(1-上海海事大學(xué)商船學(xué)院,上海 200237;2-上海市制冷學(xué)會(huì),上海 200020)
我國(guó)是一個(gè)果蔬生產(chǎn)大國(guó),隨著近年來(lái)人們生活水平的提高以及農(nóng)產(chǎn)品供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,果蔬的生產(chǎn)規(guī)模也呈現(xiàn)穩(wěn)定性增長(zhǎng)的趨勢(shì)。為控制果蔬運(yùn)輸和貯藏期間的損耗率,通常采用真空預(yù)冷、低溫冷藏、氣調(diào)貯藏、減壓貯藏等方法延緩果蔬的腐壞變質(zhì)。減壓貯藏是在普通冷藏的基礎(chǔ)上,通過(guò)真空泵抽取貯藏室內(nèi)的空氣,使貯藏室處于低壓環(huán)境下,并持續(xù)通入低壓高濕的空氣,以此來(lái)延長(zhǎng)果蔬的保質(zhì)期。相比于普通冷藏和氣調(diào)貯藏,減壓貯藏的保質(zhì)期更長(zhǎng),經(jīng)減壓貯藏處理的果蔬的葉綠素和維生素C(Vitamin C,VC)含量等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也都保持在較高值[1-5]。
處于減壓貯藏狀態(tài)下的果蔬,由于氧氣濃度隨著空氣的抽出而降低,使果蔬的呼吸強(qiáng)度大大降低,并且能延遲達(dá)到呼吸作用的高峰期的時(shí)間[6-9]。二氧化碳含量的降低使果蔬表面的氣孔擴(kuò)大,加速內(nèi)部的乙烯等有害氣體向外部擴(kuò)散,在一定程度上減少了由于這些有害物質(zhì)引起的生理病害[10]。低壓環(huán)境能抑制果蔬內(nèi)乙烯等催熟氣體的生成,延緩果蔬的腐爛[10-11]。低壓環(huán)境可以抑制果蔬內(nèi)部微生物的生長(zhǎng)以及殺滅寄生蟲(chóng)等有害生物[12]。經(jīng)過(guò)減壓貯藏處理的果蔬,其褐變程度減小,并且在脫離減壓狀態(tài)后,貯藏期也有一定程度的延長(zhǎng)[13-14]。減壓貯藏也可以和其他技術(shù)結(jié)合使用,例如在減壓貯藏之前先采用真空預(yù)冷對(duì)果蔬進(jìn)行預(yù)處理,或者在減壓貯藏的基礎(chǔ)上采用1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)處理,進(jìn)一步抑制果蔬的呼吸強(qiáng)度,降低腐爛率,保持果蔬的良好品質(zhì)[15-20]。
本文研究了不同貯藏方式對(duì)蔬菜的保鮮效果,選取生菜作為實(shí)驗(yàn)樣品,采用4種不同的冷藏方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)合真空預(yù)冷,對(duì)工況為壓力2,000 Pa、溫度2℃、相對(duì)濕度95%的減壓貯藏和工況為常壓、溫度2℃的低溫冷藏的貯藏效果進(jìn)行了對(duì)比。
用于進(jìn)行減壓貯藏效果實(shí)驗(yàn)的蔬菜為生菜。實(shí)驗(yàn)所用儀器有:ZLG0.1A型真空預(yù)冷機(jī),用于預(yù)冷生菜并記錄壓力,精度為0.1 Pa;JYL0.1×2A型雙真空室減壓貯藏機(jī),用于貯藏生菜并記錄壓力,精度為0.1 Pa;BCD-200(KK20V40TI)型冰箱,用于冷藏生菜,精度為1℃;HZY-B1000電子天平,用于測(cè)量生菜的質(zhì)量,精度為0.01 g。
為了研究采用減壓貯藏對(duì)生菜的保鮮效果的影響,經(jīng)過(guò)挑選后去除帶有病害和物理?yè)p傷的蔬菜,均分為4份,清洗后放置在保鮮盒中分別進(jìn)行 A1組、A2組、A3組和A4組實(shí)驗(yàn)。
