尚海濤,陳亦輝,凌建剛,*，朱 麟,康孟利,俞靜芬,林旭東

(1.寧波市農(nóng)業(yè)科學研究院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,浙江寧波 315040;2.海通食品集團余姚有限公司,浙江余姚 315470)

不同預冷方式對去皮萵苣預冷效果及貯運品質(zhì)的影響

尚海濤1,陳亦輝2,凌建剛1,*，朱 麟1,康孟利1,俞靜芬1,林旭東1

(1.寧波市農(nóng)業(yè)科學研究院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,浙江寧波 315040;2.海通食品集團余姚有限公司,浙江余姚 315470)

本文以去皮萵苣為試材,對比分析了不同預冷方式預冷效果及研究了不同預冷方式處理后對貯運過程中感官品質(zhì)、褐變度、葉綠素、PPO和POD活性以及MDA含量的影響。結(jié)果表明:去皮萵苣運輸過程中的關(guān)鍵問題是褐變,未預冷貯運時間僅約12h,真空預冷和差壓預冷速度雖快,但貯運過程中回溫速度也較快,無法有效阻止褐變的發(fā)生；就護綠保鮮效果而言,冰冷和水冷相近,效果明顯,不僅可以降低溫度,還可以有效阻止去皮萵苣與空氣(氧)的接觸,進而阻止褐變的發(fā)生。采用此兩種方式能使去皮萵苣的感官品質(zhì)明顯改善,褐變度顯著降低,保持較高葉綠素含量,減緩 PPO和POD活性及MDA含量的上升;又由于水冷易產(chǎn)生異味,可知冰冷優(yōu)于水冷,可以延長貯運時間至24h。因此,冰冷是現(xiàn)階段去皮萵苣最適的預冷貯運方法。

去皮萵苣,預冷,冰冷,貯運品質(zhì),褐變

去皮萵苣是目前萵苣加工產(chǎn)品(如脫水萵苣片)主要的原料采購方式之一。將去皮工序由工廠轉(zhuǎn)移到田間地頭,一方面減化了加工工序,另一方面也有助于提高農(nóng)民收入。但去皮后的萵苣由于組織結(jié)構(gòu)受到機械傷害,原有的保護系統(tǒng)被破壞,汁液外溢,酶與底物直接接觸,從而易褐變、也更易受微生物侵染而腐爛變質(zhì)[1],導致耐貯性明顯下降,制約了其推廣和應用。目前萵苣相關(guān)研究主要集中在鮮切萵苣片[2-3]和脫水萵苣片[4-6]上。去皮萵苣作為一種貯運中轉(zhuǎn)方式,具有其本身的特殊性,相關(guān)研究還鮮有報道。預冷是指采收后的果蔬易腐產(chǎn)品在運輸貯藏之前迅速除去田間熱,使其溫度降低至規(guī)定溫度的操作過程[7]。預冷采用的主要方式有真空預冷,差壓預冷、強制通風預冷、普通冷庫預冷、冰冷、水冷等[8]。本文綜合研究了不同預冷方式對去皮萵苣的預冷效果及其對貯運品質(zhì)的影響,以期為預冷技術(shù)的應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試萵苣品種為“金銘1號”,產(chǎn)地為浙江慈溪,由海通集團余姚有限公司提供,分去皮和未去皮兩種,4h內(nèi)運至寧波市農(nóng)科院加工所實驗室。試劑:丙酮和乙醇 由溧陽光源工貿(mào)有限公司生產(chǎn);碳酸鈣 由天津市博迪化工有限公司生產(chǎn);過氧化氫 由上海凌峰化學試劑有限公司生產(chǎn);三氯乙酸和2-甲氧基酚(愈創(chuàng)木酚)由國藥集團化學試劑有限公司生產(chǎn);鄰苯二酚和2-硫代巴比妥酸 由上海展云化工有限公司生產(chǎn)。

RX4116ATN藍屏無紙溫度記錄儀,配8個溫度探頭 由杭州美控自動化技術(shù)有限公司生產(chǎn);UV1600紫外可見光分光光度計 由上海赫爾普國際貿(mào)易有限公司生產(chǎn);H1850R臺式高速冷凍離心機 由湖南湘儀離心機儀器有限公司生產(chǎn);VCE-200型果蔬真空預冷機 由上海錦立保鮮科技有限公司生產(chǎn);LQP-B-4制冰機 由上海安亭科學儀器廠生產(chǎn)。

