真空預(yù)冷終溫和補水率對菠菜采后貯藏品質(zhì)影響

解新方，張潔*，王志東*

中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所（北京 100193）

中國蔬菜產(chǎn)量及消費量均為世界第一，但由于冷鏈發(fā)展較晚，中國蔬菜在物流中損失30%以上。歐美及日本等發(fā)達國家具有完善冷鏈體系，物流損失可以控制在5%以下[1]。高溫環(huán)境下冷鏈斷鏈是生鮮蔬果流通的大忌，是生鮮電商和生鮮宅配營運過程“最后一公里”需要解決的難點。

綠葉蔬菜保鮮一直是蔬菜保鮮領(lǐng)域的重點和難點。菠菜是人類飲食中優(yōu)良的維生素B及維生素C的來源，是中國大宗綠葉蔬菜之首，同時也是中國出口創(chuàng)匯的主要蔬菜之一[2]。未經(jīng)預(yù)冷處理的蔬菜放入低溫貯藏環(huán)境中，由于其表面積極大，呼吸作用和蒸騰作用迅猛，菜葉面易出現(xiàn)凍傷腐爛，使其品質(zhì)急劇下降，在1～3 d就基本干癟枯黃腐爛霉變，失去食用和商品價值。對剛收獲的新鮮蔬菜進行預(yù)冷處理，可以迅速消除蔬菜采摘后的田間熱，抑制蔬菜呼吸強度大大延長有效貯存期[3]。

預(yù)冷是指對采收后蔬菜在低溫貯運之前預(yù)先進行降溫處理的一種措施。預(yù)冷是農(nóng)產(chǎn)品冷鏈的首要環(huán)節(jié)[4-5]，可降低貯運設(shè)備冷負荷，對食品冷鏈有重要意義。壓差預(yù)冷、水預(yù)冷和真空預(yù)冷是果蔬中常用的三種預(yù)冷技術(shù)。壓差預(yù)冷冷卻速度低，成本高，果蔬失重嚴重。水預(yù)冷適用于遇水不易腐爛型果蔬。真空預(yù)冷具有冷卻速度快、效率高、降溫均勻、清潔等優(yōu)點[6-7]，其原理是基于迅速蒸發(fā)物品表面和內(nèi)部潮濕空氣，水分蒸發(fā)時，吸收物品內(nèi)外及周圍環(huán)境熱量使物品冷卻。蔬菜對真空預(yù)冷的適應(yīng)程度主要受物料的表面積大小和組織失水能力的影響，如青菜、生菜的表面積大小、葉表薄嫩、水分易擴散蒸發(fā)，適宜采用真空預(yù)冷處理。預(yù)冷葉菜蔬菜從初溫20 ℃降低到4～5℃只需55～155 s。中國真空預(yù)冷技術(shù)在果蔬保鮮上的應(yīng)用普及率較低，同時，真空預(yù)冷由于可造成失水，不同蔬菜具有不同的預(yù)冷適宜性，需要系統(tǒng)研究。因此，為提高果蔬產(chǎn)品的市場競爭力，使果蔬經(jīng)過長途運輸或長期保存之后，仍能保持其本身的新鮮度，試驗以綠葉蔬菜菠菜為研究對象，通過預(yù)冷終溫、補水率的優(yōu)化，利用真空預(yù)冷技術(shù)將最大限度保持菠菜品質(zhì)，延長菠菜保鮮期，為降低蔬菜損耗，提高農(nóng)民收入具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

菠菜：試驗當日購于北京新發(fā)地蔬菜批發(fā)市場，選擇色澤正常，新鮮，清潔，無明顯缺陷（包括黃葉、機械損傷、霉爛、凍害和病蟲害）的菠菜為試驗原料。

丙酮（CH3COCH3，分析純，北京化工廠）；L(+)-抗壞血酸標準品（C6H8O6，純度≥99%，SIGMA）；D(-)-抗壞血酸（異抗壞血酸）標準品（C6H8O6，純度≥99%，SIGMA）；偏磷酸HPO3（含量（以HPO3計）≥38%）；甲醇（色譜純）。

1.2 儀器與設(shè)備

GQ-ZLG50真空預(yù)冷機（上海鋼擎機械制造有限公司）；冷庫（庫溫4 ℃）；T6新世紀紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）；YP50002電子秤（精度0.01 g，上海儀分科學儀器有限公司）；BSA224S-CW分析天平（0.000 1 g，賽多利斯科學儀器（北京）有限公司）；DGP-3600SDN高效液相色譜儀（DAD-3000檢測器，Thermo Scientific）；3K-15離心機（SIGMA）；PAL-1糖度計（日本愛拓）。

