大蒜CA貯藏特性和參數優(yōu)化研究

李 勇，時培寧，厲洪洋，王書博，賈 政，顧金暉

（1.徐州工程學院食品工程學院，江蘇徐州221008；2.邳州市天源蒜業(yè)有限公司，江蘇徐州221300）

大蒜CA貯藏特性和參數優(yōu)化研究

李 勇1，時培寧1，厲洪洋1，王書博1，賈 政2，顧金暉1

（1.徐州工程學院食品工程學院，江蘇徐州221008；2.邳州市天源蒜業(yè)有限公司，江蘇徐州221300）

通過研究大蒜貯藏特性，以減少大蒜貯藏保鮮過程中的損失。采用靜置法測定大蒜的呼吸強度，采用CA貯藏保鮮方法確定各組分氣體的最優(yōu)比例，采用真空低溫貯藏保鮮方法確定貯藏最適溫度，采用定硫法測定大蒜素含量。結果表明，大蒜的呼吸作用屬于躍變型，貯藏7 d后，呼吸強度顯著增強，出現1個呼吸峰，之后呈現下降趨勢；CA貯藏最佳條件：充入體積分數4%O2和14%CO2，貯藏溫度-4℃，相對濕度約80%；大蒜真空低溫貯藏最佳貯藏溫度-2℃，相對濕度約80%。

大蒜；CA貯藏；特性

大蒜味辛、性溫，有驅風、利尿、鎮(zhèn)咳、暖脾健胃、促進食欲、幫助消化、消渴止血、行氣消積、解毒殺蟲等功效，特別引人注目的是其強烈的抗菌性和強壯作用。此外，還有促進膽汁分泌、鎮(zhèn)痙、腸內殺菌的作用，可輔助治療腸胃病、扁桃體炎、哮喘、風濕等癥。我國明代《本草綱目》記載，大蒜有散痛腫、除風邪、消毒氣、祛風濕、療瘡癬、健脾胃、止霍亂、解瘟疫等功效。從古至今，埃及、以色列、中國、日本、德國和意大利等許多國家就一直用大蒜治療多種疾病[1]。

目前，已證實大蒜在抗凝血、抗腫瘤、降血脂、降血糖、解毒、抗感染、抗氧化、抗衰老，以及在保護肝臟、保護心血管系統(tǒng)、細胞介導免疫、體液免疫調節(jié)過程中起著十分重要的作用。大蒜制劑對肺癌、胃癌、腦癌、腸癌、食道癌具有一定的治療功能，還有減慢心率、擴張毛細血管、降血壓等作用，并能降低血清膽固醇、甘油三酯，從而防治動脈粥樣硬化。另外，大蒜中的微量元素鍺能把氧元素供給機體，所以大蒜能消除疲勞、增強機體的體力和耐力[2]。

我國常年維持70×104hm2的大蒜種植面積，年產量和出口量占世界總產量及總貿易量的70%以上。2016年全國大蒜總產量約351×104t，“大蒜之鄉(xiāng)”金鄉(xiāng)縣種植大蒜約4.67×104hm2，總產量達80×104t以上。蘭陵縣常年種植大蒜2.4×104hm2，年產大蒜約3×104t。2016年邳州市大蒜種植近4×104hm2，總產量61.38×104t，市場年交易量120×104t，交易額達60多億元。每年蒜季，從業(yè)人員近20萬人，形成了集種植、深加工、儲運、貿易、研發(fā)、信息中介、市場服務等為一體的產業(yè)鏈條。但是，大蒜貯藏期間霉爛變質現象仍有發(fā)生，春節(jié)之后發(fā)芽現象仍不能很好控制，大蒜貯藏1年質量損失超過2.5%。因此，研究大蒜的貯藏保鮮具有重要意義[3]。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

大蒜，徐州市綠地廣場卜蜂蓮花超市提供；草酸（H2C2O4），濰坊興泰化工有限公司提供；鹽酸（HCl）、氫氧化鈉（NaOH）、濃硝酸（HNO3），南通凱瑞化工有限公司提供；氯化鈉（NaCl），常州旭虹化工有限公司提供；乙醇（C2H5OH），深圳華昌化工原料公司提供；甲基橙、酚酞、純凈水，均為實驗室提供。

