低溫貯藏對鮮青花椒品質(zhì)的影響

蔡思進(jìn)，李雅芝，劉慧娟，王 耀，謝 姣*

（1.貴州醫(yī)科大學(xué)環(huán)境污染與疾病監(jiān)控教育部重點實驗室公共衛(wèi)生學(xué)院，貴州貴陽 550025；2.黔南民族師范學(xué)院，貴州都勻 558000）

花椒為花椒屬蕓香科植物果實，因其典型的辛辣味而聞名，是傳統(tǒng)的香辛料[1-3]。目前，花椒種植區(qū)主要分布于亞洲區(qū)域，如中國、日本、印度等[4]。重慶、四川、貴州等地為我國花椒的主要規(guī)模化種植基地[5]，主栽品種是青花椒和紅花椒。其中，青花椒（Zmnthoxylum schinifoliumSieb.et Zucc），又稱青椒、野椒、天椒、崖椒等，因其特殊的辛、麻、香味以及果實成熟后鮮亮的色澤而備受消費者青睞[6-7]。

青花椒作為我國重要的特色調(diào)味品，其色澤、揮發(fā)油、麻味是其重要的風(fēng)味特征，也是評價其品質(zhì)的重要指標(biāo)[7-11]。青花椒的保鮮研究中除了以常用的麻味物質(zhì)、揮發(fā)油等成分作為指標(biāo)外，顏色也是衡量其質(zhì)量的重要感官指標(biāo)之一，如青綠色的青花椒不僅可以提高感官性狀，給人以美的享受，還可以增進(jìn)食欲[10-13]。目前，鮮青花椒的品質(zhì)不僅受到生長環(huán)境溫度、土壤、氣候、栽培管理等因素的綜合影響，貯藏過程中的不適宜環(huán)境也極易導(dǎo)致其發(fā)生劣變、褐變、霉變，尤其是在常溫或散裝條件下的鮮青花椒會很快發(fā)生變化，影響其商品性能[3,12-17]。隨著生活水平的提高，人們的飲食理念逐漸趨于鮮制，故青花椒保鮮具有較大的社會需求。近年來，有關(guān)鮮花椒保鮮的研究報道，主要集中在臭氧熏蒸、氣調(diào)包裝等對青花椒貯藏效果方面[18-19]，如李一卓[19]利用臭氧消毒30 min后經(jīng)殼聚糖涂膜處理鮮青花椒，并采用5% O2+15% CO2+80% N2氣調(diào)保鮮條件，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該方法處理的青花椒在儲存32 d 后開始出現(xiàn)腐敗，但保鮮工藝較為復(fù)雜且可操作性不強。眾多研究表明，環(huán)境溫度的高低能夠影響青花椒的采后生理活動和青花椒果皮上的微生物以及代謝相關(guān)酶活性，如貯藏溫度過高，花椒麻味物質(zhì)氧化加快；貯藏溫度過低，花椒的香氣成分生成會受到限制[20-21]。適宜的低溫貯藏可延緩微生物的生長以及果實采后的生理活動，這有利于延長鮮青花椒果實的貨架期。漂燙可有效抑制青花椒的酶促褐變，殺死青花椒表面存在的微生物而起到殺菌效果。目前，未見低溫貯藏對漂燙處理的鮮青花椒貯藏品質(zhì)影響的相關(guān)報道。因此，本研究以貴州頂壇青花椒為原料，研究低溫貯藏對其品質(zhì)的影響，以期為鮮青花椒品質(zhì)的提升提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗青花椒采自貴州安順頂壇花椒基地，挑選無病蟲害、無物理損傷、大小均勻一致、果皮青綠色、健康成熟的青花椒果實，25 ℃下處理多余枝葉及雜質(zhì)后，備用。

花椒麻味物質(zhì)，純度為98.00%，貴州大學(xué)；甲醇，色譜純，賽默飛世爾科技公司；甲醇，分析純，上海泰坦科技股份有限公司；丙酮，分析純，重慶科試化學(xué)有限公司。PE20（25 cm×17 cm）食品保鮮袋包裝，四川鴻昌塑膠工業(yè)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

MJ-LZ25Easy121 攪拌機(jī)，廣東美的生活電器制造有限公司；CN-LQC5003 電子天平，昆山優(yōu)科維特電子科技有限公司；DZF-6050 真空干燥箱，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；GM-0.33A 隔膜真空泵，天津市津騰實驗設(shè)備有限公司；CR-400 色差計，Minolta；TGL-16C 高速冷凍離心機(jī)，HERMLE Labortechnik；Agilent 1100 高效液相色譜儀，美國Agilent 公司；UV2600A 紫外可見分光光度計，尤尼克（上海）儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 低溫貯藏青花椒試驗設(shè)計

