段宙位,謝 輝,王世萍,何 艾,竇志浩

(海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工設(shè)計(jì)研究所,海南?？?571100)

真空預(yù)冷澳芒及其對(duì)貯藏品質(zhì)的影響

段宙位,謝 輝,王世萍,何 艾,竇志浩*

(海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工設(shè)計(jì)研究所,海南?？?571100)

為提高澳芒的真空預(yù)冷及保鮮效果,以失重率為評(píng)價(jià)指標(biāo),在單因素的基礎(chǔ)上,通過(guò)正交實(shí)驗(yàn),優(yōu)化真空預(yù)冷澳芒工藝;從感官評(píng)分、失重率、還原糖、蛋白質(zhì)、VC、損耗率、貯藏期變化七個(gè)方面,探討真空預(yù)冷后,冷庫(kù)貯藏(T=6 ℃,RH=65%)期間,澳芒的品質(zhì)變化規(guī)律。結(jié)果表明:真空預(yù)冷澳芒的最佳工藝條件為預(yù)冷終溫6 ℃,補(bǔ)水量5%(m/m),裝料密度40 kg/m3。真空預(yù)冷對(duì)澳芒后續(xù)貯藏過(guò)程中品質(zhì)保持具有積極的作用,能夠有效抑制澳芒貯藏過(guò)程中感官品質(zhì)的下降,減緩還原糖、蛋白質(zhì)、VC含量的降低,抑制澳芒失重率、損耗率的增加,延長(zhǎng)貯藏期。真空預(yù)冷后,結(jié)合冷庫(kù)貯藏,可延長(zhǎng)澳芒的貯藏期至30 d 以上(相較25 ℃貯藏)。因此,真空預(yù)冷可作為澳芒保鮮一個(gè)較好的前處理方法。

真空預(yù)冷,澳芒,貯藏品質(zhì)

果蔬采摘后容易失水、萎縮、腐敗變質(zhì)[1]。預(yù)冷能夠迅速去除田間熱[2],有效抑制果蔬呼吸作用,保持果蔬品質(zhì),延長(zhǎng)其貯藏期[3-4]。據(jù)統(tǒng)計(jì),在果蔬貯藏和流通過(guò)程中,預(yù)冷處理能減少果蔬損失20%左右[5]。真空預(yù)冷利用水的沸點(diǎn)隨壓力降低而降低的原理,減小容器內(nèi)壓力,自由水在低溫下蒸發(fā)吸熱,帶走大量熱量,實(shí)現(xiàn)迅速冷卻[6],具有能耗低,降溫速度快,冷卻均勻等優(yōu)點(diǎn)[7-9]。目前,國(guó)內(nèi)外圍繞真空預(yù)冷果蔬開(kāi)展了一些研究,如林永艷等[10]研究了真空預(yù)冷過(guò)程中青菜品質(zhì)變化規(guī)律;劉芬[11]研究了青花菜真空預(yù)冷工藝,比較了不同預(yù)冷方式對(duì)青花菜品質(zhì)的影響,得出真空預(yù)冷效果最佳;陳羽白等[12]研究了菜心真空預(yù)冷效果,得出真空預(yù)冷處理能減緩其品質(zhì)下降。然而,關(guān)于澳芒真空預(yù)冷工藝及貯藏過(guò)程中品質(zhì)變化的研究未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以澳芒(MangiferaindicaL.)為原料,優(yōu)化真空預(yù)冷工藝,探討真空預(yù)冷后,冷庫(kù)貯藏(T=6 ℃,RT=65%)過(guò)程中,澳芒感官評(píng)分、還原糖、蛋白質(zhì)、VC含量等理化性質(zhì)的變化規(guī)律,以期為澳芒的貯藏保鮮提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

澳芒 采摘于海南省昌江縣芒果種植基地,迅速運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室;抗壞血酸、硫酸、硫酸銅、酒石酸鈉、氫氧化鈉、亞鐵氰化鉀等 廣州化學(xué)試劑廠;2,6-二氯靛酚 阿拉丁試劑有限公司。

TU-1810分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;VCE-0.3果蔬真空預(yù)冷機(jī) 上海錦立保鮮科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 原料預(yù)處理 挑選無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)斑點(diǎn)、形狀均勻,八成熟的澳芒作為樣品。

