刺嫩芽、刺五加嫩莖葉采用低溫氣調(diào)及等離子保鮮技術(shù)的研究

馮磊，么宏偉，謝晨陽，吳洪軍，趙鳳臣，付婷婷，張學(xué)義

（1.黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究院，哈爾濱 150081；2.黑龍江省林副特產(chǎn)研究所，黑龍江省非木質(zhì)林產(chǎn)品研發(fā)重點實驗室）

目前，低溫氣調(diào)及等離子體保鮮技術(shù)已經(jīng)初步應(yīng)用于部分果蔬食品保鮮，如果能夠嘗試將這一技術(shù)應(yīng)用于東北地區(qū)產(chǎn)菜期短，價格高的刺嫩芽、刺五加嫩莖葉等精品山野菜保鮮，使其保鮮期得到延長，保鮮質(zhì)量將顯著提高。為我國珍貴的森林特產(chǎn)資源提供配套、安全、優(yōu)質(zhì)、高效、規(guī)?；谋ｕr技術(shù)，擴大山野菜產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。

1 材料與方法

工藝流程：

新鮮刺嫩芽、刺五加嫩莖葉→挑選分級→低溫→充入特殊氣體→保藏

新鮮刺嫩芽、刺五加嫩莖葉→挑選分級→低溫→等離子處理→保藏

實驗儀器：保鮮箱、臭氧發(fā)生器、等離子發(fā)生器等

1.1 供試菜體

刺嫩芽、刺五加嫩莖葉采自黑龍江省東京城林業(yè)局，采收當(dāng)天運回實驗室，選取菜體飽滿、表面光潔無病害、大小一致、顏色均勻菜體待用。

1.2 樣品準(zhǔn)備

挑選完整，無病蟲害，無異味菜體備用。

1.3 樣品處理

1.3.1 低溫保鮮。分別稱取刺嫩芽、刺五加嫩莖葉250g于3～5℃預(yù)冷1h，置于厚25μm的聚乙烯塑料袋中，封口，于3～5℃、15℃和常溫（20℃左右）環(huán)境下貯存，以不預(yù)冷的為對照，實驗設(shè)6個重復(fù)。

1.3.2 自發(fā)氣調(diào)保鮮。分別稱取刺嫩芽、刺五加嫩莖葉250g于3～5℃預(yù)冷1h，置于無蓋托盤中，用厚13μm的聚乙烯保鮮膜拉膜包裝后，分別置于3～5℃、15℃和常溫（20℃左右）環(huán)境下貯存，實驗設(shè)6個重復(fù)。

1.3.3 臭氧氣調(diào)保鮮。分別稱取刺嫩芽、刺五加嫩莖葉各250g于3～5℃預(yù)冷4h，置于無蓋托盤中，用厚13μm的聚乙烯保鮮膜拉膜包裝后，4盒1組，置于厚25μm的聚乙烯塑料袋中，放入保鮮箱，于3～5℃的環(huán)境下貯存。每組6個重復(fù)，全部操作在4℃以下的條件下進行。

1.3.4 等離子體保鮮。分別稱取刺嫩芽、刺五加嫩莖葉各250g于3～5℃預(yù)冷4h，置于無蓋托盤中，用厚13μm的聚乙烯保鮮膜拉膜包裝后，4盒1組，置于厚25μm的聚乙烯塑料袋中，放入保鮮箱，于3～5℃的環(huán)境下貯存。每組6個重復(fù)，全部操作在4℃以下的條件下進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 采收后預(yù)冷對保鮮效果的影響

表1、表2表明，采用聚乙烯塑料保鮮膜低溫（3～5℃）保鮮，預(yù)冷1h處理比不預(yù)冷處理的效果要好，因為預(yù)冷處理能很快地降低菜體的溫度，及時有效地抑制了相關(guān)酶的活性，使菜體呼吸等生理活動減弱，從而延緩了成熟與衰老。預(yù)冷處理與不預(yù)冷處理的菜體在色澤和氣味上無顯著差異，但預(yù)冷會造成產(chǎn)品的失重增加，但長時間的保鮮又減緩了對失重的影響，這可能因為預(yù)冷降低了菜體的含水量，從而有利于延緩呼吸作用。

表1 預(yù)冷處理對刺嫩芽保鮮效果的影響

表2 預(yù)冷處理對刺五加保鮮效果的影響

2.2 刺嫩芽、刺五加嫩莖葉低溫保鮮效果

刺嫩芽、刺五加嫩莖葉低溫保鮮先預(yù)冷1h，再進行封口包裝，于不同溫度下貯藏。表3、表4結(jié)果表明，用聚乙烯袋貯藏時間測封口包裝菜體，貯藏效果較差，在實驗的貯藏期內(nèi)菜體雖未腐爛，失重小，但發(fā)生變色，3～5℃貯藏3d就產(chǎn)生醇味。塑料袋貯藏菜體失水少的主要原因是封口的塑料袋無法進行氣體交換。

