不同氣調(diào)環(huán)境對番茄保鮮品質(zhì)的影響

虞新新+呂恩利+陸華忠+王廣海+韋鑒峰+楊益彬

摘要：以櫻桃番茄為試驗材料，采用氣調(diào)實驗平臺進行對比試驗，研究不同濃度氣體成分對番茄品質(zhì)的影響，增加多種溫度變化區(qū)間加以驗證，同時探討溫度對番茄品質(zhì)的影響，為氣調(diào)環(huán)境選擇提供參考意見。試驗結(jié)果表明，低氧環(huán)境有利于番茄呼吸作用，維持較好的品質(zhì)，特別是4%O2時這種效果最佳，而且波動較為穩(wěn)定。溫度過高過低對番茄品質(zhì)都會有影響，8 ℃左右可以保持番茄生理處于動態(tài)平衡，維持較好的風味口感。研究結(jié)果為指導番茄保鮮周期選擇氣調(diào)環(huán)境提供了參考價值，減少了保鮮成本。

關鍵詞：番茄；氣調(diào)；品質(zhì)；氣體濃度；溫度

中圖分類號： TS255.3文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）12-0135-04

本試驗在前期不同番茄品種研究基礎上，通過借鑒其他水果氣調(diào)保鮮方法，設計了不同氣體濃度氣調(diào)環(huán)境下，研究氣體組分對貯藏期品質(zhì)的影響[5]，通過正交試驗設計，找出最佳的氧氣濃度。分析比較該氧氣濃度條件下，溫度改變對其產(chǎn)生的影響，以期為番茄保鮮氣調(diào)環(huán)境選擇提供參考，根據(jù)儲存周期模型[6]選擇合適的保鮮環(huán)境，減少保鮮過程中成本浪費。

1材料與方法

1.1實驗平臺

實驗平臺為液氮充注氣調(diào)保鮮平臺，結(jié)構(gòu)見圖1。平臺長2.38 m、寬1.28 m、高1.40 m，壓差式箱體結(jié)構(gòu)，箱體主要包括，壓力室和保鮮室兩部分[7]。在壓力室中，壓差作用下氣流途徑回風道進入壓力室，最后到達保鮮室，循環(huán)往復形成閉環(huán)工作區(qū)[8]。氣調(diào)箱內(nèi)布置有溫度、濕度、CO2、O2傳感器，控制器（SIMENS S7-300型PLC）可以根據(jù)傳感器實時采集的數(shù)據(jù)信息，控制執(zhí)行機構(gòu)的運行和停止，調(diào)節(jié)箱內(nèi)的溫度、濕度、氧氣體積分數(shù)在設置范圍內(nèi)。為保證5個處理組的同時進行，本試驗共采用5個氣調(diào)保鮮試驗平臺，減少其他因素對試驗過程的干擾。

1.2氣體成分調(diào)節(jié)裝置及調(diào)節(jié)原理

進氣管和減壓閥連接，打開氣罐的減壓閥調(diào)節(jié)氣體流速，通過手動控制開關氣體調(diào)節(jié)閥，觀察氣體分析儀讀數(shù)，當氣體濃度穩(wěn)定在一個范圍內(nèi)時，待分析儀器數(shù)值30 s不變時進行微調(diào)氣體，調(diào)至試驗設計的要求。氣體充注裝置見圖2。試驗所用來調(diào)節(jié)氧氣濃度使用的是氮氣（價格低廉，安全無毒），通過加注氮氣把氧氣體積分數(shù)降低[9]；改變二氧化碳濃度則通過充注二氧化碳氣體。

通過前期預試驗觀察分析氣體濃度[10]，在3 d之內(nèi)變化范圍不大（<0.5%），符合試驗設計要求，并且每次在取樣之后進行氣體微調(diào)，保證整個試驗周期內(nèi)玻璃瓶內(nèi)氣體濃度相對穩(wěn)定。

1.3試驗物料

試驗番茄果實成熟度為8～9成。購買于果蔬批發(fā)市場，立即運回實驗室，去除傷果、病果，采用冰塊調(diào)制而成的冷水（溫度6～8 ℃）將番茄浸泡10～15 min（徹底預冷）；然后再用500 μL/L的咪鮮胺冷水浸泡2 min（滅菌處理），晾干后備用。

