微酸電解水結(jié)合不同鈣源處理改善“尖脆”棗果實(shí)采后貨架品質(zhì)

支歡歡，劉琦琦，徐娟，王黎明，縱偉

（1.鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州 450002）（2.好想你棗業(yè)股份有限公司，河南新鄭 451161）

“尖脆”棗（Zizyphus JujubaMill.）又稱長(zhǎng)脆棗或辣椒棗，外形獨(dú)特、呈長(zhǎng)錐形、形似辣椒，果皮呈紫紅色具有光澤?！凹獯唷睏棾墒炱谠?，鮮食品質(zhì)優(yōu)良，果皮薄，果肉致密，汁液較多，口感很好，受到廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)[1]?！凹獯唷睏棾墒炱跒?月下旬至9月上旬，采收期短，在常溫條件下貯藏容易發(fā)生褐變、腐爛，難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離運(yùn)輸，嚴(yán)重影響其商業(yè)價(jià)值。目前，鮮有對(duì)“尖脆”棗貯藏保鮮方面的研究，亟需尋找一種合適的保鮮手段。

酸性電解水又稱氧化還原電位水，由電解稀氯化鈉或稀鹽酸溶液得到，并根據(jù)pH值、有效氯質(zhì)量濃度（ACC）和氧化還原電位（ORP）的不同，分為強(qiáng)酸性電解水（pH＜2.7，ACC為20～200 mg/L，ORP為900～1200 mV）、弱酸性電解水（pH 2.7～5.0，ACC為10～60 mg/L，ORP為700～900 mV）和微酸性電解水（pH 5.0～6.5，ACC為10～30 mg/L，ORP 為700～900 mV）[2]。微酸性電解水（SAEW）已在 2002年被日本厚生勞動(dòng)省認(rèn)定為食品添加劑[3]，此外，SAEW還被廣泛應(yīng)用于果蔬病蟲(chóng)害防治、采后清潔殺菌[4～8]，以及食品加工[9]等方面。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，SAEW能夠改善采后果實(shí)貯藏性能，例如：抑制鮮切梨[2]中多酚氧化酶活性、延緩櫻桃[10]果實(shí)硬度降低，維持較高的果實(shí)品質(zhì)。采后鈣處理也廣泛應(yīng)用于果蔬加工，但目前果蔬清洗環(huán)節(jié)仍主要采用次氯酸鈉或次氯酸鈣處理，雖然次氯酸鈣相比次氯酸鈉費(fèi)用較高，卻能有效提高果實(shí)中鈣含量，抑制軟化的發(fā)生，延長(zhǎng)果實(shí)壽命。因此，本試驗(yàn)利用SAEW以及不同鈣源單獨(dú)或結(jié)合處理“尖脆”棗果實(shí)，分析在貨架貯藏過(guò)程中果實(shí)品質(zhì)特征和抗氧化活性變化，為其貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與儀器

“尖脆”棗于2016年8月采自河南省新鄭市孟莊村果園，選擇大小均一、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲(chóng)害的果實(shí)，并在2 h內(nèi)運(yùn)回鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理。

微酸性水生成器：CE7300-030型，廣州賽愛(ài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司；硬度計(jì)：GY-4型，浙江托普儀器有限公司；高速冷凍離心機(jī)：HC-3618R型，安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：T6型，北京普析通用儀器有限公司；便攜式手持折光儀：PAL-1型，日本Atago公司；色差計(jì)：SC-80C型，北京康光光學(xué)儀器有限公司；微波消解儀：MARS 6型，美國(guó)CEM公司；原子吸收分光光度計(jì)：AA-240FS型，美國(guó)瓦里安儀器有限公司。

1.2 處理方法

將果實(shí)隨機(jī)分成7組，每組用果135個(gè)，隨后放入7個(gè)5 L塑料箱，分別加入水（Control）、微酸性電解水（SAEW）、1%（m/V）Ca(OAc)2溶液（CA）、1%Ca(NO3)2溶液（CN）、0.005% Ca(ClO)2溶液（CH）、含有1% Ca(OAc)2的微酸性電解水（SAEW+CA）和含有1% Ca(NO3)2的微酸性電解水（SAEW+CN），浸泡處理20 min，晾干后置于20 ℃和相對(duì)濕度為75%下貯藏6 d，每隔2 d測(cè)定相應(yīng)指標(biāo)，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)各處理用果45個(gè)，每個(gè)重復(fù)15個(gè)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

1.3.1 果實(shí)硬度和可溶性固形物含量的測(cè)定

沿果實(shí)赤道部位等距離的兩個(gè)位置用刀片削去果皮，用 GY-4型數(shù)字硬度計(jì)測(cè)定果實(shí)硬度，單位為kg/cm2。采用PAL-1型便攜式手持折光儀，直接取汁測(cè)定可溶性固形物（%）含量。

