摘 要：【目的】探究不同成熟度鮮棗的冰點溫度及其與主要理化性狀之間的關(guān)系?！痉椒ā恳怎r食棗品種‘冬棗’和‘月光’為試驗材料，利用testo175-T2 電子溫度記錄儀測定其冰點溫度，并且測定鮮棗單果質(zhì)量、體積、密度及可溶性固形物含量等指標(biāo)。利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法及Origin 軟件對可能影響鮮棗果實冰點溫度的相關(guān)因素進行分析?！窘Y(jié)果】不同品種及不同成熟度鮮棗的冰點溫度存在顯著差異，隨著鮮棗成熟度的增加，果實的冰點溫度逐漸降低，且果實越小，降低到冰點溫度所需時間越短；‘冬棗’和‘月光’白熟期的冰點溫度分別為-3.5 ℃和-3.3 ℃，而全紅期的冰點溫度分別為-6.5 ℃和-7.6 ℃；后續(xù)將冰點溫度與所測定的指標(biāo)進行灰色關(guān)聯(lián)度分析，得出可溶性固形物含量對鮮棗果實冰點溫度的影響最大，而單果質(zhì)量和果實體積對冰點溫度的影響最??；據(jù)此進行相關(guān)性分析得出可溶性固形物含量與冰點溫度呈顯著負相關(guān)關(guān)系，隨后根據(jù)二者的負相關(guān)關(guān)系建立了可溶性固形物含量與冰點溫度的線性回歸方程：y=-0.283 2 x+1.654 9。【結(jié)論】隨著鮮棗成熟度的增加，其冰點溫度逐漸降低，且果實冰點溫度與可溶性固形物含量呈顯著負相關(guān)關(guān)系，即可溶性固形物含量越高，其冰點溫度越低，利用可溶性固形物含量來準(zhǔn)確預(yù)測果實的冰點溫度，可用來指導(dǎo)鮮棗的冰溫貯藏。

關(guān)鍵詞：冬棗；月光；冰點溫度；可溶性固形物含量

中圖分類號：S665.1 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1003—8981（2023）04—0191—09

棗果營養(yǎng)豐富，富含功能性多糖、維生素C、核黃素、黃酮、環(huán)核苷酸（cAMP）等多種功能性活性成分[1-2]，是傳統(tǒng)的滋補佳品，對提高人體免疫力、預(yù)防癌癥等疾病發(fā)生有積極作用[3]。但鮮棗采后貨架期短且難以長期貯藏，全紅果實在采收后只有幾天能保持鮮脆狀態(tài)，隨后果實變褐，營養(yǎng)價值大幅度下降[4-5]。如何提升鮮棗的貯藏保鮮技術(shù)以達到鮮棗周年供應(yīng)的目的、推動鮮棗產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展是目前亟待解決的問題[6]。目前，許多學(xué)者研究采取了一系列貯藏保鮮方法以維持鮮棗的采后貯藏品質(zhì)、延長其貯藏期和貨架期，例如氣調(diào)保鮮[7]、涂膜處理[8-9]、水楊酸處理[10] 和酸性電解水處理[11] 等，盡管以上保鮮技術(shù)的應(yīng)用使得鮮棗的貯藏期和貨架期有所延長，但是高品質(zhì)鮮棗的長期貯藏保鮮仍是一個難題。

貯藏的環(huán)境溫度是果蔬貯藏過程中重要的影響因子，果實處于一定的低溫環(huán)境時可以降低自身的生理活動以及減少營養(yǎng)物質(zhì)的消耗、延長貯藏時間，最終達到貯藏保鮮目的[12-13]。冰溫貯藏時的溫度處于果實冰溫帶以內(nèi)，在貯藏過程中能維持細胞正常的生理代謝活動，同時可顯著降低果實的腐爛速率、減少營養(yǎng)物質(zhì)的損失、維持果實口感及風(fēng)味，同時還可明顯抑制果實呼吸作用、微生物生長以及各種代謝活動的進行[14]。冰溫貯藏技術(shù)最初用來貯藏魚和動物內(nèi)臟[15]，近年來該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于櫻桃[16-17]、吊干杏[18] 和油桃[19]等果實的貯藏保鮮，可顯著延長果實采后貯藏期并維持果實的貯藏品質(zhì)[20]。