試驗包裝袋采用5%開孔率、大小相同的包裝袋，對番茄進行裝袋處理（每袋12個，130 g左右，大小均勻，色澤明亮）。

1.4試驗設計

同一溫度下根據(jù)番茄保鮮運輸環(huán)境內(nèi)CO2和O2體積分數(shù)的水平進行分類[11]，試驗設5個處理，分別按不同比例配置O2和CO2濃度。

本試驗利用5個氣調(diào)箱設計5組不同的溫度環(huán)境[12]進行對比，氣調(diào)箱內(nèi)環(huán)境參數(shù)見表1。

1.5檢測指標及方法

1.5.1檢測指標對比參考文獻中介紹的番茄品質(zhì)[14]檢測指標，選取最具有代表性的幾個項目作為評價品質(zhì)好壞，分別是：質(zhì)量損失率、色差、感官評價、可溶性固形物（TSS）、硬度、可滴定酸（TA）。

1.5.2檢測方法（1）質(zhì)量損失率：采用電子秤對番茄果實進行稱質(zhì)量。失質(zhì)量率=（原始果質(zhì)量-檢測時果質(zhì)量）/原始果質(zhì)量×100%。（2）果皮色差：采用CR-400 型全自動色差計測定果皮的 L*、a*、b*值。（3）硬度：采用FHM-1手持式硬度計測定。（4）可溶性固形物（TSS）含量：隨機選取3個番茄，擠壓果肉取汁，采用折射計測定果汁中的可溶性固形物含量。采用PR-32α型數(shù)字式折射計，測量范圍 0～32%，最小刻度 0.1%，日本愛拓中國分公司生產(chǎn)。（5）可滴定酸（TA）含量[15]：檢測樣本為可溶性固形物檢測后剩余的果汁，采用堿滴定法測定果汁中的可滴定酸含量。（6）感官評價：采用打分制[1]，標準選取5分，番茄感官評分見表2。

1.6數(shù)據(jù)處理

利用SPSS、Excle 2010對數(shù)據(jù)進行整理，繪制相關折線圖進行數(shù)據(jù)分析處理。

2結(jié)果與分析

本數(shù)據(jù)針對在氣調(diào)箱環(huán)境溫度為8 ℃條件下數(shù)據(jù)分析得出的結(jié)果。

2.1不同氧氣濃度對番茄質(zhì)量損失率的影響

在二氧化碳氣體濃度一定的情況下，低氧環(huán)境有利于抑制番茄的呼吸作用，從而在番茄運輸過程中減少質(zhì)量的損失。從圖3可以看出，隨著保鮮時間的延長各組失質(zhì)量率均持續(xù)上升。前期質(zhì)量損失率較大的原因可能是由于番茄剛進入氣調(diào)箱，環(huán)境前后波動較大，加快番茄自身的蒸騰作用，導致水分損失較快。處理后前4 d，不同氧氣濃度下各組別質(zhì)量損失率相差不大；處理4 d后，隨著保鮮時間的延長差異越來越明顯，氧氣濃度越高失質(zhì)量率越大，這可能是由于在氧氣的作用下促進了番茄呼吸作用，促使番茄蒸騰作用加快，導致番茄質(zhì)量損失加快。4%O2可以較好地維持番茄體內(nèi)呼吸平衡，維持較好的質(zhì)量水平。

2.2不同氧氣濃度對番茄色差的影響

色差是影響果蔬銷售的重要因素之一，鮮艷的果蔬色差有利于果蔬的商品價值。

用色差L*值表示亮度，色澤比a*/b*用于表示色澤的重要指標。番茄果實中蘊含著大量的類胡蘿卜素， 番茄在成熟

過程中類胡蘿卜素先上升，達到一定程度后再下降。endprint

L*值的大小反映了番茄表皮顏色的亮暗程度，L*值越大說明番茄的表皮色澤艷麗明亮，相反L*值越小表明番茄表皮顏色較深，暗淡。保鮮前幾天色差L*值下降較快，可能是由于果蔬采摘后保鮮過程中失水過快影響了類胡蘿卜素的生成，隨著保鮮時間的延長，這種下降趨勢趨于平緩。對比可以發(fā)現(xiàn)，較高的氧氣濃度條件下L*值始終維持在一個較低水平，4%的氧氣濃度在番茄長時間保鮮過程中可以較好地維持明亮的色澤，保持商品價值。較高的氧氣條件下會加快番茄自身生理作用，促進類胡蘿卜素的分解，導致番茄表皮色澤變暗（圖4），出現(xiàn)褶皺。

