冬棗產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及保鮮技術(shù)研究進展

郭慧靜 金新文 張有成 宋方圓 沈從舉

摘要 冬棗是一個優(yōu)質(zhì)晚熟鮮食品種，主要分布在我國山東、陜西、河北、新疆等地，因其富含多種營養(yǎng)物質(zhì)以及獨特的口感，受到消費者的廣泛青睞；此外棗樹易于栽培和管理，產(chǎn)量和市場占有率較高，效益顯著，受到廣大種植戶的喜愛。目前，保鮮技術(shù)應用水平是制約冬棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，通過相關(guān)文獻資料研學，結(jié)合實地調(diào)研和項目研究，歸納總結(jié)冬棗保鮮技術(shù)，并進行系統(tǒng)論述，旨在為冬棗保鮮技術(shù)的發(fā)展提供參考，為冬棗產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效和可持續(xù)發(fā)展提供實踐及理論指導。

關(guān)鍵詞 冬棗；產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀；保鮮技術(shù)

中圖分類號 S-9? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2023）23-0001-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.23.001

Current Situation of Winter Jujube Industry and Research Progress of Fresh-Keeping Technology

GUO Hui-jing1，JIN Xin-wen1，ZHANG You-cheng2 et al

（1.Institute of Agro-products Processing Science and Technology，Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science，Shihezi，Xinjiang? 832000;2.Tumshuk Lütangxin Winter Jujube Planting Professional Cooperative，Tumshuk，Xinjiang 844000）

Abstract Winter jujube is a high-quality late maturing fresh food variety，mainly distributed in Shandong，Shaanxi，Hebei，Xinjiang and other places in China.It is widely favored by consumers because of its rich variety of nutrients and unique taste;in addition，jujube trees are easy to cultivate and manage，with high yield and market share，significant benefits，and are favored by the majority of growers.At present，the application level of fresh-keeping technology is a bottleneck problem that restricts the development of winter jujube industry.This paper summarizes the fresh-keeping technology of winter jujube and makes a systematic discussion based on relevant literature research，field research and project research，aiming to provide reference for the development of winter jujube fresh-keeping technology，and provide practical and theoretical guidance for the improvement of quality and efficiency and sustainable development of winter jujube industry.

Key words Winter jujube;Industry status;Storage technology

基金項目 三師圖木舒克市科技特派員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目（KJ2022CX03）；兵團農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程專項項目（NCG202226）；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學家項目（CARS-30-5-04）；兵團重點領(lǐng)域科技攻關(guān)計劃（2020AB008）；兵團科技創(chuàng)新人才項目（2020CB008）。

作者簡介 郭慧靜（1993—），女，河南商丘人，助理研究員，碩士，從事果蔬加工與貯藏研究。*通信作者，研究員，博士，從事農(nóng)產(chǎn)品加工研究。

收稿日期 2022-11-24；修回日期 2023-06-01

冬棗亦稱雁來紅、蘋果棗、冰糖棗等，是一個優(yōu)質(zhì)的晚熟鮮食品種。冬棗起源于中國，已有4 000多年的栽培歷史，目前主要分布在我國山東、陜西、河北、新疆等地區(qū)［1］。冬棗皮薄肉脆、細嫩多汁，甜中帶酸，可食率達95%左右；富含維生素，K、Na、Fe、Cu等礦物質(zhì)元素，蛋白質(zhì)、果膠、環(huán)磷酸腺苷、環(huán)磷酸鳥苷等多種功能性成分，具有解毒保肝、調(diào)節(jié)免疫、預防高血壓、動脈粥樣硬化、癌癥等功效［2-3］。因此，有“百果王”“活維生素丸”“天下奇果”等稱號。

