不同气调环境对番茄保鲜品质的影响

虞新新+吕恩利+陆华忠+王广海+韦鉴峰+杨益彬

摘要：以樱桃番茄为试验材料，采用气调实验平台进行对比试验，研究不同浓度气体成分对番茄品质的影响，增加多种温度变化区间加以验证，同时探讨温度对番茄品质的影响，为气调环境选择提供参考意见。试验结果表明，低氧环境有利于番茄呼吸作用，维持较好的品质，特别是4%O2时这种效果最佳，而且波动较为稳定。温度过高过低对番茄品质都会有影响，8 ℃左右可以保持番茄生理处于动态平衡，维持较好的风味口感。研究结果为指导番茄保鲜周期选择气调环境提供了参考价值，减少了保鲜成本。

关键词：番茄；气调；品质；气体浓度；温度

中图分类号： TS255.3文献标志码： A文章编号：1002-1302（2017）12-0135-04

本试验在前期不同番茄品种研究基础上，通过借鉴其他水果气调保鲜方法，设计了不同气体浓度气调环境下，研究气体组分对贮藏期品质的影响[5]，通过正交试验设计，找出最佳的氧气浓度。分析比较该氧气浓度条件下，温度改变对其产生的影响，以期为番茄保鲜气调环境选择提供参考，根据储存周期模型[6]选择合适的保鲜环境，减少保鲜过程中成本浪费。

1材料与方法

1.1实验平台

实验平台为液氮充注气调保鲜平台，结构见图1。平台长2.38 m、宽1.28 m、高1.40 m，压差式箱体结构，箱体主要包括，压力室和保鲜室两部分[7]。在压力室中，压差作用下气流途径回风道进入压力室，最后到达保鲜室，循环往复形成闭环工作区[8]。气调箱内布置有温度、湿度、CO2、O2传感器，控制器（SIMENS S7-300型PLC）可以根据传感器实时采集的数据信息，控制执行机构的运行和停止，调节箱内的温度、湿度、氧气体积分数在设置范围内。为保证5个处理组的同时进行，本试验共采用5个气调保鲜试验平台，减少其他因素对试验过程的干扰。

1.2气体成分调节装置及调节原理

进气管和减压阀连接，打开气罐的减压阀调节气体流速，通过手动控制开关气体调节阀，观察气体分析仪读数，当气体浓度稳定在一个范围内时，待分析仪器数值30 s不变时进行微调气体，调至试验设计的要求。气体充注装置见图2。试验所用来调节氧气浓度使用的是氮气（价格低廉，安全无毒），通过加注氮气把氧气体积分数降低[9]；改变二氧化碳浓度则通过充注二氧化碳气体。

通过前期预试验观察分析气体浓度[10]，在3 d之内变化范围不大（<0.5%），符合试验设计要求，并且每次在取样之后进行气体微调，保证整个试验周期内玻璃瓶内气体浓度相对稳定。

1.3试验物料

试验番茄果实成熟度为8～9成。购买于果蔬批发市场，立即运回实验室，去除伤果、病果，采用冰块调制而成的冷水（温度6～8 ℃）将番茄浸泡10～15 min（彻底预冷）；然后再用500 μL/L的咪鲜胺冷水浸泡2 min（灭菌处理），晾干后备用。

试验包装袋采用5%开孔率、大小相同的包装袋，对番茄进行装袋处理（每袋12个，130 g左右，大小均匀，色泽明亮）。

1.4试验设计

同一温度下根据番茄保鲜运输环境内CO2和O2体积分数的水平进行分类[11]，试验设5个处理，分别按不同比例配置O2和CO2浓度。

本试验利用5个气调箱设计5组不同的温度环境[12]进行对比，气调箱内环境参数见表1。

1.5检测指标及方法

1.5.1检测指标对比参考文献中介绍的番茄品质[14]检测指标，選取最具有代表性的几个项目作为评价品质好坏，分别是：质量损失率、色差、感官评价、可溶性固形物（TSS）、硬度、可滴定酸（TA）。

1.5.2检测方法（1）质量损失率：采用电子秤对番茄果实进行称质量。失质量率=（原始果质量-检测时果质量）/原始果质量×100%。（2）果皮色差：采用CR-400 型全自动色差计测定果皮的 L*、a*、b*值。（3）硬度：采用FHM-1手持式硬度计测定。（4）可溶性固形物（TSS）含量：随机选取3个番茄，挤压果肉取汁，采用折射计测定果汁中的可溶性固形物含量。采用PR-32α型数字式折射计，测量范围 0～32%，最小刻度 0.1%，日本爱拓中国分公司生产。（5）可滴定酸（TA）含量[15]：检测样本为可溶性固形物检测后剩余的果汁，采用碱滴定法测定果汁中的可滴定酸含量。（6）感官评价：采用打分制[1]，标准选取5分，番茄感官评分见表2。

1.6数据处理

利用SPSS、Excle 2010对数据进行整理，绘制相关折线图进行数据分析处理。

2结果与分析

本数据针对在气调箱环境温度为8 ℃条件下数据分析得出的结果。

2.1不同氧气浓度对番茄质量损失率的影响

在二氧化碳气体浓度一定的情况下，低氧环境有利于抑制番茄的呼吸作用，从而在番茄运输过程中减少质量的损失。从图3可以看出，随着保鲜时间的延长各组失质量率均持续上升。前期质量损失率较大的原因可能是由于番茄刚进入气调箱，环境前后波动较大，加快番茄自身的蒸腾作用，导致水分损失较快。处理后前4 d，不同氧气浓度下各组别质量损失率相差不大；处理4 d后，随着保鲜时间的延长差异越来越明显，氧气浓度越高失质量率越大，这可能是由于在氧气的作用下促进了番茄呼吸作用，促使番茄蒸腾作用加快，导致番茄质量损失加快。4%O2可以较好地维持番茄体内呼吸平衡，维持较好的质量水平。

