張 露，劉臘梅，葉 莉，尹 盼，朱東興

（常熟理工學院 生物與食品工程學院，江蘇 常熟 215500）

無花果屬硒、鈣和纖維素含量較高果品，營養(yǎng)與藥用價值高［1］. 然而受果實結構等影響，采后極易受微生物感染而腐爛變質［2］，制約其運銷及產業(yè)發(fā)展．采用物理、化學、生物、復合技術等［3］保鮮無花果均有一定報道，其中臭氧（臭氧水）作為一種物理保鮮技術，具有廣譜防腐滅菌性和抑制果蔬衰老的作用［3］，在歐美等國已商業(yè)應用［4］. 我們前期用電暈法產生的臭氧結合乙烯吸收劑［5］、不同頻次臭氧處理無花果［6］均取得一定效果．在臭氧產生方法中，（去離子水）電解法較紫外照射法和化學放射法所獲臭氧濃度高，且沒有電暈法產生的有害副產物氮化物問題，應用前景較好［7］. 目前尚未見電解法產生的臭氧水保鮮無花果的研究報道. 本研究擬以電解法臭氧水對無花果進行處理，確定最佳的處理濃度與時間，旨在為高效安全的電解法臭氧水用于無花果保鮮及常溫物流貯運提供應用參考.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

無花果品種為‘瑪斯義·陶芬’，2018年7月28日采自本地區(qū)生態(tài)果園. 選擇新鮮無損傷、7～8成成熟度、大小一致的果實及時運回實驗室處理.

1.2 主要儀器

TW-PWP200型純水處理系統（上海沃迪自動化裝備股份有限公司）；QCQJ-1-3型電解式臭氧氣機（武漢威蒙環(huán)?？萍加邢薰荆籋PSJ-25型臭氧氣液混配機（武漢威蒙環(huán)?？萍加邢薰荆?

1.3 實驗方法

1.3.1 工藝流程

果實篩選并分組→不同濃度臭氧水制備→果實臭氧水防腐保鮮處理→晾干包裝→常溫貯藏→樣品定期評估.

1.3.2 操作要點

（1）果實篩選并分組：篩選成熟度一致、大小相當的無花果果實，每試驗組取15個進行處理.

（2）不同濃度臭氧水制備：嚴格按照QCQJ-1-3型電解式臭氧氣機操作說明，以新型質子交換膜（PEM）用低壓直流電電解電導率小于3.0 μS/cm的高純去離子水，產生的臭氧以HPSJ-25型臭氧氣液混配機制成相應濃度，臭氧水現制現用.

（3）果實臭氧水防腐保鮮處理：在超凈操作間，將分選好的每組無花果迅速浸泡在相應濃度的臭氧水中一段時間. 影響臭氧水保鮮效果的主要因素為處理濃度與時間，因此以這兩個因素作為試驗因素，以果實腐爛率、貯藏壽命為評價指標，確定每個單因素的優(yōu)化中心，在此基礎上，以果實腐爛率和貯藏壽命的綜合評分為評估指標，以臭氧水處理時間（A）、處理濃度（B）為考查變量，設置空列誤差項（C）， 進行三因素三水平L9（33）空列正交設計及其優(yōu)化分析（見表1、表2、表3），確定無花果防腐保鮮的最佳工藝條件.

（4）晾干包裝、常溫貯藏及效果評估：在超凈工作間，將處理的無花果常溫晾干，（PE）塑料袋分裝并熱合封口，每組處理分3袋，單袋5個果實，置室溫（30 ℃±5 ℃）模擬常溫物流貯運條件，定期測定果實腐爛率、貯藏壽命及其保鮮綜合分值.

1.3.3 指標及測定方法

（1）腐爛率測定 ：參照歐高政等［8］的方法 .

腐爛率=∑(腐爛級別×該級別果實數量)/(最高腐爛級別×總果實數)×100%

（2）貯藏壽命測定

借鑒陳蔚輝等［9］、杜傳來等［10］的評定標準與方法.

（3）防腐保鮮綜合評分

以腐爛率和貯藏壽命兩個指標（權重系數分別為0.5，0.5）的綜合評分作為評定指標，以優(yōu)化無花果臭氧水處理的最佳工藝條件，綜合評分越接近1為效果越好.

式中：Xmin——正交設計各試驗組中腐爛率的最低值，Xi——各組腐爛率的測定值；Zmax——正交設計各試驗組中貯藏壽命的最大值，Zi——各組貯藏壽命的測定值.

1.4 數據統計與分析

本試驗測定指標取樣以各處理包裝袋為單位，重復3次，取平均值，所得數據均采用Excel軟件進行處理、分析與作圖，采用SPSS 17.0統計軟件進行差異顯著性檢驗.

