冰溫氣調貯藏對平谷大桃品質影響的實驗研究

申 江，劉 麗，宋 燁，胡開永

(天津商業大學天津市制冷技術重點實驗室，天津300134)

20世紀70年代，日本山根昭美博士首次提出了冰溫貯藏的概念。山根博士把0℃以下、冰點以上的溫度區域定義為“冰溫帶”，簡稱為“冰溫”［1］。冰溫貯藏即是將易腐食品放置在冰溫環境的貯藏方法［2］。氣調貯藏，全稱調節氣體貯藏(簡稱CA)，是通過對貯藏環境中溫度、濕度、氧氣濃度、二氧化碳濃度和乙烯濃度等條件的控制，抑制果蔬的呼吸，降低果蔬的新陳代謝，以延緩果蔬衰老進程，從而達到保鮮目的的一種貯藏方法［3］。關于冰溫貯藏和氣調貯藏技術的研究，國內外已經有相關報道。天津商業大學申江等人［4－6］近年來開展了庫爾勒香梨、獼猴桃、甜瓜等果蔬的冰溫貯藏研究，通過和普通冷藏相比，冰溫貯藏可以延長果蔬的保鮮期、降低腐爛率，并且冰溫貯藏可以提高果蔬的口感和鮮度。祝美云等人［7］實驗研究了西洋梨的氣調貯藏，結果表明:與冷藏相比，氣調貯藏可顯著抑制西洋梨果實硬度的下降和色澤的變化，降低果實出汁率、淀粉含量和乙烯釋放量，并推遲乙烯高峰的出現時間，抑制淀粉酶活性的上升。張昆明等人［8］實驗研究了冰溫結合氣調包裝對葡萄貯藏保鮮效果的影響，實驗結果表明冰溫結合氣調包裝可以有效維持可溶性固形物、可滴定酸、還原糖的含量，有效減緩漿果、果梗丙二醛含量積累和果梗葉綠素含量的降低。本文將冰溫貯藏和氣調貯藏相結合，開展了冰溫氣調貯藏對平谷大桃品質影響的實驗研究。實驗在冰溫條件下從調節氣體組分入手研究不同氣體指標對平谷大桃貯藏期間品質變化的影響，以便得出平谷大桃的有效保鮮方法，為以后大桃的性質研究和保鮮貯藏提供基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

供實驗的大桃采自北京市平谷，統一于清晨采摘，收獲時八成熟，共購置1t，運回實驗室后按照桃的大小、成熟度以及機械傷害進行篩選，實驗所選大桃的重量都在0.25kg左右，均勻排放在塑料箱內，然后將排放好的大桃在冰溫庫前室進行預冷至5℃。

表1 實驗方案Table 1 Experimental program

冰溫實驗庫 日本大青工業株式會社建造;溫度巡檢儀 MX100，日本恒河產;PT100熱電阻(A級)、冷源(普通冰柜－37℃)、GY－1型硬度計 牡丹江市機械研究所;滴定裝置。

1.2 實驗方法

1.2.1 冰點測定 采用凍結法進行冰點測試［9］。將PT100溫度傳感器插入桃果實不同位置，然后將桃果實放入－37℃冷柜內冷凍，冷凍過程中每隔1s記錄一次溫度，最后得到桃果不同位置的凍結曲線。

1.2.2 原材料預處理 對預冷后的大桃首先進行低溫馴化，大桃長時間貯藏在低溫環境下，果心會發生褐變，采取緩慢降溫的方法可以使大桃慢慢適應低溫環境，從而可以避免或緩解冰溫冷藏過程中的冷害現象［10］。大桃低溫馴化過程中的時間和溫度設置如下所示(考慮到大桃冰點溫度，貯藏庫溫度波動為±0.3℃，選0.2℃的富裕度，最終貯藏溫度設定為

