巨峰葡萄采后常溫貯藏水分與質(zhì)構(gòu)變化關(guān)系的研究

朱丹實(shí),張巧曼,葛永紅,曹雪慧,勵(lì)建榮,*,孟憲軍

(1.渤海大學(xué)食品科學(xué)研究院,渤海大學(xué)化學(xué)化工與食品安全學(xué)院,遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧錦州 121013；2.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧沈陽(yáng) 110866)

巨峰葡萄采后常溫貯藏水分與質(zhì)構(gòu)變化關(guān)系的研究

朱丹實(shí)1,2,張巧曼1,葛永紅1,曹雪慧1,勵(lì)建榮1,*,孟憲軍2,*

(1.渤海大學(xué)食品科學(xué)研究院,渤海大學(xué)化學(xué)化工與食品安全學(xué)院,遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧錦州 121013；2.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧沈陽(yáng) 110866)

以巨峰葡萄為原料,利用全質(zhì)構(gòu)分析(TPA)研究常溫(15、30℃)貯藏時(shí)葡萄水分含量與質(zhì)構(gòu)特性變化的關(guān)系。結(jié)果表明:葡萄貯藏溫度越高水分含量下降越快,且貯藏前期和貯藏末期水分含量下降速度較快。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),葡萄漿果硬度、膠黏性、彈性、凝聚性、咀嚼性均明顯下降。15℃貯藏時(shí),葡萄水分含量與硬度、凝聚性、彈性、膠黏性及黏附性極相關(guān)(p<0.01),尤其是硬度及彈性,相關(guān)性系數(shù)為0.866和0.888。30℃貯藏時(shí)水分含量與硬度、彈性顯著正相關(guān)(p<0.01),與凝聚性顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01),但與咀嚼性和膠黏性的相關(guān)性并不顯著。

巨峰葡萄,采后貯藏,水分含量,質(zhì)構(gòu),相關(guān)性

水分是葡萄中含量最高的化學(xué)成分,因葡萄品種不同水分含量差異較大,一般來(lái)說(shuō)葡萄的水分含量都在80%以上。葡萄是非呼吸躍變型果實(shí),采后生理活性較低,但采后也經(jīng)歷著一系列水分散失的過(guò)程。葡萄采后水分供給中斷,有效保持果實(shí)內(nèi)部現(xiàn)存水分對(duì)維持葡萄貯藏品質(zhì)非常重要[1]。葡萄中的水分影響著葡萄的嫩度、脆度、風(fēng)味,并與葡萄的落粒、萎蔫、皺縮等品質(zhì)劣變密切相關(guān)[2-4]。

葡萄的質(zhì)地特征對(duì)于維持葡萄的商品價(jià)值非常關(guān)鍵,因此,在貯藏過(guò)程中有效控制葡萄質(zhì)地軟化非常重要。失水是導(dǎo)致果實(shí)采后軟化最重要的因素[5-8],也是對(duì)采后水果化學(xué)組成和代謝活性影響最大的因素[9]。由于失水造成了細(xì)胞膨壓的下降[1,10],進(jìn)而影響到細(xì)胞壁的完整性,這種膨壓的改變直接影響到果實(shí)的硬度[11],造成果實(shí)的軟化。果實(shí)失水和細(xì)胞內(nèi)的飽和蒸汽壓(SVP)與外界的水蒸汽壓(VP)之間的蒸汽壓差(VPD)有關(guān)[4,12],因此葡萄失水過(guò)程與溫濕度等環(huán)境因素密切相關(guān)。

