大平顶枣中不同保鲜效果检测方案

食品工出科技贮运保鲜-Vol.35，No.06，2014 食品工科一贮运保鲜Science and Technology of Food Industry 3种保鲜方式对大平顶枣保鲜效果的影响 曹雪慧，杨方威，冯叙桥*，朱丹实，刘丽萍，于越 (渤海大学化学化工与食品安全学院，辽宁省食品安全重点实验室，辽宁锦州121013) 摘 要：以朝阳大平顶枣为原料，研究其在(4±0.3)℃低温条件下，利用氯化钙、迷迭香提取物、热水处理3种常用保鲜方法对大平顶枣采后贮藏特性的影响。通过对大平顶枣的腐烂率、维生素C含量、可滴定酸含量、质构特性的变化以及风味物质检测，比较了不同处理方式对大平顶枣的贮藏保鲜效果。实验结果表明，2.0%氯化钙溶液浸渍、0.2%迷迭香提取物溶液浸渍、45℃热水浸泡均具有很好的保鲜效果。钙盐处理能有效抑制大枣的果皮硬度下降，保持枣果中Ve和可滴定酸含量；迷迭香提取物显著 (p<0.05) 降低了大枣腐烂率，保持枣果Vc含量；热水浸泡处理可显著地 (p<0.05)提高好果率，延缓鲜果衰老。电子鼻检测的结果表明不同保鲜处理方式下，大枣中的芳香成分的变化速率和规律并不相同，采用线性判别分析(LDA) 方法能很好地区分不同新鲜度的大平顶枣。 关键词：大平顶枣，保鲜方法，电子鼻，品质 Effect of three fresh-keeping methods on storage qualityof Dapingding jujube CAO Xue-hui， YANG Fang-wei，FENG Xu-qiao*，ZHU Dan-shi，LIU Li-ping， YU Yue (College of Chemistry， Chemical Engineering and Food Safety，Bohai University，Food Safety Key Lab of Liaoning Province，Jinzhou 121013，China) Abstract：Dapingding jujube of Chaoyang was used to study the keep-freshing effect of CaCl， rosemaryextract，hot water at (4±0.3)℃low temperature. The quality attribute of rotting rate，vitamin C，titratable acidity，texture characteristics and flavor substances of the jujube were measured after different treatments. Resultsshowed fresh-keeping effects were well with those treatments of 2.0% CaCl， solution，0.2% rosemary extractssolution，and 45℃ hot water. Calcium salt treatment could effectively inhibit the skin hardness decreased，maintain the content of Ve and titratable acidity. Rosemary extracts solution was a good way to decrease therotting rate (p<0.05)，kept the Ve content significantly. Hot water treatment could improve the good fruitpercentage(p<0.05)， delay fruit senescence remarkable higher than control treat. Electronic nose detectionresults showed that the aroma compounds of jujube in the rate of change and the law were not the same underdifferent preservation approach. The linear discriminant analysis(LDA) method could be used to distinguish thefreshness of jujube. Key words：Dapingding jujube；fresh-keeping methods；electronic nose；quality 中图分类号：TS255.36 文献标识码：A 文章编号：1002-0306(2014)06-0325-05 大平顶枣(Ziziphus jujuba Mill. cv. Dapingding)，别名平顶枣，盛产于辽宁省西部的朝阳县及朝阳市郊区，枣果甜中具酸，鲜脆可口，营养丰富，色如玛瑙，有“北方玛瑙”之美誉"。