不同差壓預冷風速對貯藏期蒜薹品質的影響

(1 天津商業大學 天津市制冷技術重點實驗室 天津 300134； 2 國家農產品保鮮工程技術研究中心 天津 300384)

農產品的保鮮和流通是農業發展中較為關鍵的部分。據統計2014年我國果蔬產量高達102 147.72萬噸，位居世界第一，人均蔬菜占有量超過500 kg[1]。而我國每年冷鏈流通率僅為19%，果蔬流通腐損率高達20%～30%，相比發達國家的6%，我國的冷鏈物流仍有很大的發展空間[2-4]。

冷鏈物流能延長果蔬貯藏期,保證果蔬品質和減少損耗。預冷是指采摘后的果蔬從初始溫度迅速降至預定溫度的冷卻過程[5-7]，該過程能迅速除去產品的田間熱，降低農產品呼吸強度。差壓預冷技術的原理是利用抽風扇使包裝箱兩側產生壓力差，強迫冷風由包裝箱一側通風孔進入包裝箱中，冷空氣直接與產品接觸后由另一側通風孔排出，并帶走箱內熱量[8-9]。差壓預冷技術冷卻速度快、預冷均勻、貯藏品質好[10]。提高風速不僅可以降低預冷時間，還能提高預冷后的貯藏品質，但風速增加到一定值時，預冷時間及預冷效果改善均不明顯。

蒜薹成熟期一般集中在夏季，夏季氣溫較高，采后不易貯存。如果不進行有效的處理，蒜薹很容易脫水老化，甚至腐爛，失去食用價值，且有研究表明：蒜薹在采后貯藏期間的腐爛主要是因為薹稍的霉變[11-15]。

本文研究經過不同差壓預冷風速處理后的蒜薹在冰溫貯藏弱勢差下的生命特征變化。

1 實驗及測試指標

1.1 實驗材料

以河南中牟雜交薹為實驗材料，由國家農產品保鮮中心(天津)負責在當地采收，采后24 h內運至天津商業大學工程中心差壓預冷庫，選擇質地脆嫩、成熟適度、無病蟲害、無損傷、無霉爛、薹莖粗細均勻、薹苞以下長度不小于35 cm的蒜薹進行實驗。

1.2 測試方法

貯藏條件：相對濕度85%，溫度0 ℃，貯藏期135 d。實驗組1、2、3的預冷風速分別設置為1.0、1.5、2.0 m/s，均預冷至0 ℃進行冰溫貯藏；對照組4將采后的蒜薹直接進行冰溫貯藏不預冷。

1.3 測試指標

1)硬度

硬度是衡量產品成熟度和貯藏品質的重要指標之一。通過測定蒜薹的硬度，了解蒜薹成熟度及軟化程度，確定蒜薹品質變化特點。

采用TA-XTPLUS型質構儀測定蒜薹的硬度，探頭直徑為2 mm，探頭下壓距離為3 mm，測試速度為2 mm/s。每次實驗時，各實驗組分別選取無機械損傷、大小一致的8根蒜薹備用，于每根薹條根部向上10 cm處取樣進行測定，并計算平均值和標準偏差。

2)失重率

失重率是評價蒜薹質量優劣的重要指標。

采用稱重法測量蒜薹的質量，蒜薹的失重率：

式中：m0為蒜薹初始質量，kg；mi為第i次測定的蒜薹質量，kg。

為避免蒜薹表面結露對測量結果造成誤差，測試應在預冷庫或冰溫庫內進行。

3)可溶性固形物

果蔬中可溶性固形物含量能夠直接反映果蔬的成熟程度和品質，是判斷果蔬采收時間和耐貯藏性的重要指標。

每次實驗時，各實驗組分別選取無機械損傷、大小一致的15根蒜薹備用，再以同一實驗組的5根蒜薹分3組，從中榨取蒜薹汁液，雙層紗布過濾后直接滴加在手持式折光儀上進行測定，讀數用質量分數(%)表示。各實驗組重復測定3次，計算平均值和標準偏差。

4)呼吸強度

采用靜置法測定蒜薹的呼吸強度，以每小時每千克蒜薹鮮重在呼吸代謝過程中釋放的CO2質量(g/(kg·h))表示：

式中：φ1為實驗樣品氣體中CO2體積分數，%；φ0為環境氣體中CO2體積分數，%；V為呼吸室密閉空間的體積，L；m為測定蒜薹的質量，kg；t為測定時間，h；標準狀況下，CO2的摩爾質量為44 g/mol，摩爾體積為22.4 L/mol。

2 結果分析

2.1 硬度

不同預冷風速處理后的蒜薹硬度如圖1所示。

圖1 不同預冷風速下貯藏期間蒜薹的硬度Fig.1 The hardness of garlic sprouts under different precooling air velocity during storage