1.3.2 果面亮度和腐爛率的測(cè)定

用SC-80型色差計(jì)測(cè)定每個(gè)果實(shí)赤道處對(duì)稱兩面的果面亮度，結(jié)果用L*值表示，取平均值。腐爛率(%)=發(fā)病果實(shí)個(gè)數(shù)/各處理總果數(shù)×100。

1.3.3 感官評(píng)價(jià)

選10個(gè)經(jīng)過(guò)培訓(xùn)有經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行感官評(píng)定，根據(jù)果肉質(zhì)地脆嫩、外觀、有無(wú)香氣、甜度和酸度五項(xiàng)指標(biāo)對(duì)各階段不同處理的果實(shí)進(jìn)行打分，具體細(xì)則參照表1，記錄總分，取平均值。

1.3.4 丙二醛含量的測(cè)定

丙二醛(MDA)含量參照 Yuan等[11]硫代巴比妥酸法，取1 g果肉加入5 mL 10% TCA，4 ℃下10000 r/min離心15 min，取2 mL上清液和2 mL 0.67% TBA混合，沸水浴20 min后，冰水浴5 min終止反應(yīng)，測(cè)定450 nm、532 nm和600 nm處吸光度，按公式：MDA=6.45×(A532-A600)-0.56×A450，計(jì)算 MDA 濃度，單位μmol/kg FW。

1.3.5 總酚和總黃酮含量的測(cè)定

取果實(shí)冷凍粉碎樣品0.5 g加入5 mL乙醇：丙酮（7：3，V/V）溶液，勻漿后于4 ℃下10000 r/min離心20 min，收集上清液于-20 ℃貯藏備用?？偡?TP)含量參照Du等[12]福林酚法。取0.05 mL上述提取液與0.25 mol/L福林酚溶液混勻，3 min后加入1 mol/L Na2CO3反應(yīng)，室溫黑暗條件下孵育2 h后，測(cè)定765 nm處吸光度，根據(jù)沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算TP含量，表示為mg/g FW。總黃酮(TF)含量參照Peter等[13]氯化鋁比色法，取 0.5 mL上述提取液與 30%乙醇、0.5 mol/L NaNO2、0.3 mol/L AlCl3混勻，5 min后加入1 mol/L NaOH，測(cè)定506 nm處吸光度，根據(jù)蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算TF含量，表示為mg/g FW。

1.3.6 DPPH·清除能力和鐵離子還原能力測(cè)定

DPPH·清除能力參照 Peter等[13]方法，將上清液稀釋5倍，取50 μL稀釋液與62.5 μmol/L 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼混合，37 ℃暗反應(yīng)30 min，冷卻至室溫后，在517 nm處測(cè)定吸光度，根據(jù)水溶性維生素E（Trolox）的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算 DPPH·自由基清除能力，表示為mg Trolox/g FW。鐵離子還原能力(FRAP)參照Peter[13]等方法，取75 μL稀釋液與反應(yīng)液（反應(yīng)液組成：300 mmol/L醋酸緩沖液，10 mmol/L 2,4,6-三吡啶基三嗪，20 mmol/L FeCl3，按體積比 10：1：1 混合）混合，37 ℃暗反應(yīng)10 min，冷卻至室溫后，測(cè)定在593 nm處吸光度，根據(jù)Trolox標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算FRAP鐵離子還原能力，表示為mg Trolox/g FW。

1.3.7 總鈣離子含量的測(cè)定

取果實(shí)冷凍粉碎樣品0.3 g，加入硝酸8 mL，進(jìn)行微波消解。將消解液轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶，加入20 g/L氧化鑭溶液后定容，然后使用AA-240FS原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定總鈣離子含量，單位mg/100 g FW。

1.4 數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，利用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較，p＜0.05表示差異顯著，采用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行作圖。

表1 “尖脆”棗感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of “Jiancui” jujube fruit

表2 “尖脆”棗果實(shí)硬度、可溶性固形物、果面亮度、腐爛率及感官評(píng)價(jià)變化Table 2 Changes of fruit firmness, soluble colids content, skin brightness, decay incidence and sensory scores for “Jiancui” jujube fruit during shelf-life storage

2 結(jié)果與分析

2.1 果實(shí)貯藏品質(zhì)

果實(shí)硬度和可溶性固形物變化是反映果實(shí)貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)。由表2可知，貯藏期間各處理果實(shí)硬度呈下降趨勢(shì)。在貯藏4 d內(nèi)，各處理之間無(wú)明顯差異。貯藏 6 d后，對(duì)照組果實(shí)硬度下降了 28%，而SAEW、CA、CN、CH、SAEW+CA以及SAEW+CN處理組果實(shí)硬度分別下降了 4%、10%、8%、19%、6%和16%。隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，除SAEW+CN處理組果實(shí)SSC呈降低趨勢(shì)外，其他處理組均呈先下降后上升的趨勢(shì)。

