典型保鮮技術協同低溫的保鮮效果研究

周思健 王海娟 白 瑩 張艷凌 魏 建

（TCL家用電器合肥有限公司 合肥 230000）

引言

隨著生活水平的提高，冰箱保鮮越來越成為冰箱用戶關注的焦點。另外，冰箱中果蔬種類繁多，水果與蔬菜均有其不同的分類，水果一般分類如下：仁果類、核果類、堅果類、漿果類、柑橘類，蔬菜一般分類為根菜類、莖菜類、葉菜類、花菜類、果菜類，每一種果蔬都有其代表的典型果蔬。

果蔬保鮮有不同的影響因素，在冰箱中影響果蔬保鮮的主要因素有溫度、濕度、氣體、光電磁、微生物等。在影響果蔬保鮮的因素中溫度是影響果蔬保鮮最基本，同時也是最重要的因素，因此低溫保鮮一直是研究的熱點，朱軍偉等[1]在研究不同溫度對菠菜保鮮效果的研究中發現（0±0.5）℃下貯藏的菠菜具有較好的保鮮效果，結合薄膜包裝，保鮮期可延長至35天；羅愛玲等[2]的研究結論表明鮮銀耳的適宜貯藏溫度為-1 ℃、1 ℃，然而由于-1 ℃的庫溫，溫度波動不好控制，易造成鮮銀耳表面結冰等冷害現象，因此確定銀耳的最佳適宜溫度為1 ℃；徐艷艷等[3]發現冰點溫度-1.7 ℃與1 ℃貯藏的紅富士蘋果比較，-1.7 ℃貯藏的紅富士蘋果各項營養指標均優于1 ℃貯藏的果實，-1.7 ℃貯藏的紅富士蘋果其失重率、Vc保有率、硬度等均下降比較慢。另外，濕度也是保鮮技術研究的焦點，不同的果蔬對濕度有其不同的保鮮要求。

針對果蔬保鮮的影響因素，便出現不同的果蔬保鮮技術，果蔬保鮮技術主要分為三類，即物理保鮮、化學保鮮、生物保鮮，從技術使用手段上劃分，果蔬保鮮技術又可分為很多的不同種類，例如氣調保鮮、真空或減壓保鮮、靜電場保鮮、輻照保鮮、化學保鮮、臭氧保鮮、負離子貯藏保鮮、超高壓處理保鮮等。在這些保鮮技術中，非熱物理保鮮技術在冰箱上具有較大的應用前景，翁建淋等[4]研究得出結論，20 kPa下貯藏的芒果Vc、有機酸、可溶性固形物、可滴定酸、轉黃指數等指標均顯著優于10 kPa，30 kPa以及常壓保鮮；范新光等[5]也指出西藍花儲藏過程中減壓貯藏相比于對照組失重率、硬度、彈性等指標均相對較好，有利于延長西藍花的貯藏期；黃宇斐等[6]發現50 kPa對水蜜桃有較好的保鮮效果，減壓貯藏有較好的感官，失重率相對較低，可溶性固形物含量相對較高。高壓靜電也較好的保鮮作用，朱瑩瑩[7]研究發現1 100 V的高壓靜電協同低溫2 ℃儲藏，葡萄的各項保鮮指標，包括硬度、Vc含量等與對照組相比，均有較大優勢，可極大延長葡萄的保鮮期。

現有的果蔬保鮮技術在冰箱上應用的具體研究還不是很多，本論文通過對影響果蔬最基本的溫度進行探索研究，通過測試不同溫度間室果蔬的保鮮指標，得出典型果蔬的最佳保鮮溫度，不同溫度主要包括1號間室（-0.76±0.5 ℃）、2號間室（1.46±0.5 ℃）、3號間室（3.7±0.5 ℃）、4號間室（5.56±0.5 ℃），在最佳保鮮溫度的基礎上協同真空保鮮（減壓保鮮0.8個大氣壓）、高壓靜電、密封高濕空間對典型果蔬進行儲藏，比較不同的保鮮技術對典型果蔬的保鮮效果，為冰箱家電行業搭載保鮮技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1）實驗所用果蔬包括菠菜、藍莓、雙孢菇、蘋果、葡萄，食材購自合肥市中環城大潤發超市，盡量選擇新鮮無損傷、大小一致、成熟度一致的果蔬。

2）試劑：草酸、2，6-二氯靛酚、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氯化鋇、酚酞指示劑、無水乙醇、碳酸鈣、石英砂，以上試劑均購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 儀器

電子天平：上海菁海儀器有限公司；高速離心攪拌機：杭州九陽生活電器有限公司；色差儀：日本柯尼卡美能達；UV-1900紫外可見分光光度計：島津儀器蘇州有限公司； BCD-435WEPZ50：TCL家用電器（合肥）有限公司；溫濕度記錄儀：杭州路格科技有限公司。