1.2.3 實驗設計 為了研究冰溫貯藏和不同氣體成分條件下冰溫氣調貯藏對大桃品質的影響，實驗方案設置如表1所示。

1.2.4 測定指標與方法 選取的測定指標有果實硬度、還原糖、總酸和維生素C的含量。果實硬度測定:分別取不同實驗方案下的大桃，用GY－1型果實硬度計測其硬度(kg/cm2)［11］，以硬度計測頭壓迫果實表面出現凹痕為準，在果實表面取5對對稱點共計10個測點，最后取平均值;還原糖含量按照GB/T5009.7－2008食品中還原糖的測定［12］方法進行測定;總酸含量按照GB/T 12456－2008食品中總酸的測定［13］方法進行測定;維生素 C含量按照 GB 6195－86水果、蔬菜維生素 C含量測定法［14］進行測定。

2 結果與討論

2.1 冰點測定結果

實驗得出桃果不同位置處的凍結曲線如圖1所示，由此圖可知桃核附近、距桃核1/2處和大桃表面的冰點分別為－1.7、－3.7、－5.9℃，這里選取桃核附近的冰點作為大桃的冰點，即為－1.7℃。

2.2 不同貯藏條件下硬度變化

圖1 大桃不同位置的凍結曲線Fig.1 The peach different position freeze curve

在保鮮初期，大桃組織中的果膠物質以原果膠的形式存在，原果膠與細胞壁中的纖維素緊密結合，除此之外，新鮮大桃的水分充足，細胞膨脹壓高。所以保鮮初期大桃果實的硬度較大。隨著貯藏期的延長，原果膠在果膠酶的作用下，逐漸形成果膠與細胞壁分離，大桃組織開始變軟，隨著貯藏期的進一步延長，果膠進一步轉化為果膠酸，此時大桃組織徹底軟爛，大桃也失去食用價值和商品價值。另外，在保鮮過程中大桃的失水使細胞膨脹壓下降，也會使保鮮過程中大桃的抗壓強度不斷下降［15］。

由圖2可以看出，四種貯藏條件下大桃果實的硬度全部呈下降趨勢。整個過程中，氧氣濃度為3%時較其他三種條件下硬度要高。冰溫與氧氣濃度為7%的冰溫貯藏后期硬度基本相同。從硬度角度分析，氧氣含量為3%時抑制大桃果實軟化效果最佳。

圖2 不同貯藏條件下硬度隨時間的變化Fig.2 Under different storage conditions hardness changes over time

2.3 不同貯藏條件下還原糖含量變化

不同貯藏條件下還原糖隨時間的變化如圖3所示。由圖3可知，貯藏的前25d，四種條件下平谷大桃還原糖含量均快速下降，貯藏30d后，還原糖含量進入穩定階段，含量基本保持同一水平，一直維持到70d左右，而后又開始下降。可以看出四種不同貯藏條件下氧氣含量為3%時的還原糖含量較高。這是因為在氧氣含量為3%的貯藏條件下大桃的代謝作用較弱，貯藏過程中消耗的能量較少，故含糖量較高。

圖3 不同貯藏條件下還原糖隨時間的變化Fig.3 Under different storage conditions reducing sugar changes over time

2.4 不同貯藏條件下總酸含量變化

圖4為不同貯藏條件下大桃總酸的變化情況。可以看出，在貯藏初期的降氧和低溫馴化過程中，大桃新陳代謝沒有得到很好的抑制，四種不同貯藏條件下大桃果實的總酸度快速下降，在貯藏20d后果實總酸度基本穩定，并且氧氣含量為3%時一直保持較高的總酸含量。

圖4 不同貯藏條件下總酸隨時間的變化Fig.4 Under different storage conditions the total acid changes over time

2.5 不同貯藏條件下維生素C含量變化

由圖5可以看出，四種貯藏條件下整個貯藏過程中大桃維生素C都呈下降趨勢，且四組含量并無明顯差異。這是因為維生素C是一種水溶性維生素，性質極不穩定，極易被氧化而破壞，所以四組的維生素C含量變化差異不大。

