不同運輸時間對冬棗貨架期品質及微觀結構的影響

摘 要：冬棗皮薄肉脆，在運輸中易受到損傷，影響其品質與商品價值。為探究運輸距離對冬棗貨架期的影響，實驗模擬了不同公路運輸距離，利用振動試驗臺處理冬棗，研究其在常溫下的品質變化。結果表明，振動會加速冬棗腐爛、失重和軟化，使果皮轉紅并失去光澤；還能促使果實生理活動加速，導致可溶性固形物和可滴定酸分解，抗壞血酸含量下降，可溶性蛋白積累受到抑制；能加快原果膠降解，使果肉細胞結構受損。振動20 min對冬棗品質的影響最小，隨著振動時間的增加，品質劣變加速。因此冬棗后期應采取減振包裝等措施，避免長距離運輸。

關鍵詞：冬棗；模擬公路運輸；振動時間；貨架期品質

中圖分類號：TS255.3 文獻標志碼：A 文章編號：1008-1038（2025）02-0001-08

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2025.02.001

Effect of Different Transportation Time on Shelf Life Quality

and Microstructure of Winter Jujube

JING Sai1， HOU Dehua1， NIAN Shuwei1， WANG Kehan1， SHI Yuwen1， JI Shichun2， YUAN Liang2， KOU Liping1*

（1. College of Food Science and Engineering， Northwest Aamp;F University， Yangling 712100， China; 2. Zepu County Jinfeng Zepu Agricultural Development Investment Co.， Ltd.， Kashgar 844800， China）

Abstract： The thin skin of winter jujube is brittle and easy to be damaged in transportation， which affects the quality and value. To explore the influence of transportation distance on the shelf life of winter jujube， the experiment simulated different road transportation distances， used a vibration test bench to treat winter jujube， and studied its quality change at normal temperature. The results showed that the vibration accelerated the decay， weightlessness and softening of winter jujube， and the peel lost luster and turned red. The vibration accelerated the physiological activity of fruit， resulting in the decomposition of total soluble solids and titrable acid content， the decrease of ascorbic acid content， and the inhibition of soluble protein accumulation. The vibration also accelerated the degradation of the protopectin and damaged the cell structure of the pulp. The effect of 20 min vibration on the quality of winter jujube was minimal， and the quality deterioration accelerated with the increase of vibration time. Therefore， measures such as vibration reduction packaging should be taken in the later stage of winter jujube production to avoid long-distance transportation.

Keywords： Winter jujube; simulate road transport; vibration time; shelf life quality

冬棗（Zizyphus jujuba Mill. cv. Dalidongzao）是我國獨有的晚熟鮮食棗品種，以其豐富的營養、優良的品質和外觀聞名中外，其利用和栽培歷史可以追溯到7 000多年前[1-2]。果肉富含19種氨基酸、多種維生素和鉀、鈉、鐵、銅等元素，其中維生素C含量高達380～600 mg/100 g[3]。冬棗采后不耐貯藏，常溫放置3 d就會發生失水皺縮、軟化、轉紅等現象，導致商品性變差[4]。

黃河流域與西北地區是我國鮮食棗的主產地[5]，種植區域相對集中，導致冬棗需要經過長距離運輸送往各地銷售。冬棗質地脆嫩，水分含量高，采后和運輸過程中易受到機械損傷，導致果品腐爛，降低商品價值[6]。汽車運輸是我國農產品主要的運輸方式，車輛自身振動以及道路顛簸會對農產品造成現時或延時損傷，這種機械損傷是采后損失的主要原因之一[7]，振動是引起果蔬機械損傷的主要原因[8]。目前，已有大量研究采用模擬運輸方式探究運輸振動對果實的影響。運輸時間和運輸距離成正比，運輸距離越長，運輸時間就越長，振動對農產品造成的損傷更大。張毅鑫[9]設置10、20、30 min三種振動時間模擬香瓜的實際運輸，發現振動時間越長，貯藏期間香瓜失重率越高，硬度、內聚性、咀嚼性、彈性越低。劉夢琪等[10]對枸杞進行4、8、12、16 h的振動處理，發現振動處理造成枸杞果實品質劣變的程度與振動時間成正比。因此，探究運輸時間對果蔬采后品質的影響具有重要的現實意義。相關報道在冬棗上的應用較少，本文通過模擬運輸平臺對商業包裝的冬棗進行振動處理，從外觀、營養物質含量等方面探究不同運輸時間對冬棗采后品質的影響，以期有針對性地探索物流減振包裝和降低運輸對冬棗品質損害的方法提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冬棗品種為‘大荔冬棗’，于2022年8月采摘于陜西省渭南市大荔縣，采收后用內襯聚乙烯塑料薄膜袋的泡沫箱（40 cm×28 cm×20 cm）包裝，每箱4.5 kg。

