冷藏车内温度场对果蔬品质的影响

冷藏车内温度场对果蔬品质的影响

0冷藏过程对果蔬保鲜的影响随着生活水平的提高，人们对在冷链物流过程中保护水果的需求越来越高。在冷藏食品方面,中国既是生产大国也是消费大国。随着产量和销量的增长,中国的冷链物流业将进入快速增长时期。果蔬的冷链是指从采摘、贮藏运输到消费前的整个过程,果蔬货物处于适宜温度环境中从而最大程度的保证其贮运品质。冷藏运输对运输工具有较高的要求,必须具备良好的冷藏保温性能,不能出现大的温度波动。冷藏汽车是指运输易腐货物的专用汽车。冷藏车厢体内合理的温度场,可以保证冷量的均匀分配,节约能耗,降低干耗损失,提高果蔬保鲜质量。货物堆码方式不合理、车厢内送风形式不佳等因素都会造成温度场不均匀,导致果蔬的品质在运输过程中难以得到保证。本文通过改变冷藏车送风装置的方式得到3种不同均匀度的冷藏车温度场,并对3种温度场下贮藏的蔬菜的品质变化进行比较,从而了解冷藏车温度场的均匀程度对贮运蔬菜品质的影响。1材料和方法1.1新鲜蔬菜加工3种蔬菜均采购于2013年6月12日早晨6点天津批发市场,其全部为凌晨采摘的新鲜蔬菜,以保证试验蔬菜的新鲜度。包括:大阪金铃娃娃菜、黄瓜皮尖椒和稀疏型少柄金针菇。试验蔬菜放入冷藏车前均在5℃的预冷库中预冷30min。1.2仪器、试药和仪器仪器:KTSS-18G-12T型热电偶(美国欧米加有限公司);MX100多点温度巡检仪(日本横河公司);计算机;S17-ld3000-1电子天平(天津市天平仪器有限公司);DDB-6200电导率仪(上海雷磁仪器有限公司);UV-2100可见分光光度计(尤尼柯仪器有限公司);A-88组织捣碎机(金坛市金南仪器制造有限公司);5mL微量滴定管;50mL容量瓶;5mL刻度吸管;100mL锥形瓶。试剂:质量分数分别为l%、2%的草酸溶液;抗坏血酸标准溶液(0.1mg/mL);质量分数为0.05%2,6-二氯酚靛酚溶液;石英砂;碳酸钙粉;体积分数为95%的乙醇。1.3冷藏车温度场均匀度对蔬菜保鲜的影响冷藏车试验台如图1a所示。车箱尺寸(长×宽×高)为6.0m×1.8m×2.0m;送风口尺寸为1.0m×0.4m;回风口布置在车箱前壁面左右两侧,尺寸为1.25m×0.15m。冷藏车送风速度v=3.5m/s。冷藏车蒸发温度根据贮运货物调节,调节范围为−20℃~10℃。温度测量所用的材料是T型热电偶,数据采集器为日本横河生产,MX100多点温度巡检仪。沿冷藏车长度方向均匀划分5个断面,每个断面布置9个温度测点。冷藏车内均匀布置45个温度测点。测点布置如图1b所示,并且每个测点测3次,取其平均值,以保证数据的准确性。为了研究冷藏车温度场的不均匀度对蔬菜保鲜的影响,引入绝对不均匀度S,S的大小代表在相同测点数量情况下,冷藏车温度场的不均匀程度,其值越大温度场的不均匀程度也越大,表示为:式中:ti为第i个测点的温度,℃;tn为n个测点的平均温度,℃。通过改变送风口风栅的出风角度得到在实载的情况下3种不均匀度分别为SI=3.71、SII=5.68和SIII=8.36的温度场,其中,SI为水平送风,SII为向上送风,SIII为向下送风,当上下送风时,风栅与水平方向呈45°夹角。通过不同的送风角度,得到不同的气流流场,进而改变了温度分布。图2给出了冷藏车车厢蒸发温度设定为−5℃时,车厢内货物紧密堆码情况下,3种不同均匀度温度场中车厢长度方向中轴线和中间断面的温度变化情况。3种试验蔬菜贮藏时根据适宜贮藏温度分别设定冷藏车蒸发温度,保持冷藏车内温度,娃娃菜的车内温度为3℃,尖椒为9℃,金针菇为5℃,3种蔬菜分别按照各自的适宜贮藏温度进行试验。