不同差压预冷风速对贮藏期蒜薹品质的影响

(1 天津商业大学 天津市制冷技术重点实验室 天津 300134； 2 国家农产品保鲜工程技术研究中心 天津 300384)

农产品的保鲜和流通是农业发展中较为关键的部分。据统计2014年我国果蔬产量高达102 147.72万吨，位居世界第一，人均蔬菜占有量超过500 kg[1]。而我国每年冷链流通率仅为19%，果蔬流通腐损率高达20%～30%，相比发达国家的6%，我国的冷链物流仍有很大的发展空间[2-4]。

冷链物流能延长果蔬贮藏期,保证果蔬品质和减少损耗。预冷是指采摘后的果蔬从初始温度迅速降至预定温度的冷却过程[5-7]，该过程能迅速除去产品的田间热，降低农产品呼吸强度。差压预冷技术的原理是利用抽风扇使包装箱两侧产生压力差，强迫冷风由包装箱一侧通风孔进入包装箱中，冷空气直接与产品接触后由另一侧通风孔排出，并带走箱内热量[8-9]。差压预冷技术冷却速度快、预冷均匀、贮藏品质好[10]。提高风速不仅可以降低预冷时间，还能提高预冷后的贮藏品质，但风速增加到一定值时，预冷时间及预冷效果改善均不明显。

蒜薹成熟期一般集中在夏季，夏季气温较高，采后不易贮存。如果不进行有效的处理，蒜薹很容易脱水老化，甚至腐烂，失去食用价值，且有研究表明：蒜薹在采后贮藏期间的腐烂主要是因为薹稍的霉变[11-15]。

本文研究经过不同差压预冷风速处理后的蒜薹在冰温贮藏弱势差下的生命特征变化。

1 实验及测试指标

1.1 实验材料

以河南中牟杂交薹为实验材料，由国家农产品保鲜中心(天津)负责在当地采收，采后24 h内运至天津商业大学工程中心差压预冷库，选择质地脆嫩、成熟适度、无病虫害、无损伤、无霉烂、薹茎粗细均匀、薹苞以下长度不小于35 cm的蒜薹进行实验。

1.2 测试方法

贮藏条件：相对湿度85%，温度0 ℃，贮藏期135 d。实验组1、2、3的预冷风速分别设置为1.0、1.5、2.0 m/s，均预冷至0 ℃进行冰温贮藏；对照组4将采后的蒜薹直接进行冰温贮藏不预冷。

1.3 测试指标

1)硬度

硬度是衡量产品成熟度和贮藏品质的重要指标之一。通过测定蒜薹的硬度，了解蒜薹成熟度及软化程度，确定蒜薹品质变化特点。

采用TA-XTPLUS型质构仪测定蒜薹的硬度，探头直径为2 mm，探头下压距离为3 mm，测试速度为2 mm/s。每次实验时，各实验组分别选取无机械损伤、大小一致的8根蒜薹备用，于每根薹条根部向上10 cm处取样进行测定，并计算平均值和标准偏差。

2)失重率

失重率是评价蒜薹质量优劣的重要指标。

采用称重法测量蒜薹的质量，蒜薹的失重率：

式中：m0为蒜薹初始质量，kg；mi为第i次测定的蒜薹质量，kg。

为避免蒜薹表面结露对测量结果造成误差，测试应在预冷库或冰温库内进行。

3)可溶性固形物

果蔬中可溶性固形物含量能够直接反映果蔬的成熟程度和品质，是判断果蔬采收时间和耐贮藏性的重要指标。

每次实验时，各实验组分别选取无机械损伤、大小一致的15根蒜薹备用，再以同一实验组的5根蒜薹分3组，从中榨取蒜薹汁液，双层纱布过滤后直接滴加在手持式折光仪上进行测定，读数用质量分数(%)表示。各实验组重复测定3次，计算平均值和标准偏差。

4)呼吸强度

采用静置法测定蒜薹的呼吸强度，以每小时每千克蒜薹鲜重在呼吸代谢过程中释放的CO2质量(g/(kg·h))表示：

式中：φ1为实验样品气体中CO2体积分数，%；φ0为环境气体中CO2体积分数，%；V为呼吸室密闭空间的体积，L；m为测定蒜薹的质量，kg；t为测定时间，h；标准状况下，CO2的摩尔质量为44 g/mol，摩尔体积为22.4 L/mol。

2 结果分析

2.1 硬度

不同预冷风速处理后的蒜薹硬度如图1所示。

图1 不同预冷风速下贮藏期间蒜薹的硬度Fig.1 The hardness of garlic sprouts under different precooling air velocity during storage

由图1可知，在不同预冷风速下，随着贮藏时间的增加，蒜薹的硬度逐渐下降。贮藏前期，各实验组蒜薹硬度下降幅度相差不大，实验组2蒜薹硬度下降速度较缓慢，贮藏15 d时，硬度比其他3组高约8%，60 d时高约15%，100 d时高约12%。贮藏后期，即70 d后，对照组4蒜薹硬度明显下降较快，且硬度低于预冷处理的3组；贮藏100 d时，对照组4硬度比其他3组的硬度低约15%。对比4组实验数据，贮藏期间对照组4蒜薹硬度最低，实验组2蒜薹硬度最高，实验组1次之，实验组3较低，因此预冷风速不宜过大。

