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不同贮藏温度下金玉兰菜的品质变化及其货架期预测

2022-06-20吴洋李逸钊何兴兴张娜阎瑞香关文强

包装工程 2022年11期
关键词:损失率乙烯叶绿素

吴洋,李逸钊,何兴兴,张娜,阎瑞香,关文强

不同贮藏温度下金玉兰菜的品质变化及其货架期预测

吴洋1,李逸钊2,何兴兴1,张娜3,阎瑞香4,关文强1

(1.天津商业大学 生物技术与食品科学学院天津市食品生物技术重点实验室,天津 300134;2.广西轻工业科学技术研究院有限公司,南宁 530000;3.国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津) 天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室,天津 300384;4.天津科技大学 轻工与科学学院,天津 300222)

探究不同温度下金玉兰菜采后贮藏品质和生理特性的变化,建立其货架期预测模型。分别设置货架温度为1、4、10、20 ℃,对比分析不同贮藏温度下金玉兰菜的感官品质、呼吸速率、乙烯释放量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、总酚含量和芽球叶部色差值(*、*、*)的变化情况;将质量损失率和叶部色差*值作为特征指标,应用Arrhenius方程和化学动力学方程,建立金玉兰菜货架期的动力学模型。与10 ℃和20 ℃贮藏条件相比,1 ℃和4 ℃低温贮藏可显著延缓金玉兰菜的品质劣变进程,降低叶绿素、类胡萝卜素、总酚等含量的下降速率(<0.05),采用1 ℃低温贮藏能更好地抑制金玉兰菜呼吸强度和乙烯释放量的上升,并推迟呼吸峰值的出现,显著延长了金玉兰菜的货架期。所得预测模型的平均相对误差均在±5%以内,可准确预测1~20 ℃内金玉兰菜的货架期,为金玉兰菜采后贮藏温度条件的选择和货架期监测提供了参考依据。

金玉兰菜;贮藏温度;采后品质;货架期;预测模型

金玉兰菜(var.Hegi.)又称欧洲菊苣、芽球菊苣或玉兰菜,属于菊科(Asteraceae)菊苣属(L.)两年生或多年生草本植物,是野生菊苣的一个变种,其食用部分为鹅黄色椭圆形的芽球,可作沙拉生食或烹饪食用[1]。金玉兰菜原产自荷兰、法国、比利时等地,目前在我国主要种植在西北、华中、华北和东北等地区[2-3],因其富含菊糖、萜烯、多酚、钾、钙等营养成分,还含有山莴苣素和山莴苣苦素等独特的苦味物质,具有调节血糖血脂、抗氧化和提升免疫力等功效,被誉为“蔬菜王子”[4-6]。近年来,随着市场需求的增加以及软化栽培技术的推广,金玉兰菜已实现了周年生产,并小批量投入市场,有较好的经济效益及市场前景[7]。由于金玉兰菜采后的呼吸代谢较旺盛、蒸腾作用强烈,其茎叶极易失水褐变,在室温下不耐贮藏,因此迫切需要研究适宜的采后贮藏保鲜技术[8-9]。

低温贮藏是最常用的保鲜技术,适宜的低温条件可以降低果蔬的生理代谢水平,抑制果蔬的成熟衰老和微生物的生长进程,对保持果蔬良好的性状和营养价值具有重要意义[10]。金玉兰菜作为一种新兴的高档保健型蔬菜,目前国内外对其的研究相对较少,已有研究主要集中在气调包装技术[11]、种植技术[12-13]、苦味物质[14]等方面,对金玉兰菜适宜贮藏温度方面的研究鲜有报道。Charles等[11]研究了不同气调包装对金玉兰菜贮藏品质的影响,结果发现,在温度20 ℃下采用打孔聚乙烯袋(UAP组)包装金玉兰菜的贮藏期为7 d,在贮藏3 d时芽球底部切面的红变现象相对最为严重。采用氧清除剂加聚乙烯袋(Active MAP组)密封包装金玉兰菜的贮藏效果相对最好,能有效抑制芽球底部切面的红变现象。Wulfkuehler等[14]研究了在贮藏过程中光照对金玉兰菜倍半萜烯内酯(苦味物质)含量的影响,发现在光照下“Ombline”和“Vintor”品种的金玉兰菜在8 ℃下可贮藏11 d,光照使金玉兰菜在贮藏期间的呼吸强度增加,叶茎部位苦味物质含量也增加,而叶部苦味物质含量不受光照的影响。

