不同濃度木醋液對青皮核桃生理品質的影響*

顏廷才，曹森，李江闊，張鵬，陳紹慧

1(沈陽農業大學食品學院，遼寧沈陽，110866)

2(國家農產品保鮮工程技術研究中心(天津)，天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津，300384)

核桃具有較高的磷脂、礦物質、蛋白質、人體必需的不飽和脂肪酸和維生素等重要的營養物質，能夠抑制體內的過氧化反應、抗衰老和降低血黏度作用，核桃還有很多成分能夠改善神經細胞的生物膜功能和維持大腦的代謝平衡，是一種優良的保健食品［1－3］。核桃目前貯藏方式主要以干制方式為主，有研究表明，干制核桃在一定程度上會損失核桃的營養價值，而鮮食核桃更有利于營養價值的保留，鮮食核桃的口感更受大眾的喜愛［4］。所以，鮮食核桃的貯藏方式成為新的研究方向。

木醋液別名植物酸，是農、林副產物經過加工干餾提取的一種混合物液體，它含有多種有機成分，能夠促進植物生長、對土壤消毒、能防腐、消毒等［5－9］。在農業領域已經廣泛應用，如在堆肥消臭、防治病蟲害、植物生長促進劑原料等方面都有優質的效果。但木醋液在農業保鮮方面研究的較少，本課題以遼優1號核桃為實驗材料，研究不同濃度的木醋液對鮮食核桃保鮮效果的影響。

1 材料和方法

1.1 材料

遼優1號核桃于2013年9月10日采自北京平谷核桃實驗園基地，采收當天運至實驗室進行如下處理:挑選大小一致，完好無損的青皮核桃，然后分別放入含體積分數5%和體積分數10%的木醋液水溶液中，浸泡3 min(期間并不斷攪拌，使每個核桃都充分接觸木醋液)后撈出，在常溫下放置12 h，使核桃表面木醋液晾干，以未處理的核桃為對照(CK)。然后將對照和處理后的核桃裝入襯有40 μm厚PE保鮮膜的塑料箱中，在冷庫(0±0.5)℃預冷24 h后扎口存放。每個處理設3次重復，每個重復用果2 kg。在核桃貯藏期間，每隔15d對核桃的感官指標、生理指標和衰老指標進行測定，測定周期為75 d。

1.2 儀器設備和試劑

TU-1810紫外-可見分光光度計，北京普析;TA.XT.Plus物性測定儀(質構儀)，英國SMS公司;Checkpoint氣體成分測定儀，丹麥PBI Dansenor公司;3-30K高速冷凍離心機，德國Sigma;SHZ-88水浴恒溫振蕩器，江蘇太倉;2010氣相色譜儀，日本島津;CM-700d型分光測色計，柯尼卡美能達(中國)投資有限公司。

木醋液，天津維生生物能源科技服務有限公司;亞油酸鈉、NaH2PO4，天津科威試劑公司;三氯乙酸、兒茶酚、鄰苯二酚、Na2HPO4、愈創木酚，天津光復研究所提供。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 失重率

采用稱重法來測量，計算公式為:

1.3.2 腐爛率

采用調查方法來統計，計算公式為:

1.3.3 色差

采用分光測色計CM-700d測定，分別對青皮核桃果皮的外部和內部，以及果仁的表皮進行色差測量，a*正值表示偏紅，負值表示偏綠;L*越大表示亮度越亮，越小表示越暗。

1.3.4 呼吸強度、乙烯生成速率

呼吸強度采用靜置法進行測定［11］。乙烯生成速率是采用氣相色譜儀程序升溫法進行測定［10］。

1.3.5 果仁褐變指數分級標準

0級(果仁表皮無褐變)、1級(果仁表皮有小于1/3發生褐變)、2級(果皮有1/3～2/3發生褐變)、3級(果皮有大于2/3發生褐變)。計算公式為:

1.3.6 果仁含水量

取碾碎的核桃仁2.00 g左右，在恒溫干燥箱中85℃溫度烘4 h，冷卻后稱量。計算公式為:

