刺嫩芽、刺五加嫩莖葉采用低溫氣調及等離子保鮮技術的研究

馮磊，么宏偉，謝晨陽，吳洪軍，趙鳳臣，付婷婷，張學義

（1.黑龍江省林業科學研究院，哈爾濱 150081；2.黑龍江省林副特產研究所，黑龍江省非木質林產品研發重點實驗室）

目前，低溫氣調及等離子體保鮮技術已經初步應用于部分果蔬食品保鮮，如果能夠嘗試將這一技術應用于東北地區產菜期短，價格高的刺嫩芽、刺五加嫩莖葉等精品山野菜保鮮，使其保鮮期得到延長，保鮮質量將顯著提高。為我國珍貴的森林特產資源提供配套、安全、優質、高效、規?；谋ｕr技術，擴大山野菜產業的經濟效益。

1 材料與方法

工藝流程：

新鮮刺嫩芽、刺五加嫩莖葉→挑選分級→低溫→充入特殊氣體→保藏

新鮮刺嫩芽、刺五加嫩莖葉→挑選分級→低溫→等離子處理→保藏

實驗儀器：保鮮箱、臭氧發生器、等離子發生器等

1.1 供試菜體

刺嫩芽、刺五加嫩莖葉采自黑龍江省東京城林業局，采收當天運回實驗室，選取菜體飽滿、表面光潔無病害、大小一致、顏色均勻菜體待用。

1.2 樣品準備

挑選完整，無病蟲害，無異味菜體備用。

1.3 樣品處理

1.3.1 低溫保鮮。分別稱取刺嫩芽、刺五加嫩莖葉250g于3～5℃預冷1h，置于厚25μm的聚乙烯塑料袋中，封口，于3～5℃、15℃和常溫（20℃左右）環境下貯存，以不預冷的為對照，實驗設6個重復。

1.3.2 自發氣調保鮮。分別稱取刺嫩芽、刺五加嫩莖葉250g于3～5℃預冷1h，置于無蓋托盤中，用厚13μm的聚乙烯保鮮膜拉膜包裝后，分別置于3～5℃、15℃和常溫（20℃左右）環境下貯存，實驗設6個重復。

1.3.3 臭氧氣調保鮮。分別稱取刺嫩芽、刺五加嫩莖葉各250g于3～5℃預冷4h，置于無蓋托盤中，用厚13μm的聚乙烯保鮮膜拉膜包裝后，4盒1組，置于厚25μm的聚乙烯塑料袋中，放入保鮮箱，于3～5℃的環境下貯存。每組6個重復，全部操作在4℃以下的條件下進行。

1.3.4 等離子體保鮮。分別稱取刺嫩芽、刺五加嫩莖葉各250g于3～5℃預冷4h，置于無蓋托盤中，用厚13μm的聚乙烯保鮮膜拉膜包裝后，4盒1組，置于厚25μm的聚乙烯塑料袋中，放入保鮮箱，于3～5℃的環境下貯存。每組6個重復，全部操作在4℃以下的條件下進行。

2 結果與分析

2.1 采收后預冷對保鮮效果的影響

表1、表2表明，采用聚乙烯塑料保鮮膜低溫（3～5℃）保鮮，預冷1h處理比不預冷處理的效果要好，因為預冷處理能很快地降低菜體的溫度，及時有效地抑制了相關酶的活性，使菜體呼吸等生理活動減弱，從而延緩了成熟與衰老。預冷處理與不預冷處理的菜體在色澤和氣味上無顯著差異，但預冷會造成產品的失重增加，但長時間的保鮮又減緩了對失重的影響，這可能因為預冷降低了菜體的含水量，從而有利于延緩呼吸作用。

表1 預冷處理對刺嫩芽保鮮效果的影響

表2 預冷處理對刺五加保鮮效果的影響

2.2 刺嫩芽、刺五加嫩莖葉低溫保鮮效果

刺嫩芽、刺五加嫩莖葉低溫保鮮先預冷1h，再進行封口包裝，于不同溫度下貯藏。表3、表4結果表明，用聚乙烯袋貯藏時間測封口包裝菜體，貯藏效果較差，在實驗的貯藏期內菜體雖未腐爛，失重小，但發生變色，3～5℃貯藏3d就產生醇味。塑料袋貯藏菜體失水少的主要原因是封口的塑料袋無法進行氣體交換。

