气调贮藏对不同种类蔬菜保鲜效果的影响

郭慧媛，吴广枫，曹建康，李晓峰，朱小兵，王 健，许 波，马 坚

（1. 中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083；2. 海尔智家股份有限公司，山东 青岛 266000；3. 贯虹科技有限公司，北京 100176）

0 引言

在我国，由于许多蔬菜采后贮藏保鲜技术水平较低，导致大多数蔬菜采后极易腐败，耗损率可高达20%～40%[1]。因此，研究和利用合理的采后蔬菜保鲜技术延长保鲜期，对提高蔬菜生产经济效益具有重要意义。

气调贮藏是蔬菜保鲜最常用方法，能有效延缓蔬菜的成熟和老化，被认为是目前贮藏新鲜园艺产品效果最好最安全的保鲜方法之一[2]。其原理是改变贮藏环境中的气体浓度，以达到延长产品保鲜期的目的。气调技术适当减少贮藏环境中O2浓度、增加CO2浓度，以降低产品的呼吸速率，抑制代谢活动，保持蔬菜的营养和感官品质，延缓蔬菜腐烂[3]。

蔬菜种类繁多，每一种类有各自的生物学特性。分别按照叶菜类（菠菜）、花菜类（西兰花）、果菜类（青椒）、根菜类（胡萝卜） 和茎菜类（芹菜） 5 个类别[1]，对比低温气调贮藏和普通低温贮藏的保鲜效果，旨在为蔬菜气调贮藏保鲜的研究提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料

试验用菠菜、西兰花、青椒、胡萝卜、芹菜，购于北京美廉美超市（学清路店）。挑选大小、成熟度一致、无机械损伤且无病虫害的蔬菜样品用于试验。在30 min 内，将样品运回实验室，去除样品表面泥沙、多余水分和不可食部分。

1.1.2 试剂

丙酮、碳酸钙、2,6 - 二氯靛酚、抗坏血酸标准品、偏磷酸、磷酸三钠、磷酸二氢钾、磷酸、L- 半胱氨酸（优级纯）、十六烷基三甲基溴化铵（色谱纯）、甲醇（色谱纯）、盐酸、氢氧化钠、氯化钠、十二水合磷酸钠、七水合磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、三水合磷酸氢二钾、七水合硫酸镁、七水合硫酸亚铁、一水合硫酸锰、三水合乙酸钠、葡萄糖、甲苯、无水乙醇、鸡胰腺干粉、含γ - 谷胺酰基水解酶；木瓜蛋白酶，酶活力≥5 U/mg；α - 淀粉酶，酶活力≥10 U/mg；蛋白胨，含氮量≥10%；酵母提取物（干粉）：含氮量≥10%、平板计数琼脂培养基、磷酸盐缓冲液、无菌生理盐水。以上试剂，无特殊说明外均为分析纯。

1.1.3 仪器与设备

AR5120 型精密电子天平，美国OHAUS 公司产品；RE-52AA 型旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂产品；高速分散匀质机，德国IKA 公司产品；SPX-400 型智能型生化培养箱，宁波江南仪器厂产品；LDZX 型立式压力蒸汽灭菌器，上海申安医疗器械厂产品；DK-S28 型电热恒温水浴锅，上海精宏实验设备有限公司产品；Centrifuge5415D 型离心机，德国Eppendorf 公司产品；THZ-C 型恒温振荡器，太仓市实验设备厂产品；SW-CJ-ICU 型洁净工作台，江苏苏净集团有限公司产品；SG3300HBT 型超声波清洗器，上海冠特超声仪器有限公司产品；UV1240 型紫外- 可见光分光光度计，日本Shimadzu 公司产品。

测试冰箱型号：BCD-520WICAU1 气调冰箱（参数：O2体积分数18.0%～18.5%，温度4 ℃），样品放置于气调室中。

对照冰箱型号：BCD-728WDCA（参数：O2体积分数21%与大气一致，温度4 ℃），样品放置于冷藏室隔板上。

1.2 试验方法

1.2.1 失重率的测定

将各种蔬菜分成2 个部分，称量并记录为初始质量；将2 个部分蔬菜分别放入测试冰箱的气调保鲜库和对照冰箱的冷藏室中进行贮藏，期间每天开关气调保鲜库和冷藏室1 次，以保证气调功能正常发挥作用；分别于贮藏3 d 和7 d后取出蔬菜样品，除去表面多余水分[4]。参照GB/T 27402—2008《实验室质量控制规范植物检疫》，采用称质量法测量。即用原始质量减去每次称得的质量，用两者之差与原始质量相除即得失重率。计算公式为：

