氣調貯藏對不同種類蔬菜保鮮效果的影響

郭慧媛，吳廣楓，曹建康，李曉峰，朱小兵，王 健，許 波，馬 堅

（1. 中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院，北京 100083；2. 海爾智家股份有限公司，山東 青島 266000；3. 貫虹科技有限公司，北京 100176）

0 引言

在我國，由于許多蔬菜采后貯藏保鮮技術水平較低，導致大多數(shù)蔬菜采后極易腐敗，耗損率可高達20%～40%[1]。因此，研究和利用合理的采后蔬菜保鮮技術延長保鮮期，對提高蔬菜生產(chǎn)經(jīng)濟效益具有重要意義。

氣調貯藏是蔬菜保鮮最常用方法，能有效延緩蔬菜的成熟和老化，被認為是目前貯藏新鮮園藝產(chǎn)品效果最好最安全的保鮮方法之一[2]。其原理是改變貯藏環(huán)境中的氣體濃度，以達到延長產(chǎn)品保鮮期的目的。氣調技術適當減少貯藏環(huán)境中O2濃度、增加CO2濃度，以降低產(chǎn)品的呼吸速率，抑制代謝活動，保持蔬菜的營養(yǎng)和感官品質，延緩蔬菜腐爛[3]。

蔬菜種類繁多，每一種類有各自的生物學特性。分別按照葉菜類（菠菜）、花菜類（西蘭花）、果菜類（青椒）、根菜類（胡蘿卜） 和莖菜類（芹菜） 5 個類別[1]，對比低溫氣調貯藏和普通低溫貯藏的保鮮效果，旨在為蔬菜氣調貯藏保鮮的研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 原料

試驗用菠菜、西蘭花、青椒、胡蘿卜、芹菜，購于北京美廉美超市（學清路店）。挑選大小、成熟度一致、無機械損傷且無病蟲害的蔬菜樣品用于試驗。在30 min 內，將樣品運回實驗室，去除樣品表面泥沙、多余水分和不可食部分。

1.1.2 試劑

丙酮、碳酸鈣、2,6 - 二氯靛酚、抗壞血酸標準品、偏磷酸、磷酸三鈉、磷酸二氫鉀、磷酸、L- 半胱氨酸（優(yōu)級純）、十六烷基三甲基溴化銨（色譜純）、甲醇（色譜純）、鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉、十二水合磷酸鈉、七水合磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、三水合磷酸氫二鉀、七水合硫酸鎂、七水合硫酸亞鐵、一水合硫酸錳、三水合乙酸鈉、葡萄糖、甲苯、無水乙醇、雞胰腺干粉、含γ - 谷胺酰基水解酶；木瓜蛋白酶，酶活力≥5 U/mg；α - 淀粉酶，酶活力≥10 U/mg；蛋白胨，含氮量≥10%；酵母提取物（干粉）：含氮量≥10%、平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基、磷酸鹽緩沖液、無菌生理鹽水。以上試劑，無特殊說明外均為分析純。

1.1.3 儀器與設備

AR5120 型精密電子天平，美國OHAUS 公司產(chǎn)品；RE-52AA 型旋轉蒸發(fā)器，上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品；高速分散勻質機，德國IKA 公司產(chǎn)品；SPX-400 型智能型生化培養(yǎng)箱，寧波江南儀器廠產(chǎn)品；LDZX 型立式壓力蒸汽滅菌器，上海申安醫(yī)療器械廠產(chǎn)品；DK-S28 型電熱恒溫水浴鍋，上海精宏實驗設備有限公司產(chǎn)品；Centrifuge5415D 型離心機，德國Eppendorf 公司產(chǎn)品；THZ-C 型恒溫振蕩器，太倉市實驗設備廠產(chǎn)品；SW-CJ-ICU 型潔凈工作臺，江蘇蘇凈集團有限公司產(chǎn)品；SG3300HBT 型超聲波清洗器，上海冠特超聲儀器有限公司產(chǎn)品；UV1240 型紫外- 可見光分光光度計，日本Shimadzu 公司產(chǎn)品。

測試冰箱型號：BCD-520WICAU1 氣調冰箱（參數(shù)：O2體積分數(shù)18.0%～18.5%，溫度4 ℃），樣品放置于氣調室中。

對照冰箱型號：BCD-728WDCA（參數(shù)：O2體積分數(shù)21%與大氣一致，溫度4 ℃），樣品放置于冷藏室隔板上。

1.2 試驗方法

1.2.1 失重率的測定

將各種蔬菜分成2 個部分，稱量并記錄為初始質量；將2 個部分蔬菜分別放入測試冰箱的氣調保鮮庫和對照冰箱的冷藏室中進行貯藏，期間每天開關氣調保鮮庫和冷藏室1 次，以保證氣調功能正常發(fā)揮作用；分別于貯藏3 d 和7 d后取出蔬菜樣品，除去表面多余水分[4]。參照GB/T 27402—2008《實驗室質量控制規(guī)范植物檢疫》，采用稱質量法測量。即用原始質量減去每次稱得的質量，用兩者之差與原始質量相除即得失重率。計算公式為：

