低温贮藏条件下胡萝卜品质变化的研究.docx

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低温贮藏条件下胡萝卜品质变化的研究

化工与生物技术学院毕业论文

低温贮藏条件下胡萝卜品质变化的研究

StudyonCarrot QualityChange undertheConditionof LowTemperatureStorage

学生学号

10340314

学生姓名

张亚雯

专业班级

食品科学与工程

指导教师

刘洋

助教

完成日期

2014.6.15

吉林化工学院

JilinInstituteofChemicalTechnology

摘要

胡萝卜是伞形科二年生草本植物，以呈肉质的根作蔬菜食用，且其肉质根富含多种营养素。

本试验以胡萝卜作为研究对象，研究在低温和冷冻贮藏条件下其品质的变化规律，包括水分含量、总糖含量、果胶含量、纤维素含量、维生素C含量的变化。

该研究对胡萝卜保鲜贮藏的方法具有指导意义，用于实际食品生产过程中优质原料的采集，尽可能降低采后损失，避免运销过程中的大量腐烂，保证消费市场的正常供应需求，指导食品加工生产，更好的为生产服务。

试验材料购买后立即运回实验室，先随机抽取三根检测其各项品质指标的含量，其余试样预处理后三根一组装入自封袋中，每个自封袋用牙签扎18-20个通气孔，然后标号后分别置于冰箱的冷藏室和冷冻室贮藏贮藏量均为18根。

贮藏期设为28d，每隔7d，对两种贮藏温度下的胡萝卜均取三根样品（即一个自封袋）进行各项指标的测定，每个指标测定3次，取平均值。

结果表明，4℃条件下对胡萝卜的低温贮藏可以减缓胡萝卜的失水率、Vc损失率、果胶损失率以及粗纤维的增长率，而-20℃的冷冻贮藏条件则能减缓胡萝卜还原糖损失率。

总之，4℃的的低温贮藏条件能有效地维持胡萝卜的品质。

关键词：

胡萝卜；贮藏；低温；冷冻；品质

Abstract

Thecarrotisa umbelliferae biennialherb withfleshy roots ofvarious nutrientswhichcanbeeatenasavegetable.Thisexperiment, takingthecarrot astheresearchobject,researchesthechangeruleofwatercontent,totalsugarcontent,pectincontent,cellulosecontent,andvitaminCcontentinstateoflowtemperatureandfrozenstorage.The researchhas guidingsignificanceforthe methodofcarrot storage,whichcanbeusedtocollect highqualityrawmaterialsinactual foodproduction process,toreduce postharvestloss asfaraspossibletoavoidalotofrotin marketingprocess, toensure thenormalsupply demandfortheconsumermarket,and toguidefoodprocessingproduction,inaword,tooffer better serviceforproduction. Taketestmaterialsbacktothelab immediately afterthepurchase.Firstly,choosethreeroots todetectthecontentofeachqualityindex.Afterthe pretreatmentoftheothersamples,puteachthreeofthemasagroupintoseveralvalvebags.Useatoothpicktomake18-20puncturesoneachvalvebagasspiracles.Labelthemandstorages18rootsintothecoldclosetandanother18rootsintothefreezingchamberoftherefrigerator.

 Thestorageperiod issettobe28d.Every7D,takeoutthree carrot rootsamples （i.e.a ziplockbag）fromeachstorage temperature todetectthecontentofeachqualityindex.Each indexwasmeasuredfor3times, andtooktheaveragevalue. Theresults showedthat lowtemperaturestorage at4℃  canslowdown the lossrate ofwater, lossrateofVc, lossrate pectin and thegrowthrateofcrude fiberofthecarrots, whilefrozen storageat-20 ℃ canslowdownthe carrotreducingsugar lossrate. Inshort, lowtemperaturestorage at4 ℃ caneffectively maintain the quality ofthecarrot.

