董朝賢，張慜*，高中學，過志梅

（1.江南大學食品學院，江蘇無錫214122；2.無錫德林船舶設備有限公司，江蘇無錫214191）

4種船載蔬菜硅窗與普通保鮮袋混裝貯藏的環(huán)境氣體與營養(yǎng)品質變化比較研究

董朝賢1，張慜*1，高中學2，過志梅2

（1.江南大學食品學院，江蘇無錫214122；2.無錫德林船舶設備有限公司，江蘇無錫214191）

以青菜、青甘藍、西蘭花和茭白這4種常用船載蔬菜作為混合保鮮的研究對象，對硅窗保鮮與普通保鮮袋保鮮的保鮮效果進行對比研究。4種蔬菜采用有硅窗的高密度聚乙烯袋（硅窗面積為25 cm2）進行包裝，并于（2±0.5）℃下儲藏，每3 d測定一次保鮮袋中的O2和CO2體積分數、失重率、呼吸強度、抗壞血酸質量分數、葉綠素質量分數、丙二醛質量分數、褐變度、可溶性固形物質量分數、可溶性糖質量分數。結果表明：總體上對這4種蔬菜混裝貯藏，硅窗保鮮的保鮮效果優(yōu)于普通保鮮袋保鮮的效果。

硅窗保鮮；蔬菜混裝貯藏；質量評價

蔬菜保鮮對于遠洋航行非常重要。由于遠洋航行周期較長，一般貯藏不能有效保持蔬菜的營養(yǎng)成分，所以遠航船員極易面臨營養(yǎng)缺乏，尤其是維生素［1-3］，而蔬菜富含維生素，因此采用有效的蔬菜保鮮技術是保障遠洋航行的必要保證。

氣調貯藏（Modified Atmosphere Storage，MAP）技術是遠洋航行中的一種非常好的蔬菜保鮮技術，投資成本低，對包裝環(huán)境的要求也較低［4］，并能最大程度保持蔬菜的食用品質。但是，遠航船舶攜帶的蔬菜種類繁多，而保鮮庫數量有限，因而在儲藏過程中，需多種蔬菜放置于同一冷藏庫中［5］。由于蔬菜種類不同，其適宜的儲藏條件差異較大，而不適宜的儲藏條件會極大地縮短混藏蔬菜的儲藏期，并加速主要營養(yǎng)物質的損失。因此，對于遠洋航行而言，選擇適宜的混合蔬菜保鮮條件非常重要。目前，船載蔬菜的混合保鮮技術是國內外一個全新的研究領域。

本課題主要對比研究多種混合蔬菜的硅窗保鮮與普通保鮮袋保鮮的差異，進而挑選出更適合于混合蔬菜保鮮的方式。選擇4種常見船載蔬菜青菜、青甘藍、西蘭花和茭白，對比研究這4種蔬菜的硅窗保鮮與普通保鮮袋保鮮的差異，為遠洋航行多種蔬菜混藏方式的選擇提供理論與實驗依據。

1　材料與方法

1.1材料與設備

青菜、西蘭花、茭白、青甘藍，購于無錫市雪浪農貿市場。青菜挑選顏色鮮綠、無黃葉、無褐變、無機械損傷，采收于當天早晨4：00—5：00的；西蘭花挑選無病蟲害、無開花散頭，切割部位無褐變、無機械損傷，成熟度、大小基本一致的；茭白選取形狀正常、新鮮、無機械損傷、無病蟲害、色澤均一、無褐變、大小質量一致的，經清洗、瀝干；青甘藍挑選大小質量接近、無機械損傷、顏色正常、無變色的原料。將原料于當天運輸至實驗室，并盡快于1℃速冷，以保證實驗過程中原料的品質處于較佳的狀態(tài)。

包裝材料選用高密度聚乙烯袋，其尺寸規(guī)格70 cm×80 cm，厚度為50 mm。窗口用FC-8硅橡膠膜覆蓋（中國科學院蘭州物理化學研究所研制），該膜的透氣性指標是：在溫度20℃，相對濕度90%時，O2透過率4.08×10-9mol/（s·m2·Pa）；CO2透過率：12.24×10-9mol/（s·m2·Pa）。試驗用所有分析試劑均為國產分析純。

攪拌器、紫外分光光度計、天平、冷藏庫，均為作者所在實驗室常用設備。

1.2實驗條件

先將青菜、西蘭花、茭白與青甘藍裝入同一個保鮮袋中儲藏，實驗時將青菜、西蘭花、茭白與青甘藍4種蔬菜各均分成兩部分，一部分用含硅窗的高密度聚乙烯袋保鮮，硅窗位置在袋子的從下至上的1/3均分處，并保持左右居中。硅窗大小尺寸為5 cm×5 cm，溫度設定為（2±0.5）℃。另一部分用高密度聚乙烯袋保鮮，不開空隙，溫度設定為（2±0.5）℃。兩方法分別設置3個平行組別。以空氣作為初始儲藏氣體組分。兩種保鮮方式下的保鮮袋中的氣體組分均通過蔬菜自身的呼吸作用以及保鮮袋的透氣性能調節(jié)。