1.2 實驗方法

1.2.1 處理方法 真空預冷,以未去皮的萵苣作為對照,研究去皮萵苣的預冷效果。風冷,差壓預冷、強制通風預冷、普通冷庫預冷采用同庫模擬的方法進行研究。將樣品按差壓預冷要求放置作為差壓預冷;將樣品放置于差壓庫中間模擬強制通風預冷;采用打孔擋風板阻擋冷庫風直吹樣品,模擬普通冷庫預冷。冰冷和水冷:采用泡沫箱包裝,冰冷為一層去皮萵苣一層冰擺放。水冷為先將制好的冰融解成冷水,加入到放置好去皮萵苣的泡沫箱中。然后將未預冷的去皮萵苣直接裝PE袋作為對照,研究差壓預冷、冰冷和水冷后貯運品質(zhì)的變化,各處理樣品環(huán)境溫度下放置24h,間隔12h取樣測定一次指標,每處理重復三次。

1.2.2 溫度測定 將針形溫度探頭垂直或略微傾斜插入萵苣肉質(zhì)莖中,勿必使感溫部分完全插入且針尖不可露出,采用溫度記錄儀連續(xù)記錄肉質(zhì)莖溫度值變化。

1.2.3 感官評定 五人評分小組對不同處理的去皮萵苣,根據(jù)外表層色澤(鮮綠-褐變),風味(清香-異味)兩個方面,按10分制進行評分。先按評分標準表[2-3](表1)確定所屬色澤風味等級和得分范圍,再根據(jù)具體情況進行增減得分。

1.2.4 褐變度 取樣1g,加5mL 95%乙醇,研磨后,12000×g離心10min,取上清液測定A420,以吸光值表示褐變度[9]。

表1 感官品質(zhì)評分標準

1.2.6 多酚氧化酶(PPO)和過氧化物酶(POD)活性 PPO活性采用鄰苯二酚的方法進行測定[10];POD活性采用愈創(chuàng)木酚的方法進行測定[10]。以每分鐘吸光度變化0.01作為1個酶活力單位,以U/g計。

1.2.7 丙二醛(MDA)含量 采用硫代巴比妥酸的方法進行測定[10]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

各指標平行測定三次,結(jié)果以平均值±標準差表示,數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件,差異顯著性檢驗采用鄧肯多重比較法,差異顯著性水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同預冷方式對去皮萵苣預冷效果及對貯運過程中溫度變化的影響

由圖1A可知,去皮處理改變了萵苣真空預冷特性。真空預冷去皮萵苣0.5h內(nèi)溫度降至2℃,而未去皮萵苣預冷3.5h溫度仍然高達8.2℃。由圖1B可知,預冷速度上差壓預冷>強制通風預冷>普通冷庫預冷,預冷至2℃的時間分別為1.1、3.8、7.1h。去皮萵苣預冷速度都較未去皮的更快。差壓預冷速度是強制通風預冷3.5倍,是普通冷庫預冷6.5倍。實驗采用同庫模擬方法進行,單位時間內(nèi)三種風冷耗能是完全相同的。因此,達到預冷要求2℃,差壓預冷的耗能為強制通風預冷28.9%,為普通冷庫預冷15.5%?？芍顗侯A冷是三種風冷中預冷速度最快,能耗最低的預冷方式。圖1C為差壓預冷、冰冷、水冷和未預冷處理貯運過程中溫度變化貯運過程中去皮萵苣溫度逐漸回升,冰冷最慢,水冷次之,差壓預冷最快,冰冷保溫效果最好,可以更長時間保持去皮萵苣的低溫狀態(tài)。(真空預冷、強制通風預冷、普通冷庫預冷與壓差預冷貯運過程中溫度變化和品質(zhì)變化相似,數(shù)據(jù)未列出)。由圖1C可知,去皮萵苣冰冷2.3h溫度降至最低點2.9℃,水冷0.5h溫度降至最低點6.5℃,冰冷較水冷終溫更低,接近于2℃的預冷要求。因而就預冷速度而言,真空預冷>差壓預冷>冰冷>強制通風預冷>普通冷庫預冷>水冷。水冷雖然起始降溫速度很快,但很難達到預冷要求的2℃,實際應用需配置冷水噴淋預冷設(shè)備[11]。