1.3 試驗設(shè)計

供試菠菜試驗當日購買后45 min內(nèi)運回實驗室，立刻進行篩選分組。按照預(yù)冷設(shè)置條件進行處理，處理后裝入PE保鮮袋立即移至4 ℃冷庫貯藏。分別于0，1，4，7和10 d取樣進行感官評分及品質(zhì)相關(guān)指標檢測。試驗分別設(shè)置對照組（CC）：不做任何處理，即不進行預(yù)冷及補水直接入4 ℃冷庫貯藏。試驗組6組分別為：T=0 ℃，W=0%；T=0 ℃，W=1%；T=0 ℃，W=2%；T=4 ℃，W=0%；T=4 ℃，W=1%；T=4 ℃，W=2%，即預(yù)冷終溫T為0 ℃或4 ℃，補水率W為0%，1%和2%，噴水用噴壺均勻噴灑。補水率為補水質(zhì)量與對應(yīng)試驗組菠菜質(zhì)量的百分比值。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 真空預(yù)冷前后失水率測定

采用稱重法。

1.4.2 貯藏期失重率測定

采用稱重法[8]，定期稱取不同條件處理下貯藏期菠菜質(zhì)量。

貯藏期失重率=[入貯前菠菜質(zhì)量（g）-入貯后菠菜質(zhì)量（g）]/入貯前菠菜質(zhì)量（g）×100% （2）

1.4.3 可溶性固形物測定

折光儀法[9]。分別從頂部向下取菠菜葉部3～4 cm和可食用莖中部4～5 cm，研缽研磨后用紗布過濾，吸取濾液直接測定。

1.4.4 維生素C測定

參照GB 5009.86—2016高效液相色譜法，并略作修改。具體條件為：

流動相A，6.8 g磷酸二氫鉀和0.91 g十六烷基三甲基溴化銨，水溶解定容至1 L，調(diào)pH 2.5～2.8，按此溶液與甲醇98∶2混合；流動相B，100%甲醇；流速0.7 mL/min；色譜柱，C18色譜柱（Shiseido，CAPCELL PAK C18MG S5，4.6 mm×250 mm）；檢測器，二極管陣列檢測器；檢測波長245 nm；柱溫25 ℃；進樣量20 μL；梯度洗脫條件：0 min，100% A；15 min，100% A；20 min，96% A；22 min，85% A；40 min，85% A；45 min，100% A；55 min，100% A。

1.4.5 葉綠素測定

采用丙酮法[10]。

1.4.6 感官評定

采用數(shù)字化6分制法[11]。每次選取15名經(jīng)過培訓(xùn)的感官評價員，分別從色澤、形態(tài)和質(zhì)構(gòu)3方面對菠菜感官品質(zhì)進行評價，取其平均分作為菠菜的感官品質(zhì)值。評分標準見表1[11]。

表1 菠菜品質(zhì)感官品質(zhì)評價標準

2 結(jié)果與分析

2.1 不同預(yù)處理對真空預(yù)冷過程中菠菜失水率影響

不同預(yù)冷終溫和補水率對預(yù)冷過程種菠菜失水率影響見圖1。預(yù)冷終溫對菠菜失水率有重要影響，預(yù)冷終溫4 ℃處理組失水率在3%以下且均低于預(yù)冷終溫0 ℃處理組。失水率隨預(yù)冷溫度降低而升高[7]，真空預(yù)冷通過水分蒸發(fā)實現(xiàn)間接冷卻。補水率2%可以抑制菠菜失水率，2種預(yù)冷終溫條件下，補水率2%均優(yōu)于0%，其中1%補水處理結(jié)果最差。表明適量補水可以降低預(yù)冷過程中失水率。

圖1 真空預(yù)冷對菠菜失水率影響

2.2 真空預(yù)冷對貯藏期菠菜失重率影響

由圖2中可知，隨著貯藏期延長，各處理組菠菜失重率均呈上升趨勢，從貯藏期第2天開始，對照組菠菜失重率顯著高于其他真空預(yù)冷處理各組，貯藏期第10天，對照組菠菜失重率高達10%以上，菠菜明顯萎蔫，失去商品價值而其他預(yù)冷各組失重率均低于5%。因此真空預(yù)冷可以顯著降低貯藏期菠菜水分散失，對其水分保持有重要作用。