式中：W0——初始質量，g；

WX——冷藏3 d 或7 d 后質量，g。

1.2.2 葉綠素含量的測定[5-6]

采用丙酮提取法。

（1） 稱取4 g 切碎的樣品放入研缽中，加入少量碳酸鈣粉及80%丙酮，研磨成均漿。

（2） 將上述勻漿過濾到100 mL 棕色容量瓶，即刻用膠頭滴管吸取80%丙酮沖洗濾紙邊緣多次，以防止層析現(xiàn)象。用丙酮沖洗濾紙多次至濾紙和沉淀中無色素，最后用丙酮定容至100 mL，搖勻制得葉綠素提取液。

（3） 以80%丙酮為空白，分別于663，646 nm 2 個波長下測定葉綠素提取液的吸光度，記為A663，A646。每個試驗組重復測3 次。

（4） 葉綠素含量的計算公式：

式中：A645、A663-645、A663nm處的吸光度；

V——稀釋倍數(shù)；

W——樣品質量，g。

1.2.3 維C 含量的測定

蔬菜選取完整植株，采用GB 5009.86—2016《食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定》中2,6 -二氯靛酚滴定法進行測定。

1.2.4 葉酸含量的測定

將各種蔬菜樣品分成2 個部分，分別放入測試冰箱的氣調保鮮庫和對照冰箱的冷藏室中進行貯藏，7 d 后取出，參照GB 5009.211—2014《食品安全國家標準食品中葉酸的測定》中的方法進行測定，結果以每100 g 樣品中所含葉酸質量（μg） 表示。

1.2.5 表面菌落總數(shù)的測定

參照GB 4789.2—2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》所述方法測定。

1.3 數(shù)據(jù)收集及統(tǒng)計分析

試驗的數(shù)據(jù)均是利用Excel 2007 與SPSS 2.0 軟件進行統(tǒng)計分析與繪圖。

2 結果與分析

2.1 氣調冰箱貯藏7 d 對蔬菜樣品失重率的影響

失重率的變化是衡量蔬菜新鮮度的主要指標之一，失水作用會嚴重破壞蔬菜的外觀品質。一般來說，呼吸作用和蒸騰作用是影響失重率的主要因素。具有氣調功能的冰箱通過降低植物呼吸作用的強度，能顯著降低蒸騰速率，從而減緩失重率，提高蔬菜新鮮度[7]。

2 種貯藏方式中各種蔬菜的貯藏失重率見表1。

表1 2 種貯藏方式中各種蔬菜的貯藏失重率/%

從表1 可以看出，貯藏3 d 和7 d 后，普通冷藏蔬菜的失重率均明顯高于氣調保鮮蔬菜的失重率。2種貯藏方式對以菠菜為代表的葉菜類影響最大，貯藏3 d 后，普通冷藏菠菜的失重率為氣調保鮮菠菜失重率的15.26 倍，7 d 后為14.14 倍。

表觀品質的變化也能在一定程度上反映貯藏方式對蔬菜貯藏失重率的影響。

不同貯藏方式中蔬菜的表觀品質見圖1。

圖1 不同貯藏方式中蔬菜的表觀品質

從圖1 可以看出，普通冷藏的菠菜、青椒和芹菜在貯藏3 d 時就出現(xiàn)了明顯的失水萎蔫現(xiàn)象，而氣調保鮮的菠菜、青椒和芹菜在貯藏7 d 后依然保持著較為優(yōu)良的表觀品質。

2.2 氣調冰箱貯藏7 d 對蔬菜樣品葉綠素含量的影響

葉綠素是植物進行光合作用的主要色素，是一類含脂的色素家族。葉綠素有造血、提供維生素、解毒、抗病等多種用途。葉綠素含量的變化直接影蔬菜的色澤，其含量也是蔬菜衰老的指標之一[8]。

