典型保鲜技术协同低温的保鲜效果研究

周思健 王海娟 白 莹 张艳凌 魏 建

（TCL家用电器合肥有限公司 合肥 230000）

引言

随着生活水平的提高，冰箱保鲜越来越成为冰箱用户关注的焦点。另外，冰箱中果蔬种类繁多，水果与蔬菜均有其不同的分类，水果一般分类如下：仁果类、核果类、坚果类、浆果类、柑橘类，蔬菜一般分类为根菜类、茎菜类、叶菜类、花菜类、果菜类，每一种果蔬都有其代表的典型果蔬。

果蔬保鲜有不同的影响因素，在冰箱中影响果蔬保鲜的主要因素有温度、湿度、气体、光电磁、微生物等。在影响果蔬保鲜的因素中温度是影响果蔬保鲜最基本，同时也是最重要的因素，因此低温保鲜一直是研究的热点，朱军伟等[1]在研究不同温度对菠菜保鲜效果的研究中发现（0±0.5）℃下贮藏的菠菜具有较好的保鲜效果，结合薄膜包装，保鲜期可延长至35天；罗爱玲等[2]的研究结论表明鲜银耳的适宜贮藏温度为-1 ℃、1 ℃，然而由于-1 ℃的库温，温度波动不好控制，易造成鲜银耳表面结冰等冷害现象，因此确定银耳的最佳适宜温度为1 ℃；徐艳艳等[3]发现冰点温度-1.7 ℃与1 ℃贮藏的红富士苹果比较，-1.7 ℃贮藏的红富士苹果各项营养指标均优于1 ℃贮藏的果实，-1.7 ℃贮藏的红富士苹果其失重率、Vc保有率、硬度等均下降比较慢。另外，湿度也是保鲜技术研究的焦点，不同的果蔬对湿度有其不同的保鲜要求。

针对果蔬保鲜的影响因素，便出现不同的果蔬保鲜技术，果蔬保鲜技术主要分为三类，即物理保鲜、化学保鲜、生物保鲜，从技术使用手段上划分，果蔬保鲜技术又可分为很多的不同种类，例如气调保鲜、真空或减压保鲜、静电场保鲜、辐照保鲜、化学保鲜、臭氧保鲜、负离子贮藏保鲜、超高压处理保鲜等。在这些保鲜技术中，非热物理保鲜技术在冰箱上具有较大的应用前景，翁建淋等[4]研究得出结论，20 kPa下贮藏的芒果Vc、有机酸、可溶性固形物、可滴定酸、转黄指数等指标均显著优于10 kPa，30 kPa以及常压保鲜；范新光等[5]也指出西蓝花储藏过程中减压贮藏相比于对照组失重率、硬度、弹性等指标均相对较好，有利于延长西蓝花的贮藏期；黄宇斐等[6]发现50 kPa对水蜜桃有较好的保鲜效果，减压贮藏有较好的感官，失重率相对较低，可溶性固形物含量相对较高。高压静电也较好的保鲜作用，朱莹莹[7]研究发现1 100 V的高压静电协同低温2 ℃储藏，葡萄的各项保鲜指标，包括硬度、Vc含量等与对照组相比，均有较大优势，可极大延长葡萄的保鲜期。

现有的果蔬保鲜技术在冰箱上应用的具体研究还不是很多，本论文通过对影响果蔬最基本的温度进行探索研究，通过测试不同温度间室果蔬的保鲜指标，得出典型果蔬的最佳保鲜温度，不同温度主要包括1号间室（-0.76±0.5 ℃）、2号间室（1.46±0.5 ℃）、3号间室（3.7±0.5 ℃）、4号间室（5.56±0.5 ℃），在最佳保鲜温度的基础上协同真空保鲜（减压保鲜0.8个大气压）、高压静电、密封高湿空间对典型果蔬进行储藏，比较不同的保鲜技术对典型果蔬的保鲜效果，为冰箱家电行业搭载保鲜技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1）实验所用果蔬包括菠菜、蓝莓、双孢菇、苹果、葡萄，食材购自合肥市中环城大润发超市，尽量选择新鲜无损伤、大小一致、成熟度一致的果蔬。

2）试剂：草酸、2，6-二氯靛酚、碳酸氢钠、氢氧化钠、氯化钡、酚酞指示剂、无水乙醇、碳酸钙、石英砂，以上试剂均购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 仪器

电子天平：上海菁海仪器有限公司；高速离心搅拌机：杭州九阳生活电器有限公司；色差仪：日本柯尼卡美能达；UV-1900紫外可见分光光度计：岛津仪器苏州有限公司； BCD-435WEPZ50：TCL家用电器（合肥）有限公司；温湿度记录仪：杭州路格科技有限公司。

