朱偉成，郜海燕，韓延超，李大祥，陳杭君，*

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 食品科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部果品產(chǎn)后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國輕工業(yè)果蔬保鮮與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310021； 2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 茶與食品科技學(xué)院，安徽 合肥 230036)

茭白(ZizaniacaducifloraL.)又稱菰首、茭筍[1]，為禾本科宿根性多年水生草本植物[2]，是繼蓮藕之后的第二大水生蔬菜[3]。茭白主栽于我國長江中下游的浙江、江蘇、安徽等地，富含膳食纖維等[4-5]，具有清熱解毒、預(yù)防腸道疾病的功效[6-7]，深受廣大消費(fèi)者喜愛。由于茭白含水量高達(dá)93%，常溫下不耐貯藏，采收后易失水萎蔫，出現(xiàn)茭殼變黃、肉質(zhì)木纖化、霉變、軟化等問題，常溫下僅可保存2～3 d[8]。

預(yù)冷是果蔬采后運(yùn)輸、加工與貯藏過程必不可少的環(huán)節(jié)，是由初始溫度迅速降至適宜貯藏溫度的過程，其目的是將采收后的果蔬迅速去除田間熱，降低呼吸強(qiáng)度，減少營養(yǎng)物質(zhì)消耗[9]。果蔬預(yù)冷最好在原產(chǎn)地進(jìn)行，尤其在高溫季節(jié)，能有效維持果蔬貯藏期間貨架期品質(zhì)[10-11]。研究表明，在流通過程中未經(jīng)預(yù)冷處理的果蔬腐損率可高達(dá)25%～30%，而經(jīng)預(yù)冷處理后腐損率僅為3%～10%[12]。預(yù)冷原則上是在不產(chǎn)生冷害的前提下最大限度提高冷卻速度與預(yù)冷均勻度[13]。袁森[14]的研究表明，對茭白進(jìn)行采后預(yù)冷可以減小失重率；但不同預(yù)冷方式對茭白采后降溫速度和貯藏品質(zhì)的研究未見報(bào)道。本文以茭白品種美人茭為實(shí)驗(yàn)材料，擬研究4種不同預(yù)冷方式(冷庫套袋、冷庫無袋、冰水套袋、冰水無袋)對茭白預(yù)冷降溫速度和貯藏品質(zhì)的影響，可為茭白采后預(yù)冷方式的選擇提供指導(dǎo)和借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與處理

試驗(yàn)采用高山茭白，于2019年8月采自浙江省麗水市縉云縣，采收后3 h內(nèi)運(yùn)到縉云縣昊禾茭白專業(yè)合作社。隨機(jī)挑選成熟度一致、大小均一的茭白。4種預(yù)冷方式處理分別為：(1)冷庫套袋預(yù)冷，將茭白裝入聚乙烯袋中，放入0 ℃冷庫中；(2)冷庫無袋預(yù)冷，茭白無包裝，直接放入0 ℃冷庫中；(3)冰水套袋預(yù)冷，將茭白裝入聚乙烯袋中，置于冰水中進(jìn)行預(yù)冷；(4)冰水無袋預(yù)冷，將無包裝茭白直接置于冰水中進(jìn)行預(yù)冷。其中，茭白包裝袋采用0.06 mm聚乙烯(PE)材料，每袋包裝含20 kg茭白，預(yù)冷終溫為4 ℃。預(yù)冷結(jié)束后由冷藏車運(yùn)回浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)室開展后續(xù)貯藏試驗(yàn)，貯藏溫度為0～4 ℃，每10 d測定各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)。

1.2 儀器與設(shè)備

L-958路格溫濕度記錄儀(杭州路格科技有限公司)；TA.XT Plus 型質(zhì)構(gòu)儀(英國SMS公司)；CHR OMA METER CR-400手持色差儀(日本SEMSING公司)；Cintral 20紫外-可見分光光度計(jì)(澳大利亞GBC科學(xué)儀器公司)；ME103E電子天平(上海梅特勒-托利多儀器有限公司)等。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 不同預(yù)冷方式降溫速度變化測定方法

茭白采后預(yù)冷降溫曲線變化采用溫濕度記錄儀(L-958路格)進(jìn)行溫度變化測定。隨機(jī)選取茭白，將探頭從茭白基部插入，深度9 cm。進(jìn)行預(yù)冷的同時(shí)測定茭白溫度變化，待溫度數(shù)值穩(wěn)定后讀數(shù)。每種預(yù)冷方式降溫變化均做3個(gè)平行試驗(yàn)。