在贮藏过程中,果蔬的品质变化与贮藏时间、贮藏温度和呼吸作用等密切相关,通过结合Arrhenius方程、动力学方程和果蔬品质变化规律建立果蔬货架期的动力学预测模型,对果蔬的采后品质监测和货架期的预测具有重要意义[15-16]。目前,关于贮藏温度对金玉兰菜采后贮藏品质和生理特性影响的研究较少,且运用特征指标建立金玉兰菜货架期预测模型方面的研究更是鲜有报道。文中实验在货架温度为1、4、10、20 ℃下贮藏金玉兰菜,研究其在贮藏期间的感官品质、呼吸速率、乙烯释放量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、总酚含量和芽球叶部色差值的变化情况,并以质量损失率和叶部色差为特征指标,建立动力学货架期预测模型,以期为金玉兰菜采后贮藏保鲜和货架期的预测提供参考。

1 实验

1.1 材料与试剂

实验材料金玉兰菜采自天津市蓟州区金玉兰菜生产基地,其肉质直根在10~15 ℃的黑暗环境中二次发芽,形成了淡黄色的芽球,在采收当天避光运输至实验室,挑选大小一致、色泽均一、叶边无褐变、无机械损伤和无病虫害的新鲜样品,在20 ℃环境下放置2 h后待用。

采用的无水甲醇(分析纯)、无水乙醇(分析纯)、没食子酸(色谱纯)、福林酚(分析纯)等试剂均购于中国医药集团有限公司。

1.2 仪器与设备

主要仪器与设备:CR–400型色彩色差计,日本柯尼卡美能达公司;Evolution 201紫外可见光分光光度计,上海莱睿科学仪器有限公司;GXH–305H果蔬呼吸测定仪,北京均方理化科技研究所;ES–100乙烯分析仪,意大利FCE公司。

1.3 实验设计与方法

1.3.1 样品处理

挑选新鲜的金玉兰菜,并将其放入厚度为 20 μm、规格为75 cm×85 cm的微孔膜聚乙烯袋(Polyethylene, PE)中,扎紧袋口,并外罩厚度为30 μm的黑色塑料薄膜袋,分别在1、4、10、20 ℃温度梯度箱的黑暗避光环境下贮藏。在贮藏温度1 ℃下每5 d、在4 ℃下每4 d、在10 ℃下每3 d、在20 ℃下每1 d分别测定样品的实验指标,每个处理组设置3个平行实验。

1.3.2 测定和评价指标

1.3.2.1 感官评价

感官评价参考凌丽云等[17]的方法。挑选10名人员,按照色泽、气味、组织状态和褐变情况对金玉兰菜进行感官评价,每项指标评级的分值为0~5,采用加权法统计总分,感官评价总分越高代表金玉兰菜的货架品质和商品价值越高。评判标准见表1。

1.3.2.2 质量损失率的测定

采用称量法[18]进行金玉兰菜质量损失率的测定。果实质量损失率()计算见式(1)。每次选用4颗金玉兰菜,每组重复做3次实验。

式中:为质量损失率,%;1为初始质量,g;2为所测时间点的质量,g。

1.3.2.3 呼吸强度的测定

采用红外果蔬呼吸测定仪测定样品的呼吸强度[19]。将4颗金玉兰菜称量后放入密闭样品室,测量时间为5 min,根据测量前后CO2浓度的变化量进行计算,呼吸强度以1 kg金玉兰菜呼吸1 h所释放的CO2的质量表示,单位为mg/(kg·h),每组重复做3次实验。

1.3.2.4 乙烯释放量的测定

采用乙烯气体分析仪测定样品的乙烯释放量[20]。将金玉兰菜置于常温(25 ℃)房间中,在1 h后测定样品的乙烯释放量。随机选取4棵金玉兰菜,将其置于体积为1 900 cm3的密封盒中密封3 h,测定密封盒中乙烯的体积分数,每组重复做3次实验。

