賈曉昱，鄒國文，唐先譜，李喜宏*，劉海東，陳蘭，郝曉磊

(1.天津科技大學 食品工程與生物技術(shù)學院，天津科技大學省部共建食品營養(yǎng)與安全國家重點實驗室，天津 300457；2.天津捷盛東輝保鮮科技有限公司，天津 300300；3.長融匯通(天津)食品科技研發(fā)有限公司，天津 300457)

仔姜又名鮮姜，為姜科(Zingiberaceae)植物姜的根莖，喜溫暖濕潤，廣泛種植于我國中部、南部至西南部各市及日本、印度等國家[1,2]，仔姜富含姜辣素、姜辛醇類、蛋白質(zhì)、脂肪油等物質(zhì)，具有開胃健脾、去腥、抑菌、抗氧化、調(diào)味、降暑降溫等作用，深受人們歡迎[3-5]。然而仔姜采收時組織鮮嫩，含水量高達95%以上，采收和運輸過程中機械傷嚴重，易遭受病原菌侵染，因此如何延長仔姜貯藏期是仔姜產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題之一。

仔姜皮薄多汁，采后處理過程由于操作不當極易產(chǎn)生機械傷，貯藏過程中由于溫濕度控制精度差，易產(chǎn)生膜質(zhì)傷害、軟化萎蔫、褐變、失味、腐爛和品質(zhì)下降等難題[6]，雖然高壓脈沖電場處理、輻照處理、氣調(diào)處理、熱激處理已經(jīng)應用于仔姜采后貯藏[7-9]，但上述難題仍未有效解決。溫度是影響采后果蔬呼吸作用、微生物生長和酶活的主要因素，通過控制溫度來延長果蔬貯藏期也是應用最廣泛、最有效的一種方式[10-12]。溫度波動在果蔬貯藏過程中起著至關重要的作用，研究表明，果蔬貯藏期間，由于溫度波動，導致果實內(nèi)部冰晶的變化和再結(jié)晶，產(chǎn)生冷害現(xiàn)象，可加速產(chǎn)品質(zhì)量惡化[13]。

本文以仔姜為試材，研究±0.05 ℃、±0.5 ℃和±1 ℃ 3種精準控溫波動條件對四川仔姜貯藏效果的影響，定期測定仔姜的失重率、可溶性固形物(TSS)含量、L*值、丙二醛(MDA)含量和過氧化氫酶(CAT)活性等指標，明確仔姜采后保鮮最佳溫度波動調(diào)控參數(shù)，開發(fā)仔姜采后精準控溫保鮮技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

仔姜：產(chǎn)自四川樂山市，采收后剔除機械傷、病蟲害果實，帶土裝箱空運至天津科技大學農(nóng)產(chǎn)品物流保鮮研究室。PE包裝袋(厚度0.03 mm)：由國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心提供。鄰苯二酚、三氯乙酸、硫代巴比妥酸等試劑：均為分析級。

1.2 儀器與設備

溫度波動實驗箱(控溫精度±0.01 ℃，控溫-5～+20 ℃，溫度波動可調(diào)) 天津捷盛東輝保鮮科技有限公司；多通道溫度監(jiān)控系統(tǒng)(溫度精度±0.01 ℃) 天津博遠達科技有限公司；T6型紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限公司；Centrifuge 5804R型冷凍離心機 Eppendorf公司。

1.3 實驗處理

包裝仔姜在14 ℃冷庫內(nèi)預冷12 h，然后用流動水清洗干凈，14 ℃條件下晾干，平均裝入PE袋中，每袋1 kg，每個處理20袋，并扎緊袋口。然后分別放入(14±1)，(14±0.5)，(14±0.05) ℃ 3個溫度波動箱內(nèi)，每間隔7 d 取樣測定相關理化指標。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 仔姜失重率的測定

參考劉楠楠等的方法[14]：

1.4.2 仔姜可溶性固形物(TSS)含量的測定

手持折光儀法，單位：%。

1.4.3 過氧化氫酶的測定

參考李合生[15]的紫外分光光度法，單位：μmol/(min·mg)。

1.4.4 L*值的測定

使用精密色差儀測定。

1.4.5 丙二醛(MDA)含量的測定

參照曹建康等的方法[16]，單位：μmol/(g·FW)。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

使用Origin 9.0繪圖，使用SPSS 17.0進行顯著性分析，每組試驗重復測定3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度波動條件對仔姜貯藏失重率的影響

呼吸代謝是影響果蔬采后貯藏失重率的主要因素，呼吸消耗使水分不斷散失，原有飽滿狀態(tài)變得萎蔫，失去食用價值和商品價值[17]。

圖1 溫度波動條件對仔姜失重率的影響Fig.1 Effect of temperature fluctuation on weight loss rate of ginger

由圖1可知，不同溫度波動條件下仔姜貯藏過程中失重率均呈增加趨勢，±0.05 ℃溫度波動處理組失重率低于其他兩個處理組。貯藏0～14 d，3個溫度波動處理組四川仔姜失重率差異不顯著(P>0.05)，貯藏第14天開始各處理組出現(xiàn)差異，仔姜失重率與溫度波動呈正相關，±0.05 ℃處理組仔姜失重率顯著(P<0.05)低于±0.5 ℃和±1 ℃處理組。貯藏第35天，3個溫度波動處理組仔姜失重率分別為3.97%、3.68%、3.05%，其中±0.05 ℃處理組失重率最小。

2.2 溫度波動條件對仔姜TSS含量的影響

水果呼吸速率加快、碳水化合物和有機物消耗增加可導致TSS含量下降。不同溫度波動對四川仔姜TSS含量的影響見圖2。

圖2 溫度波動條件對仔姜TSS含量的影響Fig.2 Effect of temperature fluctuation on TSS content of ginger

