不同差壓預(yù)冷風(fēng)速對(duì)貯藏期蒜薹品質(zhì)的影響

(1 天津商業(yè)大學(xué) 天津市制冷技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 天津 300134； 2 國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心 天津 300384)

農(nóng)產(chǎn)品的保鮮和流通是農(nóng)業(yè)發(fā)展中較為關(guān)鍵的部分。據(jù)統(tǒng)計(jì)2014年我國(guó)果蔬產(chǎn)量高達(dá)102 147.72萬(wàn)噸，位居世界第一，人均蔬菜占有量超過(guò)500 kg[1]。而我國(guó)每年冷鏈流通率僅為19%，果蔬流通腐損率高達(dá)20%～30%，相比發(fā)達(dá)國(guó)家的6%，我國(guó)的冷鏈物流仍有很大的發(fā)展空間[2-4]。

冷鏈物流能延長(zhǎng)果蔬貯藏期,保證果蔬品質(zhì)和減少損耗。預(yù)冷是指采摘后的果蔬從初始溫度迅速降至預(yù)定溫度的冷卻過(guò)程[5-7]，該過(guò)程能迅速除去產(chǎn)品的田間熱，降低農(nóng)產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度。差壓預(yù)冷技術(shù)的原理是利用抽風(fēng)扇使包裝箱兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，強(qiáng)迫冷風(fēng)由包裝箱一側(cè)通風(fēng)孔進(jìn)入包裝箱中，冷空氣直接與產(chǎn)品接觸后由另一側(cè)通風(fēng)孔排出，并帶走箱內(nèi)熱量[8-9]。差壓預(yù)冷技術(shù)冷卻速度快、預(yù)冷均勻、貯藏品質(zhì)好[10]。提高風(fēng)速不僅可以降低預(yù)冷時(shí)間，還能提高預(yù)冷后的貯藏品質(zhì)，但風(fēng)速增加到一定值時(shí)，預(yù)冷時(shí)間及預(yù)冷效果改善均不明顯。

蒜薹成熟期一般集中在夏季，夏季氣溫較高，采后不易貯存。如果不進(jìn)行有效的處理，蒜薹很容易脫水老化，甚至腐爛，失去食用價(jià)值，且有研究表明：蒜薹在采后貯藏期間的腐爛主要是因?yàn)檗飞缘拿棺僛11-15]。

本文研究經(jīng)過(guò)不同差壓預(yù)冷風(fēng)速處理后的蒜薹在冰溫貯藏弱勢(shì)差下的生命特征變化。

1 實(shí)驗(yàn)及測(cè)試指標(biāo)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

以河南中牟雜交薹為實(shí)驗(yàn)材料，由國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮中心(天津)負(fù)責(zé)在當(dāng)?shù)夭墒眨珊?4 h內(nèi)運(yùn)至天津商業(yè)大學(xué)工程中心差壓預(yù)冷庫(kù)，選擇質(zhì)地脆嫩、成熟適度、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)損傷、無(wú)霉?fàn)€、薹莖粗細(xì)均勻、薹苞以下長(zhǎng)度不小于35 cm的蒜薹進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2 測(cè)試方法

貯藏條件：相對(duì)濕度85%，溫度0 ℃，貯藏期135 d。實(shí)驗(yàn)組1、2、3的預(yù)冷風(fēng)速分別設(shè)置為1.0、1.5、2.0 m/s，均預(yù)冷至0 ℃進(jìn)行冰溫貯藏；對(duì)照組4將采后的蒜薹直接進(jìn)行冰溫貯藏不預(yù)冷。

1.3 測(cè)試指標(biāo)

1)硬度

硬度是衡量產(chǎn)品成熟度和貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。通過(guò)測(cè)定蒜薹的硬度，了解蒜薹成熟度及軟化程度，確定蒜薹品質(zhì)變化特點(diǎn)。

采用TA-XTPLUS型質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定蒜薹的硬度，探頭直徑為2 mm，探頭下壓距離為3 mm，測(cè)試速度為2 mm/s。每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，各實(shí)驗(yàn)組分別選取無(wú)機(jī)械損傷、大小一致的8根蒜薹備用，于每根薹條根部向上10 cm處取樣進(jìn)行測(cè)定，并計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2)失重率

失重率是評(píng)價(jià)蒜薹質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)。

采用稱(chēng)重法測(cè)量蒜薹的質(zhì)量，蒜薹的失重率：

式中：m0為蒜薹初始質(zhì)量，kg；mi為第i次測(cè)定的蒜薹質(zhì)量，kg。

為避免蒜薹表面結(jié)露對(duì)測(cè)量結(jié)果造成誤差，測(cè)試應(yīng)在預(yù)冷庫(kù)或冰溫庫(kù)內(nèi)進(jìn)行。

