连续式变温对鲜食葡萄货架品质调控规律

杜美军，张洁，贾晓昱，刘震远，李喜宏, *，李海登

1. 天津科技大学食品工程与生物技术学院（天津 300457）；2. 中国农业科学院农产品加工研究所（北京 100193）；3. 天津捷盛东辉保鲜科技有限公司（天津 300403）

鲜食葡萄清爽甘甜、营养丰富，广受大众消费者喜爱。但由于种植和冷链运输条件限制，中国反季节鲜食葡萄大多进口于美国、智利等国家。而鲜食葡萄是一种高度易腐，非跃变型果实[1]，使得货架销售前“最后一公里”保鲜成为技术性难题。因此，控制货架销售前冷链贮藏条件，是保持鲜食葡萄品质、延长货架寿命的关键所在[2]。

在国外，Dadhich等[3]和Tano等[4]研究温度波动对食品品质的影响，国内也有大量学者研究温度波动和震动条件对果蔬贮藏品质造成的影响[5-6]。但相关研究大多停留在低温或常温贮藏单一环境条件下进行，且研究深度多限于感官品质评价层面。关于常温货架贮藏前，连续变温条件对鲜食葡萄品质及营养成分的影响，国内研究报道相对较少。

试验以市场上最常见“红地球”鲜食葡萄为研究对象，针对其冷链贮运末期，贮藏温度不稳定、变动大等问题，研究不同频率连续变温对鲜食葡萄货架品质及营养成分影响，以确定维持鲜食葡萄货架品质、延长货架寿命的最佳变温条件，从而为鲜食葡萄等即食果品的冷链贮藏和配送提供理论依据和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

美国进口“红地球”品种，3月中旬购自于天津金元宝滨海农产品交易市场。挑选九分成熟、颜色和大小均匀红提，剔除病、伤果粒及褐变果梗，按每袋1 kg左右进行分装，采用相同的摆放方式放入塑料筐中，于0 ℃库中预冷处理24 h后进行初值测试。

PE打孔保鲜袋（规格25 cm×25 cm，厚度25 μ m，4×4均匀圆孔，孔径1 cm，国家农产品保鲜工程技术研究中心）。

冰乙酸（分析级，天津市大茂化学试剂厂）；甲醇（色谱纯，天津市康科德科技有限公司）；聚乙二醇-6000（Polyethylene glycol-6000，PEG 6000，天津市天泰精细化学品有限公司）；聚乙烯吡咯烷酮（Polyvinylpolypyrrolidone，PVPP，天津市福晨化学试剂厂）；聚乙二醇辛基苯基醚（Triton X-100，天津市光复精细化工研究所）；邻苯二酚（分析级，天津市光复精细化工研究所）。其他试剂均为AR级。

1.2 仪器与设备

GXH-3051H果蔬呼吸测定仪（北京均方理化科技研究所）；GY-3果实硬度计（浙江托普仪器有限公司）；DSS-307电导率仪（上海仪电科学仪器股份有限公司）；WY060T型手持折光仪（日本爱宕（ATAGO）株式会社）；HP-200精密色差仪（上海汉谱光电技有公司）；T6新世纪紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；TGL-16高速冷冻离心机（四川蜀科仪器有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 试验方案

将分装好的鲜食葡萄进行分组，并按表1所示进行变温处理。

表1 试验方案设计

各组变温处理结束后，将鲜食葡萄存放于20 ℃恒温箱中，每隔3 d测定1次指标，研究其品质变化规律。

1.3.2 指标测定

1.3.2.1 呼吸强度

使用GXH-3051H呼吸强度仪测定数据，重复3次取平均值，根据式（1）计算[7-8]。

式中：X为呼吸强度，CO2mg/（kg·h）；W1为空白试验呼吸罐中CO2总量，%；W2为测定后呼吸罐中CO2总量，%；V为呼吸罐内总体积，L；M为CO2摩尔质量，g/mol；V0为测定温度下CO2摩尔体积，L/mol；m为鲜食葡萄质量，kg；t为测定时间，h。

1.3.2.2 失重率与腐烂率[9-10]