樣品葉綠素含量及保存率見表2。

表2 樣品葉綠素含量及保存率

由表2 可以看出，蔬菜在冰箱中貯藏7 d 后，葉綠素的含量都受到了損失，尤其是胡蘿卜的葉綠素損失量可達50%左右。顯然，氣調冰箱具有更好的保持蔬菜葉綠素含量的效果。胡蘿卜的葉綠素在氣調冰箱和對照冰箱中的保存率分別為58.42%±1.28%和38.46%±1.65%，二者具有明顯差異（p＜0.05）。氣調冰箱對其他幾種蔬菜的葉綠素保存率也同樣 表現(xiàn)出了較好的效果：與對照冰箱相比，菠菜、西蘭花和芹菜的葉綠素保存率分別提高了2.25%，10.77%，10.56%。

2.3 氣調冰箱貯藏7 d 對蔬菜樣品維C 含量的影響

維C 是一種水溶性維生素，是人體不可缺少的營養(yǎng)素。蔬菜是人們日常生活攝取維C 的重要來源，而維C 極易受內外條件影響發(fā)生降解。蔬菜在貯藏過程中易發(fā)生一系列的生理和形態(tài)變化，維C 是評價水果產(chǎn)品品質的重要客觀參數(shù)之一。

樣品維C 含量及保存率見表3。

表3 樣品維C 含量及保存率

從表3 可以看出，貯藏7 d 后，菠菜、西蘭花、青椒、胡蘿卜和芹菜中維C 含量都會有不同程度的消耗。試驗表明，氣調冰箱比對照冰箱有利于蔬菜中維C 的保存。貯藏在氣調冰箱中的蔬果維C 保留率與貯藏在對照冰箱中的蔬果保留率相比顯著提高了（p＜0.05）。

2.4 氣調冰箱貯藏7 d 對蔬菜水果中葉酸含量的影響

葉酸（Folic acid） 又名維B9，是一種水溶性B族維生素，其參與遺傳物質和蛋白質的代謝。蔬菜在貯藏過程中其營養(yǎng)和功能成分會不停地發(fā)生變化，葉酸會發(fā)生不同程度的損失[9]。

樣品中葉酸含量及保存率見表4。

表4 樣品中葉酸含量及保存率

從表4 可以看出，經(jīng)貯藏后，各種蔬菜的葉酸含量均明顯降低（p＜0.05），且保存于氣調冰箱和對照冰箱中的蔬菜葉酸含量間存在顯著差異（p＜0.05）。貯藏7 d 后，氣調冰箱中的蔬菜的葉酸保存率在80%左右，而對照冰箱中蔬菜的葉酸保存率僅有40%左右。由此可見，氣調冰箱對蔬菜中葉酸的保存效果明顯優(yōu)于對照冰箱，能夠更好地防止蔬菜中葉酸在貯藏過程中的損失。

2.5 氣調冰箱貯藏7 d 對蔬菜樣品表面菌落總數(shù)的影響

蔬菜本身的水分含量高，為微生物的侵染創(chuàng)造了有利的條件，微生物在蔬菜表面的繁殖，會降低蔬菜的品質并縮短貯藏期。因此，在蔬菜貯藏過程中抑制其表面微生物的繁殖是保障蔬菜良好安全品質的重要手段。

通過考查氣調冰箱和對照冰箱中貯藏7 d 后的蔬菜表面菌落總數(shù)的差異，分析2 種冰箱的優(yōu)劣。

貯藏7 d 后樣品表面菌落總數(shù)見表5。

表5 貯藏7 d 后樣品表面菌落總數(shù)

從表5 可以看出，與對照冰箱相比，氣調冰箱能夠更好地抑制蔬菜的微生物生長，貯藏在氣調冰箱中的菠菜、西蘭花、青椒、胡蘿卜、芹菜的表面菌落顯著低于對照冰箱，大多數(shù)只有對照冰箱的50%左右。

3 結論

各項指標試驗結果表明，蔬菜在低溫貯藏過程中，低氧分壓（O2體積分數(shù)18.0%～18.5%） 氣調冰箱處理與對照組相比，能較好地保持7 d 貯藏期內菠菜、西蘭花、青椒、胡蘿卜和芹菜這5 種類型蔬菜的感官品質，減緩其水分的流失。

氣調貯藏能夠保護蔬菜中的營養(yǎng)物質，維持葉綠素、維C 和葉酸含量的保存率。這可能是因為氣調貯藏抑制了蔬菜的呼吸作用，延緩了蔬菜的代謝，更有效地保持了蔬菜的貯藏品質[10]。

氣調貯藏能夠降低微生物的生長繁殖速度，更利于貯藏的安全性。這可能是因為氣調貯藏抑制了細胞壁降解酶酶活，維持了蔬菜的硬度，保持細胞壁的完整，阻止了微生物侵入細胞[11]。