不同终温和补水率对芦笋真空预冷及其对贮藏品质的影响

，， ，

(南京野生植物综合利用研究院，江苏 南京211111)

芦笋(AsparagusofficinalisL.)，为百合科天门冬属多年生草本植物，是一种营养丰富并具有一定药用价值，特别对癌症的防治有较好的功效，有“蔬菜之王”的美称。但芦笋嫩茎含水量较高，呼吸作用强，采收后不耐贮藏，故采后的快速预冷处理就显得尤为重要[1]。

真空预冷技术通过果蔬内部水分在真空条件下迅速蒸发，从而降低果蔬自身的温度。真空预冷是迄今为止最快的一种预冷方式，且降温均匀。在产地尽快地冷却刚采摘后的水果蔬菜, 可以及时排除田间热和多余的水分。为获得高品质的果蔬，真空预冷已作为果蔬采摘后的第一道工序[2-3]。

真空预冷的研究目前主要集中在真空预冷工艺及预冷果蔬后期贮藏效果的研究。但是真空预冷技术也有一个主要缺点，就是会造成预冷果蔬明显的失水。有较多研究报道真空预冷前补水，如通过喷水和包覆吸水膜可以降低失水率[4-8]。不同的果蔬预冷补水率不同，其补水量一般控制在1%～6.7%之间，有报导不当的补水量会在蔬菜表面凝结成水滴，预冷过程中形成冰珠，并产生冻害[6]。目前，芦笋真空预冷研究报道少，如陈杭君比较了不同预冷方式：真空预冷(真空度0.08～0.1 MPa, 终温0～2 ℃，未补水)、0 ℃冰水预冷、冷库自然预冷( 库温0～2 ℃)对芦笋采后生理生化及品质的影响[9]。本文针对芦笋开展了不同预冷终温及不同补水量的真空预冷试验，考察预冷工艺对芦笋品质,如含水率、呼吸强度、维生素C含量、可滴定总酸含量、可溶性固形物含量及其外观的影响, 以便指导生产。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料

芦笋：采自南京白马镇芦笋基地，2 h内运至实验室，并进行真空预冷。芦笋直径约1 cm，长约30 cm。

1.1.2 仪器

ZLG0.1A型真空预冷实验机(上海善如水保鲜科技有限公司)：真空室内净尺寸500 mm×410 mm×490 mm，容积100 L。该设备因自动化程度较高，在试验过程中只有预冷终温是可调控的，可根据试验需要在0～40 ℃之间自行设定，其余因素皆自动控制；Agilent Technologies 1200Series HPLC色谱仪；LIDA PHS-2c PH/MV分析仪；Haier冰箱；电子天平。

1.1.3 试剂

L-抗坏血酸、草酸、磷酸、氢氧化钠、氯化钡等均为分析纯，甲醇为色谱纯。

1.2 实验方法

1.2.1 芦笋真空预冷

将芦笋2 kg平铺于塑料框(30 cm×38 cm×8 cm)中，以高压喷雾器均匀喷雾补水，补水率设3组(以芦笋质量的0、3%、6%进行补水)，连框放置于真空室内，预冷终温设0 ℃、2 ℃，预冷结束后用保鲜袋包覆装芦笋的箱子，以不预冷为对照，处理后后均贮存于4 ℃冰箱中，定期取样测定。平行测定3次，取平均值。

1.2.2 Vc含量测定

HPLC色谱法，参照[10]。

1.2.2.1 标准曲线制作

流动相：甲醇∶0.1%磷酸水=3∶7(v/v),测得pH=2.52。

柱子：Eclipse XDB-C18,5 μm。

检测波长：245 nm。

流速：0.8 mL/min。

进样量：20 μL。

Vc标准液配制：用流动相配制成母液浓度为1.525 mg/mL母液。

1.2.2.2 芦笋中Vc提取液制备

每样取10根芦笋，从顶向下取10 cm部分，切碎，均匀取约10 g样，用20 g/L草酸研磨至均浆、定容至100 mL，离心(4 000 r/min ，15 min)，上清液再离心(15 000 r/min，15 min)，备用。

1.2.3 总酸含量测定 直接电位滴定法[11]

每样取10根芦笋，从顶部向下10 cm，切碎，取约20 g样，加水研磨至均浆，并定容至100 mL，离心(4 000 r/min ，15 min)，得上清液，备用。用标定后的0.010 3 mol/L NaOH滴定上清液，记录滴定体积(mL)和对应的电位(mV)，作图，计算。

式中：V样为样品稀释总体积(mL)；

V取样为滴定时取样体积(mL)；

VNaOH为滴定时用去的NaOH标准液体积(mL)；

CNaOH标准溶液浓度(mol/L)；

W样为样品质量(g)；

折算系数为不同有机酸的毫摩尔质量(g/mmol)，以苹果酸计，折算系数为0.067。

1.2.4 可溶性固形物含量测定 折光仪法

从顶部向下取10 cm，切碎，精确称取10克左右，加水，研磨成匀浆，使料液比为1∶5，离心，取上清液直接测定。

1.2.5 失水率和重量变化率

采用称重法测定，计算如下式：

预冷前芦笋重量:M1

预冷前芦笋补水后总重量:M2

预冷后芦笋总重量:M3

1.2.6 感官评定

参照[9]采用10分制法，分别从气味、鲜嫩度、形态、颜色、腐烂等5项指标，按4级标准打分，满分10分，汇总分值，30为具有商品价值的最低分，评分标准见表1。

表1 芦笋感官评价标准

2 结果与分析

2.1 芦笋真空预冷

2.1.1 不同补水量对芦笋真空预冷效果

图1可见，补水量对芦笋预冷过程具有重要影响，补水的芦笋在预冷100 s前均有一快速降温；在100～200 s之间，降温速率变慢；200 s之后降温速率趋于平衡；未补水的芦笋在预冷100 s前几乎没有降温，其后的降温速率趋势平缓，物料温度下降至10 ℃左右时很难再下降，且出现预冷芦笋萎蔫情况，因此终止预冷。与补水率3%相比，补水率6%的降温速率略快，但在100 s后，两者的降温速率相同。