真空預(yù)冷+減壓貯藏(A1組):將生菜放入真空預(yù)冷機(jī)中,通過(guò)真空預(yù)冷將生菜從室溫 15℃冷卻至2℃,然后置于減壓冷藏機(jī)(壓力2,000 Pa、溫度2℃、相對(duì)濕度95%)進(jìn)行為期15 d的貯藏。
真空預(yù)冷+低溫貯藏(A2組):將生菜放入真空預(yù)冷機(jī)中,通過(guò)真空預(yù)冷將生菜從室溫 15℃冷卻到 2℃,然后置于冰箱(常壓、2℃)中進(jìn)行為期15 d的貯藏。
減壓貯藏(A3組):直接將生菜從室溫為15℃的環(huán)境中放到減壓冷藏機(jī)(壓力 2,000 Pa、溫度2℃、相對(duì)濕度95%)中進(jìn)行為期15 d的貯藏。
低溫貯藏(A4組):直接將生菜從室溫為15℃環(huán)境中放到冰箱(常壓、2℃)中進(jìn)行為期15 d的貯藏。
清洗、篩選、分組完畢后,先對(duì)其中兩組進(jìn)行真空預(yù)冷,記錄生菜內(nèi)部冷卻過(guò)程中的壓力變化,再將所有組別分別放入減壓冷藏機(jī)和冰箱中進(jìn)行15 d的貯藏實(shí)驗(yàn),每隔1 d測(cè)量各組的重量變化,觀(guān)察并比較各組生菜的保鮮情況。
在真空預(yù)冷和減壓貯藏過(guò)程中,貯藏空間均處于較低壓力下,因此在蔬菜內(nèi)外產(chǎn)生的濃度梯度會(huì)促進(jìn)內(nèi)部的水分向貯藏空間擴(kuò)散,造成水分散失,導(dǎo)致蔬菜的品質(zhì)下降。本實(shí)驗(yàn)基于生菜在不同工況下貯藏過(guò)程中的質(zhì)量變化和給人們的感官變化對(duì)蔬菜的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)判。圖1所示為4組生菜經(jīng)過(guò)不同的處理方法15 d貯藏后的情況。
圖1 4組生菜經(jīng)過(guò)不同的處理方法15 d貯藏后的情況
由圖1(a)可知,生菜經(jīng)過(guò)A1組處理后,葉片脆度大,新鮮脆嫩,有清香味,整體接受度較好。由圖1(b)可知,生菜經(jīng)過(guò)A2組處理后,葉片較萎蔫,無(wú)香氣,產(chǎn)生褐變,整體接受度較差。由圖1(c)可知,生菜經(jīng)過(guò)A3組處理后,葉片脆度大,輕度失水,香氣較淡,有輕微褐變,整體接受度一般。由圖1(d)可知,生菜經(jīng)過(guò)A4組處理后,嚴(yán)重萎蔫,褐變嚴(yán)重。
圖2所示為4組生菜的失重率隨貯藏時(shí)間的變化。由圖2可知,與A1組處理方式對(duì)比,A2組在貯藏過(guò)程中的水分散失相對(duì)較高,原因是在真空預(yù)冷后采用普通的低溫冷藏;與A4組處理方式對(duì)比,A3組的失重率更小,主要原因是在減壓貯藏的過(guò)程中,裝置不斷地向貯藏空間輸入低壓飽和的高濕空氣,使貯藏空間的相對(duì)濕度維持較高的水平,減小了貯藏過(guò)程中的水分散失。
圖2 4組生菜的失重率隨貯藏時(shí)間的變化
為了比較不同貯藏方式的失重率,定義相對(duì)失重率r為失重率a與低溫貯藏失重率aA4的比值:
圖3所示為3組不同貯藏方式的相對(duì)失重率。由圖3可知,在進(jìn)行15 d的貯藏實(shí)驗(yàn)后,A1組的相對(duì)失重率為83.4%,A2組的相對(duì)失重率為99.3%,A3組的相對(duì)失重率為93.5%。相比于A(yíng)2組,A1組和A3組采用了減壓貯藏,貯藏空間中持續(xù)通入低壓飽和的高濕空氣,因此失重率減小。
