高原夏菜高效预冷与保鲜贮运技术简述
2018-09-12冯毓琴李翠红慕钰文魏丽娟张振华
冯毓琴,李翠红,慕钰文,魏丽娟,张振华
(1.甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所,甘肃 兰州 730070;2.两当县嘉城林业综合开发专业合作社,甘肃 两当 742400)
甘肃省是蔬菜大省,其中以夏秋蔬菜为主的高原夏菜色泽好、品质优、营养丰富,形成了富有地域特色的高原夏菜产业,已成为我国蔬菜的重要品牌[1]。高原夏菜蔬菜种类包括花菜类、叶菜类、根茎类、豆类等30多种喜凉蔬菜[2-3],产品远销东南沿海及东南亚国家和地区,市场竞争力强,以其绿色、健康、安全的品质赢得了广大消费者的青睐,每年约有上千万吨高原夏菜通过东南沿海50多个大中型蔬菜批发市场销往南方20多个省市。甘肃省地处内陆,距离北京、上海、广州、香港等夏菜终端市场的距离远。由于受整体经济发展水平的限制,冷藏车、冷柜等冷链设备还很缺乏,因此蔬菜的贮运还没有实现,也难以实现真正意义上的冷链物流。目前主要采用预冷+加冰储冷+保温包装的复合保温贮运模式,运输过程不能进行主动降温,温度可控性差,保鲜环节多,安全贮运的风险较大,平均产后损失率高达15%以上。因此,加强高原夏菜的安保鲜贮运技术的研究与应用,对促进高原夏菜的安全贮运和保鲜增值具有十分重要的意义。
根据植物新陈代谢原理,低温能最有效地抑制植物的呼吸作用。蔬菜采收后,仍然是一个有生命的鲜活体,有正常的呼吸和蒸腾,尤其以茎、叶等营养器官作为食用部分的蔬菜采后的呼吸最为旺盛。高原夏菜采收期正值高温季节,采收时带有很强的呼吸热和田间热,采后极易发热萎蔫,造成失水、黄化或腐烂。利用低温抑制呼吸的原理,在蔬菜采收后人为创造的低温环境下进行预冷,及时去除田间热,降低品温、降低呼吸和保持原有的水分,才能最大限度保持蔬菜原有的色泽、风味和品质[4]。预冷是冷链物流的第一步,对整个冷链物流起着非常关键的作用[5]。
1 蔬菜采后高效预冷方式
预冷是指将蔬菜从采后自然温度迅速降温,及时去除田间热,抑制蔬菜采后旺盛的呼吸,从而减缓新陈代谢、最大限度地延长蔬菜的生理周期,降低采后失重、萎蔫、黄化、腐烂等现象发生的过程,是果蔬采后商品化处理中的必不可少的关键环节。发达国家为了获得高质量的新鲜果蔬产品,已把预冷作为果蔬采后的第1道工序[6],日本在上世纪末就开始普遍应用[7]。目前,国内外常见的预冷方式,按照预冷效率又低到高依次有以下4种。
1.1 强制通风预冷
强制通风预冷是目前使用最普遍的一种方法,即用制冷机将空气冷却,使冷空气接触蔬菜带走热量而进行预冷。蔬菜与冷空气间的热传递速度和冷空气流速(风速)成正比,蔬菜表面的风速越大,空气越冷,冷却速度越快。强制通风预冷的优点为投资少,应用普遍;缺点则为时间较长,预冷不均匀。
1.2 差压预冷
在恒温库强制通风预冷的基础上,将冷空气通过机械加压,在预冷箱两侧产生一定是压力差,迫使冷空气全部通过蔬菜间的空隙,气体由高压向低压方向流动,增加冷空气与菜品的接触面,从而使蔬菜等迅速冷却的方法。目前差压预冷方式主要有3种,即隧道式差压预冷、冷墙式差压预冷、蛇形式差压预冷。差压预冷优点是冷却速度快、冷却均匀,基本不增加能耗;缺点是增加工序,叶菜易造成失重。
1.3 冷(冰)水预冷
用冰或冰水混合物直接覆盖、浸泡或喷淋蔬菜降低蔬菜温度的预冷方法。优点是冷却均匀、冷却速度快,缺点是冰融化或升温后容易滋生细菌、霉菌等微生物。
1.4 真空预冷
