真空預(yù)冷終溫和補(bǔ)水率對(duì)菠菜采后貯藏品質(zhì)影響

解新方，張潔*，王志東*

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所（北京 100193）

中國蔬菜產(chǎn)量及消費(fèi)量均為世界第一，但由于冷鏈發(fā)展較晚，中國蔬菜在物流中損失30%以上。歐美及日本等發(fā)達(dá)國家具有完善冷鏈體系，物流損失可以控制在5%以下[1]。高溫環(huán)境下冷鏈斷鏈?zhǔn)巧r蔬果流通的大忌，是生鮮電商和生鮮宅配營運(yùn)過程“最后一公里”需要解決的難點(diǎn)。

綠葉蔬菜保鮮一直是蔬菜保鮮領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)。菠菜是人類飲食中優(yōu)良的維生素B及維生素C的來源，是中國大宗綠葉蔬菜之首，同時(shí)也是中國出口創(chuàng)匯的主要蔬菜之一[2]。未經(jīng)預(yù)冷處理的蔬菜放入低溫貯藏環(huán)境中，由于其表面積極大，呼吸作用和蒸騰作用迅猛，菜葉面易出現(xiàn)凍傷腐爛，使其品質(zhì)急劇下降，在1～3 d就基本干癟枯黃腐爛霉變，失去食用和商品價(jià)值。對(duì)剛收獲的新鮮蔬菜進(jìn)行預(yù)冷處理，可以迅速消除蔬菜采摘后的田間熱，抑制蔬菜呼吸強(qiáng)度大大延長有效貯存期[3]。

預(yù)冷是指對(duì)采收后蔬菜在低溫貯運(yùn)之前預(yù)先進(jìn)行降溫處理的一種措施。預(yù)冷是農(nóng)產(chǎn)品冷鏈的首要環(huán)節(jié)[4-5]，可降低貯運(yùn)設(shè)備冷負(fù)荷，對(duì)食品冷鏈有重要意義。壓差預(yù)冷、水預(yù)冷和真空預(yù)冷是果蔬中常用的三種預(yù)冷技術(shù)。壓差預(yù)冷冷卻速度低，成本高，果蔬失重嚴(yán)重。水預(yù)冷適用于遇水不易腐爛型果蔬。真空預(yù)冷具有冷卻速度快、效率高、降溫均勻、清潔等優(yōu)點(diǎn)[6-7]，其原理是基于迅速蒸發(fā)物品表面和內(nèi)部潮濕空氣，水分蒸發(fā)時(shí)，吸收物品內(nèi)外及周圍環(huán)境熱量使物品冷卻。蔬菜對(duì)真空預(yù)冷的適應(yīng)程度主要受物料的表面積大小和組織失水能力的影響，如青菜、生菜的表面積大小、葉表薄嫩、水分易擴(kuò)散蒸發(fā)，適宜采用真空預(yù)冷處理。預(yù)冷葉菜蔬菜從初溫20 ℃降低到4～5℃只需55～155 s。中國真空預(yù)冷技術(shù)在果蔬保鮮上的應(yīng)用普及率較低，同時(shí)，真空預(yù)冷由于可造成失水，不同蔬菜具有不同的預(yù)冷適宜性，需要系統(tǒng)研究。因此，為提高果蔬產(chǎn)品的市場競爭力，使果蔬經(jīng)過長途運(yùn)輸或長期保存之后，仍能保持其本身的新鮮度，試驗(yàn)以綠葉蔬菜菠菜為研究對(duì)象，通過預(yù)冷終溫、補(bǔ)水率的優(yōu)化，利用真空預(yù)冷技術(shù)將最大限度保持菠菜品質(zhì)，延長菠菜保鮮期，為降低蔬菜損耗，提高農(nóng)民收入具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

菠菜：試驗(yàn)當(dāng)日購于北京新發(fā)地蔬菜批發(fā)市場，選擇色澤正常，新鮮，清潔，無明顯缺陷（包括黃葉、機(jī)械損傷、霉?fàn)€、凍害和病蟲害）的菠菜為試驗(yàn)原料。

丙酮（CH3COCH3，分析純，北京化工廠）；L(+)-抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)品（C6H8O6，純度≥99%，SIGMA）；D(-)-抗壞血酸（異抗壞血酸）標(biāo)準(zhǔn)品（C6H8O6，純度≥99%，SIGMA）；偏磷酸HPO3（含量（以HPO3計(jì)）≥38%）；甲醇（色譜純）。