Keywords:

 carrots; storage; temperature; freezing; quality

目录

摘要I

AbstractII

第1章前言2

1.1选题目的和意义2

1.2国内外研究现状2

1.2.1胡萝卜贮藏保鲜研究现状2

1.3目前果蔬的冷藏和预处理技术6

第2章材料与方法7

2.1试验样品的选择7

2.2试验方案7

2.3品质分析方法7

2.3.1品质指标7

2.3..2试验仪器和试剂8

2.3.3试验方法8

第3章结果与分析13

3.1不同贮藏条件下水分含量的变化分析13

3.2不同贮藏条件下还原糖含量变化分析14

3.3不同贮藏条件下粗纤维含量变化分析15

3.4不同贮藏条件下维生素C含量变化分析16

3.5不同贮藏条件下果胶含量变化分析18

第4章结论21

参考文献22

致谢25

第1章前言

1.1选题目的和意义

胡萝卜别名黄萝卜、丁香萝卜、红萝卜等，是伞形科二年生草本植物，原产于亚洲中西部和非洲北部[1]，我国在12世纪经伊朗引入栽培。

胡萝卜中含有丰富的胡萝卜素、维生素、膳食纤维等，具有一定的降压、强心、抗炎、抗过敏和增强视力的作用，是一种质脆味美、营养丰富的家常蔬菜，深受消费者的喜爱。

胡萝卜性喜冷凉多湿的环境，由于其表面缺乏角质、蜡质等保护组织，持水能力较弱，在贮藏中易萌芽、抽蔫，造成失重、糖分减少、风味变淡，使其商品价值严重降低[2]。

在流通过程中的温度对胡萝卜非常重要，过高或过低的温度都会给胡萝卜带来很大伤害，在较高的温度环境下胡萝卜容易蒸发失水，出现萎蔫、皱缩现象，且易滋生霉菌发生腐烂；但过低的温度又容易使胡萝卜发生冻伤，因此选择合适的温度条件对流通过程中保持胡萝卜的品质十分重要[3-4]。

前人对流通过程中不同温度条件下胡萝卜的品质变化研究甚少,所以研究胡萝卜采后低温贮藏过程中的品质变化规律包括其水分、还原糖、果胶、纤维素、维生素C的含量变化就显得尤为重要，为胡萝卜科学的流通提供一定的理论依据，可用于实际食品生产过程中优质原料的采集，尽可能降低采后损失，避免运销过程中的大量腐烂，保证消费市场的正常供应需求，指导食品加工生产，更好的为生产服务。

1.2国内外研究现状

1.2.1胡萝卜贮藏保鲜研究现状

1.2.1.1影响胡萝卜保鲜效果的因素

在自然状态下，影响胡萝卜变质的主要因素有遗传因子（品种特性）、营养状况（果实成熟度及果品质量）、环境因子（温度、湿度、气体成分）等[5]。

1）品种特性

京红五寸：

根长18-20厘米，径粗5-6厘米，柱形，品质好，抗病性强。

夏优五寸：

根长20厘米，径粗5厘米，柱形，耐热耐旱，抗病性强，，品质好，单根重250克。

夏时五寸：

根形整齐一致，柱形，心细，口感好，根粗5厘米，长20厘米，单根重260克；品质极佳，是鲜食与加工的理想品种。

春红一号：

柱形，长20厘米，直径5厘米，单根重250克；抗逆性强，低温下肉质根膨大着色好。

春红二号：

根形整齐，柱形，品质佳，口感好，适合鲜食与加工用。

红芯一号：

柱形，心细；根长21厘米，径粗5-6厘米，耐热耐旱，胡萝卜素含量较高，品质佳，是鲜食与加工的理想品种；抗病高产。

红芯二号：

柱形，心细；根长20厘米，直径5-6厘米，平均单根重约250克；耐热耐旱，畸形根率低，抗病高产。

红芯三号：

品质佳，口感好，适合鲜食与加工兼用，柱形，心细，长20厘米，根粗约5厘米，亩产5000千克以上。

红芯四号：

肉质根尾部钝圆，外表光滑，皮、肉、芯鲜红色，形成层不明显。

肉质根长18-20厘米。

径粗5厘米。

单根质量200-220克。

红芯五号：

肉质根光滑整齐，尾部钝圆，皮、肉、芯鲜红色，芯柱细。

根长20厘米，根粗5厘米，单根质量约220克。

红芯六号：

肉质根光滑整齐，柱形，皮、肉、心浓鲜红色，心柱细，口感好，肉质根长22厘米，粗约4厘米，单根重约200克，总胡萝卜素140-170毫克/千克，其中β-胡萝卜素含量100-120毫克/千克，是适合鲜食与加工的理想品种。

