基于TPA測試法對1－MCP處理后葡萄果實質構性能的分析

田海龍張 平農紹莊李志文

（1.大連工業大學食品學院，遼寧 大連116034；2.國家農產品保鮮工程技術研究中心天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津300384）

基于TPA測試法對1－MCP處理后葡萄果實質構性能的分析

田海龍1張 平2農紹莊1李志文2

（1.大連工業大學食品學院，遼寧 大連116034；2.國家農產品保鮮工程技術研究中心天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津300384）

為明確1－MCP處理對葡萄果實質構性能的作用效果，應用質構儀質地多面分析（TPA）測試法對經1－MCP處理后10℃下放置不同時間的乍娜葡萄果實進行質構分析，1－MCP濃度分別采用0.5和1.0μL/L。結果表明：果實彈性、回復性與硬度、凝聚性、咀嚼性都具有顯著的相關性（R＝0.671～0.876），而黏著性與其它各質構參數間相關性較差，因此將硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性、回復性作為評價葡萄果實質構性能的主要參數；與對照相比，兩種濃度的1－MCP處理均可延緩葡萄硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性的下降，但對果實回復性卻無明顯作用效果，其中1.0μL/L 1－MCP處理作用效果優于0.5μL/L處理。說明1－MCP處理在抑制葡萄果實質構性能下降方面具有較好的作用效果。

TPA；1－MCP；質構性能；葡萄

葡萄是一種營養豐富、食用性強的水果，具有果皮薄、汁液多、怕擠壓等特點。采后葡萄果實質地不斷發生變化，內部組織變軟，風味變差，尤其在長距離運輸過程中，質地軟化的果實不耐擠壓，導致機械損傷，嚴重影響了葡萄的感官性能、品質和商品價值。近年來的研究［1］表明，在葡萄采后呼吸代謝過程中，其果粒屬于非呼吸躍變型，而果穗與果梗則屬于呼吸躍變型，整穗葡萄的呼吸強度主要取決于果穗與果梗，這可能是葡萄采后貯運過程中品質下降的主要因素。1－甲基環丙烯（1－Methylcyclopropene，1－MCP）作為一種新型乙烯抑制劑，能夠強烈競爭乙烯受體，并通過金屬原子與受體緊密結合，阻礙乙烯的正常結合［2］，從而明顯的推遲或抑制果實的軟化。

質構分析法（texture profile analysis，TPA）是近年來發展起來的一種新型儀器測試方法，其原理是利用力學測試來模擬人的兩次咀嚼動作，記錄力和時間的關系，從中找出與人的感官評定相對應的參數。這些參數在一定程度上反映了果實的質地和組織結構的變化，也間接地反映了果蔬的保鮮效果。國外已將TPA測試廣泛應用于奶酪［3］、香腸［4］、面包［5］、果實（蘋果、桃、橄欖、橄欖、番茄等）［6－9］、土豆［10］食品品質的評價，但目前關于1－MCP處理對葡萄冷鏈過程中質地變化的作用效果研究較少，而將TPA技術應用到1－MCP處理后葡萄果實感官評價方面的研究更是鮮有報道。本試驗擬通過TPA測試法，對經兩種濃度1－MCP處理的葡萄的果實質地參數變化規律進行研究，旨在揭示1－MCP對葡萄果實質構性能變化的影響，同時探討TPA測試在分析葡萄果實質構變化方面的可行性，為1－MCP在采后葡萄果實冷鏈物流中的應用提供理論依據，為更全面地研究葡萄果實質構性能和品質變化提供一定的基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

乍娜葡萄：于2010年6月30日采自天津市武清區灰鍋口村，采收后裝入周圍鋪有報紙的塑料筐內，采收當天運回國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津）進行相關處理；