氫氧化鈉、氯化鈉、二水合草酸、抗壞血酸，廣東光華科技股份有限公司；考馬斯亮藍G-250、2，6-二氯酚靛酚，牛血清蛋白，上海源葉生物科技有限公司；無水乙醇，陜西瑞生診斷試劑有限公司；三氯乙酸，上海麥克林生化科技有限公司；以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

振動平臺，SZ/ZD-C型，蘇州碩舟科技有限公司；電子天平，JX5001，中國上海浦春計量儀器有限公司；數顯果實硬度計，GY-4型，樂清市艾德堡儀器有限公司；數顯手持糖度計，PAL-1型，愛拓ATAGO；高速冷凍離心機，ZONKIA，安徽中科中佳科學儀器有限公司；多功能酶標儀，BioTek Synergy H1，BioTek公司。

1.3 實驗方法

由于汽車在高速公路上行駛的頻率為3～5 Hz，選擇4 Hz作為模擬運輸的頻率，將商業包裝（泡沫箱）的冬棗固定在振動平臺上，四組冬棗樣品分別通過振動20、40、60、80 min來模擬500、1 000、1 500、2 000 km的運輸距離[11]。另外一組在同樣條件下靜置作為對照組（CK）。振動結束后將冬棗置于空氣流通的常溫（25.0±1.0）℃環境模擬貨架期條件，每隔3 d對冬棗進行品質分析。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 腐爛率

參考曹森等[12]的方法測定。

1.4.2 失重率

采用稱質量法測定[13]。

1.4.3 硬度

參考劉亞心等[14]的方法，在冬棗赤道部位兩側取點，去皮后使用硬度計測定，每個處理測定20顆果實。

1.4.4 可溶性固形物（TSS）含量

參考劉瑞玲等[15]的方法，使用數顯手持糖度計測定。

1.4.5 可滴定酸（TA）含量

參考鄭素慧等[16]的方法測定。

1.4.6 抗壞血酸（AsA）含量

參考李甜榮等[17]的方法測定。

1.4.7 果皮色澤

參考寇莉萍等[18]的方法。使用色差儀測定冬棗赤道部位平均分布的三個點的L*、a*和b*值，反射孔徑為8 mm，每個處理測定20顆果實。

1.4.8 相對電導率

參考郭一丹等[19]的方法，將切取的冬棗圓片放入50 mL純水中，分別使用電導率儀測定靜置30 min和煮沸后的電導率，兩者比值即為相對電導率。

1.4.9 丙二醛（MDA）含量

采用硫代巴比妥酸法測定。

1.4.10 可溶性蛋白含量

采用考馬斯亮藍G-250法[20]測定。

1.4.11 果膠含量

原果膠含量及可溶性果膠含量的測定采用咔唑比色法[21]，按照標準曲線計算含量。

1.4.12 果皮及果肉超微結構的觀察

用雙刃刀片從冬棗上切取5 mm×2 mm×2 mm的果皮及果肉，用4%的戊二醛溶液4 ℃浸泡過夜，使用0.1 mol/L pH 6.4的磷酸緩沖鹽溶液（PBS）浸洗4次，分別用30%、50%、70%、80%、90%的乙醇脫水，經真空凍干和鍍膜導電處理后，使用掃描電鏡觀察冬棗表皮蠟質的微觀結構變化及果肉表面結構，并采集圖像。

1.5 數據處理

使用Excel 2023對數據進行統計分析，采用Origin 2022作圖，并使用Minitab 18進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 振動時間對冬棗外觀品質的影響

2.1.1 不同振動時間對冬棗腐爛率及失重率的影響

腐爛率是評價果實貨架期品質最直觀的指標[22-23]。由圖1A可知，貨架期第3天時，40、60、80 min處理組開始出現腐爛，對照組在第6天時才開始出現腐爛。至貨架期結束時，40、60、80 min處理組腐爛率分別為14.67%，20.33%和22.33%，顯著高于對照組和20 min處理組。

失水是果蔬收獲后的普遍現象，振動會加速果蔬的失水速度，導致果蔬外表皮褶皺回縮，失去新鮮度并發生軟化，降低果蔬的商品價值[24]。如圖1B所示，失重率隨貨架期的延長呈上升趨勢，對照組與振動處理組相比處于較低的水平，貨架期第12天時，對照組失重率為1.90%。60 min振動處理組的失重率在貨架期間上升最快，貨架期第12天時為3.40%，是對照組的1.79倍。這與Wei等[25]的研究結果一致。