由圖2可知，不同溫度波動對四川仔姜TSS含量的影響隨著貯藏時間的延長差異顯著(P<0.05)。在整個貯藏期內(nèi)，各處理組仔姜的TSS含量呈波動下降趨勢，其中±0.05 ℃降幅最小，顯著低于±0.5 ℃、±1 ℃處理組，可能是溫度波動越大，果實衰老越快，呼吸消耗越快，可溶性固形物下降速率越快。貯藏第35天，3個溫度波動處理組的TSS含量分別為1.3%、1.7%、1.9%，其中±0.05 ℃溫度波動處理組的TSS含量最高。綜上所述，溫度波動越小，機體細胞狀態(tài)越平穩(wěn)，呼吸消耗越低，越能延長保鮮期，有助保鮮。

2.3 溫度波動條件對仔姜CAT活性的影響

CAT酶主要通過清除植物體內(nèi)過氧化氫來減輕對細胞的傷害，CAT酶活性與酚類物質(zhì)代謝和抗性密切相關[18]。

圖3 溫度波動條件對仔姜CAT活性的影響Fig.3 Effect of temperature fluctuation on CAT activity of ginger

由圖3可知，各溫度波動處理組過氧化氫酶活性在貯藏期內(nèi)均呈先上升后下降趨勢，其中±0.05 ℃與±0.5 ℃、±1 ℃溫度波動處理組的CAT活性差異顯著(P<0.05)?！?.5 ℃和±1 ℃溫度波動處理組在0～14 d CAT活性呈上升趨勢，均在第14天達到峰值，分別為7.93，7.89 μmol/(min·mg)，而±0.05 ℃在0～21 d內(nèi)呈上升趨勢且在第21天達到峰值，峰值為7.21 μmol/(min·mg)，±0.05 ℃貯藏條件下過氧化氫酶活性峰值到來時間比其他兩個溫度波動推遲了7 d，可能是溫度波動過大破壞了仔姜果實正常的生理生化環(huán)境，促使果實內(nèi)過氧化氫積累，加速果實氧化。貯藏第35天，各溫度波動CAT活性分別為3.97，3.68，3.05 μmol/(min·mg)。綜上，減小溫度波動，可有效抑制過氧化氫酶活性。

2.4 溫度波動條件對仔姜L*值的影響

L*值是指果實的光鮮程度，L*值越大，表明果實越鮮艷光亮；L*值越小，表明果實越不鮮艷。四川仔姜在貯藏過程中，隨著貯藏時間的延長，仔姜根莖由于失水和呼吸作用，L*值逐漸減小。不同溫度波動對四川仔姜L*值的影響見圖4。

圖4 溫度波動條件對仔姜L*值的影響Fig.4 Effect of temperature fluctuation on L* value of ginger

由圖4可知，在整個貯藏期內(nèi)，各溫度波動處理組的L*值整體呈下降趨勢。貯藏0～7 d，各溫度波動處理組差異不顯著(P>0.05)；貯藏第7天，各溫度波動處理組的L*值分別為63.01，62.98，63.31；貯藏第7天開始，各溫度波動處理組開始出現(xiàn)差異，呈波動下降趨勢，其中±0.05 ℃處理組的L*值始終高于其他兩個溫度波動處理組，±0.5 ℃和1 ℃差異不顯著(P>0.05)；貯藏第35天，各溫度波動處理組的L*值分別為54.18，54.92，56.36，其中±0.05 ℃處理組的L*值最高。

2.5 溫度波動條件對仔姜MDA含量的影響

MDA是評價果實成熟度和膜結(jié)構(gòu)完整性的重要指標。在低溫下，細胞膜首先受到影響，細胞膜由凝膠相轉(zhuǎn)變?yōu)橐壕?，增加了半透膜喪失的風險[19]。溫度波動對仔姜MDA含量的影響見圖5。

圖5 溫度波動條件對仔姜MDA含量的影響Fig.5 Effect of temperature fluctuation on MDA content of ginger

由圖5可知，貯藏過程中MDA含量呈增加趨勢，其中±0.05 ℃處理組的MDA含量顯著低于±0.5 ℃和±1 ℃溫度波動處理組(P<0.05)，±0.5 ℃和±1 ℃溫度波動處理組差異不顯著(P>0.05)。貯藏0～21 d，各溫度波動處理組的MDA含量上升速率較快；貯藏21～35 d，各處理組的MDA含量上升速率逐漸趨于平緩；貯藏第35天，各處理組的MDA含量上升幅度分別為239.21%、233.33%、217.64%，其中±0.05 ℃溫度波動處理組能顯著抑制四川仔姜根莖丙二醛含量的增加，可以更好地保持細胞膜的完整性。

3 結(jié)論

研究了3個精準控溫波動(±0.05 ℃、±0.5 ℃、±1 ℃)對四川仔姜的保鮮效果，精準控溫波動在±0.05 ℃可以有效減少仔姜貯藏過程中的質(zhì)量損失率，TSS含量、L*值、MDA含量、CAT活性等指標的變化越小，越能保持果實的新鮮狀態(tài)，能有效延長貯藏期，提高保鮮效果。貯藏溫度波動在±0.05 ℃時能顯著降低四川仔姜的失重率，有效地維持仔姜的TSS含量和L*值，減緩機體內(nèi)過氧化氫積累對果蔬造成的損害，同時還能有效延緩丙二醛(MDA)含量的上升速率，低溫度波動更有利于四川仔姜的采后保鮮。