1.2 儀器與設(shè)備

GQ-ZLG50真空預(yù)冷機(jī)（上海鋼擎機(jī)械制造有限公司）；冷庫（庫溫4 ℃）；T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；YP50002電子秤（精度0.01 g，上海儀分科學(xué)儀器有限公司）；BSA224S-CW分析天平（0.000 1 g，賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司）；DGP-3600SDN高效液相色譜儀（DAD-3000檢測器，Thermo Scientific）；3K-15離心機(jī)（SIGMA）；PAL-1糖度計(jì)（日本愛拓）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試菠菜試驗(yàn)當(dāng)日購買后45 min內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，立刻進(jìn)行篩選分組。按照預(yù)冷設(shè)置條件進(jìn)行處理，處理后裝入PE保鮮袋立即移至4 ℃冷庫貯藏。分別于0，1，4，7和10 d取樣進(jìn)行感官評(píng)分及品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)檢測。試驗(yàn)分別設(shè)置對(duì)照組（CC）：不做任何處理，即不進(jìn)行預(yù)冷及補(bǔ)水直接入4 ℃冷庫貯藏。試驗(yàn)組6組分別為：T=0 ℃，W=0%；T=0 ℃，W=1%；T=0 ℃，W=2%；T=4 ℃，W=0%；T=4 ℃，W=1%；T=4 ℃，W=2%，即預(yù)冷終溫T為0 ℃或4 ℃，補(bǔ)水率W為0%，1%和2%，噴水用噴壺均勻噴灑。補(bǔ)水率為補(bǔ)水質(zhì)量與對(duì)應(yīng)試驗(yàn)組菠菜質(zhì)量的百分比值。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 真空預(yù)冷前后失水率測定

采用稱重法。

1.4.2 貯藏期失重率測定

采用稱重法[8]，定期稱取不同條件處理下貯藏期菠菜質(zhì)量。

貯藏期失重率=[入貯前菠菜質(zhì)量（g）-入貯后菠菜質(zhì)量（g）]/入貯前菠菜質(zhì)量（g）×100% （2）

1.4.3 可溶性固形物測定

折光儀法[9]。分別從頂部向下取菠菜葉部3～4 cm和可食用莖中部4～5 cm，研缽研磨后用紗布過濾，吸取濾液直接測定。

1.4.4 維生素C測定

參照GB 5009.86—2016高效液相色譜法，并略作修改。具體條件為：

流動(dòng)相A，6.8 g磷酸二氫鉀和0.91 g十六烷基三甲基溴化銨，水溶解定容至1 L，調(diào)pH 2.5～2.8，按此溶液與甲醇98∶2混合；流動(dòng)相B，100%甲醇；流速0.7 mL/min；色譜柱，C18色譜柱（Shiseido，CAPCELL PAK C18MG S5，4.6 mm×250 mm）；檢測器，二極管陣列檢測器；檢測波長245 nm；柱溫25 ℃；進(jìn)樣量20 μL；梯度洗脫條件：0 min，100% A；15 min，100% A；20 min，96% A；22 min，85% A；40 min，85% A；45 min，100% A；55 min，100% A。

1.4.5 葉綠素測定

采用丙酮法[10]。

1.4.6 感官評(píng)定

采用數(shù)字化6分制法[11]。每次選取15名經(jīng)過培訓(xùn)的感官評(píng)價(jià)員，分別從色澤、形態(tài)和質(zhì)構(gòu)3方面對(duì)菠菜感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，取其平均分作為菠菜的感官品質(zhì)值。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1[11]。

表1 菠菜品質(zhì)感官品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 不同預(yù)處理對(duì)真空預(yù)冷過程中菠菜失水率影響

不同預(yù)冷終溫和補(bǔ)水率對(duì)預(yù)冷過程種菠菜失水率影響見圖1。預(yù)冷終溫對(duì)菠菜失水率有重要影響，預(yù)冷終溫4 ℃處理組失水率在3%以下且均低于預(yù)冷終溫0 ℃處理組。失水率隨預(yù)冷溫度降低而升高[7]，真空預(yù)冷通過水分蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)間接冷卻。補(bǔ)水率2%可以抑制菠菜失水率，2種預(yù)冷終溫條件下，補(bǔ)水率2%均優(yōu)于0%，其中1%補(bǔ)水處理結(jié)果最差。表明適量補(bǔ)水可以降低預(yù)冷過程中失水率。

圖1 真空預(yù)冷對(duì)菠菜失水率影響

2.2 真空預(yù)冷對(duì)貯藏期菠菜失重率影響

由圖2中可知，隨著貯藏期延長，各處理組菠菜失重率均呈上升趨勢，從貯藏期第2天開始，對(duì)照組菠菜失重率顯著高于其他真空預(yù)冷處理各組，貯藏期第10天，對(duì)照組菠菜失重率高達(dá)10%以上，菠菜明顯萎蔫，失去商品價(jià)值而其他預(yù)冷各組失重率均低于5%。因此真空預(yù)冷可以顯著降低貯藏期菠菜水分散失，對(duì)其水分保持有重要作用。

