不同硅窗面積氣調(diào)包裝對(duì)蒜薹貯藏期間品質(zhì)的影響

張晶琳，王永江，楊相政，費(fèi)溧鋒，劉海東，陳存坤，班兆軍，，*

（1.浙江科技學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，浙江省農(nóng)產(chǎn)品化學(xué)與生物加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江省農(nóng)業(yè)生物資源生化制造協(xié)同創(chuàng)新中心，浙江杭州310023；2.中華全國(guó)供銷合作總社濟(jì)南果品研究院，山東濟(jì)南250014；3.天津捷盛東輝保鮮科技有限公司，天津300300；4.國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心天津市農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300384）

蒜薹（garlic bolt），又稱蒜毫，是從大蒜中抽出的花莖。在我國(guó)南北各地均有種植，其中山東、江蘇、河北、河南是蒜薹的主產(chǎn)區(qū)，是我國(guó)目前蔬菜冷藏業(yè)中貯藏量最大、貯藏期最長(zhǎng)的蔬菜品種之一[1]。蒜薹富含大量維生素、礦物質(zhì)、纖維素及大蒜素，其中大蒜素具有強(qiáng)的抗癌殺菌作用[2]，深受百姓和消費(fèi)者的喜愛。自發(fā)氣調(diào)包裝主要利用薄膜包裝和被包裝園藝產(chǎn)品自身的呼吸作用使包裝內(nèi)的氧氣和二氧化碳處于一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)抑制園藝產(chǎn)品呼吸和水分蒸發(fā)、延緩生理代謝、減少病原微生物侵染和貯藏?fù)p失、延長(zhǎng)貯藏期的包裝技術(shù)[3]，已經(jīng)在眾多果蔬（如靈武長(zhǎng)棗、白靈菇、鮮切菠蘿蜜、櫻桃等[4-7]）的貯藏保鮮中有所報(bào)道和應(yīng)用。硅橡膠膜具有優(yōu)良的選擇透氣性，且具有較大的CO2和O2的透氣比，對(duì)CO2的透過(guò)率是O2的5倍～6倍，是N2的12倍。在果蔬保鮮中，鑲嵌硅窗的保鮮袋能更好的調(diào)控包裝內(nèi)氣體組成，防止果蔬無(wú)氧呼吸及抑制有害氣體（CO2、C2H4、乙醛等）的累積[8]。已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)，硅窗自發(fā)氣調(diào)包裝在青椒、賽買提杏和茶樹菇貯藏過(guò)程中具有良好的保鮮效果[9-11]。

本研究為中試性試驗(yàn)，模擬實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中的方法和處理，處理量較大。以享有“天下第一蒜”、“大蒜之鄉(xiāng)”的商河蒜薹為試材，以嵌有不同硅窗面積的聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）保鮮袋包裝貯藏，研究了100 d內(nèi)不同硅窗面積包裝袋內(nèi)O2和CO2的含量、蒜薹的可溶性固形物含量、維生素C含量、失重率、葉綠素含量、呼吸速率和感官評(píng)價(jià)等指標(biāo)的影響。本研究旨為確定蒜薹保鮮膜包裝時(shí)采用的最佳硅窗面積，為蒜薹采后產(chǎn)地、銷地和貯地大規(guī)模貯藏提供理論指導(dǎo)，以減少蒜薹采后的損耗。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

蒜薹采自山東省商河一管理良好的田地，采收標(biāo)準(zhǔn)為總薹苞下部變白，蒜薹頂部向下彎曲。于晴天的中午（主要由于植株體內(nèi)膨壓下降，假莖松軟，蒜薹韌性增強(qiáng)，容易抽出）采用手拔的方法進(jìn)行采收，采后立即運(yùn)抵實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行分選和整理，挑選薹條均勻、完整無(wú)畸型、色澤鮮綠、質(zhì)地脆嫩、薹苞不膨大，基部不老化，長(zhǎng)度在30 cm以上，不萎縮、不糠心、無(wú)病斑、無(wú)傷害、無(wú)霉?fàn)€變質(zhì)的蒜薹進(jìn)行捆扎。

