo)致H2O2的積累，從而表明植物走向衰老，即低溫可以使CAT活性保持在較高水平，從而延長鮮食核桃仁的保質(zhì)期。不同地域、不同品種的核桃抗寒能力不同，導(dǎo)致其最適低溫保鮮溫度不同，王一峰等[20-21]研究表明供試核桃種質(zhì)綜合抗寒能力的大小順序?yàn)槊绹L山核桃＞美國黑核桃＞強(qiáng)特勒＞遼核4號(hào)＞清香＞隴南755＞土萊爾＞中林1號(hào)＞隴南15＞香玲。陳柏等[22]提出-6±1 ℃的溫度處理既可抑制霉變，又能使其種仁保持較好的風(fēng)味和營養(yǎng)品質(zhì)，生產(chǎn)上可在-6±1 ℃的溫度條件下對(duì)去青皮鮮核桃進(jìn)行凍藏，這樣可以實(shí)現(xiàn)鮮核桃的周年供應(yīng)。

2.3 保鮮劑

李慧蕓等[23]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過1.0%殼聚糖+1.0 g/L納他霉素處理的鮮食核桃經(jīng)過貯藏后具有較好的外觀和風(fēng)味，保鮮作用明顯。李江闊等[24]研究了不同濃度1-MCP處理對(duì)核桃感官品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)1-MCP處理能夠顯著降低果仁、果皮褐變率、果皮腐爛率；保持鮮果核桃最佳感官品質(zhì)，其中3 μL處理組的效果較好。顏廷才等[25]研究了不同體積分?jǐn)?shù)（5%和10%）的木醋液在0+0.5 ℃冷藏條件下對(duì)青皮核桃采后生理和貯藏品質(zhì)的影響，結(jié)果表明木醋具有維持果實(shí)貯藏品質(zhì)的效果，經(jīng)過10%木醋處理的核桃的含水量和硬度維持水平最好，其他相關(guān)理化性質(zhì)也都較好地被控制在對(duì)儲(chǔ)藏保鮮有利的范圍內(nèi)。王進(jìn)等[26]研究發(fā)現(xiàn)ClO2處理過的青皮核桃，其青皮腐爛和霉變速率都得到了明顯的抑制，感官品質(zhì)受到了更長久的維系，延緩了鮮核桃仁的膜脂過氧化進(jìn)程；研究還指出，ClO2和1-MCP處理在整個(gè)貯藏過程中均可維持果實(shí)較高的總酚、類黃酮含量和總抗氧化活性，并且以ClO2處理作用更優(yōu)。陳柏等[27]通過研究不同保鮮劑（咪鮮胺、抑霉唑、葡萄保鮮劑、ClO2和1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP））處理對(duì)去青皮核桃的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)葡萄保鮮劑在-2～0 ℃下貯藏90 d對(duì)核桃發(fā)霉和發(fā)黏抑制效果最好，對(duì)核桃的種殼、種皮色澤的保持效果也是最佳的，有效地保持了貯藏期間去青皮鮮核桃的感官品質(zhì)。陳柏等[28]研究表明，3 μL/L與5 μL/L的1-MCP處理均能較好地保持清香核桃的種仁風(fēng)味，并顯著提高核仁含水量、總脂肪含量與碘值，有效抑制核仁油脂酸價(jià)、過氧化值、皂化值和脂肪酶活動(dòng)度的升高，保持核仁較好品質(zhì)，且1-MCP處理效果優(yōu)于果蠟和伊源保鮮劑處理。

2.4 包裝

張麗萍等[29]探討了不同包裝對(duì)去青皮核桃的保鮮效果，認(rèn)為保鮮效果最理想的是使用PE30或PE50包裝方式。張文濤等[30]以鮮食核桃仁為研究對(duì)象，結(jié)果發(fā)現(xiàn)聚乙烯塑料袋結(jié)合低O2、CO2包裝能夠顯著抑制核桃仁酸價(jià)、碘值的升高[31]。馮文煜等[32]采用50 μm PE薄膜包裝青皮核桃，可有效抑制果實(shí)腐爛率的上升，維持較好的核仁品質(zhì)與營養(yǎng)。楊曦等[33]利用聚乙烯塑料袋包裝青皮核桃，每30 d抽真空1次，可貯藏至120 d，青皮褐變指數(shù)為0.18。陳柏等[34]提出4種供試包裝材料PE40核桃保鮮袋、蒜薹硅窗保鮮袋、蒜薹保鮮袋和核桃氣調(diào)保鮮袋的保鮮效果均優(yōu)于普通PE袋。