1.3.2.5 色差值的测定

采用全自动色差计测定金玉兰菜的颜色[21]。取6颗金玉兰菜,用记号笔在外层叶片黄色部位标记直径为1 cm的圆圈,测定标记部位的*值(亮度)、*值(绿度/红度)和*值(黄度),每组重复做3次实验。

1.3.2.6 叶绿素、类胡萝卜素含量的测定

采用比色法测定叶绿素和类胡萝卜素的含量。取4颗新鲜的金玉兰菜叶片,将其均质匀浆后使用体积分数为95%的乙醇进行提取,采用分光光度计测定(比色法)样品的叶绿素和类胡萝卜素含量[22],每组重复做3次实验。

1.3.2.7 总酚含量的测定

采用Folin–Ciocalteu比色法测定金玉兰菜的总酚含量(mg/g)。以没食子酸为标准物质,结果以鲜质量计算[23]。每次选取4颗金玉兰菜,每组重复做3次实验。

1.4 货架期模型的构建

1.4.1 动力学模型

果蔬中品质指标的变化大多遵循零级反应或一级反应,若品质指标与贮藏时间存在线性关系,则为零级反应;若品质指标的对数与呈线性关系,则为一级反应。

零级反应模型:

一级反应模型:

式中:为贮藏时间,d;为速率常数;0为品质指标初始值;为贮藏时间为时的品质指标值。

表1 金玉兰菜的感官评分标准

Tab.1 Criteria for sensory assessment of Cichorium intybus L. var. foliosum Hegi.

1.4.2 货架期预测模型的建立

Arrhenius方程可反映新鲜食品中化学反应速率与温度的关系,被广泛应用于食品货架期的预测[19],其基本表达式见式(4)。

式中:为速率常数;0为指前因子;a为反应活化能,J/mol;为气体常数,8.314 J/(mol·K);为,K。

将式(4)两边同时取对数可得式(5)。

通过对ln、1/进行线性拟合,即可依据斜率和截距获得a和0值。将品质变化动力学模型与Arrhenius方程相结合,可以确定品质指标的反应速率常数与贮藏温度之间的关系。将式(5)带入式(2)—(3)可得金玉兰菜在零级和一级动力学反应下的货架期预测模型,见式(6)—(7)。

式中:0为金玉兰菜零级反应下的预测货架期;1为金玉兰菜一级反应下的预测货架期;0为品质指标初始值;为贮藏时间为时的品质指标值。

1.5 数据统计分析

使用Microsoft Excel 2010 和IBM SPSS 26.0软件进行Duncan's差异显著性分析。使用Origin 2019对数据进行拟合并绘图。

2 结果与分析

2.1 贮藏温度对金玉兰菜感官评价的影响

感官评价是消费者判断果蔬品质的直接标准,也是衡量保鲜效果的重要标准[24]。金玉兰菜在不同贮藏温度下的外观变化和感官评价见图1。

由图1可知,在贮藏期内金玉兰菜的感官品质整体呈下降趋势,贮藏温度越高金玉兰菜的感官品质下降得越快。20 ℃实验组的感官评分在贮藏0~1 d时的下降速率最快,在贮藏2 d以后显著(<0.05)低于其他实验组,叶片从贮藏3 d开始出现了褐色斑点,在贮藏4 d时金玉兰菜腐烂严重,失去了商品价值。在贮藏温度为10 ℃下,金玉兰菜在贮藏9 d时出现了叶边褐变现象,在贮藏12 d时失去商品价值。在贮藏温度为4 ℃下,金玉兰菜从贮藏12 d开始出现叶边褐变现象,在贮藏16 d时失去商品价值。在贮藏温度为1 ℃下,金玉兰菜的感官品质相对最佳,在贮藏20 d时其感官评价值为(4±0.14)分,有效延缓了叶片的褐变进程。结果表明,与4、10、20 ℃实验组相比,在温度1 ℃下贮藏能有效保持金玉兰菜的感官品质,延长金玉兰菜的货架期。

2.2 贮藏温度对金玉兰菜质量损失率的影响

质量损失率是直接反映金玉兰菜的新鲜程度和品质变化的重要指标。由于采后的金玉兰菜受到自身呼吸代谢和蒸腾作用的影响,在贮藏过程中不可避免地会出现质量损失现象。通常,叶菜类蔬菜在质量损失率达到5%以上时就会出现叶片萎蔫、皱缩,叶边褐变等现象[14]。

