跌落振荡对鲜核桃冻藏品质的影响

杨昕臻，吴小华,2,*，陈 柏,2，颉敏华,2，于 江，王彦淳,2

（1.甘肃省农业科学院，甘肃 兰州 730070；2.甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所，甘肃 兰州 730070；3.甘肃农业大学，甘肃 兰州 730070）

核桃（Juglans regia）是我国重要的经济林树种，栽培主要集中在山区和高原地区[1-2]。因其超高的不饱和脂肪酸含量使得核桃具有极高的营养价值，拥有“天然脑黄金”的称号[3]。此外，核桃可以很好地满足人体对蛋白质及氨基酸的需求[4]，延缓衰老[5-6]，有着“长寿果”的美誉，在我国一直拥有巨大的消费市场。核桃采收后产品销售形式多种多样，但总体分为两大类：一类是干制核桃及其深加工产品，另一类是鲜食核桃及其产品。干制核桃目前依然是核桃产品的主要形式，但随着饮食习惯以及思维方式的转变，人们对鲜食核桃越来越感兴趣。近年对鲜食核桃的研究也表明，鲜食核桃在口感、营养物质含量以及抗氧化能力方面要优于干制核桃[7-9]，因此鲜食核桃作为新鲜果蔬的市场潜力巨大[10]。但鲜食核桃采后呼吸强度作用旺盛，含水量高，贮藏过程中极易失水、发芽，进而霉变，导致保鲜期短，青皮腐烂率高，故鲜食核桃的贮藏保鲜成为人们的研究热点。现阶段鲜食核桃保鲜技术的研究主要集中在青皮核桃保鲜上，但由于核桃青皮富含多酚类物质，稍遇碰撞或摩擦即发生褐变，因此青皮核桃的保鲜研究重点在青皮的保绿、防褐变和防腐烂上，且青皮核桃保鲜对无伤采摘要求很高，难以满足生产实际需要。与青皮核桃保鲜相比，去青皮核桃冷冻保鲜不仅能够节约采摘、贮藏和运输成本，利于商品化操作，减少环境污染，还能保持较好的种仁风味和营养品质，有效延长鲜核桃贮藏期[11]。脱除青皮后冷冻贮藏的核桃，在适宜的条件下核仁可以慢慢恢复色泽、硬度和风味等生鲜核桃特性，能有效延长核桃的保鲜期[12-13]。

然而，核桃由于生长环境多在山地丘陵地区，树体比较高大，采摘多以棍棒敲落或摇落的方式进行，目前关于青皮核桃跌落损伤对核桃去青皮后冻藏品质的影响研究未见报道。本试验以甘肃陇南地区主栽晚实核桃品种“清香”为试验材料，研究青皮核桃跌落损伤对冻藏鲜核桃感官品质、营养品质及油脂品质的影响，旨在评价人工（机械）振落采摘在核桃冷冻-解冻复鲜保鲜中应用的可行性，为建立核桃冷冻-解冻复鲜保鲜技术体系提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

“清香”核桃：于2017 年9 月4 日采自甘肃省成县陇南市经济林研究院核桃示范基地，挑选大小一致、表面无病虫害、无机械损伤的青皮核桃进行人工采摘，采摘过程中避免核桃受到机械损伤。

40%乙烯利水溶液，河北神华药业有限公司；30～60 ℃石油醚、60～90 ℃石油醚、冰乙酸、三氯甲烷、甲醇、苯、95%乙醇、无水乙醇，均为分析纯，成都市科隆化学品有限公司；硝酸铝、亚硝酸钠，均为分析纯，天津市凯通化学试剂有限公司；氢氧化钠、碘化钾、一氯化碘、Folin-Ciocalteu 试剂，均为分析纯，天津光复科技发展有限公司；油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯、棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、没食子酸标准品、芦丁标准品（以上均为色谱纯）、1,1-二苯基-2-苦肼基，上海源叶生物科技有限公司。

1.1.2 仪器与设备

SP-3420型气相色谱仪，北京北分瑞利分析仪器有限责任公司；Cary-100型紫外分光光度计，美国瓦里安公司；TGL-16LM 型冷冻离心机，湖南星科科学仪器有限公司；DHG-9140A电热鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司；0.04 mm厚聚乙烯（PE）核桃专用保鲜袋（80 cm×40 cm），国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）。

1.2 方法

1.2.1 处理方法

将采摘后的青皮核桃随机分为两组：CK组（手工无伤采摘）和跌落处理组。

跌落处理组：青皮核桃在离地3.0 m处跌落至水泥地面；各组核桃喷施乙烯利溶液（3 000 mg/kg）后，分别覆盖堆沤3 d，进行人工脱皮、清洗、晾干表面水分，运回甘肃省农科院农产品贮藏加工研究所；将核桃进行二次挑选，除去表皮污染及开裂核桃，分别装入PE核桃专用保鲜袋内扎紧袋口，置于-7～-5 ℃下冷冻贮藏。每袋核桃10 kg，每组3袋。冻藏时间为10个月，冻藏期间各组每2个月测定1次相关指标。贮藏10个月时，将核桃置于0～2 ℃下进行解冻复鲜，评价核桃感官品质。

