摘要：利用氯化鈣處理大平頂棗，通過低場核磁共振技術(shù)監(jiān)測棗貯藏過程中水分分布狀態(tài)和含量，研究鈣處理對棗的保鮮效果。試驗(yàn)結(jié)果表明，氯化鈣溶液浸漬具有很好的保鮮效果，鈣鹽處理可以很好地保持大棗的質(zhì)構(gòu)特性，維持棗果的水分和營養(yǎng)成分。經(jīng)低場 NMR 譜擬合后，分別對應(yīng)反演譜 T2值為結(jié)合水 T21（0.1-10ms）、半結(jié)合水T22（10-200ms）和自由水 T23（200-1000ms），對大棗貯藏過程的水分進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，能夠有效區(qū)分不同新鮮度的大平頂棗，為大棗的無損檢測提供參考。
大平頂棗（Ziziphus jujuba Mill.cv.Dapingding），別名平頂棗，棗果甜中具酸，鮮脆可口，營養(yǎng)豐富，盛產(chǎn)于遼寧省西部的朝陽縣及朝陽市郊區(qū)，是朝陽大棗中的抗逆性強(qiáng)豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的優(yōu)良大棗品種。但其鮮棗較難貯藏，常溫下僅能保持幾天的鮮脆狀態(tài)，棗果易失水皺縮、腐爛軟化，果肉一旦變軟、汁液流失，鮮食品質(zhì)便會(huì)大大下降。
新鮮果蔬含水量的多少、水分狀態(tài)對其品質(zhì)、腐敗敏感度有很大的影響，研究果蔬中的水分含量及分布遷移對于果蔬貯藏保鮮具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）及其成像技術(shù)（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一種有效的研究分析擴(kuò)散的方法，可用于食品體系中的水、脂肪或糖等分子的研究。在食品體系中，水分基本上是以“結(jié)合水”和“自由水”兩種形式存在，NMR 的氫核自旋-晶格弛豫時(shí)間 T1和自旋-自旋弛豫時(shí)間 T2，反映了食品中水分與一些親水性物質(zhì)的結(jié)合程度，從而可以用 NMR 研究被測食品中水分的分布和遷移流動(dòng)。NMR 的檢測特點(diǎn)使其應(yīng)用于食品科學(xué)尤其是鮮活農(nóng)產(chǎn)品的研究具有明顯的優(yōu)勢。
目前，鮮棗貯藏保鮮方法很多，但關(guān)于大平頂棗采后生理生化特性變化及貯藏保鮮研究方面的文獻(xiàn)報(bào)道還較少。采后鈣鹽處理能較好地維持果實(shí)質(zhì)構(gòu)特性，影響果肉細(xì)胞的生理代謝和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)功能，推遲果實(shí)衰老過程。為此，本試驗(yàn)在 4℃條件下對大平頂鮮棗進(jìn)行鈣鹽溶液浸漬處理，以期為大平頂棗的貯藏保鮮提供一定的依據(jù)。同時(shí)嘗試?yán)玫蛨龊舜殴舱癯上裣到y(tǒng)對大平頂棗水分狀態(tài)和遷移分布進(jìn)行檢測分析，為更充分地判斷大平頂棗的貯藏品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法
1.1 材料與試劑
大平頂棗，原料為剛采摘的新鮮八成熟左右鮮棗。運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后，挑選無病蟲害、無機(jī)械傷、果型大小勻的棗果，立即入 0±0.5℃冷庫預(yù)冷 48h，以排出棗果的田間熱。無水氯化鈣為分析純。
1.2 主要儀器與設(shè)備
2WAJ 型阿貝折光儀；MIR-254 低溫恒溫培養(yǎng)箱；TA.XT Plus 物性測試儀；NMI20 核磁共振成像儀。
1.3 方法
預(yù)冷完成后，測定大平頂棗各項(xiàng)指標(biāo)的初始值。
空白對照組為以蒸餾水浸泡 5min，鈣處理組是利用2.0%氯化鈣溶液浸漬 5min，取出晾干，放置于 4±0.3℃低溫恒溫培養(yǎng)箱中，每周測定一次指標(biāo)。
1.3.1 失重率的測定
失重率（%）=大平頂棗原始總重量（g）-大平頂棗測定當(dāng)天總重量（g）大平頂棗原始總重量（g）×
1.3.2 可溶性固形物含量的測定
使用 2WAJ 型阿貝折光儀測定可溶性固形物含量。
1.3.3 質(zhì)構(gòu)特性的測定
使用 TA.XT Plus 物性測試儀進(jìn)行穿刺試驗(yàn)，采用 P/2 針狀探頭，測前速度 5mm/s，測中速度 1mm/s，側(cè)后速度 5mm/s，穿刺深度根據(jù)棗果大小設(shè)定，應(yīng)小于（棗果橫徑-果核橫徑）/2，本實(shí)驗(yàn)將穿刺深度設(shè)為5mm，每果取橫徑處陰陽面 2 個(gè)部位測得，每處理組樣品隨機(jī)取 20 個(gè)果實(shí)，取平值。
1.3.4 NMR 成像水分分布測定
主要參數(shù)設(shè)置為，回波個(gè)數(shù) EchoCnt：20000，回波時(shí)間的一半 τ（μs）：200.00，累加次數(shù)（要求為偶數(shù)）NS：14，采樣頻率 SW（kHz）：100，90°脈沖時(shí)間（μs）：13.50，180° 脈沖時(shí)間（μs）：27.00；采樣點(diǎn)數(shù)Td：800140。
1.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)是多次重復(fù)的平值，用 SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件分析各試驗(yàn)組數(shù)據(jù)結(jié)果的平值、標(biāo)準(zhǔn)偏差，利用 Duncan 新復(fù)差法進(jìn)行多重比較，使用Excel 2007 作圖描繪各試驗(yàn)指標(biāo)的變化曲線。