參考姚佳[17]青花椒漂燙參數(shù)進(jìn)行漂燙預(yù)處理。鮮青花椒100 g 于沸水中漂燙1 min，取出冷卻，自然晾干，采用PE20 食品保鮮袋包裝，并于25 ℃和4 ℃兩個溫度環(huán)境下（相對濕度均為85%～90%）貯藏，分別檢測0、4、12、24、48、72、96 h 時青花椒各項品質(zhì)指標(biāo)，研究貯藏溫度對青花椒品質(zhì)的影響。

1.3.2 腐爛率測定

腐爛率即腐爛的青花椒數(shù)占所取樣品數(shù)的百分比[19]。

1.3.3 褐變度測定

參考姚佳[17]的消光值法，略作修改。稱取各貯藏時間的青花椒樣品1.00 g，分別與蒸餾水按1∶10（g/mL）的比例混合，充分研磨，于4℃、10000 r/min 條件下離心20 min，取上清液于410 nm 處測其吸光值A(chǔ)410，結(jié)果以10×A410表示褐變度。

1.3.4 水分含量的測定

參考GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》（直接干燥法）[22]。

1.3.5 色差值測定

采用CR-400 色差計測定樣品果皮中L*、a*、b*值。每組測定樣品50 g，每組樣品果皮測定3 個點，測定結(jié)果以其均值作為青花椒果皮色差值，樣品重復(fù)3 次，試驗共重復(fù)2 次。色差值最后以顏色指數(shù)（color index，CI）來表示，CI 代表從綠色到橙色（負(fù)值到正值），計算公式見式（1）[23]。

式中，CI 為顏色指數(shù)，單位為1；L*為明暗度差異，正值偏亮，負(fù)值偏暗，單位為1；a*為紅到綠的差異，正值偏紅，負(fù)值偏綠，單位為1；b*為黃到藍(lán)的差異，正值偏黃，負(fù)值偏藍(lán)，單位為1。

1.3.6 葉綠素含量測定

參照文獻(xiàn)[6,17]的方法，略作修改。準(zhǔn)確稱取青花椒樣品1.00 g，加2.0 mL 80%丙酮和少量CaCO3進(jìn)行研磨，直到組織中綠色完全被提取出來后，再用80%丙酮沖洗并定容至25.0 mL，搖勻，靜置，待CaCO3沉淀變白后過濾，濾液分別于645 nm 和663 nm 處測其吸光度值?？?cè)~綠素含量計算公式見式（2）。

式中，V為提取液體積，mL；m為樣品質(zhì)量，g。

1.3.7 揮發(fā)油含量的測定

參照付本寧[24]的方法，略作修改。鮮青花椒樣品經(jīng)90 ℃烘干粉碎后，取5.00 g 置于200 mL 蒸餾瓶中，按1∶8（g/mL）的比例加入蒸餾水，加入玻璃珠，振搖混勻后，置于電熱套上緩緩加熱并保持微沸4 h 后，停止加熱并放置1 h 以上，讀取揮發(fā)油量（單位為mL/5 g）。

1.3.8 麻味物質(zhì)的測定

參考DB 50/T 321—2009《花椒麻味物質(zhì)的檢測方法高效液相色譜法》[25]，略作修改。濾渣洗滌5 次，使用0.22μm孔徑尼龍膜過濾，其余步驟與參考文獻(xiàn)一致。

青花椒麻味物質(zhì)含量檢測采用Agilent 1100 高效液相色譜儀。色譜條件：Agilent ZORBAX Eclipse XDB C-18（250 mm×4.6 mm，5 μm）色譜柱；流動相：A 為水，B 為甲醇；高效液相色譜洗脫程序與參考文獻(xiàn)一致。青花椒麻味物質(zhì)主要依據(jù)麻味物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行定性，其定量方法則依據(jù)花椒麻味物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程進(jìn)行，其中羥基-α-山椒素標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=9.8709x-4.619（R2=0.9985）；羥基-β-山椒素標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=367.46x-2.5905（R2=0.9997）；羥基-γ-山椒素標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=32.713x-2.619（R2=0.9996）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用IBM SPSS Statistics 22.0 軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，用鄧肯多重比較方法進(jìn)行方差分析；采用GraphPad Prism 7 進(jìn)行圖片的繪制。

