冰箱果蔬電場保鮮技術研究

費玲 胡海梅

FEI Ling HU Haimei

長虹美菱股份有限公司 安徽合肥 230601

Changhong Meiling Company Limited Hefei 230601

1 引言

電場用于果蔬保鮮的研究是近年來興起的一門新興技術，相對于冷藏低溫保鮮、氣體調節保鮮、化學保鮮等貯藏方法而言，其優點是投資少、可以保存較好品質等，因此具有廣闊的開發前景。葉春苗[1]研究了高壓靜電場對延長櫻桃番茄貨架保鮮期的影響，其采用的是兩電極板間的高壓靜電場之間對櫻桃番茄進行保鮮。結果表明，高壓靜電場能有效地提高櫻桃番茄的保鮮效果，其中200kV/m電場強度對櫻桃番茄的保鮮效果最好。陳慶[2]研究了高壓靜電場對采后綠蘆筍生理特性影響的研究，實驗數據得出：采后綠蘆筍嫩莖存在后熟現象，而高壓靜電場處理采后綠蘆筍嫩莖，對其后熟有抑制作用。

2 試驗目的

系統研究冰箱電場對果蔬品質保持機制，探尋果蔬保鮮最適場強分布區域。

3 材料與方法

3.1 試驗材料

試驗樣品選取新鮮油菜、西紅柿，采自連鎖超市。

3.2 樣品處理

選取大小、形狀、新鮮程度相仿的油菜與西紅柿樣品放置包裝盒內，3塊/盒，保鮮膜（氧氣透過率：23000cm3/（m2﹒24h﹒atm）±40%；二氧化碳透過率：102000cm3/（m2﹒24h﹒atm）±40%；透濕量：39g/（m2﹒24h）±40%）封口放置冰箱內（見圖1和表1）。其中X1、X2、X3、X4分別為冰箱保鮮層自下而上第1、2、3、4層內的西紅柿樣品，普通冰箱樣品為（CK），C1、C2、C3、C4為油菜樣品。冰箱溫度設置為4℃。

4 主要儀器設備

試驗所需主要儀器設備見表2。

5 試驗方法

5.1 色澤的測定

采用Digieye儀器測定樣品色澤，并進行拍照。

5.2 貯藏過程重量損失的測定

所有樣品在實驗前用吸水性較好的試紙輕輕沾拭，然后稱量重量，并記作初始重量m1，實驗結束后，取出樣品并用吸水性較好的試紙再次沾拭，稱其實驗后的重量m2，并計算其貯藏過程重量損失。

重量損失%=（m1-m2）/m1h 100

5.3 氫質子密度圖譜

采用核磁共振成像技術（MRI）測定實驗樣品中氫質子密度圖譜，從而分析實驗樣品水分的空間分布情況。利用成像序列可以得到氫質子密度成像，實驗條件如下[3]：中心頻率（SF）設置為23.319MHz，重復時間設為3000ms，回波時間（TE）設為20ms，視野寬度分別為：縱向為50mm，橫向為50mm，重復掃描4次。利用拉莫爾定律（v=γB0/2π）選擇3層肉樣作為成像層面，得到圖像后先進行濾波處理來調整信噪比，再經過偽彩處理得到最終圖像。

5.4 可溶性固形物含量測定

參考國標NYT2637-2014方法進行測定。

5.5 丙二醛（MDA）含量測定

使用MDA試劑盒（北京索萊寶科技有限公司）進行測定。

5.6 多酚氧化酶（PPO）活力測定

使用PPO試劑盒（北京索萊寶科技有限公司）進行測定。

6 試驗結果

6.1 色澤

如圖2、3所示，果蔬在貯藏過程中色澤出現劣變，新鮮度逐漸降低。L*值代表亮度，由圖可見，油菜和西紅柿樣品隨著貯藏時間延長L*值逐漸降低，表面光澤逐漸暗淡。與普通冰箱（CK）相比，電場保鮮冰箱處理組樣品在貯藏過程中維持較高的亮度，表明更具光澤。C值代表樣品的色澤飽和度，其值越高，表明樣品色澤越鮮艷。圖3表明，油菜和西紅柿樣品C值同樣隨時間延長逐漸降低，而在整個貯藏期中，電場保鮮冰箱處理組樣品色澤較普通冰箱（CK）相比更為穩定、鮮艷。綜合來看，放置于電場保鮮冰箱保鮮層第2、3層樣品色澤表現更為出色，隨貯藏時間延長色澤維持地更穩定。