1.2.2 真空預(yù)冷流程 將澳芒放入真空室,有序疊放,按照澳芒質(zhì)量的5%(m/m)補(bǔ)水,用溫度采集儀記錄溫度的變化。操作程序如下:連接線(xiàn)路→接通電源→設(shè)置參數(shù)→開(kāi)啟制冷系統(tǒng)→開(kāi)啟真空泵→記錄溫度變化→達(dá)到預(yù)冷終溫→關(guān)閉真空泵→關(guān)閉預(yù)冷系統(tǒng)→開(kāi)壓力平衡閥→取出→冷庫(kù)貯藏

1.2.3 失重率的測(cè)定 失重率是評(píng)價(jià)果蔬貯藏特性的重要指標(biāo),果蔬的失重率越低,品質(zhì)越好,越利于保藏。參考閆靜文等[13]稱(chēng)量法計(jì)算失重率。

1.2.4 真空預(yù)冷澳芒的單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.4.1 終溫對(duì)澳芒失重率的影響 在700 Pa,補(bǔ)水量4%,裝料密度40 kg/m3條件下,分別將澳芒預(yù)冷至4、6、8、10、12 ℃,測(cè)定失重率。

1.2.4.2 補(bǔ)水量對(duì)澳芒失重率的影響 在700 Pa,裝料密度40 kg/m3條件下,分別按補(bǔ)水量1%、2%、3%、4%、5%給澳芒補(bǔ)水,預(yù)冷至6 ℃,測(cè)定失重率。

1.2.4.3 裝料密度對(duì)澳芒失重率的影響 分別按裝料密度25、30、35、40、45 kg/m3預(yù)冷澳芒,在700 Pa,補(bǔ)水量5%條件下,預(yù)冷至6 ℃,測(cè)定失重率。

1.2.5 正交實(shí)驗(yàn) 在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,選擇影響真空預(yù)冷效果的主要因素預(yù)冷終溫、補(bǔ)水量與裝料密度,以失重率為評(píng)價(jià)指標(biāo),優(yōu)化預(yù)冷工藝,因素水平設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Table 1 The factors and levels for the orthogonal design

1.2.6 蛋白質(zhì)的測(cè)定 采用GB 5009.5-2010法。

1.2.7 還原糖的測(cè)定 采用GB/T 5009.7-2008法。

1.2.8 VC的測(cè)定 采用2,6—二氯靛酚法[14]。

1.2.9 損耗率的測(cè)定 采用稱(chēng)重法,以果實(shí)貯藏過(guò)程中不具備商品價(jià)值的質(zhì)量占初始質(zhì)量的百分比表示。損耗率(%)=果實(shí)不具備商品價(jià)值的質(zhì)量/果實(shí)初始質(zhì)量×100

1.2.10 澳芒感官品質(zhì)的評(píng)價(jià) 參考林永艷等[10]感官評(píng)定方法設(shè)定標(biāo)準(zhǔn),采用10分制評(píng)分法,評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。由10名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的感官評(píng)定員,從顏色、氣味、質(zhì)地、外形4 個(gè)方面評(píng)價(jià)澳芒的感官品質(zhì),進(jìn)行綜合評(píng)分,取平均值,總分6分以下澳芒不具備商品價(jià)值。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用正交助手V3.1進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),Excle2013處理數(shù)據(jù),Origin8.5繪制圖形。

表2 感官評(píng)定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standard of sensory evaluation

2 結(jié)果與分析

2.1 真空預(yù)冷澳芒的單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.1 終溫對(duì)澳芒失重率的影響 由圖1可知,失重率隨預(yù)冷終溫的增加而增大,溫度大于6 ℃時(shí),失重率增加較快;溫度低于6 ℃時(shí),失重率增加緩慢?？紤]到溫度低于6 ℃時(shí),澳芒在后期貯藏過(guò)程中發(fā)生冷害,不利于貯藏。因此預(yù)冷終溫選擇6 ℃左右為宜。

圖1 真空預(yù)冷終溫對(duì)澳芒失重率的影響Fig.1 Effect of pre-cooling end-temperature on the weight loss rate of Australia Mango

2.1.2 補(bǔ)水量對(duì)澳芒失重率的影響 由圖2可知,隨著補(bǔ)水量的增加,失重率逐漸降低,當(dāng)補(bǔ)水量為4%(m/m)時(shí),增加補(bǔ)水量,失重率變化不大。考慮到補(bǔ)水量大于5%(m/m)時(shí),澳芒表面凝結(jié)成水滴,預(yù)冷過(guò)程中形成冰珠,產(chǎn)生凍害。因此,補(bǔ)水量選擇4%(m/m)左右為宜。