1.3.7 果仁硬度

采用物性測定儀測定，采用P/2柱頭(Φ2mm)對核桃果仁進行穿刺測試，穿刺深度為6mm，測試速度為2mm/s，重復測定12次。

1.3.8 果仁丙二醛(MDA)含量

采用硫代巴比妥酸比色法［12］。

1.3.9 脂氧合酶(LOX)活性

參照 Axelrod、陳昆松等的方法略加改進［13］。

1.3.10 多酚氧化酶(PPO)活性

參考兒茶酚比色法測定［14］。

1.3.11 過氧化物酶(POD)活性

采用愈創木酚比色法［15］。

1.3.12 過氧化氫酶(CAT)活性

參照曹建康、姜微波法并修改［16］。

1.4 數據統計分析

數據采用EXCEL2003軟件進行統計處理，采用SPSS19.0軟件對統計結果進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同濃度木醋液對青皮核桃貯藏品質的影響

表1 木醋液對青皮核桃貯藏品質的影響Table 1 Effects of wood vinegar on storage quality of green walnut

青皮核桃的失重率和腐爛率是核桃在貯藏期間重要的指標，由表1可以看出，青皮核桃在貯藏期間隨著貯藏時間的增加，失重率逐漸升高，而由木醋液處理的青皮核桃明顯抑制了失重率的升高，在75d時，對照處理的失重率為16.14%，而通過體積分數5%和體積分數10%木醋液處理的青皮核桃失重率分別為14.52%、13%。通過比較發現，由10%木醋液處理的青皮核桃更有效地抑制青皮核桃失重率的增加，在貯藏后期，與對照相比，均有顯著性差異(P ＜0.05)。

由表1可以看出，隨著貯藏時間的增加，果皮腐爛率呈現上升趨勢，對照處理的青皮核桃在第15天開始腐爛，而由5%和10%木醋液處理的青皮核桃分別在第30天和45天才出現腐爛，說明木醋液處理的青皮核桃明顯延緩了果皮的腐爛。在75d時，對照處理的果皮腐爛率為43.90%，由5%和10%木醋液處理的青皮核桃的果皮腐爛率分別為19.44%和18.24%，與對照比較均呈顯著性差異(P＜0.05)，說明木醋液處理的青皮核桃能夠更好地抑制青皮核桃的腐爛率，并且10%處理青皮核桃效果更好。

青皮核桃果皮色差能夠直接體現果實貯藏品質。一般情況下，青皮核桃的果皮在貯藏前期為綠色，隨著果皮核桃在貯藏期間的衰老和褐變慢慢變為黃色，最后會變成黑褐色。其中a*負值表示偏綠，正值表示偏紅，a*的值越小說明其顏色越綠。由表1可以看出，a*隨著貯藏時間的延長呈現上升的趨勢，但在貯藏前期，無論是青皮核桃果皮的內部還是外部，a*差異都不是很大，但從30 d開始，對照處理的青皮核桃果皮外部和內部，a*值的都開始明顯升高。在貯藏75d時，對照處理的青皮核桃果皮外部的a*值為3.82，而由5%和10%木醋液處理的青皮核桃的a*值分別為3.05和1.70，說明木醋液能夠延緩青皮核桃外部a*值的增加，尤其10%木醋液處理的效果更明顯，與對照相比，均有顯著性差異(P＜0.05)，對照處理的果皮內部在75d時a*值為1.857，而由5%和10%木醋液處理的青皮核桃內部的a*值分別為1.02和0.49，說明了木醋液對青皮核桃果皮內部a*值的升高也有抑制作用，同時也是10%木醋液處理的效果最好。在貯藏后期與對照相比，均有顯著性差異(P＜0.05)。

呼吸強度與果蔬的貯藏關系有著密切聯系，它是評價果蔬生命活動的重要指標之一。由表1可以看出，青皮核桃在整個貯藏期間呼吸強度總體呈現上升趨勢，在貯藏前期，由于受低溫脅迫導致呼吸強度減小，隨著貯藏時間的延長，由于青皮核桃的衰老、裂皮等影響導致呼吸強度上升，到75d時，對照處理的青皮核桃呼吸強度為50.753mgCO2/(kg·h)，而由5%和10%木醋液處理的青皮核桃呼吸強度為40.218mgCO2/(kg·h)、35.953mgCO2/(kg·h)，說明了木醋液處理的青皮核桃能夠延緩呼吸強度的升高，并且10%木醋液處理的青皮核桃效果最好，在貯藏后期與對照相比，均有顯著性差異(P＜0.05)。