图1 不同补水率对芦笋真空预冷影响

图2 不同补水率对芦笋压力的影响

由图2 可知，不同补水率的芦笋真空预冷压力变化曲线相似，真空预冷100 s前，真空室内压力下降速率很快，此后压力下降变得缓慢，并逐渐达到平衡。且不同预冷终温(2 ℃和10 ℃)的其压力变化情况相似，说明补水率和预冷终温对真空预冷的压力变化影响不大。在100 s前，真空室内和芦笋表面有大量水蒸气蒸发，以补充被真空泵抽出的空气，最终抽气量与蒸发量达到平衡。这个抽真空达到平衡所需的时间，是由设备的真空容积和真空泵抽气能力决定的[12]。

2.1.2 不同预处理对芦笋真空预冷过程中失重的影响

预冷后，3%和6%补水量并未出现芦笋表面有冰珠现象。但6%补水率比3%的失水率也大(表2)，这也说明其失去的水大部分是喷在芦笋表面的水；预冷后，6%补水率比3%的重量损失小，甚至比预冷前未补水的芦笋重量还高，这是因为虽经预冷，其表面仍覆盖有水膜。而未补水的芦笋预冷后重量损失3%，并出现萎蔫状态。

表2 不同预处理对芦笋真空预冷失水分析

综上所述，芦笋真空预冷前补水，抽真空时利用水分蒸发实现间接冷却，可提高预冷效果，缩短预冷时间，减少芦笋重量损失，避免出现组织萎蔫。补水率3%即有此效果，故芦笋补水率选择3%。

2.1.3 真空预冷对芦笋呼吸强度的影响

对经不同真空预冷后的芦笋立即进行呼吸强度测定，测定温度30 ℃，测定结果见表3。可见，和对照相比，经真空预冷后的芦笋呼吸强度分别下降了69.2%(终温0 ℃)和68.4(终温2 ℃)，而预冷终温0 ℃和2 ℃的呼吸强度相差很小。本文以后的芦笋真空预冷终温选择2 ℃进行真空预冷。

表3 真空预冷对芦笋呼吸强度的影响

2.2 真空预冷对芦笋贮藏品质的影响

2.2.1 真空预冷对Vc含量的影响

2.2.1.1 HPLC法Vc标准曲线

芦笋草酸(20 g/L)提取液有背景色，影响滴定终点的观察，经白陶土脱色处理不理想，用2,6-二氯靛酚滴定法(GB5009.86—2016 )测定Vc含量仍难以判断滴定终点，会有较大误差，故选用HPLC测定芦笋Vc含量，进样量均20 uL，Vc出峰时间2.050，作直性回归方程(图3)，得Vc标准曲线：y=3 171.2x+1 042,R2=0.994 8。

表4 Vc标准曲线

图3 Vc标准曲线

2.2.1.2 不同处理的芦笋Vc含量

真空预冷(终温2 ℃，喷水3%)对芦笋Vc含量的影响见图4，预冷可减缓Vc含量的降低，4 ℃冰箱贮藏4、8、16天时，与对照相比，分别增加12.6%、30.8%和48.7%。

图4 不同处理芦笋Vc动态变化

2.2.1.3 不同处理的芦笋总酸含量

图5 不同真空预冷的芦笋总酸含量变化

不同预冷芦笋在贮藏期间总酸变化如图5，可见，总酸的含量随着贮藏期的延长都呈下降趋势。除贮藏第8天，对照的总酸含量略高于预冷终温2 ℃外，在整个贮藏期间均是预冷的总酸比对照高，且预冷终温0 ℃高于2 ℃。

2.2.1.4 不同处理的芦笋可溶性固形物(TSS)含量变化

不同预冷处理可溶性固形物含量变化如图6，可见，随着贮藏期延长，TSS呈下降趋势，但预冷和未预冷的芦笋可溶性固形物含量之间无显著差异。

图6 可溶性固形含量(TSS)变化

2.2.1.5 不同处理的芦笋感官评价

对贮藏芦笋的气味、鲜嫩度、形态、颜色和腐烂程度等感官指标进行评价打分如表5，可见，在冷藏前期(前4天)，预冷和不预冷的芦笋感官差别不大；贮藏8天后，预冷和未预冷处理的芦笋感官评分差异较大，对照的芦笋头轻度萎蔫，有散头，弹性下降，预冷处理的仍较新鲜；至第16天时，预冷(0 ℃和2 ℃)和对照均笋头有萎蔫，且有水渍状，有异味出现，有个别霉变，但预冷的比对照感官评分高。

表5 不同预冷方式对芦笋感官质量的影响(分数)

3 结 论

预冷前的补水量严重影响芦笋真空预冷的整个冷却过程和芦笋失重率，预冷前补水可缩短预冷时间，迅速达到预冷终温，并避免预冷中芦笋出现萎蔫现象，但对预冷过程中压力没有影响。与对照相比，预冷的芦笋呼吸强度下降了69.2%(终温0 ℃)和68.4(终温2 ℃)。预冷可以改善芦笋贮藏品质，减缓Vc的降低，如预冷终温2 ℃，补水率3%，在4 ℃冰箱贮藏16天后，与不预冷的对照比，Vc、总酸增加48.7%和20%，对可溶性固形物含量影响不明显。