式中：W0——初始质量，g；

WX——冷藏3 d 或7 d 后质量，g。

1.2.2 叶绿素含量的测定[5-6]

采用丙酮提取法。

（1） 称取4 g 切碎的样品放入研钵中，加入少量碳酸钙粉及80%丙酮，研磨成均浆。

（2） 将上述匀浆过滤到100 mL 棕色容量瓶，即刻用胶头滴管吸取80%丙酮冲洗滤纸边缘多次，以防止层析现象。用丙酮冲洗滤纸多次至滤纸和沉淀中无色素，最后用丙酮定容至100 mL，摇匀制得叶绿素提取液。

（3） 以80%丙酮为空白，分别于663，646 nm 2 个波长下测定叶绿素提取液的吸光度，记为A663，A646。每个试验组重复测3 次。

（4） 叶绿素含量的计算公式：

式中：A645、A663-645、A663nm处的吸光度；

V——稀释倍数；

W——样品质量，g。

1.2.3 维C 含量的测定

蔬菜选取完整植株，采用GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》中2,6 -二氯靛酚滴定法进行测定。

1.2.4 叶酸含量的测定

将各种蔬菜样品分成2 个部分，分别放入测试冰箱的气调保鲜库和对照冰箱的冷藏室中进行贮藏，7 d 后取出，参照GB 5009.211—2014《食品安全国家标准食品中叶酸的测定》中的方法进行测定，结果以每100 g 样品中所含叶酸质量（μg） 表示。

1.2.5 表面菌落总数的测定

参照GB 4789.2—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》所述方法测定。

1.3 数据收集及统计分析

试验的数据均是利用Excel 2007 与SPSS 2.0 软件进行统计分析与绘图。

2 结果与分析

2.1 气调冰箱贮藏7 d 对蔬菜样品失重率的影响

失重率的变化是衡量蔬菜新鲜度的主要指标之一，失水作用会严重破坏蔬菜的外观品质。一般来说，呼吸作用和蒸腾作用是影响失重率的主要因素。具有气调功能的冰箱通过降低植物呼吸作用的强度，能显著降低蒸腾速率，从而减缓失重率，提高蔬菜新鲜度[7]。

2 种贮藏方式中各种蔬菜的贮藏失重率见表1。

表1 2 种贮藏方式中各种蔬菜的贮藏失重率/%

从表1 可以看出，贮藏3 d 和7 d 后，普通冷藏蔬菜的失重率均明显高于气调保鲜蔬菜的失重率。2种贮藏方式对以菠菜为代表的叶菜类影响最大，贮藏3 d 后，普通冷藏菠菜的失重率为气调保鲜菠菜失重率的15.26 倍，7 d 后为14.14 倍。

表观品质的变化也能在一定程度上反映贮藏方式对蔬菜贮藏失重率的影响。

不同贮藏方式中蔬菜的表观品质见图1。

图1 不同贮藏方式中蔬菜的表观品质

从图1 可以看出，普通冷藏的菠菜、青椒和芹菜在贮藏3 d 时就出现了明显的失水萎蔫现象，而气调保鲜的菠菜、青椒和芹菜在贮藏7 d 后依然保持着较为优良的表观品质。

2.2 气调冰箱贮藏7 d 对蔬菜样品叶绿素含量的影响

叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，是一类含脂的色素家族。叶绿素有造血、提供维生素、解毒、抗病等多种用途。叶绿素含量的变化直接影蔬菜的色泽，其含量也是蔬菜衰老的指标之一[8]。

