真空預冷終溫和補水率對菠菜采后貯藏品質影響

解新方，張潔*，王志東*

中國農業科學院農產品加工研究所（北京 100193）

中國蔬菜產量及消費量均為世界第一，但由于冷鏈發展較晚，中國蔬菜在物流中損失30%以上。歐美及日本等發達國家具有完善冷鏈體系，物流損失可以控制在5%以下[1]。高溫環境下冷鏈斷鏈是生鮮蔬果流通的大忌，是生鮮電商和生鮮宅配營運過程“最后一公里”需要解決的難點。

綠葉蔬菜保鮮一直是蔬菜保鮮領域的重點和難點。菠菜是人類飲食中優良的維生素B及維生素C的來源，是中國大宗綠葉蔬菜之首，同時也是中國出口創匯的主要蔬菜之一[2]。未經預冷處理的蔬菜放入低溫貯藏環境中，由于其表面積極大，呼吸作用和蒸騰作用迅猛，菜葉面易出現凍傷腐爛，使其品質急劇下降，在1～3 d就基本干癟枯黃腐爛霉變，失去食用和商品價值。對剛收獲的新鮮蔬菜進行預冷處理，可以迅速消除蔬菜采摘后的田間熱，抑制蔬菜呼吸強度大大延長有效貯存期[3]。

預冷是指對采收后蔬菜在低溫貯運之前預先進行降溫處理的一種措施。預冷是農產品冷鏈的首要環節[4-5]，可降低貯運設備冷負荷，對食品冷鏈有重要意義。壓差預冷、水預冷和真空預冷是果蔬中常用的三種預冷技術。壓差預冷冷卻速度低，成本高，果蔬失重嚴重。水預冷適用于遇水不易腐爛型果蔬。真空預冷具有冷卻速度快、效率高、降溫均勻、清潔等優點[6-7]，其原理是基于迅速蒸發物品表面和內部潮濕空氣，水分蒸發時，吸收物品內外及周圍環境熱量使物品冷卻。蔬菜對真空預冷的適應程度主要受物料的表面積大小和組織失水能力的影響，如青菜、生菜的表面積大小、葉表薄嫩、水分易擴散蒸發，適宜采用真空預冷處理。預冷葉菜蔬菜從初溫20 ℃降低到4～5℃只需55～155 s。中國真空預冷技術在果蔬保鮮上的應用普及率較低，同時，真空預冷由于可造成失水，不同蔬菜具有不同的預冷適宜性，需要系統研究。因此，為提高果蔬產品的市場競爭力，使果蔬經過長途運輸或長期保存之后，仍能保持其本身的新鮮度，試驗以綠葉蔬菜菠菜為研究對象，通過預冷終溫、補水率的優化，利用真空預冷技術將最大限度保持菠菜品質，延長菠菜保鮮期，為降低蔬菜損耗，提高農民收入具有重要的生態和經濟意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

菠菜：試驗當日購于北京新發地蔬菜批發市場，選擇色澤正常，新鮮，清潔，無明顯缺陷（包括黃葉、機械損傷、霉爛、凍害和病蟲害）的菠菜為試驗原料。

丙酮（CH3COCH3，分析純，北京化工廠）；L(+)-抗壞血酸標準品（C6H8O6，純度≥99%，SIGMA）；D(-)-抗壞血酸（異抗壞血酸）標準品（C6H8O6，純度≥99%，SIGMA）；偏磷酸HPO3（含量（以HPO3計）≥38%）；甲醇（色譜純）。

1.2 儀器與設備

GQ-ZLG50真空預冷機（上海鋼擎機械制造有限公司）；冷庫（庫溫4 ℃）；T6新世紀紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）；YP50002電子秤（精度0.01 g，上海儀分科學儀器有限公司）；BSA224S-CW分析天平（0.000 1 g，賽多利斯科學儀器（北京）有限公司）；DGP-3600SDN高效液相色譜儀（DAD-3000檢測器，Thermo Scientific）；3K-15離心機（SIGMA）；PAL-1糖度計（日本愛拓）。

1.3 試驗設計

供試菠菜試驗當日購買后45 min內運回實驗室，立刻進行篩選分組。按照預冷設置條件進行處理，處理后裝入PE保鮮袋立即移至4 ℃冷庫貯藏。分別于0，1，4，7和10 d取樣進行感官評分及品質相關指標檢測。試驗分別設置對照組（CC）：不做任何處理，即不進行預冷及補水直接入4 ℃冷庫貯藏。試驗組6組分別為：T=0 ℃，W=0%；T=0 ℃，W=1%；T=0 ℃，W=2%；T=4 ℃，W=0%；T=4 ℃，W=1%；T=4 ℃，W=2%，即預冷終溫T為0 ℃或4 ℃，補水率W為0%，1%和2%，噴水用噴壺均勻噴灑。補水率為補水質量與對應試驗組菠菜質量的百分比值。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 真空預冷前后失水率測定

采用稱重法。

1.4.2 貯藏期失重率測定

采用稱重法[8]，定期稱取不同條件處理下貯藏期菠菜質量。

貯藏期失重率=[入貯前菠菜質量（g）-入貯后菠菜質量（g）]/入貯前菠菜質量（g）×100% （2）

1.4.3 可溶性固形物測定

折光儀法[9]。分別從頂部向下取菠菜葉部3～4 cm和可食用莖中部4～5 cm，研缽研磨后用紗布過濾，吸取濾液直接測定。

1.4.4 維生素C測定

參照GB 5009.86—2016高效液相色譜法，并略作修改。具體條件為：

流動相A，6.8 g磷酸二氫鉀和0.91 g十六烷基三甲基溴化銨，水溶解定容至1 L，調pH 2.5～2.8，按此溶液與甲醇98∶2混合；流動相B，100%甲醇；流速0.7 mL/min；色譜柱，C18色譜柱（Shiseido，CAPCELL PAK C18MG S5，4.6 mm×250 mm）；檢測器，二極管陣列檢測器；檢測波長245 nm；柱溫25 ℃；進樣量20 μL；梯度洗脫條件：0 min，100% A；15 min，100% A；20 min，96% A；22 min，85% A；40 min，85% A；45 min，100% A；55 min，100% A。

