巨峰葡萄采后常溫貯藏水分與質構變化關系的研究

朱丹實,張巧曼,葛永紅,曹雪慧,勵建榮,*,孟憲軍

(1.渤海大學食品科學研究院,渤海大學化學化工與食品安全學院,遼寧省食品安全重點實驗室,遼寧錦州 121013；2.沈陽農業大學食品學院,遼寧沈陽 110866)

巨峰葡萄采后常溫貯藏水分與質構變化關系的研究

朱丹實1,2,張巧曼1,葛永紅1,曹雪慧1,勵建榮1,*,孟憲軍2,*

(1.渤海大學食品科學研究院,渤海大學化學化工與食品安全學院,遼寧省食品安全重點實驗室,遼寧錦州 121013；2.沈陽農業大學食品學院,遼寧沈陽 110866)

以巨峰葡萄為原料,利用全質構分析(TPA)研究常溫(15、30℃)貯藏時葡萄水分含量與質構特性變化的關系。結果表明: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。隨著貯藏時間的延長,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,葡萄水分含量與硬度、凝聚性、彈性、膠黏性及黏附性極相關(p<0.01),尤其是硬度及彈性,相關性系數為0.866和0.888。30℃貯藏時水分含量與硬度、彈性顯著正相關(p<0.01),與凝聚性顯著負相關(p<0.01),但與咀嚼性和膠黏性的相關性并不顯著。

巨峰葡萄,采后貯藏,水分含量,質構,相關性

水分是葡萄中含量最高的化學成分,因葡萄品種不同水分含量差異較大,一般來說葡萄的水分含量都在80%以上。葡萄是非呼吸躍變型果實,采后生理活性較低,但采后也經歷著一系列水分散失的過程。葡萄采后水分供給中斷,有效保持果實內部現存水分對維持葡萄貯藏品質非常重要[1]。葡萄中的水分影響著葡萄的嫩度、脆度、風味,并與葡萄的落粒、萎蔫、皺縮等品質劣變密切相關[2-4]。

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

目前,大量的研究集中在通過氣調[13]、涂膜[14]、臭氧[15]等保鮮手段來降低葡萄失水過程。盡管許多研究都表明葡萄貯藏過程中失重明顯,但是對水分損失導致葡萄感官品質及質地特性變化的規律還不夠了解。本文通過研究葡萄在銷售及超市貨架的常溫放置過程中水分含量與葡萄品質特性變化關系,可以進一步了解葡萄銷售環節中的軟化過程及影響因素,最終采取相應手段加以控制,進而在貨架期內更好的維持葡萄品質。

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農場。采收后立即運回渤海大學果蔬保鮮研究中心。挑選漿果大小均一,成熟度一致,無機械損傷、無病蟲害的葡萄果穗作為實驗原料。

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

1.2 實驗方法

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℃條件下進行貯藏,每2～4d取樣測試,考察葡萄的水分含量及全質構分析(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)這些與軟化相關指標的變化。將水分與質構指標進行相關性分析,研究不同溫度貯藏時水分對質構特性的影響。

1.3 檢測方法

1.3.1 水分含量 烘箱熱空氣干燥法,根據曹健康的方法[16]測定。

1.3.2 全質構分析 用LFRA TEXTUREANALYZER物性分析儀測試,測試類型為TPA,測試速度2mm/s,出發點5g,探頭類型TA4/1000,目標值10mm,停留時間0s,恢復時間2s,周期號2。物性數值相應計算方法見圖1。由質地特征曲線得到評價葡萄狀況的質地各參數。每個成熟度葡萄重復6次測試,結果取平均值。

如圖1所示,TPA參數定義為:硬度(Hardness):以第一個峰的最大值F1表示硬度,單位(g)；凝聚性或黏結性(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程中探頭運動的距離,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到零點到第二次壓縮曲線開始之間曲線的負面積A3,單位(gs)；彈性(Springiness):指與第二次壓縮達峰值時所經歷的時間ΔT(ΔT=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。

圖1 葡萄果肉TPA計算圖示Fig.1 Explanation of texture profile analysis count of grapes berry

