紅提葡萄采后品質的電學特性研究

蔣 寶

(渭南職業技術學院 食品檢測中心，陜西 渭南 714026)

紅地球(Red Globe)葡萄(又稱美國紅提)在我國各地普遍種植，目前與巨峰品種成為我國鮮食葡萄栽培最為重要的兩個品種。紅提葡萄具有耐貯運、果粒大、果肉脆、色澤艷、口感適中及產量高等一系列特點，故紅提葡萄被認為是鮮食葡萄中綜合性狀最佳的品種之一。在實際生產過程中，為提升紅提葡萄的市場價格和延長其保鮮期，通常采后將葡萄在冷庫中貯藏3～6個月。紅提葡萄在貯藏過程中由于受果實成熟度、果穗包裝材料和方法及冷庫環境條件等的影響導致其果實會發生生物學、生理生化及物理特性的變化，進而影響到果實的品質。目前采后葡萄品質的鑒定和分級主要依據果農的經驗和常規的理化分析，前者準確性差，主觀性太強；后者工作效率低，操作不方便。因此，探索有效的紅提葡萄采后品質鑒定和分級處理方法尤為必要。

利用電學參數對貯藏期果實品質進行檢測具有靈敏、準確、快速、操作方便、無污染和無傷害等優點。此外，果實的電學參數檢測作為一項無損檢測技術，便于實現果實品質的在線測定，具有較好的應用前景。目前圍繞該技術開展的相關研究已越來越多[1-6]。眾所周知，葡萄作為漿果類果實，汁多皮薄，這種果實特點十分有利于電學特性的測定。但是目前葡萄采后電學參數的相關研究還非常少。為此，筆者研究利用LCR測試儀測量不同貯存期紅提葡萄電學參數的變化情況，從而分析采后葡萄品質與電學參數的變化規律，旨在為紅提葡萄采后品質鑒定和采后分級處理提供評價依據，同時也為無損檢測技術在果實上的應用提供理論基礎。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

以采自陜西省咸陽市淳化縣石橋鎮葡萄基地的紅提葡萄為試驗品種。在果實自然成熟后采收，采后試驗樣品用0.045 mm厚的聚乙烯薄膜袋包裹，每袋包裝約5 kg，然后貯存于-1～ 1℃、相對濕度90%～95%的試驗冷庫中，定期取樣測定各項指標。

1.2 測定指標和方法

1.2.1 紅提葡萄電學參數的測定 選用國產同惠TH2831型LCR測試儀對葡萄果實的電學參數進行測定，測量探頭為LCR測量儀自帶的TH26011CS四終端測試夾具。測量期間實驗室溫度為23℃，相對濕度為60%。依據該測試儀的測量參數范圍，測定葡萄果實的復阻抗Z、電抗X、電感Lp及電阻Rp等四個電學參數。測量頻率分別為0.100 0、0.400 0、1.000 0、2.500 0、10.000、25.000、100.00和150.00 kHz。果實貯藏期間每隔13 d分別測定一次上述四個電學參數，每個參數每次測定均重復3次。

1.2.2 紅提葡萄品質指標的測定 紅提葡萄采收后每隔13 d測定一次指標，共測定5次。將采收當天設為0 d，依次為0、14、28、42 d。每次選取30個葡萄，測定果實的硬度[7]、還原糖[8]、可滴定酸[9]和含水率[10]，果實的還原糖含量除以其可滴定酸含量即為果實的糖酸比。

1.3 數據處理

采用SPSS16.0軟件進行數據處理和分析。

2 結果與分析

2.1 貯藏期間葡萄果實品質指標的變化

葡萄果實的硬度和還原糖含量是評價其成熟狀況和貯存品質的重要指標。由表1可以看出，隨著貯藏時間的逐漸增加，葡萄果實的硬度值自第0天的12.82 N逐漸下降到第42天的10.93 N，表明葡萄的品質在不斷下降。由表1還可以看出，紅提葡萄的還原糖含量在貯藏期間也呈下降趨勢。當果實貯藏42 d時，葡萄還原糖含量比第0天下降21%以上。

果實可滴定酸含量可作為葡萄貯藏過程中發生生理變化和貯存質量好壞的重要指標。由表1可以看出，紅提葡萄的可滴定酸含量在整個貯藏過程中均呈下降趨勢，但下降速度在不同的貯藏階段有所不同。究其原因，主要是因為葡萄在貯藏期間進行呼吸作用，能消耗大量有機物，導致果實的還原糖和可滴定酸含量逐漸下降。在葡萄貯藏后期，果實的糖酸比值也有所下降，說明貯藏后期果實還原糖含量下降的幅度要大于有機酸下降的幅度。

由表1可以看出，在貯藏過程中，葡萄果實的失水率不斷增加。果實失水率在第42天已達到12.85%，失水率的不斷增加會導致葡萄果實出現干縮現象，進而顯著地降低葡萄的貯藏品質。

表1 貯藏期間葡萄品質指標的變化

2.2 貯藏期間葡萄果實電學參數的變化

2.2.1 復阻抗Z 由圖1可見，隨測試頻率不斷的增加，在同一貯藏期，果實的復阻抗不斷降低。在貯藏時間為第0天時，當測試頻率從0.100 0 kHz增加至150.00 kHz時，lg Z值從6.037降至3.072。隨葡萄貯藏時間的增加，當測試頻率不變時，果實的lg Z值均呈下降趨勢。這與周世界平[11]對靈武長棗、王瑞慶等[12]對火柿及胥芳等[13]對桃的研究結果相一致，這是由于在測試頻率由低頻率向高頻率增加時，改變了果實內部分子的極化程度，導致果肉的極化類型可能發生變化，從而表現為電學指標的變化[14]。