2.1.2 不同振動時間對冬棗硬度的影響

由圖2可知，隨著果實的成熟衰老，冬棗的硬度在貨架期間持續下降。除貨架期時間外，振動時間也是影響冬棗硬度的因素，隨著振動時間的增加，冬棗硬度下降的速度加快。從貨架期第3天開始，對照組與振動處理組出現顯著性差異（P＜0.05）。貨架期第12天時，對照組硬度最高，為9.25 N，比第0天時低26.62%。20、40、60、80 min振動處理組分別比第0天時降低了30.50%、34.86%、36.85%和38.40%。Xu等[26]的試驗結果也表明，長時間的振動會導致藍莓果實的硬度在貨架期后期迅速下降。

2.1.3 不同振動時間對冬棗色澤的影響

果皮的顏色可以直接反映果實的品質和消費者的接受程度[27]。如表1所示，貨架期前3 d各處理組冬棗果皮的亮度和轉紅程度差異不顯著，第6天時，各處理組冬棗開始出現明顯差異，振動處理的冬棗亮度顯著低于對照組，轉紅程度顯著高于對照組，并且振動時間越長，對冬棗果皮色澤的影響越大。第12天時，經過80 min振動處理的冬棗果皮亮度最低，比對照組下降了9.25%，轉紅程度最高，是對照組的1.58倍。20 min振動處理對冬棗果皮色澤的影響最小，貨架期結束時，果皮亮度比對照組低5.26%。結果表明，長時間的運輸會加速冬棗亮度的下降，促進轉紅，對冬棗的外觀品質造成負面影響。Al-Dairi等[28]對番茄的采后運輸和貯藏研究也發現，長距離的運輸會加快番茄明度、黃度和色相值的降低。

2.2 振動時間對冬棗營養品質的影響

2.2.1 不同振動時間對冬棗可溶性固形物（TSS）和可滴定酸（TA）含量的影響

TSS含量可以反映果實中風味物質的保留水平，是評估果實品質和食用價值的關鍵指標[29]。由圖3A可知，對照組（CK）冬棗的TSS下降速度較平緩，經過振動處理的冬棗在呼吸代謝加快的作用下分解速度加速，貨架期第12天時，40 min和80 min處理組TSS含量顯著低于對照組（P＜0.05）。振動時間為20 min的處理組對冬棗TSS含量的影響最小。

TA含量也是衡量果實風味品質的指標之一[30]。由圖3B可知，冬棗的TA含量在貨架期間存在波動，整體呈現下降趨勢。貨架期第12天時，經過80 min振動處理里的冬棗TA含量下降幅度最大，從第0天的0.22%下降至0.17%，其次是60 min處理組，從第0天的0.20%下降至0.16%。對照組冬棗的TA含量變化幅度最小，貨架期第12天時顯著高于40、60、80 min振動處理組。以上結果說明振動作用整體上會對冬棗的風味品質產生負面影響，并且振動作用的時間越長影響越大，長距離的運輸不利于冬棗風味物質和品質的保持。

2.2.2 不同振動時間對冬棗抗壞血酸（AsA）含量的影響

冬棗中含有豐富的AsA，AsA與抗氧化活性密切相關，在果實成熟衰老的過程中容易氧化損失[31]。如圖4所示，隨著貨架期的延長，冬棗中AsA含量下降。貨架期第12天時，對照組和振動處理20 min的冬棗AsA含量顯著高于振動處理80 min的處理組，其中對照組冬棗的AsA含量為323.80 mg/100 g，較第0天時下降了17.42%。80 min處理組冬棗的AsA含量在貨架期內下降幅度最大，第12天時含量為301.81 mg/100 g，較第0天時降低了24.32%。貨架期第6天后，振動處理組冬棗的AsA下降速度加快，這可能是由于振動破壞了細胞膜結構，導致活性氧積累增加，AsA以強還原力清除活性氧造成其含量快速減少[32]。

2.2.3 不同振動時間對冬棗可溶性蛋白含量的影響

可溶性蛋白作為果實的營養物質參與多種代謝活動，可以提高細胞的保水能力，與果蔬的成熟衰老密切相關[33]。由圖5可知，從貨架期第3天開始，對照組冬棗的可溶性蛋白含量顯著高于振動處理組，第6天時含量最高，為0.41 mg/g，經過20、40、60、80 min振動處理的冬棗貨架期間可溶性蛋白的含量峰值分別為0.32、0.34、0.33、0.30 mg/g，均低于對照組。第12天時，對照組冬棗可溶性蛋白含量是振動40 min處理組的1.47倍，80 min處理組的1.44倍，這可能是由于振動對冬棗造成了損傷，從而導致果實的抗逆性減弱[34]。