冬棗適應能力強，易于栽培和管理，結(jié)果周期較長，集中上市，產(chǎn)量和市場占有率較高，效益顯著。隨著市場需求的增加導致冬棗產(chǎn)量需求增加，因此具有非常好的種植前景［4］。然而，冬棗皮薄肉脆、含水量較高，采后貯藏不當會導致冬棗快速成熟和衰老，嚴重影響其營養(yǎng)價值和經(jīng)濟價值［5］。因此，需要進一步研究冬棗的保鮮技術(shù)并推廣應用。該研究通過相關(guān)文獻資料研學，結(jié)合實地調(diào)研和項目研究，歸納總結(jié)冬棗保鮮技術(shù)，并進行系統(tǒng)論述，旨在為冬棗貯藏保鮮技術(shù)的研究與應用提供參考，為冬棗產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效和可持續(xù)發(fā)展提供實踐及理論指導。

1 冬棗產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

1.1 種植規(guī)模

冬棗種植區(qū)域主要分布在我國山東沾化、陜西大荔、河北黃驊、山西臨猗、寧夏靈武、新疆一師、新疆三師等地區(qū)［6］。目前，冬棗獲得國家地理標志產(chǎn)品包括“沾化冬棗”“大荔冬棗”“黃驊冬棗”“圖木舒克冬棗”等。

沾化冬棗10月中下旬成熟，品質(zhì)特點為光亮赭紅，皮薄肉脆，甘甜清香，因狀如蘋果而有“小蘋果”之稱。據(jù)2022年數(shù)據(jù)統(tǒng)計，沾化冬棗種植面積達3萬hm2，年產(chǎn)量60萬t［7］。大荔冬棗品質(zhì)特點韌性強、耐貯運，目前種植面積達2.8萬hm2，年產(chǎn)量50萬t［8］。黃驊冬棗是國內(nèi)第一個獲得“原產(chǎn)地域保護”的果品，被譽為“全國260個鮮食棗品之冠”。黃驊冬棗品質(zhì)特點皮薄核小，細嫩多汁，甘甜清香，營養(yǎng)豐富，平均糖度可達28%。目前種植面積達0.74萬hm2，年產(chǎn)量16萬t［9］。山西臨猗也是冬棗主產(chǎn)地之一，特點是皮薄、果肉乳白色、肉質(zhì)脆而細膩。廟上鄉(xiāng)冬棗種植面積達1.330萬hm2，設施大棚0.267萬hm2，總產(chǎn)量30萬t，鮮棗產(chǎn)值21.39億元，占全縣農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的22.2%［10］。新疆冬棗果形圓潤、顆粒飽滿、果肉厚實、皮薄肉脆核小、營養(yǎng)豐富。目前，新疆冬棗種植面積0.330萬hm2，年產(chǎn)量7萬t。其中，第三師圖木舒克市種植面積0.100萬hm2，是新疆最大的冬棗種植基地，計劃到“十四五”末種植面積達到0.333萬hm2。其次為一師阿拉爾市，種植面積0.080萬hm2，已逐步形成了“生產(chǎn)+加工+銷售”為一體的完整產(chǎn)業(yè)體系。我國冬棗種植區(qū)域分布見圖1。

1.2 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

冬棗作為生態(tài)樹種，不僅能起到防風固沙的作用，同時還具有顯著的經(jīng)濟效益。目前，我國冬棗產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相對單一，主要以鮮食為主，鮮棗占品類的最大份額，在產(chǎn)地采摘后直接運輸或短暫存儲后運輸至銷售端。冬棗加工主要以干制、飲料制品、功能性成分提取等方面。凍干脆棗和棗片口感較好，可最大限度保留果實的營養(yǎng)物質(zhì)［11］；利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的冬棗飲料［12］和酒［13］，口感醇厚、風味獨特；此外，許多學者研究了不同冬棗多糖、果膠、黃酮、原花青素等功能成分的提取工藝［14-16］。冬棗精深加工不僅可以提高冬棗的商業(yè)價值，增加農(nóng)民收入，同時也適應消費者的生活需求，延伸冬棗產(chǎn)業(yè)鏈。