是将蔬菜放在真空箱内,迅速抽出空气至形成一定的真空度,使蔬菜产品体内的水份在真空负压下蒸发,带走热量而冷却降温。优点是冷却速度快、冷却均匀,通常在30 min内可将蔬菜从常温降至0~2℃,且不受包装物的限制;缺点是成本昂贵,适宜于叶菜类、花菜类等,不适合果菜类(压力差易造成裂果)。
2 预冷方式特点
不同预冷方式具有各自的优缺点(表1)[8],选择适宜的预冷方法应该考虑很多影响因素[9]。差压预冷是在恒温库预冷的基础上弥补了其预冷时间长、不均匀等不足而研究发展起来的预冷技术,其成本与冷库预冷相当,但预冷效果比冷库预冷提高2~6倍,预冷时间仅为冷库预冷的10%~25%[10]。和果品相比,蔬菜产品的呼吸强度更大,因此,传统的恒温库预冷果不理想,而采用差压预冷虽然增加了差压的工序,但预冷效果好,尤其适合于高温季节采收的夏菜产品预冷。对于叶菜类蔬菜,真空预冷无疑是最好的预冷方式;而对于果菜类蔬菜,冷水预冷的效果最为理想。为了提升蔬菜的贮运品质,高原夏菜在机械强制通风预冷的基础上,应当采用预冷效果更好的差压预冷和真空预冷等先进的预冷技术。尤其对于出口及1 500 km以上远距离储运的蔬菜,不仅要进行差压预冷等高效预冷,同时需采用冷藏车、冷柜等冷链物流设备和气调保鲜设备等贮运。
表1 预冷方式及特点分析
3 高原夏菜保鲜贮运技术
夏菜从采收到消费一般需要6.0~10.0 d,其中采收→收储→入库需0.5~1.0 d,预冷→分级、整理、包装需2.0~3.0 d,路途运输需2.0~3.0 d,批发→零售1.0~3.0 d。
3.1 适时采收
夏菜的采收期需综合品种特性、生育期、大小(尺寸)、重量、色泽、紧实度以及市场消费习惯等多项指标,采收时间一般以晴天早晨为宜。对于多次采收的蔬菜,如荷兰豆、西葫芦等,要有适当间隔期,定期、按时采收。
3.2 收储
蔬菜采收后,应首先盛放在垫有软布的竹筐或塑料中转筐中,然后转移到荫棚或树下等阴凉处,在地面铺垫湿麻袋,将蔬菜晾放。菠菜、香菜等绿叶菜,还可适当在表面适量洒水降温。蔬菜从采后应尽快送往冷库预冷,收储时间越长,对蔬菜产品的新鲜度影响越大,因此在收储阶段一定要保持存放环境的湿润、凉爽。
3.3 转运
蔬菜从地头到冷库需要装箱转运,装箱时动作要轻。花菜类的花椰菜、西兰花以及西葫芦等瓜菜,为了防止转运过程中的机械损伤,需要提前套好网套再装箱。
3.4 入库
将精选好的蔬菜,匀地摆放在预冷箱或预冷架上,并留好通风道。蔬菜堆放高度通常为50~60 cm。刚采收的蔬菜带有大量的田间热,切忌一次性入库量太大造成冷风循环不畅而影响降温。为防止出现气流停滞的死角,最好选用差压预冷或在局部位置使用鼓风机增加风速,同时注意风速不宜过大,时间也不宜过长,以免增加菜品的失重。
3.5 预冷
高原夏菜大多数品种属喜凉蔬菜,预冷温度一般设在0~1℃,相对湿度90%~95%。一般预冷库湿度大,不需要加湿。结合入库,要酌情通风换气,以保证库内温度均匀分布,同时降低库内二氧化碳和乙烯等气体浓度。复合保温物流模式下的蔬菜预冷所需时间较长,一般需36 h以上。
3.6 精选
蔬菜在预冷的过程中,需要进行分级、精选。豆类、花菜类以及绿叶菜的整修、挑选、分级必须在预冷库内的低温环境下进行,西芹、青笋、甘蓝、白菜(娃娃菜)等耐贮蔬菜的整修、精选可在入库前的常温环境下完成去头、去皮叶等过程。
3.7 包装
不同蔬菜的包装材质、包装方式都各不相同。个体包装有网套、聚乙烯袋、拷贝纸等,箱体包装有纸箱、泡沫箱、聚乙烯袋等。除根茎类蔬菜外,大多数蔬菜品种需要在箱体中加冰储冷。
3.8 贮运
车体包装是蔬菜复合保温的关键。一般车体进行3层包装,从外向内依次为0.5 mm聚乙烯膜(棚膜)、泡沫板(厚1.0 cm)、棉被,连接处分别用胶带密封。有条件时最好采用冷藏车或冷柜进行冷链物流。