大蒜CA贮藏特性和参数优化研究

李 勇，时培宁，厉洪洋，王书博，贾 政，顾金晖

（1.徐州工程学院食品工程学院，江苏徐州221008；2.邳州市天源蒜业有限公司，江苏徐州221300）

大蒜CA贮藏特性和参数优化研究

李 勇1，时培宁1，厉洪洋1，王书博1，贾 政2，顾金晖1

（1.徐州工程学院食品工程学院，江苏徐州221008；2.邳州市天源蒜业有限公司，江苏徐州221300）

通过研究大蒜贮藏特性，以减少大蒜贮藏保鲜过程中的损失。采用静置法测定大蒜的呼吸强度，采用CA贮藏保鲜方法确定各组分气体的最优比例，采用真空低温贮藏保鲜方法确定贮藏最适温度，采用定硫法测定大蒜素含量。结果表明，大蒜的呼吸作用属于跃变型，贮藏7 d后，呼吸强度显著增强，出现1个呼吸峰，之后呈现下降趋势；CA贮藏最佳条件：充入体积分数4%O2和14%CO2，贮藏温度-4℃，相对湿度约80%；大蒜真空低温贮藏最佳贮藏温度-2℃，相对湿度约80%。

大蒜；CA贮藏；特性

大蒜味辛、性温，有驱风、利尿、镇咳、暖脾健胃、促进食欲、帮助消化、消渴止血、行气消积、解毒杀虫等功效，特别引人注目的是其强烈的抗菌性和强壮作用。此外，还有促进胆汁分泌、镇痉、肠内杀菌的作用，可辅助治疗肠胃病、扁桃体炎、哮喘、风湿等症。我国明代《本草纲目》记载，大蒜有散痛肿、除风邪、消毒气、祛风湿、疗疮癣、健脾胃、止霍乱、解瘟疫等功效。从古至今，埃及、以色列、中国、日本、德国和意大利等许多国家就一直用大蒜治疗多种疾病[1]。

目前，已证实大蒜在抗凝血、抗肿瘤、降血脂、降血糖、解毒、抗感染、抗氧化、抗衰老，以及在保护肝脏、保护心血管系统、细胞介导免疫、体液免疫调节过程中起着十分重要的作用。大蒜制剂对肺癌、胃癌、脑癌、肠癌、食道癌具有一定的治疗功能，还有减慢心率、扩张毛细血管、降血压等作用，并能降低血清胆固醇、甘油三酯，从而防治动脉粥样硬化。另外，大蒜中的微量元素锗能把氧元素供给机体，所以大蒜能消除疲劳、增强机体的体力和耐力[2]。

我国常年维持70×104hm2的大蒜种植面积，年产量和出口量占世界总产量及总贸易量的70%以上。2016年全国大蒜总产量约351×104t，“大蒜之乡”金乡县种植大蒜约4.67×104hm2，总产量达80×104t以上。兰陵县常年种植大蒜2.4×104hm2，年产大蒜约3×104t。2016年邳州市大蒜种植近4×104hm2，总产量61.38×104t，市场年交易量120×104t，交易额达60多亿元。每年蒜季，从业人员近20万人，形成了集种植、深加工、储运、贸易、研发、信息中介、市场服务等为一体的产业链条。但是，大蒜贮藏期间霉烂变质现象仍有发生，春节之后发芽现象仍不能很好控制，大蒜贮藏1年质量损失超过2.5%。因此，研究大蒜的贮藏保鲜具有重要意义[3]。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

大蒜，徐州市绿地广场卜蜂莲花超市提供；草酸（H2C2O4），潍坊兴泰化工有限公司提供；盐酸（HCl）、氢氧化钠（NaOH）、浓硝酸（HNO3），南通凯瑞化工有限公司提供；氯化钠（NaCl），常州旭虹化工有限公司提供；乙醇（C2H5OH），深圳华昌化工原料公司提供；甲基橙、酚酞、纯净水，均为实验室提供。

1.2 试验设备

C22-SEHD06型电磁炉，浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司产品；BCD-225KSB型冷藏冷冻箱，广州荣事达股份有限公司产品；MS1160型真空塑封机，东莞美吉斯塑封机有限公司产品；DT-6D型气调保鲜包装机，大江机械设备有限公司产品；HCTP11-2型架盘药物天平，上海精密科学仪器有限公司产品；FA20043型电子天平，上海越平科学仪器有限公司产品；ZSX1200型马弗炉，北京西尼科技有限公司产品；烧杯（50 mL）、量筒（10 mL），容量瓶（100 mL）、玻璃棒、坩埚，均为实验室自备。

1.3 试验方法

1.3.1 静置法测定大蒜呼吸强度

呼吸强度的大小直接影响着贮藏期限的长短。呼吸强度大，消耗的养分多，加速衰老过程，贮藏期限就会缩短；呼吸强度过低，正常的新陈代谢受到破坏，也在一定程度上影响贮藏期限。因此，控制大蒜正常呼吸的最低呼吸强度是大蒜贮藏的关键。

