典型保鮮技術(shù)協(xié)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(guān)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(fā)現(xiàn)（0±0.5）℃下貯藏的菠菜具有較好的保鮮效果，結(jié)合薄膜包裝，保鮮期可延長至35天；羅愛玲等[2]的研究結(jié)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(jié)冰等冷害現(xiàn)象，因此確定銀耳的最佳適宜溫度為1 ℃；徐艷艷等[3]發(fā)現(xiàn)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(yǎng)指標(biāo)均優(yōu)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(shù)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(xiàn)不同的果蔬保鮮技術(shù)，果蔬保鮮技術(shù)主要分為三類，即物理保鮮、化學(xué)保鮮、生物保鮮，從技術(shù)使用手段上劃分，果蔬保鮮技術(shù)又可分為很多的不同種類，例如氣調(diào)保鮮、真空或減壓保鮮、靜電場保鮮、輻照保鮮、化學(xué)保鮮、臭氧保鮮、負(fù)離子貯藏保鮮、超高壓處理保鮮等。在這些保鮮技術(shù)中，非熱物理保鮮技術(shù)在冰箱上具有較大的應(yīng)用前景，翁建淋等[4]研究得出結(jié)論，20 kPa下貯藏的芒果Vc、有機酸、可溶性固形物、可滴定酸、轉(zhuǎn)黃指數(shù)等指標(biāo)均顯著優(yōu)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(biāo)均相對較好，有利于延長西藍花的貯藏期；黃宇斐等[6]發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)1 100 V的高壓靜電協(xié)同低溫2 ℃儲藏，葡萄的各項保鮮指標(biāo)，包括硬度、Vc含量等與對照組相比，均有較大優(yōu)勢，可極大延長葡萄的保鮮期。

現(xiàn)有的果蔬保鮮技術(shù)在冰箱上應(yīng)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(biāo)，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(chǔ)上協(xié)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(shù)對典型果蔬的保鮮效果，為冰箱家電行業(yè)搭載保鮮技術(shù)提供理論依據(jù)。

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(huán)城大潤發(fā)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(jiān)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(jié)束后，再次進行果蔬采購，進行典型保鮮技術(shù)，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(jié)構(gòu)配合形成高濕空間）保鮮的實驗，以上保鮮技術(shù)搭載到冰箱的變溫空間抽屜，典型保鮮技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)中的分光光度法測試。

2 結(jié)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(yǎng)物質(zhì)，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(dǎo)致1號溫度間室的菠菜出現(xiàn)少許結(jié)冰的現(xiàn)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(jié)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(yǎng)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(xiàn)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(tài)，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(zhì)、粗纖維以及超氧化物歧化酶，具有非常高的營養(yǎng)價值。雙孢菇在貯藏期間很容易發(fā)生褐變，根據(jù)所測的雙孢菇在不同溫度間室的ΔE*、ΔL*發(fā)現(xiàn)，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(fā)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??；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(guān)酶的活性，另外發(fā)現(xiàn)1號溫度間室的雙孢菇有結(jié)冰現(xiàn)象發(fā)生，不利于雙孢菇的保存，石啟龍等[8]也研究發(fā)現(xiàn)（3±1）℃可明顯推遲雙孢菇呼吸高峰的出現(xiàn)。

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(shù)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(shù)，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(shù)，不搭載任何技術(shù)的冰箱變溫室作為對照組，用此三種技術(shù)對典型果蔬進行儲藏，研究不同保鮮技術(shù)對果蔬的保鮮效果。

2.2.1 典型保鮮技術(shù)對菠菜的保鮮效果

圖5為不同保鮮技術(shù)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(shù)據(jù)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(nèi)的氧氣摩爾數(shù)，抑制呼吸作用，延緩Vc降解，并且可及時將果蔬產(chǎn)生的乙醛、乙醇等有毒有害物質(zhì)排出等有關(guān)，桑煜等[9]曾研究發(fā)現(xiàn)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(shù)儲藏的菠菜Vc保有率（%）

2.2.2 典型保鮮技術(shù)對葡萄的保鮮效果

圖6與圖7為不同保鮮技術(shù)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(jīng)出現(xiàn)了霉點，其他組區(qū)別不大；儲藏8天時真空保鮮組不僅果粒上出現(xiàn)霉點，果梗上也出現(xiàn)部分黑斑，從感官上看真空保鮮最差，對照組也隨著天數(shù)的增加出現(xiàn)了褶皺，密封高濕空間的果梗也出現(xiàn)干枯，而高壓靜電組葡萄的果梗持續(xù)翠綠；在圖7的失重率數(shù)據(jù)中，真空保鮮組失重率一直最低，依次優(yōu)于高壓靜電，密封高濕空間與對照組。綜合以上數(shù)據(jù)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(xiàn)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(guān)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(jié)果有相似之處。

圖6 不同保鮮技術(shù)的葡萄感官情況

圖7 不同保鮮技術(shù)的葡萄失重率

2.2.3 典型保鮮技術(shù)對雙孢菇的保鮮效果

圖8為不同保鮮技術(shù)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(guān)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(shù)的雙孢菇ΔE*

3 結(jié)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(nèi)，尤其對于菠菜和雙孢菇在-0.76±0.5 ℃溫度范圍內(nèi)時會出現(xiàn)少許結(jié)冰的現(xiàn)象；在最佳儲藏溫度下，不同的保鮮技術(shù)具有不同的優(yōu)勢，真空保鮮對葉菜類例如菠菜的保鮮效果優(yōu)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(yīng)用的機理還有待進一步研究，經(jīng)典保鮮技術(shù)在冰箱上的搭載也需要進一步的探索。