不同成熟期壺瓶棗貯藏期間主要活性成分含量的變化

馮志宏，馮云芳，高振峰，王如福

（山西農業大學食品科學與工程學院,山西 太原 030031）

棗（Zizyphus jujuba Mill.）作為我國一種特有的高品質功能型果品，富含蛋白質、脂肪、糖類、酚類、維生素和環磷酸腺苷等營養成分[1?3]，具有抗癌、抗氧化、抗炎、護肝、免疫刺激、護腸、抗焦慮、防止肥胖和抑菌等生物活性[4]。山西太谷“壺瓶棗”是中國十大名棗之一，以其豐富的營養價值、獨特的功能特性，作為一種藥食兩用的同源食品而廣受關注。然而，壺瓶棗產業面臨的裂果、產能過剩等主要問題一直未能得以解決。據統計，一般年份棗裂果損失在35 %左右，多雨年份損失可達85 %以上。另外，棗果的開發利用多以全紅果為主，其他成熟期認識不足。棗果采收利用期仍局限于紅果期，多在雨季，易裂果。因此，加強對不同成熟期棗果實的開發利用，一定程度上可以避免裂果和減輕產能過剩壓力。

食品短缺已成為過去，未來只有高品質農產品才能擁有市場，這對農產品提質增效，特別是功能型果品供應提出了更高要求。因此如何保持不同成熟期棗果的活性成分是采后的一個主要問題。迄今為止，已有較多研究表明，在采后貯藏加工中果品[5?9]、果飲[10?11]、蔬 菜[12?15]、食用菌[16]、中 藥材[17]等的活性成分含量均有不同程度的損失。畢平等[18]比較了自然干制和人工干制對VC含量的影響，結果表明：人工干制較自然干制能夠更有效地保持板棗和金絲小棗中的VC含量。董福等[19]研究認為：低溫有利于減緩凌棗貯藏期間各類抗氧化成分含量及DPPH 自由基清除能力的下降。王歡等[20]研究發現：充氮包裝處理，能夠減少活性成分環磷酸腺苷(cAMP) 的損失，較好地維持了駿棗干棗的品質。

盡管近年來國內外學者對棗果的化學成分及生物活性進行了相關研究，但仍存在一些問題：目前有關壺瓶棗生長成熟和貯藏過程中活性成分變化規律還較為模糊，不僅使人們很難把握高品質棗采收時間，而且導致許多活性成分難以保持和高效合理利用，在一定程度上限制高品位功能產品的開發，因此，系統研究棗果采后活性成分的保持對于后期深入了解棗果功能特性、進行功能食品開發及提高加工制品保健作用具有重要意義。

壺瓶棗作為山西的一種特色功能食品，富含多種活性成分，掌握不同成熟期壺瓶棗果實貯藏過程中的多糖、黃酮、多酚、三萜、核苷等活性成分含量和抗氧化活性變化規律，尋求適宜的貯藏保護方式，對合理開發利用這些活性成分具有重要意義。在前人研究基礎上，本研究擬以壺瓶棗為研究對象，通過采用二氧化氯（公認的綠色防腐保鮮劑）和鮮棗保鮮劑（自主研發）處理，以腐爛率不高于10 %為貯藏時間極限評價閾值，來確定壺瓶棗不同成熟期棗果的最佳貯藏方式和貯藏時間極限，明確壺瓶棗不同成熟期果實中5 類活性成分化合物（多糖類、多酚類、黃酮類、三萜類和核苷類）的高含量時期，對高含量成熟期果實中的變化規律進行分析，旨在為棗果貯藏過程中功能品質的控制提供理論參考和為不同成熟期果實活性成分的高效利用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗以綠果（S1）、白果（S2）、圈紅果（S3）、半紅果（S4）、全紅果（S5）五個階段的山西太谷壺瓶棗為試材，采自山西農業大學（山西省農業科學院）果樹研究所國家棗資源圃，具有相同樹齡（15 a）和田間管理的三株壺瓶棗樹，采收時間分別在2019 年8 月至9 月盛花期后43、63、72、82和89 d，采后立即運回實驗室。剔除機械傷、病蟲害果后進行貯藏試驗。

苯酚、硫酸、葡萄糖、乙醇、沒食子酸、NaNO2、AlNO3、NaOH、蘆丁、齊墩果酸、腺苷、Trolox、Vc，阿拉丁；二氧化氯，山西亞森實業股份有限公司。鮮棗保鮮劑（主要成分：赤霉素、檸檬酸、抗壞血酸）和保鮮袋（0.015 mm 厚度的PE 膜）均為自主研發。

