气调包装对大蒜贮藏品质的影响

于楠楠 孙 玲 孙月娥＊

（徐州工程学院食品与生物工程学院，江苏 徐州 221018）

0 引言

大蒜（Allium sativum）是一种重要的蔬菜作物，具有很高的经济价值和营养价值。大蒜具有自然休眠的特性，一般认为大蒜鳞茎收获后，就进入了生理休眠期，休眠期解除后，大蒜代谢活动增强，呼吸强度、比电导率、还原糖含量增加，在适宜的环境条件下，内芽开始萌发、生长，当内芽长出蒜瓣后，大蒜的商品价值迅速降低，甚至完全丧失。当温度超过-2°C（被认为是最佳贮藏温度）时，高浓度的CO会减少萌发，并促进高湿度下的生根。Cantwell 等研究表明，球根藻的休眠在低温（4℃）结束。休眠期后，芽开始萌发，并发生一系列代谢活动，导致大蒜鳞茎干物质含量下降，品质恶化。由于鳞茎营养物质消耗增加，严重影响到大蒜鳞茎的食用价值、药用价值和加工品质。

气调贮藏是指在低温条件且保证一定湿度的前提下，改变果蔬所处环境中O和CO的气体比例，使果蔬的呼吸代谢作用受到抑制，从而达到保持果蔬良好的贮藏品质并延长保鲜期的一种方法。

本文以大蒜为主要原料，固定CO浓度为10%，以N为平衡气体，研究O浓度（70%、80%、90%、100%）对大蒜贮藏过程中大蒜品质的影响，以期寻找有效降低大蒜贮藏品质劣化的最佳气调贮藏气体组成。对延长大蒜的休眠期，保持大蒜鳞茎品质提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料

新鲜大蒜，购于超市；2，4-二硝基苯肼，丙酮酸，三氯乙酸，亮氨酸，异丙醇，蒽酮抗坏血酸，硫酸亚铁均为分析纯。

1.1.2 仪器

气调保鲜包装机（DT-6D），大江机械设备有限公司；可见分光光度计（723C），上海欣茂仪器有限公司；精密色差仪（WF28），深圳市威福光电科技有限公司；台式低速离心机（TDZ4），湖南赫西仪器装备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 原料处理

大蒜去皮后，选择完整均匀的蒜米，等量分装在气调包装盒中，采用气调包装机分别对蒜米做以下处理：10%CO+70%O+20%N；10%CO+80%O+10%N；10%CO+90%O；100%O。包装完后放入4℃冰箱保存，同时设置对照组大蒜直接放入冰箱保存，贮藏周期为30d，每10d 对各组进行一次指标测定。

1.2.2 失重率的测定

采用称量法，先后测出贮藏前和贮藏后大蒜的质量，则可求出因失水而导致的失重的百分率。

式中：W为干燥前的样品重量；W为干燥后的样品重量。

1.2.3 白度的测定

使用精密色差仪测定不同储存方式下大蒜的L、a、b 值，每组样品测三次取平均值，并计算其白度W。

式中：L 为亮度；a 为红绿值；b 为黄蓝值。

1.2.4 大蒜素含量的测定

采用丙酮酸差量法测定大蒜素含量。取25 g 新鲜大蒜，加入100 mL 去离子水用组织捣碎机打浆粉碎，静置10～20 min 后取蒜泥2.5 mL，加入2.5 mL 三氯乙酸，1 h 之后用滤纸过滤，反复水洗后定容到100 mL；取上述溶液1 mL，加入1 mL 浓度为0.1%的2，4-二硝基苯肼溶液，静置10 min，再加入4 mL 2.0 mol/L 的NaOH溶液，之后在520 nm 处测吸光度。

1.2.5 游离氨基酸含量的测定

采用茚三铜显色法测定游离氨基酸的含量。取样品液1 mL，加入pH 为5.4 的2 mol/L 醋酸缓冲液1mL 和茚三酮显色液1 mL，混匀后于100 ℃沸水浴中加热15 min，自来水冷却。放置5 min 后，加3 mL 60%乙醇稀释，摇匀后在570 nm 处测定吸光值。将样品测定的吸光值与标准曲线对照，可确定样品中氨基酸含量。

