氢氧化钙对壶瓶枣果实营养品质及风味的影响

王丁 付瑞敏 刘春雷 杨雪 邢文会 夏铁骑 郝艳平

摘要：为了防治山西枣产区的壶瓶枣黑顶病，以及枣果营养加强、口感以及品质的提升，探寻Ca（OH）2溶液的最佳喷施浓度。以壶瓶枣为研究对象，分别喷施不同浓度梯度Ca（OH）2溶液，测定壶瓶枣果肉中蛋白质、维生素C、膳食纤维、可溶性糖、有机酸含量以及糖酸比的变化情况。结果表明：（1）不同浓度Ca（OH）2溶液处理条件下，枣果中蛋白质含量随溶液浓度增大而减少，A1处理最高，为2.46%，相比对照增加1.70%;（2）枣果肉中维生素C含量随 Ca（OH）2 溶液浓度升高呈降低趋势，A1处理最高，为399.01 mg/100 g，与对照相比增加174.43 mg/100 g;（3）不同浓度Ca（OH）2溶液处理条件下，壶瓶枣果肉中总膳食纤维的含量随着处理浓度的增大呈先上升后下降的趋势，A4处理最大，为11.54%，较对照增加5.76%;（4）不同浓度Ca（OH）2处理条件下，壶瓶枣果肉中可溶性糖、有机酸含量均随Ca（OH）2处理浓度的增大而增大，而糖酸比随Ca（OH）2处理浓度的增大有下降趋势，其中可溶性糖含量A6处理最高，为28.01%，有机酸含量A8处理最高，为2.51%，糖酸比A1处理最大，为13.10。综上所述，Ca（OH）2饱和溶液稀释300倍浓度为最佳喷施浓度。

关键词：壶瓶枣;氢氧化钙;膳食营养;风味物质

中图分类号：S665.101   文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2021）21-0196-05

收稿日期：2021-06-09

基金项目：河南省重点攻关项目（编号：172102110183）;河南省教育厅科技项目（编号：15A210020）;河南省高校青年骨干教师资助计划（编号：2015GGJS-216）;山西省应用基础研究计划青年基金（编号：201601010399094）。

作者简介：王 丁（1980—），男，山西平陆人，博士，副教授，主要从事植物生理生态学研究。E-mail：406914234@qq.com。

通信作者：郝艳平，硕士，副教授，主要从事枣园病虫害防治工作。 E-mail：425013393@qq.com。

大枣（Zizyphus jujuba Mill.）属于鼠李科枣属植物，是我国特有果树品种。枣果營养丰富，美味可口，具有较高的保健和药用价值。另外，枣树抗逆性强、耐瘠薄，且产量丰富，具有显著的经济价值和生态效益。因此，枣树已经成为我国北方广泛发展和推广的热点经济树种[1]。壶瓶枣是我国十大名枣之一，因其个大肉厚、汁液丰富，具有较高的经济价值。枣黑顶病于2004年在山西南部最先发现，严重时病果率高达90%，表现为枣果顶部黑皱，味道苦涩，无法食用，使得枣果失去商品价值，对果农造成较大损失。刘贤谦教授首先将其命名为枣黑顶病，并证明枣黑顶病是由空气中的氟污染引起的，为生理性病害[2]。前期研究发现，外源钙剂能有效抑制枣黑顶病的发病率，与CaCl2相比，Ca（OH）2 防治效果较好[3]。