1.3 方法

实验开始之前先对所有冰箱进行温湿度监控，再将采购的果蔬进行分类，去除腐烂或有损伤的部分。首先进行最佳储藏温度实验，最佳储藏温度实验所使用的典型果蔬为菠菜、蓝莓、双孢菇，将典型果蔬均分成4组，每组三个平行，依次放置到编号为1号、2号、3号、4号温度间室的冰箱中，不同编号的间室为冰箱中的变温空间抽屉，冰箱最佳储藏温度实验结束后，再次进行果蔬采购，进行典型保鲜技术，包括真空保鲜、高压静电保鲜、密封高湿（采用密封条与抽屉结构配合形成高湿空间）保鲜的实验，以上保鲜技术搭载到冰箱的变温空间抽屉，典型保鲜技术实验所用果蔬为菠菜、葡萄、双孢菇。

1.3.1 Vc含量测试

测定方法采用GB5009.86-2016中的2,6-二氯靛酚滴定法测定。

1.3.2 呼吸强度测试

呼吸强度的测定采用罗爱玲等[2]的静置吸收法进行测试。

1.3.3 色差测试

用全自动色差仪进行测定。

1.3.4 叶绿素含量测试

叶绿素含量测试采用NYT3082-2017水果、蔬菜及其制品中叶绿素含量的测定标准中的分光光度法测试。

2 结果与分析

2.1 典型果蔬在不同储藏温度下的保鲜效果

2.1.1 菠菜在不同温度下的保鲜效果

菠菜可补充人体所需的类胡萝卜素、维生素C、维生素K等多种营养物质，同时菠菜也是冰箱保鲜测试中的典型蔬菜。菠菜在不同温度间室储藏2天的呼吸强度见图1，从图1可以看出，2号温度间室（1.46±0.5 ℃）中菠菜呼吸强度最低，依次比3号间室，4号间室低57 %、70 %，差异显著。1号温度间室（-0.76±0.5 ℃），由于间室中的温度不均匀，温度最低点达到-1.26 ℃，这样的温度导致1号温度间室的菠菜出现少许结冰的现象，菠菜感官最差。因此2号间室的温度可以较好的抑制菠菜的呼吸作用；菠菜在不同温度间室的Vc含量见图2，可以看出2号温度间室中菠菜在2天和5天的Vc含量均最高，分别为29.52 mg/100 g、33.33 mg/100 g，2号温度间室有利于延缓菠菜中Vc含量的降解，另外各间室5天Vc含量比2天要高的原因可能是菠菜的失水速度大于菠菜中Vc的流失速度。综合以上呼吸强度、Vc含量可以得出，2号温度间室更有利于菠菜的储藏。这与朱军伟等[1]的研究结果大致相似。

图1 菠菜在不同温度间室的呼吸强度（CO2 mg/kg.h）

图2 菠菜在不同温度间室的Vc含量（mg/100 g）

2.1.2 蓝莓在不同温度下的保鲜效果

蓝莓中有很多营养成分，尤其富含花青素，可以清除自由基，同时蓝莓还具有改善视力，增强免疫力等诸多功效，蓝莓在不同温度间室的呼吸强度如图3所示。从图中可以看出，随着储藏时间的增加，蓝莓呼吸强度呈现下降趋势。储藏3天时，在不同的温度间室中，2号温度间室蓝莓的呼吸强度最低，CO2为614.12 mg/kg.h，储藏9天时具有相同的趋势，同样2号温度间室呼吸强度最低，CO2为34.17 mg/kg.h。呼吸强度的测试表明，蓝莓在2号温度间室，即1.46 ℃左右，具有较好的保鲜状态，说明1.46±0.5 ℃可以较好的抑制蓝莓的呼吸作用。

图3 蓝莓在不同温度间室的呼吸强度（CO2 mg/kg.h）

2.1.3 双孢菇在不同温度下的保鲜效果

双孢菇中子实体具有低脂肪、高蛋白的特点，含有丰富的多糖、矿物质、粗纤维以及超氧化物歧化酶，具有非常高的营养价值。双孢菇在贮藏期间很容易发生褐变，根据所测的双孢菇在不同温度间室的ΔE*、ΔL*发现，8天双孢菇与2天相比ΔE*、ΔL*均显著上升，说明双孢菇在储藏过程中，8天时发生了明显的褐变，其中2号温度间室的ΔE*、ΔL*均为最小，说明2号温度间室的双孢菇颜色变化最小；双孢菇的呼吸强度见图4，从图中可以看出2天时2号温度间室双孢菇的呼吸强度达到最低。综合以上色泽和呼吸强度的情况可以得出，2号温度间室即（1.46±0.5）℃，对于双孢菇具有相对好的保鲜效果，此温度能够较好的抑制与褐变相关酶的活性，另外发现1号温度间室的双孢菇有结冰现象发生，不利于双孢菇的保存，石启龙等[8]也研究发现（3±1）℃可明显推迟双孢菇呼吸高峰的出现。