日本红勇人2号：

外皮、果心浓鲜红色，三红率高，根茎长18～20cm，根质量达200～250g。

天红2号：

脱水干制专用品种，表皮、韧皮部、髓部均为红色，根长18-20厘米，根粗3-4厘米，平均根重150-160克。

2）贮藏的环境条件

温度：

温度高于10℃时胡萝卜呼吸作用旺盛，温度低于0℃会有冷害发生，一般多采用0-4℃。

湿度：

胡萝卜贮藏适宜空气的相对湿度为85-95%，湿度过低，表皮易失水干缩，降低商品价值；湿度过大，则易受病原菌感染，使发病指数和腐烂率提高[6]。

1.2.1.2目前胡萝卜预处理和贮藏方法简介

目前对胡萝卜的预处理方法有1-MCP处理、清洗剂清洗。

a．1-MCP技术：

全称为1-甲基环丙烯处理技术，是目前国际上较为先进的果蔬贮运保鲜技术。

1-MCP是近年来发现的一种乙烯受体抑制剂，用其预处理胡萝卜可有效缓解胡萝卜的衰老，延长胡萝卜的贮藏期[6]。

b．清洗剂：

对新鲜胡萝卜进行清洗处理，使其菌落总数降低，延长其贮藏期。

常用的清洗剂有酸性电解水、臭氧水和次氯酸钠[7]

在流通过程中胡萝卜的贮藏方法一般常用低温贮藏、薄膜贮藏和蒸汽处理贮藏。

A．低温贮藏：

低温贮藏是运用最广泛的贮藏方式，在新鲜胡萝卜贮藏中主要采用低温高湿环境，一般采用温度为0～3℃，湿度为95%进行贮藏[2]。

B．薄膜贮藏：

是用不同材质的塑料薄膜对胡萝卜进行包装后的贮藏方式，一般多采用0.04mm薄膜包装置于塑料箱内或者用微孔膜包装置于塑料箱内[8]，且薄膜用高密度聚乙烯材质的更有利于胡萝卜贮藏[9]。

C．蒸汽处理：

主要是对鲜切胡萝卜进行杀菌处理，在尽可能不破坏胡萝卜营养价值、色泽、质构的前提下保证其食品安全。

一般采用50～70℃的低温蒸汽处理600s即可[10]。

对于胡萝卜的贮藏目前仍以传统贮藏为主。

常用的传统贮藏方法有沟藏、窖藏、塑料薄膜密闭贮藏、气调贮藏[2，11]：

（1）沟藏：

沟藏法操作简便、经济，且能满足直根类对贮藏条件的要求’因此仍然是当前最主要的贮藏方式。

用于沟藏的沟一般宽lm～1.5m，过宽则增大气温的影响，减小土壤的保}儡作用，难以维持沟内的稳定低温，沟的深度应当比当地冬季的冻土层稍深些，山西省原平市的贮沟深度一般为1.0m～1.2m。

（2）窖藏:

选背风向阳处，挖一个深1.5～2m的土窖．长、宽由贮最而定。

土窖挖好后晾晒2～3天，待地而开始结冻时．选无病、虫伤害的直根下窖。

在窖内将胡萝卜码成方形或圆彤垛。

每码1层胡萝卜覆l层土，码完后用秸秆疆盏窖棚，留出70～100cm见方的窖口。

入窖初期，窖内外的温度都比较高，应尽量打开窖口，以舫胡萝卜热伤腐烂。

贮藏中期，气温较低，应盖好窖口，保湿防冻。

为了降低窖内温度，可选睛天中午，打开稗口，适当通风换气。

贮藏后期，气温开始回升，白天应紧关窖口．夜问敞开通风，保持窖内低温环境。

条件适宜一股可熨：

存到次年4月。

（3）塑料薄膜密闭贮藏：

先将胡萝卜在地面上码成垛，垛高2m、宽lm、高lm，锥垛秉约1000kg．散热顶贮段时问。

当宅温和垛内温度降至0℃时，将塑料薄膜扣于垛上．四周压上湿土。

一般封闭后1.5～2个月，当垛内氧气含量为1%～8%，二氧化碳含量为10%时揭开塑料薄膜通气。

持垛内温度为0℃左右，挑出不宜再贮藏的胡萝卜。

一般可贮藏到次年5～6月。

塑料袋小包装贮藏。

（4）气调贮藏：

气调贮藏胡萝卜的具体方法和气凋贮藏其他蔬菜的做法火体相似。

贮藏的胡萝卜在入帐之前，要摊晾1天，然后将其装入筐内，码成垛，罩以聚乙烯帐密封，采用自然降氧法进行气调贮藏。

实践证明，温度为0℃～3℃，O2的体积分数为2%～5%、CO2的体积分数为5%以下的环境条件下贮存胡萝卜至翌年4月底基本能保持鲜嫩状态。

有些菜库采用无底塑料帐，帐子四周埋在周围有沟的土内使其密封，帐内的O2体积分数为6%～7%、CO2的体积分数为5%以下，这样贮存的胡萝卜色泽与含水量都很好。

此外，其优点还在于帐内凝结水顺帐壁滴人泥土中，使帐内湿度适中，产品又不致腐烂，到翌年5月份仍能保持高质量的胡萝卜贮藏品。

1.2.1.3目前对胡萝卜品质变化的研究进展

目前国内关于胡萝卜的科学研究主要集中于不同包装材料、温度、湿度对其品质变化的影响及不同贮藏条件下鲜切胡萝卜品质的变化。

王清等人（2012）对不同温度与湿度对胡萝卜流通过程中品质的影响进行了研究，得出：

胡萝卜在流通中随着组织衰老，肉质根失水，变糠心萎蔫，外观品质下降，失重率与萎蔫指数具有显著正相关。

胡萝卜可溶性糖、维生素C与可溶性蛋白质含量呈不断下降趋势，这与呼吸强度有密切关系[1]。

张国胜等人对胡萝卜贮藏期间营养成分变化规律的研究得出：

胡萝卜营养成分在贮藏期间呈不断下降趋势,它和呼吸强度有密切关系,但若适当调节温度和相对湿度,就可有效地减少水分散失和营养损耗。

本研究认为贮藏温度控制在0—1℃,相对湿度95%—98%较为适宜。

在这种条件下贮藏三个月后仍具有良好的新鲜度[12]。

焦岩等人对温湿度变化对冰箱中果蔬贮藏质量影响的研究得出：

低温贮藏可大大延长果蔬的贮藏时间及贮藏质量而有些对于温度变化不甚敏感的果蔬则应以控制湿度变化为主[13]。

王艳红（2010）对新鲜果蔬低温贮藏失水机理研究得出：

正交实验研究发现温度、湿度、风速三者对失水的影响存在交互作用，并且交互作用大于每一个因素单独的影响，湿度和JXL速搭配作用对失水的影响最大；降温实验研究发现，对于像苹果这类表皮失水阻力比较大的果蔬，失水与温度梯度成正比；风速的影响与恒温过程相反，风速越大，失水越少，实验的结果与由理论得出的结论相吻合。