目前,大量的研究集中在通過(guò)氣調(diào)[13]、涂膜[14]、臭氧[15]等保鮮手段來(lái)降低葡萄失水過(guò)程。盡管許多研究都表明葡萄貯藏過(guò)程中失重明顯,但是對(duì)水分損失導(dǎo)致葡萄感官品質(zhì)及質(zhì)地特性變化的規(guī)律還不夠了解。本文通過(guò)研究葡萄在銷售及超市貨架的常溫放置過(guò)程中水分含量與葡萄品質(zhì)特性變化關(guān)系,可以進(jìn)一步了解葡萄銷售環(huán)節(jié)中的軟化過(guò)程及影響因素,最終采取相應(yīng)手段加以控制,進(jìn)而在貨架期內(nèi)更好的維持葡萄品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮巨峰葡萄(Vitisvinifera×labruscavar. Kyoho)于2012年9月下旬采自錦州果樹(shù)農(nóng)場(chǎng)。采收后立即運(yùn)回渤海大學(xué)果蔬保鮮研究中心。挑選漿果大小均一,成熟度一致,無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲(chóng)害的葡萄果穗作為實(shí)驗(yàn)原料。

LFRA TEXTUREANALYZER型物性分析儀 BROOKFIELD公司；101B-2型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海一恒科技有限公司；FA-1004型電子天平 上海恒平科學(xué)儀器有限公司；JA21002型精密電子天平 上海舜寧恒平科學(xué)儀器有限公司；BIC-250型人工氣候箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；DSL-250型恒溫恒濕箱 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

選擇大小均勻、枝梗新鮮牢固、顆粒飽滿的葡萄串,洗去表面污物,將葡萄分別在15、30℃條件下進(jìn)行貯藏,每2～4d取樣測(cè)試,考察葡萄的水分含量及全質(zhì)構(gòu)分析(TPA),考察漿果凝聚性(Cohesiveness)、咀嚼性(Chewiness)、彈性(Springiness)、硬度(Hardness)、黏附性(Adhesiveness)及其膠黏性(Gumminess)這些與軟化相關(guān)指標(biāo)的變化。將水分與質(zhì)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,研究不同溫度貯藏時(shí)水分對(duì)質(zhì)構(gòu)特性的影響。

1.3 檢測(cè)方法

1.3.1 水分含量 烘箱熱空氣干燥法,根據(jù)曹健康的方法[16]測(cè)定。

1.3.2 全質(zhì)構(gòu)分析 用LFRA TEXTUREANALYZER物性分析儀測(cè)試,測(cè)試類型為TPA,測(cè)試速度2mm/s,出發(fā)點(diǎn)5g,探頭類型TA4/1000,目標(biāo)值10mm,停留時(shí)間0s,恢復(fù)時(shí)間2s,周期號(hào)2。物性數(shù)值相應(yīng)計(jì)算方法見(jiàn)圖1。由質(zhì)地特征曲線得到評(píng)價(jià)葡萄狀況的質(zhì)地各參數(shù)。每個(gè)成熟度葡萄重復(fù)6次測(cè)試,結(jié)果取平均值。

如圖1所示,TPA參數(shù)定義為:硬度(Hardness):以第一個(gè)峰的最大值F1表示硬度,單位(g)；凝聚性或黏結(jié)性(Cohesiveness):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,即:凝聚性=A2/A1；膠黏性(Gumminess):為硬度和凝聚性的乘積,即:膠黏性(g)=硬度×凝聚性；咀嚼性(Chewiness):為硬度、凝聚性和第二次壓縮過(guò)程中探頭運(yùn)動(dòng)的距離,即:咀嚼性(g·mm)=硬度×凝聚性×第二次壓縮的距離；黏附性(Adhesiveness):指第一次壓縮曲線達(dá)到零點(diǎn)到第二次壓縮曲線開(kāi)始之間曲線的負(fù)面積A3,單位(gs)；彈性(Springiness):指與第二次壓縮達(dá)峰值時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間ΔT(ΔT=T3-T2)成正比,與第一次壓縮達(dá)峰值時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間T1成反比,即:彈性=(T3-T2)/T1。

圖1 葡萄果肉TPA計(jì)算圖示Fig.1 Explanation of texture profile analysis count of grapes berry

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用多重比較和相關(guān)性分析進(jìn)行差異分析和顯著性檢驗(yàn)；利用Originpro 8 進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同溫度下巨峰葡萄水分含量的變化