1－MCP粉劑：美國羅門哈斯公司；

PE保鮮袋：由國家農產品保鮮工程技術研究中心提供；

物性測試儀：TA.XT.Plus，英國Stable Micro System公司；

空調：KFR－50LW/（50552）Aa－2，珠海格力電器股份有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 1－MCP處理 選取無病害、無霉變、無機械損傷的果實放置于1m3的密閉塑料帳內，帳內加設風機吹風，分別用0.5μL/L（S－C1）和1.0μL/L（S－C2）濃度的1－MCP處理24h（處理方法參照孫希生等的方法［11］），以未用1－MCP處理的果實為對照（S－CK）。將處理過的葡萄果實稱取2.5kg/袋小心放入PE保鮮袋中，同時把袋口擰緊，然后整齊放在空調控溫的實驗室 （5m×3m×3.5m）內，室溫設為10℃，每個處理設3次重復，每3d分別從各處理葡萄果穗的不同部位剪取15個果粒（保持果粒的完整性）進行質構參數測試，放置期達9d時進行最后1次取樣。

1.2.2 果實質地分析 采用直徑為75mm的圓柱形探頭P/75對葡萄果粒進行TPA測試。測試參數：測前速度5mm/s，測試速度2mm/s，測后上行速度2mm/s，葡萄果實受壓變形為25%，兩次壓縮停頓時間為5s，觸發力為5g。由質地特征曲線得到評價葡萄貯藏期間果實狀況的質地參數：硬度、黏著性、彈性、凝聚性、咀嚼性和回復性，結果取平均值。葡萄果實TPA典型質地特征曲線見圖1。

（1）硬度：以雙峰曲線中的第一個峰的最大值F1表示硬度，N。

（2）彈性：按式（1）計算。

式中：

S—— 彈性；

T1—— 第一次壓縮達峰值的時間，s；

T2—— 第二次壓縮起始時間，s；

T3—— 第二次壓縮達峰值的時間，s。

圖1 葡萄果實TPA典型質地特征曲線Figure 1 Typical TPA curve of texture character of grape berry

（3）凝聚性：指第二次壓縮所得的峰面積A2與第一次壓縮所得的峰面積A1之比。

（4）咀嚼性：為硬度、凝聚性和彈性三者乘積，N。

（5）回復性：指第一次壓縮過程中返回時樣品所釋放的彈性能A4與壓縮時探頭的耗能A5之比。

（6）黏著性：指第一次壓縮曲線達到零點到第二次壓縮曲線開始之間曲線的負面積A3。

1.2.3 數據處理 利用SPSS 17.0統計軟件對試驗數據進行皮爾遜相關分析（pearson correlation analysis）。

2 結果與分析

2.1 葡萄果實各項質地參數間的相關性分析

由表1可知，在10℃試驗條件下，葡萄果實黏著性與硬度、回復性、彈性、凝聚性、咀嚼性均成負相關 （R＝－0.400～－0.208），說明硬度、回復性、彈性、凝聚性、咀嚼性較高的果實黏著性較低，但試驗中果實黏著性與上述質地參數的相關性較差，這可能是由于該參數測試較困難，偏差相對較大所致，故對黏著性的變化規律不作分析；隨著放置時間的延長，葡萄果實彈性、回復性與硬度、凝聚性、咀嚼性都具有顯著的相關性（R＝0.671～0.876），說明彈性、回復性均能很好的反應果實的質構性能；此外，果實硬度、凝聚性和咀嚼性3個質構參數間均具有顯著的相關性（R＝0.900～0.961），說明三者都能很好的反映葡萄果實質構性能。因此，果實硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性和回復性可以作為試驗評價葡萄果實質構性能的主要參數。

2.2 1－MCP處理對葡萄果實質構參數的影響

2.2.1 對硬度的影響 硬度反映的是葡萄果實在外力作用下發生形變所需要的屈服力大小。由圖2可知，在10℃試驗條件下，對照葡萄硬度呈逐漸下降的趨勢，第9天時的硬度與貯前差異顯著（P＜0.05）；1－MCP處理果實硬度均呈現先升高后降低的趨勢。其中處理組1在第3天的硬度出現明顯的上升，之后緩慢下降，到第9天時其硬度與貯前差異不顯著（P＞0.05），說明1μL/L 1－MCP處理能很好的保持10℃放置期間葡萄果實的硬度。放置到第3天時，0.5μL/L 1－MCP處理葡萄的果實硬度升高不明顯，之后緩慢下滑，到第9天時果實硬度低于1μL/L 1－MCP處理，但高于對照，并與0d時硬度差異不明顯（P＞0.05）。整體看來，1μL/L 1－MCP處理果實硬度普遍高于0.5μL/L 1－MCP處理。

