不同预冷方式对去皮莴苣预冷效果及贮运品质的影响

尚海涛,陈亦辉,凌建刚,*，朱 麟,康孟利,俞静芬,林旭东

(1.宁波市农业科学研究院农产品加工研究所,浙江宁波 315040;2.海通食品集团余姚有限公司,浙江余姚 315470)

不同预冷方式对去皮莴苣预冷效果及贮运品质的影响

尚海涛1,陈亦辉2,凌建刚1,*，朱 麟1,康孟利1,俞静芬1,林旭东1

(1.宁波市农业科学研究院农产品加工研究所,浙江宁波 315040;2.海通食品集团余姚有限公司,浙江余姚 315470)

本文以去皮莴苣为试材,对比分析了不同预冷方式预冷效果及研究了不同预冷方式处理后对贮运过程中感官品质、褐变度、叶绿素、PPO和POD活性以及MDA含量的影响。结果表明:去皮莴苣运输过程中的关键问题是褐变,未预冷贮运时间仅约12h,真空预冷和差压预冷速度虽快,但贮运过程中回温速度也较快,无法有效阻止褐变的发生；就护绿保鲜效果而言,冰冷和水冷相近,效果明显,不仅可以降低温度,还可以有效阻止去皮莴苣与空气(氧)的接触,进而阻止褐变的发生。采用此两种方式能使去皮莴苣的感官品质明显改善,褐变度显著降低,保持较高叶绿素含量,减缓 PPO和POD活性及MDA含量的上升;又由于水冷易产生异味,可知冰冷优于水冷,可以延长贮运时间至24h。因此,冰冷是现阶段去皮莴苣最适的预冷贮运方法。

去皮莴苣,预冷,冰冷,贮运品质,褐变

去皮莴苣是目前莴苣加工产品(如脱水莴苣片)主要的原料采购方式之一。将去皮工序由工厂转移到田间地头,一方面减化了加工工序,另一方面也有助于提高农民收入。但去皮后的莴苣由于组织结构受到机械伤害,原有的保护系统被破坏,汁液外溢,酶与底物直接接触,从而易褐变、也更易受微生物侵染而腐烂变质[1],导致耐贮性明显下降,制约了其推广和应用。目前莴苣相关研究主要集中在鲜切莴苣片[2-3]和脱水莴苣片[4-6]上。去皮莴苣作为一种贮运中转方式,具有其本身的特殊性,相关研究还鲜有报道。预冷是指采收后的果蔬易腐产品在运输贮藏之前迅速除去田间热,使其温度降低至规定温度的操作过程[7]。预冷采用的主要方式有真空预冷,差压预冷、强制通风预冷、普通冷库预冷、冰冷、水冷等[8]。本文综合研究了不同预冷方式对去皮莴苣的预冷效果及其对贮运品质的影响,以期为预冷技术的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

供试莴苣品种为“金铭1号”,产地为浙江慈溪,由海通集团余姚有限公司提供,分去皮和未去皮两种,4h内运至宁波市农科院加工所实验室。试剂:丙酮和乙醇 由溧阳光源工贸有限公司生产;碳酸钙 由天津市博迪化工有限公司生产;过氧化氢 由上海凌峰化学试剂有限公司生产;三氯乙酸和2-甲氧基酚(愈创木酚)由国药集团化学试剂有限公司生产;邻苯二酚和2-硫代巴比妥酸 由上海展云化工有限公司生产。

RX4116ATN蓝屏无纸温度记录仪,配8个温度探头 由杭州美控自动化技术有限公司生产;UV1600紫外可见光分光光度计 由上海赫尔普国际贸易有限公司生产;H1850R台式高速冷冻离心机 由湖南湘仪离心机仪器有限公司生产;VCE-200型果蔬真空预冷机 由上海锦立保鲜科技有限公司生产;LQP-B-4制冰机 由上海安亭科学仪器厂生产。

1.2 实验方法

1.2.1 处理方法 真空预冷,以未去皮的莴苣作为对照,研究去皮莴苣的预冷效果。风冷,差压预冷、强制通风预冷、普通冷库预冷采用同库模拟的方法进行研究。将样品按差压预冷要求放置作为差压预冷;将样品放置于差压库中间模拟强制通风预冷;采用打孔挡风板阻挡冷库风直吹样品,模拟普通冷库预冷。冰冷和水冷:采用泡沫箱包装,冰冷为一层去皮莴苣一层冰摆放。水冷为先将制好的冰融解成冷水,加入到放置好去皮莴苣的泡沫箱中。然后将未预冷的去皮莴苣直接装PE袋作为对照,研究差压预冷、冰冷和水冷后贮运品质的变化,各处理样品环境温度下放置24h,间隔12h取样测定一次指标,每处理重复三次。