1.2 試驗設備

C22-SEHD06型電磁爐，浙江紹興蘇泊爾生活電器有限公司產品；BCD-225KSB型冷藏冷凍箱，廣州榮事達股份有限公司產品；MS1160型真空塑封機，東莞美吉斯塑封機有限公司產品；DT-6D型氣調保鮮包裝機，大江機械設備有限公司產品；HCTP11-2型架盤藥物天平，上海精密科學儀器有限公司產品；FA20043型電子天平，上海越平科學儀器有限公司產品；ZSX1200型馬弗爐，北京西尼科技有限公司產品；燒杯（50 mL）、量筒（10 mL），容量瓶（100 mL）、玻璃棒、坩堝，均為實驗室自備。

1.3 試驗方法

1.3.1 靜置法測定大蒜呼吸強度

呼吸強度的大小直接影響著貯藏期限的長短。呼吸強度大，消耗的養(yǎng)分多，加速衰老過程，貯藏期限就會縮短；呼吸強度過低，正常的新陳代謝受到破壞，也在一定程度上影響貯藏期限。因此，控制大蒜正常呼吸的最低呼吸強度是大蒜貯藏的關鍵。

測定方法：取樣，稱取去皮的蒜瓣250 g，將培養(yǎng)皿放入洗凈晾干的玻璃真空干燥器中，培養(yǎng)皿內注入濃度為0.4 mol/L NaOH標準堿溶液20 mL，放置隔板，立即將待測樣品放在隔板上，蓋嚴干燥器蓋子，于室溫（25℃）下靜置1 h。到時間取出培養(yǎng)皿，將堿液移入燒杯中（用蒸餾水沖洗4～5次），加飽和BaCl2溶液5 mL，酚酞2滴，用濃度為0.1 mol/L草酸標準溶液滴定，記錄草酸標準溶液用量。用同樣的方法作空白滴定。

按照上述操作方法，每隔7 d共測5次大蒜的呼吸強度。大蒜呼吸強度計算公式如下。

式中：C——H2C2O4摩爾濃度，mol/L；

m——樣品質量，g；

h——測定時間，h；

44——CO2分子量；

V空——空白滴定時消耗草酸的量，mL；

V耗——樣品滴定時消耗草酸的量，mL。

1.3.2 CA貯藏試驗方法

大蒜去皮后，分選出完整飽滿的蒜瓣，等量分裝到氣調保鮮盒中，再用氣調保鮮包裝機充入一定比例的O2，CO2或N2，封膜，控制相對濕度約80%。常溫放置3個月，觀察蒜瓣新鮮程度及出芽情況。

O2和CO2成分比例分配見表1，O2和N2成分比例分配見表2。

表1O2和CO2成分比例分配/%

表2O2和N2成分比例分配/%

1.3.3 大蒜真空低溫貯藏方法

大蒜在采摘后，第1個星期內先進行高溫誘導處理，使其提前進入休眠期。操作時要求溫度32～42℃，相對濕度55%～65%。也可以在太陽下曬3～5 d，然后進行分選，挑選完好無損且蒜瓣飽滿的大蒜去皮后進行真空低溫貯藏試驗：①等量分裝于真空包裝袋中，用真空塑封機抽空空氣，完成真空塑封，控制相對濕度約80%；②選擇-6，-4，-2℃3個溫度低溫貯藏大蒜，貯藏時間1個月，觀察蒜瓣新鮮程度及出芽情況，測定貯藏前后大蒜素的含量。

1.3.4 大蒜素含量測定方法——定硫法

（1）取樣。用電子天平秤準確稱取5 g（精確至0.000 1 g）大蒜切片，將其置于研缽中，加入2 mL濃HNO3，研磨成黃色蒜蓉，放置25 min；用蒸餾水洗3～4次，移入100 mL的容量瓶中，定容，搖勻，過濾。