实验还发现在恒温与降温过程中湿度与失水的关系都近似成正比[14]。

国外对此也有研究，ShahramMohseniNiari,MajidRashidi等人在研究冷藏期间胡萝卜中的白利糖度和含水率对其还原糖含量的影响中得出：

胡萝卜还原糖含量与其白利糖度和含水率存在线性关系，RS=39.96-1.549BX-0.214WC[15]。

MarekGajewski和PaweSzymczak在研究冷藏条件下不同品种的胡萝卜根的物理和化学性状变化时得出：

贮藏过程中显著影响根的质量，尤其是根的颜色，硬度，可溶性固形物和酚类物质的含量。

这些变化也和它们的品种有关。

胡萝卜根的硬度在贮藏过程中会随之降低，可溶性固形物含量和糖含量会呈增加趋势，硝酸盐含量降低，酚类和类胡萝卜素化合物含量增加，根汁的抗氧化活性呈增加趋势[16]。

1.3目前果蔬的冷藏和预处理技术

现代果蔬的贮藏技术包括各种冷藏和其预处理技术[17]。

目前使用较多且比较成熟的贮藏技术是预冷条件下的冷藏或气调贮藏。

现分别就冷藏、气调贮藏技与其预处理技术介绍如下：

1.冷藏：

仅通过降低贮藏环境温度而进行的贮藏。

RobertEPaull和A．Lbpez指出降低温度和升高库内相对湿度有利于库内储藏果蔬品质的提高。

2.气调保藏：

是以改变贮藏环境中的气体成分（通常是增加CO2浓度和降低O2浓度）来实现长期贮藏新鲜果蔬的一种方式。

3.预冷处理：

预冷处理能有效地降低贮藏冷库热负荷，节约能源，而且由于降温及时，预冷有利于果蔬的保鲜。

预冷处理的机理是通过快速降温来缩短果蔬处于常温状态的时间，有效地降低果蔬养分的消耗。

4.预热处理：

是指在果蔬贮藏之前，将其置于非致死高温中进行处理，旨在控制果蔬采后病虫害发生，降低果蔬的呼吸作用和乙烯的释放量，延缓果蔬衰老，减轻果蔬冷害的发生，改善果蔬品质，达到保鲜目的

