氣調(diào)包裝對(duì)大蒜貯藏品質(zhì)的影響

于楠楠 孫 玲 孫月娥＊

（徐州工程學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，江蘇 徐州 221018）

0 引言

大蒜（Allium sativum）是一種重要的蔬菜作物，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。大蒜具有自然休眠的特性，一般認(rèn)為大蒜鱗莖收獲后，就進(jìn)入了生理休眠期，休眠期解除后，大蒜代謝活動(dòng)增強(qiáng)，呼吸強(qiáng)度、比電導(dǎo)率、還原糖含量增加，在適宜的環(huán)境條件下，內(nèi)芽開始萌發(fā)、生長(zhǎng)，當(dāng)內(nèi)芽長(zhǎng)出蒜瓣后，大蒜的商品價(jià)值迅速降低，甚至完全喪失。當(dāng)溫度超過(guò)-2°C（被認(rèn)為是最佳貯藏溫度）時(shí)，高濃度的CO會(huì)減少萌發(fā)，并促進(jìn)高濕度下的生根。Cantwell 等研究表明，球根藻的休眠在低溫（4℃）結(jié)束。休眠期后，芽開始萌發(fā)，并發(fā)生一系列代謝活動(dòng)，導(dǎo)致大蒜鱗莖干物質(zhì)含量下降，品質(zhì)惡化。由于鱗莖營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗增加，嚴(yán)重影響到大蒜鱗莖的食用價(jià)值、藥用價(jià)值和加工品質(zhì)。

氣調(diào)貯藏是指在低溫條件且保證一定濕度的前提下，改變果蔬所處環(huán)境中O和CO的氣體比例，使果蔬的呼吸代謝作用受到抑制，從而達(dá)到保持果蔬良好的貯藏品質(zhì)并延長(zhǎng)保鮮期的一種方法。

本文以大蒜為主要原料，固定CO濃度為10%，以N為平衡氣體，研究O濃度（70%、80%、90%、100%）對(duì)大蒜貯藏過(guò)程中大蒜品質(zhì)的影響，以期尋找有效降低大蒜貯藏品質(zhì)劣化的最佳氣調(diào)貯藏氣體組成。對(duì)延長(zhǎng)大蒜的休眠期，保持大蒜鱗莖品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

新鮮大蒜，購(gòu)于超市；2，4-二硝基苯肼，丙酮酸，三氯乙酸，亮氨酸，異丙醇，蒽酮抗壞血酸，硫酸亞鐵均為分析純。

1.1.2 儀器

氣調(diào)保鮮包裝機(jī)（DT-6D），大江機(jī)械設(shè)備有限公司；可見分光光度計(jì)（723C），上海欣茂儀器有限公司；精密色差儀（WF28），深圳市威福光電科技有限公司；臺(tái)式低速離心機(jī)（TDZ4），湖南赫西儀器裝備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 原料處理

大蒜去皮后，選擇完整均勻的蒜米，等量分裝在氣調(diào)包裝盒中，采用氣調(diào)包裝機(jī)分別對(duì)蒜米做以下處理：10%CO+70%O+20%N；10%CO+80%O+10%N；10%CO+90%O；100%O。包裝完后放入4℃冰箱保存，同時(shí)設(shè)置對(duì)照組大蒜直接放入冰箱保存，貯藏周期為30d，每10d 對(duì)各組進(jìn)行一次指標(biāo)測(cè)定。

