張倍寧，朱曉燕，賴 健*

(仲愷農(nóng)業(yè)工程學院輕工食品學院，廣東 廣州 510225)

板栗濕冷臭氧水處理貯藏保鮮研究

張倍寧，朱曉燕，賴 健*

(仲愷農(nóng)業(yè)工程學院輕工食品學院，廣東 廣州 510225)

研究臭氧水水浴處理及套袋處理對板栗貯藏保鮮效果的影響。以封開油板栗為實驗材料，采用不同質量濃度(1.0、0.5、0.25mg/mL)臭氧水水浴處理結合套袋處理，在溫度(0±1)℃、濕度90%～95%條件下貯藏180d，對板栗貯藏過程中品質和生理指標的變化進行研究。結果表明：臭氧水水浴處理結合套袋處理能有效的抑制板栗果實貯藏期間呼吸強度和淀粉酶的活性，延緩淀粉和糖的變化，降低板栗果實的質量損失率和腐爛率，提高了過氧化氫酶的活性。研究表明：1.0mg/mL 臭氧水水浴處理結合套袋處理果實在貯藏180d后爛果率為3%，質量損失為1.1%，并且板栗果實具有較高的品質。

板栗；臭氧水；品質；套袋；貯藏

板栗(Castanea mollissima Blume)屬殼斗科(Fagaceae)栗屬(Castaneda Mi ll)[1]。板栗營養(yǎng)豐富，味美香甜，俗稱“木本糧食”，深受國內(nèi)外消費者喜愛[2]。然而，板栗在貯藏過程中極易出現(xiàn)失水、腐爛、石灰化、生蟲、發(fā)芽等現(xiàn)象，因此針對板栗保鮮貯藏的研究顯得尤為重要。目前，關于板栗果實采后保鮮的研究報道較多，主要有沙藏、氣調貯藏、冷藏、保鮮劑貯藏等[3]。

臭氧作為一種強氧化劑，以其強殺菌及對乙烯的分解作用，并且無任何殘留，應用起來簡便靈活，在近幾年的果蔬貯藏保鮮中得到了廣泛的研究[4-5]。臭氧水的殺菌能力遠強于臭氧氣[6]，而且一旦達到所需濃度便可以瞬時殺菌[7]。濕冷系統(tǒng)(humid cool system，HCS)能把果蔬快速冷卻到貯藏溫度，并維持在該溫度，同時結合臭氧等協(xié)同作用，使果蔬處于低溫高濕環(huán)境中，果蔬的生命活動維持在最低狀態(tài)，但不會受到霉菌的危害，是近年來發(fā)展應用較廣泛的一種果蔬保藏方法[8]。本實驗利用小型濕冷庫進行板栗的貯藏研究，研究不同質量濃度臭氧水處理結合套袋處理對板栗濕冷貯藏的保鮮效果，旨在為板栗采后保鮮貯藏提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

板栗為封開油板栗，采收自廣東省封開縣；0.04mm厚的聚乙烯(PE)保鮮袋 市售；專用帶孔水果塑料箱 市售；不同濃度臭氧水的制備：臭氧水由ZA-SY型臭氧水處理器(廣州市正奧公司)制備，其原理是通過電暈法產(chǎn)生臭氧，并將臭氧氣體通入蒸餾水中，控制臭氧通入時間來制備不同濃度的臭氧水[9]。

貯藏庫為濕冷果蔬保鮮庫，由本課題組在仲愷農(nóng)業(yè)工程學院輕工食品學院原冷庫的基礎上自行設計改造。

1.2 方法

1.2.1 板栗果實保鮮處理

選取優(yōu)質板栗，剔除病果、蟲果、未熟果及小果預冷48h后對產(chǎn)品進行如下5個處理：A：板栗果實用1.0mg/L臭氧水浸泡10min，果實瀝干水分后裝入水果箱并套袋；B：板栗果實用0.5mg/L臭氧水浸泡10min，果實瀝干水分后裝入水果箱并套袋；C：板栗果實用0.25mg/L臭氧水浸泡10min，果實瀝干水分后裝入水果箱并套袋；D：板栗果實用蒸餾水浸泡10min，果實瀝干水分后裝入水果箱并套袋；E：板栗果實用1.0mg/L臭氧水浸泡10min，該部分內(nèi)容可以整理、簡化，果實瀝干水分后裝入水果箱不套袋。各處理用板栗果實3箱，每箱果實質量5kg，設3次重復。以上所有處理后的果實置于(0±1)℃，相對濕度90%～95%貯藏庫中貯藏180d。