2 結(jié)果與討論

2.1 低溫貯藏對鮮青花椒腐爛率的影響

如圖1 所示，隨著貯藏時間的延長，鮮青花椒在25 ℃及4℃條件下貯藏時的腐爛率均呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，4℃的腐爛率始終低于25 ℃的。鮮青花椒在25 ℃貯藏4 h時即出現(xiàn)腐爛，而在4 ℃下貯藏12 h 才開始出現(xiàn)腐爛，這說明4 ℃的低溫環(huán)境能夠顯著降低青花椒的腐爛率，可能是因低溫環(huán)境延緩了青花椒果實的采后生理活動，抑制了微生物的生長。這與李一卓[19]的研究結(jié)果一致。

圖1 低溫貯藏對鮮青花椒腐爛率的影響Fig.1 Effect of low temperature storage on the decay rate of fresh green pepper

2.2 低溫貯藏對鮮青花椒褐變度的影響

由圖2 可知，在4 ℃和25 ℃貯藏條件下，青花椒褐變度隨貯藏時間的延長均呈增加的趨勢，且4 ℃的均低于同時期下25 ℃的。這可能是4 ℃的低溫貯藏抑制了酶的活性進(jìn)而抑制了酶促褐變，降低了青花椒的褐變度，最終導(dǎo)致低溫貯藏的鮮青花椒較25 ℃貯藏的褐變度低。這與楊凌等[14]的研究結(jié)果一致，即成熟青花椒在貯存過程中極易出現(xiàn)褐變。25 ℃貯藏青花椒4 h 的褐變度高于同時期4 ℃條件下青花椒貯藏的褐變度（1.36 倍），說明青花椒在4 ℃條件下貯藏4 h 能夠明顯延緩其褐變程度，而貯藏后期褐變度差異不明顯。而在貯藏4 h 后4 ℃與25 ℃溫度下的青花椒褐變度差異逐漸變小可能是因為溫度只能抑制PPO 的活性從而降低酶促褐變反應(yīng)速率，并不能直接降低青花椒的酶促褐變程度，所以兩種貯藏溫度下的青花椒隨貯藏時間的變長其褐變度差異會不明顯。

圖2 低溫貯藏對鮮青花椒褐變度的影響Fig.2 Effect of low temperature storage on the browning degree of fresh green pepper

2.3 低溫貯藏對鮮青花椒水分含量的影響

如圖3 所示，在4 ℃和25 ℃貯藏條件下，青花椒的水分含量隨貯藏時間的延長均呈下降趨勢，且貯藏4 h后，25 ℃的低于4 ℃的（P＜0.05），至貯藏96 h 時這種差異更為明顯。以上結(jié)果說明，低溫貯藏有效緩解了鮮青花椒果實的失重問題，這有利于鮮青花椒果實品質(zhì)的保持。楊瑞麗[20]的研究結(jié)果表明成熟的鮮青花椒含水率為66%～70%，在本研究中，青花椒在4 ℃低溫冷藏0～72 h的時間段內(nèi)其含水量均在此范圍內(nèi)，而在25 ℃貯藏12 h后其含水量低于66%，而水分含量直接關(guān)系到青花椒的顏色和風(fēng)味等食用品質(zhì)，這進(jìn)一步說明4 ℃低溫貯藏更有利于鮮青花椒品質(zhì)的保持。

圖3 低溫貯藏對鮮青花椒水分含量的影響Fig.3 Effect of low temperature storage on the water content of fresh green pepper

2.4 低溫貯藏對鮮青花椒色差值的影響

由圖4 可知，隨著貯藏時間的延長，青花椒的CI 值在25 ℃和4 ℃條件下均呈上升的趨勢，但4 ℃低溫貯藏時的CI 值均高于25 ℃條件，且25 ℃貯藏24 h 后CI 值為正，而4 ℃低溫貯藏24 h 后CI 值仍為負(fù)，說明4 ℃貯藏24 h 對青花椒的護(hù)綠效果相對25 ℃貯藏更佳，而貯藏48 h 的護(hù)綠效果不明顯。另外，25 ℃和4 ℃貯藏過程中CI 呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，這與代建武等[26]的研究結(jié)果一致，即貯存對成熟青花椒色澤會產(chǎn)生不利影響。

圖4 低溫貯藏對鮮青花椒色差的影響Fig.4 Effect of low temperature storage on the color difference of fresh green pepper