3)可溶性固形物

果蔬中可溶性固形物含量能夠直接反映果蔬的成熟程度和品質(zhì)，是判斷果蔬采收時(shí)間和耐貯藏性的重要指標(biāo)。

每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，各實(shí)驗(yàn)組分別選取無(wú)機(jī)械損傷、大小一致的15根蒜薹備用，再以同一實(shí)驗(yàn)組的5根蒜薹分3組，從中榨取蒜薹汁液，雙層紗布過(guò)濾后直接滴加在手持式折光儀上進(jìn)行測(cè)定，讀數(shù)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示。各實(shí)驗(yàn)組重復(fù)測(cè)定3次，計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

4)呼吸強(qiáng)度

采用靜置法測(cè)定蒜薹的呼吸強(qiáng)度，以每小時(shí)每千克蒜薹鮮重在呼吸代謝過(guò)程中釋放的CO2質(zhì)量(g/(kg·h))表示：

式中：φ1為實(shí)驗(yàn)樣品氣體中CO2體積分?jǐn)?shù)，%；φ0為環(huán)境氣體中CO2體積分?jǐn)?shù)，%；V為呼吸室密閉空間的體積，L；m為測(cè)定蒜薹的質(zhì)量，kg；t為測(cè)定時(shí)間，h；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，CO2的摩爾質(zhì)量為44 g/mol，摩爾體積為22.4 L/mol。

2 結(jié)果分析

2.1 硬度

不同預(yù)冷風(fēng)速處理后的蒜薹硬度如圖1所示。

圖1 不同預(yù)冷風(fēng)速下貯藏期間蒜薹的硬度Fig.1 The hardness of garlic sprouts under different precooling air velocity during storage

由圖1可知，在不同預(yù)冷風(fēng)速下，隨著貯藏時(shí)間的增加，蒜薹的硬度逐漸下降。貯藏前期，各實(shí)驗(yàn)組蒜薹硬度下降幅度相差不大，實(shí)驗(yàn)組2蒜薹硬度下降速度較緩慢，貯藏15 d時(shí)，硬度比其他3組高約8%，60 d時(shí)高約15%，100 d時(shí)高約12%。貯藏后期，即70 d后，對(duì)照組4蒜薹硬度明顯下降較快，且硬度低于預(yù)冷處理的3組；貯藏100 d時(shí)，對(duì)照組4硬度比其他3組的硬度低約15%。對(duì)比4組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，貯藏期間對(duì)照組4蒜薹硬度最低，實(shí)驗(yàn)組2蒜薹硬度最高，實(shí)驗(yàn)組1次之，實(shí)驗(yàn)組3較低，因此預(yù)冷風(fēng)速不宜過(guò)大。

2.2 失重率

不同預(yù)冷風(fēng)速處理后的蒜薹失重率如圖2所示。由圖2可知，隨著貯藏時(shí)間的增加，蒜薹失重率先增加，貯藏中期趨于平緩后再增加。貯藏初期，差壓預(yù)冷處理導(dǎo)致蒜薹水分流失，加上蒜薹呼吸作用的影響導(dǎo)致蒜薹養(yǎng)分分解，失重率增加；貯藏中期，呼吸強(qiáng)度處于穩(wěn)定狀態(tài)，失重率趨于平穩(wěn)；貯藏后期，蒜薹呼吸強(qiáng)度增加，薹體衰老，養(yǎng)分流失，所以失重率再次增加。相對(duì)于實(shí)驗(yàn)組2和實(shí)驗(yàn)組3，實(shí)驗(yàn)組1的蒜薹失重率較低，說(shuō)明預(yù)冷風(fēng)速越大失重率越大。

圖2 不同預(yù)冷風(fēng)速下貯藏期間蒜薹的失重率Fig.2 The weight loss rate of garlic garlic sprouts under different precooling air velocity during storage

2.3 可溶性固形物

不同預(yù)冷風(fēng)速處理后的蒜薹中可溶性固形物含量如圖3所示。

圖3 不同預(yù)冷風(fēng)速下貯藏期間蒜薹的可溶性固形物Fig.3 Soluble solid content of garlic sprouts under different precooling air velocity during storage