1.3.2 茭白色澤測定

采用CR-400手持色差儀進(jìn)行測量。每一組茭白隨機(jī)挑選6根，測定茭肉中部的L*(代表茭白色澤的明亮度)、a*(代表茭白顏色的紅綠色)、b*值(代表茭白顏色的黃藍(lán)色)，取其平均值進(jìn)行分析。茭白白度分析參考Ganjloo等[15]方法。

1.3.3 硬度測定

用質(zhì)構(gòu)儀(TA.XT Plus英國)測定表皮硬度，采用直徑為6 mm的探頭，測定深度為10 mm，測試前速為2 mm·s-1，測中速度1 mm·s-1，測后速度5 mm·s-1。隨機(jī)取6根茭白選取中段表皮，重復(fù)測定硬度3次，取平均值。

1.3.4 可溶性固形物(TSS)測定

采用PAL-1型數(shù)顯糖度計(jì)測定。隨機(jī)挑選6根茭白，取其中部茭肉，切碎后混合用多層紗布擠汁，使用數(shù)顯糖度計(jì)，重復(fù)測定3次，取平均值。

1.3.5 還原性糖測定

參考曹建康等[16]的方法，采用3，5-二硝基水楊酸方法測定。稱取1.00 g茭白樣品，加入少許蒸餾水，研磨勻漿后轉(zhuǎn)入25 mL具塞試管，多次沖洗研缽后轉(zhuǎn)入試管中，蒸餾水定容至刻度，80 ℃水浴加熱30 min。取出冷卻后，過濾洗滌殘?jiān)龠^濾至100 mL容量瓶并定容，作為還原糖提取液備用。取25 mL刻度試管，分別加入2 mL還原糖提取液和1.5 mL DNS溶液搖勻，在沸水浴中加熱5 min，取出后立即放入盛有冷水的燒杯中冷卻至室溫，再用蒸餾水定容至25 mL，混勻。在540 nm波長下，用0號管作為參比調(diào)零，測定吸光度。

1.3.6 游離氨基酸含量測定

測定參考Yao等[17]的方法，稍作修改。稱取1.00 g茭白樣品研磨粉于試管中，加入蒸餾水10 mL，15 min沸水浴后取出試管，取2 mL濾液于25 mL試管中，加入蒸餾水2 mL，分別加入茚三酮和磷酸緩沖液1 mL，混勻后沸水浴15 min，冷卻至室溫后定容至刻度，按照制作氨基酸標(biāo)準(zhǔn)曲線方法測定茭白的氨基酸含量，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算游離氨基酸總含量。

1.3.7 可溶性蛋白質(zhì)含量測定

采用考馬斯亮藍(lán)G-250法測定可溶性蛋白質(zhì)含量[18]。稱取1.00 g茭白樣品于離心管中，加入5 mL蒸餾水，低溫離心后取0.7 mL上清液于具塞試管中，再加入0.3 mL蒸餾水，5 mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液，混合均勻，室溫下放置2 min后，595 nm波長處測定吸光值，以牛血清蛋白為標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算可溶性蛋白質(zhì)含量，單位為%。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理采用Excel軟件，所有數(shù)據(jù)除特殊說明外均為3次重復(fù)試驗(yàn)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差。結(jié)果采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析，繪圖使用OriginPro 2017軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同預(yù)冷方式對茭白預(yù)冷降溫速度的影響

預(yù)冷是果蔬采后保鮮重要的環(huán)節(jié)，預(yù)冷速度直接影響果蔬的品質(zhì)[19]。如圖1所示，4種不同預(yù)冷方式均能較快降低茭白中心溫度，但其降溫速度存在差異。在預(yù)冷前3 h內(nèi)茭白中心溫度迅速下降，采用冰水無袋和冷庫無袋預(yù)冷處理在2 h內(nèi)已經(jīng)降至4 ℃以下。4種預(yù)冷處理茭白初溫雖有不同但差距很小，可以忽略不計(jì)。茭白冷庫套袋預(yù)冷、冷庫無袋預(yù)冷、冰水套袋預(yù)冷和冰水無袋預(yù)冷降至4 ℃所需時(shí)間為1 117、114、375、96 min。冰水無袋預(yù)冷速度最快，較冷庫套袋處理時(shí)間上縮短了1 021 min。

PCCM，冷庫套袋；UCCM，冷庫無袋；PCIW，冰水套袋；UCIW，冰水無袋。下同。PCCM， Packaged in bag and cooled in cooling room; UCCM， Unpackaged in bag and cooled in cooling room; PCIW， Packaged in bag and cooled in ice water; UCIW， Unpackaged in bag and cooled in ice water. The same as below.圖1 不同預(yù)冷方式處理對茭白溫度變化的影響Fig.1 Effect of different pre-cooling treatments on temperature change of water bamboo shoot