1.4.5 葉綠素測定

采用丙酮法[10]。

1.4.6 感官評定

采用數字化6分制法[11]。每次選取15名經過培訓的感官評價員，分別從色澤、形態和質構3方面對菠菜感官品質進行評價，取其平均分作為菠菜的感官品質值。評分標準見表1[11]。

表1 菠菜品質感官品質評價標準

2 結果與分析

2.1 不同預處理對真空預冷過程中菠菜失水率影響

不同預冷終溫和補水率對預冷過程種菠菜失水率影響見圖1。預冷終溫對菠菜失水率有重要影響，預冷終溫4 ℃處理組失水率在3%以下且均低于預冷終溫0 ℃處理組。失水率隨預冷溫度降低而升高[7]，真空預冷通過水分蒸發實現間接冷卻。補水率2%可以抑制菠菜失水率，2種預冷終溫條件下，補水率2%均優于0%，其中1%補水處理結果最差。表明適量補水可以降低預冷過程中失水率。

圖1 真空預冷對菠菜失水率影響

2.2 真空預冷對貯藏期菠菜失重率影響

由圖2中可知，隨著貯藏期延長，各處理組菠菜失重率均呈上升趨勢，從貯藏期第2天開始，對照組菠菜失重率顯著高于其他真空預冷處理各組，貯藏期第10天，對照組菠菜失重率高達10%以上，菠菜明顯萎蔫，失去商品價值而其他預冷各組失重率均低于5%。因此真空預冷可以顯著降低貯藏期菠菜水分散失，對其水分保持有重要作用。

圖2 真空預冷對貯藏期菠菜失重率影響

2.3 真空預冷對菠菜可溶性固形物（TSS）的影響

隨機取每個貯藏期（0，1，3，7和10 d）對照組及各處理組樣品用糖度計進行測定可溶性固形物含量，每個測定做3個重復，取3次試驗平均值。結果見圖3。

整個貯藏期內，對照組菠菜可溶性固形物含量在3.5%～4.5%之間波動，預冷終溫4 ℃處理組菠菜除第7天補水率1%和2%可溶性固形物含量值為3%，略低于對照組外（推測受補水影響），其余時間與對照組含量值基本一致。預冷終溫4 ℃處理組補水率0%組，可溶性固形物含量與對照組差異較小。預冷4 ℃對菠菜可溶性固形物含量影響不大，而預冷0 ℃，補水率0%對可溶性固形物含量影響顯著。

圖3 真空預冷對貯藏期菠菜可溶性固形物影響

2.4 真空預冷對菠菜維生素C的影響

菠菜中含有豐富VC，從圖4可以看出，處理組和對照組菠菜中VC含量隨著貯藏時間延長總體均呈現下降趨勢，整個貯藏期內，經預冷處理的菠菜VC含量與對照組差異不大，表明真空預冷處理對VC影響較小，與已有研究結果一致[12]。從前期感官試驗結果表示，0 ℃預冷處理組菠菜感官品質不被接受，因此該條件下VC含量不再分析。

圖4 真空預冷對貯藏期菠菜VC影響

2.5 真空預冷對菠菜葉綠素的影響

菠菜中含有大量葉綠素。如圖5所示，整個貯藏期內，菠菜中葉綠素含量在1.5～3.0 mg/g范圍內波動。預冷溫度4 ℃，補水率1%處理組在貯藏8 d以內，葉綠素含量均高于對照組。在0 d時預冷溫度4 ℃，補水率2%處理組葉綠素含量低于其他3組，推測補水對測試樣本稀釋所引起，而并非菠菜本身葉綠素含量低，貯藏2～5 d，該組菠菜葉綠素含量高于對照組樣品。總體上，真空預冷處理對貯藏期菠菜葉綠素含量影響不大。

圖5 真空預冷對菠菜葉綠素影響

2.6 不同預冷條件對貯藏期菠菜感官品質的影響

表2 菠菜品質感官品質評價結果

從表2中可以看出，真空預冷終溫0 ℃處理組，感官評分在整個貯藏期均低于對照組，預冷溫度對菠菜品質影響較大。預冷終溫4 ℃的3組感官評分在整個貯藏期均保持在5分左右。貯藏期第7天對照組菠菜感官評分低于5分，第10 d低至3.88分，相比之下，4 ℃預冷，補水率1%和2%組感官評分在第10天時仍在5分以上，補水率2%組的感官值為5.47分，表明在貯藏期10 d內菠菜感官品質良好。結果表明，真空預冷處理能保持貯藏期菠菜感官品質，提高其商品價值。

3 結論

真空預冷終溫及補水率是抑制菠菜失重率的重要途徑。比較研究真空預冷終溫和補水率對菠菜營養品質包括維生素C、葉綠素、可溶性固形物含量及感官品質影響。預冷終溫4 ℃能顯著抑制菠菜貯藏期失水率，貯藏期10 d菠菜仍保持良好感官品質。同時菠菜各營養成分能較好保持。因此真空預冷終溫4 ℃，補水率2%可以有效保持菠菜感官營養品質，延長貨架期。