圖1 不同預冷方式對去皮萵苣預冷效果及其對貯運過程中溫度變化的影響Fig.1 Effect of different precooling technologies on peeled lettuce and temperature changes during storage and transport注:A為真空預冷;B為三種風冷(壓差、強制通風、普通冷庫預冷);C為貯運過程中溫度變化。

真空預冷并不適用于未去皮的萵苣,與張彧等[12]的研究結(jié)果相一致,認為真空預冷較適用于比表面積大的葉菜類蔬菜的預冷,對于水分蒸發(fā)較困難的蔬菜效果較差。而去皮處理卻可以改變了萵苣的真空預冷特性,而且預冷速度最快,這一點與許俊齊等[13]在真空預冷黃秋葵的效果相一致,預冷30min即將原料從25℃降至6℃。在三種風冷中差壓預冷預冷時間最短,能耗最低。這一結(jié)果與顏麗萍等[14]在番茄預冷結(jié)果相一致,研究結(jié)果表明蕃茄差壓預冷時間可比冷庫預冷時間縮短1h。也與陳朝海等[15]和韓志等[16]的研究相一致,認為真空預冷和差壓預冷具有降溫速度快、冷卻均勻、效率高、成本低等優(yōu)點。又由于差壓預冷幾乎適用于所有的果蔬[17]，因此,對于大多數(shù)的果蔬，真空預冷或差壓預冷可作為首選。

表2 不同預冷方式對去皮萵苣貯運過程中外表層品質(zhì)的影響

2.2 不同預冷方式對去皮萵苣貯運品質(zhì)的影響

如表2所示,未預冷去皮萵苣貯運過程中褐變度顯著上升(p<0.05),葉綠素含量,色澤感官評分顯著下降(p<0.05)?？芍肿兊陌l(fā)生是去皮萵苣貯運過程中的關(guān)鍵性問題。以色澤感官評分6分作為品質(zhì)判定標準,未預冷去皮萵苣貯運期僅約12h,差壓預冷雖可延緩但卻無法有效阻止褐變的發(fā)生。而冰冷和水冷的護色保鮮作用卻非常明顯,貯運后品質(zhì)非常接近于鮮樣,只是水冷的去皮萵苣會略有異味產(chǎn)生。就護色保鮮效果而言,冰冷和水冷相近,效果明顯,又由于水冷易產(chǎn)生異味,可知冰冷優(yōu)于水冷,可以延長貯運時間至24h。需要特別說明的是,去皮萵苣色澤的變化指的是外表層,內(nèi)部色澤幾乎不受影響。如圖2所示,預冷方式和貯運時間對內(nèi)部色澤感官評分無顯著影響(p>0.05),感官評分一直在9分以上,內(nèi)部色澤鮮綠、品質(zhì)良好,未受褐變影響?；蛘哒f,褐變本身就是去皮萵苣機械傷害防御修復的結(jié)果[18],其中的機理需要進一步的深入研究。

圖2 不同預冷方式對去皮萵苣貯運過程中內(nèi)部色澤的影響Fig.2 Effect of different precooling technologies on internal color of peeled lettuce during storage and transport

表3 不同預冷方式對去皮萵苣貯運過程中外表層生理指標的影響

2.3 不同預冷方式對去皮萵苣生理指標的影響

PPO和POD是導致褐變的兩種主要的酶。丙二醛是膜脂過氧化重要的產(chǎn)物之一。由表3可知,PPO和POD活性以及MDA含量的變化趨勢相近,隨著貯運時間的延長而逐漸上升。貯運24h,冰冷和水冷之間的PPO和POD活性差異性不顯著,MDA含量差異顯著,但都顯著低于未預冷和差壓預冷(p<0.05)。這一結(jié)果與各處理褐變的發(fā)生程度相一致。一般認為,果蔬的褐變主要是酶促褐變,其發(fā)生必須具備三個條件,即酶、底物和氧[19]。空氣中氧氣濃度約占21%[21](合300mg/L)。而0、10、20℃的水中飽和溶解氧分別為14.64、11.26、9.08mg/L[22],可知水中的氧氣僅為空氣中的3.0%～4.9%,故而冰冷和水冷具有很好的阻氧作用。因此冰冷和水冷不僅可以降低溫度,還可以有效的阻止去皮萵苣與空氣(氧)的接觸,進而阻止褐變的發(fā)生。