1.3 方法

實驗開始之前先對所有冰箱進行溫濕度監控，再將采購的果蔬進行分類，去除腐爛或有損傷的部分。首先進行最佳儲藏溫度實驗，最佳儲藏溫度實驗所使用的典型果蔬為菠菜、藍莓、雙孢菇，將典型果蔬均分成4組，每組三個平行，依次放置到編號為1號、2號、3號、4號溫度間室的冰箱中，不同編號的間室為冰箱中的變溫空間抽屜，冰箱最佳儲藏溫度實驗結束后，再次進行果蔬采購，進行典型保鮮技術，包括真空保鮮、高壓靜電保鮮、密封高濕（采用密封條與抽屜結構配合形成高濕空間）保鮮的實驗，以上保鮮技術搭載到冰箱的變溫空間抽屜，典型保鮮技術實驗所用果蔬為菠菜、葡萄、雙孢菇。

1.3.1 Vc含量測試

測定方法采用GB5009.86-2016中的2,6-二氯靛酚滴定法測定。

1.3.2 呼吸強度測試

呼吸強度的測定采用羅愛玲等[2]的靜置吸收法進行測試。

1.3.3 色差測試

用全自動色差儀進行測定。

1.3.4 葉綠素含量測試

葉綠素含量測試采用NYT3082-2017水果、蔬菜及其制品中葉綠素含量的測定標準中的分光光度法測試。

2 結果與分析

2.1 典型果蔬在不同儲藏溫度下的保鮮效果

2.1.1 菠菜在不同溫度下的保鮮效果

菠菜可補充人體所需的類胡蘿卜素、維生素C、維生素K等多種營養物質，同時菠菜也是冰箱保鮮測試中的典型蔬菜。菠菜在不同溫度間室儲藏2天的呼吸強度見圖1，從圖1可以看出，2號溫度間室（1.46±0.5 ℃）中菠菜呼吸強度最低，依次比3號間室，4號間室低57 %、70 %，差異顯著。1號溫度間室（-0.76±0.5 ℃），由于間室中的溫度不均勻，溫度最低點達到-1.26 ℃，這樣的溫度導致1號溫度間室的菠菜出現少許結冰的現象，菠菜感官最差。因此2號間室的溫度可以較好的抑制菠菜的呼吸作用；菠菜在不同溫度間室的Vc含量見圖2，可以看出2號溫度間室中菠菜在2天和5天的Vc含量均最高，分別為29.52 mg/100 g、33.33 mg/100 g，2號溫度間室有利于延緩菠菜中Vc含量的降解，另外各間室5天Vc含量比2天要高的原因可能是菠菜的失水速度大于菠菜中Vc的流失速度。綜合以上呼吸強度、Vc含量可以得出，2號溫度間室更有利于菠菜的儲藏。這與朱軍偉等[1]的研究結果大致相似。

圖1 菠菜在不同溫度間室的呼吸強度（CO2 mg/kg.h）

圖2 菠菜在不同溫度間室的Vc含量（mg/100 g）

2.1.2 藍莓在不同溫度下的保鮮效果

藍莓中有很多營養成分，尤其富含花青素，可以清除自由基，同時藍莓還具有改善視力，增強免疫力等諸多功效，藍莓在不同溫度間室的呼吸強度如圖3所示。從圖中可以看出，隨著儲藏時間的增加，藍莓呼吸強度呈現下降趨勢。儲藏3天時，在不同的溫度間室中，2號溫度間室藍莓的呼吸強度最低，CO2為614.12 mg/kg.h，儲藏9天時具有相同的趨勢，同樣2號溫度間室呼吸強度最低，CO2為34.17 mg/kg.h。呼吸強度的測試表明，藍莓在2號溫度間室，即1.46 ℃左右，具有較好的保鮮狀態，說明1.46±0.5 ℃可以較好的抑制藍莓的呼吸作用。

圖3 藍莓在不同溫度間室的呼吸強度（CO2 mg/kg.h）

2.1.3 雙孢菇在不同溫度下的保鮮效果

雙孢菇中子實體具有低脂肪、高蛋白的特點，含有豐富的多糖、礦物質、粗纖維以及超氧化物歧化酶，具有非常高的營養價值。雙孢菇在貯藏期間很容易發生褐變，根據所測的雙孢菇在不同溫度間室的ΔE*、ΔL*發現，8天雙孢菇與2天相比ΔE*、ΔL*均顯著上升，說明雙孢菇在儲藏過程中，8天時發生了明顯的褐變，其中2號溫度間室的ΔE*、ΔL*均為最小，說明2號溫度間室的雙孢菇顏色變化最小；雙孢菇的呼吸強度見圖4，從圖中可以看出2天時2號溫度間室雙孢菇的呼吸強度達到最低。綜合以上色澤和呼吸強度的情況可以得出，2號溫度間室即（1.46±0.5）℃，對于雙孢菇具有相對好的保鮮效果，此溫度能夠較好的抑制與褐變相關酶的活性，另外發現1號溫度間室的雙孢菇有結冰現象發生，不利于雙孢菇的保存，石啟龍等[8]也研究發現（3±1）℃可明顯推遲雙孢菇呼吸高峰的出現。

