熱風微波耦合干燥結合H2O2熏蒸對不同貯藏條件下冬棗品質的影響

李自芹，陳雅，李文綺，黨富民，劉成江，馬小寧，金新文，賈文婷*

（1.新疆農墾科學院，新疆 石河子 832000；2.新疆農業科學院吐魯番農業科學研究所，新疆 吐魯番 838099；3.石河子質量與計量檢測所，新疆 石河子 832000）

紅棗，俗稱大棗、干棗等，是鼠李科棗屬的果實，具有豐富的營養和醫藥價值[1]。我國紅棗出口量為世界第一，產量占世界總產量的90% 以上，擁有較高的經濟價值[2]。由于鮮棗生產季節性強，上市較集中，鮮棗采后短時間內會失水皺縮、褐變，易滋生微生物、霉變，并且會出現酒化、變軟腐爛等現象，容易失去其商品價值，不宜長期貯藏[3]，嚴重制約著我國紅棗產業的發展。對冬棗進行干燥處理，不僅可以克服鮮食冬棗貯藏保鮮產業的難題，同時干燥后的冬棗還具有其獨特的風味品質[4]。但是，在不同的干燥過程中，冬棗的營養成分極易損失而造成品質下降，所以選擇適宜的干燥和貯藏條件，最大限度地減少冬棗在干燥和貯藏過程中營養的損失顯得尤為重要[5]。因此，提升冬棗干燥技術和貯藏條件，對于提高冬棗的商品率、增加其附加值、促進農民增收、產業發展具有積極的作用。

熱風與微波耦合干燥是將熱風和微波兩種方式有機結合的干燥技術，耦合干燥期間，熱風與微波在整個干燥過程共同對物料進行干燥，耦合干燥在國外的實驗室有較多的研究[6]。和傳統的干燥方式相比，熱風與微波耦合干燥方式節約了干燥時間，減少了微波對物料加熱的不均勻性，而且還可提高被干燥物料的品質[7]。

精準相溫是在冰溫和相溫保鮮的基礎上產生的一種新型保鮮技術，其具有傳熱不傳質、不加濕恒濕、冷風機不結霜、四階控溫精度在±0.01 ℃、流相防腐等特點[8]。精準相溫貯藏冬棗，能最大限度地抑制果實表面微生物的生長繁殖，減少營養成分的流失、延長冬棗的貯藏期。

果蔬脫水干燥技術是重要的脫水技術，是解決鮮食果蔬保鮮貯藏難、商品率低的重要手段，在果蔬加工業上普遍采用[9]。干燥后的果蔬質量會變輕，既可節約果蔬的搬運和運輸成本，也避免了鮮食果蔬由于貯藏難造成的滯銷跌價、資源浪費等現象[10]。目前，紅棗機械化干燥技術發展迅速，分為熱風干燥、真空干燥、真空微波干燥、真空冷凍干燥、變溫壓差膨化干燥等[11]。近年來，張小燕等[12]采用熱風干燥設備干燥蘋果片，發現其設備操作簡單、成本低，但干燥效率較低、容易破壞蘋果的品質；陳學玲等[13]發現真空冷凍干燥技術有助于改善獼猴桃片的整體品質和風味物質，但設備成本高、干燥效率較低；王慶衛等[14]研究發現中短波紅外干燥技術提高了紅棗的抗氧化活性；熱風微波耦合干燥設備，即微波和熱風共同作用于果蔬，可以縮短干燥時間，提高產品質量，在農產品和食品加工業中具有較大的發展前景。劉旭等[15]研究發現熱風微波耦合干燥較好地保留了西芹干燥后的色度和感官品質。貯藏時的溫度直接影響著棗果的貯藏品質和壽命，貯藏環境溫度越高，棗果的貨架期及貯藏壽命就越短[16]。紅棗的貯藏方式主要分為室溫貯藏、保鮮庫貯藏以及近冰溫貯藏等方式，低溫貯藏已成為一種被廣泛采用的棗果貯藏方式[17]。

目前，對于紅棗的干制研究以傳統熱風干燥與新型干燥方式進行對比較多，對于果實干燥前采用保鮮劑預處理，利用功率可調的熱風微波耦合干燥設備干燥冬棗后在不同貯藏環境下貯藏，探究其貯藏品質的研究較為少見。侯倩[18]研究發現紅棗干燥前噴灑0.2 g/L 納他霉素有利于保留紅棗的營養和提高貯藏品質。本研究采用一種功率可調的熱風微波耦合干燥設備結合過氧化氫（H2O2）熏蒸處理，對綠糖心冬棗貯藏前進行干燥，探究不同貯藏環境對冬棗貯藏期間品質變化的影響，以期為紅棗的干燥生產及貯藏保鮮提供一定的技術參考。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

綠糖心冬棗：2021 年9 月26 日采摘于新疆第三師圖木舒克市50 團，人工挑選果實成熟度一致、大小均勻、無傷和病蟲害的果實，及時運回實驗室，預冷后置于保鮮庫（1 ℃）中貯藏備用。