表3 刺嫩芽聚乙烯袋包裝低溫保鮮效果

表4 刺五加聚乙烯袋包裝低溫保鮮效果

2.3 刺嫩芽、刺五加嫩莖葉自發氣調保鮮

刺嫩芽、刺五加嫩莖葉自發氣調保鮮在3～5℃下，自發氣調保鮮的效果優于聚乙烯袋包裝保鮮，自發氣調保鮮能很有效地調節控制包裝袋內的氧氣和CO2濃度。表5、表6表明，貯藏時間的延長和貯藏溫度的升高，容易導致菜體腐爛，在15℃下貯藏6d就有10%以上的菜體腐爛，而低溫（3～5℃）貯藏9d菜體也不會腐爛。菜體破損面積亦隨著貯藏時間的延長和溫度的升高而增大。菜體隨著貯藏時間的延長和溫度的升高而變色。在15℃與常溫時，菜體貯藏3d就已經發色，而在3～5℃時，保存6d顏色變化不明顯。在菜體失重方面，由于保鮮膜具有通透性，因此與聚乙烯袋密封低溫保鮮相比，在貯藏過程中的失重嚴重。

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表5 刺嫩芽自發氣調保鮮效果

表6 刺五加嫩莖葉自發氣調保鮮效果

2.4 臭氧氣調保鮮

臭氧氣調保鮮是本研究所采用的各種保鮮方法中效果較好的一種方法，從表7可看出，處理9d后，色澤未發生明顯改變，沒有任何菜體腐爛，第9d以后，稍有醇味，但不影響食用；但與聚乙烯袋密封低溫保鮮相比，失重相對增加，臭氧氣調保鮮第9d失重為2.34%，與直接聚乙烯袋密封（失重為1.13%）相比增加了107%，而與自發氣調保鮮（失重為5.29%）相比降低5.8%。該方法延長了預冷時間，適當降低了菜體的含水量，從而有利于抑制采收后菜體的呼吸作用，另一方面，包裝前產生的不利于保鮮的有機酸等次生代謝產物在包裝時大部分能揮發掉。在貯藏保鮮過程中，雖然溫度較低，呼吸作用較弱，但低強度的呼吸還在繼續進行，可以使氧氣濃度達到最低值，最大限度地抑制呼吸作用，同時，托盤中菜體的呼吸產物CO2和水可以通過保鮮膜擴散至聚乙烯塑料袋中，防止袋內壁結露和降低了CO2濃度，達到延長保鮮時間的效果。

表7 臭氧氣調保鮮效果

2.5 低溫等離子保鮮

低溫等離子保鮮是本研究所采用的各種保鮮方法中效果較好的一種方法，從表11可看出，處理9d后，色澤未發生明顯改變，沒有任何刺嫩芽、刺五加嫩莖葉腐爛，第9d以后，稍有醇味，但不影響食用；但與聚乙烯袋密封低溫保鮮相比，失重相對增加，低溫等離子保鮮第9d失重為2.29%，與直接聚乙烯袋密封（失重為1.1 3%）相比增加了107%，而與自發氣調保鮮（失重為5.29%）相比降低了5.8%。該方法延長了預冷時間，適當降低了菜體的含水量，從而有利于抑制采收后刺嫩芽、刺五加嫩莖葉的呼吸作用，另一方面，包裝前產生的不利于保鮮的有機酸等次生代謝產物在包裝時大部分能揮發掉。在貯藏保鮮過程中，雖然溫度較低，呼吸作用較弱，但低強度的呼吸還在繼續進行，因而，抽出聚乙烯袋中的空氣，可以使氧氣濃度達到最低值，最大限度地抑制呼吸作用，同時，托盤中菜體的呼吸產物CO2和水可以通過保鮮膜擴散至聚乙烯塑料袋中，防止袋內壁結露和降低了CO2濃度，達到延長保鮮時間的效果。

表8 刺嫩芽、刺五加嫩莖葉低溫等離子保鮮效果

刺嫩芽低溫等離子保鮮參數確定

表9 因素及水平設定

表10 ［L9（34）］正交試驗結果極差分析

極差分析表明，4個試驗因素中對保鮮質量影響最大的因素是保鮮溫度，其次是等離子發生器啟動間隔時間，然后是等離子濃度和預冷時間，最佳保鮮組合模式為A1D1B3C2，即3℃、啟動間隔1h、離子濃度4psc、預冷時間2h。