2.3不同氧氣濃度對番茄硬度的影響

番茄的硬度直接反映著果實的成熟度、商品價值；硬度低的番茄在存儲過程中極易發(fā)生腐敗變質(zhì)，制約著保鮮過程時間的長短，對銷售有一定影響。隨著氣調(diào)時間的延長，不同濃度氧氣氣調(diào)環(huán)境下番茄的質(zhì)量均出現(xiàn)了不同程度的下降，這種下降趨勢差異在不同組別之間越來越明顯。比較發(fā)現(xiàn)較低氧氣濃度有利于抑制這種下降趨勢的擴大，對于維持番茄硬度具有促進作用（圖5）。出現(xiàn)這種原因是因為在較高氧氣濃度下，會加快番茄表皮氧化作用，促進呼吸，導致出現(xiàn)表皮軟化現(xiàn)象。

2.4不同氧氣濃度對番茄可溶性固形物的影響

可溶性固形物代表著番茄體內(nèi)糖類和其他物質(zhì)沉淀水平，這個水平越高反映番茄營養(yǎng)物質(zhì)越多。在保鮮過程中，隨著保鮮時間的延長，番茄體內(nèi)可溶性固形物出現(xiàn)了先上升后下降的趨勢，特別是后期，處理后8 d這種下降趨勢更加明顯。比較氧氣濃度可以發(fā)現(xiàn)，隨著保鮮時間的延長，折線都會出現(xiàn)一次波峰，并且對于較低氧氣濃度情況下，波峰出現(xiàn)的時間明顯右移，峰值減?。▓D6）。前期較高氧氣濃度會加快番茄生理作用，加快番茄體內(nèi)相關糖類生成和其他物質(zhì)積淀，但是對于中后期為維持呼吸作用需要消耗體內(nèi)的相關糖，這也是為什么波峰出現(xiàn)早、下降快的原因。

2.5不同氧氣濃度對番茄可滴定酸的影響

可滴定酸是評價番茄口味的重要因素，直接影響著番茄的商品價值。前期氧氣濃度對于可滴定酸影響不大，處理后4 d這種影響更加明顯，直接反映在下降的趨勢中。

較低氧氣濃度有利于維持可滴定酸在一個較高水平，延緩可滴定酸下降，保持較高的番茄風味口感。較低氧氣濃度有利于抑制番茄體內(nèi)酸的轉(zhuǎn)化，對維持較高水平可滴定酸含量有一定促進作用（圖7）。

2.6不同氧氣濃度對番茄主觀評價指標的影響

主觀評價采用打分制，總分記5分，主觀評價得分更加直觀地體現(xiàn)了番茄的商品價值，對于消費者選購番茄提供了更加直接便捷快速的決策方法，作為商家利用主觀得分可以針對不同時期的番茄處理提供決策手段，實現(xiàn)利益最大化（圖8）。

2.7不同溫度對不同評價指標的影響

分析比較不同溫度下番茄品質(zhì)相關指標的變化，可以發(fā)現(xiàn)，隨著保鮮期的延長番茄品質(zhì)都出現(xiàn)了不同程度的下降，而且隨著氣調(diào)環(huán)境溫度升高這種下降趨勢更加明顯，低溫有利于番茄品質(zhì)維持一個較好的水平，在低溫環(huán)境下抑制了番茄相關生理活動，減少了自身的呼吸和蒸騰作用，使番茄各項指標維持相對穩(wěn)定的水平。8 ℃左右的氣調(diào)環(huán)境下對于番茄存儲促進作用較大，合適的溫度有利于維持番茄生理活動平衡，保持更好的風味和更多的營養(yǎng)成分（圖9至圖14）。溫度過高過低都會對番茄造成一定傷害。