由图2可知,在贮藏期间金玉兰菜的质量损失率呈逐渐增大的趋势。在贮藏4 d时,20 ℃实验组金玉兰菜的质量损失率达到5.31%,显著高于其余3组(<0.05)。10 ℃实验组金玉兰菜的质量损失率在贮藏12 d时达到4.82%,此时金玉兰菜失水较严重,出现了叶边褐变甚至腐烂现象。1 ℃和4 ℃实验组金玉兰菜的质量损失率始终保持在较低水平,在贮藏末期2组金玉兰菜的质量损失率分别为1.67%和2.69%。结果表明,相对于10 ℃和20 ℃实验组,采用1 ℃和4 ℃低温贮藏金玉兰菜能有效降低其质量损失率。这是因为在相同湿度条件下,空气中水分的饱和蒸气压会随着温度的升高而增大,贮藏温度越高,则金玉兰菜中的水分子向空气迁移的速率就越快,蒸腾作用越强,质量损失现象越严重;贮藏温度越高,金玉兰菜自身呼吸作用越强,则消耗的营养物质越多,质量损失率越大[14,25]。

2.3 贮藏温度对金玉兰菜呼吸强度的影响

呼吸强度是衡量果蔬呼吸作用强弱的指标,直接影响金玉兰菜的生理状态[26]。不同温度处理对金玉兰菜呼吸强度的影响见图3。

随着贮藏时间的增加,各贮藏温度下金玉兰菜的呼吸强度呈先上升后下降的趋势。20 ℃实验组的金玉兰菜呼吸旺盛,在贮藏3 d时就出现呼吸高峰,峰值为187.43 mg/(kg·h)。10 ℃实验组的金玉兰菜在贮藏9 d时出现呼吸高峰,峰值为174.45 mg/(kg·h)。1 ℃和4 ℃实验组的金玉兰菜分别在贮藏15 d和12 d时才出现呼吸高峰,峰值分别为149.15 mg/(kg·h)和162.12 mg/(kg·h)。1 ℃和4 ℃实验组的呼吸高峰比20 ℃实验组的呼吸高峰推迟了12 d和9 d,这是因为20 ℃高温胁迫加速了金玉兰菜的呼吸代谢,使其呼吸高峰提前。在贮藏后期,金玉兰菜逐渐失水萎蔫,芽球开始衰老变质,呼吸强度逐渐减弱。由此可见,采用1 ℃和4 ℃低温贮藏可有效延缓金玉兰菜呼吸高峰的出现,降低金玉兰菜在贮藏前期的呼吸强度。Suslow等[27]研究了不同温度下金玉兰菜的呼吸强度,发现在贮藏温度0 ℃下金玉兰菜的呼吸强度为4~ 5 mg/(kg·h),在10 ℃下呼吸强度为14~17 mg/(kg·h),在20 ℃下呼吸强度为35~44 mg/(kg·h),金玉兰菜的呼吸强度随着温度的升高而增大。

图1 不同贮藏温度下金玉兰菜的外观变化和感官评价

注:图中不同小写字母表示差异显著。

图2 不同贮藏温度对金玉兰菜质量损失率的影响

注:图中不同小写字母表示差异显著。

图3 不同贮藏温度对金玉兰菜呼吸强度的影响

注:图中不同小写字母表示差异显著。

2.4 贮藏温度对金玉兰菜乙烯释放量的影响

乙烯最主要的生理作用是促进植物器官和组织的成熟、衰老、凋萎和脱落,在叶片衰老黄化过程中呼吸速率的上升常伴随着乙烯释放量的同步增加[14]。

由图4可知,在贮藏过程中金玉兰菜的乙烯释放量与呼吸强度的变化规律相似。随着贮藏时间的增加,乙烯释放量呈先上升后下降的趋势,呈现出乙烯释放高峰,具有呼吸跃变型果蔬的特征,推测金玉兰菜属于呼吸跃变型蔬菜。图4显示,20 ℃实验组金玉兰菜的乙烯释放量在贮藏3 d内迅速增大,在贮藏3 d时达到峰值,峰值为3.24 μL/(kg·h),随后下降。在贮藏9 d时,10 ℃实验组金玉兰菜的乙烯释放量达到峰值。1 ℃实验组金玉兰菜的乙烯释放量在整个贮藏期间趋于平稳,显著低于4、10和20 ℃实验组金玉兰菜的乙烯释放量(<0.05),结果表明,采用1 ℃低温贮藏金玉兰菜可有效抑制其乙烯释放量,推迟乙烯释放峰值的出现时间。