《中國果樹志·棗卷》中記載棗品種700多個，其中鮮食品種261個，在所有棗品種的占比超過1/3［17］。盡管我國鮮棗品種較多，但整體產(chǎn)業(yè)并未完全發(fā)展，主要因為鮮棗難以貯藏和運輸，易失水萎蔫、腐爛變質(zhì)。冷鏈物流和航空運輸可保持冬棗采后品質(zhì)，但成本較高，且集中上市時總量與采摘和運輸能力不匹配，導致冬棗積壓造成損失［18］。然而對于新疆的冬棗產(chǎn)業(yè)，由于產(chǎn)地和銷售端運輸距離較遠，導致成本顯著增加，加上貯藏期較短，制約著冬棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

目前，隨著冬棗種植規(guī)模的增加和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在貯藏和運輸過程中均需要采取一定的保鮮措施，不僅可以減輕冬棗的質(zhì)變與損耗，還能實現(xiàn)錯峰銷售，達到提質(zhì)增效的目的［19］。因此，迫切需要研究冬棗的保鮮技術(shù)。

2 保鮮技術(shù)現(xiàn)狀

對于冬棗來說，時間就是效益，不僅要搶抓采摘、加工、運輸?shù)臅r間，更要打好銷售時間差。效果顯著的方法是通過保鮮技術(shù)延長冬棗的貯藏期和貨架期。目前，冬棗保鮮方法多種多樣，主要包括物理保鮮、化學保鮮、生物保鮮等技術(shù)。

2.1 物理保鮮

2.1.1 溫度。

溫度、濕度、氣體和防腐是果蔬保鮮的4個關(guān)鍵因素，其中溫度的作用占60%～70%，是主要的影響因素，濕度、氣體和防腐各占10%～15%。在適當?shù)臏囟认沦A藏可以抑制生理代謝和微生物感染，緩解品質(zhì)惡化，延長果實采后貨架期［20］。冷藏方法主要包括低溫保鮮、冰溫保鮮，低溫保鮮又包括普通冷藏、速凍貯藏、濕冷貯藏［21］。Sang等［22］研究發(fā)現(xiàn)，低溫（0 ℃條件下）貯藏冬棗可以顯著保持冬棗的采后品質(zhì)和抗氧化能力，抗氧化酶活性和相關(guān)基因表達量較高。付坦等［23］研究發(fā)現(xiàn)，低溫馴化與冰溫結(jié)合處理冬棗，能顯著提高好果率，降低冬棗的轉(zhuǎn)紅指數(shù)，在貯藏90 d時，好果率提高了49.57%。此外，國內(nèi)外大量研究結(jié)果均表明低溫貯藏對不同果蔬的保鮮效果顯著，且在不影響果實正常新陳代謝的前提下，溫度越低越有利于貯藏。

綜上所述，低溫貯藏能有效地維持果實抗氧化酶的高活性，延緩衰老，從而保持果實的貯藏品質(zhì)，顯著延長果實的貯藏期。然而，低溫貯藏存在保鮮時間極限，在此條件下繼續(xù)延長保鮮期，則需要與其他方法相結(jié)合。因此，生產(chǎn)過程中通常不會采用單一冷藏的保鮮方法，而是與其他的保鮮方法結(jié)合使用，以期最大程度延長果品采后的貯運時間。