但是其鲜枣较难贮藏，常温下仅能保持几天的鲜脆状态，枣果极易失水皱缩、腐烂软化，果肉一旦变软，鲜食品质便大大下降。 目前，关于鲜枣贮藏保鲜主要有低低冷藏藏、钙 ( 收稿日期：2013-08-01 *通讯联系人 ) ( 作者简介：曹雪慧(1978-)，女，博士，研究方向：食品安全与质量控制。 ) ( 基金项目：辽宁省食品安全重点实验室暨辽宁省高校重大科技平台“食品贮藏加工及质量控制工程科技研究中心”开放课题(LNSAKF2011012)；国家级大学生创新训练项目(201210167023)；辽宁省食品质量与安全专业优秀教学团 队项目(SPCX20)。 ) 盐处理3-4、热水处理里-6等保鲜方式。。：当前，有关大平顶枣采后生理生化特性变化及贮藏保鲜研究方面的文献报道还较少。此前，笔者对八成熟大平顶枣在不同温度条件下的贮藏效果进行了摸索实验，发现其在常温下极难贮藏，而在0~4℃低温条件下贮藏可获得较好的保鲜效果。本文在前人研究的基础上，在4℃条件下对大平顶鲜枣进行钙盐溶液浸渍、迷迭香提取物溶液浸渍、热水浸泡处理等采后贮藏保鲜实验研究，以期为大平顶枣的贮藏保鲜提供一定的依据。同时尝试利用电子鼻PEN3系统对不同储藏方式及时间下大枣芳香成分进行检测分析，探究贮藏期间大平顶枣的风味品质。 1 材料与方法 1.1 材料与仪器 供试朝阳大平顶枣原料 选购于朝阳市朝阳县 农户果园，原料均为刚采摘的新鲜八成熟左右鲜枣，运回实验室后，挑选无病虫害、无机械伤、果型大小均匀一致的枣果，立即入(0±0.5)℃冷库预冷，以排除枣果的田间热；水溶性迷迭香提取物 禹州市森源本草天然产物有限公司；无水氯化钙、抗坏血酸、草酸、2，6-二氯靛酚钠、氢氧化钠、邻苯二甲酸氢钾等均为分析纯。 JA5003型千分之一电子天平 上海舜宇恒平科学仪器有限公司；DL-1型电子万用炉 北京市永光明医疗仪器有限公司；HH-6型数显恒温水浴锅匡国华电器有限公司；IT-09A-5型恒温磁力搅拌器上海一恒科技有限公司；SHB-D(Ⅲ)型循环水真空泵 上海申光仪器仪表有限公司；MIR-254型低温恒温培养箱 日本SANYO公司；TA.XT Plus型物性测试仪 英国Stable Micro System公司；AIRSENSEPEN3型电子鼻 德国AIRSENSE公司。 1.2 实验方法 1.2.1 处理方法 预冷完成后，将枣取出，放置，平衡至室温，测定其各项指标的初始值。将剩余的枣随机平均分为A、B、C、D组组，每组样品依次作如下处理：A组-蒸馏水浸泡5min(作为空白对照组)、B组-2.0%氯化钙溶液浸渍5min、C组-0.2%迷迭香溶液浸渍5min、D组-45℃热水浸泡5min，晾干，置于(4±0.3)℃低温恒温培养箱中贮藏，每隔7d测定一次指标。 1.2.2 腐烂率的测定 在每组处理中均取出20个枣，进行单独的失重率和腐烂率测定。枣果腐烂率，按果实腐烂、生菌斑面积大小将果实划分为4级：0级，无腐烂；1级，腐烂面积小于果实表面积的10%；2级，腐烂面积占果实表面积的10%~30%；3级，腐烂面积大于果实表面积的30%。 按下式计算腐烂指数： 腐烂率(%)=2(腐烂级别x该级果实×100最高腐烂级别×总果实 1.2.3 维生素C含量的测定 维生素C含量按照GB6195-1986 水果、蔬菜维生素C含量测定法(2，6-二氯靛酚滴定法)"进行测定。 1.2.4 可滴定酸含量的测定 用氢氧化钠溶液滴定法测定可滴定酸含量。 1.2.5 质构特性的测定 使用物性测试仪进行穿刺实验，采用P/2针状探头，测前速度5mm/s，测中速度1mm/s，测后速度5mm/s，穿刺深度根据枣果大小设定，应小于(枣果横径-果核横径)/2，本实验将穿刺深度设为5mm，每果取最大横径处阴阳面2个部位测得，每处理组样品随机取20个果实，取平均值。枣果穿刺实验曲线图由质构仪自带软件Texture Exponent32完成，根据枣果的特征质地曲线，进行Macro程序的编辑并对所得曲线的含义进行定义，在质构仪探头穿刺1.5s之前出现的最大力值为大枣果皮硬度，在1.5~5s之间力的平均值为大枣果肉硬度，在5~6s之间穿刺曲线与时间轴所围成的面积为大枣果肉黏度(数值上显示为负值). 1.2.6 电子鼻气味成分分析 每组取出适量枣果，单独进行电子鼻测定。