2.5 不同處理

魯墨森等[35]對(duì)凍融法核桃脫青皮技術(shù)進(jìn)行了研究，即利用低溫將核桃青皮冷凍后再通過融化去除青皮。該方法具有快速、大量和連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)，保證了鮮食核桃仁的品質(zhì)和含水量，對(duì)于核桃的鮮銷鮮食非常適用。該法可作為去青皮鮮食核桃的前處理過程，通過該法去除容易腐爛、發(fā)芽的青皮后可以使得核桃的保鮮效果得到大幅度的提升，同時(shí)還可以提高好果率和果仁的感官品質(zhì)，是鮮食核桃去青皮的一項(xiàng)重要保鮮技術(shù)。陳柏等[36]提出了脫青皮核桃冷凍—解凍復(fù)鮮保鮮新思路，通過研究脫青皮鮮核桃冷凍—解凍復(fù)鮮的工藝流程（免燙冷凍、解凍復(fù)鮮、運(yùn)輸、貨架）中各環(huán)節(jié)工藝參數(shù)，且與商業(yè)化結(jié)合，總結(jié)提出了鮮核桃脫青皮鮮核桃冷凍貯藏—解凍復(fù)鮮技術(shù)規(guī)程。研究發(fā)現(xiàn)在射線的輻照下，核桃仁的脂肪氧化的速度較未經(jīng)射線輻照的氧化速度較快，其氣味和口味受到的影響較顯著，尤其是在高的輻照強(qiáng)度（＞3.0 KGy）下，然而對(duì)其顏色和質(zhì)構(gòu)的影響則較小[37]。輻照的方法雖然可以維持核桃仁的色澤和質(zhì)構(gòu)，但卻影響了其氣味和口感，主要原因是輻照加速了核桃仁的脂肪氧化。

3 結(jié)語

目前，市場上鮮食核桃常以青皮鮮食核桃、去青皮鮮食核桃、鮮食核桃仁三種形式出現(xiàn)。青皮核桃（Juglans regiaL.）果實(shí)因其營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特而具有較大的市場需求和廣闊的商業(yè)前景，但青皮核桃果實(shí)采后易于褐變，貯藏壽命較短，致使其供貨期短而創(chuàng)利空間非常有限[38-39]。去青皮核桃又稱堅(jiān)果核桃，是指除去了易腐爛發(fā)黑的青皮，減少了保護(hù)青皮的復(fù)雜步驟且不影響核仁的保鮮效果。去青皮、帶殼可有效延緩鮮核桃仁內(nèi)種皮的褐變速率，但對(duì)總酚和總抗氧化能力沒有影響[40-41]。市場上大多數(shù)的干核桃仁及其制品都是沒有脫種皮，直接食用或加工，導(dǎo)致食用時(shí)產(chǎn)生發(fā)苦、發(fā)澀等不良口感。這主要是因?yàn)楹颂曳N皮中的單寧類物質(zhì)含量較高，單寧類物質(zhì)常常會(huì)影響核桃油的口感和色澤[42]，從而在食用時(shí)會(huì)有苦澀的口感，而鮮食核桃仁可以避免這一不良口感的產(chǎn)生。

鮮食核桃保鮮技術(shù)的研究主要是通過使用保鮮劑、控制貯藏環(huán)境條件以及使用輔助保鮮技術(shù)三方面進(jìn)行的，目前研究者們已經(jīng)探索出多種保鮮組合。需要進(jìn)一步解決的難題是如何將現(xiàn)有的保鮮技術(shù)廣泛應(yīng)用到大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)之中。鮮食核桃是目前核桃市場發(fā)展的潮流趨勢(shì)，但是，目前鮮食核桃工業(yè)化生產(chǎn)面臨難題較多，因此研發(fā)可應(yīng)用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的鮮食核桃保鮮技術(shù)極為必要。