冷等离子体对采后橄榄的多方面影响：通过两种不同的放电处理方式提高橄榄的储存性能、水分保持能力和油产量

《Food Chemistry》：Multifaceted effects of cold plasma on postharvest olives: Enhanced storability, moisture retention, and oil yield by two different discharge treatments

　　

陈泽轩|李婷婷|宋阳|范功建|吴彩娥|周丹丹|李晓静|朱一青

中国南京林业大学轻工与食品工程学院森林食品资源开发与利用国家重点实验室，南京210037

摘要

橄榄油的质量与橄榄果的新鲜度密切相关，而橄榄果在采后极易变质。本研究探讨了两种冷等离子体处理方法——介质阻挡放电（DBD）和由喷射等离子体喷雾产生的等离子体活化水（PAW）——对橄榄果采后品质以及提取油品质的影响。这两种处理方法均改善了水分分布，减少了自由水的流失，并降低了相对离子渗漏和丙二醛（MDA）的含量，从而显著提高了油产量。具体而言，DBD和PAW处理后的自由水比例分别为79.91%和80.20%，相比对照组分别提高了9.66%和8.98%。PAW的效果优于DBD，这可能是由于其与果皮表面的接触更为温和且均匀。总体而言，冷等离子体处理有效保持了橄榄果在储存期间的品质，展现了提升采后品质的潜力。

引言

橄榄（Olea europaea L.）属于橄榄科，是该属中唯一具有重大经济价值的物种，据信起源于地中海沿岸地区（Vossen, 2007）。橄榄是一种重要的木本油料作物，其价值主要体现在其油品上，这种油品完全通过机械冷压方式获取（Genovese et al., 2015）。橄榄油的质量直接取决于橄榄果的品质。然而，橄榄果极易腐败和品质下降，这限制了其储存和工业利用。由于这些因素，应尽快加工新鲜橄榄果，全球橄榄产业普遍认为从采收到加工的24小时时间窗口是一个关键临界值。橄榄果的采后劣化由多种相互作用的因素驱动：微生物活动（Ho-Min Kang & Giuffre, 2018）、呼吸作用（Lanza, 2013）和酶促氧化（Segovia-Bravo et al., 2007）。尽管如此，符合油品质量要求的有效且实用的橄榄果保鲜策略仍然有限。

目前，橄榄果的保鲜策略主要包括温度控制（Li, Huang, et al., 2025）、改良气氛包装（MAP）（Athanasiadis et al., 2023）和化学处理（Kafkaletou & Tsantili, 2018）。在冷藏过程中保持橄榄果的品质需要严格控制温度；然而，过低的温度可能会导致冷害并恶化果实品质。因此，大多数橄榄加工设施仍然采用“当日采收当日加工”的传统做法（Brki? Bubola et al., 2020）。改良气氛包装（MAP）在多种水果和蔬菜的保鲜中已被广泛应用，并证明了其有效性（Fang & Wakisaka, 2021）。然而，其对橄榄果的效果仍有争议，文献中的研究结果并不一致，表明其在橄榄上的适用性尚未得到充分证实（Dourtoglou et al., 2006; Rinaldi et al., 2010）。无论这些方法潜在的效果如何，化学保鲜方法都与特级初榨橄榄油（EVOO）的质量标准相冲突，因为该标准规定提取过程“必须完全采用机械方法”（Fregapane & Salvador, 2013）。总体而言，当前的采后保鲜策略仍不足以保持橄榄果的品质，这突显了开发替代非热处理技术的必要性。

非热处理技术为橄榄采后保鲜提供了有前景的替代方案。在这些创新技术中，冷等离子体（CP）处理在食品保鲜领域展现出巨大潜力（Li, Zhang, et al., 2025）。冷等离子体是一种非热技术，能产生活性物质，包括活性氧和氮化合物（ROS/RNS）以及紫外线辐射，这些物质具有抗菌作用，并可能影响植物组织的生理过程（Sasikumar et al., 2025）。这些活性成分有助于微生物失活、酶活性改变和果实生理调节，而不会造成显著的热损伤。两种常用的CP处理技术是介质阻挡放电（DBD）和大气压等离子体喷射（APPJ）。APPJ通常用于生成等离子体活化水（PAW），而DBD则用于处理样品表面，实现微生物失活和表面改性（Ma et al., 2025; Roy et al., 2021）。相比之下，PAW产生的溶液含有稳定的ROS/RNS，能够渗透到果实组织中并发挥广谱抗菌作用。PAW的保鲜效果已在草莓、苹果和竹笋等水果中得到验证（Dong et al., 2025; Liu et al., 2020; Yu et al., 2025）。然而，由于橄榄果易氧化且对储存条件要求严格，CP技术在橄榄果上的应用仍不明确。此外，关于CP处理对橄榄油品质和氧化稳定性的影响尚未进行系统研究。特别是，关于DBD和PAW在橄榄采后保鲜中的比较研究仍较少。因此，本研究旨在评估和比较DBD和PAW处理方法，以延长新鲜橄榄果的储存寿命，同时保持果实和油品的品质。研究结果将为优化橄榄采后管理中的CP技术提供科学依据，从而支持全球橄榄产业的进一步发展。

章节片段

橄榄果样本

2024年11月，从中国甘肃省陇南市武都区的“新源”农民专业合作社采购了橄榄果（Ezi No.8）。实验选用了大小均匀、无病害和机械损伤的果实。这些果实被运送到实验室后24小时内放置在4°C的温度下，温度波动范围为±2°C。根据IOC方法（IOC, 2011）计算橄榄果的成熟度指数：随机选取100个新鲜果实

鲜重损失、完好率和果实硬度

如图2A所示，处理组和对照组在储存过程中的鲜重损失逐渐增加。从第1天到第20天，重量损失率显著增加（p < 0.05）。到第28天时，与未经处理的对照组相比，DBD组和PAW组的鲜重损失分别减少了3.52%和2.56%，其中DBB组的重量保持效果更为显著。

鲜重损失率是衡量果实品质的重要指标

结论

本研究采用了两种冷等离子体（CP）处理方法对新鲜橄榄果进行采后保鲜。详细分析了不同储存时间下的呼吸强度、相对离子渗漏、MDA含量和水分迁移情况。此外，还评估了储存后橄榄油的品质，包括脂肪酸组成、生育酚含量和电子鼻响应特性。总体而言，DBD和PAW处理均有效保持了

陈泽轩：撰写——初稿撰写、验证、实验设计、数据分析、概念构建。李婷婷：撰写——审稿与编辑、监督、资源协调、资金筹集、概念构建。宋阳：数据可视化、实验设计、数据管理。范功建：撰写——审稿与编辑。吴彩娥：监督、项目管理工作。周丹丹：撰写——审稿与编辑。李晓静：撰写——审稿与编辑。朱一青：软件工具使用与方法论设计。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了中国国家重点研发计划（2023YFD2201300）的支持。