果實富含可溶性糖、礦物質(zhì)等成分，因而其實際的冰點溫度處于0℃以下[21]，果實因具有高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和蜂窩狀結(jié)構(gòu)，能有效抑制水分擴散，避免出現(xiàn)結(jié)冰[22]。由于冰溫貯藏的溫度設(shè)置基于待貯藏果蔬的實際冰點溫度，因而冰點溫度的準(zhǔn)確測定對果蔬冰溫貯藏起著關(guān)鍵作用?，F(xiàn)階段，有學(xué)者將果蔬榨成汁液來確定冰點溫度[23]，然而研究表明，果蔬活體的冰點溫度與果蔬汁液的冰點溫度不同，測定活體組織的冰點溫度對冰溫貯藏的溫度確定更加準(zhǔn)確。當(dāng)果實的活體組織開始結(jié)冰時，在細胞間隙會出現(xiàn)冰結(jié)晶這種物質(zhì)，細胞內(nèi)的水分向外滲透從而使得冰結(jié)晶變大，但由于低溫條件，水分的通過會被原生質(zhì)層抑制，并且活組織由于呼吸作用的存在會釋放部分熱量，從而冰點溫度有所下降[24]，因此直接測定果實內(nèi)部真實冰點溫度對于指導(dǎo)生產(chǎn)中冰溫貯藏的溫度設(shè)置極為重要。在桃[25]、梨[26]、荔枝[27] 等果蔬上，已經(jīng)建立了冰點溫度與相關(guān)指標(biāo)之間的關(guān)系，這為果蔬冰溫貯藏過程中冰點溫度的確定提供了更為便捷的方法。然而，鮮棗的冰溫貯藏研究尚處于初級階段，且不同成熟度鮮棗的冰點溫度及其與相關(guān)生理、品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性還缺乏系統(tǒng)的研究。

本研究以棗品種‘冬棗’和‘月光’為試驗材料，測定不同成熟度鮮棗果實的冰點溫度及相關(guān)生理、品質(zhì)指標(biāo)。同時利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法分析不同成熟度鮮棗果實的果實質(zhì)量、體積、密度以及可溶性固形物含量與果實冰點溫度之間的關(guān)系，試圖建立鮮棗冰點溫度與主要指標(biāo)的線性關(guān)系，以期科學(xué)地指導(dǎo)鮮棗采后的冰溫貯藏。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和處理

本研究以較晚熟鮮食棗品種‘冬棗’以及較早熟鮮食棗品種‘月光’為試材，并分別于不同成熟期（白熟期、點紅期、半紅期、全紅期）進行采收，采收后的鮮棗立即運往河北農(nóng)業(yè)大學(xué)科研中心采后實驗室，放置24 h 散除田間熱后，從每個品種、每個成熟度果實中隨機選取發(fā)育時期一致、果實大小均勻且無病蟲害和機械損傷的15個果實，且設(shè)置3 個生物學(xué)重復(fù)，進行果實單果質(zhì)量、體積、密度的測定，后續(xù)進行果實冰點溫度的測定，最終測得果實可溶性固形物含量。

1.2 指標(biāo)測定

1.2.1 果實單果質(zhì)量、體積及密度的測定

用記號筆在每個品種、每個成熟度的15 個棗果實表面寫好編號，且設(shè)置3 個生物學(xué)重復(fù)。利用電子天平（精確到0.01 g）按照編號順序依次測定果實單果質(zhì)量，記為m；在量筒中加入一定量的純凈水，確保水可以完全沒過棗果，記錄此刻的液面高度V0，將測過單果質(zhì)量的上述果實立即放于量筒內(nèi)（精確度0.1 mL），使棗果實完全淹沒于液面以下，而后記錄現(xiàn)在液面高度V1，V1-V0即為果實體積；果實密度為：m/（V1-V0）[25]。