貯藏6 d后，SAEW+CN處理組果實(shí)中SSC含量顯著低于對(duì)照、SAEW、CA、CN、CH和SAEW+CA，但SAEW、CA、CN、CH和SAEW+CA處理組與對(duì)照組之間無(wú)明顯差異。結(jié)果表明，SAEW單獨(dú)或與不同鈣源結(jié)合處理，均可保持較高的果實(shí)硬度與SSC，延緩衰老，這與實(shí)驗(yàn)室前期報(bào)道的 SAEW 結(jié)合Ca(NO3)2能夠抑制“久?！碧夜麑?shí)硬度下降結(jié)果相一致[14,15]，揭示SAEW可促進(jìn)果實(shí)對(duì)外源Ca2+吸收，從而保護(hù)細(xì)胞壁的完整性。

本試驗(yàn)分析了棗果實(shí)在貯藏過(guò)程中果面亮度、感官品質(zhì)和腐爛率的變化（表 2）。周然[16]等研究發(fā)現(xiàn)SAEW對(duì)水蜜桃具有較好的護(hù)色保鮮效果，而本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，貯藏6 d后各處理組之間果面亮度無(wú)顯著差異，但SAEW與SAEW+CA處理的果實(shí)其感官評(píng)分顯著高于對(duì)照組（p＜0.05）。這說(shuō)明 SAEW 單獨(dú)或結(jié)合不同鈣源處理對(duì)棗果實(shí)表面色澤變化無(wú)明顯影響。CH與CN處理組的果實(shí)雖然在貯藏6 d后出現(xiàn)腐爛，但仍在市場(chǎng)可接受范圍之內(nèi)，而對(duì)照組果實(shí)口感下降，果肉松軟發(fā)棉，并伴隨著較高的腐爛率。表明經(jīng)處理后的果實(shí)均顯示出較低的腐爛率，保持果實(shí)品質(zhì)。雖然Ca(OAc)2與Ca(NO3)2單獨(dú)處理能抑制腐爛發(fā)生和貯藏品質(zhì)下降，但其作用效果不及兩者與SAEW結(jié)合處理效果顯著，故在后續(xù)指標(biāo)中，不再對(duì)Ca(OAc)2或Ca(NO3)2單獨(dú)處理進(jìn)行分析。

2.2 果實(shí)內(nèi)丙二醛含量

由圖1可見(jiàn)，各處理組果實(shí)隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)體內(nèi)MDA含量呈上升趨勢(shì)。表明果實(shí)在貯藏過(guò)程中細(xì)胞膜過(guò)氧化傷害程度逐漸加劇，膜結(jié)構(gòu)和功能的完整性逐漸降低，大量細(xì)胞衰老死亡[17]。貯藏6 d后，對(duì)照組果實(shí)MDA含量相比貯藏0 d時(shí)增加了66%，CH與SAEW+CN處理的果實(shí)MDA含量分別增加了41%和35%。SAEW與SAEW+CA處理組中MDA含量最低，僅增加了16%和12%。結(jié)果表明，SAEW單獨(dú)或結(jié)合Ca(OAc)2處理均能顯著抑制果實(shí)內(nèi)MDA積累。

圖1 “尖脆”棗果實(shí)丙二醛含量變化Fig.1 Change of MDA content for “Jiancui” jujube fruit during shelf-life storage

2.3 果實(shí)內(nèi)總酚和總黃酮含量

圖2 “尖脆”棗果實(shí)總酚和總黃酮含量變化Fig.2 Changes of contents of TP and TF for “Jiancui” jujube fruit during shelf-life storage

如圖2所示，在整個(gè)貯藏過(guò)程中，對(duì)照組果實(shí)TP和 TF含量均呈下降趨勢(shì)。雖然與對(duì)照相比，CH和SAEW+CN處理未能抑制TP和TF下降，但SAEW和SAEW+CA處理組的果實(shí)卻維持較高的TP和TF含量。

2.4 果實(shí)內(nèi)抗氧化活性

圖3 “尖脆”棗果實(shí)抗氧化活性變化Fig.3 Change of antioxidant activities (DPPH and FRAP) for“Jiancui” jujube fruit during shelf-life storage

如圖 3所示，對(duì)照、CH和 SAEW+CN組果實(shí)DPPH·清除能力以及 FRAP均隨貯藏延長(zhǎng)而逐漸降低，但SAEW和SAEW+CA處理組DPPH·清除力和FRAP下降較為緩慢。在貯藏 6 d后，SAEW 和SAEW+CA 處理組 DPPH·清除力分別下降了 3%和5%，F(xiàn)RAP分別下降了3%和1%，有效延長(zhǎng)DPPH·清除能力和FRAP。