图4 不同贮藏温度对金玉兰菜乙烯释放量的影响

注:图中不同小写字母表示差异显著。

2.5 贮藏温度对金玉兰菜叶部色差值的影响

颜色是消费者判断金玉兰菜感官品质和生理状态的直观指标,经济合作与发展组织(Organisation for Economic Co-operation and Development,OECD)将颜色列为判断金玉兰菜品质缺陷的重要标准[13]。金玉兰菜的叶部边缘主要呈黄色,叶片在采后贮藏过程中极易失水萎蔫,导致叶边出现褐变现象[8]。

由图5可知,整个贮藏期间,各贮藏温度条件下金玉兰菜的*值和*值均呈下降趋势,表明金玉兰菜叶部的黄度、亮度和色彩饱和度均逐渐下降。这是因为采后金玉兰菜逐渐成熟衰老,在贮藏过程中不断失水皱缩,发生了褐变或腐烂现象,导致金玉兰菜叶部颜色由新鲜饱满的亮黄色光泽逐渐变为暗淡的棕褐色[28]。20 ℃实验组金玉兰菜的黄度和亮度的下降速度相对最快,10 ℃实验组次之,4 ℃和1 ℃实验组最为缓慢。由此可知,采用4 ℃和1 ℃低温贮藏减缓了金玉兰菜失水褐变的进程,更有利于维持金玉兰菜的亮黄色光泽。由图5b可知,采后金玉兰菜叶部的a值为负值,且呈下降趋势,表明金玉兰菜叶部逐渐变绿。20 ℃实验组金玉兰菜*值的下降速率相对最快,1 ℃实验组金玉兰菜的*值下降得最为缓慢,采后金玉兰菜的芽球叶部为淡黄色,其在贮藏过程中持续生长,在光照下其细胞内的黄化质体易转化为叶绿体,进而形成叶绿素,导致叶片缓慢变绿[8,27]。与20 ℃和10 ℃贮藏条件相比,采用1 ℃和4 ℃低温贮藏更有利于延缓金玉兰菜的变绿过程。

图5 不同贮藏温度对金玉兰菜叶部色差值的影响

注:图中不同小写字母表示差异显著。

2.6 贮藏温度对金玉兰菜叶绿素、类胡萝卜素含量的影响

类胡萝卜素通常与叶绿素一起存在于藻类或高等植物的叶绿体中,叶绿素对植物的光合作用和变绿过程起着决定性作用,类胡萝卜素使植物呈现橙红色、黄色或红色[11]。叶绿素和类胡萝卜素的含量与金玉兰菜颜色的变化密切相关。

由图6a、b可知,在整个贮藏期间,各贮藏温度条件下金玉兰菜的叶绿素a、叶绿素b含量均呈先升高后降低的趋势。在贮藏初期,金玉兰菜叶绿素a和叶绿素b的总量逐渐升高,这是因为环境微弱的光照使黄化质体转化为叶绿体,叶绿素持续缓慢合成,使芽球逐渐变绿[8,27]。随着贮藏时间的延长,各贮藏温度条件下金玉兰菜的叶绿素a和叶绿素b均开始降解,20 ℃实验组金玉兰菜的叶绿素a和叶绿素b在贮藏3 d时降解严重,1 ℃实验组金玉兰菜叶绿素a和叶绿素b的含量在整个贮藏期间均保持在较高水平,说明1 ℃低温贮藏有利于延缓金玉兰菜叶绿素的降解速率。在整个贮藏期间,金玉兰菜的叶绿素含量整体处于较低水平,叶绿素a和叶绿素b含量的最大值只有0.009 6 mg/g和0.015 mg/g。这是因为金玉兰菜芽球的软化生产和贮藏均处于黑暗避光环境,其叶绿素合成受阻,芽球仍呈现白色和淡黄色。