氫氧化鈉、氯化鋇、草酸、乙醇、丙酮（均為分析純）：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；抗壞血酸、2，6－二氯靛酚鈉鹽（分析純均為）：上海潤(rùn)捷化學(xué)試劑有限公司。

checkpoint手持氣體分析儀：丹麥PBI-Dansensor公司；PAL-1手持?jǐn)?shù)顯折光儀：日本atago公司；UV-5500（PC）型紫外可見分光光度計(jì)：上海元析儀器有限公司；YP502N電子天平：上海精科天美儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

所有蒜薹在分選捆扎后利用濟(jì)南果品研究院自主研發(fā)的防霉保鮮劑處理陰涼處晾干，貯藏用的冷庫(kù)提前已做消毒殺菌處理，入庫(kù)后分別裝入鑲嵌有面積為50 cm2（MA1）、60 cm2（MA2）、66 cm2（MA3）、78 cm2（MA4）、89 cm2（MA5）硅橡膠膜的蒜薹專用透濕保鮮袋中，于0℃敞口預(yù)冷24 h，然后扎口貯存于0℃，相對(duì)濕度85%～95%的環(huán)境下。每袋15 kg，每個(gè)處理18袋，設(shè)3次重復(fù)。其中蒜薹專用透濕保鮮袋（聚氯乙烯）的規(guī)格為65 cm×110 cm，硅橡膠膜對(duì)于氧氣、二氧化碳的透過(guò)率經(jīng)國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心測(cè)定分別為5.8×105cm3/（m2·bar·d）和2.6×106cm3/（m2·bar·d），透過(guò)比約為 1 ∶4.5。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1）保鮮袋內(nèi)O2和CO2的含量：使用checkpoint手持氣體分析儀測(cè)定。每個(gè)處理隨機(jī)選取3袋進(jìn)行氣體含量檢測(cè)（0、1、3、5、7、15、30、45、60、75、90 d）。

2）失重率：采用稱重法[12]測(cè)定，每處理隨機(jī)抽取3袋的蒜薹樣品約1 500 g進(jìn)行生理指標(biāo)檢測(cè)和感官評(píng)定其生理生化指標(biāo)。

3）可溶性固形物（total soluble solids，TSS）含量：分別取蒜薹樣品的根部、中部、去薹苞的頂部進(jìn)行混合并榨汁，榨汁后用PAL－1手持?jǐn)?shù)顯折光儀測(cè)定。

4）維生素C（VC）含量：榨汁后用4層紗布進(jìn)行過(guò)濾，使用2，6－二氯酚靛酚滴定法測(cè)定。

5）葉綠素含量：參照Z(yǔ)OU等[13]方法，采用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)663 nm和645 nm處分別比色測(cè)定吸光度值，即得到葉綠素a和葉綠素b的濃度，而后計(jì)算葉綠素總量。

6）呼吸速率測(cè)定：采用靜置法[14]，結(jié)果以mg/（kg·h）表示。

7）感官評(píng)價(jià)：由8人組成的品評(píng)小組人員評(píng)判各處理的感官變化，以色澤、霉變、薹條糠化、薹苞膨大、薹稍黃萎和薹條腐爛作為評(píng)價(jià)指標(biāo)[15]，分為4級(jí)，總分10分。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照表1。

表1 蒜薹感官分析評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standard for sensory quality evaluation of garlic bolt

1.3數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)重復(fù)3次，利用Microsoft Excel計(jì)算平均值，利用SAS統(tǒng)計(jì)軟件處理系統(tǒng)進(jìn)行Duncan’s多重差異顯著分析。采用單向方差分析法，p＜0.05表示差異顯著，圖中豎線代表標(biāo)準(zhǔn)誤，相同字母表示差異不顯著。

2 結(jié)果與討論

2.1 氧氣及二氧化碳含量

不同硅窗面積對(duì)包裝內(nèi)O2和CO2含量的影響見圖1。

圖1 不同硅窗面積對(duì)包裝內(nèi)O2和CO2含量的影響Fig.1 Effect on the content of CO2and O2in the package with different area of silicon-window

