冬枣产业现状及保鲜技术研究进展
作者: 郭慧静 金新文 张有成 宋方圆 沈从举
摘要 冬枣是一个优质晚熟鲜食品种,主要分布在我国山东、陕西、河北、新疆等地,因其富含多种营养物质以及独特的口感,受到消费者的广泛青睐;此外枣树易于栽培和管理,产量和市场占有率较高,效益显著,受到广大种植户的喜爱。目前,保鲜技术应用水平是制约冬枣产业发展的瓶颈,通过相关文献资料研学,结合实地调研和项目研究,归纳总结冬枣保鲜技术,并进行系统论述,旨在为冬枣保鲜技术的发展提供参考,为冬枣产业的提质增效和可持续发展提供实践及理论指导。
关键词 冬枣;产业现状;保鲜技术
中图分类号 S-9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2023)23-0001-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.23.001
Current Situation of Winter Jujube Industry and Research Progress of Fresh-Keeping Technology
GUO Hui-jing1,JIN Xin-wen1,ZHANG You-cheng2 et al
(1.Institute of Agro-products Processing Science and Technology,Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science,Shihezi,Xinjiang 832000;2.Tumshuk Lütangxin Winter Jujube Planting Professional Cooperative,Tumshuk,Xinjiang 844000)
Abstract Winter jujube is a high-quality late maturing fresh food variety,mainly distributed in Shandong,Shaanxi,Hebei,Xinjiang and other places in China.It is widely favored by consumers because of its rich variety of nutrients and unique taste;in addition,jujube trees are easy to cultivate and manage,with high yield and market share,significant benefits,and are favored by the majority of growers.At present,the application level of fresh-keeping technology is a bottleneck problem that restricts the development of winter jujube industry.This paper summarizes the fresh-keeping technology of winter jujube and makes a systematic discussion based on relevant literature research,field research and project research,aiming to provide reference for the development of winter jujube fresh-keeping technology,and provide practical and theoretical guidance for the improvement of quality and efficiency and sustainable development of winter jujube industry.
Key words Winter jujube;Industry status;Storage technology
基金项目 三师图木舒克市科技特派员创新创业项目(KJ2022CX03);兵团农业科技创新工程专项项目(NCG202226);国家现代农业产业技术体系岗位科学家项目(CARS-30-5-04);兵团重点领域科技攻关计划(2020AB008);兵团科技创新人才项目(2020CB008)。
作者简介 郭慧静(1993—),女,河南商丘人,助理研究员,硕士,从事果蔬加工与贮藏研究。*通信作者,研究员,博士,从事农产品加工研究。
收稿日期 2022-11-24;修回日期 2023-06-01
冬枣亦称雁来红、苹果枣、冰糖枣等,是一个优质的晚熟鲜食品种。冬枣起源于中国,已有4 000多年的栽培历史,目前主要分布在我国山东、陕西、河北、新疆等地区[1]。冬枣皮薄肉脆、细嫩多汁,甜中带酸,可食率达95%左右;富含维生素,K、Na、Fe、Cu等矿物质元素,蛋白质、果胶、环磷酸腺苷、环磷酸鸟苷等多种功能性成分,具有解毒保肝、调节免疫、预防高血压、动脉粥样硬化、癌症等功效[2-3]。因此,有“百果王”“活维生素丸”“天下奇果”等称号。
冬枣适应能力强,易于栽培和管理,结果周期较长,集中上市,产量和市场占有率较高,效益显著。随着市场需求的增加导致冬枣产量需求增加,因此具有非常好的种植前景[4]。然而,冬枣皮薄肉脆、含水量较高,采后贮藏不当会导致冬枣快速成熟和衰老,严重影响其营养价值和经济价值[5]。因此,需要进一步研究冬枣的保鲜技术并推广应用。该研究通过相关文献资料研学,结合实地调研和项目研究,归纳总结冬枣保鲜技术,并进行系统论述,旨在为冬枣贮藏保鲜技术的研究与应用提供参考,为冬枣产业的提质增效和可持续发展提供实践及理论指导。
1 冬枣产业现状
1.1 种植规模