圖1 不同貯藏期葡萄復阻抗隨頻率的變化

圖2 不同貯藏期葡萄電抗隨頻率的變化

2.2.2 電抗X 由圖2可見，隨測試頻率的逐漸增加，電抗不斷減小。以第0天為例，當測試頻率為0.100 0 kHz和150.00 kHz時，lg X值從5.974降至0.049。隨葡萄貯藏時間的增加，當測試頻率相同時，果實電抗不斷降低，表明貯藏時間對葡萄果實的電抗變化有影響。

2.2.3 電感Lp 由圖3可見，隨測試頻率的逐漸增加，電感不斷減小。以第0天為例，當測試頻率為0.100 0 kHz和150.00 kHz時，lg Lp值從3.281降至-2.896。在同一頻率下，當測試頻率為0.100 0 kHz時，隨葡萄貯藏時間的延長，lg Lp值略有下降；當測試頻率為0.400 0、1.000 0、2.500 0、10.00 0、25.000、100.00和250.00 kHz時，隨葡萄貯藏時間的延長，果實lg Lp值基本相同，表明在此測試頻率范圍內，貯藏時間對葡萄果實的電感基本沒有影響。所以選用合適的測試頻率是測定葡萄貯藏期電感的關鍵。

圖3 不同貯藏期葡萄電感隨頻率的變化

2.2.4 電阻Rp 由圖4可見，隨測試頻率的逐漸增加，電阻不斷減小。以第0天為例，當測試頻率為0.100 0 kHz和150.00 kHz時，lg Rp值從6.671降至3.517。在同一頻率下，當測試頻率為0.100 0 kHz時，葡萄在貯藏的前14 d，其lg Rp值下降幅度較大，在貯藏14 d后，其lg Rp值下降幅度降低。當測試頻率為0.400 0、1.000 0、2.500 0、10.000、25.000、100.00和250.00 kHz時，隨貯藏時間的增加，葡萄果實lg Rp值基本相同，表明在該測試頻率范圍內，貯藏時間對葡萄果實電阻基本沒有影響。故不同的測試頻率將對紅提葡萄采后電學參數Rp有重要影響。

圖4 不同貯藏時間電阻隨頻率的變化

2.3 葡萄果實的品質指標與其電學參數的相關性分析

為了進一步分析紅提貯藏期間葡萄果實品質指標與四個電學參數的相關性，表2以0.100 0 kHz頻率下測定的各電學參數為例，分析了葡萄品質指標硬度、還原糖、可滴定酸、糖酸比及失水率與其復阻抗Z、電抗X、電感Lp及電阻Rp的相關性。

由表2可以看出，在測試頻率為0.100 0 kHz時，測定的四個電學參數與紅提葡萄的硬度和還原糖含量均呈顯著相關，尤其是電抗X和電感Lp與果實還原糖含量均呈極顯著相關，相關系數分別為0.984**(p< 0.01)和0.993**(p< 0.01)。復阻抗Z、電感Lp及電阻Rp與果實可滴定酸含量均呈極顯著相關，相關系數分別為0.986**(p< 0.01)、0.985**(p< 0.01)及0.996**(p< 0.01)，而電抗X與果實可滴定酸含量也呈顯著性相關，相關系數為0.972*(p< 0.01)。這與王瑞慶[5]等對紅巴梨的研究結果類似。這是因為構成果實的細胞主要由具有離子導電性的細胞液與電阻和電容較大的細胞膜所組成，所以當測試頻率較低時，由于低頻率電流僅能通過細胞間的細胞外液，這導致細胞組織在低頻率時具有較大的復阻抗Z、電抗X、電感Lp，高頻時相反[15]。

由表2還可以看出，在測試頻率為0.100 0 kHz時，紅提葡萄糖酸比與測定的四個電學參數均無顯著相關。復阻抗Z和電阻Rp與果實失水率均呈顯著負相關，相關系數分別為- 0.979*(p< 0.05)和- 0.969*(p< 0.05)；而電抗X和電感Lp與果實失水率均呈極顯著負相關，相關系數分別為- 0.994**(p< 0.01)和- 0.996**(p< 0.01)。葡萄作為漿果類果實，在其成熟時果肉中含有大量的水分，這些水分可分為自由水和束縛水，其中自由水的含量較多，葡萄在貯藏過程中主要損失自由水。而果肉中的自由水也是影響果實電學參數發生變化的主要因素[16～17]。

表2 0.100 0 kHz頻率下葡萄品質指標與電學參數的相關性

注：*、**分別表示在0.05和0.01水平上顯著。

3 結論

研究結果表明，隨著紅提葡萄貯藏時間的增加，果實的硬度、還原糖含量、可滴定酸含量均不斷降低，而果實的失水率則明顯增加。LCR測試儀測試頻率的不同對紅提葡萄四個電學參數有不同程度的影響。在測定的8個頻率條件下，隨測試頻率的增大，復阻抗Z、電抗X、電感Lp及電阻Rp均不斷降低。在測定頻率不變時，隨紅提葡萄貯藏時間的延長，復阻抗Z和電抗X均不斷降低，而電感Lp和電阻Rp僅在測試頻率為0.100 0 kHz時呈下降趨勢。在測試頻率為0.100 0 kHz時，除糖酸比指標外，紅提葡萄的硬度、還原糖含量、可滴定酸含量及失水率與測定的4個電學參數均呈顯著或極顯著相關。研究結果可為葡萄采后的電學特性研究提供理論基礎。