O2及CO2含量可以影響果蔬新陳代謝及呼吸作用速率，O2含量過(guò)高及CO2含量過(guò)低會(huì)加快果蔬內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的氧化分解，O2含量過(guò)低及CO2含量過(guò)高會(huì)引起果蔬無(wú)氧呼吸發(fā)酵產(chǎn)生酒精，因此適當(dāng)?shù)腛2及CO2含量對(duì)果蔬保鮮有重要作用[16]。陳萍[17]在氣調(diào)貯藏對(duì)蒜薹品質(zhì)的影響的研究中發(fā)現(xiàn)蒜薹具有較強(qiáng)的耐CO2的能力，且發(fā)現(xiàn)O2體積分?jǐn)?shù)為8%，CO2體積分?jǐn)?shù)在7%的條件下，能較好地保持蒜薹的新鮮度，抑制蒜薹的腐爛。之前在賽買提杏[10]、茶樹菇[11]及藜蒿[18]的研究中已經(jīng)證實(shí)硅窗可以有效調(diào)節(jié)包裝袋內(nèi)氣體組成。由圖1可知：隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，O2含量先下降后上升，CO2含量先上升后下降；在貯藏過(guò)程中，O2含量均保持在2.2%～12.7%之間，CO2含量均保持在2.2%～6.1%之間，說(shuō)明整個(gè)貯藏期內(nèi)O2和CO2含量均較為理想；貯藏期間，MA4組CO2含量一直處于最高，O2含量一直處于最低最接近蒜薹最佳貯藏氣體環(huán)境。說(shuō)明硅窗蒜薹專用保鮮袋具有較好的氣體通過(guò)率，由于產(chǎn)地不同的蒜薹，品質(zhì)差異較大，對(duì)硅窗和氣體透過(guò)性要求也有差別，選擇適宜硅窗面積包裝可以有效調(diào)節(jié)包裝內(nèi)氣體組成，保證蒜薹貯藏期間良好的氣體比例并實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡，從而減少生產(chǎn)實(shí)踐中的人工成本。

2.2 呼吸速率

不同硅窗面積對(duì)蒜薹呼吸速率的影響見圖2。

圖2 不同硅窗面積對(duì)蒜薹呼吸速率的影響Fig.2 Effect on respiration rate of garlic bolt with different area of silicon-window

呼吸速率是判斷果蔬呼吸作用強(qiáng)度的標(biāo)志，呼吸速率越高，說(shuō)明呼吸作用越強(qiáng)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗速率越快，果蔬的貯藏期越短[19]。由圖2可知：隨著貯藏期延長(zhǎng)，5組蒜薹的呼吸速率均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在貯藏10 d達(dá)到最大值；在貯藏期間，MA2組蒜薹的呼吸速率一直處于最高值，MA4組蒜薹呼吸速率相比其他組較低；在貯藏100 d時(shí)，與0 d時(shí)相比MA4組呼吸速率降低了26.7%，MA2及MA3組僅降低了1.6%和11.2%，說(shuō)明包裝袋的硅窗面積不同對(duì)蒜薹的呼吸速率影響不同，硅窗面積為78 cm2的保鮮透濕袋包裝可以有效抑制蒜薹的呼吸作用，減小蒜薹的呼吸速率，延長(zhǎng)蒜薹的貯藏期。這與陳小紅[18]、李鐵華[11]、許牡丹[8]及王英[10]的研究結(jié)果類似，硅窗可以減緩果蔬的呼吸速率，且硅窗面積不同對(duì)呼吸速率抑制強(qiáng)度不同，因此果蔬貯藏應(yīng)該選擇適宜面積硅窗包裝。

2.3 抗壞血酸（VC）含量

不同硅窗面積對(duì)蒜薹VC含量的影響見圖3。

VC廣泛存在于果蔬組織中，屬于體內(nèi)重要的非酶促活性氧清除系統(tǒng)，具有清理代謝產(chǎn)生的自由基和抗氧化作用，從而延緩果蔬衰老進(jìn)程[20]。由圖3可知，隨著貯藏期的延長(zhǎng)，5組蒜薹的VC含量均逐漸下降，在貯藏前期（10 d），MA1組能夠保持較高的VC含量，但在貯藏中后期，相比其他組，僅MA4組能夠保持較高的VC含量；貯藏100 d，MA4組蒜薹仍然含有9.52 mg/100 gFW，比MA5組高出1.21 mg/100 gFW。說(shuō)明硅窗涂覆面積為78 cm2的保鮮膜包裝蒜薹，可以保持蒜薹高的VC含量，提高蒜薹自身的還原能力，延緩蒜薹的氧化及衰老。類似結(jié)果在硅窗保鮮武靈長(zhǎng)棗[8]、番茄青椒[9]以及茶樹菇[11]等的研究中已被報(bào)道。