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 電解式臭氧水處理濃度對無花果防腐保鮮效果的影響

在電解式臭氧水處理時間為7 min 時，研究臭氧水不同濃度（11，14，18，22，26 mg/L）對無花果防腐保鮮效果的影響，結果見圖1與圖2. 由圖1可知，隨著臭氧水處理濃度的增加，果實腐爛率呈先下降后略微上升的趨勢，在濃度為22 mg/L時腐爛率最低. 由圖2可知，無花果的貯藏壽命隨臭氧水處理濃度的增加，呈先增加后降低的規(guī)律，在濃度為22 mg/L時，果實貯藏壽命值最大，與腐爛率抑制的最佳中心點濃度一致（圖1）. 可能是臭氧水濃度過高（高于22 mg/L）會加速氧化衰老，因此，取22 mg/L臭氧水濃度為后續(xù)優(yōu)化試驗中心點.

2.1.2 電解式臭氧水處理時間對無花果防腐保鮮效果的影響

在電解式臭氧水處理濃度為18 mg/L的條件下，探討電解式臭氧水不同處理時間（1.25，3.5，7，15，30 min）對無花果防腐保鮮效果的影響，結果如圖3、圖4所示.隨著臭氧水處理時間的延長，無花果腐爛率總體呈現先下降后上升的規(guī)律，處理7 min時果實腐爛率最低（圖3）；果實貯藏壽命則隨臭氧水處理時間增加，呈現先增加后降低的趨勢，處理時間為7 min時果實貯藏壽命亦最大（圖4）. 電解式臭氧水防腐處理時間7 min后存在腐爛率上升、貯藏壽命下降的原因，可能是處理時間過長導致無花果內部出現未知的不可逆氧化損傷. 所以選擇處理時間為7 min作為后續(xù)優(yōu)化試驗的中心點.

2.2 無花果防腐保鮮的電解式臭氧水處理工藝參數優(yōu)化

根據上述單因素結果，采用正交試驗研究臭氧水處理時間與濃度因素對無花果防腐保鮮的影響，正交因素水平設計見表1，試驗結果見表2、表3，方差分析見表4．

圖1 不同濃度臭氧水處理無花果腐爛率變化

圖2 不同濃度臭氧水處理無花果貯藏壽命變化

由表3可知，臭氧水各處理因素對果實腐爛率、貯藏壽命及其防腐保鮮綜合分值影響的主次順序一致，均為A（臭氧水處理時間）＞B（臭氧水處理濃度）＞C（空列誤差項）. 控制腐爛率較好的臭氧水處理條件為A2B1，控制果實貯藏壽命較好的臭氧水處理條件為A1B3，而對果實防腐保鮮綜合分值最佳的臭氧水處理條件為A1B3, 即濃度為24 mg/L的電解式臭氧水處理無花果5 min. 該組合正好出現在試驗結果表2中，是其綜合評分最高的第3組．

由表4方差分析可知，臭氧水處理濃度、處理時間對無花果果實腐爛率、貯藏壽命、防腐保鮮綜合評分的影響，在各自因素內不同處理水平間均達到了顯著性差異程度（F＞F0.05). 其中臭氧水處理時間的不同水平對腐爛率和貯藏壽命的影響達到了極顯著差異程度（F＞F0.01)，說明臭氧水濃度與時間各因素內水平的選取對上述評估指標影響較大，需嚴格控制處理水平.

圖3 不同時間臭氧水處理無花果腐爛率的變化

圖4 不同時間臭氧水處理無花果貯藏壽命變化

表1 正交試驗因素水平表

表2 正交試驗與結果

2.3 驗證實驗

根據上述單因素與正交試驗確定的無花果電解式臭氧水防腐保鮮最佳處理條件，進行3次重復驗證實驗，得到果實腐爛率平均值為29.95%、貯藏壽命為6 d，防腐保鮮綜合分值優(yōu)于正交表中其他各組，證實了此優(yōu)化結果的可靠性. 此外，與未處理的對照組相比，該臭氧水最佳條件處理的果實，腐爛率顯著降低55.67%，貯藏壽命提高1倍，對果實防腐保鮮效果較好.

3 結論

表3 正交試驗極差分析結果

從引起無花果腐爛導致貯藏壽命減少的誘因入手，采用安全、高效的電解式臭氧水物理防腐手段，兼顧對果實防腐品質與壽命兩方面評估，研究了處理濃度與時間對模擬常溫物流貯運期果實貯藏壽命、腐爛率及其綜合分值的影響．通過單因素與正交試驗及方差分析，獲得無花果防腐保鮮的電解式臭氧水最佳處理條件. 即無花果在超凈工作間中，以濃度為24 mg/L的臭氧水處理5 min，無菌環(huán)境自然晾干，再PE袋包裝，可使其常溫貯藏壽命較對照組提高1倍、腐爛率降低55.67%，防腐保鮮綜合效果較好，對該品種無花果電商銷售等常溫物流貯運具有重要的應用參考價值.

表4 腐爛率、貯藏壽命及綜合評分方差分析結果