1.2.2 測定指標與方法

臭氧水質量濃度：采用DPD(N,N-二乙基對苯二胺)臭氧測定試劑盒進行；爛果率：每處理隨機取出100個果實，觀察外觀并切開果實，以出現(xiàn)腐爛斑點即視為腐爛發(fā)生，測定爛果率；質量損失率：采用稱質量法測定；呼吸強度：采用氣流法測定[10]，以mg CO2/(kg·h)表示；淀粉含量：采用酸水解法[11]測定；可溶性糖含量：采用斐林試劑法[12]測定；過氧化氫酶(CAT)活性：采用碘量法[13]測定，以H2O2mg/(g·min)表示；淀粉酶活性：采用3,5-二硝基水楊酸法[14]測定，以mg/(g·5min) (每5min、1g樣品中酶催化作用下產(chǎn)生麥芽糖的質量)表示；每30d取板栗樣品1次，測定上述指標，重復測定3次，取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)分析

差異顯著性分析：采用SPSS軟件，進行鄧肯氏新復極差測驗。用Excel 2007軟件進行數(shù)據(jù)處理。

2 結果與分析

2.1 不同處理對板栗貯藏效果的影響

由表1可知，板栗樣品在貯藏60d時，樣品處理C、D、E有爛果出現(xiàn)，隨著貯藏時間的延長板栗果實的爛果率和質量損失率都不同程度的有所增加，在貯藏120d時各處理樣品均有爛果出現(xiàn)。在貯藏180d后處理D和處理E的腐爛率分別為13%和11%，明顯高于處理A的腐爛率3%，差異極顯著(P＜0.01)。處理A的腐爛率低于處理B和處理C的腐爛率，并且差異顯著(P＜0.05)。不同處理對板栗的質量損失率也有一定的影響，在180d貯藏過程中處理A的質量損失率僅為1.1%遠低于處理D和處理E，差異極顯著(P＜0.01)。以上各指標分析可知，臭氧水處理和套袋處理對板栗的腐爛均有抑制作用，且臭氧水質量濃度越大抑制腐爛效果越明顯；套袋處理可顯著降低板栗果實的質量損失率，而臭氧水處理也可通過抑制果實呼吸代謝，一定程度上降低板栗的質量損失率。

表1 不同處理對板栗貯藏效果的影響Table 1 Effects of different treatment methods on quality of Chinese chestnut fruits during storage period

2.2 不同處理對板栗呼吸強度的影響

圖1 不同處理對板栗呼吸強度的影響Fig.1 Effects of different treatment methods on respiration intensity of Chinese chestnut fruits

呼吸作用強弱是板栗生理狀態(tài)的重要標志[15]。由圖1可知，隨著貯藏時間的延長板栗的呼吸強度迅速降低，并在貯藏120d時達到最低值，之后隨著板栗果實休眠的解除呼吸強度逐漸增大。在貯藏180d后處理E的呼吸強度最大為25.8mg CO2/(kg·h)與經(jīng)套袋處理的果實呼吸強度差異顯著(P＜0.05)，處理A、B、C的呼吸強度均顯著低于處理D的呼吸強度，且處理A 的呼吸強度最低為14.5mg CO2/(kg·h)。說明套袋處理和臭氧水處理對板栗的呼吸強度都有顯著的抑制作用，且抑制效果與臭氧水質量濃度有關1.0mg/L的臭氧水處理對呼吸強度的抑制作用最明顯。