2.2 不同預(yù)冷方式對茭白色澤和硬度的影響

色澤是影響茭白感官品質(zhì)和消費(fèi)者可接受性的重要因素[20]。茭白采后肉質(zhì)莖潔白光滑，隨著貯藏時(shí)間的延長，其色澤品質(zhì)會發(fā)生較大變化。采用白度(WI)來表示茭白的色澤，如圖2-A所示，貯藏第10天，4種預(yù)冷處理的茭白WI值迅速下降，這可能是貯藏前期環(huán)境變化導(dǎo)致白度迅速下降。從第20天開始，茭肉色澤呈現(xiàn)緩慢下降趨勢，可能是低溫貯藏條件延緩了色澤的下降速度，貯藏后期采用冷庫套袋預(yù)冷方式的茭白WI值低于另外3種預(yù)冷方式，但各預(yù)冷方式之間差異未達(dá)顯著水平(P>0.05)。

茭白采后易發(fā)生木纖化，采后硬度變化是限制其貨架期的重要因子[21]。如圖2-B所示，貯藏前期，茭白表面硬度略微呈上升趨勢，這與在木質(zhì)素積累的過程中細(xì)胞壁發(fā)生木質(zhì)化，出現(xiàn)硬化現(xiàn)象一致，而后又出現(xiàn)緩慢下降，貯藏第40天茭白表面硬度開始下降，冰水套袋預(yù)冷的茭白表面硬度為27.67 kg·cm-2，高于其他3個(gè)處理組。冰水套袋預(yù)冷第50、60天茭白表面硬度顯著大于冷庫套袋預(yù)冷處理(P<0.05)。綜上，對于延緩茭白表面硬度，不同預(yù)冷處理中冰水套袋預(yù)冷處理效果最好。

圖2 不同預(yù)冷方式對茭白WI和表面硬度的影響Fig.2 Effect of different pre-cooling treatments on WI and surface hardness of water bamboo shoot

2.3 不同預(yù)冷方式對可溶性固形物含量和失重率的影響

TSS含量可以直接反映果蔬的成熟度和品質(zhì)狀況。如圖3-A所示，茭白在預(yù)冷后貯藏過程中由于呼吸消耗，TSS含量不斷減少，4種預(yù)冷方式茭白至貯藏末期其TSS含量分別下降了43.80%(冷庫套袋)、42.14%(冷庫無袋)、37.20%(冰水套袋)、42.15%(冰水無袋)，貯藏期冷庫套袋處理TSS消耗大于其他3種預(yù)冷處理，但差異未達(dá)顯著水平(P>0.05)。

水分是保持果蔬鮮度的重要基礎(chǔ)指標(biāo)[22]，失重率是代表其品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。果蔬失水之后外觀會發(fā)生改變，內(nèi)部代謝反應(yīng)無法正常進(jìn)行，衰老速度加快。如圖3-B所示，在整個(gè)貯藏期果實(shí)失重率不斷增加，第40、50天，冷庫套袋和冰水無袋預(yù)冷茭白失重率顯著低于冷庫無袋處理(P<0.05)，冰水套袋預(yù)冷茭白失重率低于冷庫無袋預(yù)冷處理，但差異不顯著(P>0.05)。第60天，3種預(yù)冷處理失重率均顯著低于冷庫無袋處理(P<0.05)。

圖3 不同預(yù)冷方式對茭白可溶性固形物含量和失重率的影響Fig.3 Effect of different pre-cooling treatments on TSS content and weight loss rate of water bamboo shoot

2.4 不同預(yù)冷方式對還原性糖含量的影響

還原性糖主要包括葡萄糖、果糖、乳糖和麥芽糖等具有還原性的糖類，可以為纖維素、淀粉、果膠質(zhì)等大分子碳水化合物的合成提供糖基供體，與果蔬生理代謝密切相關(guān)。如圖4所示，貯藏過程中，茭白還原性糖含量不斷下降，冷庫套袋組還原糖含量由貯藏前的4.49%降至貯藏結(jié)束時(shí)的1.64%，而冰水套袋組則由4.49%降至貯藏結(jié)束時(shí)的2.01%。從第20天起至貯藏末期冰水套袋組還原糖含量顯著高于冷庫套袋組(P<0.05)，在整個(gè)茭白貯藏期冷庫無袋組與冰水無袋組還原糖含量無顯著差異(P>0.05)。

圖4 不同預(yù)冷方式對茭白還原性糖含量的影響Fig.4 Effect of different pre-cooling treatments on reducing sugar content of water bamboo shoot