1.2.2 失重率的測(cè)定

采用稱量法，先后測(cè)出貯藏前和貯藏后大蒜的質(zhì)量，則可求出因失水而導(dǎo)致的失重的百分率。

式中：W為干燥前的樣品重量；W為干燥后的樣品重量。

1.2.3 白度的測(cè)定

使用精密色差儀測(cè)定不同儲(chǔ)存方式下大蒜的L、a、b 值，每組樣品測(cè)三次取平均值，并計(jì)算其白度W。

式中：L 為亮度；a 為紅綠值；b 為黃藍(lán)值。

1.2.4 大蒜素含量的測(cè)定

采用丙酮酸差量法測(cè)定大蒜素含量。取25 g 新鮮大蒜，加入100 mL 去離子水用組織搗碎機(jī)打漿粉碎，靜置10～20 min 后取蒜泥2.5 mL，加入2.5 mL 三氯乙酸，1 h 之后用濾紙過(guò)濾，反復(fù)水洗后定容到100 mL；取上述溶液1 mL，加入1 mL 濃度為0.1%的2，4-二硝基苯肼溶液，靜置10 min，再加入4 mL 2.0 mol/L 的NaOH溶液，之后在520 nm 處測(cè)吸光度。

1.2.5 游離氨基酸含量的測(cè)定

采用茚三銅顯色法測(cè)定游離氨基酸的含量。取樣品液1 mL，加入pH 為5.4 的2 mol/L 醋酸緩沖液1mL 和茚三酮顯色液1 mL，混勻后于100 ℃沸水浴中加熱15 min，自來(lái)水冷卻。放置5 min 后，加3 mL 60%乙醇稀釋，搖勻后在570 nm 處測(cè)定吸光值。將樣品測(cè)定的吸光值與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)照，可確定樣品中氨基酸含量。

1.2.6 可溶性糖含量的測(cè)定

采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量。將樣品溶液糖濃度調(diào)整到測(cè)定范圍，精確吸取2 mL 置于干燥潔凈試管中，在每支試管中立即加入蒽酮試劑6 mL，振蕩混勻，各管加完后一起置于沸水浴中加熱15 min。取出，迅速浸于冰水浴中冷卻15 min，每個(gè)濃度做2～3個(gè)重復(fù)。在625 nm 波長(zhǎng)下迅速測(cè)定各管吸光值。根據(jù)葡萄糖含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線，由樣品溶液吸光值計(jì)算各樣品溶液中糖的濃度，并計(jì)算其糖含量。

1.2.7 蒜氨酸酶活性的測(cè)定

采用丙酮酸差量法測(cè)定蒜氨酸酶的活性。取混合物1 mL，加入l mL 2，4-二硝基苯肼（100 mg 2，4-二硝基苯肼，100 mL 2 mol/L HCl）25°C 保溫5 min，加入5 mL 2.5 mol/L NaOH，10 min 后于420 nm 下比色，以鈍化酶及底物2，4-二硝基苯肼NaOH 等反應(yīng)體系為空白對(duì)照。酶活性定義：在23°C 條件下，每分鐘反應(yīng)產(chǎn)生1 μmoL 丙酮酸定義為一個(gè)酶活單位（unit）。

1.2.8 數(shù)據(jù)處理

干燥試驗(yàn)、大蒜素含量測(cè)定、色澤分析、復(fù)水試驗(yàn)中每組均設(shè)置3 個(gè)平行，作圖及數(shù)據(jù)分析均采用平均值。數(shù)據(jù)處理采用Excel 2010 和SPSS17.0 軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氣體組成對(duì)大蒜失重率的影響

大蒜蒜米在存儲(chǔ)過(guò)程中，重量會(huì)持續(xù)減小，其主要原因是由于呼吸作用導(dǎo)致呼吸消耗，進(jìn)而引起水分散失，此外，大蒜外表皮的剝離也是導(dǎo)致蒜米失水的重要原因。

由圖1 可知，整個(gè)儲(chǔ)藏過(guò)程中大蒜都處于失水狀態(tài)，失重率先逐步增加，20d 后有輕微下降。貯藏前10d，四種氣體組成處理的失重率均出現(xiàn)小幅升高。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，貯藏20d 時(shí)，失重率迅速增大，對(duì)照組大蒜失重率最高，達(dá)到了14.2%，80%O處理組失重率最低。貯藏30d 時(shí)，各處理大蒜的失重率有所下降，但仍處于較高水平，對(duì)照組、10%CO+70%O+20%N和10%CO+90%O氣體處理的樣品明顯高于比10%CO+80%O+10%N、100%O處理的失重率。其中，氣體組成為10%CO+80%O+10%N的失重率最低，僅為對(duì)照組失重率的54.3%。因此，氧氣含量為80%時(shí)有利于降低大蒜貯藏過(guò)程中的失重率。