1.4 數據處理

采用SPSS 19.0進行統計分析,采用多重比較和相關性分析進行差異分析和顯著性檢驗；利用Originpro 8 進行作圖。

2 結果與討論

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地的變化,進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果見圖2。從圖2可以看出,采用兩種溫度貯藏時,巨峰葡萄的水分都呈現波動下降的趨勢,溫度越高下降趨勢越明顯。30℃貯藏時,葡萄貨架期較短,放置15d后已失去食用價值。無論是15℃還是30℃貯藏時,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構變化

果實硬度反映了果肉抗壓力強弱程度,是衡量葡萄品質的主要指標之一。不同溫度條件下巨峰葡萄的硬度變化情況見圖3。從圖3中可以看出,在兩種貯藏溫度條件下,隨著貯藏時間的延長葡萄漿果硬度下降的趨勢非常明顯,由于葡萄漿果個體的差異性導致曲線有所波動。

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℃貯藏時的全質構分析結果Table 1 The results of texture profile analysis on Kyoho grape during preservation at 15℃

注:同列數據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℃貯藏時的全質構分析結果Table 2 The results of texture profile analysis on Kyoho grape during preservation at 30℃

注:同列數據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℃這兩個溫度條件下分別對巨峰進行TPA分析,測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間變化的數據,所有實驗均重復6次以上。15℃和30℃貯藏時巨峰葡萄的全質構分析結果見表1及表2。從表1中可以看出,巨峰葡萄15℃貯藏時,除了黏附性變化不明顯外,其他指標(凝聚性、彈性、膠黏性、咀嚼性)均呈現明顯的下降趨勢。凝聚性表示葡萄漿果內部粘合力；彈性是葡萄漿果在去除變性力后的恢復性；膠黏性與將葡萄漿果破裂成吞咽狀態時所需要的作用力有關；咀嚼性可以看作是將葡萄咀嚼成吞咽時的穩定狀態所需的能量,它反映了葡萄內部分子的作用力。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),說明此階段葡萄分子內部的作用力增加,咀嚼時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,凝聚性一直維持著較高的水平,且隨著貯藏時間的延遲略有升高的趨勢,說明葡萄分子內部的粘合力逐漸升高。彈性、膠黏性和咀嚼性變化趨勢基本一致,呈現先增高后降低的趨勢,在第4d的時候達到最大。這說明30℃貯藏時,在第4d作用葡萄分子的內部作用力達到最大值。

2.3 不同溫度條件下巨峰葡萄水分含量與全質構的相關性

將葡萄的水分含量與質構指標建立相關性聯系,可以更好的表征水分變化對葡萄質地特性的貢獻。15℃及30℃貯藏時,巨峰葡萄水分與全

表3 巨峰葡萄15℃貯藏時的水分與全質構參數的Pearson相關性分析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℃貯藏時的水分與全質構參數的Pearson相關性分析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。

質構的相關性分析結果分別見表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性極顯著(p<0.01),與咀嚼性呈顯著相關(p<0.05)。15℃貯藏時,水分含量與葡萄的硬度和彈性的相關性最高,相關性系數分別達到0.866和0.888,說明該溫度貯藏葡萄,水分含量變化對葡萄的硬度及彈性影響較大。

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

3 結論

常溫貯藏時巨峰葡萄的水分含量波動下降,溫度越高下降趨勢越明顯。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,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(p<0.01)。30℃貯藏時,水分含量與硬度、彈性顯著正相關(p<0.01),與凝聚性顯著負相關(p<0.01)。

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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(1978-)，女，博士，副教授，研究方向：農、水產品貯藏加工。

*通訊作者:勵建榮(1964-)，男，博士，教授，主要從事果蔬、水產品貯藏加工與質量安全控制方面的研究。 孟憲軍(1960-)，男，博士，教授，研究方向為食品制造與保藏。

遼寧省食品安全重點實驗室開放課題(LNSAKF2011026)；遼寧省食品質量與安全優秀教學團隊項目(SPCX12)。

TS255.3

A

1002-0306(2015)03-0349-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.03.066