测定方法：取样，称取去皮的蒜瓣250 g，将培养皿放入洗净晾干的玻璃真空干燥器中，培养皿内注入浓度为0.4 mol/L NaOH标准碱溶液20 mL，放置隔板，立即将待测样品放在隔板上，盖严干燥器盖子，于室温（25℃）下静置1 h。到时间取出培养皿，将碱液移入烧杯中（用蒸馏水冲洗4～5次），加饱和BaCl2溶液5 mL，酚酞2滴，用浓度为0.1 mol/L草酸标准溶液滴定，记录草酸标准溶液用量。用同样的方法作空白滴定。

按照上述操作方法，每隔7 d共测5次大蒜的呼吸强度。大蒜呼吸强度计算公式如下。

式中：C——H2C2O4摩尔浓度，mol/L；

m——样品质量，g；

h——测定时间，h；

44——CO2分子量；

V空——空白滴定时消耗草酸的量，mL；

V耗——样品滴定时消耗草酸的量，mL。

1.3.2 CA贮藏试验方法

大蒜去皮后，分选出完整饱满的蒜瓣，等量分装到气调保鲜盒中，再用气调保鲜包装机充入一定比例的O2，CO2或N2，封膜，控制相对湿度约80%。常温放置3个月，观察蒜瓣新鲜程度及出芽情况。

O2和CO2成分比例分配见表1，O2和N2成分比例分配见表2。

表1O2和CO2成分比例分配/%

表2O2和N2成分比例分配/%

1.3.3 大蒜真空低温贮藏方法

大蒜在采摘后，第1个星期内先进行高温诱导处理，使其提前进入休眠期。操作时要求温度32～42℃，相对湿度55%～65%。也可以在太阳下晒3～5 d，然后进行分选，挑选完好无损且蒜瓣饱满的大蒜去皮后进行真空低温贮藏试验：①等量分装于真空包装袋中，用真空塑封机抽空空气，完成真空塑封，控制相对湿度约80%；②选择-6，-4，-2℃3个温度低温贮藏大蒜，贮藏时间1个月，观察蒜瓣新鲜程度及出芽情况，测定贮藏前后大蒜素的含量。

1.3.4 大蒜素含量测定方法——定硫法

（1）取样。用电子天平秤准确称取5 g（精确至0.000 1 g）大蒜切片，将其置于研钵中，加入2 mL浓HNO3，研磨成黄色蒜蓉，放置25 min；用蒸馏水洗3～4次，移入100 mL的容量瓶中，定容，摇匀，过滤。

（2）浓缩。吸取60 mL滤液，滴加0.1%的甲基橙指示剂4～5滴，用10%NaOH（质量分数）溶液滴定至黄色，再用1∶1的HCl调节溶液pH值至2～3（HCl适当过量），水浴加热，浓缩至约50 mL。

（3）提取。将浓缩样品液放在电炉上加热至微微沸腾，加入10 mL 5%BaCl2（质量分数）溶液，摇匀，在92℃下的水浴锅中恒温放置2 h，接着用滤纸过滤，用热去离子水冲洗至没有Cl-，将最后得到的沉淀放入坩锅中，低温烘干并碳化滤纸，高温（恒温600℃）灼烧35 min至恒质量，取出后冷却至室温，称其质量。

（4）测定。根据BaSO4的质量，按照下面的公式计算大蒜素含量。

式中：32.06——S的分子量；

233.29 ——BaSO4的分子量；

162.26 ——大蒜素的分子量；

m——BaSO4的质量，g；

m0——样品质量，g；

V0——提取液总体积，mL；

V——测定提取液体积，mL。

2 结果与分析

2.1 大蒜呼吸强度测定结果分析

利用静置法测定大蒜贮藏过程中大蒜的呼吸强度，每隔7 d测定1次呼吸强度数值，测量5次，绘制成大蒜呼吸强度的变化曲线图。

大蒜贮藏过程中呼吸强度的变化情况见图1。

图1 大蒜贮藏过程中呼吸强度的变化情况

果蔬的呼吸作用一般分为跃变型和非跃变型2种。由图1可知，大蒜具有呼吸跃变，所以大蒜的呼吸作用属于跃变型。大蒜贮藏7 d左右出现了1个呼吸峰，之后便呈现下降趋势。由此可知，应该在大蒜采摘后的7 d内对其进行科学合理的贮藏，抑制其呼吸作用，降低机体内乙烯的释放率，以便延长其贮藏期限。

2.2 大蒜CA贮藏试验结果分析

CA贮藏分别采用充入O2和CO23组不同体积分数及O2和N23组不同体积分数，进行3个月的常温贮藏，观察大蒜的新鲜程度和出芽情况，并进行组内对比，选出较为适合的气体体积分数作为CA贮藏的条件。

大蒜CA贮藏试验及感官评价见表3。

由表3可知，CA贮藏时，充入体积分数为4.5% O2和14.5%CO2或4.5%O2和15.0%N2作为保护气体，贮藏保鲜的效果最好。查阅相关资料可知，大蒜CA贮藏时，随着O2体积分数的递减、CO2体积分数的递增，抑制大蒜发芽和保鲜的效果增强。但O2体积分数要求不能低于2.0%，CO2体积分数不能高于16.0%，控制O2体积分数在4.5%左右，CO2和 N2体积分数控制在15.0%贮藏保鲜的效果较好。