2.3 不同處理對板栗淀粉含量的影響

淀粉是板栗的主要成分，在貯藏期間不斷被水解，含量逐漸降低。由圖2可知，板栗果實在貯藏開始時淀粉含量高達41%，隨著貯藏時間的延長板栗中淀粉含量大幅降低，經(jīng)180d貯藏后處理D淀粉含量下降到10.5%，顯著(P＜0.05)低于其他處理。而處理A淀粉含量和處理E淀粉含量差異不顯著，處理A、B、C中以處理A淀粉含量最高為15.9%，說明板栗經(jīng)臭氧水處理有利于貯藏期間淀粉含量的保持，而套袋處理對板栗貯藏期間淀粉含量的變化影響不顯著。

圖2 不同處理對板栗淀粉含量的影響Fig.2 Effects of different treatment methods on starch content of Chinese chestnut fruits

2.4 不同質量濃度臭氧水處理對板栗可溶性糖含量的影響

圖3 不同處理對板栗可溶性糖含量的影響Fig.3 Effects of different treatment methods on soluble sugar content of Chinese chestnut fruits

由圖3可知，板栗在貯藏初期，板栗生理代謝比較旺盛，淀粉水解快，造成可溶性糖含量顯著增加，在貯藏90d時出現(xiàn)最高峰值，之后板栗逐漸進入休眠期，板栗的可溶性糖含量降低。經(jīng)貯藏到180d后，處理A與處理D之間差異達到極顯著水平(P＜0.01)，處理A、B、C之間差異也達到顯著水平(P＜0.05)，處理A和處理E差異不顯著。從各處理板栗中可溶性糖含量的比較來看，處理A的可溶性糖含量最低為2.3%，處理D的可溶性糖含量最高為4.1%，這一結果與板栗淀粉含量的變化一致。

2.5 不同處理對板栗過氧化氫酶活性的影響

CAT是清除H2O2的一種關鍵酶，在植物受到傷害或衰老時，體內(nèi)積累的H2O2含量增加，使CAT的活性上升[16]。由圖4可知，板栗在貯藏期間CAT活性整體呈現(xiàn)先升后降的趨勢，在貯藏達60d時各處理樣品CAT活性均達到最大值，隨后CAT活性逐漸降低，在貯藏180d后處理A樣品CAT活性為11.3 H2O2mg/(g·min)極顯著(P＜0.01)高于處理B、C、D，但與處理E相比差異不顯著。以上結果表明，臭氧水水浴處理有利于保持板栗CAT活性，且隨著臭氧水濃度越高效果越明顯；套袋處理對板栗CAT活性影響不顯著。

圖4 不同處理對板栗CAT活性的影響Fig.4 Effects of different treatment methods on catalase activity of Chinese chestnut fruits

2.6 不同處理對板栗淀粉酶活性的影響

圖5 不同處理對板栗淀粉酶活性的影響Fig.5 Effects of different treatment methods on amylase activity of Chinese chestnut fruits

由圖5表明，不同處理的板栗樣品在貯藏一個月后淀粉酶的活性均出現(xiàn)最高峰，隨著貯藏時間的延長淀粉酶活性又逐漸降低。在貯藏180d后處理A樣品中淀粉酶活性為5.1mg/(g·5min)，極顯著(P＜0.01)低于處理D并且顯著(P＜0.05)低于處理B和處理C，但是處理A與處理E之間淀粉酶活性的差異不顯著。以上分析表明，臭氧水水浴處理對板栗貯藏過程中淀粉酶活性的變化影響較顯著，且臭氧水濃度與板栗淀粉酶活性呈負相關；套袋處理對板栗貯藏過程中淀粉酶活性變化影響不顯著。

3 討論與結論

3.1 討論

李莉杰等[17]報道了臭氧在食品冷庫中具有良好的消毒殺菌作用。本實驗研究結果表明，采用臭氧水水浴處理結合套袋處理，在溫度為(0±1)℃，相對濕度90%～95%的冷藏庫中貯藏可明顯降低板栗貯藏期間的腐爛率和質量損失率，對板栗具有很好的保鮮貯藏效果。