2.1.2 氣調(diào)。

氣體環(huán)境的組成是影響果實保鮮的重要因素之一，許多國內(nèi)外專家研究了果實氣調(diào)貯藏效果及其對O2和CO2的適應性。氣調(diào)貯藏包括主動氣調(diào)（CA）和被動氣調(diào)（MA）2種，MA是果實通過自身的呼吸作用來調(diào)節(jié)周圍的氣體成分，CA是按照標準來嚴格人為控制其周邊的氣體成分［24］。王洪波等［25］的試驗結(jié)果表明，在5%O2+2%CO2+93%N2氣調(diào)包裝條件下對冬棗的保鮮效果最好，可以顯著提高冬棗的采后品質(zhì)和保鮮期。羅政等［26］研究證實，冬棗采用30 μm自發(fā)氣調(diào)包裝袋可以有效降低透氧量，在低氧條件下降低果實的代謝水平從而實現(xiàn)保鮮。魯奇林等［27］使用5%O2+2%CO2+93%N2氣調(diào)包裝貯藏冬棗，發(fā)現(xiàn)可以顯著抑制其VC、cAMP 和總黃酮流失，保持果實色澤，貯藏期達90 d。Xu等［28］通過高氧保鮮技術(shù)處理冬棗，具有顯著的保鮮效果，并且使用成本較低，效果穩(wěn)定。目前，通過改變氣體比例實現(xiàn)氣調(diào)保鮮的技術(shù)相對成熟，經(jīng)濟適用，值得普遍推廣使用。

2.1.3 其他技術(shù)。

物理保鮮還包括超聲技術(shù)、輻照技術(shù)、減壓保鮮技術(shù)、臭氧技術(shù)等。黃洪云［29］在相同條件下利用100 kV/m的高壓靜電場處理冬棗，結(jié)果延緩了其水分下降速度，降低了腐爛率，保鮮效果較好。李寧等［30］利用3 kJ/m2短波紫外線處理冬棗，可以提高采后果實的PAL活性，加快酚類物質(zhì)積累，提高果實采后抗病性。減壓貯藏技術(shù)［31］由Stanley Burge教授發(fā)明，技術(shù)原理是在低壓條件下O2含量大幅度降低，可以抑制果實呼吸作用，同時及時排出有害氣體，因此可以有效的保持鮮棗的品質(zhì)。李夢釵等［32］采用臭氧去感染技術(shù)對采后冬棗進行保鮮，40 mg/m3臭氧可使其保鮮期達到120 d，并證實處理次數(shù)和包裝材料對冬棗的保鮮效果影響較小。

物理保鮮技術(shù)優(yōu)勢在于操作簡單、經(jīng)濟性好，但存在保鮮控制條件嚴格、設備前期投資較大等缺點［33］。因此，物理保鮮適用于大規(guī)模長期生產(chǎn)，以達到成本回收和資源充分利用。

2.2 化學保鮮

目前在使用化學試劑對鮮棗進行保鮮時主要通過采前噴淋和采后浸果2種方式，常用的化學保鮮劑包括防腐劑、鈣類、激素類等。Yu等［34］研究了1%殼聚糖復合0.04%納米二氧化硅涂膜處理對棗總黃酮含量的影響，結(jié)果表明含量保持效果顯著，且將納米二氧化硅作為混合涂膜材料具有潛在的應用價值。Cheng等［35］研究了1-MCP和殼聚糖處理對新疆冬棗的保鮮效果，結(jié)果表明1-MCP或殼聚糖單獨處理可以降低腐爛率、延緩營養(yǎng)物質(zhì)的損失、保持果實硬度，并抑制MDA的積累，且復合處理效果更佳。Dong等［4］研究發(fā)現(xiàn)，100 μmol/L茉莉酸甲酯處理可以保持冬棗細胞膜和細胞器的完整性，維持較高的抗氧化酶活性，但成熟度影響其保鮮效果。CaCl2也是一種常用的化學保鮮劑，王大偉等［36］采用1%、2%、3%濃度的CaCl2處理新疆冬棗，發(fā)現(xiàn)不同濃度都能降低冬棗的腐爛率、失重率，保持果實硬度和營養(yǎng)物質(zhì)含量，且1%濃度CaCl2保鮮效果最好。常雪花等［37-38］研究了NO熏蒸處理對冬棗的保鮮效果，結(jié)果表明150 μL/L NO處理2 h后在（0±1）℃條件下貯藏效果最好，能顯著延緩棗的失水率、腐爛率和果肉的褐變等。