熱風微波耦合干燥設備：新疆農墾科學院農產品加工研究所研制；納米聚乙烯微孔保鮮袋（N）：天津科技大學提供；30% 過氧化氫（H2O2）、TD-45 數顯糖度計、HTC-1 溫濕度計：新疆沃德生物科技有限責任公司；752G 紫外可見分光光度計：上海儀電控股（集團）；PHSJ-6L 自動電位滴定儀：上海儀電科學儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理

綠糖心冬棗平均濕基含水率為（58.3±0.3）%，將其分為4 組，每組200 kg。

經過前期試驗，H2O2體積分數為3%、5%、7%，每種濃度熏蒸時間分別采用6、8、10 min 均能不同程度抑制棗果在貯藏期間微生物的生長和提高果實的品質。從節約成本方面考慮，最終選取H2O2體積濃度為5%、熏蒸時間為10 min 進行后續試驗。

處理組A（室溫貯藏）：5% H2O2熏蒸10 min 處理后，將果實采用熱風微波耦合干燥設備進行處理，將其干燥至干基含水率為40% 左右，裝入微孔保鮮袋（N）中，室溫下貯藏。

處理組B（保鮮庫貯藏）：5% H2O2熏蒸10 min 處理后，將果實采用熱風微波耦合干燥進行處理，將其干燥至干基含水率為40%左右，裝入微孔保鮮袋（N）中，置于0 ℃、相對濕度為40%～45%的保鮮庫中貯藏。

處理組C（精準相溫庫貯藏）：5%H2O2熏蒸10 min處理后，將果實采用熱風微波耦合干燥進行處理，將其干燥至干基含水率為40% 左右，裝入微孔保鮮袋（N）中，置于0 ℃的精準相溫庫中貯藏。

以上各處理組綠糖心冬棗在不同貯藏環境下貯藏300 d，每隔60 d 測定一次果實的各項指標。1.

2.2 指標測定

1.2.2.1 冬棗癟棗率的測定

參照侯倩[18]的方法測定冬棗癟棗率，計算公式如下。

W=A/B× 100

式中：W為癟棗率，%；A為癟棗個數；B為總棗個數。

1.2.2.2 冬棗失重率的測定

采用稱重法[19]測定冬棗失重率，失重率計算公式如下。

P=（M1-M2）/M1× 100

式中：P為失重率，%；M1為貯前質量，kg；M2為貯后質量，kg。

1.2.2.3 冬棗可溶性固形物（soluble solids，SS）含量的測定

采用數顯糖度計測定綠糖心冬棗可溶性固形物的含量，單位為%。

1.2.2.4 冬棗可滴定酸（titratable acidity，TA）含量的測定

采用自動電位滴定儀測定冬棗TA 含量[20]，每組處理每次取棗果3 kg，測定3 次，取其平均值，單位為%。

1.2.2.5 冬棗抗壞血酸（ascorbic acid，AA）含量的測定

參照曹建康等[21]的方法，用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定冬棗AA 含量，單位為mg/100 g。

1.2.2.6 冬棗總酚含量的測定

參照梁美宜等[22]方法，稱3 g 果肉，每個樣品分3 次用1%HCl-甲醇10 mL 浸取12 h 后混勻，在4 000 r/min離心10 min，上清液即為酶提取液。用福林酚法測定760 nm 處酶液的吸光度。

1.3 數據分析

采用Excel 軟件繪圖，SPSS 進行統計分析，P＜0.05 表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 果實癟棗率的變化

果實癟棗率的變化如圖1 所示。

圖1 果實癟棗率的變化Fig.1 Change of withering rate of winter jujube

由圖1 可知，不同貯藏條件下的冬棗在貯藏期間果實表皮的癟棗率體現出較明顯的差異，在整個貯藏期間，各處理組癟棗率大小分別是處理組A＞處理組B＞處理組C。室溫下貯藏的冬棗癟棗率始終大于其他處理組。貯藏第300 天，處理組A 冬棗癟棗率達到35%，分別比處理組B、處理組C 高14%和22%，說明H2O2結合熱風微波耦合干燥的冬棗在精準相溫庫中貯藏能更好地抑制果皮的干癟，保持果實的外觀品質。

2.2 果實失重率的變化

通過失重率可判斷果實水分的揮發程度[23]。果實失重率的變化如圖2 所示。

圖2 果實失重率的變化Fig.2 Change of weight loss rate of winter jujube

由圖2 可知，處理組A、處理組B、處理組C 果實的失重率隨著貯藏時間的延長，表現出整體上升的趨勢，處理組A 的失重率明顯高于處理組B 和處理組C，貯藏第300 天，處理組A 的失重率為65%，較處理組B、處理組C 高出30% 和41%（P＜0.05），說明H2O2結合熱風微波耦合干燥的冬棗，在保鮮庫和精準相溫庫貯藏均較好地保持了果實的水分含量，其中精準相溫庫對貯藏期間果實的水分含量保持最好。