乙烯是影響果蔬呼吸強度的重要指標，由表1可以看出，青皮核桃的乙烯生成速率在整個貯藏期間呈現上升趨勢，對照處理的青皮核桃在貯藏期間的乙烯生成速率要高于木醋液處理的青皮核桃，說明木醋液可以延緩青皮核桃乙烯生成速率的上升。在75d時，對照處理的青皮核桃乙烯生成速率為1.82 μL/(kg·h)，而通過5%和10%木醋液處理的青皮核桃乙烯生成速率為1.71、1.35 μL/(kg·h)，在整個貯藏期間通過比較發現，10%木醋液處理的青皮核桃效果最好。與對照相比，由5%木醋液處理的青皮核桃差異不顯著(P＞0.05)，而10%木醋液處理的青皮核桃差異性顯著(P＜0.05)。

2.2 不同濃度木醋液對青皮核桃果仁褐變指數和果仁L*值的影響

青皮核桃的果仁褐變指數是核桃在貯藏期間的關鍵指標之一，通過圖1(A)可以看出，青皮核桃的果仁褐變率在整個貯藏期間呈現上升趨勢，從45d開始，由10%木醋液處理青皮核桃的果仁褐變率明顯低于其他處理，在75d時，對照處理的果仁褐變率為52.38%，而通過5%和10%木醋液處理青皮核桃的果仁褐變率為49.52%和39.05%，說明木醋液處理的青皮核桃對果仁褐變率上升能夠抑制，并且10%木醋液處理的青皮核桃效果更好，而5%木醋液處理的青皮核桃效果不是很明顯。與對照相比，由5%木醋液處理的青皮核桃差異不顯著(P＞0.05)，而10%木醋液處理的青皮核桃差異性顯著(P＜0.05)。

色差是果實色澤評價的關鍵指標之一，它能夠直接體現果實在貯藏過程中的感官評價。一般情況下，L*值越大，表示亮度越亮，反之則表示越暗。由圖1(B)可以看出，隨著貯藏期間的延長，青皮核桃果仁的L*值先變大再變小，可能由于核桃在貯藏前期，隨著果仁的成熟度升高導致L*值變大，之后隨著貯藏期間的衰老，L*的值逐漸減小。在75 d時，由5%和10%木醋液處理的青皮核桃果仁的L*值分別為50.651和56.359，而對照處理果仁L*的值為47.172 5，說明了木醋液可以延緩青皮核桃果仁L*值的降低，并且10%木醋液處理的青皮核桃更為明顯，與對照相比，由10%木醋液處理的青皮核桃差異性顯著(P＜0.05)，而5%木醋液處理的青皮核桃差異不顯著(P ＞0.05)。

圖1 木醋液對青皮核桃果仁褐變指數(A)和果仁L*值(B)的影響Fig.1 Effects of wood vinegar onbrowning index(A)and L*value(B)of nuts

2.3 不同濃度木醋液對青皮核桃果仁含水量和果仁硬度的影響

含水量是用來表示果蔬組織中水分狀況的常用指標，含水量的大小與果蔬品質有著密切聯系，但組織失水時，會出現皺縮、萎蔫、品質下降，降低了果蔬的商品價值，所以在果蔬貯藏期間對水分含量的維持十分重要。由圖2(A)可以看出，隨著貯藏時間的推遲，果仁含水量逐漸降低，在貯藏前期，不同處理的果仁含水量變化不是很大，但從30 d開始，由10%木醋液處理的青皮核桃明顯抑制了含水量的降低，到60 d時，對照處理的青皮核桃含水量開始快速下降，在75d時，對照處理的含水量為22.86%，而由5%和10%木醋液處理的青皮核桃木醋液分別為25.61%、27.17%，說明了木醋液可以延緩果仁含水量的降低，并且10%木醋液處理的青皮核桃效果最好，與對照相比，均有差異性顯著(P＜0.05)。