5.电离辐射技术：

是利用放射性同位素产生的射线去照射果蔬，最常见的放射性同位素是钴60和铯137；或由能量在百万电子伏以下的电子加速器产生的电子流进行处理，达到贮藏保鲜果蔬的目的

6.紫外线预处理：

主要通过破坏微生物组织的DNA，降低蛋白质变性能力。

。

波长为245nm紫外线能促进嘧啶集合物的产生，破坏DNA的螺旋结构，阻碍细胞的合成。

对于波长为324nm至400nm的紫外线，在细胞膜的不饱和脂肪酸内能促使H2O2基团产生，改变膜的可透性。

7.高压预处理：

微生物活动在高压下会受到阻碍，蛋白质的合成和分解也会受到影响。

当压力达到180MPa时，细胞生命力开始降低，并随着压力的升高，降低速度加快。

第2章材料与方法

2.1试验样品的选择

供试样品选用同批购买的新鲜胡萝卜39根（选择根形整齐、表面光滑、没有分叉裂口、长约11～13cm，中部直径为1.5～1.8cm）。

试验条件确定：

温度分别为4℃和-20℃。

2.2试验方案

4℃贮藏

预处理包装每7d检测一次

试样-20℃贮藏

测定新鲜试样

试验材料购买后立即运回实验室，用冷水预冷，然后用冷蒸馏水清洗[8]。

预冷同时，随机选取三根胡萝卜分别测定贮藏初始胡萝卜的水分、还原糖、果胶、纤维素、维生素C的含量。

测品质指标的方法：

水分含量的测定：

GB8858-88水果、蔬菜产品中干物质和水分含量的测定方法；

还原糖含量的测定：

GB/T5009.7-2008食品中还原糖的测定；

果胶含量的测定：

NY/T2016-2011水果及其制品中果胶含量的测定；

纤维素含量的测定：

GB/T5009.10-2003植物类食品中粗纤维的测定；

维生素C的测定：

碘量法测水果、蔬菜维生素C含量；

预冷24h后，三根一组装入自封袋中，每个自封袋用牙签扎18-20个通气孔，然后标号后分别置于冰箱的冷藏室和冷冻室贮藏贮藏量均为18根。

贮藏期设为28d，每隔7d，对两种贮藏温度下的胡萝卜均取三根样品（即一个自封袋）进行各项指标的测定，每个指标测定3次，取平均值[18]。

2.3品质分析方法

2.3.1品质指标

本试验选取水分、还原糖、果胶、粗纤维、维生素C作为待测的品质指标。

2.3..2试验试剂和仪器

表2-1主要试剂

试剂名称

试剂厂家

盐酸（分析纯）

天津市永大化学试剂有限公司

五水硫酸铜（分析纯）

天津市永大化学试剂有限公司

亚甲蓝

上海试剂厂

酒石酸钾钠（分析纯）

天津市永大化学试剂有限公司

氢氧化钠（分析纯）

天津市永大化学试剂有限公司

乙酸锌（分析纯）

天津市永大化学试剂有限公司

冰乙酸（分析纯）

天津市永大化学试剂有限公司

亚铁氰化钾（分析纯）

天津市永大化学试剂有限公司

葡萄糖（分析纯）

天津市永大化学试剂有限公司

无水乙醇（分析纯）

天津市大茂化学试剂厂

硫酸（分析纯）

北京化工厂

咔唑

天津市永大化学试剂有限公司

无水半乳糖醛酸

天津市永大化学试剂有限公司

氢氧化钾（分析纯）

天津市永大化学试剂有限公司

碘（分析纯）

天津市永大化学试剂有限公司

碘化钾（分析纯）

天津市永大化学试剂有限公司

抗坏血酸（分析纯）

天津市永大化学试剂有限公司

草酸（分析纯）

天津市大茂化学试剂厂

碘酸钾

北京化工厂

可溶性淀粉

天津市福晨化学试剂厂

表2-2主要仪器设备

试验仪器

生产厂家

真空干燥箱

江苏省金坛市正基仪器有限公司

恒温水浴锅

江苏省金坛市正基仪器有限公司

紫外可见分光光度计

上海菁华科技仪器有限公司

可调电炉

天津市大港区红杉实验设备厂

离心机

巩义市予华仪器有限责任公司

循环水真空泵

巩义市予华仪器有限责任公司

2.3.3试验方法

2.3.3.1.水分含量的测定[18]

1）试验原理

在已知重量的称量皿内，称取试样后置于真空干燥箱内，在一定得加热温度下干燥至恒重。

2）操作步骤

a．试样的制备

用四分法取胡萝卜的可食部分，然后在瓷盘中迅速切碎混匀，放入高速组织捣碎机内捣碎1～2min，装入磨口瓶中，作为测定用试样。

b．铝盒的准备

放入105℃的烘箱中烘1h后。

取出盖好盖置干燥器内冷却0.5h后称重，再烘0.5h，同样冷却，称重。

至前后两次重量相差不超过0.001g为恒重。

c．称样

称取2～5g捣碎的固体试样于恒重的具盖铝盒中，精确至0.0001g。

d．测定

将称量皿，放入控制在105℃真空干燥箱中，具盖斜支于铝盒上。

烘5h后置于干燥器里冷却后称量，再烘0.5h，冷却后称量，重复步骤至前后两次重量相差不超过0.001g为恒重。

3）结果计算

式中：

X—样品中干物质的含量，%；

m0—具盖铝盒的重量，g；

m1—具盖铝盒和样品的重量，g；

m2—具盖铝盒和样品干燥后的重量，g。

2.3.3.2还原糖的测定[19]

1）试验原理

试样经除去蛋白质后，在加热条件下，以亚甲基蓝作指示剂，滴定标定过的碱性酒石酸铜溶液（用还原糖标准溶液标定），根据样品液消耗体积计算还原糖含量。

2）试验步骤

a．试样处理：

称取粉碎后的胡萝卜试样2.5g～5g，精确至0.001g置250ml容量瓶中，加50ml水，慢慢加入5ml乙酸锌溶液及5ml亚铁氰化钾溶液，加水至刻度，混匀，静置30min，用干燥滤纸过滤，弃去初滤液，取续滤液备用。

b．标定碱性酒石酸铜溶液：

吸取5.0ml碱性酒石酸铜甲液及5.0ml碱性酒石酸铜乙液，置于150ml锥形瓶中，加水10ml，加入玻璃珠两粒，从滴定管滴加约9ml葡萄糖，控制在2min内加热至沸，趁热以1滴/2S的速度继续滴加葡萄糖标准溶液，直至溶液蓝色刚好退去为终点，记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积，同时平行操作三份，取其平均值，