按照贮藏蔬菜冷藏车的温度场均匀度的不同,试验分为SI、SII和SIII3个组别。每组试验开始前,将每种蔬菜标记200g作为测质量组,进行质量损失率的测定。风机开启30min后,将蔬菜放入冷藏车内,并贮藏60h,每隔12h取出测质量组蔬菜称质量,并对每种蔬菜随机取3组200g样品进行其他指标测定。每次蔬菜采样位置为冷藏车车厢沿车厢中轴线,距送风口3m,距车厢地板1m的位置。车厢内蔬菜货物堆码方式为紧密堆码,冷量靠货物包装箱之间的间隙以及包装箱开孔进入,对货物进行冷却。紧密堆放的货物尺寸为3.5m×1.5m×1.5m(长×宽×高)。货物堆码方式如图3所示。1.4检测方法1.4.1质量损失率的测量式中:W1为贮藏前蔬菜质量,g;W2为贮藏后蔬菜质量,g。质量损失率测定方法参考文献[14-17]。1.4.2相对电导率le将蔬菜样品切成厚度及大小均匀的组织切片,取2g组织切片放入试管,用纯净水反复冲洗3次,向试管内倒入20mL纯净水。将试管放入南京腾飞真空干燥机内,开动上海森懋真空泵进行抽气,并将压力控制在0.05MPa,待组织细胞间隙的空气抽出,约10min后,缓缓放入空气,蔬菜组织切片逐渐呈透明状,试管取出后隔5min振荡1次,室温25℃下保持30min。将电导率仪电极插入试管中,测定蔬菜组织外渗液的电导率。测定后将试管放入沸水中加热5min,杀死组织,冷却至室温后测定测试蔬菜组织被杀死后提取液的电导率。利用相对电导率表示细胞膜渗透率和蔬菜组织细胞受到冻害的程度,相对电导率越大表示试验蔬菜组织细胞受到的冻害越严重。式中:Le是蔬菜组织细胞膜渗透率,%;L1是测试蔬菜活组织提取液的电导率,μS/cm;L0是测试蔬菜组织被杀死后提取液的电导率,μS/cm。1.4.3染料内氧化型2,6-二氯酚氧基亚胺wlb的滴定用纯净水将待检测的蔬菜洗净,并用吸水纸把表面水分吸干,然后用电子天平称取5g蔬菜样品,剪碎后放入研钵中,加25mL质量分数2%草酸溶液研磨成浆,并将匀浆液转入50mL离心管中;用少量质量分数2%草酸溶液冲洗匀浆杯,一起转入离心管中进行离心(5min,4500r/min),将上清液移入100mL容量瓶,用少量质量分数2%草酸冲洗沉淀并离心保留上清,如此反复抽提3次,最后用质量分数2%草酸定容到100mL。氧化型2,6-二氯酚靛酚用作滴定含维生素C的酸性溶液的染料。将1mL标准维生素C溶液与9mL质量分数为1%的草酸溶液加入容积为50mL的锥形瓶中,另取10mL质量分数为1%的草酸加入对照组锥形瓶中。用已标定的氧化型2,6-二氯酚靛酚滴定至呈粉红色,且15s不褪色。记录所用的毫升数,计算1mL2,6-二氯酚靛酚所能氧化维生素C的质量(mg)。取50mL锥形瓶2个,分别加入滤液10mL,用已标定的氧化型2,6-二氯酚靛酚溶液滴定至粉红色出现,且保持15s不褪色为止,滴定过程控制在2min内,空白组滴定方法相同,记录2次滴定的结果,求2次V3测值的平均值。式中:V1为滴定样品液所用去染料体积,mL;V2为滴定空白所用去染料体积,mL;V3为样品测定时所用滤液体积,mL;V为样品提取液的总体积,mL;K为1mL染料能氧化维生素C的量,mg;W为称取样品质量,g。1.4.4研磨法研磨叶绿体色素运用分光光度计法进行叶绿素含量测定,取样品蔬菜叶片或果肉,擦净组织表面污物,剪碎。称取剪碎的新鲜样品0.2g,共3份,分别放入研钵中,加少量石英砂和碳酸钙粉及2~3mL体积分数为95%乙醇,研成均浆,再加乙醇10mL,继续研磨至组织变白,静置3~5min。取滤纸1张,置漏斗中,用乙醇湿润,沿玻璃棒把提取液倒入漏斗中,过滤到25mL棕色容量瓶中,用少量乙醇冲洗研钵、研棒及残渣数次,最后连同残渣一起倒入漏斗中。