化學保鮮技術(shù)優(yōu)勢在于保鮮效果好、能耗低，但由于采用的是化學試劑，其使用的種類和用量有嚴格要求，且隨著人們生活水平的提高，更加追求綠色防腐，因此需要在采用綠色保鮮劑的基礎上保證冬棗的食用品質(zhì)［39］。

2.3 生物保鮮

生物保鮮通常是采用拮抗菌抑制致病菌的生長或利用天然植物提取物的殺菌性來預防果蔬腐爛變質(zhì)。周穎等［40］采用不同濃度芥末精油熏蒸處理對冬棗進行保鮮，發(fā)現(xiàn)20 μL/L芥末精油可顯著抑制冬棗轉(zhuǎn)紅，80 μL/L芥末精油會促進果實后熟現(xiàn)象，30 μL/L芥末精油具有一定的抑菌保鮮作用，更能較好地維持果實的采后品質(zhì)。Guo等［41］研究了拮抗酵母菌單獨或聯(lián)合UV-C處理對冬棗采后品質(zhì)的影響，結(jié)果表明1、5和10 kJ/m2均能顯著抑制鏈格孢菌的生長，但5 kJ/m2 UV-C和拮抗酵母菌聯(lián)合處理效果最好，感染創(chuàng)面百分比和病斑面積僅為16.0%和0.60 cm2。郭東起等［42］研究發(fā)現(xiàn)，美極梅奇酵母菌與5 mmol/L鉬酸銨溶液復合使用對冬棗黑腐病和青腐病的抑制效果顯著。葛陽楊等［43］研究了0.01%水楊酸處理對冬棗的影響，結(jié)果表明水楊酸處理的冬棗樣品的硬度指標優(yōu)于未處理的冬棗樣品。Gunny等［44］提取了香葉精油，并證實其對真菌黑曲霉具有顯著的抑制作用，對菌絲生長的抑制率達75%左右，使發(fā)病率降低50%左右。Ban等［45］采用多糖制備了生姜精油、殼聚糖和羧甲基纖維素鈉的微膠囊并用其進行冬棗保鮮，微膠囊處理可控制和減緩生姜精油的釋放，通過其中功能成分的緩慢釋放從而有效保持冬棗的形態(tài)和感官品質(zhì)，并保持棗果較高的營養(yǎng)品質(zhì)。

生物保鮮技術(shù)優(yōu)勢在于綠色安全、效果顯著等，但從天然植物中提取有效成分操作過程繁雜、難度較大，導致成本增高，限制了此項技術(shù)在保鮮領(lǐng)域的推廣和使用，還需要進一步深入研究和推廣應用。

2.4 新型材料保鮮

隨著國內(nèi)外保鮮技術(shù)的不斷發(fā)展，也逐漸出現(xiàn)新的保鮮技術(shù)，比如納米保鮮技術(shù)、結(jié)構(gòu)化水保鮮技術(shù)、生物可降解涂膜保鮮技術(shù)等。

2.4.1 納米保鮮技術(shù)。

納米保鮮技術(shù)是通過將納米級的無機生物抗菌材料制成相關(guān)的包裝物，從而延緩釋放速度使其具備長效的殺菌性能。目前，常用的無機生物抗菌材料包括納米銀、納米二氧化鈦、納米二氧化硅、納米氧化鋅等［46］。Xie等［47］用0.8%、1.0% TiO2加入咪鮮胺稀釋劑制備復合保鮮劑，結(jié)果表明能顯著延長蔬菜的貯藏壽命，降低腐爛率和失重率，且475×咪鮮胺稀釋劑和1.0% TiO2復合效果最佳。Kou等［48］采用納米二氧化硅/殼聚糖/海藻酸鈉復合涂膜處理冬棗，發(fā)現(xiàn)復合膜可以顯著抑制采后果實的紅變和品質(zhì)下降。納米抗菌材料具有抑菌、低透氧透水性、能阻隔CO2等特性，可以作為抑菌劑進行涂膜或包裝材料從而用于食品的保鮮。