4種蔬菜在各個保鮮袋中的質量均衡接近。其中：青甘藍質量1 200 g左右，青菜500 g左右，西蘭花400 g左右，茭白400 g左右。將樣品放置于同一冷庫中。每隔3 d測定一次實驗指標。

1.3實驗方法

1.3.1氣體組分測定CO2和O2濃度采用CYESⅡ型氣體分析儀測定。

1.3.2失重率測定采用稱量法，用質量損失與初始稱重（質量）相除即得失重率。

1.3.3呼吸強度測定呼吸強度測定采用靜置法，參照文獻［10］。用移液管移取10 mL 0.4 mol/L的NaOH溶液置于50 mL的小燒杯中，放入干燥器的底部，裝入100 g左右的蔬菜樣品，封蓋，靜置30 min后取出小燒杯，將堿液移入250 mL的錐形瓶中，每次用少量的重蒸餾水沖洗4～5次，加入飽和BaCl2溶液5 mL、酚酞2滴，用0.1 mol/L草酸滴定（同時做空白試驗）。每次試驗進行3次空白試驗。呼吸強度計算公式如下：

式（1）中：R為呼吸強度，mg/（kg·h）；V1為空白試驗消耗草酸體積，mL；V2為樣液滴定消耗草酸體積，mL；N為草酸的濃度，mol/L；44為CO2的相對分子質量；W為樣品質量，kg；H為測定時間，h。

1.3.4抗壞血酸含量測定方法采用2，6-二氯酚靛酚滴定法，參照文獻［10］。稱取10 g樣品，加入20 g/L的草酸溶液，在冰浴條件下研磨成勻漿，轉入到100 mL容量瓶中，用20 g/L草酸溶液定容至刻度，搖勻，提取10 min，過濾。取10 mL濾液，用2，6-二氯酚靛酚溶液滴定至微紅色。以20 g/L草酸溶液滴定結果為空白對照，結果用mg/hg表示。平行試驗3次。

1.3.5葉綠素含量測定方法參照文獻［6］。

1.3.6丙二醛（MDA）質量摩爾濃度測定方法參照文獻［10］。稱取3 g左右蔬菜樣品，加入5.0 mL 100 g/L TCA溶液，研磨勻漿后，于4℃條件下過濾，取濾液，低溫保存?zhèn)溆?。?.0 mL濾液（對照空白管中加入2.0 mL 100 g/L TCA溶液替代提取液），加入2.0 mL質量分數0.67%TBA，混合后再沸水浴中煮沸20 min，取出冷卻后再離心一次。分別測定濾液在450、532 nm和600 nm波長處的吸光度值。重復試驗3次。丙二醛的質量摩爾濃度（nmol/ g）為

式（2）中：c為反應混合液中丙二醛濃度，μmol/L；V為樣品提取液總體積，mL；Vs為測定時所取樣品提取液體積，mL；m為樣品質量，g。

1.3.7褐變度測定測定方法參照文獻［7］。

1.3.8可溶性固形物含量可溶性固形物含量采用α折光儀測定。

1.3.9可溶性糖含量測定方法采用蒽酮試劑法［10］。

2　結果與討論

2.1氣體組分變化

圖1同時顯示了包裝內的O2和CO2體積分數隨儲藏時間的變化關系。在整個儲藏期內，O2體積分數不斷下降，這主要是由于蔬菜的呼吸作用不斷地消耗保鮮袋中的O2。但是，硅窗保鮮的O2下降速度較普通保鮮袋保鮮的慢（P＜0.05）。這與硅橡膠膜的性能有著密切的聯系。硅橡膠膜的透氧率要比聚乙烯材料的高［8］，因而，硅窗保鮮的O2體積分數高于普通保鮮袋保鮮的。

此外，在儲藏期內，因為硅橡膠膜對CO2的透性比聚乙烯薄膜大200倍以上［8］，所以，硅窗保鮮袋內的CO2向外擴散的速度更快。而在儲藏期的前9 d內，保鮮袋中的CO2都快速升高，這主要是由袋中的蔬菜旺盛的呼吸作用不斷產生的CO2所致。在12 d以后，硅窗保鮮與普通保鮮袋保鮮卻表現出了相反的變化規(guī)律。在第12天時，硅窗保鮮袋內的CO2體積分數已經達到了最大值，在隨后的6天內，袋中的CO2開始不斷下降。而普通保鮮袋保鮮的CO2體積分數卻緩慢增加。