用滴管吸取乙醇,将滤纸上的叶绿体色素全部洗入容量瓶中。直至滤纸和残渣中无绿色为止。最后用乙醇定容至25mL,摇匀。把叶绿体色素提取液倒入直径1cm的比色杯内。以体积分数为95%的乙醇为空白对照,在波长665、649nm下测定吸光度。2结果与分析2.1减少蔬菜质量损失率的作用不同均匀度温度场下的冷藏车贮藏过程中,娃娃菜、尖椒和金针菇3种蔬菜的质量损失率随贮藏时间的变化如图4所示。冷藏车内的低温环境有效的抑制了贮藏蔬菜的呼吸和蒸腾作用,从而降低了营养物质的损耗及水分的减少。蔬菜的质量损失率随时间呈上升趋势。不同温度场均匀度的冷藏车贮藏过程中,3种蔬菜均有不同程度的质量损失现象,其中没有包裹的金针菇质量损失最为严重,经过60h的贮藏质量损失率在10%左右,娃娃菜的质量损失率在4%左右,青椒的质量损失率最小,仅约为1.5%。根据数据显示,3种不同均匀度的冷藏车温度场下贮藏蔬菜的质量损失率总体趋势相同,SIII组质量损失率最高,温度场不均匀度为3.71的SI组贮藏的蔬菜质量损失率最小,保鲜程度最好。2.2种不同温度对冷藏车膜渗透率的影响新鲜蔬菜在冷藏运输过程中,经常发生冻害而影响其品质。细胞膜渗透率是指细胞中电解质(主要是钾离子)向外渗透的速度。当蔬菜受到冻害时,其组织细胞膜的渗透性发生变化,细胞中电解质向外渗透速度加快,即细胞膜渗透率增加。因而细胞膜渗透率的变化情况可用来反映蔬菜遭受冻伤损害的情况。图5给出了3种不同温度场均匀度的冷藏车贮藏过程中,3种蔬菜的细胞膜渗透率随贮藏时间变化的情况。在贮藏过程中,SIII组的细胞膜渗透率较高。经过60h的冷藏后,SIII组娃娃菜的细胞膜渗透率接近30%,是其他2组的2倍左右。从细胞膜渗透率数据可以看出,温度不均匀度最低的SI组贮藏的蔬菜组织受损伤最小,能更好地保持蔬菜质地。2.3不同贮藏时间对蔬菜中维生素c含量的影响维生素C又称为抗坏血酸,对物质代谢的调节具有重要的作用,是人类营养中最重要的维生素之一。果蔬是人类获取维生素C的重要途径,而果蔬中的维生素C含量极易受到环境变化的影响。图6为3种不同温度场均匀度的冷藏车贮藏过程中,娃娃菜、尖椒和金针菇3种蔬菜的维生素C含量随贮藏时间变化的情况。从图6可以看出,尖椒是3种蔬菜中维生素C含量最高的,新鲜尖椒的维生素C质量分数达到了110mg/100g样品,几乎是其他2种蔬菜维生素C含量的10倍。试验蔬菜的维生素C含量随着贮藏时间的推移而减少。金针菇的维生素C含量下降最快,经过73h的贮藏,其维生素C质量分数下降到原来的20.04%左右,娃娃菜和尖椒的维生素C质量分数减少了约60%。在3种温度场中,SI组和SI组贮藏的蔬菜维生素C含量下降比SIII组的慢,S组蔬菜的维生素C含量下降最慢,在贮藏60h后仍有较高的维生素C含量。2.4冷藏车对蔬菜中叶绿素含量的影响叶绿素有造血、提供维生素、解毒、抗病等多种用途,绿色蔬菜是人们获取叶绿素的主要途径。因此,叶绿素含量是评价绿色蔬菜营养价值的重要指标。图7为3种不同温度场均匀度的冷藏车贮藏过程中,娃娃菜和尖椒的叶绿素含量随贮藏时间变化的情况。从图7可以看出,试验蔬菜的叶绿素含量随着贮藏时间的推移而减少。在3种温度场中,SI组和SII组贮藏的蔬菜叶绿素含量下降比SIII组的慢,S组蔬菜的叶绿素含量下降最慢,在贮藏72h后娃娃菜和尖椒仍保持较高的叶绿素含量。3不同均匀度对冷藏车温度场的影响通过对不均匀度分别为SI=3.71、SII=5.68和SIII=8.36的温度场冷藏车贮藏过程中蔬菜的质量损失率、细胞膜渗透率、维生素C含量和叶绿素含量的变化情况的比较,可以得出以下结论:1)不同均匀度的冷藏车温度场下贮藏蔬菜的质