箱式氣調貯藏對巨峰葡萄果實質地變化的調控

李春媛，張平，朱志強，李志文

（國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津），天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384）

箱式氣調貯藏對巨峰葡萄果實質地變化的調控

李春媛，張平*，朱志強，李志文

（國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津），天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384）

摘 要：以巨峰葡萄為試材，采用質構儀質地多面分析（TPA）方法對（0±0.5）℃貯藏條件下葡萄果實果肉質地參數變化規律進行研究，比較塑料薄膜和箱式氣調貯藏對巨峰葡萄果實質地變化的調控效果。貯藏過程中葡萄果肉質地的變化直接影響其貯藏品質的優劣。氣調箱內通入10%的CO2處理可以較好地調節適宜巨峰葡萄貯藏的氣體環境，保持貯藏期間巨峰葡萄果實的硬度，有效延緩葡萄果實彈性、凝聚性、咀嚼性、回復性和黏著性的下降，提高葡萄果實的好果率。

關鍵詞：葡萄；自發氣調；箱式氣調；質地；TPA

葡萄（Vitis viniferaLinn.）為葡萄科落葉木質藤本植物的果實，因為其果色艷麗、汁多味美、營養豐富而深受人們的喜愛。葡萄果實柔軟多汁，加之采收季節環境溫度較高，在貯運過程中極易發生軟腐、霉爛、脫粒等現象，嚴重影響食用品質，商品價值大大降低。目前，常用的葡萄貯運包裝方式為自發氣調包裝（MAP），采用具有特定透氣性的薄膜，依靠果實自身呼吸消耗O2并產生的CO2，維持袋內一定的CO2濃度，從而達到保持果實貯藏品質的目的[1]。但對于葡萄這種呼吸強度較弱的果實類型，包裝袋內CO2濃度很難積累到最佳水平，長期貯藏過程中果實軟化、霉爛仍較嚴重。箱式氣調貯藏技術是繼氣調庫和塑料薄膜氣調方式之后開發的第三種氣調方式，在包裝上采用硬質包裝箱，通過箱體的微氣孔對箱內氣體成分進行調控，既可進行在貯藏庫中的長期貯藏保鮮，又可直接應用于果蔬冷鏈物流過程中。經初步研究[2-4]，氣調保鮮箱克服了保鮮膜包裝不易產生高CO2氣體濃度的缺點，對于耐CO2的果蔬可起到很好的保鮮效果。

質構儀質地多面分析（TPA）方法是近年來被廣泛關注的一種新型儀器測試方法，原理是利用力學測試模擬人的兩次咀嚼動作，記錄力和時間的關系，找出與人的感官評定對應的參數[5]。國外應用TPA測試法開展食品品質變化規律的研究進行得比較深入[6-11]。本文采用TPA測試法，研究了塑料薄膜和箱式氣調貯藏技術對巨峰葡萄貯藏過程中果實質地參數變化規律的調控效果，這在國內外鮮有報道，可為果蔬的快速檢測提供基礎，為在生產實踐中科學應用氣調貯藏技術，延長巨峰葡萄果實貯藏期，改善其貯藏品質提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料及處理方法

1.1.1 試驗材料

巨峰葡萄，于2011年9月23日采自遼寧省營口市九壟地鄉正紅旗村，挑選大小一致，去除病蟲害、霉變和機械損傷果粒的成熟果穗。采后立即運至國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津）冷庫進行預冷處理24 h（溫度（0±0.5）℃，濕度85%～95%）。

保鮮膜：聚乙烯（PE）膜（厚度0.03 mm）、聚氯乙烯（PVC）膜（厚度0.06 mm），由國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津）提供。

氣調箱：塑料自發氣調箱（46 cm×26 cm×24 cm），底面和蓋面有調氣孔，孔徑為0.75 mm～0.80 mm，調氣孔上安裝有不同規格和參數的調氣嘴，由國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津）研制。