2.3 果實可溶性固形物（SS）含量的變化

SS 是衡量果實風味品質的重要指標，主要指可溶性糖類，包括單糖、雙糖和多糖[24]。果實可溶性固形物含量的變化如圖3 所示。

圖3 果實SS 含量的變化Fig.3 Changes of SS of winter jujube

由圖3 可知，冬棗在貯藏期間，處理組A、處理組B、處理組C 果實的SS 含量整體呈緩慢下降的趨勢，其中處理組A 果實SS 含量下降較快，在貯藏第180 天時，處理組A 果實的SS 含量為55%，處理組B 和處理組C 果實的SS 含量分別為68%和73%，說明H2O2結合熱風微波耦合干燥的冬棗，在保鮮庫和精準相溫庫中貯存，可延緩果實SS 含量的減少，保留了果實的風味品質。

2.4 果實可滴定酸（TA）含量的變化

可滴定酸（TA）是影響果實風味品質的重要因素，也是反映果實貯藏特性的重要指標[25]。果實可滴定酸含量的變化如圖4 所示。

圖4 果實TA 含量的變化Fig.4 Changes of TA of winter jujube

由圖4 可知，在整個貯藏期間，處理組A、處理組B、處理組C 冬棗的TA 含量均呈先上升又下降的趨勢。在貯藏前120 d，處理組A 果實的TA 含量普遍高于處理組B 和處理組C，可能是室溫貯藏的環境溫度高于保鮮庫和精準相溫庫，促進了果實體內有機物的分解，進而使TA 含量升高，在120 d 以后，隨著貯藏時間的延長，室溫下貯藏的果實呼吸和生理代謝作用較處理組B、處理組C 活躍，使得TA 含量被較快分解消耗，導致處理組A 果實TA 含量明顯低于處理組B、處理組C。在貯藏第300 天時，處理組C 果實TA 含量較處理組A 和處理組B，分別高57.1%和17.6%，說明H2O2結合熱風微波耦合干燥的冬棗，在精準相溫庫中貯藏能更好地保持果實中TA 含量，提高果實的風味品質。

2.5 果實抗壞血酸（AA）含量的變化

抗壞血酸在果蔬體內參與多種反應，在生物氧化和還原作用以及細胞的呼吸代謝中起著重要的作用[26-27]。果實AA 含量的變化如圖5 所示。

圖5 果實抗壞血酸含量的變化Fig.5 Changes of ascorbic acid of winter jujube

由圖5 可知，各處理組果實在貯藏期間AA 含量均呈下降趨勢，處理組B 和處理組C 果實的AA 含量在整個貯藏期間均高于處理組A。在貯藏第300 天時，處理組C 果實AA 含量分別比處理組A 和處理組B 高9 mg/100 g FW（以鮮重計）和6 mg/100 g FW，說明H2O2結合熱風微波耦合干燥的冬棗，在精準相溫庫中貯藏較好地抑制果實體內AA 含量的下降，保持了果實在貯藏期間的營養成分。

2.6 果實總酚含量的變化

酚類物質含量是評價棗果品質的一個重要因素，貯藏期間果實酚類含量的高低也是評價貯藏方式是否優良的重要指標[28]。果實總酚含量的變化如圖6 所示。

圖6 果實總酚含量的變化Fig.6 Changes of total phenols of winter jujube

由圖6 可知，各處理組果實在整個貯藏期間的總酚含量呈緩慢下降的趨勢，果實總酚含量的大小為處理組C＞處理組B＞處理組A，在貯藏第300 天時，處理組C 果實的總酚含量為745.1 mg/100 g DW（以干重計），比處理組A 高114.6 mg/100 g DW，說明H2O2結合熱風微波耦合干燥的冬棗，在精準相溫庫中貯藏較保鮮庫和室溫貯藏能更好地保持果實的總酚含量，提高冬棗的貯藏品質。

3 結論

本研究采用H2O2熏蒸結合熱風微波耦合干燥處理綠糖心冬棗，分別在室溫、保鮮庫和精準相溫庫中貯藏，定期測定冬棗各項指標。結果顯示，H2O2熏蒸結合熱風微波耦合干燥處理的冬棗在保鮮庫和精準相溫庫貯藏較室溫下貯藏有效抑制了果實的癟棗率和失重率，延緩了冬棗的SS、AA、TA 和總酚含量的下降速率，較好地保持了果實的風味品質和貯藏品質。精準相溫庫貯藏的冬棗貯藏品質最好，冬棗在熱風微波耦合干燥前進行H2O2熏蒸處理，干燥處理后在精準相溫庫中貯藏，此方法作為一種新的、有效的貯藏保鮮技術，可為冬棗貯藏保鮮技術的推廣和應用提供一定的技術支持。