芥蓝多级保压真空预冷及贮藏特性研究

作     者：陈亚鹏 

作者单位：宁夏大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘贵珊

授予年度：2021年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：芥蓝 真空预冷 多级保压 降温效果 贮藏特性 

摘      要：芥蓝富含多种营养物质,并能有效防癌,长期以来深受消费者喜爱。芥蓝叶片表面积大且含水量高,采收后易受到田间热以及自身蒸腾和呼吸作用的影响,最终导致营养品质及商品价值下降。真空预冷以其显著的冷却效率和节能卫生安全特性在蔬菜预冷领域具有突出优势,但一些局限性如温度分布不均匀、温差大等削弱了其应用的广泛性。因此,本文以新鲜芥蓝为研究对象,围绕真空预冷降温效果及贮藏特性展开研究。首先研究不同降压模式对芥蓝预冷效果及品质的影响,综合对比分析出最适宜的降压模式;其次通过设置不同预冷终温及不同贮藏温度,优选出最佳贮藏条件;最后利用品质动力学规律结合Arrhenius方程建立芥蓝货架期预测模型。旨在为叶菜类蔬菜冷链过程中技术优化提供理论依据。主要研究结果如下:（1）降压模式对芥蓝预冷效果评价采用不同真空预冷降压模式对芥蓝进行预冷处理,通过降温曲线、温度分布场、温差及品质指标（失重率、色泽、叶绿素、呼吸强度）综合分析降压模式对芥蓝的冷却效果。结果表明,在真空预冷过程中,不同降压模式会对芥蓝叶片及根茎温度分布造成显著影响（p0.05）。其中,预冷结束时终压0.6-0.8kPa的叶片温度达到-1.17℃,导致叶片冻伤,因此,预冷时最低压力应保持在0.8kPa以上。相比于其他降压模式,恒压真空预冷（Multi-stage vacuum pressure reservation,MSVPR）预冷效果最佳,预冷结束时叶片与根茎平均温差为0.53℃,有效解决了芥蓝在预冷过程中温差大的问题。预冷结束后芥蓝根茎中心叶脉处温度最低,叶片边缘温度最高,从叶脉中心向叶片边缘温度会逐渐升高。并且不同降压模式会对芥蓝的呼吸强度及色泽L*、b*及ΔE值产生影响（p0.05）,真空预冷压力过低产生冻伤会造成蔬菜内部代谢紊乱,使呼吸作用增强。（2）基于MSVPR技术下预冷终温对芥蓝货架品质的研究以新鲜芥蓝为原料,采用MSVPR技术进行预冷处理,通过设置不同预冷终温（0℃、4℃、8℃）并与传统真空预冷连续式降压模式进行对比,探究预冷终温对芥蓝贮藏过程中失重率、叶绿素、色泽、呼吸强度、抗坏血酸（Ascorbicacid,Vc）及丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量的影响。结果表明,MSVPR可以有效、均匀地降低芥蓝叶片和根茎的温差（平均温差控制在1℃以内）,且MSVPR预冷至4℃的芥蓝贮藏品质最佳（p0.05）;在贮藏至20d时,与其他预冷终温相比,终温4℃的芥蓝Vc损失率为41.41%,失重率为2.73%,叶绿素下降17.28%,并可以有效降低呼吸强度,抑制MDA含量的增长,延长货架期。（3）基于MSVPR技术下贮藏温度对芥蓝品质特性的研究基于MSVPR技术对芥蓝进行预冷处理。通过设置不同贮藏温度（0℃、4℃、8℃）研究贮藏期内温度对芥蓝品质特性的影响。结果表明,贮藏温度越高对芥蓝营养品质及生理活性影响越大（p0.05）,在贮藏第20d时,0℃贮藏的芥蓝品质最佳,此时芥蓝失重率为2.23%,叶绿素、Vc含量分别下降8.54%、36.13%,并有效抑制了芥蓝的呼吸强度,保持较好的色泽,同时提高了贮藏期间抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate peroxidase,APX）活性,防止MDA含量的过多积累,并减少了细胞膜损伤性。最终可以将芥蓝商业货架天数延长至20 d。（4）基于MSVPR技术下芥蓝货架期预测模型的构建基于MSVPR技术,研究不同贮藏温度（0℃、4℃、8℃）下芥蓝品质指标随贮藏时间的动力学变化规律,并结合Arrhenius方程建立基于温度-时间的品质变化综合货架期预测模型,以感官评定终点值为基础对模型进行验证。结果表明,贮藏温度越低品质变化速率越慢,失重率、叶绿素、b*值符合零级反应动力学,L*值及Vc含量符合一级反应动力学。验证表明模型拟合度良好（R20.9）,同时芥蓝L*值、b*值及Vc含量相对误差值较小（10%）,可用于预测芥蓝在不同贮藏温度下基于品质指标的货架寿命。