冰箱果蔬电场保鲜技术研究

费玲 胡海梅

FEI Ling HU Haimei

长虹美菱股份有限公司 安徽合肥 230601

Changhong Meiling Company Limited Hefei 230601

1 引言

电场用于果蔬保鲜的研究是近年来兴起的一门新兴技术，相对于冷藏低温保鲜、气体调节保鲜、化学保鲜等贮藏方法而言，其优点是投资少、可以保存较好品质等，因此具有广阔的开发前景。叶春苗[1]研究了高压静电场对延长樱桃番茄货架保鲜期的影响，其采用的是两电极板间的高压静电场之间对樱桃番茄进行保鲜。结果表明，高压静电场能有效地提高樱桃番茄的保鲜效果，其中200kV/m电场强度对樱桃番茄的保鲜效果最好。陈庆[2]研究了高压静电场对采后绿芦笋生理特性影响的研究，实验数据得出：采后绿芦笋嫩茎存在后熟现象，而高压静电场处理采后绿芦笋嫩茎，对其后熟有抑制作用。

2 试验目的

系统研究冰箱电场对果蔬品质保持机制，探寻果蔬保鲜最适场强分布区域。

3 材料与方法

3.1 试验材料

试验样品选取新鲜油菜、西红柿，采自连锁超市。

3.2 样品处理

选取大小、形状、新鲜程度相仿的油菜与西红柿样品放置包装盒内，3块/盒，保鲜膜（氧气透过率：23000cm3/（m2﹒24h﹒atm）±40%；二氧化碳透过率：102000cm3/（m2﹒24h﹒atm）±40%；透湿量：39g/（m2﹒24h）±40%）封口放置冰箱内（见图1和表1）。其中X1、X2、X3、X4分别为冰箱保鲜层自下而上第1、2、3、4层内的西红柿样品，普通冰箱样品为（CK），C1、C2、C3、C4为油菜样品。冰箱温度设置为4℃。

4 主要仪器设备

试验所需主要仪器设备见表2。

5 试验方法

5.1 色泽的测定

采用Digieye仪器测定样品色泽，并进行拍照。

5.2 贮藏过程重量损失的测定

所有样品在实验前用吸水性较好的试纸轻轻沾拭，然后称量重量，并记作初始重量m1，实验结束后，取出样品并用吸水性较好的试纸再次沾拭，称其实验后的重量m2，并计算其贮藏过程重量损失。

重量损失%=（m1-m2）/m1h 100

5.3 氢质子密度图谱

采用核磁共振成像技术（MRI）测定实验样品中氢质子密度图谱，从而分析实验样品水分的空间分布情况。利用成像序列可以得到氢质子密度成像，实验条件如下[3]：中心频率（SF）设置为23.319MHz，重复时间设为3000ms，回波时间（TE）设为20ms，视野宽度分别为：纵向为50mm，横向为50mm，重复扫描4次。利用拉莫尔定律（v=γB0/2π）选择3层肉样作为成像层面，得到图像后先进行滤波处理来调整信噪比，再经过伪彩处理得到最终图像。

5.4 可溶性固形物含量测定

参考国标NYT2637-2014方法进行测定。

5.5 丙二醛（MDA）含量测定

使用MDA试剂盒（北京索莱宝科技有限公司）进行测定。

5.6 多酚氧化酶（PPO）活力测定

使用PPO试剂盒（北京索莱宝科技有限公司）进行测定。

6 试验结果

6.1 色泽

如图2、3所示，果蔬在贮藏过程中色泽出现劣变，新鲜度逐渐降低。L*值代表亮度，由图可见，油菜和西红柿样品随着贮藏时间延长L*值逐渐降低，表面光泽逐渐暗淡。与普通冰箱（CK）相比，电场保鲜冰箱处理组样品在贮藏过程中维持较高的亮度，表明更具光泽。C值代表样品的色泽饱和度，其值越高，表明样品色泽越鲜艳。图3表明，油菜和西红柿样品C值同样随时间延长逐渐降低，而在整个贮藏期中，电场保鲜冰箱处理组样品色泽较普通冰箱（CK）相比更为稳定、鲜艳。综合来看，放置于电场保鲜冰箱保鲜层第2、3层样品色泽表现更为出色，随贮藏时间延长色泽维持地更稳定。