由圖3可知，在不同預(yù)冷風(fēng)速下貯藏期間蒜薹的可溶性固形物含量出現(xiàn)多峰值現(xiàn)象。原因是貯藏初期，蒜薹成熟度較低，隨著貯藏時(shí)間的增加，蒜薹逐漸成熟，可溶性固形物含量增加；隨著呼吸強(qiáng)度的增強(qiáng)，可溶性固形物含量增加量低于消耗量，呈降低趨勢(shì)。貯藏80 d左右時(shí)，呼吸強(qiáng)度處于波峰(見(jiàn)圖4)，可溶性固形物含量降低較快，貯藏100 d左右時(shí)，蒜薹呼吸強(qiáng)度減弱，可溶性固形物含量增加速度高于分解速度，因此后期出現(xiàn)增加的趨勢(shì)。對(duì)比4組實(shí)驗(yàn)，貯藏后期，對(duì)照組4可溶性固形物分解較快，且蒜薹衰老時(shí)間比預(yù)冷處理的3個(gè)實(shí)驗(yàn)組提前約25 d，可見(jiàn)對(duì)蒜薹進(jìn)行預(yù)冷處理延緩衰老的效果明顯。其中，實(shí)驗(yàn)組2延緩衰老效果較好，貯藏后期可溶性固形物含量高于其他三組約18%。

2.4 呼吸強(qiáng)度

不同預(yù)冷風(fēng)速處理后的蒜薹的呼吸強(qiáng)度如圖4所示。

圖4 不同預(yù)冷風(fēng)速下貯藏期間蒜薹的呼吸強(qiáng)度Fig.4 The respiration intensity of garlic sprouts under different precooling air velocity during storage

蒜薹屬于多呼吸峰型蔬菜，由圖4可知4組蒜薹在貯藏前期呼吸強(qiáng)度先降低后緩慢升高繼而處于穩(wěn)定。貯藏期75～90 d呼吸強(qiáng)度快速升高，出現(xiàn)呼吸高峰，隨后呼吸強(qiáng)度降低。相比對(duì)照組4，貯藏前期和貯藏中期，預(yù)冷后的蒜薹呼吸強(qiáng)度大大降低，降低蒜薹內(nèi)營(yíng)養(yǎng)成分的分解，起到保鮮的作用。貯藏后期，預(yù)冷后的蒜薹呼吸強(qiáng)度均遠(yuǎn)高于對(duì)照組4，進(jìn)一步說(shuō)明了預(yù)冷使蒜薹呼吸強(qiáng)度降低、延緩衰老、貯存大量養(yǎng)分，使貯藏后期生命力旺盛，呼吸強(qiáng)度較高。4組實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組1蒜薹貯藏中期呼吸強(qiáng)度降低明顯，呼吸高峰的出現(xiàn)較為遲緩，延緩蒜薹衰老，達(dá)到保鮮的目的。

3 結(jié)論

本文研究了差壓預(yù)冷3種預(yù)冷風(fēng)速處理后的蒜薹在冰溫貯藏下的生命特征變化，并設(shè)置了未經(jīng)預(yù)冷處理直接放入冰溫庫(kù)貯藏的對(duì)照組。以硬度、失重率、可溶性固形物含量及呼吸強(qiáng)度4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組2預(yù)冷風(fēng)速為1.5 m/s時(shí)硬度降低較慢，貯藏后期硬度較高，品質(zhì)保持較好。整個(gè)貯藏期間4組失重率均出現(xiàn)增加的趨勢(shì)，實(shí)驗(yàn)組1預(yù)冷風(fēng)速為1.0 m/s時(shí)，失重率增速較慢，隨著預(yù)冷風(fēng)速的增加失重率增大。由于蒜薹采收未完全成熟，貯藏期間可溶性固形物含量出現(xiàn)先增加后減少，隨后又增加再降低的趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)組2的貯藏效果較好，可溶性固形物分解速度慢，有效延緩衰老。蒜薹是呼吸越變型產(chǎn)品，實(shí)驗(yàn)組1貯藏期間呼吸強(qiáng)度降低較緩慢，且后呼吸高峰出現(xiàn)較遲緩，貯藏效果較好，有效延遲衰老。綜合分析各指標(biāo)可知，實(shí)驗(yàn)組2能夠有效延緩衰老，減少養(yǎng)分損耗，延長(zhǎng)貨架期。

本文受天津市高等學(xué)?？萍及l(fā)展基金計(jì)劃項(xiàng)目(2017KJ177)，天津商業(yè)大學(xué)新進(jìn)人員科研啟動(dòng)項(xiàng)目(R160117)和武清區(qū)科技發(fā)展項(xiàng)目(WQKJ201633)資助。(The project was supported by the Science and Technology Development Fund of Tianjin University (No.2017KJ177), the Start-up Project for New Recruits of Tianjin University of Commerce (No.R160117) and the Science and Technology Development in Wuqing District, Tianjin (No.WQKJ201633).)