海藻酸鈉涂膜及60CO-γ輻照處理對小棗的保鮮作用

楊 偉，徐 瑩，樊 燕，汪東風，*，孫壽魁

（1.中國海洋大學食品科學與工程學院，山東青島 266003；2.山東省樂陵市金絲小棗生產經營管理辦公室，山東樂陵 253614）

海藻酸鈉涂膜及60CO-γ輻照處理對小棗的保鮮作用

楊 偉1，徐 瑩1，樊 燕1，汪東風1，*，孫壽魁2

（1.中國海洋大學食品科學與工程學院，山東青島 266003；2.山東省樂陵市金絲小棗生產經營管理辦公室，山東樂陵 253614）

以全紅期的山東省樂陵小棗為實驗材料，分別進行60Co-γ輻照處理、海藻酸鈉涂膜處理及二者結合處理后，與對照組同時于（2±0.5）℃冷庫貯藏，并對低溫貯藏過程中棗的失重率、總糖、還原糖、VC、可滴定酸含量及糖酸比的變化進行測定。結果表明：涂膜、輻照、涂膜+輻照處理均能有效減少水分散失，延緩VC和可滴定酸的下降，抑制糖酸比的上升，涂膜+輻照處理能保持較高的總糖、還原糖含量。其中，60Co-γ輻照+海藻酸鈉涂膜處理于（2±0.5）℃冷庫貯藏保鮮效果顯著優于其他實驗處理組，有助于提高樂陵小棗采后的低溫貯藏品質。

樂陵小棗，60Co-γ輻照，海藻酸鈉，涂膜，保鮮

樂陵小棗，亦稱金絲小棗，主產于河北、山東交界地帶，是我國栽培面積和產量最大的棗品種。樂陵小棗具有豐富的營養價值和藥用價值，具有滋補身體和輔助治療脾胃虛弱、消化不良、肺虛咳嗽、貧血等病癥的功能，有著廣闊的市場前景[1]。但由于其本身的生理學特性，鮮棗很難貯藏，采后在自然狀態下僅有幾天的鮮脆狀態，果肉會很快軟化褐變，VC幾乎全部被氧化。傳統的貯藏方法主要是晾曬干棗和制作加工品。采收季節過后，市場上幾乎見不到新鮮的脆棗，棗的貯藏保鮮成為棗產業發展的瓶頸。輻射保鮮是一種物理保鮮方法，與其它保鮮方法相比，它節約能源且不改變所處理材料的品質和外形；沒有任何殘留毒物，對環境不造成污染；處理時間短，可以不打開包裝直接進行殺蟲殺菌；操作工藝簡單，易于管理[2]。近幾年，人們發現海洋多糖不僅來源豐富而且可食用，同時，海洋多糖具有成膜性好、透氣性好等特點，能在水果表面形成一層薄的半透膜，調節水分蒸發，防止表皮損傷、降低采后腐爛率；形成自發性氣調作用，調節氧氣和二氧化碳比例；調節果實采后生理代謝，可有效地延長果實的保鮮期[3-6]，用它進行涂膜保鮮，工藝簡單、成本低廉、安全環保。目前未見應用海洋多糖涂膜+輻照聯合處理保鮮樂陵小棗的報道。本研究將低溫、輻照及涂膜處理三者相結合，比較這三種保鮮方法對樂陵小棗的工廠化應用的保鮮效果，以期為樂陵小棗的保鮮提供更為簡便、安全、高效的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

樂陵小棗 采自德州樂陵棗園，采摘2d后進行實驗；海藻酸鈉 食品級，粘度800，購自山東青島明月集團。

60Co-γ射線輻照裝置 樂陵棗廠提供；UV-2102PC型紫外分光光度計 上海尤尼柯儀器有限公司；90-3磁力攪拌器 上海振榮科學儀器有限公司。

1.2 海藻酸鈉可食膜的制備

用海藻酸鈉、甘油、吐溫-80配制1%的海藻酸鈉涂膜液，超聲脫氣30min后備用[7]。

1.3 保鮮處理

挑選處于全紅期、無病、無蟲、無傷、大小基本一致的小棗，隨機分為4組，每組5kg，各組處理為：低溫對照組：（2±0.5）℃冷庫貯藏，無任何處理；低溫+60Co-γ輻照處理組：用60Co-γ射線輻照裝置進行處理，劑量為5kGy，輻照時間為9h，輻照處理完后置于（2±0.5）℃冷庫貯藏；低溫+涂膜處理組：將棗浸入1%膜液中約30s，取出自然晾干，然后用鈣鹽交聯處理，晾干，然后置于（2±0.5）℃冷庫貯藏；低溫+60Co-γ涂膜+輻照處理組：將棗浸入1%膜液中約30s，取出自然晾干，然后在常溫下用鈣鹽交聯處理1min，晾干，用60Co-γ射線輻照裝置進行處理，劑量為5kGy，輻照時間為9h，然后置于（2±0.5）℃冷庫貯藏。定期取樣測定各處理組相關保鮮指標。