圖3 不同硅窗面積對(duì)蒜薹VC含量的影響Fig.3 Effect on the VCcontent of garlic bolt with different area of silicon-window

2.4 葉綠素含量

不同硅窗面積對(duì)蒜薹葉綠素含量的影響見圖4。

圖4 不同硅窗面積對(duì)蒜薹葉綠素含量的影響Fig.4 Effect on the chlorophyll content of garlic bolt with different area of silicon-window

葉綠素是綠色植物中主要的天然色素成分之一，其含量的多少主要影響植物色澤的深淺。葉綠素物理性質(zhì)很不穩(wěn)定，極易受到光、酸、堿、氧氣等因素影響而分解[21]。由圖4可知：隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，葉綠素含量均呈不同程度的下降趨勢(shì)；整個(gè)貯藏期間，MA3和MA4兩組蒜薹的葉綠素含量相對(duì)于其他包裝處理其葉綠素含量較高；在貯藏40 d時(shí)，MA4組蒜薹葉綠素含量為0.168 mg/gFW，相比0 d時(shí)僅下降了4%，而MA1及MA5兩組蒜薹在貯藏10 d時(shí)葉綠素含量?jī)H為0.160 mg/gFW和0.156 mg/gFW，與0 d相比分別下降了12.1%和11.9%，貯藏末期時(shí)分別下降了45.6%和40.7%。說(shuō)明保鮮袋鑲嵌硅窗的面積不同，對(duì)蒜薹的葉綠素含量有顯著影響（p＜0.05），主要原因可能是硅窗面積不同，導(dǎo)致包裝內(nèi)O2含量不同，從而導(dǎo)致葉綠素分解速率有快慢之分，Tiehua Li等[16]對(duì)綠蘆筍硅窗氣調(diào)研究中，已經(jīng)證明O2與CO2含量1∶2比含量為1∶1可以更有效延緩葉綠素降解。在本試驗(yàn)中鑲嵌硅窗面積78 cm2的保鮮透濕袋在抑制葉綠素降解方面有較好的效應(yīng)。

2.5 失重率

不同硅窗面積對(duì)蒜薹失重率的影響見圖5。

圖5 不同硅窗面積對(duì)蒜薹失重率的影響Fig.5 Effect on weight loss of garlic bolt with different area of silicon-window

失重率是衡量果蔬失水程度及呼吸代謝程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)，失重率越高，含水量越低，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗速率越快，導(dǎo)致蒜薹易出現(xiàn)萎縮，不易斷裂等現(xiàn)象，感官品質(zhì)越差[9]。由圖5可知：貯藏前10天各組無(wú)顯著差異（p＞0.05），隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，各組蒜薹的失重率均逐漸上升；硅窗面積的增加與失重率增加呈正相關(guān)。MA1及MA2組蒜薹在貯藏期內(nèi)失重率呈正比例上升；MA3、MA4及MA5 3組失重率在貯藏前期快速上升，貯藏后期增長(zhǎng)緩慢且數(shù)值相差較小，在100天時(shí)3組無(wú)顯著差異，5組蒜薹的失重率均保持在8.25%以內(nèi)，最大僅相差1.23%，說(shuō)明自發(fā)氣調(diào)包裝可以適當(dāng)抑制蒜薹的失重（水）率。本試驗(yàn)中硅窗面積大小不同對(duì)失重率的增加無(wú)顯著影響（p＞0.05）。同樣，在藜蒿[18]、番茄及青椒[9]的保鮮過(guò)程中，適宜面積的硅窗包裝可以延緩其失重率的上升，有助于延長(zhǎng)其貯藏期，提高其商業(yè)價(jià)值。