圖2 補(bǔ)水量對(duì)澳芒失重率的影響Fig.2 Effect of water supply on the weight loss rate of Australia Mango

2.1.3 裝料密度對(duì)澳芒失重率的影響 由圖3可知,失重率隨著裝料密度的增加逐漸增大,當(dāng)裝料密度大于40 kg/m3時(shí),增大裝料密度,失重率快速增大;當(dāng)裝料密度小于40 kg/m3時(shí),增加裝料密度,失重率變化緩慢?？紤]到裝料密度與預(yù)冷效率有直接關(guān)系,在失重率變化不大的情況下,盡量選擇較高的裝料密度,因此,裝料密度選擇40 kg/m3左右為宜。

圖3 裝料密度對(duì)澳芒失重率的影響Fig.3 Effect of loading density on the weight loss rate of Australia Mango

2.2 正交實(shí)驗(yàn)

由表3可知,影響澳芒失重率的三個(gè)因素次序?yàn)锳>B>C,即預(yù)冷終溫>補(bǔ)水量>裝料密度,最優(yōu)水平為A2B3C1,即預(yù)冷終溫6 ℃,補(bǔ)水量5%,裝料密度35 kg/m3。由表4方差分析可知,預(yù)冷終溫、補(bǔ)水量、裝料密度對(duì)澳芒失重率的影響均不顯著(p>0.05)?？紤]到裝料密度對(duì)失重率的影響最小,C1與C2相差不大,增加裝料密度有利于提高果蔬預(yù)冷效率,按照A2B3C2條件補(bǔ)加實(shí)驗(yàn),得澳芒的失重率為2.66%,略高于A2B3C1(失重率2.52%),說(shuō)明按照A2B3C2條件預(yù)冷澳芒可行,最終確定澳芒的預(yù)冷工藝條件為預(yù)冷終溫6 ℃,補(bǔ)水量5%,裝料密度40 kg/m3。

表3 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及其結(jié)果Table 3 Orthogonal experiment and its results

表4 方差分析表 Table 4 Analysis of variance table

2.3 澳芒預(yù)冷后的品質(zhì)及貯藏期變化

澳芒挑選整理后,按照2.2工藝條件預(yù)冷,然后置于冷庫(kù)(T=6 ℃,RH=65%)中儲(chǔ)藏;同一時(shí)間下,對(duì)照組不經(jīng)真空預(yù)冷直接放入冷庫(kù)(T=6 ℃,RH=65%)中貯藏,比較它們的理化指標(biāo)變化。

2.3.1 澳芒感官品質(zhì)的變化 感官質(zhì)量評(píng)分作為評(píng)定果蔬品質(zhì)變化的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo),也是評(píng)定果蔬的質(zhì)量變化最直觀的方式。由圖4可知,隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),澳芒的感官評(píng)分逐漸下降,對(duì)照組的下降趨勢(shì)快于預(yù)冷組。貯藏時(shí)間至24 d時(shí),對(duì)照組已無(wú)商品價(jià)值,而真空預(yù)冷處理后的澳芒貯藏至第30 d,仍有商品價(jià)值。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)真空預(yù)冷迅速達(dá)到澳芒儲(chǔ)藏溫度,降低了澳芒新陳代謝過(guò)程中水分、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗,較好的保持其品質(zhì)。說(shuō)明經(jīng)過(guò)工藝優(yōu)化,設(shè)置的預(yù)冷條件可以較好的保持澳芒的品質(zhì)。

圖4 真空預(yù)冷對(duì)澳芒感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of vacuum cooling on sensory quality of Australia Mango

圖5 真空預(yù)冷對(duì)澳芒失重率的影響Fig.5 Effect of vacuum cooling on the weight loss rate of Australia Mango

2.3.2 澳芒失重率的變化 貯藏期間澳芒水分的散失會(huì)引起其果皮的焦邊、萎焉,嚴(yán)重影響其品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由圖5可知,隨著貯藏延長(zhǎng),澳芒失重率逐漸增加,經(jīng)真空預(yù)冷處理后澳芒失重率變化明顯低于對(duì)照組。這是因?yàn)?一方面,真空預(yù)冷前的補(bǔ)水處理使得芒果本身在真空預(yù)冷過(guò)程中失水降低;另一方面,優(yōu)化設(shè)置的預(yù)冷終溫可以較好的保持澳芒品質(zhì)[15],否則終溫過(guò)低,使得澳芒過(guò)度失水,終溫過(guò)高達(dá)不到冷卻要求,貯藏過(guò)程中澳芒呼吸作用活躍,失重率依舊較快增加。

