不同预冷方式对采后莲藕贮藏品质的影响

肖越 邓云 刘永军 王丹凤 李永军 钟宇

摘 要：以青浦莲藕为主要对象，研究冷水预冷和冷库预冷两种方式对于莲藕贮藏保鲜的影响，考察其在保鲜柜（4±0.5）℃、15天的贮藏期间的失重率、色泽、硬度、可溶性固形物、相对电导率等的变化。结果表明：与未经预冷的莲藕样品相比，冷水和冷库预冷能够显著降低莲藕失重率、延缓莲藕表皮色泽变化、维持莲藕的可溶性固形物含量，然而冷库预冷对莲藕在贮藏后期的细胞膜造成损伤，从而降低莲藕品质，而冷水预冷能够保持莲藕硬度，由此表明冷水预冷对莲藕具有更好的保鲜效果。

关键词：莲藕;预冷方式;贮藏品质

莲藕富含钾、铁、核黄素、膳食纤维等营养元素，具有较高的食用价值和功能性[1]。研究估计，到2022年，莲藕的总产值将增长到749.2亿元[2]。新鲜采摘后的莲藕在储运过程中容易受到外界气温以及湿度的影响，导致品质的下降。然而，现有物流保鲜技术的落后，导致莲藕货架期极短，流通过程中损失严重，限制了销售的时间效益和空间效益。增强莲藕产地加工与冷链运输能够有效推动保持莲藕品质，为加快产业发展提供技术支持。冷链运输是一项系统工程。在这项工程中，运输对象的品质、处理工艺、包装方式及仓储方式，是“最初一公里”的重要组成部分[3]。据统计，我国冷链基础设施的各个环节在农产品中应用还不够完善，也还没有具备统一的标准，因此对于我国农产品“最初一公里”有较大的影响，体现在从田地里新鲜采摘后，成熟的农产品不能及时进行标准化的预冷、分类和包装，由此产生的损失每年高达3 000×108元[4]。加之我国针对农产品的预冷技术相对落后，针对冷链运输的农产品在采摘后预冷运输过程中，保藏率仅30%，这一数值远低于欧美经济发达地区国家[5-7]，因此本研究通过对比冷库预冷、冷水预冷两种预冷方式，以未处理莲藕为对照，研究不同的预冷方式对于抑制莲藕品质下降作用以及减少其营养成分损失的影响。试验考察了失重率、莲藕表皮以及其内部色泽、可溶性固形物、呼吸强度、质构、电导率等指标，为预冷技术在莲藕上的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

青浦莲藕，由上海绿椰农业种植专业合作社提供。新鲜采摘后冷库预冷（10 ℃）2 h、或冷水预冷（10 ℃）2 h、或室温放置2 h，选择形状大小规则、色泽正常、无机械损伤、无病虫害的莲藕，迅速运回实验室，分段后置于密封袋（PE袋）中备用。

1.2 仪器设备

LabScan XE色度仪，HunterLab公司;TA.XT Plus质构仪，Stable Micro System公司;2875恒温水浴锅，赛默飞世尔科技有限公司;Master-M手持折光仪，爱岩有限公司;DDS-307A电导率仪，上海仪电科学仪器股份有限公司;Dansensor CheckPoint 3便携式气体分析仪，Ametek Mocon公司。

1.3 方法

1.3.1 储藏条件 采用PE保鲜袋，保鲜柜（4±0.5）℃存放。

1.3.2 失重率 選取车间对照、冷水预冷、冷库预冷处理方式取3组，每组30 g进行称重计算失重率，取平均值。计算公式为式（1）：

式（1）中，m0为保藏前质量（kg）、m1为保藏后质量（kg）。

1.3.3 色泽 利用色差仪测定整段藕节表面以及切开后藕片的色泽。每个预冷方式中随机挑选3段完整藕节以及在贮藏的藕节中段选取鲜切藕片3片，选取L*a*b* 色度空间并记录b* 和L* 值，取3次平行测量的均值。数据中，L* 值代表明暗度，L* 数值越大表明所测量的样品表面色泽越明亮，反之则越暗淡。