失重率与腐烂率根据式（2）和（3）计算。

1.3.2.3 相对电导率

采用电导法测定[11]。

1.3.2.4 硬度

在鲜食葡萄赤道附近削取平面，使用果实硬度计直接测定，取平均值。

1.3.2.5 果梗褐变率

参照Champa等[12]方法，将鲜食葡萄褐变面积分为4个等级，分级方法见表2，数据按照式（4）计算。

表2 果梗褐变分级

1.3.2.6 色值

在鲜食葡萄赤道区测定L*值，a*值和b*值，按照式（5）计算C值和h值。C值为彩度，h值为色相角度[13-14]。

1.3.2.7 可溶性固形物

按照NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定折射仪法》[15]进行测定。

1.3.2.8 总酚、总酮、花青素相对含量及多酚氧化酶（PPO）活性测定

测定步骤均参照曹建康[16]等方法。

1.3.3 数据分析

采用Microsoft Excel（2010）软件处理数据，计算平均值和标准偏差，Origin 9.0作图分析。

2 结果与分析

2.1 呼吸强度变化规律

果蔬采后贮藏与货架销售过程中，呼吸强度能反映其基本代谢情况，是果蔬自身营养成分损耗及衰老的重要标志，通过测定呼吸强度可以直观了解葡萄生命活动状态。如图1所示，红地球葡萄在货架贮藏期间，没有出现呼吸高峰，属于非呼吸跃变型果实。对照组与各变温组呼吸强度均呈上升趋势，变温组呼吸强度均大于对照组，差异显著（p＜0.05），且连续变温次数越多，呼吸强度越大。说明葡萄在货架贮藏期间，自身营养成分损失在不断加剧，连续变温会加速鲜食葡萄衰老过程，缩短货架最佳鲜食期。

2.2 失重率与腐烂率变化规律

鲜食葡萄果实失重率反映货架贮藏过程中水分损失情况，失重率越高，果实饱满程度越低。腐烂率可以反映有效货架贮藏期长短，两者均是反映鲜食葡萄货架品质的重要指标。从图2（a）可以看出，整个货架期间，各组失重率均呈现上升趋势。处理组失重分别为10.95%（1-2）和14.32%（1-3），均大于对照组9.52%，这可能是连续变温扰乱葡萄正常生理活动，加之打孔袋包装，加速营养和水分流失，不利于货架贮存。从图2（b）可以看出，各组6 d后腐烂差异明显（p＜0.05），变温组第10和第13天腐烂率分别达到76.77%（1-3）和66.84%（1-2），基本失去商业价值，而对照组第13天腐烂率仅17.3%，说明连续变温不利于鲜食葡萄货架贮藏。

图1 呼吸强度变化规律

图2 失重率（a）与腐烂率（b）变化规律

2.3 膜透率变化规律

膜透率在低温贮藏时，反映鲜食葡萄受低温胁迫的抗逆性；在常温货架贮藏时，反映细胞膜的功能活性。膜透率降低，功能活性下降，通透性提高，细胞膜受损程度增大。从图3可以看出，各组货架贮藏期间膜透率逐渐增加，变温组变化剧烈，贮藏期间分别提高53.46%（1-2）和56.53%（1-3），对照组增加相对平缓，13 d提高23%，对照组与连续变温处理组差异显著（p＜0.05）。说明连续变温加剧鲜食葡萄细胞膜的受损程度，且变温次数越多，受损程度越大。

图3 相对电导率变化规律

2.4 硬度变化规律

成熟鲜食葡萄的硬度在一定程度上能够反映其新鲜程度。从图4可以看出，货架期间各组鲜食葡萄硬度均在不断减小。变温组软化程度明显大于对照组，随着变温次数增加，果实软化程度也在加剧。货架期间，处理组硬度分别下降57.29%（1-2）和64.24%（1-3），品质严重下降，几乎失去食用价值，而对照组下降22.71%，仍具有一定商品价值。

图4 硬度变化规律

2.5 果梗褐变规律

果梗是指连接果粒部分，是葡萄果实生理活跃部位，也是采后葡萄营养物质损耗、水分大量散失的主要部位，褐变度反映葡萄的新鲜程度，极大影响着其感官品质。从图5可以看出，在货架贮藏期间，各组鲜食葡萄果梗褐变指数逐渐增加，变温组褐变率12 d达到60%以上，而对照组仅35.7%。说明连续变温加速果梗营养损耗和水分散失，不利于常温货架贮藏。