表1 葡萄果實各項質地參數間的相關性（R）+Table 1 Correlation（R）among textural parameters of the TPA test on grape berry

圖2 不同濃度1－MCP對葡萄果實硬度的影響Figure 2 Effect of 1－MCP of different concentration on the firmness of grape

2.2.2 對彈性的影響 彈性反映的是葡萄果實經第一次壓縮變形后，在去除變形力的條件下所能恢復的程度。圖3顯示的是在10℃的試驗條件下，1μL/L 1－MCP處理果實彈性經過緩慢上升后在第6天開始出現下降，第9天的果實彈性與初值大小相當，0.5μL/L 1－MCP處理果實彈性在第3天達到最大，之后迅速下降。到第9天時彈性大于對照，而對照一直保持下降趨勢。綜上可知，1μL/L 1－MCP處理能很好的保持葡萄果實的彈性。

2.2.3 對凝聚性的影響 凝聚性反映的是咀嚼葡萄果實時，果實抵抗牙齒咀嚼破壞而表現出的內部結合力，反映了果實組織細胞間結合力的大小，使果實保持完整的性質。由圖4可知，對照和處理果實凝聚性都表現出先升高后降低的趨勢，1－MCP處理果實凝聚性都高于同期對照，其中1μL/L處理對果實凝聚性的保持效果優于0.5μL/L處理，說明1－MCP處理對10℃貯藏條件下葡萄果實內部結合力有一定的保持作用。

圖3 不同濃度1－MCP對葡萄果實彈性的影響Figure 3 Effect of 1－MCP of different concentration on the springiness of grape

圖4 不同濃度1－MCP對葡萄果實凝聚性的影響Figure 4 Effect of 1－MCP of different concentration on the cohesiveness of grape

2.2.4 對咀嚼性的影響 咀嚼性模擬的是牙齒將固體樣品咀嚼成吞咽穩定狀態時所需要的能量，能綜合反映果實在牙齒咀嚼過程中對外力的持續抵抗作用。由圖5可知，在10℃ 貯藏條件下，對照果實咀嚼性在前3天變化相對較小，之后開始迅速下降。與對照相比，1－MCP處理果實的咀嚼性均呈現先升高后降低的趨勢，到第3天時，1μL/L 1－MCP處理果實咀嚼性增加幅度較大，隨著貯藏時間的延長，1－MCP處理的果實咀嚼性迅速下降，到第9天時，1μL/L 1－MCP處理果實咀嚼性與0d相比變化不大。綜上所述，1－MCP處理能很好的減緩葡萄果實咀嚼性的下降。

圖5 不同濃度1－MCP對葡萄果實咀嚼性的影響Figure 5 Effect of 1－MCP of different concentration on the chewiness of grape

2.2.5 對回復性的影響 回復性反映的是果實受壓，同時迅速恢復變形的能力，如果果實組織受到較大破壞，回復性趨向于零。如圖6所示，在10℃試驗條件下，隨著放置時間的延長，對照與1－MCP處理葡萄果實的回復性都表現出先升高然后緩慢下降的趨勢，其中第3天果實回復性達到最大值。到第9天時，兩個不同濃度1－MCP處理的葡萄果實的回復性略微低于對照，但是差距不大。而且兩個不同濃度1－MCP處理之間的差異不顯著，說明1－MCP處理對回復性的影響不大。

圖6 不同濃度1－MCP對葡萄果實回復性的影響Figure 6 Effect of 1－MCP of different concentration on the resilience of grape