钙离子作为连接细胞内外生理生化反应的第二信使，是植物必需的微量元素之一。另外，钙离子还是植物细胞壁、细胞膜的组成物质之一，它对于植物细胞稳定性以及细胞内酶活性均具有重要的调控作用[4]。卢桂宾等研究表明，对果实生长发育来说，钙素营养的影响比氮、磷、钾等大量元素要大，且与果实的品质口感以及微量元素关系密切[5]。蛋白质是人类膳食营养中不可或缺的三大产能营养素之一，在人类饮食中有着举足轻重的作用。植物中的维生素C的作用不仅仅在于为人类提供了日常饮食所需维生素C，同时也是植物体内重要的抗氧化物质，普遍存在于植物细胞中。膳食纤维是指不能被人体消化吸收的一类碳水化合物，主要包括纤维素、半纤维素、果胶、低聚糖及其亲水衍生物，对人体健康有重要意义。可溶性糖是植物果实甜味的基础，是影响果实风味的重要指标之一。有机酸是影响果实风味的重要指标，其分解代谢是水果的主要代谢过程。糖酸比是果实中可溶性糖与可滴定有机酸含量的比值，是衡量果实风味口感的重要指标。喷施外源钙对果树的生长发育、产量形成、果实的外观品质、风味口感、耐储藏性、矿物质元素以及抗病性均有着重要影响[6-10]。然而，喷施 Ca（OH）2 对壶瓶枣采后果实中蛋白质、维生素C等营养元素以及可溶性糖、有机酸等风味物质的影响尚未见系统研究。本试验以壶瓶枣为研究对象，探讨了不同浓度梯度Ca（OH）2溶液处理条件下，枣果肉中蛋白质、维生素C、膳食纤维、可溶性糖、有机酸含量以及糖酸比的变化情况，目的在于在能够基本防治山西枣产区的枣黑顶病的基础之上，寻找喷施 Ca（OH）2 溶液的最佳浓度，为壶瓶枣枣果营养加强、口感改善提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及试验材料

试验地位于山西农业大学果树研究所枣种质资源圃内。试验地土壤为碳酸盐褐土，中等肥力，平均有机质含量为1.43%，容重为1.32 g/cm3，弱碱性，pH值为7.68，腐殖质较少。试验选取枣树品种为壶瓶枣，树高及冠幅大致相同且生长良好，树龄约10年。

1.2 试验方法

试验共有9组处理，每个处理3株，共27株枣树。配制8种不同浓度梯度的Ca（OH）2溶液，喷施时间为2017年7月22日开始，每10 d喷施1次，共喷6次，以清水作为对照[3]。溶液配制方法为：先配制Ca（OH）2（0.165%）饱和溶液，然后按照稀释50倍（A8）、100倍（A7）、150倍（A6）、200倍（A5）、225倍（A4）、250倍（A3）、275倍（A2）、300倍（A1）浓度配制8种不同浓度梯度的 Ca（OH）2 溶液，对照为清水（CK）。于9月20日壶瓶枣成熟后开始采摘枣果，每株树随机采摘10颗大小相近的枣果，立即用事先准备好的冰盒冷藏，随后带回实验室进行相关指标测定。

1.3 测定方法

枣果中蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定;维生素C含量测定采用2，6-二氯酚靛酚滴定法;膳食纤维含量用酶质量法测定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定;有机酸含量采用酸碱中和滴定法测定[11]。

1.4 数据处理

采用Excel 2019软件绘制直方图，差异显著检验以及多重比较采用DPS 14.0软件进行分析比较。

2 结果与分析

2.1 Ca（OH）2处理对枣果中蛋白质含量的影响

由图1可知，不同浓度Ca（OH）2溶液处理条件下，枣果果肉中蛋白质含量均显著高于对照（P<0.05），且枣果中蛋白质含量随溶液浓度增大而减少。A1处理枣果蛋白质含量最高，为 2.46%，相比对照增加1.70 g/100 g，A2、A3处理间差异不显著，A4、A5、A6、A7处理间差异不显著，A8处理枣果中蛋白质含量为1.22%，较对照增加0.46%。

2.2 Ca（OH）2处理对枣果中维生素C含量的影响

由图2可知，A1、A2、A3、A4、A5处理壶瓶枣果肉中维生素C含量显著高于对照（P<0.05），A6、A7、A8处理与对照差异不显著。A1、A3处理间差异不显著，A2、A3、A4处理间差异不显著，A6、A7、A8处理间差异不显著。说明Ca（OH）2饱和溶液稀释200～300倍处理可显著增加壶瓶枣果肉中维生素C含量，且枣果肉中维生素C含量随Ca（OH）2溶液浓度升高而减少。维生素C含量最高的为A1处理，其果肉中维生素C含量为399.01 mg/100 g，与对照相比增加 174.43 mg/100 g，A8处理最小，相比对照增量仅为5.71 mg/100 g。