（2）濃縮。吸取60 mL濾液，滴加0.1%的甲基橙指示劑4～5滴，用10%NaOH（質量分數）溶液滴定至黃色，再用1∶1的HCl調節(jié)溶液pH值至2～3（HCl適當過量），水浴加熱，濃縮至約50 mL。

（3）提取。將濃縮樣品液放在電爐上加熱至微微沸騰，加入10 mL 5%BaCl2（質量分數）溶液，搖勻，在92℃下的水浴鍋中恒溫放置2 h，接著用濾紙過濾，用熱去離子水沖洗至沒有Cl-，將最后得到的沉淀放入坩鍋中，低溫烘干并碳化濾紙，高溫（恒溫600℃）灼燒35 min至恒質量，取出后冷卻至室溫，稱其質量。

（4）測定。根據BaSO4的質量，按照下面的公式計算大蒜素含量。

式中：32.06——S的分子量；

233.29 ——BaSO4的分子量；

162.26 ——大蒜素的分子量；

m——BaSO4的質量，g；

m0——樣品質量，g；

V0——提取液總體積，mL；

V——測定提取液體積，mL。

2 結果與分析

2.1 大蒜呼吸強度測定結果分析

利用靜置法測定大蒜貯藏過程中大蒜的呼吸強度，每隔7 d測定1次呼吸強度數值，測量5次，繪制成大蒜呼吸強度的變化曲線圖。

大蒜貯藏過程中呼吸強度的變化情況見圖1。

圖1 大蒜貯藏過程中呼吸強度的變化情況

果蔬的呼吸作用一般分為躍變型和非躍變型2種。由圖1可知，大蒜具有呼吸躍變，所以大蒜的呼吸作用屬于躍變型。大蒜貯藏7 d左右出現了1個呼吸峰，之后便呈現下降趨勢。由此可知，應該在大蒜采摘后的7 d內對其進行科學合理的貯藏，抑制其呼吸作用，降低機體內乙烯的釋放率，以便延長其貯藏期限。

2.2 大蒜CA貯藏試驗結果分析

CA貯藏分別采用充入O2和CO23組不同體積分數及O2和N23組不同體積分數，進行3個月的常溫貯藏，觀察大蒜的新鮮程度和出芽情況，并進行組內對比，選出較為適合的氣體體積分數作為CA貯藏的條件。

大蒜CA貯藏試驗及感官評價見表3。

由表3可知，CA貯藏時，充入體積分數為4.5% O2和14.5%CO2或4.5%O2和15.0%N2作為保護氣體，貯藏保鮮的效果最好。查閱相關資料可知，大蒜CA貯藏時，隨著O2體積分數的遞減、CO2體積分數的遞增，抑制大蒜發(fā)芽和保鮮的效果增強。但O2體積分數要求不能低于2.0%，CO2體積分數不能高于16.0%，控制O2體積分數在4.5%左右，CO2和 N2體積分數控制在15.0%貯藏保鮮的效果較好。

2.3 大蒜真空低溫貯藏試驗結果分析

大蒜真空低溫貯藏試驗，大蒜去皮浸潤后等量真空塑封，用冷藏冷凍箱在3個溫度下低溫貯藏1個月，測定試驗前后大蒜素的含量，并對其新鮮程度及出芽情況作出評價。

大蒜真空低溫貯藏感官評價及大蒜素含量測定見表4。

表3大蒜Ca貯藏試驗及感官評價

表4大蒜真空低溫貯藏感官評價及大蒜素含量測定

由表4可知，在-2℃真空冷藏的蒜瓣較其他2組的新鮮程度更高，蒜瓣依舊呈現乳白色，有光澤，并且沒有出芽、萎蔫、干癟的情況。再分析試驗前后大蒜素含量的變化，由于大蒜素是蒜氨酸在蒜酶作用下產生的，低溫降低了蒜酶的活性，減緩了大蒜素的生成，在貯藏過程中仍有一部分大蒜素損失。比較可知，-2℃貯藏時，大蒜素的含量變化不大，比較穩(wěn)定。查閱資料可知，大蒜低溫貯藏最低溫度在-7～-4℃，最適溫度在-1～-3℃。因此，選擇-2℃作為大蒜真空低溫貯藏的溫度條件。