2.2 失重率

不同预冷风速处理后的蒜薹失重率如图2所示。由图2可知，随着贮藏时间的增加，蒜薹失重率先增加，贮藏中期趋于平缓后再增加。贮藏初期，差压预冷处理导致蒜薹水分流失，加上蒜薹呼吸作用的影响导致蒜薹养分分解，失重率增加；贮藏中期，呼吸强度处于稳定状态，失重率趋于平稳；贮藏后期，蒜薹呼吸强度增加，薹体衰老，养分流失，所以失重率再次增加。相对于实验组2和实验组3，实验组1的蒜薹失重率较低，说明预冷风速越大失重率越大。

图2 不同预冷风速下贮藏期间蒜薹的失重率Fig.2 The weight loss rate of garlic garlic sprouts under different precooling air velocity during storage

2.3 可溶性固形物

不同预冷风速处理后的蒜薹中可溶性固形物含量如图3所示。

图3 不同预冷风速下贮藏期间蒜薹的可溶性固形物Fig.3 Soluble solid content of garlic sprouts under different precooling air velocity during storage

由图3可知，在不同预冷风速下贮藏期间蒜薹的可溶性固形物含量出现多峰值现象。原因是贮藏初期，蒜薹成熟度较低，随着贮藏时间的增加，蒜薹逐渐成熟，可溶性固形物含量增加；随着呼吸强度的增强，可溶性固形物含量增加量低于消耗量，呈降低趋势。贮藏80 d左右时，呼吸强度处于波峰(见图4)，可溶性固形物含量降低较快，贮藏100 d左右时，蒜薹呼吸强度减弱，可溶性固形物含量增加速度高于分解速度，因此后期出现增加的趋势。对比4组实验，贮藏后期，对照组4可溶性固形物分解较快，且蒜薹衰老时间比预冷处理的3个实验组提前约25 d，可见对蒜薹进行预冷处理延缓衰老的效果明显。其中，实验组2延缓衰老效果较好，贮藏后期可溶性固形物含量高于其他三组约18%。

2.4 呼吸强度

不同预冷风速处理后的蒜薹的呼吸强度如图4所示。

图4 不同预冷风速下贮藏期间蒜薹的呼吸强度Fig.4 The respiration intensity of garlic sprouts under different precooling air velocity during storage

蒜薹属于多呼吸峰型蔬菜，由图4可知4组蒜薹在贮藏前期呼吸强度先降低后缓慢升高继而处于稳定。贮藏期75～90 d呼吸强度快速升高，出现呼吸高峰，随后呼吸强度降低。相比对照组4，贮藏前期和贮藏中期，预冷后的蒜薹呼吸强度大大降低，降低蒜薹内营养成分的分解，起到保鲜的作用。贮藏后期，预冷后的蒜薹呼吸强度均远高于对照组4，进一步说明了预冷使蒜薹呼吸强度降低、延缓衰老、贮存大量养分，使贮藏后期生命力旺盛，呼吸强度较高。4组实验中，实验组1蒜薹贮藏中期呼吸强度降低明显，呼吸高峰的出现较为迟缓，延缓蒜薹衰老，达到保鲜的目的。

3 结论

本文研究了差压预冷3种预冷风速处理后的蒜薹在冰温贮藏下的生命特征变化，并设置了未经预冷处理直接放入冰温库贮藏的对照组。以硬度、失重率、可溶性固形物含量及呼吸强度4个指标进行评估，结果表明，实验组2预冷风速为1.5 m/s时硬度降低较慢，贮藏后期硬度较高，品质保持较好。整个贮藏期间4组失重率均出现增加的趋势，实验组1预冷风速为1.0 m/s时，失重率增速较慢，随着预冷风速的增加失重率增大。由于蒜薹采收未完全成熟，贮藏期间可溶性固形物含量出现先增加后减少，随后又增加再降低的趋势。实验组2的贮藏效果较好，可溶性固形物分解速度慢，有效延缓衰老。蒜薹是呼吸越变型产品，实验组1贮藏期间呼吸强度降低较缓慢，且后呼吸高峰出现较迟缓，贮藏效果较好，有效延迟衰老。综合分析各指标可知，实验组2能够有效延缓衰老，减少养分损耗，延长货架期。

本文受天津市高等学校科技发展基金计划项目(2017KJ177)，天津商业大学新进人员科研启动项目(R160117)和武清区科技发展项目(WQKJ201633)资助。(The project was supported by the Science and Technology Development Fund of Tianjin University (No.2017KJ177), the Start-up Project for New Recruits of Tianjin University of Commerce (No.R160117) and the Science and Technology Development in Wuqing District, Tianjin (No.WQKJ201633).)