1.2.2 测定指标与方法

1.2.2.1 鲜核桃感官品质

感官品质评分：参照陈柏等[14]的方法，按表1 分别对鲜核桃各项指标进行评价。每个处理随机选取30个果实进行评分，结果取平均值。

表1 鲜核桃感官品质评价标准Table 1 Sensory quality evaluation standard for fresh walnuts

种皮褐变指数：参照景鑫鑫等[15]的方法，按表2进行分级，每个处理随机选取30 个果实，按式（1）计算褐变指数。

表2 种皮褐变指数分级标准Table 2 Classification criteria for seed coat browning indices

式中：B为种皮褐变指数；n为褐变级数；a为同褐变级数下褐变的果实个数；A为调查的总果实数；N为褐变最高级数。

1.2.2.2 核仁营养品质

核仁含水率：参照陈柏等[14]的方法测定。记录各组鲜核仁的鲜质量，于80 ℃烘箱中烘至恒质量（约4 h）并记录干质量，参照式（2）计算含水率。

总脂肪含量：参照GB 5009.6—2016[16]中规定的方法进行测定。

脂肪酸含量：参照景鑫鑫等[15]的方法进行测定。

1.2.2.3 核仁油脂品质

将核桃仁去种皮，捣碎，用沸程60～90 ℃的石油醚浸提24 h，提取液于90 ℃水浴中脱除溶剂，得到核桃油样品。

酸价：参照GB 5009.229—2016[17]中的方法测定；碘值：参照GB/T 5532—2008[18]中的方法测定；过氧化值：参照GB 5009.227—2016[19]中的方法测定；皂化值：参照GB/T 5534—2008[20]中的方法测定。

1.2.3 数据处理

采用Excel 2010 软件对试验数据进行分析并绘图，采用DPS 7.05软件对数据进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 跌落处理对鲜核桃冻藏期间感官品质的影响

鲜核桃的感官品质直接影响其商品价值和食用价值，在一定程度上能够反映鲜核桃氧化、酸败的程度。由图1 可知，与手工无伤采摘相比，跌落处理核桃的种壳色泽、种皮色泽在冻藏前4 个月下降较快，后期变化趋于缓慢；冻藏前期（0～6月）二者的感官品质（包括种壳色泽、种皮色泽、种皮剥皮难易程度、种仁风味和种皮褐变指数）均无明显差异，在冻藏后期（8～10 月）表现出差异，但未达到显著水平。说明跌落处理对核桃冻藏后感官品质无不良影响。

图1 跌落处理对鲜核桃冻藏期间感官品质的影响Fig.1 Effects of falling shock on sensory qualities of fresh walnuts during frozen storage

2.2 跌落处理对鲜核桃冻藏期间营养品质的影响

2.2.1 跌落处理对鲜核桃冻藏期间核仁含水率的影响

水分含量是影响核桃品质的一个重要因素。含水量过高，核桃在贮藏过程中易发霉变质，含水量过低又会影响口感。由图2可以看出，冻藏期间核仁含水率与冻藏时间呈负相关，而且核仁含水率在冻藏前2个月损失较大。整个冻藏期间，跌落处理组核桃仁含水率略低于CK组，其中，在冻藏2个月和8个月时差异较大，分别较CK 组低0.98 和0.90 个百分点，但差异未达到显著水平。说明跌落处理对去青皮鲜核桃冻藏中核仁水分含量无显著影响。

图2 跌落处理对鲜核桃冻藏期间核仁含水率的影响Fig.2 Effects of dropping treatment on kernel moisture contents of fresh walnuts during frozen storage

2.2.2 跌落处理对鲜核桃冻藏期间核仁总脂肪含量的影响

脂肪是核桃中的第一大类营养物质，核仁含有60%～75%的脂肪，被称为植物油王。由图3可知，核仁总脂肪含量在冻藏期内整体呈下降趋势。冻藏2个月内，总脂肪含量下降较快，2个月后下降速度趋于缓慢。冻藏2、6、10个月时，跌落处理组核桃总脂肪含量低于CK 组，其中在冻藏6 个月时分别为52.56%和55.25%，二者差异最大，处理组较CK组低2.69个百分点，但差异未达到显著水平。以上结果说明，跌落处理对冻藏期间核仁总脂肪流失无显著影响。