圖2 真空預(yù)冷對(duì)貯藏期菠菜失重率影響

2.3 真空預(yù)冷對(duì)菠菜可溶性固形物（TSS）的影響

隨機(jī)取每個(gè)貯藏期（0，1，3，7和10 d）對(duì)照組及各處理組樣品用糖度計(jì)進(jìn)行測定可溶性固形物含量，每個(gè)測定做3個(gè)重復(fù)，取3次試驗(yàn)平均值。結(jié)果見圖3。

整個(gè)貯藏期內(nèi)，對(duì)照組菠菜可溶性固形物含量在3.5%～4.5%之間波動(dòng)，預(yù)冷終溫4 ℃處理組菠菜除第7天補(bǔ)水率1%和2%可溶性固形物含量值為3%，略低于對(duì)照組外（推測受補(bǔ)水影響），其余時(shí)間與對(duì)照組含量值基本一致。預(yù)冷終溫4 ℃處理組補(bǔ)水率0%組，可溶性固形物含量與對(duì)照組差異較小。預(yù)冷4 ℃對(duì)菠菜可溶性固形物含量影響不大，而預(yù)冷0 ℃，補(bǔ)水率0%對(duì)可溶性固形物含量影響顯著。

圖3 真空預(yù)冷對(duì)貯藏期菠菜可溶性固形物影響

2.4 真空預(yù)冷對(duì)菠菜維生素C的影響

菠菜中含有豐富VC，從圖4可以看出，處理組和對(duì)照組菠菜中VC含量隨著貯藏時(shí)間延長總體均呈現(xiàn)下降趨勢，整個(gè)貯藏期內(nèi)，經(jīng)預(yù)冷處理的菠菜VC含量與對(duì)照組差異不大，表明真空預(yù)冷處理對(duì)VC影響較小，與已有研究結(jié)果一致[12]。從前期感官試驗(yàn)結(jié)果表示，0 ℃預(yù)冷處理組菠菜感官品質(zhì)不被接受，因此該條件下VC含量不再分析。

圖4 真空預(yù)冷對(duì)貯藏期菠菜VC影響

2.5 真空預(yù)冷對(duì)菠菜葉綠素的影響

菠菜中含有大量葉綠素。如圖5所示，整個(gè)貯藏期內(nèi)，菠菜中葉綠素含量在1.5～3.0 mg/g范圍內(nèi)波動(dòng)。預(yù)冷溫度4 ℃，補(bǔ)水率1%處理組在貯藏8 d以內(nèi)，葉綠素含量均高于對(duì)照組。在0 d時(shí)預(yù)冷溫度4 ℃，補(bǔ)水率2%處理組葉綠素含量低于其他3組，推測補(bǔ)水對(duì)測試樣本稀釋所引起，而并非菠菜本身葉綠素含量低，貯藏2～5 d，該組菠菜葉綠素含量高于對(duì)照組樣品?？傮w上，真空預(yù)冷處理對(duì)貯藏期菠菜葉綠素含量影響不大。

圖5 真空預(yù)冷對(duì)菠菜葉綠素影響

2.6 不同預(yù)冷條件對(duì)貯藏期菠菜感官品質(zhì)的影響

表2 菠菜品質(zhì)感官品質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果

從表2中可以看出，真空預(yù)冷終溫0 ℃處理組，感官評(píng)分在整個(gè)貯藏期均低于對(duì)照組，預(yù)冷溫度對(duì)菠菜品質(zhì)影響較大。預(yù)冷終溫4 ℃的3組感官評(píng)分在整個(gè)貯藏期均保持在5分左右。貯藏期第7天對(duì)照組菠菜感官評(píng)分低于5分，第10 d低至3.88分，相比之下，4 ℃預(yù)冷，補(bǔ)水率1%和2%組感官評(píng)分在第10天時(shí)仍在5分以上，補(bǔ)水率2%組的感官值為5.47分，表明在貯藏期10 d內(nèi)菠菜感官品質(zhì)良好。結(jié)果表明，真空預(yù)冷處理能保持貯藏期菠菜感官品質(zhì)，提高其商品價(jià)值。

3 結(jié)論

真空預(yù)冷終溫及補(bǔ)水率是抑制菠菜失重率的重要途徑。比較研究真空預(yù)冷終溫和補(bǔ)水率對(duì)菠菜營養(yǎng)品質(zhì)包括維生素C、葉綠素、可溶性固形物含量及感官品質(zhì)影響。預(yù)冷終溫4 ℃能顯著抑制菠菜貯藏期失水率，貯藏期10 d菠菜仍保持良好感官品質(zhì)。同時(shí)菠菜各營養(yǎng)成分能較好保持。因此真空預(yù)冷終溫4 ℃，補(bǔ)水率2%可以有效保持菠菜感官營養(yǎng)品質(zhì)，延長貨架期。