2.5 不同預(yù)冷方式對可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸含量的影響

可溶性蛋白質(zhì)含量是果蔬品質(zhì)和營養(yǎng)的重要評價(jià)指標(biāo)，許多可溶性蛋白質(zhì)還是構(gòu)成果蔬中酶的重要組成部分，參與多種生理生化代謝過程。如圖5-A所示，預(yù)冷處理后，茭白在貯藏過程中可溶性蛋白質(zhì)含量不斷下降，冷庫套袋組下降相對最快，由貯藏前的2.89%下降至貯藏末期的2.51%；而冷庫無袋組和冰水無袋組下降較緩且可溶性蛋白質(zhì)含量接近；冰水套袋組由貯藏前的2.89%下降至貯藏末期的2.62%，為不同預(yù)冷處理中可溶性蛋白質(zhì)含量下降最緩慢的一組。4種預(yù)冷處理可溶性蛋白質(zhì)含量在貯藏前40 d無顯著差異(P>0.05)，但第50、60天冰水套袋處理的可溶性蛋白質(zhì)含量顯著高于冷庫套袋(P<0.05)。

圖5 不同預(yù)冷方式對茭白可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸含量的影響Fig.5 Effect of different pre-cooling treatments on soluble protein and free amino acid content of water bamboo shoot

氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，游離氨基酸與果蔬品質(zhì)、特殊風(fēng)味的呈現(xiàn)密切相關(guān)。如圖5-B所示，隨著貯藏時(shí)間的延長，茭白的游離氨基酸含量呈現(xiàn)逐漸上升趨勢。各組游離氨基酸含量分別由貯藏前的12.83%升高到貯藏末期的33.98%(冷庫套袋)、31.64%(冷庫無袋)、29.91%(冰水套袋)、30.19%(冰水無袋)。從第10天到第20天，冷庫套袋組游離氨基酸含量大幅度增加，第20天冷庫套袋組游離氨基酸含量顯著高于另外3種預(yù)冷處理(P<0.05)，而另外3種預(yù)冷處理間游離氨基酸含量差異不顯著(P>0.05)。

3 結(jié)論與討論

預(yù)冷是果蔬貯藏流通過程中保證質(zhì)量的首要措施，預(yù)冷可降低果蔬的呼吸作用，減緩其新陳代謝和成熟衰老速度，還可抑制微生物繁殖，從而減少因腐爛而造成的損失[23]。果蔬組織結(jié)構(gòu)的差異對其預(yù)冷和貯藏效果有很大影響，根據(jù)不同果蔬品種選擇適宜的預(yù)冷方式不僅可以提高其貯藏品質(zhì)還可以節(jié)約成本提高經(jīng)濟(jì)效益。本試驗(yàn)茭白采后用冷庫套袋、冷庫無袋、冰水套袋、冰水無袋4種預(yù)冷方式處理，設(shè)定預(yù)冷終溫為4 ℃，降至4 ℃所需時(shí)間分別為1 117 、114、375、96 min。在茭白采后貯藏過程中，4種不同預(yù)冷方式對色澤影響不大，各處理之間沒有顯著差異；其中，預(yù)冷最快的冰水無袋組表面硬度低于冰水套袋組，且在后期茭白表面硬度下降較快，出現(xiàn)腐爛、萎蔫等情況，這可能是茭白預(yù)冷時(shí)與冰水直接接觸，在貯藏后期容易滋生微生物，從而影響茭白貯藏期。這與王偉鋒[24]比較冷庫預(yù)冷、強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷、水預(yù)冷和壓差預(yù)冷對番茄采后預(yù)冷結(jié)果較一致，其研究發(fā)現(xiàn)，冰水預(yù)冷降溫速度較快，然而冰水預(yù)冷會使果蔬表面殘留水分，并會逐漸失去光澤產(chǎn)生萎縮，往往還會滋生細(xì)菌，進(jìn)一步影響貨架期[25-26]。由于冷庫套袋預(yù)冷時(shí)間較長，采后在一定時(shí)間內(nèi)仍然進(jìn)行著強(qiáng)烈的呼吸作用和蒸騰消耗，導(dǎo)致貯藏過程中失重率一直高于其他處理組，而TSS含量和可溶性蛋白質(zhì)含量低于其他處理組。在貯藏初期時(shí)，各預(yù)冷處理組游離氨基酸含量基本沒有差異，貯藏至中后期時(shí)，冷庫套袋預(yù)冷游離氨基酸含量高于其他3種預(yù)冷方式。

本研究表明，茭白采后選用冰水無袋預(yù)冷處理降溫速度最快，但由于貯藏后期容易滋生微生物，不利于后期貯藏；而冰水套袋處理預(yù)冷速度適中，且后期貯藏具有更高的TSS含量、可溶性蛋白質(zhì)含量，以及更低的失重率和游離氨基酸含量。因此，在上述4種預(yù)冷方式中，采用冰水套袋處理是茭白采后適宜的預(yù)冷方式。