每次取相同枣样，放入干净烧 杯中，用保鲜膜封口，在室温下平衡0.5h，使用AIRSENSE PEN3电子鼻进行气味分析。实验参数为：流速100mL/min，测定时间90s，洗气时间100s，样品准备时间5s，自动调零时间5s。实验发现传感器响应值在68~73s时间段已趋于稳定，故选择70s处的响应值用于数据分析。 1.2.7 数据统计分析 实验数据是多次重复的平均值，用SPSS 19.0统计软件分析各实验组数据结果的平均值、标准偏差，利用Duncan新复极差法进行多重比较，使用Excel 2007作图描绘各实验指标的变化曲线。 结果与分析 大平顶枣腐烂率的变化 图1 不同保鲜处理大平顶枣腐烂率的变化 Fig.1 Effect of different preservation processing forDapingding jujube rotting rate 由图1可知，随着贮藏时间的延长，大平顶枣的腐烂率逐渐升高。空白对照处理大枣在贮藏前期即见腐败现象，且在贮藏后期腐烂率急剧升高，贮藏末期腐烂率已达21.3%；B组处理大枣在贮藏期间的腐烂率要高于其他保鲜组，尤其是贮藏前期阶段。C组、D组处理大枣在整个贮藏期间均具有低腐烂率，说明迷迭香提取物和热水处理均能抑制大枣在贮藏期间的腐烂变质。在抑制鲜枣腐烂方面，方差分析结果显示A组与C组、A组与D组有显著性差异(p<0.05)，但C组与D组差异不显著(p>0.05)；即经过保鲜剂处理的大枣要优于不作保鲜处理的空白对照，迷迭香提取物溶液浸渍、热水处理均具有显著的保鲜效果。热水处理可以杀灭枣果中的潜伏病菌，降低腐烂，提高好果率，有利于延缓鲜枣的衰老，延长其贮藏时间010-11]。这与其他学者在鲜枣果实上进行的热处理研究结果 一致15-6，11]。 2.2 大平顶枣质构特性的变化 由图2可知，在贮藏前期(前21d)C组处理大枣的果皮硬度下降最快，其他组果皮硬度变化不明显；在贮藏第35d时A组、B的的大枣果皮硬度已降至很低，C组在贮藏第42d降为最低，在整个贮藏期间D组大枣的果皮硬度一直在下降，有可能是热水处理破坏了大枣细胞的完整致密结构，导致果皮易破碎。在贮藏末期B组大枣的果皮硬度最高，说明钙盐处理能在一定程度上维持枣果的果皮硬度；而在贮藏中期C组大枣果皮硬度下降较快可能是迷迭香中的萜类、酚 类物质激活了果皮细胞的酶类系统，导致其组织结构软化、溃烂。 图2 不同保鲜处理大平顶枣果皮硬度的变化 Fig.22Effect of different preservation processing forDapingding jujube peel degree of hardness 图3 不同保鲜处理大平顶枣果肉黏度的变化 Fig.3 Effect of different preservation processing forDapingding jujube flesh viscosity 由图3可知，在整个贮藏期间，各组的果肉黏度绝对值大小逐渐减小，说明大枣果肉从柔嫩多汁、糖分等可溶性固形物丰富逐渐变得失水皱缩、干瘪坚韧。各处理组之间果肉黏度变化差异不显著(p>0.05)，但钙盐和热水处理能适当延迟果肉黏度的下降。 钙在延缓果蔬采后衰老方面的作用已有很多报道。早期的研究表明，钙离子可与果胶酸生成不溶于水的果胶酸钙，在细胞间形成共价键桥而维持组织的质地，抑制软化；采前或采后钙处理能明显提高果肉组织钙含量，抑制Vc损失，改善果实品质，提高贮藏好果率和商品果率，延长果实贮藏期12-13]。 2.3 电子鼻分析 利用电子鼻PEN3系统对不同储藏方式及时间下大枣芳香成分进行检测分析。实验先通过电子鼻系统动态采集大枣芳香成分并得到电子鼻的响应值，利用LDA模式识别方法进行数据分析。图4表示在4℃处理条件下不同储藏方式大平顶枣的LDA分析图，由图4可知，LDA方法能很好地区分不同储藏时间的大平顶枣。 由电子鼻LDA分析图可知，四种不同保鲜贮藏处理方式下大平顶枣风味物质在前14d变化不显著，在第35d变化规律又出现突变；前期可能是由于大枣尚在成熟阶段，中期的变化则可能是由于大枣开始出现了腐烂霉变等异味。由于LDA分析方法注重芳 香速率(图中各类中心点之间的距离)变化分析，由图4可以看出，对于不同的保鲜处理组，大枣的芳香速率变化大都呈波浪形。即从第0~14d速率变化(距离)都较小，但从第14~42d的过程中速率变化变大，而从第42~49d的速率变化又变慢。这种变化应该是由大枣的成熟程度演变、呼吸系统变化引起的。