2.6 不同貯藏條件下好果率

貯藏100d后進行好果率的檢查，挑選大桃分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個等級，Ⅰ級為無腐爛現象，果實品相較好;Ⅱ級底部腐爛變黑;Ⅲ級有較大面積腐爛。分別從每種貯藏條件下隨機取50個大桃，分為三個等級，并運用統計學的方法計算好果率結果見下表。可以看出，貯藏100d后，普通冰溫、冰溫氣調氧氣濃度3%、冰溫氣調氧氣濃度5%和冰溫氣調氧氣濃度7%下大桃好果率分別為83%、88%、84%和82%。

3 結論

圖5 不同貯藏條件下維生素C含量隨時間的變化Fig.5 Under different storage conditions vitamin C content changes over time

本文選取平谷大桃為實驗對象，研究了冰溫結合氣調貯藏與果實品質變化的關系。結果表明:冰溫環境結合氣調貯藏，能夠更有效地降低大桃的代謝作用，降低儲藏過程中的能量消耗，從而降低糖類消耗。與－1.2℃普通冰溫貯藏相比，大桃在冰溫結合氧氣濃度為3%和5%環境下貯藏30d后其品質優于普通冰溫貯藏，貯藏期間糖類和維生素C都保持較高的含量，而冰溫氣調7%與普通冰溫貯藏下各品質基本無差別。最后綜合幾種測定指標，得出了平谷大桃保鮮的有效方法，即冰溫儲藏前進行由快至緩的降溫馴化，儲藏溫度－1.2℃，相對濕度85%～90%，氧氣濃度低于5%。但四種方案從風味方面均有待于進一步研究。

表2 不同貯藏環境下大桃的好果率和腐爛率(%)Table 2 Different storage environments peach good fruit rate and decay rate(%)

［1］石文星，彥啟森，馬靈芝，等.冰溫技術及其在食品工業中的應用［J］.天津商學院學報，1999，19(3):39－44.

［2］石文星，邵雙全，李先庭，等.冰溫技術在食品貯藏中的應用［J］.食品工業科技，2002，23(4):64－66.

［3］李丙志.淺談氣調貯藏方法在果蔬保鮮上的應用［J］.現代園藝，2012(14):32.

［4］申江，王曉東，張于峰，等.庫爾勒香梨冰溫儲藏實驗［J］.化工學報，2008，59(S2):99－103

［5］申江，王曉東，王素英，等 .冰溫技術應用實驗研究［J］.制冷學報，2009，30(4):40－45.

［6］申江，和曉楠，王素英，等.冰溫貯藏對甜瓜氨基酸等物質的影響實驗研究［J］.制冷學報，2010，31(3):42－45.

［7］祝美云，李梅，梁麗松，等.西洋梨氣調貯藏不同時間后貨架期品質變化［J］.農業工程學報，2011，27(8):377－382.

［8］張昆明，朱志強，農紹莊，等.冰溫結合氣調包裝對葡萄貯藏保鮮效果的影響［J］.食品研究與開發，2011，32(1):126－130.

［9］Rahman M S，Guizani N，Al－Khaseibi M，et al.Analysis of cooling curve to determine the end point of freezing［J］.Food Hydrocolloids，2002(16):653－659.

［10］張愛琳，胡小松，李曉丹，等.降溫方法對鴨梨采后果肉與果心抗冷性的影響［J］.食品與機械，2011，27(2):114－118.

［11］杜社妮，李晶晶，張蕊，等.蘋果果實硬度適宜測定部位的研究［J］.北方園藝，2011(24):33－35.

［12］中華人民共和國衛生部.食品中還原糖的測定標準［S］.GB/T5009.7－2008，2008.

［13］中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.食品中總酸的測定［S］.GB/T 12456－2008，2008.

［14］中華人民共和國國家標準局.水果、蔬菜維生素C含量測定法［S］.GB 6195－1986，1986.

［15］江英，童軍茂，陳友志，等.草莓冰溫貯藏保鮮技術的研究［J］.食品科技，2004(10):85－86.