样品叶绿素含量及保存率见表2。

表2 样品叶绿素含量及保存率

由表2 可以看出，蔬菜在冰箱中贮藏7 d 后，叶绿素的含量都受到了损失，尤其是胡萝卜的叶绿素损失量可达50%左右。显然，气调冰箱具有更好的保持蔬菜叶绿素含量的效果。胡萝卜的叶绿素在气调冰箱和对照冰箱中的保存率分别为58.42%±1.28%和38.46%±1.65%，二者具有明显差异（p＜0.05）。气调冰箱对其他几种蔬菜的叶绿素保存率也同样 表现出了较好的效果：与对照冰箱相比，菠菜、西兰花和芹菜的叶绿素保存率分别提高了2.25%，10.77%，10.56%。

2.3 气调冰箱贮藏7 d 对蔬菜样品维C 含量的影响

维C 是一种水溶性维生素，是人体不可缺少的营养素。蔬菜是人们日常生活摄取维C 的重要来源，而维C 极易受内外条件影响发生降解。蔬菜在贮藏过程中易发生一系列的生理和形态变化，维C 是评价水果产品品质的重要客观参数之一。

样品维C 含量及保存率见表3。

表3 样品维C 含量及保存率

从表3 可以看出，贮藏7 d 后，菠菜、西兰花、青椒、胡萝卜和芹菜中维C 含量都会有不同程度的消耗。试验表明，气调冰箱比对照冰箱有利于蔬菜中维C 的保存。贮藏在气调冰箱中的蔬果维C 保留率与贮藏在对照冰箱中的蔬果保留率相比显著提高了（p＜0.05）。

2.4 气调冰箱贮藏7 d 对蔬菜水果中叶酸含量的影响

叶酸（Folic acid） 又名维B9，是一种水溶性B族维生素，其参与遗传物质和蛋白质的代谢。蔬菜在贮藏过程中其营养和功能成分会不停地发生变化，叶酸会发生不同程度的损失[9]。

样品中叶酸含量及保存率见表4。

表4 样品中叶酸含量及保存率

从表4 可以看出，经贮藏后，各种蔬菜的叶酸含量均明显降低（p＜0.05），且保存于气调冰箱和对照冰箱中的蔬菜叶酸含量间存在显著差异（p＜0.05）。贮藏7 d 后，气调冰箱中的蔬菜的叶酸保存率在80%左右，而对照冰箱中蔬菜的叶酸保存率仅有40%左右。由此可见，气调冰箱对蔬菜中叶酸的保存效果明显优于对照冰箱，能够更好地防止蔬菜中叶酸在贮藏过程中的损失。

2.5 气调冰箱贮藏7 d 对蔬菜样品表面菌落总数的影响

蔬菜本身的水分含量高，为微生物的侵染创造了有利的条件，微生物在蔬菜表面的繁殖，会降低蔬菜的品质并缩短贮藏期。因此，在蔬菜贮藏过程中抑制其表面微生物的繁殖是保障蔬菜良好安全品质的重要手段。

通过考查气调冰箱和对照冰箱中贮藏7 d 后的蔬菜表面菌落总数的差异，分析2 种冰箱的优劣。

贮藏7 d 后样品表面菌落总数见表5。

表5 贮藏7 d 后样品表面菌落总数

从表5 可以看出，与对照冰箱相比，气调冰箱能够更好地抑制蔬菜的微生物生长，贮藏在气调冰箱中的菠菜、西兰花、青椒、胡萝卜、芹菜的表面菌落显著低于对照冰箱，大多数只有对照冰箱的50%左右。

3 结论

各项指标试验结果表明，蔬菜在低温贮藏过程中，低氧分压（O2体积分数18.0%～18.5%） 气调冰箱处理与对照组相比，能较好地保持7 d 贮藏期内菠菜、西兰花、青椒、胡萝卜和芹菜这5 种类型蔬菜的感官品质，减缓其水分的流失。

气调贮藏能够保护蔬菜中的营养物质，维持叶绿素、维C 和叶酸含量的保存率。这可能是因为气调贮藏抑制了蔬菜的呼吸作用，延缓了蔬菜的代谢，更有效地保持了蔬菜的贮藏品质[10]。

气调贮藏能够降低微生物的生长繁殖速度，更利于贮藏的安全性。这可能是因为气调贮藏抑制了细胞壁降解酶酶活，维持了蔬菜的硬度，保持细胞壁的完整，阻止了微生物侵入细胞[11]。