板栗的呼吸強度不僅受外界環(huán)境條件的影響，還受組織內(nèi)部生理狀態(tài)的控制。本實驗研究結果表明，臭氧水水浴處理和套袋處理對板栗在貯藏期間的呼吸強度均有顯著的抑制作用，這可能是由于臭氧能夠氧化許多飽和及不飽和的有機物質，一定質量濃度的臭氧可有效地降低和消除貯藏庫中乙烯[18]，從而抑制板栗的呼吸作用。

板栗的淀粉和可溶性糖含量是衡量其品質優(yōu)劣的重要指標。板栗中的糖分是由淀粉降解產(chǎn)生的，是代謝的中間產(chǎn)物，同時又作為呼吸底物而被消耗。本實驗結果表明，經(jīng)臭氧水水浴處理后，淀粉酶活性受到明顯抑制，淀粉轉變?yōu)樘堑倪^程延緩，從而延長了貯藏期。

過氧化氫酶類可清除細胞內(nèi)的氧自由基從而保護細胞膜不受傷害，而膜的受害程度關系到板栗的貯藏性，因此通過酶活性的變化可反映出板栗的生理狀態(tài)和貯藏性[19]。從實驗結果可以看出貯藏過程中經(jīng)臭氧水水浴處理的板栗過氧化氫酶的活性變化比未經(jīng)臭氧水水浴處理的板栗的過氧化氫酶活性變化較緩慢，說明臭氧水水浴處理有利于板栗的貯藏保鮮。

潘磊慶等[20]認為臭氧水濃度過大會對果蔬中的VC等營養(yǎng)成分產(chǎn)生破壞性作用，楊曉光等[21]也報道了臭氧水濃度過大而導致臭氧的強氧化性破壞了果皮的組織結構。本實驗使用臭氧水的濃度最高為1×10-6，更高質量濃度臭氧水對板栗保鮮的效果還需要作進一步的研究。

3.2 結論

試驗結果表明，在溫度(0±1)℃、濕度90%～95%條件下，用 1.0mg/mL臭氧水水浴處理結合套袋處理能有效的抑制板栗果實貯藏期間呼吸強度和淀粉酶的活性，延緩淀粉和糖的變化，提高了過氧化氫酶的活性，板栗在貯藏180d后，爛果率為3%，質量損失為1.1%，并且板栗果實具有較高的品質。

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Effect of Ozone Water Treatment on Preservation of Chinese Chestnut Fruits during Storage

ZHANG Bei-ning，ZHU Xiao-yan，LAI Jian*
(College of Light Industry and Food Technology, Zhongkai Agriculture and Engineering University, Guangzhou 510225, China)

In this paper, the effect of ozone water treatment coupled with bag package on the preservation of Chinese chestnut fruits during storage was investigated. Fengkai Chinese chestnut fruits were immersed in ozone water solution of various concentrations (1.0, 0.5 mg/mL and 0.25 mg/mL). After ozone water treatment, the Chinese chestnut fruits were packaged with plastic bags and stored in an environment at (0 ± 1) ℃ and 90%-95% relative humidity (RH) for 180 days. The changes of quality and physiological indices of Chinese chestnut fruits during the storage period were examined. The results indicated that ozone water treatment coupled with bag package could effectively inhibit the respiration intensity and amylase activity, postpone the change of starch and sugar, reduce the weight loss and decay rate, and improve the catalase activity of Chinese chestnut fruits. Meanwhile, Chinese chestnut fruits treated with 1 mg/mL ozone water coupled with bag package had a decay rate of 3% and a weight loss of 1.1%. Therefore, ozone water treatment coupled with bag package can greatly improve the quality of Chinese chestnut fruits.

Chinese chestnut；ozone water；quality；bag package；storage

TS255.36

A

1002-6630(2011)16-0361-04

2010-09-29

廣東省教育廳自然科學重點項目(K4071402)

張倍寧(1986—)，男，碩士研究生，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：447005133@qq.com

*通信作者：賴健(1957—)，男，教授，學士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：jianlai338@yahoo.com.cn