1.4 果實保鮮指標分析方法

1.4.1 失重率 采用稱重法。

1.4.2 總糖含量 采用苯酚-硫酸法[8]。

1.4.3 還原糖含量 采用DNS法[9]。

1.4.4 可滴定酸含量 采用標準NaOH滴定法[10]。

1.4.5 VC含量 采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[9]。

1.4.6 糖酸比

1.5 統計分析方法

每個實驗重復三次，并計算平均值及相對偏差，結果采用N±SD表示。然后采用SPSS（V18）軟件進行數據統計學分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對樂陵小棗失重率的影響

失重率是棗果貯藏過程中影響果實品質的重要因素之一。呼吸作用和蒸騰作用會導致其失水失重，棗組織飽滿狀態消失，呈現萎蔫、疲軟的形態，影響其生理代謝和外觀品質，直接降低果實品質[11]。由圖1可知，棗在貯藏過程中各處理組的失重率不斷升高，輻照組、涂膜組、涂膜+輻照組失重率均低于對照組（P<0.05），其中涂膜+輻照組的失重率最低。貯藏80d時，對照組的失重率達到了28.3%，而輻照組、涂膜組、涂膜+輻照組失重率分別為23.3%、23.0%和20.3%，其中涂膜+輻照組的失重率最低，比對照組降低了8.0%。實驗結束時，涂膜+輻照的小棗表皮并未出現明顯皺縮，從感官上可以接受。由分析可知，輻照、涂膜和涂膜+輻照處理都能減少失重，海藻酸鈉涂膜可以在新鮮果實表面形成一個保護屏障，在一定程度上堵塞了皮孔，減少了水分蒸發[5]，而60Co-γ輻照處理能抑制脂氧合酶、過氧化氫酶和超氧化物歧化酶等的酶活[12]，在一定程度上抑制呼吸作用，從而降低失重率[13]，正是由于涂膜和輻照對減少水分散失的協同作用，涂膜+輻照處理對于減少水分損失、避免果實萎縮具有顯著效果。

圖1 不同處理對棗失重率的影響Fig.1 Effect of different treatments on weight loss rate of golden silk jujube

2.2 不同處理對樂陵小棗總糖含量的影響

圖2 不同處理對棗總糖含量的影響Fig.2 Effect of different treatments on total sugar content of golden silk jujube

總糖的含量及變化是反映果實品質的重要指標。從圖2可以看出，各處理組總糖的變化趨勢為先升后降再升的趨勢，這可能是因為在貯藏前期（0～45d），棗果實未達到完熟，棗果中的淀粉、纖維素、果膠等在淀粉酶、纖維素酶、果膠酶等的作用下分解為可溶性糖，故糖分的積累要大于呼吸作用的消耗[14]，呈現出糖含量增大的趨勢；到貯藏中期（45～75d），呼吸速率增大，作為果蔬的呼吸底物的可溶性糖被大量消耗，消耗大于積累，糖含量在貯藏過程中趨于下降；到貯藏后期（75～105d），對照組可能由于失重的原因，糖含量又呈現上升的趨勢。在貯藏前期，涂膜組、輻照組、涂膜+輻照組總糖含量均低于對照組，可能三種處理方法抑制了淀粉酶、纖維素酶、果膠酶等相關酶的活性，延緩了棗果實的后熟衰老；在貯藏中期，對照組的總糖含量低于其他三個處理組，這可能是因為三種處理對棗果的呼吸作用有抑制作用，在貯藏后期，三個處理組的總糖變化比較平緩，明顯低于對照組。三種處理均能延緩總糖的變化，達到一定的保鮮目的。

2.3 不同處理對樂陵小棗還原糖含量的影響

圖3 不同處理對棗還原糖含量的影響Fig.3 Effect of different treatments on reducing sugar content of golden silk jujube