2.3 大蒜真空低温贮藏试验结果分析

大蒜真空低温贮藏试验，大蒜去皮浸润后等量真空塑封，用冷藏冷冻箱在3个温度下低温贮藏1个月，测定试验前后大蒜素的含量，并对其新鲜程度及出芽情况作出评价。

大蒜真空低温贮藏感官评价及大蒜素含量测定见表4。

表3大蒜Ca贮藏试验及感官评价

表4大蒜真空低温贮藏感官评价及大蒜素含量测定

由表4可知，在-2℃真空冷藏的蒜瓣较其他2组的新鲜程度更高，蒜瓣依旧呈现乳白色，有光泽，并且没有出芽、萎蔫、干瘪的情况。再分析试验前后大蒜素含量的变化，由于大蒜素是蒜氨酸在蒜酶作用下产生的，低温降低了蒜酶的活性，减缓了大蒜素的生成，在贮藏过程中仍有一部分大蒜素损失。比较可知，-2℃贮藏时，大蒜素的含量变化不大，比较稳定。查阅资料可知，大蒜低温贮藏最低温度在-7～-4℃，最适温度在-1～-3℃。因此，选择-2℃作为大蒜真空低温贮藏的温度条件。

2.4 大蒜CA贮藏正交试验结果分析

在2.2和2.3的基础上，对大蒜进行CA贮藏的正交试验。

大蒜CA贮藏正交试验结果分析见表5。

由表5可知，大蒜CA贮藏的理论最优方案是A3B2C2，影响因素主次为B＞C＞A，实际最优方案是A2B2C3。选择A3B2C2作验证试验结果表明，大蒜CA贮藏温度为-4℃，O2体积分数为4%，CO2体积分数为14%，得到的大蒜CA贮藏效果最好，贮藏5个月感官品质没有明显变化。

表5大蒜CA贮藏正交试验结果分析

3 结论

（1）大蒜贮藏期间呼吸强度的变化规律。贮藏过程中测定的5个呼吸强度值为25.57，40.23，26.24，25.21，25.82 mg/（kg·h）。大蒜的呼吸作用属于跃变型，在贮藏7 d后，呼吸强度明显增强，出现1个呼吸峰，之后呈现出下降的趋势。

（2）大蒜CA贮藏的最佳气体成分比例。充入体积分数为4.5%O2和14.5%CO2或是4.5%O2和15.0% N2作为大蒜气调贮藏的保护气体，控制相对湿度约80%，大蒜CA保鲜的效果较好。

（3）大蒜真空低温贮藏的最佳CA温度。在-2℃（相对湿度约80%）贮藏时，大蒜素的含量变化不大，比较稳定，蒜瓣的新鲜程度较高，贮藏保鲜的效果最好。

（4）正交试验结果。大蒜CA贮藏温度为-4℃，O2体积分数为4%，CO2体积分数为14%，得到的大蒜CA贮藏效果最好，贮藏5个月感官品质没有明显变化。

（5）大蒜贮藏前大蒜素含量的测定。大蒜素的质量分数为0.942%。

[1]金绍黑.大蒜的保健作用与开发利用[J].四川农业科技，2005（2）：39-40.

[2]金燕，刘桂洁.大蒜药理作用的研究进展[J].中医药信息，2006（6）：33-35.

[3]臧志清，周端美.大蒜药用和保健价值的综合开发[J].食品研究与开发，1999（1）：25-28.◇

Study on Controlled Atmosphere Storage Characteristics and Parameter Optimization of Garlic

LI Yong1，SHI Peining1，LI Hongyang1，WANG Shubo1，JIA Zheng2，GU Jinhui1
（1.College of Food Engineering，Xuzhou Institute of Technology，Xuzhou，Jiangsu 221008，China；2.Pizhou Tianyuan Garlic Industry Co.，Ltd.，Xuzhou，Jiangsu 221300，China）

This paper is mainly studied the storage characteristics of garlic to reduce the loss of garlic during storage.The respiration intensity of garlic is measured by static method.The optimum proportion of each component of controlled atmosphere storage method is studied.The optimum storage temperature of vacuum and low temperature storage method is measured.Sulfur is applied to the determination of garlicin content.The results show that respiration of garlic is climacteric type.The respiration intensity increased significantly after storage for 7 days and show a downward trend after reaching its peak.Optimal volume fraction proportion of controlled atmosphere storage is 4%O2and 14%CO2，temperature-4℃，with relative humidity of about 80%.Optimal temperature of vacuum low temperature storage is-2℃，with relative humidity of about 80%.

garlic；controlled atmosphere storage；characteristics

S663

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.05.002

1671-9646（2017）05a-0004-03

2017-04-16

江苏省科技计划项目（BN2014009）。

李勇（1962—），男，硕士，教授，研究方向为农产品加工技术。