1.1.2 儀器設備

MAP Mix 9000混氣儀：丹麥PBI Dansensor公司生產；TA.XT.Plus物性測試儀：英國Stable Micro System公司生產；電子秤：上海永杰衡器有限公司生產。

1.1.3 處理方法

試驗設4個處理，將巨峰葡萄果實經充分預冷后，分別稱取2.5 kg，整齊放入無蓋果實包裝箱，再分別用PE膜和PVC膜包裝，用封口膠緊密封口；分別稱取8 kg巨峰葡萄果實放入塑料氣調箱中，氣調箱A中通入空氣，作為氣調箱B的對照。氣調箱B以O2、CO2高壓氣瓶為氣源，通過混氣儀充入氣體，調節箱內初始氣體濃度為O215%，CO210%。以上每處理重復6次，于（0±0.5）℃冷庫貯藏，貯藏過程中每隔5天測定相關指標。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 果實質地分析

巨峰葡萄去皮后，置于質構儀測試平板上，采用直徑為75 mm的圓柱形探頭P/75對去皮葡萄進行TPA測試。測試參數如下：測前速度1 mm/s，測試速度1 mm/s，測后上行速度1 mm/s，葡萄果肉受壓變形為30%，兩次壓縮停頓時間為5 s，觸發力為5 g。由質地特征曲線得到評價葡萄貯藏期間果肉狀況的質地參數：硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性、回復性和黏著性。每種處理重復20次測試，結果取平均值。葡萄果肉TPA典型質地特征曲線如圖1所示。

1.2.1.1 硬度

以雙峰曲線中第1個峰的最大值F1表示硬度，單位：N。

圖1 葡萄果肉TPA典型質地特征曲線Fig.1 Force-time curves from TPA of grape berry

1.2.1.2 彈性

彈性與第2次壓縮達峰值時所經歷的時間T（T=T3-T2）成正比，與第一次壓縮達峰值時所經歷的時間T1成反比，即：彈性 =（T3-T2）/T1。

1.2.1.3 凝聚性

凝聚性指第2次壓縮所得的峰面積A2與第1次壓縮所得的峰面積A1之比，即：凝聚性=A2/A1。

1.2.1.4 咀嚼性

咀嚼性為硬度、凝聚性和彈性三者乘積，即：咀嚼性=硬度（N）×彈性×凝聚性，單位：N。

1.2.1.5 回復性

回復性指曲線中面積A4與面積A5之比，即：回復性=A4/A5。

1.2.1.6 黏著性

黏著性指第1次壓縮曲線達到零點到第2次壓縮曲線開始之間曲線的負面積A3。

1.2.2 好果率的測定

采用稱重法測定。葡萄好果率計算公式為：

式中：m0為貯藏前葡萄質量，kg；m1為貯藏期間葡萄果實腐爛與脫粒果粒的質量，kg。

1.2.3 數據處理

采用Excel 2003軟件繪制圖表，利用SPSS17.0軟件對試驗數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 塑料薄膜和箱式氣調對巨峰葡萄果實質地的影響

2.1.1 塑料薄膜和箱式氣調對巨峰葡萄果實硬度的影響

硬度是評價葡萄果實品質的一項重要指標。塑料薄膜和箱式氣調對巨峰葡萄果實硬度的影響見圖2。

圖2 不同處理對巨峰葡萄果實硬度的影響Fig.2 Effects of different treatments on the hardness of Kyoho grapes

由圖2可以看出，各處理組巨峰葡萄果實的硬度隨著貯藏時間的延長，均呈現逐漸下降的變化趨勢，且貯藏初期下降較快，15 d后下降趨勢趨于平緩。其中PE膜包裝的巨峰葡萄果實硬度下降最快，而氣調箱B貯藏的巨峰葡萄果實硬度下降最慢，且在整個貯藏期間，果實硬度均顯著高于其他處理（P<0.05）。貯藏30 d時，氣調箱B處理的巨峰葡萄果實硬度最高，為3.65 N，其次為PVC膜和氣調箱A，PE膜包裝的果實硬度最低，為2.96 N。說明氣調箱B處理可以較好地保持貯藏期間巨峰葡萄果實的硬度，抑制果實的軟化進程。