圖1　O2和CO2體積分數隨儲藏時間的變化Fig.1　Change of the concentration of O2and CO2 with the change of storage time

2.2失重率指標

圖2表示的是儲藏期內的青菜、青甘藍、西蘭花的失重率隨儲藏時間的變化關系。在儲藏期內，硅窗保鮮的失重率都較普通保鮮袋保鮮的低。這是因為普通保鮮袋保鮮的透氣性過低，袋中的氣體不斷積累而加速了蔬菜的生理代謝。隨著儲藏期的延長，4種蔬菜的質量損失下降。這是因為保鮮袋以及硅橡膠膜的透水性有限，蔬菜蒸騰作用散失的水分不斷積累，進而保鮮袋中的相對濕度（數據未給出）增大，反而又抑制了蔬菜的蒸騰作用［13］。

圖2　失重率隨儲藏時間的變化Fig.2　Weight loss rate with the change of storage time

2.3呼吸強度

圖3表示的是青菜、青甘藍、西蘭花和茭白在儲藏期內的呼吸強度變化情況。在儲藏期內，4種蔬菜有呼吸速率下降的趨勢。這主要是因為高體積分數CO2限制了蔬菜的呼吸作用。此外，在儲藏期的后期，4種蔬菜的普通保鮮袋保鮮的呼吸速率明顯加強。其原因主要來自兩個方面：高體積分數CO2導致蔬菜抗逆性生理代謝，進而引起呼吸強度增加［9］；高密度聚乙烯袋中不斷積累的乙烯加速了4種蔬菜的衰老進程。

2.4抗壞血酸質量分數

抗壞血酸是蔬菜中的一種非常有效的抗氧化成分，它可以生成抗壞血酸自由基進而可以降低蔬菜代謝過程中產生的氧自由基［10］。同時，抗壞血酸的烯醇式結構還有助于消除抗氧化過程中產生的自由基［11］。圖4表示了青菜、青甘藍、西蘭花和茭白的抗壞血酸在儲藏期的變化趨勢。由于抗壞血酸在儲藏期內發(fā)生了氧化降解，所以，各樣品抗壞血酸的質量分數都呈下降趨勢。在儲藏期的終點（第18天），4種蔬菜硅窗保鮮的均比普通保鮮袋保鮮的高。這一研究與陳小紅［12］和李鐵華［13］的研究結果一致。硅窗保鮮抗壞血酸含量減少量呈下降趨勢是因為儲藏過程中O2體積分數下降。由于儲藏過程中產生的乙烯等氣體在高密度聚乙烯袋中的不斷積累，普通保鮮袋保鮮的抗壞血酸損失一直保持在相對較高的水平。

圖3　呼吸強度隨儲藏時間的變化Fig.3　Rate of respiration with the change of storage time

圖4　抗壞血酸質量分數隨儲藏時間的變化Fig.4　Content of ascorbic acid with the change of storage time

2.5葉綠素質量分數

圖5表示的是儲藏期內的青菜、青甘藍、西蘭花和茭白的葉綠素的變化情況。隨著儲藏期的延長，這4種蔬菜的葉綠素質量分數均呈下降趨勢。在儲藏期終點（第18天）時，硅窗保鮮的葉綠素質量分數明顯高于普通保鮮袋保鮮的（P＜0.05）。這與普通保鮮袋保鮮中蔬菜代謝產生的不適宜氣體組分的不斷積累有關。這一結果與陸東和的發(fā)現一致：硅窗保鮮可以抑制海蘆筍葉綠素含量的下降［14］。

圖5　葉綠素的質量分數隨儲藏時間的變化Fig.5　Content of chlorophyll with the change of storage time

2.6丙二醛質量摩爾濃度

圖6反映的是在儲藏期內的青菜、青甘藍、西蘭花和茭白的丙二醛質量摩爾濃度變化。隨著儲藏期的延長，4種蔬菜的MDA質量摩爾濃度均呈現升高的趨勢?？傮w上，硅窗保鮮的MDA質量摩爾濃度要明顯低于普通保鮮袋保鮮的。但是，在儲藏期的初期，硅窗保鮮的MDA產生量稍高于普通保鮮袋保鮮的，這說明儲藏期的初期，硅窗的存在并未有效地抑制MDA的產生。這是因為普通保鮮袋保鮮中高體積分數CO2和低體積分數O2抑制了蔬菜的膜脂過氧化作用。但是，到了儲藏期的后期，硅窗保鮮因為儲藏條件較理想，蔬菜的膜脂過氧化受到很大程度的抑制，因而MDA產生速率很慢。而普通保鮮袋保鮮的MDA產生速率卻相對較大，這主要是由于不適宜的氣體儲藏條件導致蔬菜異常生理代謝的產生，從而加速了MDA的生成。