1.3.4 硬度 选取不同预冷方式的藕节3组，选取TPA模式，P/5探头，取莲藕中心部位为测量对象，选取触发力为5 g，接触莲藕前的探针速度为1.0 mm/s，探针进入莲藕中的速度为1.0 mm/s，测试后的速度为5 mm/s，压缩力30%，记录压力最大值，取平均值，单位取N。

1.3.5 可溶性固形物 每次称取10 g莲藕样品，研磨出汁，采用折光仪测定，平行测定3次，结果取平均值。

1.3.6 相对电导率测定 参考Li等[8]的方式，随机选取不同预冷方式的莲藕中段部分，鲜切5片藕片，用直径10 mm打孔器在藕片边缘以及中心部分随机取20片大小、厚度均一的藕片小圆片。圆片用离子水漂洗，洗去表面杂质后放入20 mL去离子水中，在温度为25 ℃下水浴孵育0.5 h，随即测定溶液电导率，即为L1。随后，将水浴后的圆片放入沸水浴中加热0.5 h，冷却至25 ℃后再次测定溶液电导率，即为L2。试验进行重复3次，计算公式如式（2）：

式（2）中，L1为沸水浴前的电导率（S/m）、L2为沸水浴后的电导率（S/m）。

1.3.7 数据处理 采用IBM SPSS Statistics 26软件进行统计学分析，利用LSD程序进行方差分析及重复性分析，P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同预冷方式对莲藕失重率的影响

莲藕采摘的生理代谢的强弱程度影响着其失重率的变化，并与莲藕的品质下降有着不可分割的关系。由图1可以看出，在整个贮藏期15天中，莲藕的失重率均呈现逐渐上升的发展趋势。第15天车间组（对照组）、冷水预冷、冷库预冷的失重率分别为2.36%、1.89%、1.5%，各组的失重率数值以及失重率的变化趋势与廖彩虎等[9]的研究结论基本相符。其中，对照组与冷水预冷、冷库预冷之间存在显著差异（P<0.05）。在第9天前，冷水预冷样品失重率较低，而第12天开始，冷水预冷的失重率开始高于冷库预冷的莲藕，但冷水预冷和冷库预冷之间差异不显著（P>0.05）。

2.2 不同预冷方式对莲藕色泽的影响

由图2可得，整段的莲藕表皮色泽（L*值）在整个贮藏过程中呈现下降的趋势，说明随着贮藏时间的增加，莲藕的色泽逐渐变暗，褐变更加严重。从12天开始对照的莲藕L*值明显下降，而经过预冷的莲藕能较好地保持其表皮色泽。冷水预冷、冷库预冷之间没有显著差异（P>0.05）。贮藏结束后，经过预冷的莲藕L*值略高于车间的莲藕。

由图3可知，鲜切的藕片内部色泽（L*值）在整个贮藏过程中有下降的趋势，贮藏前期下降较快，贮藏后期下降逐渐缓慢。此外，相比表皮而言，内部色泽L*值下降较慢，表明其内部颜色变暗较慢，褐变较不明显，主要是由于其内部与外界氧气与水分接触较少导致。其中，对照组与冷库预冷之间存在显著差异（P<0.05），冷水预冷与冷库预冷之间不存在显著差异（P>0.05）。贮藏过程中冷库预冷的莲藕色泽较稳定，其L*值下降较缓慢，表明其褐变过程较为缓慢。