2.1.2 塑料薄膜和箱式氣調對巨峰葡萄果實彈性的影響

果實彈性指葡萄果肉在經過第一次壓縮變形后，去除變形力的條件下所能恢復的程度。塑料薄膜和箱式氣調對巨峰葡萄果實彈性的影響，見圖3。

圖3 不同處理對巨峰葡萄果實彈性的影響Fig.3 Effects of different treatments on the springiness of Kyoho grapes

由圖3可以看出，貯藏期間各處理的巨峰葡萄果實彈性變化具有較大的波動性，隨著貯藏時間的延長，整體呈下降趨勢。貯藏前期，各處理果實彈性下降趨勢較明顯，其中氣調箱A處理的果實彈性下降最快，其次為PE膜和PVC膜包裝，氣調箱B處理的果實彈性下降趨勢較平緩。氣調箱A處理貯藏5 d、PE膜和PVC膜包裝貯藏10 d后，巨峰葡萄果實的彈性開始呈緩慢上升的趨勢，之后彈性變化趨于平緩。氣調箱B處理的巨峰葡萄果實彈性在貯藏25 d時急劇下降，之后又快速上升。可見氣調箱B處理能夠有效緩解貯藏期間巨峰葡萄果實彈性的下降，保持葡萄的貯藏品質。

2.1.3 塑料薄膜和箱式氣調對葡萄果實凝聚性的影響凝聚性反映了葡萄果肉細胞間結合力的大小。塑料薄膜和箱式氣調對巨峰葡萄果實凝聚性的影響，見圖4。

圖4 不同處理對巨峰葡萄果實凝聚性的影響Fig.4 Effects of different treatments on the cohesiveness of Kyoho grapes

由圖4可以看出，貯藏期間各處理巨峰葡萄果實的凝聚性均呈現先急劇下降后快速上升再趨于平緩的變化趨勢。其中氣調箱A處理果實的凝聚性下降最快，貯藏5 d時降至最低，之后快速上升；PE膜、PVC膜和氣調箱B處理的葡萄果實凝聚性均在貯藏10 d時降至最低點，之后呈上升趨勢。整個貯藏期間，氣調箱B處理的巨峰葡萄果實凝聚性下降趨勢較為平緩，表明氣調箱B處理有效地保持了巨峰葡萄果肉組織細胞間的結合力，較好地保持了果實的完整性。

2.1.4 塑料薄膜和箱式氣調對葡萄果實咀嚼性的影響

咀嚼性為硬度、凝聚性和彈性的乘積，綜合反映了在咀嚼過程中，果肉對外力的持續抵抗作用。塑料薄膜和箱式氣調對巨峰葡萄果實咀嚼性的影響，見圖5。

圖5 不同處理對巨峰葡萄果實咀嚼性的影響Fig.5 Effects of different treatments on the chewiness of Kyoho grapes

由圖5可見，貯藏期間，各處理組巨峰葡萄果實的咀嚼性均呈現貯藏前期下降明顯，貯藏后期趨于平

緩的變化趨勢。這與葡萄果肉含水量較高、果肉質地較綿軟的特性一致。貯藏30 d時，氣調箱B和PVC膜處理的葡萄果肉咀嚼性為0.31 N，顯著高于氣調箱A和PE膜處理（P<0.05）。總體來看，氣調箱B和PVC膜處理的巨峰葡萄果肉咀嚼性在整個貯藏期間下降較緩慢，說明氣調箱B和PVC膜處理對葡萄果肉咀嚼性的保持效果較好。