圖4 雙孢菇在不同溫度間室的呼吸強度（CO2 mg/kg.h）

2.2 典型保鮮技術對不同果蔬的保鮮效果

在初步研究了典型果蔬菠菜、藍莓、雙孢菇的最佳儲藏溫度后，可以確定對三種果蔬的最佳儲藏溫度為（1.46±0.5）℃，在此最佳溫度下，進一步研究不同的典型保鮮技術，包括真空保鮮（減壓保鮮）、高壓靜電、密封高濕空間（97.7 %），在同一型號冰箱的變溫室中搭載以上三種技術，不搭載任何技術的冰箱變溫室作為對照組，用此三種技術對典型果蔬進行儲藏，研究不同保鮮技術對果蔬的保鮮效果。

2.2.1 典型保鮮技術對菠菜的保鮮效果

圖5為不同保鮮技術對菠菜儲藏時的Vc保有率。從Vc保有率可以看出真空保鮮Vc保有率最高，顯著高于其他三組，其次為高壓靜電與密封高濕空間，對照組最低；在保鮮期方面，真空保鮮菠菜可達到18天的保鮮期，高壓靜電與密封高濕約6天，對照組4天。真空保鮮的保鮮期顯著高于其他三組。綜合以上數據可以看出，真空保鮮對菠菜具有較好的保鮮效果，這可能與真空保鮮（或減壓保鮮）在原理上通過減少單位體積內的氧氣摩爾數，抑制呼吸作用，延緩Vc降解，并且可及時將果蔬產生的乙醛、乙醇等有毒有害物質排出等有關，桑煜等[9]曾研究發現真空處理的菠菜Vc含量比對照組也更高一些。

圖5 不同保鮮技術儲藏的菠菜Vc保有率（%）

2.2.2 典型保鮮技術對葡萄的保鮮效果

圖6與圖7為不同保鮮技術儲藏的葡萄感官與失重率，從葡萄感官照片可以看出，真空保鮮組在儲藏5天時已經出現了霉點，其他組區別不大；儲藏8天時真空保鮮組不僅果粒上出現霉點，果梗上也出現部分黑斑，從感官上看真空保鮮最差，對照組也隨著天數的增加出現了褶皺，密封高濕空間的果梗也出現干枯，而高壓靜電組葡萄的果梗持續翠綠；在圖7的失重率數據中，真空保鮮組失重率一直最低，依次優于高壓靜電，密封高濕空間與對照組。綜合以上數據可以看出真空保鮮組因其濕度高，達到100 %，使得各組失重率最低，但高濕度下葡萄也出現了霉點，而高壓靜電組由于靜電干擾了葡萄本身的電場，抑制了呼吸代謝相關的酶活，使得高壓靜電組的葡萄保鮮效果相對較好，這與朱瑩瑩[7]的研究結果有相似之處。

圖6 不同保鮮技術的葡萄感官情況

圖7 不同保鮮技術的葡萄失重率

2.2.3 典型保鮮技術對雙孢菇的保鮮效果

圖8為不同保鮮技術的雙孢菇ΔE*，ΔE*具有與感官相同的趨勢，高壓靜電組顏色變化最小，其次為真空保鮮，密封高濕和對照。分析可能是高壓靜電抑制了與雙孢菇褐變相關的酶活，從而使其顏色變化相對較小，而真空與高濕對抑制雙孢菇顏色變化效果一般。

圖8 不同保鮮技術的雙孢菇ΔE*

3 結束語

由典型果蔬在不同溫度下的儲藏效果可以看出，菠菜、藍莓、雙孢菇的最佳儲藏溫度均在1.46±0.5 ℃范圍內，尤其對于菠菜和雙孢菇在-0.76±0.5 ℃溫度范圍內時會出現少許結冰的現象；在最佳儲藏溫度下，不同的保鮮技術具有不同的優勢，真空保鮮對葉菜類例如菠菜的保鮮效果優勢明顯，而高壓靜電對于漿果類例如葡萄的保鮮效果更佳，另外高壓靜電場對雙孢菇的褐變也具有一定的抑制作用。目前真空保鮮與高壓靜電對果蔬的保鮮，文獻報道有很多，然對于真空保鮮與高壓靜電保鮮在冰箱中應用的機理還有待進一步研究，經典保鮮技術在冰箱上的搭載也需要進一步的探索。