圖2 木醋液對果仁含水量和硬度的影響Fig.2 Effects of wood vinegar on moisture content(A)and firmness(B)of nuts

果仁的硬度是衡量青皮核桃的貯藏品質和果仁成熟度的重要指標之一。由圖2(B)可以看出，青皮核桃在貯藏前期，果仁的硬度開始下降，隨著貯藏的延長，果仁的硬度開始升高之后繼續下降，說明了在貯藏前期由于果實成熟度逐漸升高導致硬度升高，而在貯藏后期，隨著果實的衰老，導致果仁硬度開始下降。在75d時，對照處理青皮核桃果實的硬度為19.51 kg/cm2，而由5%和10%木醋液處理的青皮核桃硬度分別為 22.37 kg/cm2、22.84 kg/cm2，說明了木醋液能夠抑制青皮核桃果仁硬度的降低，并且10%木醋液處理的青皮核桃在硬度方便總體來說效果更好。與對照相比，均有顯著性差異(P＜0.05)。

2.4 不同木醋液對青皮核桃果仁MDA含量和LOX活性的影響

丙二醛(MDA)是膜脂過氧化作用的主要產物之一，它與斷植物組織衰老有密切聯系，反映了其在逆境脅迫下受到傷害的程度。由圖3(A)可以看出，青皮核桃果仁的MDA隨著貯藏期間的延長總體來說呈現上升趨勢，在貯藏前期MDA的升高可能由于受到低溫脅迫導致的，而在貯藏后期MDA的快速升高可能是由于果實衰老所引起的。在貯藏75d時，對照處理青皮核桃果仁的MDA為3.010 μmol/g，而通過5%和10%木醋液處理的青皮核桃果仁的MDA分別為 2.758 μmol/g 和 2.181 μmol/g，說明了木醋液可以抑制果仁MDA的升高，并且10%木醋液處理的青皮核桃效果更明顯，與對照相比，由10%木醋液處理的青皮核桃差異性顯著(P＜0.05)，而5%木醋液處理的青皮核桃差異不顯著(P＞0.05)。

圖3 木醋液對青皮核桃果仁MDA含量(A)和LOX活性(B)的影響Fig.3 Effects of wood vinegar on MDA(A)content and of LOX(B)activity of nuts

脂氧合酶(LOX)可以直接或間接的參與組織衰老的一種含有非血紅素鐵的蛋白質，是引起果蔬衰老的重要指標。由圖3(B)可以看出，青皮核桃果仁的LOX活性隨著貯藏期間的延長總體來說呈現上升趨勢，在貯藏45d時，對照處理的青皮核桃果仁LOX活性快速升高，可能是由于果仁的衰老加速，品質急劇下降導致的。在貯藏75d時，對照處理青皮核桃果仁的LOX活性為104.407(0.01△A/g·min)，而而通過5%和10%木醋液處理的青皮核桃果仁的LOX活性分別為48.991(0.01△A/g·min)和29.950(0.01△A/g·min)，說明了木醋液可以抑制果仁LOX活性的上升，并且10%木醋液的效果更好。與對照相比，均有顯著性差異(P＜0.05)。

2.5 不同濃度木醋液對青皮核桃PPO、POD以及CAT的影響

多酚氧化酶(PPO)是能夠催化簡單酚類的一種含有銅為輔基的氧化酶，當果蔬組織受到病菌侵染或者其他逆境脅迫的時候，PPO活性會快速升高，從而保護植物組織。由圖4(A)可以看出，青皮核桃的果仁PPO活性隨著貯藏期間的延長總體來說呈現上升趨勢，在貯藏前期對照處理的青皮核桃果仁PPO活性快速升高，而木醋液處理的果仁PPO活性緩慢上升，可能由于對照處理的青皮核桃由于受到低溫脅迫的影響導致PPO活性變大，而木醋液能夠延緩PPO活性的增加，在貯藏75d時，對照處理青皮核桃果仁的PPO活性為21.790(0.01△A/g·min)，而通過5%和10%木醋液處理的青皮核桃果仁的PPO活性分別為18.798(0.01△A/g·min)和13.968(0.01△A/g·min)，說明了由10%木醋液處理的青皮核桃效果最好，與對照相比，由10%木醋液處理的青皮核桃差異性顯著(P＜0.05)，而5%木醋液處理的青皮核桃差異不顯著(P＞0.05)。