6.2 貯藏損失

果蔬采后會發生呼吸作用和蒸騰作用，從而使其水分和重量損失，果蔬水分的損失會影響它的生理代謝以及外觀品質。由圖4可見，油菜和西紅柿樣品隨著貯藏時間延長失重率逐漸上升，而較普通冰箱（CK）相比，電場保鮮冰箱處理組樣品失重率上升速度較為緩慢，其中電場保鮮冰箱保鮮層第2層的樣品表現最為明顯。

6.3 氫質子密度圖譜

圖1 樣品擺放示意圖

表1 電場分布

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表2 試驗所需設備

圖2 西紅柿和油菜實驗過程中照片

圖3 貯藏過程中的色澤變化

圖4 貯藏過程中水分損失（左：油菜；右：西紅柿）

氫質子密度圖譜（MRI）可將物料內部H質子的分布以圖像的形式表達出來，圖像中亮度越強，表明H質子密度越高，即該部分的含水率越高。由圖5可見，油菜和西紅柿樣品隨著在貯藏過程中氫質子成像圖逐漸變暗，亮點逐漸減少，這表明樣品在貯藏過程中損失了部分水分。綜合來看，放置于電場保鮮冰箱保鮮層第2、3層的樣品氫質子成像圖在整個貯藏過程中更為明亮，這也驗證了失重率的實驗結果。

6.4 可溶性固形物含量

可溶性固形物含量的高低，在一定程度上反映了貯藏過程中果實營養物質保留的多少[4]。由圖6可見，油菜和西紅柿樣品可溶性固形物含量均在貯藏過程中逐漸下降。較普通冰箱（CK）相比，電場保鮮冰箱處理組樣品可

6.5 丙二醛（MDA）含量

MDA（丙二醛）是自由基作用植物體后引起膜系統脂質過氧化的分解產物，MDA對膜和細胞中的許多生物功能分子均有很強的破壞作用，其含量的高低可衡量植物體衰老程度[5]。由圖7可見，較普通冰箱（CK）相比，電場保鮮冰箱有效抑制了油菜和西紅柿樣品在貯藏過程中MDA含量的積累。

6.6 多酚氧化酶（PPO）活力

PPO是導致果蔬出現褐變的主要酶。由圖8可見，貯藏期間油菜和西紅柿的PPO活性均呈現先升高后下降的趨勢。其中，電場保鮮冰箱內貯藏樣品PPO活性較低，這延緩了褐變現象的出現。

7 結果與討論

冰箱的電場環境對油菜和西紅柿貯藏過程中的貯藏損失、呼吸強度及色澤的變化具有顯著的影響。綜合來說，電場冰箱保鮮層第2層（S2，距電場保鮮放電源約40cm，電場強度分布范圍為49.17～271.67v/m）的樣品保鮮效果最優，更為適合短期內貯藏果蔬。電場通過本身的電場和電荷作用，保持油菜和西紅柿的非酶自由基清除系統和自由基清除系統，從而抑制膜損傷，調節呼吸強度，降低果蔬的水分流失和腐爛變質，并且在一定程度上延緩果蔬色澤的轉變，達到延緩其衰老的效果。溶性固形物含量下降速度更為緩慢，其中電場保鮮冰箱保鮮層第2層的樣品表現最為明顯。這可能是因為電場保鮮冰箱貯藏過程中，電場環境抑制了果蔬的呼吸作用，減少了呼吸消耗的緣故。

圖5 油菜和西紅柿貯藏過程中樣品氫質子密度圖譜（左：油菜；右：西紅柿）

圖6 貯藏過程中可溶性固形物的變化（左：油菜；右：西紅柿）

圖7 貯藏過程中MDA含量變化（左：油菜；右：西紅柿）

圖8 貯藏過程中PPO活力變化（左：油菜；右：西紅柿）