棗中的還原糖的含量影響著果實的品質和口感。還原糖不僅能反映植物組織中含糖的多少，還與植物組織細胞的持水能力有關。還原糖含量高，可以提高細胞的滲透壓，防止水分滲透到細胞壁以外，因而保水能力強，這對于防止水分損失和保持水果商品性狀具有重要的作用[14]。由圖3可知，在貯藏期間，棗果還原糖的變化趨勢為先降后升再降。貯藏前期，由于呼吸作用的損耗速率大于多糖的分解速率，還原糖含量呈下降趨勢，三個處理組還原糖含量均高于對照組，說明三種處理均延緩了還原糖含量的下降，抑制了呼吸作用，起到了保鮮作用；貯藏中期，由于多糖的分解速率高于呼吸作用的消耗速率，還原糖含量呈上升趨勢；貯藏后期，由于呼吸作用的消耗量增大而呈現下降趨勢。總體來看，輻照組和涂膜+輻照組的還原糖含量要高于涂膜組和對照組，這可能是由于輻照加快了多糖分解為還原糖的速率，但涂膜組的還原糖含量低于對照組，這可能是因為涂膜處理減緩大分子物質向還原糖的轉化速率，使還原糖含量升高較平緩[15]。

2.4 不同處理對樂陵小棗可滴定酸含量的影響

圖4 不同處理對棗可滴定酸含量的影響Fig.4 Effect of different treatments on titratable acid content of golden silk jujube

可滴定酸是呼吸過程中的第一消耗物質，可滴定酸含量與果實的風味直接相關。果實體內的酸味是由各種有機酸構成的，在貯藏過程中，有機酸作為呼吸代謝的底物而被不斷地消耗掉，使得果實風味變淡[4]。由圖4可知，在貯藏過程中，樂陵小棗各處理組的可滴定酸含量在0～75d變化不大，75d后急劇下降。前期可滴定酸含量有所上升，可能是棗果還未完全成熟，在后熟的過程中增加了酸的含量，貯藏75d時，輻照組、涂膜+輻照組的可滴定酸含量與對照組有顯著性差異（P<0.05），但之后總體呈下降趨勢。在貯藏期間，涂膜組、輻照組、涂膜+輻照組的可滴定酸含量均高于對照組，說明三種處理對棗貯藏期間可滴定酸含量下降有一定的抑制作用，可能是由于三種處理對呼吸作用有一定的抑制作用[4]，從而保持較高的可滴定酸含量，保持棗果良好的風味。

2.5 不同處理對樂陵小棗VC含量的影響

鮮棗VC的損失率是衡量貯藏效果好壞的重要指標之一。如圖5所示，隨著貯藏時間的延長，各處理組棗中VC含量均呈下降趨勢，并且在前45d下降最快，可能此時抗壞血酸氧化酶的活力較高，涂膜+輻照組VC含量與其他三組有顯著性差異（P<0.05），輻照組、涂膜組、涂膜+輻照組的VC含量始終高于對照組，并且涂膜+輻照處理組的VC含量最高，可能是由于涂膜后可以在果實表面形成一層半透膜，阻止果實內外氣體交換，由于果實本身的呼吸作用而造成果實處于高CO2低O2的條件，適當高濃度的CO2和低濃度的O2可抑制果實的呼吸作用，減少還原型VC被氧化的機會，起到穩定VC的作用[16]，同時輻照處理抑制了抗壞血酸氧化酶的活力，說明輻照+涂膜處理優于涂膜或輻照單獨處理，可以更大程度地減少VC的損失。

圖5 不同處理對棗VC含量的影響Fig.5 Effect of different treatments on VCcontent of golden silk jujube

2.6 不同處理對樂陵小棗糖酸比的影響

水果的口感主要取決于糖酸比，因此糖酸比直接影響著棗的口感風味。隨著貯藏時間的延長，糖酸比增大，超出適宜范圍，品質開始劣變。由圖6可知，在貯藏前期，三個處理組的糖酸比要高于對照組，保持較好的口味，涂膜+輻照處理組與對照組之間有顯著性差異（P<0.05），到75d時，三個處理組變化平緩，而對照組的糖酸比高于其他三個處理組，表明品質開始劣變，總糖含量升高，酸含量顯著降低，到105d時，糖酸比已經達到很高的水平。樂陵小棗中的酸含量較低，到貯藏后期酸含量急劇減少，而總糖含量上升，糖酸比的增大主要是總糖含量增加和可滴定酸含量降低的綜合作用，本實驗的棗為全紅期采摘，在貯藏過程中總糖含量增加和可滴定酸含量降低是后熟的表現，后熟過快品質劣變就越快[17]。與對照組相比，三個處理組的糖酸比變化相對平緩，有利于保持棗的良好口味。

圖6 不同處理對棗糖酸比的影響Fig.6 Effect of different treatments on ratio of sugar to acid of golden silk jujube