2 結(jié)果與分析
2.1 鈣處理對大平頂棗失重率的影響
在 4℃冷藏條件下，大棗的失重率逐漸增加。空白處理組的失重率在貯藏后期已接近20.0%，鈣處理可在一定程度上維持大棗的水分，大平頂棗較低的失重率應(yīng)該是由于 4℃低溫冷藏所致。低溫冷藏可以顯著地維持鮮棗的鮮重，減少棗果細(xì)胞的呼吸作用和蒸騰作用造成的水分、有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)等成分的損失。
2.2 鈣處理對大平頂棗質(zhì)構(gòu)特性的影響
在整個(gè)貯藏期間，空白組的大平頂棗果肉硬度是下降的趨勢，鈣處理組大平頂棗的果肉硬度在前中期維持較好，貯藏 1 個(gè)月（28d）后其值才明顯下降，說明鈣鹽處理能很好地維持棗果果肉細(xì)胞的質(zhì)構(gòu)特性和組織結(jié)構(gòu)。鈣處理可維持細(xì)胞壁、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能的穩(wěn)定，避免代謝紊亂；Ca2+可與果膠酸生成不溶于水的果膠酸鈣，在細(xì)胞間形成共價(jià)鍵橋而維持組織的質(zhì)地，抑制軟化。
2.3 鈣處理對大平頂棗 MRI 水分分布狀態(tài)的影響
T2反演譜，應(yīng)用聯(lián)合迭代重建反演算法（Simultaneous Iteative Re-construction Technique，SIRT）解得連續(xù)光譜，按照波峰所覆蓋區(qū)域界定水分狀態(tài)。水分在棗果中可分為結(jié)合水、半結(jié)合水和自由水 3 種形態(tài)，分別對應(yīng)反演譜 T2值的范圍為 T21（0.1-10ms）、T22（10-200ms）和 T23（200-1000ms）。
結(jié)合水是指存在于棗果中的化學(xué)物質(zhì)中，與物質(zhì)分子呈化合狀態(tài)，性質(zhì)穩(wěn)定，一般不能被干燥去除的水分。在貯藏的前期，結(jié)合水信號幅值隨貯藏時(shí)間的延長總體呈現(xiàn)增加的趨勢，這與林向陽等研究面團(tuán)中結(jié)合能力強(qiáng)的水分隨時(shí)間的延長有所增加的結(jié)論；這可能是受水分梯度的影響半結(jié)合水向結(jié)合水遷移使水分重新分布。從貯藏第 20d 開始結(jié)合水信號幅值開始減小，減小可能是因?yàn)楦晌镔|(zhì)內(nèi)的營養(yǎng)成分和酶等分解使部分結(jié)合水遷移為半結(jié)合水而蒸發(fā)脫除。Ca2+可保護(hù)棗果細(xì)胞生物膜，并參與大分子物質(zhì)與水的結(jié)合，維持膜結(jié)構(gòu)正常，在貯藏過程中，結(jié)合水幅值高于對照組。
半結(jié)合水是指棗果組織內(nèi)親附于膠體表面的水分，自由水是指棗果組織及其細(xì)胞內(nèi)相對自由流動(dòng)的水分，這部分水分很容易被脫出。
自由水隨貯藏天數(shù)大致呈線性增加，對照組中半結(jié)合水和自由水要高于鈣處理組，這可能是因?yàn)镃a2+與大分子物質(zhì)相互作用，在細(xì)胞間形成交聯(lián)立體空穴而截留維持了較多的水分，阻礙了水分的外遷，添加外源鈣鹽可以顯著地改變棗果中的水分狀態(tài)分布和含量。
2.4 鈣處理對大平頂棗可溶性固形物含量的影響
可溶性固形物含量能直接反應(yīng)果蔬的成熟度和品質(zhì)狀況。在貯藏期間，大平頂棗的可溶性固形物含量呈現(xiàn)出波動(dòng)上升的趨勢，貯藏 20d后，鈣處理組中可溶性固形物含量比對照組高，可能是由于鈣處理抑制了棗的呼吸代謝強(qiáng)度，使淀粉的降解幅度過了呼吸消耗的幅度，從而延緩大平頂棗的成熟過程，推遲棗的衰老進(jìn)程，增加棗的耐貯藏性。

來源：惠合膠體磨研磨設(shè)備廠

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低場核磁共振技術(shù)研究鈣處理對大平頂棗保鮮效果