冬枣种植区域主要分布在我国山东沾化、陕西大荔、河北黄骅、山西临猗、宁夏灵武、新疆一师、新疆三师等地区[6]。目前,冬枣获得国家地理标志产品包括“沾化冬枣”“大荔冬枣”“黄骅冬枣”“图木舒克冬枣”等。
沾化冬枣10月中下旬成熟,品质特点为光亮赭红,皮薄肉脆,甘甜清香,因状如苹果而有“小苹果”之称。据2022年数据统计,沾化冬枣种植面积达3万hm2,年产量60万t[7]。大荔冬枣品质特点韧性强、耐贮运,目前种植面积达2.8万hm2,年产量50万t[8]。黄骅冬枣是国内第一个获得“原产地域保护”的果品,被誉为“全国260个鲜食枣品之冠”。黄骅冬枣品质特点皮薄核小,细嫩多汁,甘甜清香,营养丰富,平均糖度可达28%。目前种植面积达0.74万hm2,年产量16万t[9]。山西临猗也是冬枣主产地之一,特点是皮薄、果肉乳白色、肉质脆而细腻。庙上乡冬枣种植面积达1.330万hm2,设施大棚0.267万hm2,总产量30万t,鲜枣产值21.39亿元,占全县农业总产值的22.2%[10]。新疆冬枣果形圆润、颗粒饱满、果肉厚实、皮薄肉脆核小、营养丰富。目前,新疆冬枣种植面积0.330万hm2,年产量7万t。其中,第三师图木舒克市种植面积0.100万hm2,是新疆最大的冬枣种植基地,计划到“十四五”末种植面积达到0.333万hm2。其次为一师阿拉尔市,种植面积0.080万hm2,已逐步形成了“生产+加工+销售”为一体的完整产业体系。我国冬枣种植区域分布见图1。
1.2 产业结构
冬枣作为生态树种,不仅能起到防风固沙的作用,同时还具有显著的经济效益。目前,我国冬枣产业结构相对单一,主要以鲜食为主,鲜枣占品类的最大份额,在产地采摘后直接运输或短暂存储后运输至销售端。冬枣加工主要以干制、饮料制品、功能性成分提取等方面。冻干脆枣和枣片口感较好,可最大限度保留果实的营养物质[11];利用微生物发酵生产的冬枣饮料[12]和酒[13],口感醇厚、风味独特;此外,许多学者研究了不同冬枣多糖、果胶、黄酮、原花青素等功能成分的提取工艺[14-16]。冬枣精深加工不仅可以提高冬枣的商业价值,增加农民收入,同时也适应消费者的生活需求,延伸冬枣产业链。
《中国果树志·枣卷》中记载枣品种700多个,其中鲜食品种261个,在所有枣品种的占比超过1/3[17]。尽管我国鲜枣品种较多,但整体产业并未完全发展,主要因为鲜枣难以贮藏和运输,易失水萎蔫、腐烂变质。冷链物流和航空运输可保持冬枣采后品质,但成本较高,且集中上市时总量与采摘和运输能力不匹配,导致冬枣积压造成损失[18]。然而对于新疆的冬枣产业,由于产地和销售端运输距离较远,导致成本显著增加,加上贮藏期较短,制约着冬枣产业的发展。
目前,随着冬枣种植规模的增加和产业的快速发展,在贮藏和运输过程中均需要采取一定的保鲜措施,不仅可以减轻冬枣的质变与损耗,还能实现错峰销售,达到提质增效的目的[19]。因此,迫切需要研究冬枣的保鲜技术。
2 保鲜技术现状
对于冬枣来说,时间就是效益,不仅要抢抓采摘、加工、运输的时间,更要打好销售时间差。效果显著的方法是通过保鲜技术延长冬枣的贮藏期和货架期。目前,冬枣保鲜方法多种多样,主要包括物理保鲜、化学保鲜、生物保鲜等技术。
2.1 物理保鲜
2.1.1 温度。
温度、湿度、气体和防腐是果蔬保鲜的4个关键因素,其中温度的作用占60%~70%,是主要的影响因素,湿度、气体和防腐各占10%~15%。在适当的温度下贮藏可以抑制生理代谢和微生物感染,缓解品质恶化,延长果实采后货架期[20]。冷藏方法主要包括低温保鲜、冰温保鲜,低温保鲜又包括普通冷藏、速冻贮藏、湿冷贮藏[21]。Sang等[22]研究发现,低温(0 ℃条件下)贮藏冬枣可以显著保持冬枣的采后品质和抗氧化能力,抗氧化酶活性和相关基因表达量较高。付坦等[23]研究发现,低温驯化与冰温结合处理冬枣,能显著提高好果率,降低冬枣的转红指数,在贮藏90 d时,好果率提高了49.57%。此外,国内外大量研究结果均表明低温贮藏对不同果蔬的保鲜效果显著,且在不影响果实正常新陈代谢的前提下,温度越低越有利于贮藏。
综上所述,低温贮藏能有效地维持果实抗氧化酶的高活性,延缓衰老,从而保持果实的贮藏品质,显著延长果实的贮藏期。然而,低温贮藏存在保鲜时间极限,在此条件下继续延长保鲜期,则需要与其他方法相结合。因此,生产过程中通常不会采用单一冷藏的保鲜方法,而是与其他的保鲜方法结合使用,以期最大程度延长果品采后的贮运时间。
2.1.2 气调。
气体环境的组成是影响果实保鲜的重要因素之一,许多国内外专家研究了果实气调贮藏效果及其对O2和CO2的适应性。气调贮藏包括主动气调(CA)和被动气调(MA)2种,MA是果实通过自身的呼吸作用来调节周围的气体成分,CA是按照标准来严格人为控制其周边的气体成分[24]。王洪波等[25]的试验结果表明,在5%O2+2%CO2+93%N2气调包装条件下对冬枣的保鲜效果最好,可以显著提高冬枣的采后品质和保鲜期。罗政等[26]研究证实,冬枣采用30 μm自发气调包装袋可以有效降低透氧量,在低氧条件下降低果实的代谢水平从而实现保鲜。鲁奇林等[27]使用5%O2+2%CO2+93%N2气调包装贮藏冬枣,发现可以显著抑制其VC、cAMP 和总黄酮流失,保持果实色泽,贮藏期达90 d。Xu等[28]通过高氧保鲜技术处理冬枣,具有显著的保鲜效果,并且使用成本较低,效果稳定。目前,通过改变气体比例实现气调保鲜的技术相对成熟,经济适用,值得普遍推广使用。
2.1.3 其他技术。
物理保鲜还包括超声技术、辐照技术、减压保鲜技术、臭氧技术等。黄洪云[29]在相同条件下利用100 kV/m的高压静电场处理冬枣,结果延缓了其水分下降速度,降低了腐烂率,保鲜效果较好。李宁等[30]利用3 kJ/m2短波紫外线处理冬枣,可以提高采后果实的PAL活性,加快酚类物质积累,提高果实采后抗病性。减压贮藏技术[31]由Stanley Burge教授发明,技术原理是在低压条件下O2含量大幅度降低,可以抑制果实呼吸作用,同时及时排出有害气体,因此可以有效的保持鲜枣的品质。李梦钗等[32]采用臭氧去感染技术对采后冬枣进行保鲜,40 mg/m3臭氧可使其保鲜期达到120 d,并证实处理次数和包装材料对冬枣的保鲜效果影响较小。