1.2.2 果實冰點溫度的測定

將上述15 個果實按照編號順序進行冰點溫度的測定，且設(shè)置3 個生物學(xué)重復(fù)。將棗果實置于-18 ℃的美的立式冰柜內(nèi)，確保果實位于冰柜中央且四周無物品遮擋，將testo175-T2 電子溫度高精度記錄儀（精度為0.1 ℃）的探頭深入果皮與果心之間，探頭部位避免觸碰果核，將溫度記錄儀格式設(shè)置為10 s 自動記錄一次溫度，將測定的結(jié)果在聯(lián)想電腦Testo-Com Soft Basic 軟件里匯總，觀察果肉溫度變化并完成動態(tài)曲線的制作，確定冰點溫度[26]。

1.2.3 可溶性固形物含量的測定

在室溫條件下，利用手持式ATAGO PAL-1 數(shù)顯糖度計（精度±0.2%）依次測定上述15 個果實的可溶性固形物含量，且設(shè)置3 個生物學(xué)重復(fù)。取棗果實最大直徑相對應(yīng)兩個面的果肉，用榨汁鉗將棗果實榨出汁液，隨即取棗果汁液滴到糖度計測量槽位置的讀數(shù)[28]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

1.3.1 灰色關(guān)聯(lián)度分析

將2 個不同鮮食棗品種的數(shù)據(jù)看成一個整體，得到參數(shù)序列Xc′ 和被比較數(shù)列Xb′。Xc′ 數(shù)列為果實冰點溫度Xc 序列均值處理后的生成數(shù)列；Xb′（b=1，2，3，4）為相應(yīng)Xb 序列（可溶性固形物含量、果實密度、果實質(zhì)量、果實體積）的生成數(shù)列。依據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析法，得出Xc′ 和Xb′ 在第k 點的關(guān)聯(lián)系數(shù)

ρ 為分辨系數(shù)，一般ρ=0.5。γb 為關(guān)聯(lián)度，數(shù)值越大，表明此因素與主行為的關(guān)系更為密切[29]。

1.3.2 相關(guān)性分析

利用Origin 2022 軟件分析果實理化性狀與冰點溫度的相關(guān)性并計算回歸方程。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel2022 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、灰色關(guān)聯(lián)度分析，利用Origin 2022 軟件作圖、相關(guān)性分析及計算回歸方程。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同成熟度鮮棗果實的凍結(jié)溫度曲線

如圖1 所示，不同成熟度鮮棗果實凍結(jié)溫度曲線有所差異。果實在降溫至凍結(jié)溫度之前，會出現(xiàn)一個溫度最低點，稱之為過冷點，果實溫度降低至過冷點后出現(xiàn)一個迅速上升至最高點、穩(wěn)定后又迅速出現(xiàn)溫度緩慢下降的過程，溫度上升的最高點即為冰點[30]。鮮棗果實由室溫轉(zhuǎn)移至-18 ℃環(huán)境條件下，降溫過程大致分為3 個階段：第一階段，果肉溫度迅速下降，且在果實過冷點之前果肉溫度隨著時間的延長而呈現(xiàn)出良好的線性下降關(guān)系；第二階段，當(dāng)果肉溫度降至過冷點后，會出現(xiàn)一段小幅度上升，這是由于果肉細胞的溶液從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)時放出潛熱，使果肉溫度略有回升[27]；第三階段，當(dāng)果肉溫度回升到冰點后，果實冰晶核形成，溫度不再上升，持續(xù)一段時間后又開始緩慢下降，果實中的水分開始凍結(jié)。在此過程中，無論溫度是否有回升的跡象，只要果實溫度持續(xù)穩(wěn)定一段時間，此溫度即是果實的冰點溫度。