2.1.5 塑料薄膜和箱式氣調對葡萄果實回復性的影響

回復性反映了葡萄果肉在受到外界壓力作用時回彈的能力。塑料薄膜和箱式氣調對巨峰葡萄果實回復性的影響，見圖6。

圖6 不同處理對巨峰葡萄果實回復性的影響Fig.6 Effects of different treatments on the resilience of Kyoho grapes

由圖6可以看出，各處理組巨峰葡萄果實的回復性均呈先快速下降再上升，貯藏后期緩慢下降的變化趨勢。PE膜和氣調箱A處理的巨峰葡萄果實回復性在貯藏初期下降較快，貯藏5 d時回復性降到最低，氣調箱B和PVC處理的巨峰葡萄果實回復性均在貯藏10 d時降到最低值。整個貯藏期間氣調箱B處理的巨峰葡萄果實回復性下降較慢，變化趨勢較平緩，說明氣調箱B處理可以較好地延緩果實回復性的下降速度，維持葡萄果實質地。

2.1.6 塑料薄膜和箱式氣調對葡萄果實黏著性的影響

黏著性是將探頭下壓到最低點后，上升過程中感受到的來自葡萄果實阻力的最大絕對值。塑料薄膜和箱式氣調對巨峰葡萄果實黏著性的影響，見圖7。

由圖7可以看出，貯藏期間各處理果實的黏著性變化波動性較大，整體呈逐漸下降的變化趨勢。其中氣調箱B處理的巨峰葡萄果實黏著性下降趨勢最為平緩，表明氣調箱B處理有利于保持巨峰葡萄果實的黏著性。

2.2 塑料薄膜和箱式氣調對果實貯藏好果率的影響

塑料薄膜和箱式氣調對巨峰葡萄果實貯藏好果率的影響，見圖8。

圖7 不同處理對巨峰葡萄果實黏著性的影響Fig.7 Effects of different treatments on the adhesiveness of Kyoho grapes

圖8 不同處理對巨峰葡萄果實好果率的影響Fig.8 Effects of different treatments on the good fruit rate of Kyoho grapes

由圖8可見，巨峰葡萄在（0±0.5）℃貯藏期間，貯藏的前10天4種處理果實均未出現壞果，PE和PVC膜處理的巨峰葡萄果實在貯藏第15天出現壞果，氣調箱A處理的巨峰葡萄果實在貯藏第20天出現壞果，氣調箱B處理的巨峰葡萄果實在貯藏第25天出現壞果，貯藏到30 d時，PE膜、PVC膜、氣調箱A、氣調箱B處理的巨峰葡萄果實好果率分別為90.1%、94.1%、95.6%和98.2%。結果表明，氣調箱B處理較好地保持了巨峰葡萄果實貯藏期間的好果率，提高了果實的貯藏品質。

2.3 巨峰葡萄果肉質地參數與好果率的相關性分析

巨峰葡萄果肉質地參數與好果率的相關性分析，見表1。

表1 巨峰葡萄果肉各項質地參數與好果率間的相關性（R）Table 1 Correlation（R）among good fruit rate and texture parameters of Kyoho grape berry from TPA

由表1可見，在本貯藏試驗條件下，巨峰葡萄果肉的好果率與硬度、咀嚼性、黏著性呈極顯著的正相關性（P<0.01），說明貯藏過程中葡萄果肉質地的變化直接影響其貯藏品質的優劣。果肉硬度與咀嚼性、黏著性呈極顯著的正相關性（P<0.01）；果肉彈性與凝聚性、回復性呈極顯著的正相關性（P<0.01），與咀嚼性呈顯著的正相關性（P<0.05）；凝聚性與回復性呈極顯著的正相關性（P<0.01）；咀嚼性與黏著性呈極顯著的正相關性（P<0.01），以上說明各個質地參數間也具有一定的相關性。可見質構TPA測試法較好地反映了巨峰葡萄果肉質地參數的變化規律。