圖1 氣體組成對(duì)大蒜氣調(diào)貯藏失重率的影響

2.2 不同氣體組成對(duì)大蒜白度的影響

白度是評(píng)價(jià)大蒜貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，大蒜在存儲(chǔ)過(guò)程中會(huì)氧化，色澤黃變或綠變，影響其感官品質(zhì)，降低銷售價(jià)值。

由圖2 可知，貯藏10d，四種氣體組成處理的大蒜在存儲(chǔ)的過(guò)程中白度均稍有下降，100%O組白度最低，對(duì)照組白度最高。然而，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)照組白度急速下降，當(dāng)貯藏時(shí)間達(dá)到30d 時(shí)，對(duì)照組白度最低，較貯藏初期下降了8.0%。在整個(gè)貯藏期內(nèi)，10%CO+80%O+10%N和10%CO+90%O氣體組成處理的白度下降最為緩慢，當(dāng)貯藏時(shí)間為30d，10%CO+90%O氣體組成處理組白度在所有處理組中最高。在相同的儲(chǔ)藏溫度條件下，10%CO+80%O+10%N和10%CO+90%O氣體組成處理的樣品能減少白度的下降。

圖2 氣體組成對(duì)大蒜氣調(diào)貯藏白度的影響

2.3 不同氣體組成對(duì)大蒜素含量的影響

大蒜素作為大蒜的風(fēng)味物質(zhì)，大蒜中的蒜氨酸酶會(huì)與蒜氨酸反應(yīng)，使蒜氨酸分解合成形成大蒜素，其含量的變化與蒜米中蒜氨酸的含量和蒜酶的活力強(qiáng)弱有關(guān)，是大蒜品質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一。

由圖3 可知，大蒜素在貯藏過(guò)程中呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，與游離氨基酸和蒜酶的含量變化有關(guān)。大蒜初期大蒜素含量為0.5 342 g/100 g。與貯藏初期相比，貯藏10d 時(shí)，大蒜素含量均增加，其中80%O氣體處理的增加量最大，達(dá)到0.9 525 g/100 g，10%CO+90%O氣體處理的增加量最少。在貯藏過(guò)程中蒜米游離氨基酸含量增加，導(dǎo)致蒜氨酸含量的增加。提高了蒜酶作用的底物濃度，因此大蒜素含量也呈增加趨勢(shì)。貯藏時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)，大蒜素含量幾乎呈直線下降。其中，10%CO+70%O+20%N氣體比例的大蒜素含量下降的最快，貯藏30d 時(shí)降低了56.2%，80%O氣體組成處理的大蒜素含量最高，是70% O氣體組成處理的1.5 倍。大蒜素含量與大蒜品質(zhì)呈正相關(guān)，貯藏過(guò)程中，10%CO+80%O+10%N氣體組成處理大蒜中的大蒜素含量較其他三種處理方法更高，且大蒜素含量降低較慢，故80%O氣體處理可有效維持大蒜素含量。

圖3 氣體組成對(duì)大蒜氣調(diào)貯藏大蒜素的影響

2.4 不同氣體組成對(duì)大蒜游離氨基酸含量的影響

游離氨基酸含量是食品儲(chǔ)藏中的一個(gè)重要指標(biāo)，成熟果實(shí)中游離氨基酸含量逐漸減少，反映了貯藏過(guò)程中蛋白質(zhì)合成的增加。通過(guò)研究不同處理方式儲(chǔ)藏的大蒜中游離氨基酸含量的變化，研究大蒜儲(chǔ)藏過(guò)程中的衰老情況。