由图6c可知,类胡萝卜素在黑暗贮藏环境中持续合成,1 ℃实验组金玉兰菜的类胡萝卜素含量逐渐升高,在贮藏10 d时达到峰值(0.009 2 mg/g),分别是4 ℃和10 ℃实验组金玉兰菜类胡萝卜素峰值的1.27和1.53倍<0.05),20 ℃实验组金玉兰菜的类胡萝卜素含量从贮藏2 d后开始迅速下降,表明1 ℃低温贮藏更有利于类胡萝卜素的形成和维持其稳定性。在贮藏后期金玉兰菜的类胡萝卜素含量显著下降,这是因为贮藏后期金玉兰菜开始衰老变质,导致类胡萝卜素的分解速度加快[11]。结果表明,贮藏温度1 ℃是金玉兰菜叶绿素和类胡萝卜素合成和积累的最适温度,较好地保持了金玉兰菜色素的含量,维持了金玉兰菜的良好色泽品质。

图6 不同贮藏温度对金玉兰菜叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量的影响

注:图中不同小写字母表示差异显著。

2.7 贮藏温度对金玉兰菜总酚含量的影响

多酚类化合物是金玉兰菜中具有抗氧化性的主要活性物质,其含量反映金玉兰菜的抗氧化能力[29]。贮藏温度对金玉兰菜总酚含量的影响见图7。

图7 不同贮藏温度对金玉兰菜总酚含量的影响

注:图中不同小写字母表示差异显著。

由图7可知,在整个贮藏期间,各贮藏温度下金玉兰菜的总酚含量整体呈先下降后上升再下降的趋势。在贮藏初期,20 ℃实验组金玉兰菜的总酚含量在贮藏1 d内迅速下降,随后逐渐合成积累,在贮藏3 d时再次下降。相对于贮藏温度20 ℃,贮藏温度为10 ℃和4 ℃时更有利于抑制总酚含量的下降,1 ℃实验组金玉兰菜的总酚含量在贮藏初期持续合成积累,在贮藏5~15 d时迅速上升,并达到峰值(0.427 mg/g),显著高于其余各组(<0.05)。在贮藏后期,总酚含量的降低与果蔬的衰老褐变有关,酚类物质在多酚氧化酶的作用下发生了酶促褐变,并持续氧化[30]。采 用1 ℃和4 ℃低温贮藏金玉兰菜能有效诱导其总酚含量的合成,保持其抗氧化活性,1 ℃低温贮藏的效果更好。

2.8 动力学分析及货架期预测模型的建立

2.8.1 特征指标的动力学分析

质量损失率和色差直接反映金玉兰菜的新鲜程度和生理状态,是消费者购买的决定性因素[30],因 此被用作特征指标进行金玉兰菜动力学货架期预 测模型的建立。将质量损失率和色差值*分别带入式(2)—(3)中,采用Origin 2019进行零级动力学和一级动力学拟合,拟合结果见表2。

根据动力学方程拟合决定系数R平均值,确定质量损失率和*值为零级动力学模型,确定特征指标为反应速率常数。

2.8.2 动力学货架期模型的建立

根据金玉兰菜在1、4、10、20 ℃货架温度下各项特征指标的变化情况,按照式(5)进行线性拟合,以ln为纵坐标,以1/T为横坐标作图,通过ln与1/T的关系得到指前因子0、活化能a等模型参数,具体数值见表3。

将表3中的结果带入式(6)—(7),可得动力学预测模型,见式(8)—(9)。

表2 不同贮藏温度下金玉兰菜的动力学反应速率常数及决定系数2

Tab.2 Kinetic reaction rate constant k and determinant coefficient R2 of Cichorium intybus L. var. foliosum Hegi. at different storage temperatures

表3 特征指标的货架期预测模型参数

Tab.3 Shelf life prediction model parameters of characteristic indexes

式中:W和L分别为金玉兰菜货架期终点时质量损失率和*的测定值;W为质量损失率对应的预测货架期;L为色差*值对应的预测货架期。

2.8.3 动力学品质货架期模型的预测和验证

将上述货架温度和时间带入式(8)—(9)进行分析计算,求得金玉兰菜相应的品质指标预测值,在不同贮藏温度条件下将贮藏时间记为货架期终点的实测值。将不同品质指标的预测值与实测值进行比较分析,并计算平均相对误差,结果见表4。

表4 金玉兰菜货架期预测模型的精度评价

Tab.4 Accuracy evaluation of the shelf life prediction model of Cichorium intybus L. var. foliosum Hegi.