1.2 儀器與設備

二氧化氯氣化機YS-1，山西亞森實業股份有限公司；UX620H 電子天平，日本島津有限公司；SP-2500 型雙光束紫外可見分光光度計，上海光譜儀器有限公司；DSA50 超聲儀，福州德森精工有限公司；Biofuge stratos 高速冷凍離心機，美國熱電公司。

1.3 貯藏方法

1）對照（CK）：即商業貯藏，不做保鮮劑處理，將挑選的不同成熟期的棗果轉入內襯有打孔薄膜袋的塑料周轉箱中，挽口，貯藏于（0±1）℃下。

2）二氧化氯（ClO2）：將挑選的不同成熟期的棗果轉入內襯有打孔薄膜袋的塑料周轉箱中，保鮮袋敞口，之后移入密閉室（室溫 20℃），進行二氧化氯（20 mg/L）氣體熏蒸處理30 min。然后將棗果轉入冷庫降溫，待果實中心溫度降至2 ℃時，挽口后，貯藏于（?1±0.2）℃下。

3）鮮棗保鮮劑（Jujube Preservative，JP）：將挑選的不同成熟期的棗果進行鮮棗保鮮劑浸泡處理1 min，瀝水后將棗果轉入冷庫降溫、吹干，待果實中心溫度降至2 ℃時，將棗果轉入內襯有打孔薄膜袋的塑料周轉箱中，挽口后，貯藏于（?1±0.2）℃下。

每處理3 個重復，每重復5 kg。

1.4 指標測定

1.4.1 多糖、總三萜和核苷含量的測定

樣品液的制備：精確稱取鮮棗果肉10 g（精確至0.001 g），放入250 mL 藍蓋瓶中，加入200 mL去離子水，于50 ℃、40 W、40 Hz 條件下超聲提取30 min，然后用濾紙過濾，并用去離子水定容至250 mL，搖勻備用。

多糖的測定：準確量取樣品液1 mL，參照楊軍等[21]描述的苯酚-硫酸法進行標準曲線繪制和樣品多糖含量測定。所得不同濃度葡萄糖標液和吸光度線性回歸方程為：y=0.6755x+0.0298（R2=0.9994）。

總三萜的測定：準確量取樣品液1 mL，參照Guo 等[22]的方法進行齊墩果酸標準曲線繪制和樣品總三萜含量測定。所得不同濃度齊墩果酸標準曲線方程為：y=0.0128x?0.0379（R2=0.9999）。

核苷的測定：準確量取樣品液1 mL，參照馬艷等[23]的方法進行腺苷標準曲線繪制和樣品核苷含量測定。所得不同濃度腺苷與吸光度標準曲線回歸方程為：y=0.0009x?0.0009（R2=0.9993）。

1.4.2 多酚和總黃酮含量的測定

樣品液的制備：稱取鮮棗果肉10 g，放置于錐形瓶中，用200 mL 無水乙醇溶解，于50 ℃、40 W、40 Hz 條件下超聲提取30 min，濾紙過濾，并用無水乙醇定容于200 mL。

多酚的測定：準確量取樣品液1 mL，參照袁曉春[24]中的描述的Folin-ciocalteu 法進行標準曲線繪制和樣品多酚測定。所得不同濃度沒食子酸標準曲線回歸方程為：y=0.0982x?0.0103（R2=0.9991）。

總黃酮的測定：準確量取樣品溶液1 mL，參照劉玉明等[25]的NaNO2-AlNO3-NaOH 比色法，進行標準曲線繪制和樣品總黃酮含量測定。所得標準曲線回歸方程為：y=1.1229x?0.0107（R2=0.9990）。

1.4.3 腐爛率

腐爛率=腐爛棗果個數÷總棗果個數×100%。

1.5 數據分析

采用Excel 2010進行數據整理，Sigmaplot 10.0 制作柱形圖。使用SPSS 17.0 軟件中的Duncan法進行多組樣本間差異顯著性分析（P<0.05）。

2 結果與分析

2.1 壺瓶棗果實成熟期活性成分含量變化情況

圖1 所示，不同成熟期壺瓶棗果實中多糖、多酚、總黃酮、總三萜和核苷含量測定結果表明：多糖、多酚、總黃酮、總三萜和核苷分別以全紅果S5、白果S2、綠果S1、全紅果S5 和白果S2 含量較高，而圈紅S3 和半紅果S4 中的含量則相對較低，說明壺瓶棗成熟初期或后期有利于上述活性成分積累。