巨峰葡萄水分變化影響著葡萄質(zhì)地的變化,進(jìn)而影響著葡萄感官的變化。在15℃和30℃貯藏葡萄,其水分含量的變化結(jié)果見(jiàn)圖2。從圖2可以看出,采用兩種溫度貯藏時(shí),巨峰葡萄的水分都呈現(xiàn)波動(dòng)下降的趨勢(shì),溫度越高下降趨勢(shì)越明顯。30℃貯藏時(shí),葡萄貨架期較短,放置15d后已失去食用價(jià)值。無(wú)論是15℃還是30℃貯藏時(shí),貯藏前期和貯藏末期水分含量下降的都比較快,而貯藏中期水分含量下降速度較緩。

圖2 常溫條件下巨峰葡萄水分含量的變化Fig.2 Changing of water content on Kyoho grape at room temperatures

2.2 不同溫度下巨峰葡萄的質(zhì)構(gòu)變化

果實(shí)硬度反映了果肉抗壓力強(qiáng)弱程度,是衡量葡萄品質(zhì)的主要指標(biāo)之一。不同溫度條件下巨峰葡萄的硬度變化情況見(jiàn)圖3。從圖3中可以看出,在兩種貯藏溫度條件下,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)葡萄漿果硬度下降的趨勢(shì)非常明顯,由于葡萄漿果個(gè)體的差異性導(dǎo)致曲線有所波動(dòng)。

圖3 常溫條件下巨峰葡萄硬度的變化Fig.3 Changing of hardness of Kyoho grape at room temperatures

表1 巨峰葡萄15℃貯藏時(shí)的全質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果Table 1 The results of texture profile analysis on Kyoho grape during preservation at 15℃

注:同列數(shù)據(jù)相同字母表示差異不顯著,不同字母表示差異顯著(p<0.05)。

表2 巨峰葡萄30℃貯藏時(shí)的全質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果Table 2 The results of texture profile analysis on Kyoho grape during preservation at 30℃

注:同列數(shù)據(jù)相同字母表示差異不顯著,不同字母表示差異顯著(p<0.05)。

在15、30℃這兩個(gè)溫度條件下分別對(duì)巨峰進(jìn)行TPA分析,測(cè)得了不同貯藏條件下巨峰的黏聚性、咀嚼性、彈性、硬度、膠黏性及黏附性隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù),所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)6次以上。15℃和30℃貯藏時(shí)巨峰葡萄的全質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果見(jiàn)表1及表2。從表1中可以看出,巨峰葡萄15℃貯藏時(shí),除了黏附性變化不明顯外,其他指標(biāo)(凝聚性、彈性、膠黏性、咀嚼性)均呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)。凝聚性表示葡萄漿果內(nèi)部粘合力；彈性是葡萄漿果在去除變性力后的恢復(fù)性；膠黏性與將葡萄漿果破裂成吞咽狀態(tài)時(shí)所需要的作用力有關(guān)；咀嚼性可以看作是將葡萄咀嚼成吞咽時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)所需的能量,它反映了葡萄內(nèi)部分子的作用力。葡萄的凝聚性在第6d之后明顯下降,表面葡萄內(nèi)部粘合力在此階段明顯下降；彈性在貯藏末期下降明顯,葡萄的回復(fù)性在末期減少較大；膠黏性和咀嚼性在貯藏25d左右均有顯著性的回升(p<0.05),說(shuō)明此階段葡萄分子內(nèi)部的作用力增加,咀嚼時(shí)所需要的力和能量有所增加。

從表2中可知,巨峰葡萄30℃貯藏時(shí),凝聚性一直維持著較高的水平,且隨著貯藏時(shí)間的延遲略有升高的趨勢(shì),說(shuō)明葡萄分子內(nèi)部的粘合力逐漸升高。彈性、膠黏性和咀嚼性變化趨勢(shì)基本一致,呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì),在第4d的時(shí)候達(dá)到最大。這說(shuō)明30℃貯藏時(shí),在第4d作用葡萄分子的內(nèi)部作用力達(dá)到最大值。