圖4所示為不同貯藏方式的葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨貯藏時(shí)間的變化。由圖4可知,經(jīng)過(guò)15 d貯藏實(shí)驗(yàn)后,A1組、A2組、A3組和A4組的葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.1%、0.72%、0.91%和0.49%。A1組葉綠素含量較A2組增加了0.38%,A3組葉綠素含量較A4組增加了0.42%,A1組葉綠素含量較A3組增加了0.19%,說(shuō)明和低溫冷藏相比,采用減壓貯藏能減少葉綠素流失,在減壓貯藏的基礎(chǔ)上采用真空預(yù)冷能使葉綠素流失進(jìn)一步降低。
圖5所示為不同貯藏方式的VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨貯藏時(shí)間的變化。由圖5可知,經(jīng)過(guò)為期15 d的貯藏后,A1組、A2組、A3組和A4組的VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3.31、2.49、3.10和2.25 mg/100g。A1組VC含量較A2組增加了0.82 mg/100g,A3組VC含量較A4組增加了0.85 mg/100g,A1組VC含量較A3組增加了0.21 mg/100g,說(shuō)明和低溫冷藏相比,采用減壓貯藏能減少VC流失,在減壓貯藏的基礎(chǔ)上采用真空預(yù)冷能使VC流失進(jìn)一步降低。
圖3 3組不同貯藏方式的相對(duì)失重率
圖4 4組生菜的葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨貯藏時(shí)間的變化
本文選取生菜作為實(shí)驗(yàn)樣品,采用真空預(yù)冷+減壓貯藏(A1組)、真空預(yù)冷+低溫冷藏(A2組)、減壓貯藏(A3組)和低溫冷藏(A4組)4種方式進(jìn)行為期15 d的貯藏實(shí)驗(yàn),得到如下結(jié)論:
1)A1組、A2組、A3組和A4組的失重率分別為12.31%、14.66%、13.81%和14.76%。A1組失重率較A2組減少了2.35%,A3組失重率較A4組減少了0.95%,A1組失重率較A3組減少了1.5%;
2)A1組、A2組、A3組的相對(duì)失重率分別為83.4%、99.3%和93.5%。A1組和A3組的相對(duì)失重率相較于A(yíng)2組分別減少了15.9%和5.8%,A1組相對(duì)失重率相較于A(yíng)3組減少了10.1%,說(shuō)明和低溫冷藏相比,采用減壓貯藏相對(duì)失重率較小,在減壓貯藏的基礎(chǔ)上采用真空預(yù)冷能使相對(duì)失重率進(jìn)一步降低;
3)A1組、A2組、A3組和A4組的葉綠素含量分別為1.1%、0.72%、0.91%和0.49%。A1組葉綠素含量較A2組增加了0.38%,A3組葉綠素含量較A4組增加了0.42%,A1組葉綠素含量較A3組增加了0.19%,說(shuō)明和低溫冷藏相比,采用減壓貯藏能減少葉綠素流失,在減壓貯藏的基礎(chǔ)上采用真空預(yù)冷能使葉綠素流失進(jìn)一步降低;
4)A1組、A2組、A3組和A4組的VC含量分別為3.31、2.49、3.1和2.25 mg/100 g。A1組VC含量較A2組增加了0.82 mg/100 g,A3組VC含量較A4組增加了0.85 mg/100 g,A1組VC含量較A3組增加了0.21 mg/100 g,說(shuō)明和低溫冷藏相比,采用減壓貯藏能減少VC流失,在減壓貯藏的基礎(chǔ)上采用真空預(yù)冷能使VC流失進(jìn)一步降低。
5)A1組和A3組葉片脆度較大,失水較少,整體接受度較好。A2組和A4組葉片萎蔫且產(chǎn)生褐變,整體接受度較差。同時(shí)A1組的失重率最小,為12.31%;葉綠素含量最大,為1.1%;VC含量最大,為3.31 mg/100 g。綜上所述,真空預(yù)冷+減壓貯藏的貯藏效果最好。