3 討論與結論

1）隨著我國經濟的發展和人民生活水平的不斷提高，人們對新鮮、安全食品的需求越來越旺盛，這就對食品的貯藏和運輸提出了新的更高的要求。塑料自發氣調箱是應時代的需要而發展的一種新型貯藏和運輸工具，充分運用了氣調保鮮技術和低溫貯藏技術，可直接應用于果蔬冷鏈物流過程中，又可進行在貯藏庫中的長期貯藏保鮮，在果蔬的貯藏保鮮產業化應用中具有較好的發展前景。朱麟等[12]研究表明，利用氣調箱結合保鮮劑對楊梅進行保鮮試驗，可明顯增加果肉硬度，使楊梅保鮮期延長至21 d以上。張平等[13]采用4種調氣嘴調控的塑料氣調箱進行箱內氣體成分變化規律及貯藏藍莓的保鮮效果試驗，貯藏75 d結果表明，各處理氣調箱內的氣體環境均可顯著地控制果實腐爛率與軟果率，可比現有其它貯藏方法延長保鮮期30 d～40 d。孟憲軍和紀淑娟等[13-14]的研究結果也表明，適宜濃度的CO2箱式氣調可有效延緩藍莓和樹莓果實的衰老軟化進程，維持果實的貯藏品質。本研究結果表明，與薄膜貯藏處理相比，氣調箱內通入10%CO2處理通過調節適宜巨峰葡萄貯藏的氣體環境，較好地保持了貯藏期間巨峰葡萄果實的硬度，有效延緩了葡萄果實彈性、凝聚性、咀嚼性、回復性和黏著性的下降，抑制了果實的軟化和劣變，保持了葡萄果實的口感和貯藏品質。這與前人的研究結果一致，說明箱式氣調對巨峰葡萄的貯藏保鮮具有較好的效果，且節能環保，適宜于推廣應用。

2）果實在采后成熟期間會產生一系列的生理生化變化，果實的軟化和硬度的下降是許多果實成熟時與質地變化相伴的重要現象，其質地軟化是細胞結構上的改變引起的，可間接地反應果實的狀態[15-16]。本研究試驗結果表明，巨峰葡萄果實的好果率與硬度、咀嚼性、黏著性呈極顯著的正相關性（p<0.01），其他各個質地參數間也具有較好的相關性。可見質構TPA測試法較好地反映了巨峰葡萄果實的貯藏狀態及質地參數的變化規律，可為評價葡萄果實貯藏期間的品質提供參考。

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Effects of Plastic Modified Atmosphere Box Storage on Texture Changes of Kyoho Grape

LI Chun-yuan，ZHANG Ping*，ZHU Zhi-qiang，LI Zhi-wen
（National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agriculture Products（Tianjin），

Tianjin Key Laboratory of Posthavest Physiology and Storage of Agricultule Products，Tianjin 300384，China）Abstract：The changes of flesh texture parameters of Kyoho grapes which stored with modified atmosphere film and plastic modified atmosphere box were studied by texture profile analysis （TPA）.The results showed that， the changes of flesh texture parameters of pulp directly influenced the storage quality of Kyoho grapes.The plastic modified atmosphere box ventilation with 10%CO2treatment could be used to adjust the appropriate gas environmentoftheKyohograpestorage.Itcouldmaintainedthefruithardness， delayedthedeclineofspringiness，cohesiveness， chewiness， resilienceandadhesiveness， increasedthemarketablefruitrateofgrapes.

Key words：grape；modified atmosphere；modified atmosphere box；texture；TPA

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.14.032

國家葡萄產業技術體系建設項目（CARS-30）；天津市農業科學院院長基金項目（11010）

李春媛（1984—），女（漢），研究實習員，學士，研究方向：果蔬貯藏保鮮。

張平（1958—），男（漢），研究員，博士，主要從事果蔬貯藏與保鮮研究工作。

2012-10-12