3 討論與結論

用質構儀質地多面分析（TPA）試驗法可以快速準確的觀察出葡萄貯藏性能和保鮮方法的作用效果。從各個參數的相關性研究可以看出，在室溫10℃貯藏條件下葡萄果實的彈性、回復性與硬度、凝聚性、咀嚼性都具有顯著的正相關性 （R＝0.671～0.876）；果實硬度、凝聚性和咀嚼性3個質構參數相互之間均呈顯著的正相關性（R＝0.900～0.961）；黏著性與其他參數有不顯著的負相關性（R＝－0.400～0.208）。所以確定硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性和回復性作為試驗評價葡萄果實質構屬性的主要參數。對TPA測試所得的各項質地參數，并不是每項質地參數都要進行分析，而應根據果實的自身屬性進行選擇，本試驗過程并未對葡萄果實脆性、膠著性進行分析；而且從黏著性和回復性兩個質構參數看出不同濃度的1－MCP對這兩個質構參數的影響不明顯，所以不適合用來檢測室溫10℃貯藏期間葡萄果實的保鮮效果。

試驗研究發現，隨著葡萄采后放置時間的延長，對照葡萄果實的硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性呈現不斷下降的總趨勢，而1－MCP處理葡萄果實的上述參數則呈現先上升后下降的變化趨勢。綜合分析可知1－MCP能有效延緩葡萄果實質構性能的下降，其中1μL/L 1－MCP處理效果要好于0.5μL/L 處理。有研究［12］表明，1－MCP延緩貯藏果實品質下降作用可能與其抑制乙烯釋放和呼吸速率有關。孫希生［11］以蘋果為試材，研究不同濃度1－MCP對蘋果采后生理的影響，發現1－MCP處理明顯減緩果實硬度和酸度的下降，減少了葉綠素降解和淀粉的分解和轉化。宋軍陽等［13］研究1－MCP對“無核白”葡萄果實的影響，發現1－MCP可明顯提高果實耐壓力。鄭鐵松等［14］研究表明不同濃度的1－MCP對草莓的硬度影響較大。紀淑娟等［15］認為1－MCP處理可以有效地抑制常溫貨架期間桃果實硬度的下降。1－MCP通過抑制梨果實貯藏過程中多聚半乳糖醛酸酶和纖維素酶的活性，從而延緩其硬度和脆性的下降［16］。本試驗與前人研究結論一樣，說明1－MCP可以抑制葡萄果實硬度等質構性能的下降。

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Analysis on texture properties of treated grape fruit with 1－MCP based on TPA Test

TIAN Hai－long1ZHANG Ping2NONG Shao－zhuang1LI Zhi－wen2

（1.College of Food Science，Dalian Polytechnic University，Dalian，Liaoning116034，China；2.National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agriculture Products，Tianjin Key Laboratory of Posthavest Physiology and Storage of Agricultule Products，Tianjin300384，China）

The texture analysis of‘Zhana’grape treated with 1－methylcyclopropene（1－MCP）in different concentrations was detected during the experiment with the texture analyzer at 10℃in this paper to clear the effect of 1－MCP on grape texture－property.The concentrations of 1－MCP were 0.5and 1.0μL/L，respectively.The result showed that there was significant positive correlation between fruit springiness，resilience and hardness，cohesiveness，chewiness，respectively（R＝0.671～0.876）.But the values of resilience correlated bad with other measured parameters.Therefore，parameters of hardness，springiness，adhesiveness，cohesiveness and resilience could be the reliable parameters of texture properties evaluation of grape fruits.Moreover，two test concentrations of 1－MCP were both effective in delaying the decline of hardness，springiness，adhesiveness and cohesiveness of grape fruit，but had no effect on fruit resilience.The effect of 1.0μL/L 1－MCP treatment on grape was better than that of 0.5μL/L.In conclusion，1－MCP could play a role in inhibiting the decrease of texture properties of grape fruit.

TPA；1－MCP；texture properties；grape

10.3969/j.issn.1003－5788.2011.03.033

國家葡萄產業技術體系建設項目（編號：nycytx－30－ch－02）

田海龍（1986－），男，大連工業大學在讀碩士研究生。E－mail：574716807＠qq.com

張平

2011－03－09