1.2.2 温度测定 将针形温度探头垂直或略微倾斜插入莴苣肉质茎中,勿必使感温部分完全插入且针尖不可露出,采用温度记录仪连续记录肉质茎温度值变化。

1.2.3 感官评定 五人评分小组对不同处理的去皮莴苣,根据外表层色泽(鲜绿-褐变),风味(清香-异味)两个方面,按10分制进行评分。先按评分标准表[2-3](表1)确定所属色泽风味等级和得分范围,再根据具体情况进行增减得分。

1.2.4 褐变度 取样1g,加5mL 95%乙醇,研磨后,12000×g离心10min,取上清液测定A420,以吸光值表示褐变度[9]。

表1 感官品质评分标准

1.2.6 多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性 PPO活性采用邻苯二酚的方法进行测定[10];POD活性采用愈创木酚的方法进行测定[10]。以每分钟吸光度变化0.01作为1个酶活力单位,以U/g计。

1.2.7 丙二醛(MDA)含量 采用硫代巴比妥酸的方法进行测定[10]。

1.3 数据分析

各指标平行测定三次,结果以平均值±标准差表示,数据统计分析采用SPSS18.0统计软件,差异显著性检验采用邓肯多重比较法,差异显著性水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 不同预冷方式对去皮莴苣预冷效果及对贮运过程中温度变化的影响

由图1A可知,去皮处理改变了莴苣真空预冷特性。真空预冷去皮莴苣0.5h内温度降至2℃,而未去皮莴苣预冷3.5h温度仍然高达8.2℃。由图1B可知,预冷速度上差压预冷>强制通风预冷>普通冷库预冷,预冷至2℃的时间分别为1.1、3.8、7.1h。去皮莴苣预冷速度都较未去皮的更快。差压预冷速度是强制通风预冷3.5倍,是普通冷库预冷6.5倍。实验采用同库模拟方法进行,单位时间内三种风冷耗能是完全相同的。因此,达到预冷要求2℃,差压预冷的耗能为强制通风预冷28.9%,为普通冷库预冷15.5%。可知差压预冷是三种风冷中预冷速度最快,能耗最低的预冷方式。图1C为差压预冷、冰冷、水冷和未预冷处理贮运过程中温度变化贮运过程中去皮莴苣温度逐渐回升,冰冷最慢,水冷次之,差压预冷最快,冰冷保温效果最好,可以更长时间保持去皮莴苣的低温状态。(真空预冷、强制通风预冷、普通冷库预冷与压差预冷贮运过程中温度变化和品质变化相似,数据未列出)。由图1C可知,去皮莴苣冰冷2.3h温度降至最低点2.9℃,水冷0.5h温度降至最低点6.5℃,冰冷较水冷终温更低,接近于2℃的预冷要求。因而就预冷速度而言,真空预冷>差压预冷>冰冷>强制通风预冷>普通冷库预冷>水冷。水冷虽然起始降温速度很快,但很难达到预冷要求的2℃,实际应用需配置冷水喷淋预冷设备[11]。

图1 不同预冷方式对去皮莴苣预冷效果及其对贮运过程中温度变化的影响Fig.1 Effect of different precooling technologies on peeled lettuce and temperature changes during storage and transport注:A为真空预冷;B为三种风冷(压差、强制通风、普通冷库预冷);C为贮运过程中温度变化。

真空预冷并不适用于未去皮的莴苣,与张彧等[12]的研究结果相一致,认为真空预冷较适用于比表面积大的叶菜类蔬菜的预冷,对于水分蒸发较困难的蔬菜效果较差。而去皮处理却可以改变了莴苣的真空预冷特性,而且预冷速度最快,这一点与许俊齐等[13]在真空预冷黄秋葵的效果相一致,预冷30min即将原料从25℃降至6℃。在三种风冷中差压预冷预冷时间最短,能耗最低。这一结果与颜丽萍等[14]在番茄预冷结果相一致,研究结果表明蕃茄差压预冷时间可比冷库预冷时间缩短1h。也与陈朝海等[15]和韩志等[16]的研究相一致,认为真空预冷和差压预冷具有降温速度快、冷却均匀、效率高、成本低等优点。又由于差压预冷几乎适用于所有的果蔬[17]，因此,对于大多数的果蔬，真空预冷或差压预冷可作为首选。