如圖1 ～ 2 所示，兩個不同鮮食棗品種的凍結(jié)溫度曲線大致相同，隨著貯藏時間的延長溫度逐漸降低，然而兩種不同鮮食棗品種溫度下降的速度有所不同?！鹿狻麑嶓w積小于‘冬棗’，結(jié)果表明，果實越小，溫度下降速度越快，降低到冰點溫度所需時間越短，‘月光’果實降低到冰點溫度所需時間短于‘冬棗’，且隨著果實成熟度的增加，其冰點溫度逐漸降低。其中‘冬棗’和‘月光’白熟期的冰點溫度分別為-3.5 ℃和-3.3 ℃，全紅期‘冬棗’和‘月光’冰點溫度最低，分別為-6.5 ℃和-7.6 ℃。

2.2 不同成熟度鮮棗果實的冰點溫度及其理化性狀

由表1 看出，隨著果實成熟度的增加，冰點溫度不斷降低。其中全紅期‘冬棗’果實的冰點溫度顯著低于點紅期和白熟期果實，全紅期‘月光’果實的冰點溫度也顯著低于其他成熟度棗果實。該現(xiàn)象的出現(xiàn)可能是因為全紅期果實含糖量最高，相應(yīng)形成的蜂窩結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以更加有效地抑制水分流失[22]。此外，同一成熟度的不同鮮食棗品種間的冰點溫度并不相同，全紅期‘冬棗’的冰點溫度為-6.50℃，全紅期‘月光’的冰點溫度為-7.60℃。

可溶性固形物含量是評價棗果實營養(yǎng)品質(zhì)的指標(biāo)之一，同一品種不同成熟度棗果實的可溶性固形物含量（TSS）存在明顯差異。隨著鮮棗成熟度的增加，可溶性固形物含量呈逐漸增加的趨勢，其中全紅期鮮棗果實的TSS 最高，‘冬棗’果實為29.50%，‘月光’果實為31.80%。但相較于同一成熟度不同品種的棗果實，其可溶性固形物含量沒有顯著差異。

果實單果質(zhì)量是用來描述果實性狀最基本的指標(biāo)，用來反映果實的商品價值?！瑮棥麑嵉膯喂|(zhì)量均顯著高于‘月光’果實，‘冬棗’果實單果質(zhì)量的平均值為18.25 ～ 20.22 g，‘月光’果實單果質(zhì)量的平均值為7.94 ～ 8.66 g?！瑮棥麑嵉捏w積均顯著大于‘月光’果實，‘冬棗’果形大，果實體積的平均值為22.10 ～ 25.20 cm3，‘月光’果實體積的平均值為8.70 ～ 9.30 cm3。同一品種不同成熟度棗果實的密度沒有顯著差異，但兩個鮮食棗品種之間密度具有顯著差異，其中全紅期‘月光’果實的密度顯著高于‘冬棗’果實。

2.3 鮮棗果實冰點溫度與理化性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析

鮮棗果實冰點溫度與理化性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析如表2 所示。結(jié)果表明，與鮮棗果實冰點溫度關(guān)聯(lián)系數(shù)最大的是可溶性固形物含量（TSS），其次是果實密度，最后是果實質(zhì)量和果實體積。

結(jié)果顯示，白熟期‘冬棗’果實的TSS 與冰點溫度的關(guān)聯(lián)度顯著高于其他理化性狀，半紅期‘冬棗’果實的TSS 與冰點溫度的關(guān)聯(lián)度顯著高于果實密度、果實質(zhì)量、果實體積與冰點溫度的關(guān)聯(lián)度，全紅期‘冬棗’果實的TSS 與冰點溫度的關(guān)聯(lián)度顯著高于其他理化性狀，而點紅期‘冬棗’果實的4 種理化指標(biāo)與冰點溫度的關(guān)聯(lián)度沒有達到顯著水平。白熟期‘月光’果實的TSS 與冰點溫度的關(guān)聯(lián)度顯著高于果實密度、果實質(zhì)量和果實體積與冰點溫度的關(guān)聯(lián)度，全紅期‘月光’果實的TSS 與冰點溫度的關(guān)聯(lián)度顯著高于其他理化指標(biāo)，而點紅期、半紅期‘月光’果實的4 種理化指標(biāo)與冰點溫度的關(guān)聯(lián)度沒有達到顯著水平。