過氧化物酶(POD)是果蔬體內普遍存在的一種氧化還原酶，它能夠清除系統內的自由基，也是果實衰老的重要指標之一。由圖4(B)可以看出，青皮核桃果仁的POD活性在整個貯藏期間呈現先上升再降低的趨勢，在貯藏75d時，對照處理青皮核桃果仁的POD活性為11.035(0.01△A/g·min)，而通過5%和10%木醋液處理的青皮核桃果仁的POD活性分別為12.929(0.01△A/g·min)和 15.428(0.01△A/g·min)，說明了木醋液可以延緩青皮核桃果仁POD的下降，并且由10%木醋液處理的青皮核桃效果最好，與對照相比，均有顯著性差異(P＜0.05)。

圖4 木醋液對果仁POD活性(A)、PPO活性(B)和CAT活性(C)的影響Fig.4 Effects of wood vinegar on POD activity(A)、PPO activity(B)activity and CAT activity(C)of nuts

過氧化氫酶(CAT)屬于一種活性氧清除劑，能夠減少系統內過氧化氫的積累，清除體內多余的活性氧，維持系統內氧代謝平衡，從而延緩果實在貯藏過程中的衰老。由圖4(C)可以看出，在貯藏前期，青皮核桃果仁CAT活性變化差異不是很大，從貯藏30 d開始，由10%木醋液處理的青皮核桃果仁的CAT活性明顯抑制了降低，在貯藏75d時，對照處理青皮核桃果仁的 CAT活性為 455.285(0.01△A·g－1·min－1)，而通過5%和10%木醋液處理的青皮核桃果仁的 CAT活性分別為 604.162(0.01△A·g－1·min－1)和 718.078(0.01△A·g－1·min－1)，說明了木醋液能夠延緩青皮核桃果仁CAT活性的降低，并且由10%木醋液處理的青皮核桃效果最好，與對照相比，由10%木醋液處理的青皮核桃差異性顯著(P＜0.05)，而5%木醋液處理的青皮核桃差異不顯著(P＞0.05)。

3 討論

木醋液在歐美等發達國家的農業均有廣泛的應用［17－19］，但在國內報道的比較少，尤其關于果蔬保鮮這方面的研究。薛桂新等人研究木醋液對京亞葡萄的保鮮，結果表明:木醋液能夠較好地維持葡萄的含水量并且延緩丙二醛的上升，能夠明顯降低呼吸強度和腐爛率，并且還可以抑制還原糖的下降［20］。本研究表明了木醋液對青皮核桃果實的貯藏品質有良好的保鮮效果，并且可以延緩果仁的含水量、硬度的下降，抑制果仁的褐變指數和MDA的升高，原因可能由于木醋液可以抑制青皮核桃致病菌的侵染，從而保持果實良好的品質，這與前人研究結果相一致。木醋液對酶活性的影響，其研究結果顯示木醋液能夠有效延緩LOX和PPO活性的升高，顯著抑制了POD和CAT活性的下降，說明了木醋液可以有效的間接保護酶系統，從而保護果仁的貯藏品質與生理指標，同時本課題也研究了不同的濃度處理青皮核桃，結果表明了10%木醋液處理的青皮核桃在冷藏條件下保鮮效果最佳。

4 結論

木醋液處理的青皮核桃能夠有效的延緩果實的衰老，保持了青皮核桃較好的貯藏品質。10%木醋液處理的青皮核桃效果最佳，能夠明顯抑制果仁含水量、果仁硬度、果仁L*值、POD活性、CAT活性的下降，并且較好的延緩果仁褐變指數、MDA、LOX活性、POD活性的上升。因此，用10%木醋液處理青皮核桃效果最好。

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