2.6 色值变化规律

CIEL*a*b*均匀色空间辨色方法与人眼观测结果高度拟合，能科学鉴别葡萄的颜色。彩度值C*表示颜色饱和度，它是一种色彩感觉属性，饱和度越大颜色越鲜艳；色相角H*也叫色相或色调，数值由大变小表示颜色由绿变红过。从图6（a）可以发现，变温组鲜食葡萄C*值先增加后减少，分别在第6和第10天达到最大值12.97（1-3）和12.85（1-2），而货架贮藏期间，对照组C*值逐渐增加。说明连续变温处理加速果实货架衰老、色素堆积，使果实短期趋于色彩饱和后颜色变暗。从图6（b）可以发现，各组葡萄贮藏期间H*先减小后趋于平缓，处理组下降速度明显快于对照组（p＜0.05），且变温次数越多，下降速度越快。说明连续变温会使显鲜食葡萄提前进入软化衰老阶段，缩短货架贮藏寿命。

图5 果梗褐变规律

图6 C值（a）和h值（b）变化规律

2.7 可溶性固形物（TSS）变化规律

可溶性固形物是指水果中可溶性糖类，可以有效反映果实成熟程度，是评价鲜食葡萄品质的重要指标。从图7可以看出，各组TSS呈现先上升后趋于平缓的趋势，变温组高于对照组，变温组后期差异不显著（p＞0.05），基本维持在23%左右，对照组稳定在19%，说明连续变温处理对鲜食葡萄贮藏期间可溶性糖含量影响不大，为提高贮藏品质，应注重采前糖分积累，适当推迟采收期。

图7 可溶性固形物（TSS）变化规律

2.8 果皮总酚、类黄酮及花青素相对含量变化规律

图8 果皮总酚（a）、类黄酮（b）及花青素（c）相对含量变化规律

鲜食葡萄中含有大量对人体健康有益的酚类、酮类和花青苷等天然抗氧化成分，其中果皮含量最为丰富[17]。临床试验表明，类黄酮物质和酚类物质具有较强抗氧化和清除自由基功能，具有良好防止心血管疾病功效[18]；花青苷等可有效预防冠心病和肺癌发生[19]。然而鲜食葡萄采后贮藏过程中这类物质会发生显著变化[20]。从图8（a）可以看出，货架贮藏期间，鲜食葡萄果皮中总酚含量不断下降，处理组比对照组下降迅速，13 d分别下降46.34%（1-2）和59.47%（1-3），对照组相对缓慢，下降39.58%；各组总酮变化较为平缓，差异不显著（p＞0.05），基本维持在0.35 OD325/g左右；花青素呈不断下降趋势，各组之间差异显著（p＜0.05），贮藏期间，处理组花青素含量分别下降59.58%和73.68%，对照组下降32.47%。说明连续变温会加速鲜食葡萄中天然抗氧化成分流失，不利于保持鲜食葡萄货架有效营养成分。

2.9 果皮多酚氧化酶（PPO）活性变化规律

在逆境条件下，果蔬组织受到伤害时，PPO活性会显著提高，提高自身抵抗力，减缓伤害程度。从图9可以发现，货架贮藏期间各组PPO活性先升高后降低，可能是连续变温条件使鲜食葡萄启动自我保护机能，PPO活性被激活。贮藏期间变温组1-3最先出现活性高峰，说明该组果实组织受到迫害更为严重。对照组变化相对平缓，且最晚出现活性高峰，说明连续变温不利于保持果实活性成分。

图9 多酚氧化酶（PPO）活性变化规律

3 结果与讨论

在“红地球”鲜食葡萄常温货架贮藏前，进行不同频率的连续式变温处理，研究其货架期间物理、感官品质及营养成分的变化情况。研究发现连续变温会显著降低失重率、腐烂率及呼吸强度等物理品质，连续变温次数越多，最佳货架品质维持时间越短；同时硬度、色差等感官品质会受到不同程度影响，货架贮藏期间，变温1次硬度下降57.29%，连续变温2次，硬度下降64.24%，均显著高于对照组22.71%。色值变化趋势表明，连续变温加速果实软化衰老，不利于货架贮藏；连续变温对总酚、总酮及花色苷等有效天然抗氧化活性物质含量也造成了不同差异的影响，不利于营养成分的稳定存在。研究结果表明，鲜食葡萄常温货架贮藏前，应避免或减少温度连续变动，延长其货架贮藏寿命。试验可为鲜食葡萄延长货架贮藏寿命提供理论依据。至于货架贮藏期间，间歇式的不同变温处理方式是否可有效延长货架寿命，仍需进一步研究和探讨。