图3 跌落处理对鲜核桃冻藏期间核仁总脂肪含量的影响Fig.3 Effects of falling shock on kernel total fat contents of fresh walnuts during frozen storage

2.2.3 跌落处理对鲜核桃冻藏期间核仁脂肪酸含量的影响

核仁脂肪酸含量占总脂肪的95%以上，不饱和脂肪酸含量在90%以上。饱和脂肪酸包括棕榈酸和硬脂酸，不饱和脂肪酸包括油酸、亚油酸和亚麻酸。长期食用饱和脂肪酸含量高的食物，易引发心脑血管疾病风险，因此，常以不饱和脂肪酸占比的高低评价油脂的品质。

2.2.3.1 跌落处理对鲜核桃冻藏期间核仁饱和脂肪酸含量的影响

如图4A 所示，冻藏期间核仁饱和脂肪酸含量总体呈下降趋势，跌落处理组核桃仁饱和脂肪酸含量与CK 组相比无显著性差异。棕榈酸含量有小幅度的上下波动（图4B），冻藏2个月时，跌落处理组和CK组棕榈酸含量均达到最大值，分别为6.71% 和6.87%；冻藏4 个月时分别为6.33%和5.92%，二者差异最大，跌落处理组较CK 组高0.41 个百分点，但差异未达到显著水平；冻藏10个月时，跌落处理组棕榈酸含量为5.86%，较采收时下降0.17个百分点。由图4C 可知，核仁硬脂酸含量总体呈下降趋势，至冻藏4个月时，硬脂酸含量迅速下降，跌落处理组含量为2.16%，较CK组高0.44个百分点，且差异具显著性（P＜0.05），此后二者含量差异均不显著。说明跌落处理对核桃冻藏期间饱和脂肪酸含量无显著影响。

图4 跌落处理对鲜核桃冻藏期间核仁饱和脂肪酸含量的影响Fig.4 Effects of falling shock on kernel saturated fatty acid contents of fresh walnuts during frozen storage

2.2.3.2 跌落处理对鲜核桃冻藏期间核仁不饱和脂肪酸含量的影响

如图5A 所示，冻藏期间核仁不饱和脂肪酸含量总体呈上升趋势，跌落处理组和CK 组间无显著差异。其中，油酸含量随冻藏时间延长整体呈下降趋势（图5B），冻藏2～10 个月，跌落处理组油酸含量低于CK 组，冻藏4 个月时差异最大，跌落处理组较CK组下降1.7 个百分点，二者差异显著（P＜0.05）；亚油酸含量在冻藏期间呈上升趋势（图5C），且跌落处理组含量始终高于CK 组，至冻藏10 个月时，跌落处理组与CK 组分别达到72.11%和71.87%，二者差异未达到显著水平；冻藏期间亚麻酸含量呈“W”型变化趋势（图5D），冻藏2 个月，核仁亚麻酸含量迅速降低，跌落处理组与CK 组亚麻酸含量分别为9.10%和9.15%，冻藏6 个月时达到最大值，分别为10.64%和10.88%，二者差异不显著。说明跌落处理显著降低了冻藏4个月时油酸含量，但对于核仁不饱和脂肪酸含量无显著影响。

图5 跌落处理对鲜核桃冻藏期间核仁不饱和脂肪酸含量的影响Fig.5 Effects of falling shock on kernel unsaturated fatty acid contents of fresh walnuts during frozen storage

2.3 跌落处理对鲜核桃冻藏期间核仁油脂品质的影响

酸价表示核桃仁中游离脂肪酸的含量，可以反映油脂的酸败程度。由图6A 可知，随冻藏时间的延长，核仁中油脂酸价逐渐升高。冻藏2 个月时，跌落处理组与CK组核仁酸价差异显著（P＜0.05），跌落处理组较CK 组高32.47%。冻藏4～10 个月，跌落处理组与CK 组间酸价无显著差异。以上说明跌落处理仅能显著提高鲜核桃冻藏两个月内的核仁酸价，两个月后无显著影响。

图6 跌落处理对鲜核桃冻藏期间核仁油脂品质的影响Fig.6 Effects of falling shock on kernel oil qualities of fresh walnuts during frozen storage

由图6B 可知，冻藏期间核仁油脂碘值总体呈下降趋势。冻藏6 个月时，跌落处理组与CK 组差异最大，分别为148.93 g/100 g和151.34 g/100 g，跌落处理较CK下降1.59%，差异不显著。冻藏10个月时，跌落处理组核仁碘值为148.43 g/100 g，较采收未冻藏时略有降低，但差异未达到显著水平。