1.2.6 可溶性糖含量的测定

采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量。将样品溶液糖浓度调整到测定范围，精确吸取2 mL 置于干燥洁净试管中，在每支试管中立即加入蒽酮试剂6 mL，振荡混匀，各管加完后一起置于沸水浴中加热15 min。取出，迅速浸于冰水浴中冷却15 min，每个浓度做2～3个重复。在625 nm 波长下迅速测定各管吸光值。根据葡萄糖含量的标准曲线，由样品溶液吸光值计算各样品溶液中糖的浓度，并计算其糖含量。

1.2.7 蒜氨酸酶活性的测定

采用丙酮酸差量法测定蒜氨酸酶的活性。取混合物1 mL，加入l mL 2，4-二硝基苯肼（100 mg 2，4-二硝基苯肼，100 mL 2 mol/L HCl）25°C 保温5 min，加入5 mL 2.5 mol/L NaOH，10 min 后于420 nm 下比色，以钝化酶及底物2，4-二硝基苯肼NaOH 等反应体系为空白对照。酶活性定义：在23°C 条件下，每分钟反应产生1 μmoL 丙酮酸定义为一个酶活单位（unit）。

1.2.8 数据处理

干燥试验、大蒜素含量测定、色泽分析、复水试验中每组均设置3 个平行，作图及数据分析均采用平均值。数据处理采用Excel 2010 和SPSS17.0 软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同气体组成对大蒜失重率的影响

大蒜蒜米在存储过程中，重量会持续减小，其主要原因是由于呼吸作用导致呼吸消耗，进而引起水分散失，此外，大蒜外表皮的剥离也是导致蒜米失水的重要原因。

由图1 可知，整个储藏过程中大蒜都处于失水状态，失重率先逐步增加，20d 后有轻微下降。贮藏前10d，四种气体组成处理的失重率均出现小幅升高。随着贮藏时间的延长，贮藏20d 时，失重率迅速增大，对照组大蒜失重率最高，达到了14.2%，80%O处理组失重率最低。贮藏30d 时，各处理大蒜的失重率有所下降，但仍处于较高水平，对照组、10%CO+70%O+20%N和10%CO+90%O气体处理的样品明显高于比10%CO+80%O+10%N、100%O处理的失重率。其中，气体组成为10%CO+80%O+10%N的失重率最低，仅为对照组失重率的54.3%。因此，氧气含量为80%时有利于降低大蒜贮藏过程中的失重率。

图1 气体组成对大蒜气调贮藏失重率的影响

2.2 不同气体组成对大蒜白度的影响

白度是评价大蒜贮藏品质的重要指标之一，大蒜在存储过程中会氧化，色泽黄变或绿变，影响其感官品质，降低销售价值。

由图2 可知，贮藏10d，四种气体组成处理的大蒜在存储的过程中白度均稍有下降，100%O组白度最低，对照组白度最高。然而，随着贮藏时间延长，对照组白度急速下降，当贮藏时间达到30d 时，对照组白度最低，较贮藏初期下降了8.0%。在整个贮藏期内，10%CO+80%O+10%N和10%CO+90%O气体组成处理的白度下降最为缓慢，当贮藏时间为30d，10%CO+90%O气体组成处理组白度在所有处理组中最高。在相同的储藏温度条件下，10%CO+80%O+10%N和10%CO+90%O气体组成处理的样品能减少白度的下降。

图2 气体组成对大蒜气调贮藏白度的影响

2.3 不同气体组成对大蒜素含量的影响

大蒜素作为大蒜的风味物质，大蒜中的蒜氨酸酶会与蒜氨酸反应，使蒜氨酸分解合成形成大蒜素，其含量的变化与蒜米中蒜氨酸的含量和蒜酶的活力强弱有关，是大蒜品质评价的重要指标之一。

由图3 可知，大蒜素在贮藏过程中呈现先上升后下降的趋势，与游离氨基酸和蒜酶的含量变化有关。大蒜初期大蒜素含量为0.5 342 g/100 g。与贮藏初期相比，贮藏10d 时，大蒜素含量均增加，其中80%O气体处理的增加量最大，达到0.9 525 g/100 g，10%CO+90%O气体处理的增加量最少。在贮藏过程中蒜米游离氨基酸含量增加，导致蒜氨酸含量的增加。提高了蒜酶作用的底物浓度，因此大蒜素含量也呈增加趋势。贮藏时间继续延长，大蒜素含量几乎呈直线下降。其中，10%CO+70%O+20%N气体比例的大蒜素含量下降的最快，贮藏30d 时降低了56.2%，80%O气体组成处理的大蒜素含量最高，是70% O气体组成处理的1.5 倍。大蒜素含量与大蒜品质呈正相关，贮藏过程中，10%CO+80%O+10%N气体组成处理大蒜中的大蒜素含量较其他三种处理方法更高，且大蒜素含量降低较慢，故80%O气体处理可有效维持大蒜素含量。