由圖4 可知，儲(chǔ)藏過(guò)程中，大蒜中游離氨基酸含量是逐步增加的，這是由于大蒜在不斷衰老的過(guò)程中酶和其他代謝活動(dòng)均減弱，導(dǎo)致酶活力的減弱和蛋白質(zhì)的合成量的減少。大蒜中所含游離氨基酸含量越高，說(shuō)明大蒜衰老的越嚴(yán)重。儲(chǔ)藏10d 后，對(duì)照組10%CO+70%O+20%N和10%CO+80%O+10%N氣體比例的大蒜中游離氨基酸含量增加較快，10%CO+70%O+20%N氣體組成條件下的變化最顯著，10d 增加了53.9%。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，四種處理的游離氨基酸含量均穩(wěn)步增加。貯藏30d 時(shí)，10%CO+80%O+10%N和10%CO+90%O氣體組成處理的游離氨基酸量低于其他組，10%CO+80%O+10%N氣體處理的游離氨基酸含量最低。

圖4 氣體組成對(duì)大蒜氣調(diào)貯藏游離氨基酸的影響

2.5 不同氣體組成對(duì)大蒜可溶性糖含量的影響

碳水化合物是大蒜干物質(zhì)的主要組成之一，包括了低分子糖和多糖類。在大蒜的儲(chǔ)藏過(guò)程中由于呼吸作用等生理活動(dòng)反應(yīng)，組織里的碳水化合物會(huì)被大量消耗，因此，碳水化合物尤其是可溶性糖含量的高低是評(píng)價(jià)大蒜品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。

由圖5 可知，整個(gè)儲(chǔ)藏過(guò)程中，大蒜中的可溶性糖含量呈先上升后下降的趨勢(shì)。儲(chǔ)藏10d 后，各處理組大蒜中的可溶性糖含量都有顯著上升，其中10%CO+80%O+10%N氣體組成處理的大蒜中可溶性糖含量增長(zhǎng)顯著，增加了35.1%。隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，各處理組大蒜中可溶性糖含量下降，其中高氧氣濃度處理的下降速率比低氧氣濃度處理的低，并始終保持較高的可溶性糖含量。貯藏30d 時(shí)，10%CO+80%O+10%N氣體處理可溶性糖含量最高，與貯藏初期相比，下降了11.5%；對(duì)照組可溶性糖含量最低，與貯藏初期相比，下降了16.6%。高濃度氧氣的環(huán)境下，大蒜呼吸等作用降低，減緩碳水化合物的消耗，有利于大蒜中營(yíng)養(yǎng)成分的保留。

圖5 氣體組成對(duì)大蒜氣調(diào)貯藏可溶性糖的影響

2.6 不同氣體組成對(duì)大蒜蒜氨酸酶活性的影響

蒜氨酸酶作為大蒜中的一種內(nèi)源酶，在大蒜中的含量很低，且其活性極易被環(huán)境的變化所影響。由圖6可知，蒜氨酸酶含量在大蒜的儲(chǔ)藏過(guò)程中持續(xù)下降。其中，20%CO濃度的大蒜中的蒜氨酸酶下降趨勢(shì)基本一致，都由原來(lái)的198.9 U/g 下降至40～50 U/g 之間，而100%O濃度的蒜氨酸酶含量則下降的較為緩慢。由此推測(cè)，蒜氨酸酶的活性與氧氣濃度的高低關(guān)系不大，而與CO濃度的高低有密切關(guān)系。

圖6 氣體組成對(duì)大蒜氣調(diào)貯藏蒜氨酸酶活性的影響

3 結(jié)論

10%CO+80%O+10%N的氣體組成最適宜大蒜的貯藏。在此氣體組成條件下進(jìn)行氣調(diào)貯藏，貯藏30d后大蒜素和可溶性糖含量最高，比對(duì)照組分別高52.4%和19.1%，游離氨基酸含量和失重率較低，并且大蒜白度沒有顯著變化。綜上所述，10%CO+80%O+10%N氣體組成進(jìn)行氣調(diào)包裝處理對(duì)延緩蒜米生命活動(dòng)、延長(zhǎng)貨架期、保持良好營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有很好的效果。