2.6 可溶性固形物（TSS）

不同硅窗面積對(duì)蒜薹可溶性固形物的影響見圖6。

可溶性固形物（TSS）是指可溶于水的糖、蛋白、酸、維生素、礦物質(zhì)等，貯藏期果蔬代謝活動(dòng)的消耗可引起TSS含量減少，引起果蔬的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低，從而影響果蔬的貨架期[22]。已經(jīng)有研究表明，硅窗氣調(diào)包裝可以延緩茶樹菇[11]、番茄[9]、青椒[9]及賽買提杏[10]等果蔬的TSS含量的降低，有效的保持果蔬的食用品質(zhì)，延長(zhǎng)貨架期。由圖6可知：隨著貯藏期延長(zhǎng)，可溶性固形物含量呈現(xiàn)變化幅度較小，整體呈先上升后降低的趨勢(shì)，但是整體變化幅度較?。?組處理貯藏期內(nèi)TSS含量均在12%～15.2%之間，MA4組處理在貯藏期TSS含量下降最小，100 d與0 d相比僅減少了1.1%，而MA1組則下降了 14.14%；貯藏末期（100 d），MA4組蒜薹TSS含量顯著高于其他組（p＞0.05），說(shuō)明采后蒜薹經(jīng)適宜面積硅窗保鮮膜包裝能減弱蒜薹的呼吸作用，減少TSS的消耗，使蒜薹代謝活動(dòng)趨于緩慢，延緩大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化速度和進(jìn)程。

圖6 不同硅窗面積對(duì)蒜薹可溶性固形物的影響Fig.6 Effect on TSS content of garlic bolt with different area of silicon-window

2.7 感官品質(zhì)

不同硅窗面積對(duì)蒜薹感官評(píng)分的影響見圖7。

圖7 不同硅窗面積對(duì)蒜薹感官評(píng)分的影響Fig.7 Effect on sensory evaluation content of garlic bolt with different area of silicon-window

蒜薹感官評(píng)分主要依據(jù)色澤、霉變、薹條糠化、薹苞膨大、薹稍黃萎和薹條腐爛6個(gè)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)[15]。滿分為10分，分?jǐn)?shù)越高表明蒜薹的商品價(jià)值及可接受度越高。由圖7可知：隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，感官品質(zhì)逐漸降低；貯藏10 d，5組蒜薹感官評(píng)分變化較小，皆在9.7分以上，差異不顯著（p＞0.05），但隨著貯藏期延長(zhǎng)，MA1、MA2及MA5 3組蒜薹感官評(píng)分顯著下降（p＜0.05），100 d時(shí)感官評(píng)分均在8.6分以下；在整個(gè)貯藏期間MA3及MA4組蒜薹感官評(píng)分一直維持在較高的水平，均在9.1分以上；整個(gè)貯藏期間MA4組蒜薹的感官評(píng)分最高，與0 d相比，100 d時(shí)感官評(píng)分仍為9.3分，比MA1組高出了1.3分。說(shuō)明適宜硅窗面積的保鮮透濕袋對(duì)于蒜薹的保鮮作用最佳，有助于長(zhǎng)期維持蒜薹高的感官品質(zhì)及商品價(jià)值。Li等[23]對(duì)蘑菇硅窗自發(fā)氣調(diào)及溫度對(duì)其抗氧化體系及質(zhì)量影響研究中，已經(jīng)證明硅窗可以保持其外觀，硬度和氣味，增加感官評(píng)分，延長(zhǎng)貨架期[23]。

3 結(jié)論

蒜薹采后目前較多使用蒜薹專用透濕保鮮袋（65 cm×110 cm）進(jìn)行保鮮包裝，為了提高保鮮效果，研究了鑲嵌不同面積的硅窗對(duì)蒜薹的生理生化指標(biāo)及感官指標(biāo)的影響，尋找最佳硅窗面積來(lái)延長(zhǎng)蒜薹貨架期。研究發(fā)現(xiàn)：

1）硅窗面積不同，包裝袋內(nèi)氣體組成有顯著差別，且對(duì)蒜薹的生理生化指標(biāo)變化有顯著影響，尤其是對(duì)葉綠素含量影響有顯著差別。

2）本試驗(yàn)最佳硅窗面積為78 cm2，此時(shí)蒜薹的葉綠素含量、TSS含量、VC含量及感官評(píng)分最高，呼吸速率最低且具有最適合蒜薹貯藏的氣調(diào)環(huán)境，可以提高商品價(jià)值，延長(zhǎng)貨架期，有利于長(zhǎng)時(shí)間的貯藏。

3）硅窗氣調(diào)能夠有效控制蒜薹的失重率，試驗(yàn)貯藏100 d失重率仍在8.25%以下，說(shuō)明硅窗氣調(diào)可以延長(zhǎng)蒜薹貯藏期。

本試驗(yàn)為硅窗氣調(diào)在果蔬保鮮方向的研究提供了科學(xué)及理論的指導(dǎo)，更為蒜薹采后流通和保鮮實(shí)踐提供理論基礎(chǔ)。