2.3.3 澳芒中還原糖含量的變化 還原糖含量是評(píng)價(jià)水果品質(zhì)的重要指標(biāo),還原糖分解快慢直接影響水果風(fēng)味。圖6可知,貯藏期間,澳芒中還原糖含量先略微降低,再略微上升,后逐漸下降。這是因?yàn)樵谳^低溫度下,澳芒糖代謝緩慢,消耗了較少物質(zhì);隨著澳芒后熟,大分子物質(zhì)分解,還原糖含量略有上升;之后隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),澳芒呼吸作用加劇,還原糖含量下降[16-17]。貯藏第30 d時(shí),真空預(yù)冷組與對(duì)照組還原糖含量分別為27.23 mg/100 g和21.27 mg/100 g,經(jīng)真空預(yù)冷處理后澳芒中還原糖含量變化低于對(duì)照組,說(shuō)明真空預(yù)冷能有效抑制還原糖消耗。這一變化趨勢(shì)與陳穎等[8]對(duì)荷蘭豆真空預(yù)冷的研究結(jié)果類(lèi)似。

圖6 真空預(yù)冷對(duì)澳芒還原糖含量的影響Fig.6 Effect of vacuum cooling on reducing sugar content of Australia Mango

2.3.4 澳芒中蛋白質(zhì)含量的變化 蛋白質(zhì)含量是評(píng)價(jià)果蔬理化性質(zhì)的重要指標(biāo),蛋白質(zhì)分解的快慢直接影響果蔬營(yíng)養(yǎng)特性。圖7可知,貯藏期間,澳芒中蛋白質(zhì)含量逐漸下降,經(jīng)真空預(yù)冷處理后澳芒中蛋白質(zhì)含量變化明顯低于對(duì)照組,這是因?yàn)檎婵疹A(yù)冷后,澳芒的代謝速度降低,從而減緩營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗。貯藏第30 d時(shí),真空預(yù)冷組與對(duì)照組蛋白質(zhì)含量分別為0.41 mg/100 g和0.32 mg/100 g,說(shuō)明真空預(yù)冷能有效抑制蛋白質(zhì)消耗。

圖7 真空預(yù)冷對(duì)澳芒蛋白質(zhì)含量的影響Fig.7 Effect of vacuum cooling on protein content of Australia Mango

2.3.5 澳芒中VC的變化 VC含量變化與果蔬代謝有關(guān),是衡量果蔬貯藏效果的重要指標(biāo)。圖8可知,貯藏期間,澳芒中VC含量逐漸下降。經(jīng)真空預(yù)冷的處理的澳芒VC消耗較對(duì)照組緩慢,這是因?yàn)檎婵疹A(yù)冷,減緩了澳芒貯藏過(guò)程中新陳代謝,延緩了VC的消耗。這一變化趨勢(shì)與劉敏等[18]等對(duì)菠菜真空預(yù)冷的研究結(jié)果一致。貯藏時(shí)間至30 d時(shí),真空預(yù)冷組與對(duì)照組 VC含量分別為28.53 mg/100 g和22.35 mg/100 g,說(shuō)明真空預(yù)冷能有效抑制VC消耗。

圖8 真空預(yù)冷對(duì)澳芒VC含量的影響Fig.8 Effect of vacuum cooling on VC content of Australia Mango

2.3.6 預(yù)冷方式對(duì)澳芒貯藏期間品質(zhì)損耗的影響 采用冰水預(yù)冷、冷庫(kù)預(yù)冷、真空預(yù)冷澳芒至6 ℃后,置于冷庫(kù)(T=6 ℃,RH=65%)中貯藏7 d,通過(guò)失重率、商品率分析澳芒的采后損耗。未經(jīng)預(yù)冷室溫(25 ℃)貯藏7 d(7 d后不具備商品價(jià)值)的澳芒樣品作為陽(yáng)性對(duì)照。

由圖9可知,采用預(yù)冷結(jié)合低溫貯藏方式,澳芒的損耗率明顯降低,其中真空預(yù)冷作為前處理工藝的損耗率最低。這是因?yàn)檎婵疹A(yù)冷相比其它預(yù)冷方式,對(duì)澳芒的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗最少,組織結(jié)構(gòu)破壞最小。