2.5 低溫貯藏對鮮青花椒葉綠素含量的影響

如圖5 所示，隨著貯藏時間的延長，葉綠素含量均呈顯著降低趨勢，4 ℃的均高于25 ℃的，而這種變化在貯藏24、72、96 h 時更為明顯，這進(jìn)一步說明4 ℃低溫貯藏延緩了青花椒果實葉綠素的降解，有利于青花椒果皮護(hù)綠，這同2.2、2.4 中4 ℃貯藏24 h 對青花椒的護(hù)綠效果相對25 ℃貯藏更佳的結(jié)果一致。青花椒在4 ℃冷藏時可以有效保持其青綠色色澤，抑制其葉綠素含量的下降色差值CI 的增加及褐變度的上升，這與李一卓[19]的研究結(jié)果一致。

圖5 低溫貯藏對鮮青花椒葉綠素含量的影響Fig.5 Effect of low temperature storage on the chlorophyll content of fresh green pepper

2.6 低溫貯藏對鮮青花椒揮發(fā)油含量的影響

如圖6 所示，隨貯藏時間的延長，兩個試驗組的青花椒揮發(fā)油含量均呈下降趨勢，4 ℃的均高于25 ℃的，但貯藏96 h 時差異不明顯。研究表明，失重有利于花椒揮發(fā)油含量的增加[19]，而由圖3 可知隨著貯藏時間的延長兩個處理組中水分含量均是降低的，而本研究中兩個處理組中揮發(fā)油含量均呈下降趨勢，這可能是因為漂燙溫度增加了揮發(fā)油的溶出，造成了揮發(fā)油的損失。

圖6 低溫貯藏對鮮青花椒揮發(fā)油含量的影響Fig.6 Effect of low temperature storage on the volatile oil content of fresh green pepper

2.7 低溫貯藏對鮮青花椒麻味物質(zhì)含量的影響

由表1 可知，青花椒的麻味物質(zhì)（羥基-α-山椒素、羥基-β-山椒素、羥基-γ-山椒素）含量在25 ℃和4 ℃貯藏條件下，隨貯藏時間的延長呈顯著下降趨勢（P＜0.05）。其中在4 ℃條件下貯藏12 h，青花椒麻味物質(zhì)中羥基-α-山椒素的含量顯著高于25 ℃貯藏（P＜0.05）。4 ℃條件下貯藏96 h，其羥基-γ-山椒素和總麻味物質(zhì)含量均顯著高于25 ℃條件下的。以上結(jié)果同青花椒在低溫和25 ℃條件下貯藏其麻味物質(zhì)含量在貯藏期呈現(xiàn)下降的趨勢，且25 ℃條件下麻味物質(zhì)含量變化較低溫更大的結(jié)果一致[27-28]。而對比兩試驗組中其他貯藏時間的花椒麻味物質(zhì)含量，盡管青花椒在4 ℃低溫貯藏時的麻味物質(zhì)含量均高于25 ℃條件下的，但均無顯著差異。

表1 低溫貯藏對鮮青花椒麻味物質(zhì)含量的影響Table 1 Effect of low temperature storage on the content of numbing substances of fresh green pepper

通過比較不同貯藏溫度下青花椒腐爛率、褐變度、水分含量、CI 值、葉綠素含量、揮發(fā)油及麻味物質(zhì)的變化，可知4 ℃貯藏環(huán)境相對于25 ℃環(huán)境更有利于青花椒品質(zhì)的保持，這與曾劍超等[29]的結(jié)果一致，即4 ℃條件相對與25 ℃能夠抑制大部分微生物的活動，同時延緩青花椒果實的采后生理活動，麻味物質(zhì)氧化較慢，從而延長了青花椒貯藏期，達(dá)到保鮮效果。另外，以上結(jié)果也同楊瑞麗[20]結(jié)果一致，即5～8 ℃低溫貯藏時，麻味物質(zhì)損失較小，有利于整粒花椒貯藏，而25 ℃下花椒麻味物質(zhì)損失嚴(yán)重。

3 結(jié)論

本研究利用低溫和25 ℃處理鮮青花椒，明確各處理對青花椒品質(zhì)的影響。青花椒在4 ℃條件下貯藏時的各項指標(biāo)均優(yōu)于25 ℃貯藏，4 ℃條件下貯藏，其腐爛率、褐變度、水分含量、CI 均低于25 ℃貯藏，而低溫貯藏條件下葉綠素、揮發(fā)油和麻味物質(zhì)含量均高于25 ℃貯藏。另外，相對于25 ℃貯藏環(huán)境，采用4 ℃的貯藏環(huán)境能夠延長青花椒品質(zhì)保鮮約24～48 h。以上結(jié)果說明低溫條件有利于鮮青花椒品質(zhì)的保持，這為進(jìn)一步提升鮮青花椒品質(zhì)的提供了參考依據(jù)。