表3 刺嫩芽聚乙烯袋包裝低溫保鮮效果

表4 刺五加聚乙烯袋包裝低溫保鮮效果

2.3 刺嫩芽、刺五加嫩莖葉自發(fā)氣調(diào)保鮮

刺嫩芽、刺五加嫩莖葉自發(fā)氣調(diào)保鮮在3～5℃下，自發(fā)氣調(diào)保鮮的效果優(yōu)于聚乙烯袋包裝保鮮，自發(fā)氣調(diào)保鮮能很有效地調(diào)節(jié)控制包裝袋內(nèi)的氧氣和CO2濃度。表5、表6表明，貯藏時間的延長和貯藏溫度的升高，容易導(dǎo)致菜體腐爛，在15℃下貯藏6d就有10%以上的菜體腐爛，而低溫（3～5℃）貯藏9d菜體也不會腐爛。菜體破損面積亦隨著貯藏時間的延長和溫度的升高而增大。菜體隨著貯藏時間的延長和溫度的升高而變色。在15℃與常溫時，菜體貯藏3d就已經(jīng)發(fā)色，而在3～5℃時，保存6d顏色變化不明顯。在菜體失重方面，由于保鮮膜具有通透性，因此與聚乙烯袋密封低溫保鮮相比，在貯藏過程中的失重嚴(yán)重。

你們問我，設(shè)計的機器人書桌是怎么護眼的？當(dāng)一個名叫露西的女孩坐上去后，機器就開始工作了。你瞧，她由于寫字時坐姿不正確，機器人書桌測試到她的臉快要貼到書桌上，急忙伸出兩只大大的爪子，矯正露西的坐姿，這樣就再也不用擔(dān)心孩子們的視力由于書寫時坐姿不正確而下降了。

表5 刺嫩芽自發(fā)氣調(diào)保鮮效果

表6 刺五加嫩莖葉自發(fā)氣調(diào)保鮮效果

2.4 臭氧氣調(diào)保鮮

臭氧氣調(diào)保鮮是本研究所采用的各種保鮮方法中效果較好的一種方法，從表7可看出，處理9d后，色澤未發(fā)生明顯改變，沒有任何菜體腐爛，第9d以后，稍有醇味，但不影響食用；但與聚乙烯袋密封低溫保鮮相比，失重相對增加，臭氧氣調(diào)保鮮第9d失重為2.34%，與直接聚乙烯袋密封（失重為1.13%）相比增加了107%，而與自發(fā)氣調(diào)保鮮（失重為5.29%）相比降低5.8%。該方法延長了預(yù)冷時間，適當(dāng)降低了菜體的含水量，從而有利于抑制采收后菜體的呼吸作用，另一方面，包裝前產(chǎn)生的不利于保鮮的有機酸等次生代謝產(chǎn)物在包裝時大部分能揮發(fā)掉。在貯藏保鮮過程中，雖然溫度較低，呼吸作用較弱，但低強度的呼吸還在繼續(xù)進行，可以使氧氣濃度達(dá)到最低值，最大限度地抑制呼吸作用，同時，托盤中菜體的呼吸產(chǎn)物CO2和水可以通過保鮮膜擴散至聚乙烯塑料袋中，防止袋內(nèi)壁結(jié)露和降低了CO2濃度，達(dá)到延長保鮮時間的效果。

表7 臭氧氣調(diào)保鮮效果

2.5 低溫等離子保鮮

低溫等離子保鮮是本研究所采用的各種保鮮方法中效果較好的一種方法，從表11可看出，處理9d后，色澤未發(fā)生明顯改變，沒有任何刺嫩芽、刺五加嫩莖葉腐爛，第9d以后，稍有醇味，但不影響食用；但與聚乙烯袋密封低溫保鮮相比，失重相對增加，低溫等離子保鮮第9d失重為2.29%，與直接聚乙烯袋密封（失重為1.1 3%）相比增加了107%，而與自發(fā)氣調(diào)保鮮（失重為5.29%）相比降低了5.8%。該方法延長了預(yù)冷時間，適當(dāng)降低了菜體的含水量，從而有利于抑制采收后刺嫩芽、刺五加嫩莖葉的呼吸作用，另一方面，包裝前產(chǎn)生的不利于保鮮的有機酸等次生代謝產(chǎn)物在包裝時大部分能揮發(fā)掉。在貯藏保鮮過程中，雖然溫度較低，呼吸作用較弱，但低強度的呼吸還在繼續(xù)進行，因而，抽出聚乙烯袋中的空氣，可以使氧氣濃度達(dá)到最低值，最大限度地抑制呼吸作用，同時，托盤中菜體的呼吸產(chǎn)物CO2和水可以通過保鮮膜擴散至聚乙烯塑料袋中，防止袋內(nèi)壁結(jié)露和降低了CO2濃度，達(dá)到延長保鮮時間的效果。

表8 刺嫩芽、刺五加嫩莖葉低溫等離子保鮮效果

刺嫩芽低溫等離子保鮮參數(shù)確定

表9 因素及水平設(shè)定

表10 ［L9（34）］正交試驗結(jié)果極差分析

極差分析表明，4個試驗因素中對保鮮質(zhì)量影響最大的因素是保鮮溫度，其次是等離子發(fā)生器啟動間隔時間，然后是等離子濃度和預(yù)冷時間，最佳保鮮組合模式為A1D1B3C2，即3℃、啟動間隔1h、離子濃度4psc、預(yù)冷時間2h。