圖9 不同預(yù)冷方式對(duì)澳芒損耗率的影響Fig.9 Effect of different cooling treatments on the attrition rate of Australia Mango

2.3.7 不同預(yù)冷方式對(duì)澳芒貯藏期的影響 采用冷庫(kù)預(yù)冷、冰水預(yù)冷、真空預(yù)冷澳芒至6 ℃后,置于冷庫(kù)(T=6 ℃,RH=65%)中貯藏,通過(guò)感官評(píng)定方法分析澳芒的貯藏期。未經(jīng)預(yù)冷室溫(25 ℃)貯藏的澳芒樣品作為陽(yáng)性對(duì)照。

由圖10可知,澳芒經(jīng)過(guò)真空預(yù)冷處理后貯藏期明顯長(zhǎng)于冷庫(kù)預(yù)冷、冰水預(yù)冷、未預(yù)冷方式。這是因?yàn)檎婵疹A(yù)冷迅速去除澳芒田間熱,減緩營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗;冷庫(kù)預(yù)冷去除澳芒田間熱時(shí)間較真空預(yù)冷長(zhǎng),消耗了較多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),貯藏時(shí)間不及真空預(yù)冷;冰水預(yù)冷雖然迅速去除田間熱,但是對(duì)澳芒組織的破壞較大,嚴(yán)重影響其后續(xù)貯藏。因而,真空預(yù)冷可作為澳芒保鮮一個(gè)較好的前處理工藝。

圖10 不同預(yù)冷方式對(duì)澳芒貯藏期的影響Fig.10 Effect of different cooling treatments on Storage period of Australia Mango

3 結(jié)論

在單因素基礎(chǔ)上,通過(guò)正交實(shí)驗(yàn),優(yōu)化出真空預(yù)冷澳芒的工藝為:預(yù)冷終溫6 ℃,補(bǔ)水量5%(m/m),裝料密度40 kg/m3。真空預(yù)冷對(duì)澳芒后續(xù)貯藏過(guò)程中品質(zhì)保持具有積極作用,能夠有效抑制感官品質(zhì)下降,減緩還原糖、蛋白質(zhì)、VC降低,抑制失重率、損耗率增加,延長(zhǎng)貯藏期。澳芒經(jīng)真空預(yù)冷,結(jié)合冷庫(kù)貯藏(T=6 ℃,RH=65%)貯藏期延長(zhǎng)至30 d 以上(相較25 ℃貯藏),真空預(yù)冷可作為澳芒保鮮一個(gè)較好的前處理工藝。

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Effect of vacuum pre-cooling treatment on storage quality of Australia Mango

DUAN Zhou-wei,XIE Hui,WANG Shi-ping,HE Ai,DOU Zhi-hao*

(Institute of Processing&Design of Agroproducts,Hainan Academy of Agricultural Science,Haikou 571100,China)

The aim was to apply vacuum pre-cooling treatment and storage quality of Austalia Mango,used the weight loss rate as evaluation index,on the basis of single factors experiments,the processing technique of vacuum pre-cooling mango was optimized by orthogonal test. The change regularity of the quality of Australia mango during the cold storage(T=6 ℃,RH=65%)was investigated via seven aspects including organoleptic evaluation,and changes of reducing sugar,protein,vitamin C,weight loss,attrition rate and storage period. The results indicated that optimal technological conditions of vacuum pre-cooling processing of mango were as fellows,end-temperature of pre-cooling was set at 6 ℃,water supply was 5%(m/m),and loading density was 40 kg/m3,respectively. Vacuum pre-cooling treatment exerted a positive influence on the preservation quality of Australia mango during storage,the decline of sensory quality mango during the storage was suppressed effectively,meanwhile,the reduction of reducing sugar,protein and vitamin C was slowed down,also the increase of weight loss and attrition rate was inhibited. After the processing of vacuum pre-cooling,the storage period of mango was extended to more than 30 days(compared to 25 ℃ storage condition)under cold storage. Accordingly,vacuum pre-cooling could be used as a preferable pre-treatment method for freshness retention of mango.

vacuum pre-cooling;Australia Mango;storage quality

2016-08-17

段宙位(1985-),男,碩士,助理研究員,研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏,E-mail:universeduan@163.com。

*通訊作者:竇志浩(1961-),男,本科,研究員,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工與保鮮,E-mail:513408658@qq.com。

海南省科學(xué)事業(yè)費(fèi)項(xiàng)目(12-214001-0005)。

TS255.3

A

:1002-0306(2017)03-0326-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.03.055