3 討論

棗采后保鮮期極短，常溫下5～7d即喪失其鮮脆狀態，出現嚴重失水皺縮，果肉組織發生酒軟、腐爛，而且外觀、口感、風味都已大為遜色。海藻酸鈉涂膜可以在新鮮果實表面形成一個保護屏障，在一定程度上堵塞了皮孔，減少了水分蒸發，抑制氣體交換，減少營養物質的流失，阻止了細菌和霉菌等好氣性菌的侵染，有效地防止了果實的霉變，對棗果起到了較好的保鮮效果。在本研究中，海藻酸鈉涂膜處理顯著降低了失重率，延緩了VC、可滴定酸的下降及糖酸比的上升，保持了較高的總糖和還原糖含量，提高了棗的感官可接受度。這一結果與其他研究者對臺灣大青棗[3]、葡萄[18]、蘋果[19]等的研究報告相一致。另外，低溫保藏的果實在出庫時由于溫差較大，表面會出現冷凝水，未交聯的海藻酸鈉膜溶于水，表面吸水會變粘，影響感官及貯藏品質，為了解決該問題，本研究中將海藻酸鈉進行交聯處理，交聯后的海藻酸鈉膜不溶于水，保鮮效果比未交聯海藻酸鈉膜好。

輻照處理食品主要是利用原子能射線的能量對食品進行殺菌、抑制酶活、抑制發芽、延緩成熟等，使其在一定時間內不腐敗變質、延長保質期。在輻照處理中，食品內部不會升溫，也不會引起色、香、味等方面的變化，這是一種冷處理方法，能最大限度地保存食品原有的品質和風味。動物學喂養研究、放射生物學和食品化學方面的基礎結果均證實，10kGy以下劑量輻照過的食品，對于人類的消費是安全的[20]。總糖、可滴定酸、VC是棗的最重要的品質指標，實驗結果表明輻照處理使還原糖含量升高，可能是因為輻照處理促進了糖的分解；棗果經60Co-γ射線輻照再冷藏，其表面微生物大部分被殺死，微生物總數降低；經輻照處理后，VC、可滴定酸、總糖、還原糖含量無明顯變化，降低了失重率。可見，輻照可以安全有效地用于棗的保鮮，這一結果與其他研究者對庫爾勒香梨[21]的研究報告相一致。

4 結論

在低溫貯藏條件下，將涂膜與輻照復合處理應用于棗果的保鮮，優于對照、涂膜和輻照處理，可以有效降低棗的失重率，延緩了VC、可滴定酸的下降及糖酸比的上升，保持較高的總糖和還原糖含量，提高棗的感官可接受度。故認為這種食品保鮮柵欄技術，即低溫+涂膜+輻照處理對樂陵小棗有較好的保鮮效果。因此，用海洋多糖涂膜+輻照聯合處理解決樂陵小棗的保鮮并進行工廠化應用有一定的可行性。

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Effect of sodium alginate coating and60Co-γ irradiation treatment on fresh-keeping of golden silk jujube

YANG Wei1，XU Ying1，FAN Yan1，WANG Dong-feng1，*，SUN Shou-kui2
（1.College of Food Science and Engineering，Ocean University of China，Qingdao 266003，China；
2.Office of Golden Silk Jujube Production and Operation Management，Leling 253614，China）

Using golden silk jujube at full-red storage as materials，the effects of different preservation treatments（60Co-γ irradiation，coating with sodium alginate，and60Co-γ irradiation+coating with sodium alginate，respectively） on the post-harvest fruit quality during cold storage were investigated，and the weight loss rate，total sugar content，reducing sugar content，VCcontent，and ratio of sugar to acid were determined.The results indicated that60Co-γ irradiation，coating with sodium alginate and60Co-γ irradiation+coating with sodium alginate all had an obvious fresh-keeping effect.The result showed that the three treatments reduced water loss，delayed the decrease of VCand titratable acid content，and the increase of sugar to acid ratio，and60Co-γ irradiation+coating with sodium alginate maintained a relatively high content of total sugar and reducing sugar.Especially，the preservative effect of the60Co-γ irradiation+coating with sodium alginate treatment was obviously superior to the control group，60Co-γ irradiation or coating with sodium alginate alone，which could obviously improve the quality of post-harvest cold storage of golden silk jujube.

golden silk jujube；60Co-γ irradiation；sodium alginate；coating；fresh-keeping

TS255.3

A

1002-0306（2012）03-0343-05

2011－03－09 * 通訊聯系人

楊偉（1986-），女，在讀碩士，研究方向：食品生物化學。

海洋公益性行業科研專項經費項目（201005020-6）。