2.3 不同预冷方式对莲藕硬度的影响

硬度是反映莲藕贮藏过程中成熟以及衰老程度，整段的藕节在贮藏过程中，硬度会发生变化。莲藕在采摘后经过预冷、运输后造成机械损伤，受到微生物的作用，非常容易发生组织的软化[10-11]。同时在前期预冷方式的不同，其内部温度改变的不同，会引起微生物生长以及一系列活性元素的变化，导致品质下降。如图4所示，整个贮藏期间，莲藕的硬度是先下降再上升再下降，硬度的变化趋势与刘晓燕等[12]的研究结果基本一致。在整个过程中冷库和车间组的莲藕硬度迅速下降，6～9天内硬度开始上升，随后逐渐下降。其原因可能是在前期贮藏阶段，莲藕的水分流失，所以质地变硬，而经过冷水预冷的莲藕在第3天就出现上升然后下降，其原因可能是冷水预冷的莲藕，前期含水量较多，水分流失较快。在12～15天这一阶段，冷水预冷、冷库预冷处理的莲藕硬度全部呈现逐渐下降的趋势，主要是由于莲藕中的原果胶在随着保鲜时间的延长，逐渐转化为可溶性的果胶，如果胶、果胶酸等，使得莲藕组织结构逐渐变软[13]。因此，在贮藏初期保持莲藕较少的含水量十分重要。

2.4 不同预冷方式对莲藕可溶性固形物的影响

如图5所示，随着贮藏期时间的延长，藕节中的可溶性固形物含量逐渐降低，在贮藏的0～3天内车间组、冷水预冷、冷库预冷的莲藕可溶性固形物含量下降程度较大，分别下降了10.23%、9.21%、5.03%。3～12天下降程度逐渐减缓，推测原因可能是莲藕在采摘后仍然有较强的呼吸作用，而随着保鲜以及温度的影响，贮藏到3天后，莲藕的呼吸作用逐渐减弱导致。贮藏15天后，车间组的莲藕所下降的可溶性固形物含量分别是冷水预冷和冷库预冷的1.4、2.7倍。车间组与冷库预冷处理的莲藕以及冷水预冷和冷库预冷的莲藕之间存在显著性差异（P<0.05），进行冷库预冷更有利于保持整段藕节的可溶性固形物含量。

2.5&nbsp;不同预冷方式对莲藕电导率的影响

莲藕在整个保鲜贮藏过程中仍然进行不间断的新陈代谢，在0～15天的贮藏过程中莲藕的细胞膜起着维持稳定的内部环境，调节和选择物质进出细胞的重要作用。细胞膜透性的高低可以反映细胞膜的完整程度和稳定性，一定程度上也反映了细胞受伤害的程度[14]。莲藕的相对电导率是反映莲藕组织的细胞膜透性的重要指标，相对电导率数值越高，说明细胞透过性越大，细胞膜的破损程度也越大，也越容易引起品质的降低。由图6可知，在整个贮藏过程中，不同预冷方式处理的莲藕，其相对电导率都逐渐升高。这说明随着贮藏时间的延长，莲藕的细胞膜损伤更为严重，从而会导致莲藕品质的下

图6 不同预冷方式对莲藕电导率的影响降。相对电导率的数值与李栋等[15]研究相比更低，说明莲藕经过预冷能够有效地延缓细胞膜破损，延缓其品质的下降。其中，车间组和冷库预冷组以及车间组和冷水预冷组之间都存在显著差异（P<0.05），说明预冷能够有效延缓莲藕细胞膜的破损，从而延長货架期，而从图6中可知，冷库预冷的莲藕在贮藏后期，相对电导率明显上升，推测是莲藕内部在冷库预冷阶段产生冰晶，在贮藏过程中使其细胞膜更易破损。

3 结论

本研究针对莲藕的组织特点选择冷水和冷库两种方式对莲藕进行预冷，旨在确定莲藕合适的预冷方式。结果表明，冷库预冷和冷水预冷都能够有效的降低失重率、延缓莲藕表面以及内部色泽变暗、维持可溶性固形物含量。其中，冷库预冷可能会使莲藕内部产生冰晶从而在贮藏后期破坏莲藕的细胞膜，增加细胞膜透性，导致莲藕受损，组织软化，品质降低。而冷水预冷的莲藕在贮藏前期由于含水量较高会引起水分的快速流失导致在莲藕贮藏的0～3天硬度迅速变大，从而延缓莲藕组织软化的过程，更有利于贮藏。

参考文献

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