2.3 不同溫度條件下巨峰葡萄水分含量與全質(zhì)構(gòu)的相關(guān)性

將葡萄的水分含量與質(zhì)構(gòu)指標(biāo)建立相關(guān)性聯(lián)系,可以更好的表征水分變化對(duì)葡萄質(zhì)地特性的貢獻(xiàn)。15℃及30℃貯藏時(shí),巨峰葡萄水分與全

表3 巨峰葡萄15℃貯藏時(shí)的水分與全質(zhì)構(gòu)參數(shù)的Pearson相關(guān)性分析Table 3 Pearson correlation analysis of moisture and TPA on Kyoho grape during preservation at 15℃

注:*代表p<0.05,**代表p<0.01。

表4 巨峰葡萄30℃貯藏時(shí)的水分與全質(zhì)構(gòu)參數(shù)的Pearson相關(guān)性分析Table 4 Pearson correlation analysis of moisture and TPA on Kyoho grape during preservation at 30℃

注:*代表p<0.05,**代表p<0.01。

質(zhì)構(gòu)的相關(guān)性分析結(jié)果分別見(jiàn)表3及表4。從表3可以看出,巨峰葡萄的水分含量與硬度、凝聚性、彈性、膠黏性及黏附性的相關(guān)性極顯著(p<0.01),與咀嚼性呈顯著相關(guān)(p<0.05)。15℃貯藏時(shí),水分含量與葡萄的硬度和彈性的相關(guān)性最高,相關(guān)性系數(shù)分別達(dá)到0.866和0.888,說(shuō)明該溫度貯藏葡萄,水分含量變化對(duì)葡萄的硬度及彈性影響較大。

通過(guò)表4可知,巨峰葡萄在30℃貯藏時(shí),水分含量與硬度(p<0.01)、彈性(p<0.01)和黏附性(p<0.05)呈現(xiàn)顯著的正相關(guān),與凝聚性呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)(p<0.01),而與咀嚼性和膠黏性的相關(guān)性并不顯著。這與15℃貯藏時(shí)有一定的差別,可能是由于溫度較高時(shí),大分子多糖類物質(zhì)降解的較快,使得葡萄漿果內(nèi)部的作用力下降,果肉松散,吞咽時(shí)所需要的能量降低,導(dǎo)致膠黏性和咀嚼性與水分含量的相關(guān)性降低。

3 結(jié)論

常溫貯藏時(shí)巨峰葡萄的水分含量波動(dòng)下降,溫度越高下降趨勢(shì)越明顯。葡萄貯藏前期和貯藏末期水分含量下降都比較快,貯藏中期水分含量下降速度較緩。15℃貯藏時(shí),巨峰葡萄的水分含量與硬度、凝聚性、彈性、膠黏性及黏附性極相關(guān)(p<0.01)。30℃貯藏時(shí),水分含量與硬度、彈性顯著正相關(guān)(p<0.01),與凝聚性顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)。

[1]Cirilli M,Bellincontro A,Santis D D,etal. Temperature and water loss affect ADH activity and gene expression in grape berry during postharvest dehydration[J]. Food Chemistry,2012,132(1):447-454.

[2]Crisosto C,Smilanick J and Dokoozlian N. Table grapes suffer water loss,stem browning during cooling delays[J]. California Agriculture,2001,55(1):39-42.

[3]Hsiao T C. Plant responses to water stress[J]. Annual review of plant physiology,1973,24(1):519-570.

[4]Bellincontro A,Santis D D,Botondi R,etal. Different postharvest dehydration rates affect quality characteristics and volatile compounds of Malvasia,Trebbiano and Sangiovese grapes for wine production[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture,2004,84(13):1791-1800.

[5]Rizzini F M,Bonghi C ,Tonutti P. Postharvest water loss induces marked changes in transcript profiling in skins of wine grape berries[J]. Postharvest Biology and Technology,2009,52(3):247-253.

[6]Ramos I N,Silva C L,Sereno A M,etal. Quantification of microstructural changes during first stage air drying of grape tissue[J]. Journal of Food Engineering,2004,62(2):159-164.