以A1D1B3C2組合重復(fù)試驗3次，測得相應(yīng)腐爛率分別為2.0%、2.1%、2.0%，試驗數(shù)據(jù)具有再現(xiàn)性，驗證了試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

參考刺嫩芽保鮮優(yōu)化結(jié)果設(shè)計刺五加嫩莖葉低溫等離子保鮮優(yōu)化試驗，結(jié)果表明，上述保鮮模式同樣適用刺五加嫩莖葉保鮮，并且刺五加嫩莖葉保鮮效果在色澤、腐爛率、失重率方面效果均優(yōu)于刺嫩芽。

以正交優(yōu)化試驗結(jié)果為基礎(chǔ)設(shè)計如下低溫等離子保鮮實驗，具體測定保鮮時間。

保鮮對象：刺嫩芽、刺五加嫩莖葉各5kg。

保鮮條件：將保鮮對象提前預(yù)冷2h，等離子濃度為4psc，發(fā)生器啟動間隔1h、3℃置于保鮮箱中。

測試方法：自10d起，每5d為1個觀測周期，即10d、15d、20d、25d各觀測1次，測試結(jié)果見下表（色澤、氣味標(biāo)志方式同表11）。

表11 刺嫩芽、刺五加嫩莖葉等離子保鮮效果測試表

測試結(jié)果表明：刺嫩芽、刺五加嫩莖葉都可以利用低溫等離子保鮮技術(shù)進行保鮮，在3℃下保鮮期均達(dá)15d以上，除輕度失重外，15d內(nèi)未見腐爛；氣味和色澤也均未發(fā)生改變。

2.6 臭氧氣調(diào)與低溫等離子相結(jié)合保鮮參數(shù)的確定

課課題組根據(jù)兩種保鮮方法特性，將兩種保鮮方法相結(jié)合，達(dá)到延長保鮮時間的效果。

保鮮參數(shù)確定

表12 因素及水平設(shè)定

表13 ［L9（34）］正交試驗結(jié)果極差分析

極差分析表明，4個試驗因素中對保鮮質(zhì)量影響最大的因素是等離子濃度，其次是臭氧濃度，然后是溫度和預(yù)冷時間，最佳保鮮組合模式為A1B3D1C2，即離子濃度2psc、臭氧濃度15%、預(yù)冷時間2h、溫度3℃。

以A1B3D1C2組合重復(fù)試驗3次，測得相應(yīng)腐爛率分別為1.9%、1.8%、1.9%，試驗數(shù)據(jù)具有再現(xiàn)性，驗證了試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

參考刺嫩芽保鮮優(yōu)化結(jié)果設(shè)計刺五加嫩莖葉臭氧氣調(diào)與低溫等離子相結(jié)合保鮮優(yōu)化試驗，結(jié)果表明，上述保鮮模式同樣適用刺五加嫩莖葉保鮮，并且保鮮效果在色澤、腐爛率、失重率方面效果均優(yōu)于刺嫩芽。

以正交優(yōu)化試驗結(jié)果為基礎(chǔ)設(shè)計如下低溫等離子保鮮實驗，具體測定保鮮時間：

保鮮對象：刺嫩芽、刺五加嫩莖葉5kg。

保鮮條件：將保鮮對象提前預(yù)冷2h，等離子濃度為2psc，臭氧濃度15%、3℃置于保鮮箱中。

測試方法：自10d起，每5d為1個觀測周期，即10d、15d、20d、25d各觀測1次，測試結(jié)果見表14。

表14 刺嫩芽、刺五加嫩莖葉等離子保鮮效果測試表

測試結(jié)果表明：刺嫩芽、刺五加嫩莖葉都可以利用臭氧氣調(diào)與低溫等離子相結(jié)合保鮮技術(shù)進行保鮮，在3℃下保鮮期均達(dá)15d以上，除輕度失重外，15d內(nèi)未見腐爛；氣味和色澤也均未發(fā)生改變。

3 結(jié)論

通過以上試驗得出，刺嫩芽、刺五加嫩莖葉都可以利用臭氧進行氣調(diào)保鮮，在3℃下保鮮期都可達(dá)到15d以上，最佳技術(shù)參數(shù)：預(yù)冷2h，臭氧濃度為15%，3℃置于保鮮箱中。

刺嫩芽、刺五加嫩莖葉都可以利用低溫等離子保鮮技術(shù)進行保鮮，在3℃下保鮮期均達(dá)15d以上，最佳技術(shù)參數(shù)：預(yù)冷2h，等離子濃度為4psc，3℃置于保鮮箱中。

刺嫩芽、刺五加嫩莖葉都可以利用臭氧氣調(diào)與低溫等離子相結(jié)合保鮮技術(shù)進行保鮮，在3℃下保鮮期均達(dá)15d以上，最佳技術(shù)參數(shù)：預(yù)冷2h，等離子濃度為2psc，臭氧濃度15%、3℃置于保鮮箱中。