以冰水作為護色劑最簡單也最廉價,在環(huán)境溫度下也可以達到很好的貯運效果,實用性非常高。缺點是用水量很大,會增加運輸成本,也更易受細菌侵染產(chǎn)生異味,其中,水冷更為嚴重。冰冷水冷較適用于那些與冰水接觸不會產(chǎn)生傷害的產(chǎn)品,最為常見的如荔枝和山竹,阮文琉等[20]對比真空預冷、水冷和強制通風,認為水冷是荔枝最佳預冷方式。呂盛坪等[21]對比較分析冰水、冷庫、差壓以及高濕差壓預冷,也認為冰水預冷是荔枝較適合預冷方式。還有如菠菜、花椰菜、抱子甘藍、蔥、豆瓣菜、胡蘿卜和甜瓜等[11,22]可選用冰冷。沈煒[11]還認為冰冷能有效減少果蔬水分損失,最大限度降低產(chǎn)品脫水和萎蔫。隨著現(xiàn)代化冷鏈技術(shù)的發(fā)展和應用,更適宜選用較為清潔衛(wèi)生的差壓預冷和真空預冷,可以保持去皮萵苣運輸過程中的低溫狀態(tài)解決褐變問題。只是現(xiàn)階段去皮萵苣仍宜選用冰冷作為預冷運輸方式。

3 結(jié)論

3.1 就預冷速度而言,真空預冷>差壓預冷>冰冷>強制通風預冷>普通冷庫預冷>水冷。且真空預冷和差壓預冷速度快、能耗低、均勻性高、清潔衛(wèi)生。

3.2 去皮萵苣運輸過程中的關(guān)鍵問題是褐變,貯運時間僅約12h。真空預冷和差壓預冷速度雖快,但貯運過程中回溫速度也較快,無法有效阻止褐變的發(fā)生。

3.3 就護綠保鮮效果而言,冰冷和水冷相近,效果明顯,又由于水冷易產(chǎn)生異味,可知冰冷優(yōu)于水冷,可以延長貯運時間至24h。

3.4 冰冷是現(xiàn)階段最簡單最廉價的去皮萵苣預冷貯運方法,實用性非常高。隨著現(xiàn)代化冷鏈物流技術(shù)的發(fā)展和應用,可選用較為清潔的差壓預冷和真空預冷。

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Effect of different precooling methods on precooling and quality of peeled lettuce during storage and transportation

SHANG Hai-tao1,CHEN Yi-hui2,LING Jian-gang1，*,ZHU Lin1,KANG Meng-li1,YU Jing-fen1,LIN Xu-dong1

(1.Institute of Agricultural Products Processing,Ningbo Academy of Agricultural Sciences,Ningbo 315040,China;2.Haitong Food Group Yuyao Co.,Ltd.,Yuyao 315470,China)

Taking peeled lettuce as tested material,a contrastive analysis of different precooling methods was given,and the effect of different precooling methods on sensory quality,browning degree,chlorophyll content,PPO and POD activities and MDA content during storage and transport were investigated. The results showed that the key problem of peeled lettuce was browning,the storage and transport time of no precooling was only about 12h;the speeds of vacuum precooling and pressure-difference cooling were faster than other methods,while warming speeds were also faster,the browning couldn’t be effectively prevented;the effect of ice and hydro cooling was similar and obvious,not only decreased the temperature,but also effectively blocked access to air(oxygen),thereby prevented the browning. The two methods could make the sensory quality obviously improved,the browning degree decreased significantly,the higher chlorophyll content maintained,and the rise of PPO and POD activities and MDA content slowed;the effect of ice cooling was better than hydro cooling for the peculiar smell,the storage and transport time of ice cooling could be prolonged to 24h. Thus,the most suitable precooling method of peeled lettuce was ice cooling.

peeled lettuce;precooling;ice cooling;storage and transport quality;browning

2014-06-10

尚海濤(1982- )，男，博士，農(nóng)藝師，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。

*通訊作者:凌建剛(1973-)，男，碩士，副研究員，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。

國家“十二五”科技支撐計劃項目子課題(2012BAD38B01)；國家星火計劃項目子課題(2012GA701003)。

TS255.3

A

1002-0306(2015)07-0328-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.07.060