[7]Bolin H, Huxsoll C. Scanning electron microscope/image analyzer determination of dimensional postharvest changes in fruit cells[J]. Journal of Food Science,1987,52(6):1649-1650.

[8]Paniagua A,East A,Hindmarsh J,etal. Moisture loss is the major cause of firmness change during postharvest storage of blueberry[J]. Postharvest Biology and Technology,2013,79:13-19.

[9]Lee L,Arul J,Lencki R,etal. A review on modified atmosphere packaging and preservation of fresh fruits and vegetables:Physiological basis and practical aspects—Part I[J]. Packaging Technology and Science,1995,8(6):315-331.

[10]Centeno D C,Osorio S,Nesi A N,etal. Malate plays a crucial role in starch metabolism,ripening,and soluble solidcontent of tomato fruit and affects postharvest softening[J]. The Plant Cell Online,2011,23(1):162-184.

[11]Panarese V,Laghi L,Pisi A,etal. Effect of osmotic dehydration on Actinidia deliciosa kiwifruit:A combined NMR and ultrastructural study[J]. Food chemistry,2012,132(4):1706-1712.

[12]Costantini V,Bellincontro A,Santis D D,etal. Metabolic changes of Malvasia grapes for wine production during postharvest drying[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2006,54(9):3334-3340.

[13]Costa C,Lucera A,Conte A,etal. Effects of passive and active modified atmosphere packaging conditions on ready-to-eat table grape[J]. Journal of Food Engineering,2011,102(2):115-121.

[14]Meng X,Li B,Liu J,etal. Physiological responses and quality attributes of table grape fruit to chitosan preharvest spray and postharvest coating during storage[J]. Food Chemistry,2008,106(2):501-508.

[15]Palou L,Crisosto C H,Smilanick J L,etal. Effects of continuous 0.3 ppm ozone exposure on decay development and physiological responses of peaches and table grapes in cold storage[J]. Postharvest Biology and Technology,2002,24(1):39-48.

[16]曹健康,姜微波,趙玉梅. 果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2007.

Study on the correlation analysis of moisture and textureof Kyoho grape during storage at room temperature

ZHU Dan-shi1,2,ZHANG Qiao-man1,GE Yong-hong1,CAO Xue-hui1,LI Jian-rong1,*,MENG Xian-jun2,*

(1.Research Institute of Food Science,Bohai University. College of Chemistry,Chemical Engineering andFood Safety,Bohai University. Food Safety Key Lab of Liaoning Province,Jinzhou 121013,China;2.College of Food Science,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110866,China)

Kyoho grape was used as the material to study the correlation of water content and texture property during storage at room temperature(15,30℃)using texture profile analysis(TPA). The results showed that,the higher storage temperature the faster decrease of water content,and water content decreased faster at initial and final stage than at the middle stage of storage. With the extension of storage time,texture properties,including hardness,gumminess,springiness,cohesiveness and chewiness all decreased distinctly. Water content significantly correlated(p<0.01)with fruit hardness,cohesiveness,springiness,gumminess and adhesiveness during storage at 15℃,and especially for hardness and springiness,the correlation indexes was 0.866 and 0.888. However,when storage at 30℃,water content was significantly positive correlated(p<0.01)with fruit hardness and was springiness,and was significantly negative correlated(p<0.01)with cohesiveness,but there was no significant correlation between water changing with chewiness and gumminess.

Kyoho grape;postharvest storage;water content;texture;correlation

2014-04-21

朱丹實(shí)(1978-)，女，博士，副教授，研究方向：農(nóng)、水產(chǎn)品貯藏加工。

*通訊作者:勵(lì)建榮(1964-)，男，博士，教授，主要從事果蔬、水產(chǎn)品貯藏加工與質(zhì)量安全控制方面的研究。 孟憲軍(1960-)，男，博士，教授，研究方向?yàn)槭称分圃炫c保藏。

遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題(LNSAKF2011026)；遼寧省食品質(zhì)量與安全優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(SPCX12)。

TS255.3

A

1002-0306(2015)03-0349-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.03.066