图4 双孢菇在不同温度间室的呼吸强度（CO2 mg/kg.h）

2.2 典型保鲜技术对不同果蔬的保鲜效果

在初步研究了典型果蔬菠菜、蓝莓、双孢菇的最佳储藏温度后，可以确定对三种果蔬的最佳储藏温度为（1.46±0.5）℃，在此最佳温度下，进一步研究不同的典型保鲜技术，包括真空保鲜（减压保鲜）、高压静电、密封高湿空间（97.7 %），在同一型号冰箱的变温室中搭载以上三种技术，不搭载任何技术的冰箱变温室作为对照组，用此三种技术对典型果蔬进行储藏，研究不同保鲜技术对果蔬的保鲜效果。

2.2.1 典型保鲜技术对菠菜的保鲜效果

图5为不同保鲜技术对菠菜储藏时的Vc保有率。从Vc保有率可以看出真空保鲜Vc保有率最高，显著高于其他三组，其次为高压静电与密封高湿空间，对照组最低；在保鲜期方面，真空保鲜菠菜可达到18天的保鲜期，高压静电与密封高湿约6天，对照组4天。真空保鲜的保鲜期显著高于其他三组。综合以上数据可以看出，真空保鲜对菠菜具有较好的保鲜效果，这可能与真空保鲜（或减压保鲜）在原理上通过减少单位体积内的氧气摩尔数，抑制呼吸作用，延缓Vc降解，并且可及时将果蔬产生的乙醛、乙醇等有毒有害物质排出等有关，桑煜等[9]曾研究发现真空处理的菠菜Vc含量比对照组也更高一些。

图5 不同保鲜技术储藏的菠菜Vc保有率（%）

2.2.2 典型保鲜技术对葡萄的保鲜效果

图6与图7为不同保鲜技术储藏的葡萄感官与失重率，从葡萄感官照片可以看出，真空保鲜组在储藏5天时已经出现了霉点，其他组区别不大；储藏8天时真空保鲜组不仅果粒上出现霉点，果梗上也出现部分黑斑，从感官上看真空保鲜最差，对照组也随着天数的增加出现了褶皱，密封高湿空间的果梗也出现干枯，而高压静电组葡萄的果梗持续翠绿；在图7的失重率数据中，真空保鲜组失重率一直最低，依次优于高压静电，密封高湿空间与对照组。综合以上数据可以看出真空保鲜组因其湿度高，达到100 %，使得各组失重率最低，但高湿度下葡萄也出现了霉点，而高压静电组由于静电干扰了葡萄本身的电场，抑制了呼吸代谢相关的酶活，使得高压静电组的葡萄保鲜效果相对较好，这与朱莹莹[7]的研究结果有相似之处。

图6 不同保鲜技术的葡萄感官情况

图7 不同保鲜技术的葡萄失重率

2.2.3 典型保鲜技术对双孢菇的保鲜效果

图8为不同保鲜技术的双孢菇ΔE*，ΔE*具有与感官相同的趋势，高压静电组颜色变化最小，其次为真空保鲜，密封高湿和对照。分析可能是高压静电抑制了与双孢菇褐变相关的酶活，从而使其颜色变化相对较小，而真空与高湿对抑制双孢菇颜色变化效果一般。

图8 不同保鲜技术的双孢菇ΔE*

3 结束语

由典型果蔬在不同温度下的储藏效果可以看出，菠菜、蓝莓、双孢菇的最佳储藏温度均在1.46±0.5 ℃范围内，尤其对于菠菜和双孢菇在-0.76±0.5 ℃温度范围内时会出现少许结冰的现象；在最佳储藏温度下，不同的保鲜技术具有不同的优势，真空保鲜对叶菜类例如菠菜的保鲜效果优势明显，而高压静电对于浆果类例如葡萄的保鲜效果更佳，另外高压静电场对双孢菇的褐变也具有一定的抑制作用。目前真空保鲜与高压静电对果蔬的保鲜，文献报道有很多，然对于真空保鲜与高压静电保鲜在冰箱中应用的机理还有待进一步研究，经典保鲜技术在冰箱上的搭载也需要进一步的探索。