3結(jié)論與討論

4%O2、8 ℃氣調(diào)環(huán)境下對番茄品質(zhì)最好，過高O2濃度過低溫度都會對番茄相關指標產(chǎn)生影響。

不同氣體成分的氣調(diào)環(huán)境對番茄的品質(zhì)有明顯影響，氧氣濃度低可以明顯抑制番茄質(zhì)量損失率、可溶性固形物、色差、硬度等下降，有效保持番茄品質(zhì)處于較好的水平。

溫度對番茄的品質(zhì)也有一定的影響，溫度過高或者過低，對番茄品質(zhì)都會產(chǎn)生一定的影響，合適的氣調(diào)環(huán)境溫度對于長期保鮮有明顯影響，可以維持風味及口感。

番茄在相對低氧低溫的環(huán)境下可以維持較好的品質(zhì)，本試驗結(jié)果對番茄儲存過程中建立能耗模型有一定的參考價值，為指導選擇合適氣調(diào)環(huán)境搭配氣調(diào)周期，減少氣調(diào)過程中成本，提供技術(shù)思路。

參考文獻：

[1]高恩元，荊華乾. 番茄冷鏈運輸保鮮技術(shù)研究[J]. 制冷技術(shù)，2014（5）：49-53.

[2]王曉靜，梁燕，徐加新，等. 番茄品質(zhì)性狀的多元統(tǒng)計分析[J]. 西北農(nóng)業(yè)學報，2010，19（9）：103-108.

[3]史孟凡，尹明安，沈建鵬，等. 二氧化氯溶液清洗對覆膜包裝櫻桃番茄貨架品質(zhì)的影響[J]. 西北農(nóng)林科技大學學報（自然科學版），2013，41（11）：105-112.

[4]余定浪，王瑋琪，孫昊，等. 不同處理對番茄貨架期品質(zhì)變化的影響[J]. 食品科技，2014（4）：32-36.

[5]翟愛華，徐炳政，崔銘育.不同比例氣調(diào)包裝對貯藏大米品質(zhì)的單因素影響[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工：下半月，2015（6）：13-16.

[6]裴嬌艷. 番茄果實采后品質(zhì)特性變化及預測模型研究[D]. 南京：南京農(nóng)業(yè)大學，2010.

[7]呂恩利，陸華忠，羅錫文，等. 果蔬氣調(diào)保鮮運輸車的設計與試驗[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，2012，28（19）：9-16.

[8]王廣海，呂恩利，陸華忠，等. 基于PLC的果蔬氣調(diào)保鮮環(huán)境自動調(diào)控系統(tǒng)的設計[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2015，43（3）：368-372.

[9]高銘，紀淑娟，程順昌，等. 不同濃度CO2對箱式氣調(diào)貯藏樹莓保鮮效果的影響[J]. 食品工業(yè)科技，2012，33（12）：341-343.

[10]王相友，李霞，王娟，等. 氣調(diào)包裝下果蔬呼吸速率研究進展[J]. 農(nóng)業(yè)機械學報，2008，39（8）：94-100，78.

[11]北京愛琴海樂之技術(shù)有限公司. NoteExpress V3.0功能圖解[Z]. 201436.

[12]胡建軍，周冀衡，柴家榮，等. 多指標正交試驗數(shù)據(jù)的優(yōu)化分析及應用[J]. 中國煙草學報，2008，14（2）：9-14.

[13]李春媛，李志文，朱志強，等. 箱式氣調(diào)保鮮技術(shù)在果蔬貯藏中的應用研究進展[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學，2013，19（9）：48-52.

[14]張傳偉，宋述堯，趙春波，等. 不同品種番茄營養(yǎng)品質(zhì)分析與評價[J]. 中國蔬菜，2011（18）：68-73.

[15]許貴民. 番茄等果實酸度的簡易測定法[J]. 中國蔬菜，1986（3）：24.夏其樂，邢建榮，陸勝民，等. 楊梅、藍莓果渣混合果醬加工工藝[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2017，45（12）：139-141.

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.12.036endprint