2.3 Ca（OH）2处理对枣果中膳食纤维含量的影响

由图3可知，不同浓度Ca（OH）2处理条件下，壶瓶枣果肉中总膳食纤维的含量均显著高于对照（P<0.05），A1、A2、A7、A8处理间差异不显著，A3、A5、A6处理间差异不显著，且随着处理浓度的增大，果肉中膳食纤维含量先上升后下降，其中A4处理枣果中膳食纤维含量最大，为11.54%，与对照相比增量为5.76%，A2处理最小，为7.04%，与对照相比增量仅为1.26%。

2.4 Ca（OH）2处理对壶瓶枣枣果风味的影响

2.4.1 Ca（OH）2处理对壶瓶枣果肉可溶性糖含量的影响 由图4可知，不同浓度Ca（OH）2处理条件下，壶瓶枣果肉中可溶性糖含量均显著高于对照（P<0.05）。其中，A6处理壶瓶枣果肉中可溶性糖含量最高，为28.01%，最低为A2处理的26.00%。经多重比较，A1、A2、A3、A4、A5和A8处理间差异不显著，A5、A7处理间差异不显著，A6、A7处理间差异不显著。

2.4.2 Ca（OH）2处理对壶瓶枣果肉有机酸含量的影响 由图5可知，壶瓶枣果肉中有机酸含量与处理浓度呈正相关关系，即果肉中有机酸含量随 Ca（OH）2 处理浓度的增大而增大。与对照相比，A1、A2处理差异不显著，其余处理均与对照达到显著差异（P<0.05），A2、A3、A4、A5处理间差异不显著，A7、A8处理间差异不显著。有机酸含量最高为A8处理的2.51%，与对照相比增加了0.51%。

2.4.3 Ca（OH）2处理对壶瓶枣果肉糖酸比含量的影响 由图6可知，A1处理枣果肉糖酸比为13.10，极显著高于对照（P<0.01），而A8处理枣果肉中糖酸比为10.57，极显著低于对照（P<0.01）。其余处理枣果肉中糖酸比在11.55～12.49之间，均与对照差异不显著。随着处理浓度的增大，枣果肉中糖酸比有下降趋势。

3 讨论

蛋白质是基因表达的最终产物，生命功能的执行者，是生物生命活动最重要的物质之一。钙离子作为第二信使，必须与蛋白质结合才能把信号有效放大和传递[12]，这些蛋白质包括钙调蛋白（CaM）、钙调素样蛋白（CML）、钙调神经磷酸酶b样蛋白（CBL）和钙依赖性蛋白激酶（CDPK）等。植物细胞内钙离子浓度的增加能激活这些蛋白质的表达[13]。上述蛋白属于钙离子信号转导蛋白，通过与下游结合蛋白结合调控植物细胞内各种酶类的活性，从而起到调控植物细胞生理活性的作用[14]。陈虹研究发现，钙制剂能显著提高壶瓶枣果肉中蛋白质含量，且壶瓶枣果肉中蛋白质含量与枣裂果率呈极显著负相关[15]。张丽秋等研究了外源钙对马铃薯贮藏品质的影响，结果发现特定浓度外援钙可增加马铃薯蛋白质含量，不施钙或者高浓度钙均不利于马铃薯蛋白质的积累[16]。本研究发现，Ca（OH）2溶液处理可极显著提高枣果果肉中蛋白质含量，其中Ca（OH）2饱和溶液稀释300倍的低浓度溶液效果最好，且蛋白质含量随溶液浓度增大而减少，研究结果与张秋丽的研究结果[16]类似。

众多学者研究表明，喷施外源钙能有效增加果实中维生素C含量[17]。例如，黄鹏的研究表明，与对照相比，采前钙处理能显著提高无花果果实中维生素C含量[18]。宋永令等用乳酸钙处理猕猴桃鲜果[19]也得到了类似结果。本研究结果表明，喷施中低浓度Ca（OH）2溶液可极显著增加壶瓶枣果肉维生素C含量，且含量随Ca（OH）2溶液浓度升高而减少。其可能的原因是，钙处理能明显抑制抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶活性，从而降低采后枣果维生素C损失率[20]。