圖2 真空預(yù)冷對貯藏期菠菜失重率影響

2.3 真空預(yù)冷對菠菜可溶性固形物（TSS）的影響

隨機取每個貯藏期（0，1，3，7和10 d）對照組及各處理組樣品用糖度計進行測定可溶性固形物含量，每個測定做3個重復(fù)，取3次試驗平均值。結(jié)果見圖3。

整個貯藏期內(nèi)，對照組菠菜可溶性固形物含量在3.5%～4.5%之間波動，預(yù)冷終溫4 ℃處理組菠菜除第7天補水率1%和2%可溶性固形物含量值為3%，略低于對照組外（推測受補水影響），其余時間與對照組含量值基本一致。預(yù)冷終溫4 ℃處理組補水率0%組，可溶性固形物含量與對照組差異較小。預(yù)冷4 ℃對菠菜可溶性固形物含量影響不大，而預(yù)冷0 ℃，補水率0%對可溶性固形物含量影響顯著。

圖3 真空預(yù)冷對貯藏期菠菜可溶性固形物影響

2.4 真空預(yù)冷對菠菜維生素C的影響

菠菜中含有豐富VC，從圖4可以看出，處理組和對照組菠菜中VC含量隨著貯藏時間延長總體均呈現(xiàn)下降趨勢，整個貯藏期內(nèi)，經(jīng)預(yù)冷處理的菠菜VC含量與對照組差異不大，表明真空預(yù)冷處理對VC影響較小，與已有研究結(jié)果一致[12]。從前期感官試驗結(jié)果表示，0 ℃預(yù)冷處理組菠菜感官品質(zhì)不被接受，因此該條件下VC含量不再分析。

圖4 真空預(yù)冷對貯藏期菠菜VC影響

2.5 真空預(yù)冷對菠菜葉綠素的影響

菠菜中含有大量葉綠素。如圖5所示，整個貯藏期內(nèi)，菠菜中葉綠素含量在1.5～3.0 mg/g范圍內(nèi)波動。預(yù)冷溫度4 ℃，補水率1%處理組在貯藏8 d以內(nèi)，葉綠素含量均高于對照組。在0 d時預(yù)冷溫度4 ℃，補水率2%處理組葉綠素含量低于其他3組，推測補水對測試樣本稀釋所引起，而并非菠菜本身葉綠素含量低，貯藏2～5 d，該組菠菜葉綠素含量高于對照組樣品?？傮w上，真空預(yù)冷處理對貯藏期菠菜葉綠素含量影響不大。

圖5 真空預(yù)冷對菠菜葉綠素影響

2.6 不同預(yù)冷條件對貯藏期菠菜感官品質(zhì)的影響

表2 菠菜品質(zhì)感官品質(zhì)評價結(jié)果

從表2中可以看出，真空預(yù)冷終溫0 ℃處理組，感官評分在整個貯藏期均低于對照組，預(yù)冷溫度對菠菜品質(zhì)影響較大。預(yù)冷終溫4 ℃的3組感官評分在整個貯藏期均保持在5分左右。貯藏期第7天對照組菠菜感官評分低于5分，第10 d低至3.88分，相比之下，4 ℃預(yù)冷，補水率1%和2%組感官評分在第10天時仍在5分以上，補水率2%組的感官值為5.47分，表明在貯藏期10 d內(nèi)菠菜感官品質(zhì)良好。結(jié)果表明，真空預(yù)冷處理能保持貯藏期菠菜感官品質(zhì)，提高其商品價值。

3 結(jié)論

真空預(yù)冷終溫及補水率是抑制菠菜失重率的重要途徑。比較研究真空預(yù)冷終溫和補水率對菠菜營養(yǎng)品質(zhì)包括維生素C、葉綠素、可溶性固形物含量及感官品質(zhì)影響。預(yù)冷終溫4 ℃能顯著抑制菠菜貯藏期失水率，貯藏期10 d菠菜仍保持良好感官品質(zhì)。同時菠菜各營養(yǎng)成分能較好保持。因此真空預(yù)冷終溫4 ℃，補水率2%可以有效保持菠菜感官營養(yǎng)品質(zhì)，延長貨架期。