注:相对误差=(预测值−实测值)/实测值。

由表4可知,不同贮藏温度条件下金玉兰菜质量损失率和叶部色差*的模型平均相对误差分别为0.79%和−1.84%,可见以质量损失率和*值为特征指标的零级动力学货架期预测模型(W和L)的平均相对误差均在±5%以内,说明以质量损失率和叶部色差*值为特征指标建立的零级动力学模型能较好地预测金玉兰菜的货架寿命,预测的准确性较高。

3 结语

文中实验探究了不同贮藏温度条件下金玉兰菜的感官品质、生理生化指标和品质指标。结果表明,采用1 ℃和4 ℃低温贮藏条件能显著延缓金玉兰菜的绿变、褐变进程,降低叶绿素、类胡萝卜素和总酚含量的下降速率(<0.05),采用1 ℃低温贮藏金玉兰菜更有利于维持其良好的外观品质与色泽,抑制其呼吸强度和乙烯释放量的上升,并能推迟呼吸和乙烯释放高峰的出现时间(<0.05),从而保证金玉兰菜的贮藏品质。与其他实验组相比,1℃贮藏条件更适宜于金玉兰菜的采后贮藏。将Arrhenius方程与化学动力学反应相结合,建立了以质量损失率和叶部色差*值为特征指标的零级货架期动力学预测模型(W和L),且2个模型的决定系数2均高于0.9,预测值与实测值的平均相对误差较小,可获得准确的预测货架期,进而为金玉兰菜采后品质控制、商品化处理和货架期监测提供参考和技术依据。

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Quality Change and Shelf Life Prediction ofL. var.Hegi. at Different Storage Temperatures

WU Yang1, LI Yi-zhao2, HE Xing-xing1, ZHANG Na3, YAN Rui-xiang4, GUAN Wen-qiang1

(1. Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology, College of Biotechnology and Food Sciences, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China; 2. Guangxi Light Industry Science and Technology Research Institute, Nanning 530000, China; 3. National Engineering Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products, Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products, Tianjin 300384, China; 4. School of Light Industry Science and Engineering, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300222, China)

This paper aims to explore the storage quality and physiological characteristics of postharvestL. var.Hegi. under the different temperatures, and establish its shelf life prediction model. In this experiment, shelf temperatures of 1, 4, 10 and 20 ℃ were set to compare and analyze the changing conditions of the sensory quality, respiration rate, ethylene release, chlorophyll content, carotenoid content, total phenol content, and color difference value ofL. var.Hegi.. The quality loss rate and leaf color difference*values were used as characteristic indexes, and the Arrhenius equation and chemical kinetic equation were applied to establish the kinetic model of the shelf life ofL. var.Hegi.. The results showed that compared with the experimental groups at 10 and 20 ℃, low-temperature storage at 1 and 4 ℃ could significantly delay the quality deterioration of theL. var.Hegi., and decrease the rate of descent of chlorophyll, carotenoid, and total phenol (0.05). Low-temperature storage at 1 ℃ can better inhibit the increase of respiratory rate and ethylene release rate, delay the occurrence of the respiratory peak, and prolong the shelf life significantly. The average relative errors of the prediction models were all within ±5%, which could be used to accurately predict the shelf life ofL. var.Hegi.. This experiment provides a reference for the selection of postharvest storage temperature conditions and shelf life monitoring ofL. var.Hegi..

L. var.Hegi.; storage temperature; postharvest quality; shelf life; predictive models

TS255.3

A

1001-3563(2022)11-0115-11

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.11.015

2021–10–26

天津市技术创新引导专项企业科技特派员项目(20YDTPJC01240);农业农村部农产品贮藏保鲜重点实验室开放基金(Kf 2019004);天津市农业科技成果转化与推广项目(201901100)

吴洋(1996—),男,天津商业大学硕士生,主攻农产品加工与贮藏工程。

何兴兴(1989—),女,博士,天津商业大学讲师,主要研究方向为食品保鲜与安全控制;张娜(1982—),女,副研究员,主要研究方向为果蔬采后生理与贮藏保鲜。

责任编辑:彭颋

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