2.4 大蒜CA貯藏正交試驗結果分析

在2.2和2.3的基礎上，對大蒜進行CA貯藏的正交試驗。

大蒜CA貯藏正交試驗結果分析見表5。

由表5可知，大蒜CA貯藏的理論最優(yōu)方案是A3B2C2，影響因素主次為B＞C＞A，實際最優(yōu)方案是A2B2C3。選擇A3B2C2作驗證試驗結果表明，大蒜CA貯藏溫度為-4℃，O2體積分數為4%，CO2體積分數為14%，得到的大蒜CA貯藏效果最好，貯藏5個月感官品質沒有明顯變化。

表5大蒜CA貯藏正交試驗結果分析

3 結論

（1）大蒜貯藏期間呼吸強度的變化規(guī)律。貯藏過程中測定的5個呼吸強度值為25.57，40.23，26.24，25.21，25.82 mg/（kg·h）。大蒜的呼吸作用屬于躍變型，在貯藏7 d后，呼吸強度明顯增強，出現1個呼吸峰，之后呈現出下降的趨勢。

（2）大蒜CA貯藏的最佳氣體成分比例。充入體積分數為4.5%O2和14.5%CO2或是4.5%O2和15.0% N2作為大蒜氣調貯藏的保護氣體，控制相對濕度約80%，大蒜CA保鮮的效果較好。

（3）大蒜真空低溫貯藏的最佳CA溫度。在-2℃（相對濕度約80%）貯藏時，大蒜素的含量變化不大，比較穩(wěn)定，蒜瓣的新鮮程度較高，貯藏保鮮的效果最好。

（4）正交試驗結果。大蒜CA貯藏溫度為-4℃，O2體積分數為4%，CO2體積分數為14%，得到的大蒜CA貯藏效果最好，貯藏5個月感官品質沒有明顯變化。

（5）大蒜貯藏前大蒜素含量的測定。大蒜素的質量分數為0.942%。

[1]金紹黑.大蒜的保健作用與開發(fā)利用[J].四川農業(yè)科技，2005（2）：39-40.

[2]金燕，劉桂潔.大蒜藥理作用的研究進展[J].中醫(yī)藥信息，2006（6）：33-35.

[3]臧志清，周端美.大蒜藥用和保健價值的綜合開發(fā)[J].食品研究與開發(fā)，1999（1）：25-28.◇

Study on Controlled Atmosphere Storage Characteristics and Parameter Optimization of Garlic

LI Yong1，SHI Peining1，LI Hongyang1，WANG Shubo1，JIA Zheng2，GU Jinhui1
（1.College of Food Engineering，Xuzhou Institute of Technology，Xuzhou，Jiangsu 221008，China；2.Pizhou Tianyuan Garlic Industry Co.，Ltd.，Xuzhou，Jiangsu 221300，China）

This paper is mainly studied the storage characteristics of garlic to reduce the loss of garlic during storage.The respiration intensity of garlic is measured by static method.The optimum proportion of each component of controlled atmosphere storage method is studied.The optimum storage temperature of vacuum and low temperature storage method is measured.Sulfur is applied to the determination of garlicin content.The results show that respiration of garlic is climacteric type.The respiration intensity increased significantly after storage for 7 days and show a downward trend after reaching its peak.Optimal volume fraction proportion of controlled atmosphere storage is 4%O2and 14%CO2，temperature-4℃，with relative humidity of about 80%.Optimal temperature of vacuum low temperature storage is-2℃，with relative humidity of about 80%.

garlic；controlled atmosphere storage；characteristics

S663

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.05.002

1671-9646（2017）05a-0004-03

2017-04-16

江蘇省科技計劃項目（BN2014009）。

李勇（1962—），男，碩士，教授，研究方向為農產品加工技術。