因为刚采摘的大枣尚未完全成熟，呼吸循环和分解代谢不剧烈，所以果实内部芳香成分含量改变较小；随着储藏时间的延长，大枣逐渐成熟，呼吸作用加快，分解与合成速率升高，芳香成分随之变化加快；随着储 -1.88+ A 49d 42d -1.89 第一主成分(60.34%) 图4 不同保鲜处理对大平顶枣电子鼻风味的影响 Fig.4 Effect of different preservation processing for Dapingdingjujube electronic nose aromatic flavor 注：A：空白；B：2.0%氯化钙处理大枣；C：0.2%迷迭香处理大枣；D：热水处理大枣。 藏时间的进一步延长，由于大枣表皮水分的流失，使得其表皮缩紧、果肉木质化，且营养成分被逐渐消耗殆尽，芳香成分也就随之变化不太明显4-15]。另外，从图4的比较得出，芳香物速率变化的趋势虽然是相似的，但速率大小、变化规律并不太一样，这说明在不同保鲜处理方式下，大枣具体芳香成分的变化速率、变化量、变化规律是不尽相同的116-17。A组、C组的气味成分响应值变化较大，B组、D组的气味成分响应值变化较小，这可能显示出了2.0%氯化钙处理、热水处理能够抑制大平顶枣的风味成分变化，具有较好的保鲜效果，延缓了枣果营养物质分解代谢消耗，能维持枣果较好的贮藏品质。 2.4 大平顶枣维生素C含量的变化 图5 不同保鲜处理大平顶枣抗坏血酸含量的变化 Fig.5 Effect of different preservation processing forDapingding jujube ascorbic acid content 由图5可知，大平顶枣在采摘时的维生素C含量很高，可达383.05mg/100g，具有很好的鲜食品质；但在贮藏期间，随着贮藏天数的延长，大枣中维生素C含量逐渐下降。在贮藏末期，B组、C组大枣的维生素C含量分别为54.62、78.50mg/100g，且与A组、D组大枣差异显著(p<0.05)。由实验结果可知，在低温冷藏条件下，利用钙盐、迷迭香提取物浸渍处理，大枣中维生素C含量能得到较好的保持，能够延迟还原型抗坏血酸的氧化、降解；由于高温会破坏枣果中的维生素，因此热水处理会加快大枣中维生素C含量的流失。 2.5 大平顶枣可滴定酸含量的变化 图6 不同保鲜处理大平顶枣可滴定酸含量的变化 Fig.6Effect of different preservation processing forDapingding jujube titratable acid content 有机酸在贮藏过程中会作为呼吸底物被分解， 从而合成ATP，另外一部分会转化为可溶性糖生8；果蔬中还原糖和可溶性固形物含量的升高部分就是由于有机酸的分解产生的，从而导致可滴定酸含量呈下降趋势9，因此贮藏时间较长的枣果糖酸比会升高，口感会变得更甜。由图6可知，贮藏过程中各处理组大枣的可滴定酸含量呈现出先下降后上升的波动趋势。B组、C组、D组在贮藏的前一周里，各组的可滴定酸含量急剧下降；A组大枣的可滴定酸含量在前三周里呈现出一直下降的趋势，在第35d出现峰值，此后该组可滴定酸含量继续下降。贮藏前期大枣可滴定酸含量的下降可能是由于其由成熟过渡度完熟，呼吸作用加快，有机酸、糖类等营养物质消耗增加；贮藏后期大枣可滴定酸含量出现升高，可能是由于大枣失水严重导致各种呈酸性物质浓度增大和贮藏后期大枣由于微生物侵染、酸性次级代谢产物积累以及大枣自身的呼吸作用、酒化等引起的。 3 结论 采后CaClz处理能抑制大平顶枣质构特性、Vc含量、可滴定酸含量的变化，维持枣果正常的生理代谢，延缓枣果衰老过程。迷迭香提取物能够很好地降低大平顶枣的腐烂率，减缓Vc含量和可滴定酸含量的下降。热水处理可以杀灭大枣中的潜伏病菌，降低腐烂，提高好果率，抑制大平顶枣的风味成分变化，延长其良好的鲜食品质。 CaCl2、迷迭香提取物、热水理理等保鲜贮藏方式既能避免常规化学处理的有害物质残留等缺陷，同时由于操作简单，成本低廉，安全性高，对于大平顶枣的贮藏保鲜具有重要的实践意义。将果蔬的理化指标、营养品质与电子鼻表征气味结合起来，能够使果蔬的品质检测更为可靠、合理，并有利于实现果蔬新鲜度和成熟度的实时快速无损监损监20。利用电子鼻PEN3系统对不同储藏方式及时间下大平顶枣芳香成分进行检测，能很好地区分不同储藏时间的大平顶枣，表明利用电子鼻能够检测区分不同新鲜度的大平顶枣。 ( 参考文献 ) ( [1]马贵军，周云祥，闫洪玉，等.朝阳平平顶枣优质丰产栽培技术[J].北方果树，2004，27 (sl)：91. ) ( [2]寇晓虹，王文生，吴彩娥，等.鲜枣冷藏过程中生理生化变 化的研究[.中国农业科学，2000，33(6)：44-49. ) ( [3] Aghdama M S，Hassanpouraghdamb M B ，Paliyathc G， e t al . 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