2.3 不同振動時間對冬棗細胞及微觀結構的影響

2.3.1 不同振動時間對冬棗相對電導率和丙二醛（MDA）含量的影響

由圖6A可知，貨架期間，冬棗的相對電導率總體呈上升趨勢。經過40、60、80 min振動處理的冬棗相對電導率上升速度快于對照組，貨架期第12天時分別比對照組高9.95%，5.87%和16.78%。而振動時間為20 min的冬棗相對電導率變化趨勢與對照組最接近，貨架期第12天時比對照組高3.54%。這表明振動破壞了冬棗的細胞膜結構，振動時間越長，對細胞膜的損傷程度越大，導致相對電導率增加。謝丹丹[35]在探究不同時長的振動對獼猴桃生理和品質的影響時也得到了同樣的結論。

MDA是膜脂過氧化的主要產物之一，其含量可作為衡量振動脅迫程度的指標。由圖6B可以看出，各處理組冬棗MDA含量均呈上升趨勢。從貨架期第3天開始，60、80 min振動處理組的MDA含量顯著高于對照組。第9天時，所有振動處理組冬棗的MDA含量均高于對照組，并且振動時間越長，MDA含量越高。貨架期結束時，20、40、60、80 min振動處理組冬棗MDA含量分別是對照組的1.12、1.15、1.37倍和1.38倍，說明振動加速了冬棗果實MDA的積累。王曉艷[36]研究發現藍莓經過長時間的振動處理后，MDA含量同樣顯著升高，這是因為振動作用加重了果實膜脂過氧化程度，導致細胞膜系統受到傷害。

2.3.2 不同振動時間對冬棗果膠含量的影響

果膠是構成植物細胞壁的主要成分，果實軟化過程中，原果膠溶解為可溶性果膠，導致細胞壁的機械性能降低，果實質地變軟[37]。從表2可以看出，無論對照組還是振動處理組，冬棗的原果膠含量均隨貨架期的延長呈現不同程度的下降。對照組的原果膠含量在貨架期內的變化幅度最小，較第0天時降低0.03%，經過20、60、80 min振動處理的冬棗原果膠含量分別下降0.14%、0.11%和0.09%。整個貨架期間，對照組冬棗可溶性果膠含量均低于振動處理組。第9天后，各振動處理組的可溶性果膠含量顯著高于對照組。振動80 min處理組的冬棗可溶性果膠含量上升速度最快，第12天含量為0.21%，是對照組的1.77倍。貨架期結束時，振動20、40、60 min處理組的可溶性果膠含量分別為對照組的1.59、1.82、1.51倍。衛賽超等[38]研究結果也顯示，與商業包裝的芒果相比，無包裝的芒果經模擬運輸后在貯藏期間原果膠含量迅速下降，并且可溶性果膠的含量高于商業包裝組，這與本研究的結果一致。

2.3.3 振動對冬棗果皮及果肉微觀結構的影響

如圖7A所示，貨架期第0天時，對照組冬棗果皮表面蠟質層平整光滑、無裂痕和突起的蠟質層，且表皮和果肉細胞的基本結構和功能維持較好，組織細胞排列緊密，細胞結構完整立體。經過80 min振動處理的冬棗，果皮外表面出現了部分裂痕，表皮細胞仍然維持著基本的排列結構，果肉細胞則呈現輕微的收縮（圖7B）。在經過12 d的貨架期后，對照組冬棗表皮仍然平整，部分果肉細胞收縮，整體保持較立體的狀態（圖7C）。80 min振動處理組冬棗表皮出現較多的裂痕，果肉細胞皺縮嚴重，已經失去立體的剛性細胞結構，細胞排列混亂。結果說明長時間的振動會對冬棗果皮造成損傷，破壞果實完整的細胞結構（圖7D）。張茜等[39]認為，果實在運輸過程中受到的隨機載荷為瞬時沖擊載荷和低應力循環載荷，最終會形成以塑性或脆性破壞為主要表現形式的現時損傷和以黏彈變形為主要表現形式的延遲損傷。振動后的冬棗果皮及果肉微觀結構的變化表明，長時間的振動雖然沒有對冬棗造成直接損傷，但微觀結構的破壞最終會加速冬棗的品質劣變。

3 結論

運輸是果實采后的流通過程的關鍵一步，運輸條件的優劣決定著果實貯藏與銷售期間的營養品質與商品價值。本試驗通過設定不同的振動時間模擬運輸距離對冬棗貨架期品質的影響。機械振動加速了冬棗的腐爛與失水，硬度下降的速度也隨振動時間的增加而增加，縮短了貨架期。此外振動對冬棗貨架期品質的影響還體現在營養物質含量和外觀品質上，TSS、TA和AsA在振動作用下更容易損失，同時抑制可溶性蛋白的積累。振動時間越長，果皮亮度和轉紅速度越快，直接影響消費者對商品的接受程度。與其他振動時間相比，振動時間為20 min對冬棗品質的影響最小。綜上所述，運輸過程中的振動會加速冬棗貨架期的品質劣變，為了避免運輸造成的物質和經濟損失，應盡量避免長途運輸，同時探究有利于保持冬棗品質的減振包裝。

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