图3 气体组成对大蒜气调贮藏大蒜素的影响

2.4 不同气体组成对大蒜游离氨基酸含量的影响

游离氨基酸含量是食品储藏中的一个重要指标，成熟果实中游离氨基酸含量逐渐减少，反映了贮藏过程中蛋白质合成的增加。通过研究不同处理方式储藏的大蒜中游离氨基酸含量的变化，研究大蒜储藏过程中的衰老情况。

由图4 可知，储藏过程中，大蒜中游离氨基酸含量是逐步增加的，这是由于大蒜在不断衰老的过程中酶和其他代谢活动均减弱，导致酶活力的减弱和蛋白质的合成量的减少。大蒜中所含游离氨基酸含量越高，说明大蒜衰老的越严重。储藏10d 后，对照组10%CO+70%O+20%N和10%CO+80%O+10%N气体比例的大蒜中游离氨基酸含量增加较快，10%CO+70%O+20%N气体组成条件下的变化最显著，10d 增加了53.9%。随着贮藏时间的延长，四种处理的游离氨基酸含量均稳步增加。贮藏30d 时，10%CO+80%O+10%N和10%CO+90%O气体组成处理的游离氨基酸量低于其他组，10%CO+80%O+10%N气体处理的游离氨基酸含量最低。

图4 气体组成对大蒜气调贮藏游离氨基酸的影响

2.5 不同气体组成对大蒜可溶性糖含量的影响

碳水化合物是大蒜干物质的主要组成之一，包括了低分子糖和多糖类。在大蒜的储藏过程中由于呼吸作用等生理活动反应，组织里的碳水化合物会被大量消耗，因此，碳水化合物尤其是可溶性糖含量的高低是评价大蒜品质优劣的重要指标。

由图5 可知，整个储藏过程中，大蒜中的可溶性糖含量呈先上升后下降的趋势。储藏10d 后，各处理组大蒜中的可溶性糖含量都有显著上升，其中10%CO+80%O+10%N气体组成处理的大蒜中可溶性糖含量增长显著，增加了35.1%。随着贮藏时间延长，各处理组大蒜中可溶性糖含量下降，其中高氧气浓度处理的下降速率比低氧气浓度处理的低，并始终保持较高的可溶性糖含量。贮藏30d 时，10%CO+80%O+10%N气体处理可溶性糖含量最高，与贮藏初期相比，下降了11.5%；对照组可溶性糖含量最低，与贮藏初期相比，下降了16.6%。高浓度氧气的环境下，大蒜呼吸等作用降低，减缓碳水化合物的消耗，有利于大蒜中营养成分的保留。

图5 气体组成对大蒜气调贮藏可溶性糖的影响

2.6 不同气体组成对大蒜蒜氨酸酶活性的影响

蒜氨酸酶作为大蒜中的一种内源酶，在大蒜中的含量很低，且其活性极易被环境的变化所影响。由图6可知，蒜氨酸酶含量在大蒜的储藏过程中持续下降。其中，20%CO浓度的大蒜中的蒜氨酸酶下降趋势基本一致，都由原来的198.9 U/g 下降至40～50 U/g 之间，而100%O浓度的蒜氨酸酶含量则下降的较为缓慢。由此推测，蒜氨酸酶的活性与氧气浓度的高低关系不大，而与CO浓度的高低有密切关系。

图6 气体组成对大蒜气调贮藏蒜氨酸酶活性的影响

3 结论

10%CO+80%O+10%N的气体组成最适宜大蒜的贮藏。在此气体组成条件下进行气调贮藏，贮藏30d后大蒜素和可溶性糖含量最高，比对照组分别高52.4%和19.1%，游离氨基酸含量和失重率较低，并且大蒜白度没有显著变化。综上所述，10%CO+80%O+10%N气体组成进行气调包装处理对延缓蒜米生命活动、延长货架期、保持良好营养价值有很好的效果。