綜上所述，鮮棗果實的可溶性固形物含量與冰點溫度的關(guān)聯(lián)度最大，而果實質(zhì)量和果實體積與冰點溫度的關(guān)聯(lián)度相對較小。

2.4 鮮棗果實冰點溫度與理化性狀的相關(guān)性分析

對鮮棗果實的冰點溫度與相關(guān)生理及品質(zhì)指標(biāo)進行相關(guān)性進行分析，結(jié)果如圖3、4 所示。對于‘冬棗’果實而言，冰點溫度與可溶性固形物含量（TSS）、果實密度呈負相關(guān)關(guān)系，且與TSS呈顯著負相關(guān)關(guān)系，而與單果質(zhì)量、果實體積呈正相關(guān)關(guān)系，且與果實體積的相關(guān)系數(shù)大于果實單果質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)。相似地，‘月光’果實的冰點溫度與可溶性固形物含量、果實密度也呈負相關(guān)關(guān)系，且與TSS 呈極顯著負相關(guān)關(guān)系，而與單果質(zhì)量、果實體積呈正相關(guān)關(guān)系，并且與果實體積的相關(guān)系數(shù)大于單果質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)。由此可以得出，冰點溫度始終與果實可溶性固形物含量呈顯著負相關(guān)關(guān)系。

2.5 鮮棗果實冰點溫度的預(yù)測

綜合上述灰色關(guān)聯(lián)度及相關(guān)性分析結(jié)果，可以得出鮮棗果實的冰點溫度與可溶性固形物含量呈顯著的負相關(guān)關(guān)系，而其他理化指標(biāo)與冰點溫度之間的關(guān)系缺乏穩(wěn)定性且并沒有達到顯著水平。一般來講，測定果實的可溶性固形物含量比較簡單，而冰點溫度的測定需要一定的時間和嚴格的設(shè)備條件，所以將可溶性固形物含量與冰點溫度進行回歸分析，根據(jù)測得的可溶性固形物含量來預(yù)測鮮棗果實的冰點溫度。由圖5 得出，隨著鮮棗可溶性固形物含量的增加，果實冰點溫度呈逐漸下降的趨勢。在此基礎(chǔ)上，由r=-0.940 1、將鮮棗可溶性固形物含量（x）與冰點溫度（y）進行線性回歸得出：y=-0.283 2 x+1.654 9。利用回歸方程，只要測出果實的可溶性固形物含量，便可以得出其冰點溫度，這對果實的冰溫貯藏具有指導(dǎo)意義。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié) 論

本試驗得出不同成熟度‘冬棗’冰點溫度的變化范圍為-3.5 ～ -6.5 ℃，‘月光’冰點溫度的變化范圍為-3.3 ～ -7.6 ℃，且冰點溫度隨著果實成熟度的增加而下降?？扇苄怨绦挝锖颗c果實冰點溫度的灰色關(guān)聯(lián)度最高且二者呈顯著的負相關(guān)關(guān)系，可利用可溶性固形物含量（x）與冰點溫度（y）的回歸方程y=-0.283 2 x+1.654 9 測定果實的可溶性固形物含量，以此來預(yù)測果實的冰點溫度，為進一步開展冰溫貯藏提供參考。

3.2 討 論

3.2.1 鮮棗果實冰點溫度及其理化性狀

果實溫度下降速度及時間與果實大小有關(guān)，果實體積越大，降溫所需時間越長[25]，申春苗等[26]研究4 種梨果實的凍結(jié)溫度曲線后發(fā)現(xiàn)，果形較小的‘南果梨’溫度降到冰點所需時間比果形較大的‘雪花梨’更短。本研究中‘月光’果形小于‘冬棗’，果實到達冰點溫度所需的時間‘月光’要短于‘冬棗’，與申春苗等[26] 研究的結(jié)果一致。隨著鮮棗成熟度的增加，可溶性固形物含量也隨之上升，趙雅婷等[13] 對不同成熟度棗果采收后可溶性固形物含量（TSS）進行測定，結(jié)果表明，全紅期‘冬棗’的TSS 顯著高于白熟期和半紅期果實。鐘志友等[31] 測定35 種果蔬樣品的冰點溫度及可溶性固形物含量后發(fā)現(xiàn)，冰點溫度隨著可溶性固形物含量的增大呈明顯的下降趨勢。本研究結(jié)果表明，全紅期果實的可溶性固形物含量最高，且全紅期果實的冰點溫度最低，與前人的研究結(jié)果基本一致。本研究得出‘冬棗’果實質(zhì)量的平均值為18.25 ～ 20.22 g，與馬慶華等[32] 對‘冬棗’優(yōu)良單株果實質(zhì)量的測定結(jié)果不同，究其原因，可能是與樣品栽培環(huán)境及栽培條件不同有關(guān)。