由圖1可知，在不同預冷風速下，隨著貯藏時間的增加，蒜薹的硬度逐漸下降。貯藏前期，各實驗組蒜薹硬度下降幅度相差不大，實驗組2蒜薹硬度下降速度較緩慢，貯藏15 d時，硬度比其他3組高約8%，60 d時高約15%，100 d時高約12%。貯藏后期，即70 d后，對照組4蒜薹硬度明顯下降較快，且硬度低于預冷處理的3組；貯藏100 d時，對照組4硬度比其他3組的硬度低約15%。對比4組實驗數據，貯藏期間對照組4蒜薹硬度最低，實驗組2蒜薹硬度最高，實驗組1次之，實驗組3較低，因此預冷風速不宜過大。

2.2 失重率

不同預冷風速處理后的蒜薹失重率如圖2所示。由圖2可知，隨著貯藏時間的增加，蒜薹失重率先增加，貯藏中期趨于平緩后再增加。貯藏初期，差壓預冷處理導致蒜薹水分流失，加上蒜薹呼吸作用的影響導致蒜薹養分分解，失重率增加；貯藏中期，呼吸強度處于穩定狀態，失重率趨于平穩；貯藏后期，蒜薹呼吸強度增加，薹體衰老，養分流失，所以失重率再次增加。相對于實驗組2和實驗組3，實驗組1的蒜薹失重率較低，說明預冷風速越大失重率越大。

圖2 不同預冷風速下貯藏期間蒜薹的失重率Fig.2 The weight loss rate of garlic garlic sprouts under different precooling air velocity during storage

2.3 可溶性固形物

不同預冷風速處理后的蒜薹中可溶性固形物含量如圖3所示。

圖3 不同預冷風速下貯藏期間蒜薹的可溶性固形物Fig.3 Soluble solid content of garlic sprouts under different precooling air velocity during storage

由圖3可知，在不同預冷風速下貯藏期間蒜薹的可溶性固形物含量出現多峰值現象。原因是貯藏初期，蒜薹成熟度較低，隨著貯藏時間的增加，蒜薹逐漸成熟，可溶性固形物含量增加；隨著呼吸強度的增強，可溶性固形物含量增加量低于消耗量，呈降低趨勢。貯藏80 d左右時，呼吸強度處于波峰(見圖4)，可溶性固形物含量降低較快，貯藏100 d左右時，蒜薹呼吸強度減弱，可溶性固形物含量增加速度高于分解速度，因此后期出現增加的趨勢。對比4組實驗，貯藏后期，對照組4可溶性固形物分解較快，且蒜薹衰老時間比預冷處理的3個實驗組提前約25 d，可見對蒜薹進行預冷處理延緩衰老的效果明顯。其中，實驗組2延緩衰老效果較好，貯藏后期可溶性固形物含量高于其他三組約18%。

2.4 呼吸強度

不同預冷風速處理后的蒜薹的呼吸強度如圖4所示。

圖4 不同預冷風速下貯藏期間蒜薹的呼吸強度Fig.4 The respiration intensity of garlic sprouts under different precooling air velocity during storage

蒜薹屬于多呼吸峰型蔬菜，由圖4可知4組蒜薹在貯藏前期呼吸強度先降低后緩慢升高繼而處于穩定。貯藏期75～90 d呼吸強度快速升高，出現呼吸高峰，隨后呼吸強度降低。相比對照組4，貯藏前期和貯藏中期，預冷后的蒜薹呼吸強度大大降低，降低蒜薹內營養成分的分解，起到保鮮的作用。貯藏后期，預冷后的蒜薹呼吸強度均遠高于對照組4，進一步說明了預冷使蒜薹呼吸強度降低、延緩衰老、貯存大量養分，使貯藏后期生命力旺盛，呼吸強度較高。4組實驗中，實驗組1蒜薹貯藏中期呼吸強度降低明顯，呼吸高峰的出現較為遲緩，延緩蒜薹衰老，達到保鮮的目的。

3 結論

本文研究了差壓預冷3種預冷風速處理后的蒜薹在冰溫貯藏下的生命特征變化，并設置了未經預冷處理直接放入冰溫庫貯藏的對照組。以硬度、失重率、可溶性固形物含量及呼吸強度4個指標進行評估，結果表明，實驗組2預冷風速為1.5 m/s時硬度降低較慢，貯藏后期硬度較高，品質保持較好。整個貯藏期間4組失重率均出現增加的趨勢，實驗組1預冷風速為1.0 m/s時，失重率增速較慢，隨著預冷風速的增加失重率增大。由于蒜薹采收未完全成熟，貯藏期間可溶性固形物含量出現先增加后減少，隨后又增加再降低的趨勢。實驗組2的貯藏效果較好，可溶性固形物分解速度慢，有效延緩衰老。蒜薹是呼吸越變型產品，實驗組1貯藏期間呼吸強度降低較緩慢，且后呼吸高峰出現較遲緩，貯藏效果較好，有效延遲衰老。綜合分析各指標可知，實驗組2能夠有效延緩衰老，減少養分損耗，延長貨架期。

本文受天津市高等學校科技發展基金計劃項目(2017KJ177)，天津商業大學新進人員科研啟動項目(R160117)和武清區科技發展項目(WQKJ201633)資助。(The project was supported by the Science and Technology Development Fund of Tianjin University (No.2017KJ177), the Start-up Project for New Recruits of Tianjin University of Commerce (No.R160117) and the Science and Technology Development in Wuqing District, Tianjin (No.WQKJ201633).)