圖6　丙二醛質量摩爾濃度隨儲藏時間的變化Fig.6　Content of MDA with the change of storage time

2.7褐變度

褐變度可以反映蔬菜在保鮮過程中的多酚類物質的氧化情況。圖7表示的是青菜、青甘藍、西蘭花和茭白在儲藏期內的褐變度變化。隨著儲藏期的延長，青菜、青甘藍、西蘭花和茭白4種蔬菜都表現為褐變度增加。這與及華、關軍鋒等人對贊皇大棗的研究結果一致［15］，Li Tiehua也在對蘑菇的硅窗保鮮中觀察到了相同的現象［16］。此外，硅窗保鮮的褐變度低于普通保鮮袋保鮮的（P＜0.05），這說明硅窗保鮮可以顯著抑制褐變度的增加。這可能是由于在儲藏過程中，多酚類物質的氧化作用受到了抑制。此外，到儲藏期的后期，普通保鮮袋保鮮的蔬菜褐變程度快速增加，這是由于過高體積分數的CO2促進了蔬菜的生理代謝作用，進而引起了褐變度的增加。

圖7　褐變度隨儲藏時間的變化Fig.7　Browning degree with the change of storage time

2.8可溶性固形物質量分數

圖8表示的是青菜、青甘藍、西蘭花和茭白的可溶性固形物隨儲藏時間的變化關系。在儲藏期的前期，西蘭花（第6天）和茭白（第3天）的可溶性固形物質量分數增加。王英等人在對賽買提杏的硅窗保鮮中也發(fā)現保鮮期內可溶性固形物含量增加的趨勢［17］。隨著儲藏期的延長，蔬菜的可溶性固形物質量分數不斷下降。這主要是因為蔬菜在儲藏過程中不斷地消耗組織中的可溶性營養(yǎng)成分。

圖8　可溶性固形物質量分數隨儲藏時間的變化Fig.8　Content of soluble solids with the change of storage time

2.9可溶性糖質量分數

圖9表示的是青菜、青甘藍、西蘭花和茭白在儲藏過程中糖質量分數的變化趨勢。隨著儲藏期的延長，蔬菜的糖質量分數呈下降的趨勢。這主要是由于在儲藏過程中，蔬菜以較旺盛的呼吸作用消耗著其組織器官中的糖分。此外，硅窗保鮮可以更好地保持蔬菜中的糖分（P＜0.05）。這是因為硅窗保鮮可以抑制蔬菜的呼吸作用，進而抑制糖質量分數下降。

圖9　可溶性糖質量分數隨時間的變化Fig.9　Content of soluble sugar with the change of storage time

3　結語

本文中將硅窗保鮮與普通保鮮袋保鮮技術進行了對比，研究了青菜、青甘藍、西蘭花和茭白這4種常用船載蔬菜的混合保鮮技術。選用硅窗面積為25 cm2，儲藏溫度為（2±0.5）℃。每隔3 d測定一次O2和CO2體積分數、失重率、呼吸強度，抗壞血酸和葉綠素質量分數，丙二醛質量摩爾濃度，褐變度，可溶性固形物和可溶性糖質量分數等指標。研究結果表明，硅窗保鮮技術可以更好地保持青菜、青甘藍、西蘭花和茭白這4種蔬菜混藏時的品質。

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Comparative Study on Gas Changes and Nutritional Quality of Four Kinds of Shipped Vegetables Mixed Storage with Silicone Window and Common Fresh-Keeping Bags

DONG Chaoxian1，ZHANG Min*1，GAO Zhongxue2，GUO Zhimei2
（1.School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China；2.Wuxi Delin Boat Equipment Co.Ltd.，Wuxi 214191，China）

A comparative study of the mixed storage effects with silicone window and common fresh-keeping bags was carried out on four kinds of common shipped vegetables，including pakchoi，green cabbage，broccoli and wild rice stem.The vegetables were packed by high density polyethylene bags with silicone window（its area was 25 cm2）and stored at 2±0.5℃.The concentrations of O2and CO2，the weight loss rates，respiratory intensities，the contents of ascorbic acid，chlorophyll and malondialdehyde（MDA），the browning degrees，the contents of soluble solids and soluble sugars were determined every three days.The result revealed that the storage effects of the four mixed vegetables with silicone window were better than that of common fresh-keeping bags.

storage with silicone window，mixed storage of vegetables，quality evaluation

TS 255.36

A

1673—1689（2015）09—0978—08

2014-08-06

江蘇省重點研發(fā)計劃（現代農業(yè)）項目（BE2015310217）。

張慜（1962—），男，浙江平湖人，工學博士，教授，博士研究生導師，主要從事生鮮食品加工、貯藏保鮮機理和工程研究。E-mail：min@jiangnan.edu.cn