2.2不同氧气浓度对番茄色差的影响

色差是影响果蔬销售的重要因素之一，鲜艳的果蔬色差有利于果蔬的商品价值。

用色差L*值表示亮度，色泽比a*/b*用于表示色泽的重要指标。番茄果实中蕴含着大量的类胡萝卜素， 番茄在成熟

过程中类胡萝卜素先上升，达到一定程度后再下降。endprint

L*值的大小反映了番茄表皮颜色的亮暗程度，L*值越大说明番茄的表皮色泽艳丽明亮，相反L*值越小表明番茄表皮颜色较深，暗淡。保鲜前几天色差L*值下降较快，可能是由于果蔬采摘后保鲜过程中失水过快影响了类胡萝卜素的生成，随着保鲜时间的延长，这种下降趋势趋于平缓。对比可以发现，较高的氧气浓度条件下L*值始终维持在一个较低水平，4%的氧气浓度在番茄长时间保鲜过程中可以较好地维持明亮的色泽，保持商品价值。较高的氧气条件下会加快番茄自身生理作用，促进类胡萝卜素的分解，导致番茄表皮色泽变暗（图4），出现褶皱。

2.3不同氧气浓度对番茄硬度的影响

番茄的硬度直接反映着果实的成熟度、商品价值；硬度低的番茄在存储过程中极易发生腐败变质，制约着保鲜过程时间的长短，对销售有一定影响。随着气调时间的延长，不同浓度氧气气调环境下番茄的质量均出现了不同程度的下降，这种下降趋势差异在不同组别之间越来越明显。比较发现较低氧气浓度有利于抑制这种下降趋势的扩大，对于维持番茄硬度具有促进作用（图5）。出现这种原因是因为在较高氧气浓度下，会加快番茄表皮氧化作用，促进呼吸，导致出现表皮软化现象。

2.4不同氧气浓度对番茄可溶性固形物的影响

可溶性固形物代表着番茄体内糖类和其他物质沉淀水平，这个水平越高反映番茄营养物质越多。在保鲜过程中，随着保鲜时间的延长，番茄体内可溶性固形物出现了先上升后下降的趋势，特别是后期，处理后8 d这种下降趋势更加明显。比较氧气浓度可以发现，随着保鲜时间的延长，折线都会出现一次波峰，并且对于较低氧气浓度情况下，波峰出现的时间明显右移，峰值减小（图6）。前期較高氧气浓度会加快番茄生理作用，加快番茄体内相关糖类生成和其他物质积淀，但是对于中后期为维持呼吸作用需要消耗体内的相关糖，这也是为什么波峰出现早、下降快的原因。

2.5不同氧气浓度对番茄可滴定酸的影响

可滴定酸是评价番茄口味的重要因素，直接影响着番茄的商品价值。前期氧气浓度对于可滴定酸影响不大，处理后4 d这种影响更加明显，直接反映在下降的趋势中。

较低氧气浓度有利于维持可滴定酸在一个较高水平，延缓可滴定酸下降，保持较高的番茄风味口感。较低氧气浓度有利于抑制番茄体内酸的转化，对维持较高水平可滴定酸含量有一定促进作用（图7）。

2.6不同氧气浓度对番茄主观评价指标的影响

主观评价采用打分制，总分记5分，主观评价得分更加直观地体现了番茄的商品价值，对于消费者选购番茄提供了更加直接便捷快速的决策方法，作为商家利用主观得分可以针对不同时期的番茄处理提供决策手段，实现利益最大化（图8）。

2.7不同温度对不同评价指标的影响

分析比较不同温度下番茄品质相关指标的变化，可以发现，随着保鲜期的延长番茄品质都出现了不同程度的下降，而且随着气调环境温度升高这种下降趋势更加明显，低温有利于番茄品质维持一个较好的水平，在低温环境下抑制了番茄相关生理活动，减少了自身的呼吸和蒸腾作用，使番茄各项指标维持相对稳定的水平。8 ℃左右的气调环境下对于番茄存储促进作用较大，合适的温度有利于维持番茄生理活动平衡，保持更好的风味和更多的营养成分（图9至图14）。温度过高过低都会对番茄造成一定伤害。

3结论与讨论

4%O2、8 ℃气调环境下对番茄品质最好，过高O2浓度过低温度都会对番茄相关指标产生影响。

不同气体成分的气调环境对番茄的品质有明显影响，氧气浓度低可以明显抑制番茄质量损失率、可溶性固形物、色差、硬度等下降，有效保持番茄品质处于较好的水平。

温度对番茄的品质也有一定的影响，温度过高或者过低，对番茄品质都会产生一定的影响，合适的气调环境温度对于长期保鲜有明显影响，可以维持风味及口感。

番茄在相对低氧低温的环境下可以维持较好的品质，本试验结果对番茄储存过程中建立能耗模型有一定的参考价值，为指导选择合适气调环境搭配气调周期，减少气调过程中成本，提供技术思路。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.12.036endprint