以A1D1B3C2組合重復試驗3次，測得相應腐爛率分別為2.0%、2.1%、2.0%，試驗數據具有再現性，驗證了試驗結果的準確性。

參考刺嫩芽保鮮優化結果設計刺五加嫩莖葉低溫等離子保鮮優化試驗，結果表明，上述保鮮模式同樣適用刺五加嫩莖葉保鮮，并且刺五加嫩莖葉保鮮效果在色澤、腐爛率、失重率方面效果均優于刺嫩芽。

以正交優化試驗結果為基礎設計如下低溫等離子保鮮實驗，具體測定保鮮時間。

保鮮對象：刺嫩芽、刺五加嫩莖葉各5kg。

保鮮條件：將保鮮對象提前預冷2h，等離子濃度為4psc，發生器啟動間隔1h、3℃置于保鮮箱中。

測試方法：自10d起，每5d為1個觀測周期，即10d、15d、20d、25d各觀測1次，測試結果見下表（色澤、氣味標志方式同表11）。

表11 刺嫩芽、刺五加嫩莖葉等離子保鮮效果測試表

測試結果表明：刺嫩芽、刺五加嫩莖葉都可以利用低溫等離子保鮮技術進行保鮮，在3℃下保鮮期均達15d以上，除輕度失重外，15d內未見腐爛；氣味和色澤也均未發生改變。

2.6 臭氧氣調與低溫等離子相結合保鮮參數的確定

課課題組根據兩種保鮮方法特性，將兩種保鮮方法相結合，達到延長保鮮時間的效果。

保鮮參數確定

表12 因素及水平設定

表13 ［L9（34）］正交試驗結果極差分析

極差分析表明，4個試驗因素中對保鮮質量影響最大的因素是等離子濃度，其次是臭氧濃度，然后是溫度和預冷時間，最佳保鮮組合模式為A1B3D1C2，即離子濃度2psc、臭氧濃度15%、預冷時間2h、溫度3℃。

以A1B3D1C2組合重復試驗3次，測得相應腐爛率分別為1.9%、1.8%、1.9%，試驗數據具有再現性，驗證了試驗結果的準確性。

參考刺嫩芽保鮮優化結果設計刺五加嫩莖葉臭氧氣調與低溫等離子相結合保鮮優化試驗，結果表明，上述保鮮模式同樣適用刺五加嫩莖葉保鮮，并且保鮮效果在色澤、腐爛率、失重率方面效果均優于刺嫩芽。

以正交優化試驗結果為基礎設計如下低溫等離子保鮮實驗，具體測定保鮮時間：

保鮮對象：刺嫩芽、刺五加嫩莖葉5kg。

保鮮條件：將保鮮對象提前預冷2h，等離子濃度為2psc，臭氧濃度15%、3℃置于保鮮箱中。

測試方法：自10d起，每5d為1個觀測周期，即10d、15d、20d、25d各觀測1次，測試結果見表14。

表14 刺嫩芽、刺五加嫩莖葉等離子保鮮效果測試表

測試結果表明：刺嫩芽、刺五加嫩莖葉都可以利用臭氧氣調與低溫等離子相結合保鮮技術進行保鮮，在3℃下保鮮期均達15d以上，除輕度失重外，15d內未見腐爛；氣味和色澤也均未發生改變。

3 結論

通過以上試驗得出，刺嫩芽、刺五加嫩莖葉都可以利用臭氧進行氣調保鮮，在3℃下保鮮期都可達到15d以上，最佳技術參數：預冷2h，臭氧濃度為15%，3℃置于保鮮箱中。

刺嫩芽、刺五加嫩莖葉都可以利用低溫等離子保鮮技術進行保鮮，在3℃下保鮮期均達15d以上，最佳技術參數：預冷2h，等離子濃度為4psc，3℃置于保鮮箱中。

刺嫩芽、刺五加嫩莖葉都可以利用臭氧氣調與低溫等離子相結合保鮮技術進行保鮮，在3℃下保鮮期均達15d以上，最佳技術參數：預冷2h，等離子濃度為2psc，臭氧濃度15%、3℃置于保鮮箱中。