2.5 果實(shí)內(nèi)總鈣含量

圖4 “尖脆”棗果實(shí)總鈣含量變化Fig.4 Change of total Ca2+ content for “Jiancui” jujube fruit during shelf-life storage

如圖4所示，整個(gè)貯藏期間各處理組果實(shí)總鈣含量均呈上升趨勢(shì)。貯藏6 d后，對(duì)照、SAEW、CH、SAEW+CA和SAEW+CN組果實(shí)中總鈣含量分別增加了22%、36%、73%、123%和97%。

結(jié)果表明，SAEW單獨(dú)或結(jié)合鈣處理均可提高果實(shí)中總鈣含量，這與實(shí)驗(yàn)室前期報(bào)道的 SAEW 結(jié)合Ca(NO3)2能夠提高“久?！碧覍?duì)外源Ca2+吸收結(jié)果相一致[14,15]，表明經(jīng)SAEW單獨(dú)或結(jié)合不同鈣源處理有利于果實(shí)硬度的較好保持，其中以SAEW+CA處理效果最為顯著。

3 結(jié)論

3.1 “尖脆”棗采后易失水皺縮、導(dǎo)致果肉口感變差，果實(shí)易腐爛，影響其貯藏壽命和商業(yè)價(jià)值。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，SAEW和不同鈣源單獨(dú)或結(jié)合處理均可抑制果實(shí)硬度降低，減少腐爛率，延長(zhǎng)貯藏品質(zhì)。類(lèi)似結(jié)果已在酸性電解水處理藍(lán)莓[18]、不同鈣源處理番茄[19]和柿子[20]中得到證實(shí)。推測(cè)SAEW與酸性電解水或外源鈣處理一樣，能夠抑制細(xì)胞壁相關(guān)降解酶活性以及水溶性果膠含量增加，穩(wěn)定細(xì)胞膜和細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)完整，保持果實(shí)硬度，延長(zhǎng)貯藏品質(zhì)。

3.2 無(wú)論在冷藏還是在貨架條件下，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)果實(shí)體內(nèi)抗氧化能力逐漸下降，由于生成大量的活性氧自由基未被及時(shí)清除，則造成膜脂質(zhì)過(guò)氧化程度加劇，細(xì)胞衰老死亡。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，SAEW或外源鈣處理均能提高水蜜桃[16]、“久?！碧襕15]和冬棗[21]等果實(shí)體內(nèi) TP、TF、抗壞血酸等非酶抗氧化物質(zhì)含量，同時(shí)維持了較高的過(guò)氧化氫酶、超氧化物歧化酶等抗氧化酶活性，提高機(jī)體清除活性氧自由基造成的損傷。本試驗(yàn)同樣發(fā)現(xiàn)，SAEW單獨(dú)或結(jié)合Ca(OAc)2、Ca(NO3)2處理也有效地抑制體內(nèi)MDA積累，延緩TP和TF含量降低，提高果實(shí)DPPH·清除力和FRAP。周然等[16]分析發(fā)現(xiàn) SAEW 影響胞內(nèi)相關(guān)代謝水平和細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸是通過(guò)改變細(xì)胞膜電位和膜內(nèi)外 H+濃度。而外源鈣處理不但可改變細(xì)胞膜內(nèi)外電勢(shì)電位，同時(shí)可作用信號(hào)分子，調(diào)控胞內(nèi)Ca2+濃度變化，從而調(diào)控抗氧化相關(guān)酶的表達(dá)與合成，延緩果實(shí)衰老[22]。但是不同鈣源對(duì)果實(shí)采后貯藏性能影響較大。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Ca(ClO)2處理雖然抑制了果實(shí)品質(zhì)的降低，但對(duì)其抗氧化能力影響極小，而SAEW結(jié)合Ca(OAc)2處理不但提高果實(shí)中Ca2+濃度，而且提高了果實(shí)抗氧化物質(zhì)含量及抗氧化活性。因此，在“尖脆”棗果實(shí)清洗環(huán)節(jié)可將SAEW與Ca(OAc)2結(jié)合處理，對(duì)其延長(zhǎng)貯藏品質(zhì)具有重要作用。

3.3 綜上所述，在20 ℃貯藏條件下，“尖脆”棗果實(shí)經(jīng) SAEW 與不同鈣源單獨(dú)或結(jié)合處理均可有效延緩果實(shí)硬度下降，抑制膜脂質(zhì)過(guò)氧化作用，提高 TP和TF含量，維持較高的抗氧化活性水平，提高果實(shí)內(nèi)鈣含量，延長(zhǎng)果實(shí)貯藏壽命，其中以 SAEW 結(jié)合 1%Ca(OAc)2處理果實(shí)效果最顯著。