6.2 贮藏损失

果蔬采后会发生呼吸作用和蒸腾作用，从而使其水分和重量损失，果蔬水分的损失会影响它的生理代谢以及外观品质。由图4可见，油菜和西红柿样品随着贮藏时间延长失重率逐渐上升，而较普通冰箱（CK）相比，电场保鲜冰箱处理组样品失重率上升速度较为缓慢，其中电场保鲜冰箱保鲜层第2层的样品表现最为明显。

6.3 氢质子密度图谱

图1 样品摆放示意图

表1 电场分布

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表2 试验所需设备

图2 西红柿和油菜实验过程中照片

图3 贮藏过程中的色泽变化

图4 贮藏过程中水分损失（左：油菜；右：西红柿）

氢质子密度图谱（MRI）可将物料内部H质子的分布以图像的形式表达出来，图像中亮度越强，表明H质子密度越高，即该部分的含水率越高。由图5可见，油菜和西红柿样品随着在贮藏过程中氢质子成像图逐渐变暗，亮点逐渐减少，这表明样品在贮藏过程中损失了部分水分。综合来看，放置于电场保鲜冰箱保鲜层第2、3层的样品氢质子成像图在整个贮藏过程中更为明亮，这也验证了失重率的实验结果。

6.4 可溶性固形物含量

可溶性固形物含量的高低，在一定程度上反映了贮藏过程中果实营养物质保留的多少[4]。由图6可见，油菜和西红柿样品可溶性固形物含量均在贮藏过程中逐渐下降。较普通冰箱（CK）相比，电场保鲜冰箱处理组样品可

6.5 丙二醛（MDA）含量

MDA（丙二醛）是自由基作用植物体后引起膜系统脂质过氧化的分解产物，MDA对膜和细胞中的许多生物功能分子均有很强的破坏作用，其含量的高低可衡量植物体衰老程度[5]。由图7可见，较普通冰箱（CK）相比，电场保鲜冰箱有效抑制了油菜和西红柿样品在贮藏过程中MDA含量的积累。

6.6 多酚氧化酶（PPO）活力

PPO是导致果蔬出现褐变的主要酶。由图8可见，贮藏期间油菜和西红柿的PPO活性均呈现先升高后下降的趋势。其中，电场保鲜冰箱内贮藏样品PPO活性较低，这延缓了褐变现象的出现。

7 结果与讨论

冰箱的电场环境对油菜和西红柿贮藏过程中的贮藏损失、呼吸强度及色泽的变化具有显著的影响。综合来说，电场冰箱保鲜层第2层（S2，距电场保鲜放电源约40cm，电场强度分布范围为49.17～271.67v/m）的样品保鲜效果最优，更为适合短期内贮藏果蔬。电场通过本身的电场和电荷作用，保持油菜和西红柿的非酶自由基清除系统和自由基清除系统，从而抑制膜损伤，调节呼吸强度，降低果蔬的水分流失和腐烂变质，并且在一定程度上延缓果蔬色泽的转变，达到延缓其衰老的效果。溶性固形物含量下降速度更为缓慢，其中电场保鲜冰箱保鲜层第2层的样品表现最为明显。这可能是因为电场保鲜冰箱贮藏过程中，电场环境抑制了果蔬的呼吸作用，减少了呼吸消耗的缘故。

图5 油菜和西红柿贮藏过程中样品氢质子密度图谱（左：油菜；右：西红柿）

图6 贮藏过程中可溶性固形物的变化（左：油菜；右：西红柿）

图7 贮藏过程中MDA含量变化（左：油菜；右：西红柿）

图8 贮藏过程中PPO活力变化（左：油菜；右：西红柿）