表2 不同预冷方式对去皮莴苣贮运过程中外表层品质的影响

2.2 不同预冷方式对去皮莴苣贮运品质的影响

如表2所示,未预冷去皮莴苣贮运过程中褐变度显著上升(p<0.05),叶绿素含量,色泽感官评分显著下降(p<0.05)。可知褐变的发生是去皮莴苣贮运过程中的关键性问题。以色泽感官评分6分作为品质判定标准,未预冷去皮莴苣贮运期仅约12h,差压预冷虽可延缓但却无法有效阻止褐变的发生。而冰冷和水冷的护色保鲜作用却非常明显,贮运后品质非常接近于鲜样,只是水冷的去皮莴苣会略有异味产生。就护色保鲜效果而言,冰冷和水冷相近,效果明显,又由于水冷易产生异味,可知冰冷优于水冷,可以延长贮运时间至24h。需要特别说明的是,去皮莴苣色泽的变化指的是外表层,内部色泽几乎不受影响。如图2所示,预冷方式和贮运时间对内部色泽感官评分无显著影响(p>0.05),感官评分一直在9分以上,内部色泽鲜绿、品质良好,未受褐变影响。或者说,褐变本身就是去皮莴苣机械伤害防御修复的结果[18],其中的机理需要进一步的深入研究。

图2 不同预冷方式对去皮莴苣贮运过程中内部色泽的影响Fig.2 Effect of different precooling technologies on internal color of peeled lettuce during storage and transport

表3 不同预冷方式对去皮莴苣贮运过程中外表层生理指标的影响

2.3 不同预冷方式对去皮莴苣生理指标的影响

PPO和POD是导致褐变的两种主要的酶。丙二醛是膜脂过氧化重要的产物之一。由表3可知,PPO和POD活性以及MDA含量的变化趋势相近,随着贮运时间的延长而逐渐上升。贮运24h,冰冷和水冷之间的PPO和POD活性差异性不显著,MDA含量差异显著,但都显著低于未预冷和差压预冷(p<0.05)。这一结果与各处理褐变的发生程度相一致。一般认为,果蔬的褐变主要是酶促褐变,其发生必须具备三个条件,即酶、底物和氧[19]。空气中氧气浓度约占21%[21](合300mg/L)。而0、10、20℃的水中饱和溶解氧分别为14.64、11.26、9.08mg/L[22],可知水中的氧气仅为空气中的3.0%～4.9%,故而冰冷和水冷具有很好的阻氧作用。因此冰冷和水冷不仅可以降低温度,还可以有效的阻止去皮莴苣与空气(氧)的接触,进而阻止褐变的发生。

以冰水作为护色剂最简单也最廉价,在环境温度下也可以达到很好的贮运效果,实用性非常高。缺点是用水量很大,会增加运输成本,也更易受细菌侵染产生异味,其中,水冷更为严重。冰冷水冷较适用于那些与冰水接触不会产生伤害的产品,最为常见的如荔枝和山竹,阮文琉等[20]对比真空预冷、水冷和强制通风,认为水冷是荔枝最佳预冷方式。吕盛坪等[21]对比较分析冰水、冷库、差压以及高湿差压预冷,也认为冰水预冷是荔枝较适合预冷方式。还有如菠菜、花椰菜、抱子甘蓝、葱、豆瓣菜、胡萝卜和甜瓜等[11,22]可选用冰冷。沈炜[11]还认为冰冷能有效减少果蔬水分损失,最大限度降低产品脱水和萎蔫。随着现代化冷链技术的发展和应用,更适宜选用较为清洁卫生的差压预冷和真空预冷,可以保持去皮莴苣运输过程中的低温状态解决褐变问题。只是现阶段去皮莴苣仍宜选用冰冷作为预冷运输方式。

3 结论

3.1 就预冷速度而言,真空预冷>差压预冷>冰冷>强制通风预冷>普通冷库预冷>水冷。且真空预冷和差压预冷速度快、能耗低、均匀性高、清洁卫生。

3.2 去皮莴苣运输过程中的关键问题是褐变,贮运时间仅约12h。真空预冷和差压预冷速度虽快,但贮运过程中回温速度也较快,无法有效阻止褐变的发生。

3.3 就护绿保鲜效果而言,冰冷和水冷相近,效果明显,又由于水冷易产生异味,可知冰冷优于水冷,可以延长贮运时间至24h。

3.4 冰冷是现阶段最简单最廉价的去皮莴苣预冷贮运方法,实用性非常高。随着现代化冷链物流技术的发展和应用,可选用较为清洁的差压预冷和真空预冷。

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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

尚海涛(1982- )，男，博士，农艺师，研究方向：农产品贮藏与加工。

*通讯作者:凌建刚(1973-)，男，硕士，副研究员，研究方向：农产品贮藏与加工。

国家“十二五”科技支撑计划项目子课题(2012BAD38B01)；国家星火计划项目子课题(2012GA701003)。

TS255.3

A

1002-0306(2015)07-0328-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.07.060