圖1 不同成熟期壺瓶棗多糖（a）、多酚（b）、總黃酮（c）、總三萜（d）、核苷（e）含量的變化情況

2.2 不同成熟期壺瓶棗果實的腐爛率分析

棗果耐貯性差，采后腐爛是影響棗果后期加工的主要因素。從生產損耗成本講，本文以腐爛率低于10 %為貯藏時間評價閾值，對不同成熟期棗果進行貯藏時間試驗后發現：在商業貯藏（CK）條件下，5 種不同成熟期棗果中以綠果和白果較耐貯藏，在貯藏60 d 時腐爛率仍低于10 %；其次為圈紅果可有效貯藏45 d，而以半紅和全紅果貯藏效果較差，僅可有效貯藏15 d（見表1）。

表1 不同處理對不同成熟期壺瓶棗果實腐爛率的影響

壺瓶棗經ClO2和JP 處理后發現，在貯藏60 d期間，不同保鮮劑對不同成熟期壺瓶棗的保鮮效果不同。貯藏前期（0～30 d），5 個不同成熟期的棗果，僅全紅果S5 在商業貯藏（CK）條件下，出現了2.3 %的腐爛果，其他不同成熟期、不同貯藏時間的壺瓶棗并未發現腐爛癥狀；貯藏至45 d 時，僅對照組和ClO2處理組壺瓶棗均部分出現腐爛率，且與對照相比，ClO2處理顯著抑制了壺瓶棗的腐爛，而鮮棗保鮮劑（JP）處理組并未出現腐爛。一方面說明成熟期越高，越易發生腐爛，貯藏時間越短；另一方面說明ClO2和JP 處理可有效延緩不同成熟期棗果貯藏期間的腐爛發生；貯藏至60 d 時，不同成熟期、不同處理條件下的棗果均表現出腐爛癥狀。其中商業貯藏（CK）最為嚴重，由S1 到S5 的腐爛率分別是6.7 %、8.1 %、17.9 %、25.4 %和45.8 %，可以看出，成熟度越高，腐爛率越高、貯藏性越差。ClO2和JP 處理不同程度地抑制了壺瓶棗棗果的腐爛。以全紅果S5 為例，貯藏60 d 時，CK、ClO2和JP 處理的棗果腐爛率分別為45.8%、24.6%和7.2%，可以看出，其中鮮棗保鮮劑（JP）保鮮效果最好，ClO2次之（見表1）。

另外，根據貯藏情況和經濟效益，棗果腐爛率大于10%，即可終止貯藏，盡快進入加工處理環節，以免造成更大的經濟損失。因此得出，商業貯藏（CK）條件下，S1 到S5 的最大貯藏期分別為60 d、60 d、45 d、30 d、30 d；ClO2處理條件下，S1 到S5 的最大貯藏期分別為60 d、60 d、45 d、45 d、45 d；鮮棗保鮮劑（JP）條件下，S1 到S5 的最大貯藏期均為60 d。

2.3 不同保鮮處理對貯藏期間壺瓶棗果實中主要活性成分含量的影響

2.3.1 ClO2和JP 對壺瓶棗（S5）多糖含量變化的影響

多糖是棗果中具有重要生物功能的有效成分，營養保健價值很高。它不僅可以消除體內的氧自由基，還具有抗衰老、抗補體活性和促進淋巴細胞增殖等功能[26?27]。如圖2 所示，貯藏初期，壺瓶棗中的多糖含量保持平穩，隨著貯藏時間的延長，壺瓶棗中的多糖含量逐漸下降。貯藏至45 d 時，商業貯藏（CK）因棗果腐爛率超過10 %，不做進一步測定。與前者相比，ClO2和JP 處理仍能夠較好地控制棗果腐爛率，且還能延緩棗中多糖含量的減損。貯藏至60 d 時，僅有JP 能夠更好地保持棗果多糖的利用價值。

圖2 不同處理對壺瓶棗多糖含量變化的影響

2.3.2 ClO2和JP 對壺瓶棗（S2）多酚含量變化的影響

多酚是一種在植物性食物中發現的、具有潛在促進健康作用的化合物。多酚的抗氧化功能可以對一些慢性病（如心血管病，癌癥和衰老）起到預防作用[28?29]。在棗果采后貯藏保鮮期間，低溫能夠延緩多酚類化合物含量的下降，保鮮劑ClO2和JP 加以輔助，對于棗果中多酚的保持，起著積極的作用。如圖3 所示，ClO2和JP 處理的棗果，其多酚含量高于同時期的單純低溫貯藏。ClO2和JP 兩者相比，JP 對棗果的多酚含量的保持效果更好。