2.4.2 結(jié)構(gòu)化水保鮮技術(shù)。

結(jié)構(gòu)化水保鮮技術(shù)是利用非極性分子（如惰性氣體）在一定的溫度和壓力下，與游離水結(jié)合形成籠形水合物結(jié)構(gòu)。該項技術(shù)可以使細胞組織液參與反應形成結(jié)構(gòu)化水，提高細胞間溶液黏度來抑制酶促反應速度和果實水分的蒸發(fā)。陳曉旭等［49］研究了一種鮮切果蔬快速水分結(jié)構(gòu)化的保鮮方法，將果蔬切分后充入1∶1配比的4種非極性氣體，用密度98×10-2～110×10-2 g/cm3、厚度72 μm的PE/PET/PE膜密封，在10～15 ℃、300～400 MPa壓力條件下處理20～30 min，升壓、卸壓速度分別為50、100 MPa/s。處理后的果實可以保持其營養(yǎng)價值和感官品質(zhì)，且抑制酶促反應和微生物侵染。目前這種技術(shù)在作用機理等方面還需要進一步研究。

2.4.3 生物可降解涂膜保鮮技術(shù)。

生物可降解涂膜保鮮技術(shù)是指利用生物可降解化學材料進行果蔬的保鮮，這種高分子材料在不同微生物作用下可以降解為小分子氧化物。目前，常用的有PLLA、PCL、PBS、PBH、PVA 及其共聚體等。該技術(shù)在果蔬保鮮領(lǐng)域具有很大的發(fā)展?jié)摿脱芯績r值。

3 展望

隨著科技水平逐漸發(fā)展，多種新型保鮮技術(shù)相繼出現(xiàn)，既達到保鮮的效果，又更加綠色安全、高效低能耗。目前，果蔬物理保鮮成本較高，化學保鮮存在一定的安全性問題，生物保鮮效果有待提高，而新型保鮮技術(shù)的應用和推廣還需要大量深入的研究。針對冬棗的貯藏保鮮技術(shù)還需要更加深入的研究和探索。

3.1 保鮮不同環(huán)節(jié)技術(shù)優(yōu)化

果蔬采后保鮮環(huán)節(jié)包括預冷、貯藏、運輸、銷售等，每個環(huán)節(jié)對于保鮮的最終效果都極其重要。預冷作為生鮮的“最先一公里”，近年來逐漸進入人們視野，與之相關(guān)的配套工程及設備的相關(guān)政策也隨之出臺，而果蔬預冷工作的質(zhì)量，直接影響后期整個冷鏈的每一個環(huán)節(jié)。銷售是生鮮的“最后一公里”，決定產(chǎn)品最終的商品價值。針對冬棗整個保鮮環(huán)節(jié)，應建立“田間到餐桌”的完整冷鏈物流系統(tǒng)，有利于保持運輸或貯藏期間的棗果品質(zhì)。

3.2 新型保鮮技術(shù)的研究

綜合分析，現(xiàn)有保鮮技術(shù)已不能完全滿足冬棗保鮮的需要。從長遠觀點看，化學藥物對冬棗防腐保鮮沒有發(fā)展前景，因此應把注意力轉(zhuǎn)向天然食品保鮮劑的開發(fā)和應用，加大研究力度和應用程度?？梢园焉锉ｕr和化學保鮮技術(shù)相結(jié)合，在此基礎上開發(fā)高效和環(huán)保的保鮮劑。

3.3 新型保鮮裝備的研制

保鮮裝備應具有方便快捷、成本低、效果好等特點，基于未來與國際貿(mào)易接軌的需要，應發(fā)展標準化冷藏氣調(diào)集裝箱以及配套的設備，大力研究和推廣使用降低壓力、輻射、高壓電場等先進的保鮮技術(shù)和設備，加快發(fā)展步伐，促進貯藏保鮮業(yè)產(chǎn)、供、銷各環(huán)節(jié)的全面發(fā)展。

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