冷等离子体处理对冷藏椰枣果实物理品质与微生物生长的调控效应及机制研究

本研究探讨了大气冷等离子体(40 kV)处理1、3、5分钟对4°C贮藏5周椰枣品质的影响。研究发现适宜时长的冷等离子体处理能有效降低重量损失(6.58%)和收缩率，延缓颜色参数(L、a、b*、色相角、TCD)变化，显著抑制细菌总数(TBC)和酵母霉菌(YMC)生长。该技术为椰枣采后保鲜提供了一种非热力、无化学残留的新型处理方案。

　　

在阿拉伯国家广泛种植的椰枣（Phoenix dactylifera L.）不仅是重要经济作物，更是传统主食作物。然而令人遗憾的是，约50%的椰枣产量因采后损失而被浪费，仅少量用于出口。传统保鲜方法存在化学残留、营养损耗等问题，迫切需要开发新型非热保鲜技术。冷等离子体（Cold Plasma）作为一种新兴非热加工技术，通过产生活性粒子、紫外光和臭氧等杀菌成分，在鲜切水果、浆果等保鲜方面展现潜力，但在椰枣长期冷藏中的应用效果尚不明确。

发表于《Applied Food Research》的这项研究首次系统评估了不同时长冷等离子体处理（40 kV，1/3/5分钟）对椰枣5周冷藏期间理化品质和微生物变化的综合影响。研究采用低气压大气冷等离子体系统（Diener Zepto）处理样品，通过机器视觉系统（MVS）结合ImageJ软件量化收缩率和颜色参数（L、a、b*、色相角、彩度、总色差TCD），采用水分活度仪测定aw值，通过标准平板计数（SPC）和马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）培养分别测定细菌总数（TBC）和酵母霉菌数（YMC），并建立线性回归模型分析变量关系。

3.1. 重量损失

研究发现1分钟处理组重量损失最低（6.58%），5分钟组（8.14%）也显著低于对照组（22.48%）。表明短时冷等离子体处理能有效减少水分流失，但3分钟处理反而导致较高损失（26.48%），呈现非线性响应特征。

3.2. 收缩率

5分钟处理在整个贮藏期保持最低收缩率（第5周37.04%），而1分钟处理组收缩最显著（38.73%）。回归模型显示贮藏时间与收缩率呈正相关（R2=0.776），冷等离子体处理则呈现负相关。

3.3. 颜色特性

所有颜色参数（除YV外）均受处理时间和贮藏时长显著影响（p<0.05）。5分钟处理能最佳保持L值（第5周33.10），延缓a值上升和b*值下降，使色相角变化最小（60.96°），总色差TCD最低（9.15）。研究表明延长处理时间可有效抑制酶促褐变和色素降解。

3.4. 水分活度

第2周时aw值随处理时间延长而降低（5分钟组0.404），但后期出现波动。回归模型显示两个自变量对aw变化的解释度较弱（R2=0.284），说明水分活度还受其他因素影响。

3.5. 微生物分析

冷等离子体显著抑制微生物生长，特别是第2-4周效果明显。3分钟处理在第2周对YMC抑制最佳（300 CFU/g），5分钟处理对TBC抑制最显著（50 CFU/g）。但第5周出现微生物复苏现象，表明抑菌效果具有时效性。

3.6. 相关性分析

收缩率与TCD呈强正相关（r=0.793），与色相角呈负相关（r=-0.786）。水分活度与a*值（r=-0.597）和色相角（r=-0.404）均呈负相关，表明水分流失加速颜色劣变。

该研究证实冷等离子体处理能有效保持椰枣冷藏期间的理化品质并抑制微生物生长，其中5分钟处理在多数指标上表现最优。技术优势体现在：非热加工保持营养、无化学残留、操作简便且成本较低。研究同时发现处理效果存在非线性特征和时效性限制，建议未来研究关注化学组分和酶活性变化机制，优化处理参数并探索工业级应用可行性。这项工作为椰枣采后保鲜提供了创新性解决方案，对减少食物浪费、提升农产品附加值具有重要意义。