圖3 不同處理對壺瓶棗多酚含量變化的影響

2.3.3 ClO2和JP 對壺瓶棗（S1）總黃酮含量變化的影響

黃酮類化合物（flavonoids）廣泛存在于自然界的植物中，屬植物次生代謝產物，是一類存在于自然界的、具有2-苯基色原酮（flavone）結構的化合物，在植物的生長、成熟、開花、結果以及采后抗菌防病等方面起著重要的作用[30]。如圖4 所示，從整個貯藏期間總黃酮含量變化來看，所有處理均呈現出先上升后下降的變化趨勢，而且處理之間并無明顯差異。

圖4 不同處理對壺瓶棗總黃酮含量變化的影響

2.3.4 ClO2和JP 對壺瓶棗（S5）總三萜含量變化的影響

三萜類化合物是棗果的主要活性成分之一，具有抑菌、護肝、提升白細胞、抑制癌細胞以及增強肌體免疫力等重要生理功能[31?32]。由ClO2和JP 對S5 壺瓶棗果實總三萜含量變化的影響（圖5）可以得知，棗果中總三萜貯藏期間，隨著貯藏時間的延長，總三萜含量逐漸下降，其中對照下降最快，ClO2和JP 次之。ClO2和JP 相比，JP 處理不僅較好地延長了壺瓶棗的保鮮期，而且總三萜含量的整體水平高于ClO2。

圖5 不同處理對壺瓶棗總三萜含量變化的影響

2.3.5 ClO2和JP 對壺瓶棗（S2）核苷含量變化的影響

核苷是具有廣泛生理活性的一類水溶性成分，包括核苷酸、核苷及其衍生物，在抗腫瘤、抗病毒方面具有獨特的作用[33?34]。由圖6 可知，壺瓶棗采后貯藏期間，各處理的核苷含量均表現出整體逐漸下降的趨勢，下降幅度由大到小為CK>ClO2>JP。相比CK，ClO2和JP 較好地保持了核苷含量，差異顯著。ClO2和JP 相比，后者對于壺瓶棗核苷含量的維持，明顯優于前者，存在顯著差異。

圖6 不同處理對壺瓶棗核苷含量變化的影響

3 討論

本研究在明確壺瓶棗活性成分高含量成熟期的基礎上，以活性成分高含量時期棗果為試驗材料，重點對其貯藏期間的活性成分含量變化進行了較為系統的研究，旨在明確壺瓶棗各活性成分采后貯藏期間的較優開發利用時間點，促進該資源的高效開發和提升功能產品品質。

以腐爛率不高于10 %為貯藏極限，對壺瓶棗不同成熟期果實在不同貯藏方式下的貯藏時間進行分析后發現：綠果S1 和白果S2 在3 種貯藏方式下的極限均為60 d；圈紅果S3、半紅果S4 和全紅果S5 在JP 處理方式下均可有效貯藏60 d，而在對照和ClO2處理下則分別均可有效貯藏30 d 和45 d。研究結果同張順和等[35]（?1 ℃條件下ClO2處理的初紅冬棗貯藏60 d 時腐爛率達10 %）、金童等[36]（4 ℃條件下ClO2處理的全青冬棗貯藏10 d 時腐爛率高達14 %）的研究結果存在一定差異，說明不同處理方式、不同品種、不同成熟度之間的貯藏特性存在明顯差異。

對活性成分含量進行分析后發現：5 種活性成分含量均隨著貯藏時間的延長呈現逐漸下降趨勢；3 種貯藏方式中以JP（主要成分：赤霉素、檸檬酸、抗壞血酸）處理方式對5 種活性成分的保持效果最好。研究結果同劉慧等[37?38]的研究結果基本一致。

雖然本研究對壺瓶棗不同成熟時期棗果的貯藏極限、5 種活性成分的含量變化規律以及貯藏方式進行了較為系統分析，但5 種活性成分的生物活性、同其他品種之間的差異、貯藏方式的中試、生產推廣應用效果等還需進一步深入研究。

4 結論

試驗結果表明，壺瓶棗不同成熟時期棗果的較優貯藏處理方式為JP 處理；5 種活性成分含量除總黃酮外，其余活性成分含量均隨貯藏時間延長而呈現下降趨勢；在JP 處理模式下：黃酮類、多糖、多酚和三萜類物質在貯藏0～60 d 內均可有效開利用，核苷在貯藏0～45 d 內均可有效開發。