红枣中含有丰富的膳食纤维，是枣重要的生物活性物质之一[21-22]。韩絮周[23]和裴健翔[24]的研究表明，与对照相比，钙处理能显著增加红树莓和苹果果实中可溶性果胶、原果胶、纤维素等膳食纤维的含量，其原因是外援钙能抑制多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶甲基酯酶（PME）和纤维素酶（CX）的活性。陈见晖等研究了钙素对苹果果实β-1，3-葡聚糖合成酶和β-1，3-分解酶活性的影响，结果表明，钙处理能显著增加β-1，3-葡聚糖合成酶活性而抑制β-1，3-分解酶活性[25]。本研究表明，噴施Ca（OH）2能提高壶瓶枣果肉中总膳食纤维的含量，且效果极显著。随着喷施浓度的增大，果肉中膳食纤维含量先上升后下降，其中Ca（OH）2饱和溶液稀释225倍浓度处理增加效果最明显。

果实在逐渐成熟的过程中，果实中的果胶类物质、纤维素、半纤维素、淀粉等多糖，在酶的作用下逐渐分解成单糖寡糖等可溶性糖，而可溶性糖是植物果实甜味的基础，是影响果实风味的重要指标之一[26]，同时糖也是果实呼吸的底物，对果实的风味、品质、营养价值和贮藏性能均有重要作用。适宜浓度的钙剂能够明显促进果实糖分的积累，从而改善果实风味[27]。这是由于外源钙处理能显著抑制果实的呼吸强度和乙烯的生成[28]，从而减少葡萄糖等呼吸底物的消耗。本次研究表明，不同浓度Ca（OH）2处理均显著提高壶瓶枣果肉可溶性糖含量，且 Ca（OH）2 饱和溶液稀释150倍浓度处理效果最明显，当Ca（OH）2浓度进一步提高时，壶瓶枣果实中可溶性糖的含量又会下降。这是因为高浓度的外源钙能显著抑制多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶甲基酯酶（PME）、纤维素酶（CX）和淀粉酶（AM）的活性[23-25]，从而阻止这些多糖向可溶性糖的转化。本研究结果与韩絮舟等在红树莓上的研究结果[28]一致。有机酸是影响果实风味的重要指标，主要包括苹果酸、琥珀酸、草酸等，其分解代谢是水果的主要代谢过程，也参与氨基酸和芳香挥发物的生物合成，进而影响水果的风味[29]。另外，一定量的有机酸还会对微生物产生一定影响而影响到果实的贮藏性能[30]。本次研究表明，喷施Ca（OH）2能有效提高壶瓶枣果肉中可滴定有机酸含量，果肉中有机酸含量随Ca（OH）2浓度增大而增大。糖酸比是衡量果实口感品质的重要指标。糖酸比越高，说明果实越甜，口感也就越好，糖酸比越小则反之。本研究表明，低浓度Ca（OH）2溶液可显著提高壶瓶枣果实糖酸比，而高浓度Ca（OH）2溶液则降低壶瓶枣果实糖酸比。这是由于高浓度外源钙抑制了可溶性糖进一步积累的同时增加了枣果中有机酸含量所致。

4 结论

Ca（OH）2溶液处理可极显著提高枣果果肉中蛋白质含量，且蛋白质含量随溶液浓度增大而降低，其中Ca（OH）2饱和溶液稀释300倍的低浓度溶液效果最好;Ca（OH）2饱和溶液稀释200～300倍处理可极显著增加壶瓶枣果肉维生素C含量，且含量随Ca（OH）2溶液浓度升高而减少;喷施 Ca（OH）2 能提高壶瓶枣果肉中总膳食纤维的含量，且效果极显著，其中稀释225倍浓度处理增加效果最明显;不同浓度Ca（OH）2处理均极显著提高壶瓶枣果肉可溶性糖含量，且稀释150倍浓度处理效果最明显;喷施Ca（OH）2能有效提高壶瓶枣果肉中可滴定有机酸含量，且随Ca（OH）2浓度增大而增大;Ca（OH）2饱和溶液稀释300倍处理可极显著提高壶瓶枣果实糖酸比，而稀释50倍处理则极显著降低壶瓶枣果实糖酸比。

综合以上结果，Ca（OH）2饱和溶液稀释300倍处理可极显著提高枣果果肉中蛋白质、维生素C、膳食纤维、可溶性糖含量，且能极显著提高壶瓶枣果实糖酸比从而改善枣果口感。因此Ca（OH）2饱和溶液稀释300倍浓度为最佳喷施浓度。

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