过氧化值是衡量核仁酸败的重要指标之一。由图6C 可知，冻藏期间核仁油脂过氧化值总体呈上升趋势。CK 组过氧化值在冻藏2 个月内迅速上升，而跌落处理组在冻藏4 个月内迅速上升。至冻藏4 个月时，跌落处理组过氧化值达到1.19 mmol/kg，较CK组高23.30%，差异显著（P＜0.05），之后两组间无显著差异。跌落处理显著提高了冻藏4 个月时核仁的过氧化值，4个月后无显著影响。

由图6D可知，冻藏期间核仁皂化值呈上升趋势。冻藏10个月时，跌落处理组与CK组核仁皂化值分别为167.33 mg/g和168.24 mg/g，跌落处理组较CK组低0.54%，二者差异不显著，其较采收时的140.77 mg/g高18.80%。

综上，与手工无伤采摘相比，跌落处理提高了鲜核桃冻藏前期酸价及过氧化值，冻藏10个月时，跌落处理对核桃酸价、碘值、过氧化值及皂化值均无显著影响。

3 讨论

果蔬在采摘、运输和贮藏过程中，均有可能受到外界物理作用影响而造成果蔬受损，加上贮藏环境的影响，使果蔬受损严重，进而造成巨大的经济损失。有研究表明，跌落处理会显著增加苹果[21]、杏子[22]、猕猴桃[23]贮藏期间果实呼吸作用和乙烯释放，对苹果果实的硬度、可滴定酸含量、VC 含量影响较大[24]；在运输过程中，冷藏车的振动对番茄、黄瓜、甜椒、胡萝卜品质具有较大影响，车辆振幅越小，越能有效保持果蔬品质[25]。本研究发现，跌落处理对冻藏核桃种壳色泽、种皮色泽、种皮褐变指数、种皮剥皮难易程度以及种仁风味等感官指标无显著不良影响，说明跌落处理不会造成核桃感官品质的明显变化。

本研究中，跌落处理对核桃营养品质和油脂品质的影响主要体现在冻藏前期对核桃脂肪酸含量、油脂酸价以及过氧化值上，对核桃的含水量、总脂肪含量以及油脂碘值、皂化值均无显著性影响。跌落处理组在冻藏4个月时，核桃油酸含量显著低于CK组（P＜0.05），硬脂酸含量显著高于CK（P＜0.05），棕榈酸、亚油酸和亚麻酸含量无明显差异。推测手工无伤采摘的核桃青皮无损伤，喷施乙烯利后乙烯作用效果受青皮阻碍而降低；而跌落处理后核桃青皮受损，在乙烯利作用下引起核桃内源激素的大幅变化，使核桃果实呼吸强度和乙烯释放量明显提高；冻藏过程中加速了核仁油酸的分解和转化能力，使油酸含量显著降低；跌落处理的不饱和脂肪酸较手工无伤采摘低，硬脂酸等饱和脂肪酸含量的上升可能是因为跌落处理加速了核仁中油酸等不饱和脂肪酸的分解，对饱和脂肪酸起到一定的保护作用，使得不饱和脂肪酸所占比例降低，相应饱和脂肪酸占比增加，但在冻藏期间跌落处理的核桃与未跌落核桃不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸总含量均无显著差异。

核仁油脂酸败可分为三部分：第一部分为油脂水解，转化为甘油和脂肪酸进而再氧化为醛、酮、酸类物质等，酸价可以表示这部分的酸败程度；第二部分则是不饱和脂肪酸氧化产生过氧化物，过氧化值可以表示这部分的酸败程度；过氧化物继续被降解为更低级的醛、酮类物质为酸败的第三部分，酸价同样可以表示这部分的酸败程度[8]。跌落处理组核桃油脂过氧化值在冻藏4 个月时显著大于手工无伤采摘组（P＜0.05），酸价在冻藏2 个月时显著高于手工无伤采摘组（P＜0.05），这是因为酸败中第一和第三部分均由酸价表示，导致酸价和过氧化值变化不同步，梁双婕[8]在核桃研究中同样发现酸价与过氧化值存在变化不同步现象。综上可知，与手工无伤采摘相比，跌落处理会显著增加核桃冻藏前期核仁酸价和过氧化值，在冻藏后期跌落处理对核仁品质均无显著影响。

4 结论

与手工无伤采摘处理相比，跌落处理对-7～-5 ℃下冻藏10 个月的鲜核桃感官品质、营养品质及油脂品质均无显著不良影响。冻藏10个月时，跌落处理的核桃核仁含水率仍保持在22%以上，总脂肪含量在50%以上，不饱和脂肪酸在90%以上，酸价、过氧化值及皂化值上升，碘值下降，但整体未超出国标相关标准[26]最高值，核仁油脂品质较好。说明跌落处理对鲜核桃冻藏期间核桃整体品质无显著影响，打采振落采摘方式可用于脱青皮鲜核桃冷冻贮藏保鲜，复鲜后鲜核桃的感官品质及核仁品质均保持良好。