3.2.2 鮮棗果實冰點溫度及理化性狀的灰色關(guān)聯(lián)度及相關(guān)性分析

有研究表明，果實可溶性固形物含量與冰點溫度存在密切的關(guān)系[25]。陳星星[25] 研究發(fā)現(xiàn)，不溶質(zhì)型桃果實冰點溫度與可溶性固形物含量關(guān)聯(lián)系數(shù)最高。張輝玲等[33] 測定了4 種龍眼果實的結(jié)冰點、單果質(zhì)量和可溶性固形物含量，結(jié)果表明，可溶性固形物含量是影響冰點溫度的最大因素，而果實大小對龍眼冰點溫度的影響不大。本試驗結(jié)果表明，果實的可溶性固形物含量與冰點溫度的關(guān)聯(lián)度最高，與前人的研究結(jié)果類似。

由于果實可溶性固形物含量與冰點溫度的關(guān)聯(lián)度最高，有些學(xué)者將二者進行了相關(guān)性分析。胡位榮等[27] 通過測定不同荔枝品種的冰點溫度及其參數(shù)，得出可溶性固形物含量與冰點溫度呈顯著負相關(guān)。水蜜桃冰點溫度與可溶性固形物含量的相關(guān)系數(shù)為-0.934，二者呈顯著負相關(guān)[34]。冰點溫度與可溶性固形物含量兩者呈顯著負相關(guān)關(guān)系，可能是由于可溶性固形物含量越高，組織間自由水含量下降，組織內(nèi)部不容易產(chǎn)生結(jié)冰現(xiàn)象，進而造成果蔬的冰點溫度下降[31]。本研究對上述指標(biāo)進行相關(guān)性分析的結(jié)果表明，果實的質(zhì)量、體積、密度與冰點溫度的相關(guān)性未達到顯著水平，只有可溶性固形物含量始終與冰點溫度呈顯著負相關(guān)關(guān)系，因此，可以通過測定果實的可溶性固形物含量預(yù)測果實的冰點溫度。

3.2.3 鮮棗果實冰點溫度預(yù)測

張璇等[35] 研究表明，黃桃果實可溶性固形物含量與冰點溫度的相關(guān)系數(shù)最高且呈負相關(guān)，并將二者進行回歸分析，得出了黃桃果實的冰點溫度（y）與可溶性固形物含量（x）之間的回歸方程：y=-0.100 46 x-0.069 88，據(jù)此對黃桃果實的冰點溫度進行了預(yù)測。申春苗等[26] 基于果實可溶性固形物含量與冰點溫度的負相關(guān)關(guān)系，得到梨果實可溶性固形物含量與冰點溫度的回歸方程。本試驗中，將所測得的數(shù)據(jù)進行回歸分析得到了鮮棗可溶性固形物含量（x）與冰點溫度（y）的回歸方程：y=-0.283 2 x+1.654 9。基于回歸方程，可以方便快捷地得出其冰點溫度。

本研究僅選取了‘冬棗’及‘月光’兩個鮮食棗品種，且目前測定的指標(biāo)有限。下一步將考慮增加鮮食棗品種，并補充可滴定酸及含水量等影響因素指標(biāo)，并進一步探究外源物質(zhì)處理對鮮棗冰點溫度的影響，為鮮棗冰溫貯藏技術(shù)的提升提供理論參考。

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[ 本文編校：趙 坤]