基于TPA测试法对1－MCP处理后葡萄果实质构性能的分析

田海龙张 平农绍庄李志文

（1.大连工业大学食品学院，辽宁 大连116034；2.国家农产品保鲜工程技术研究中心天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津300384）

基于TPA测试法对1－MCP处理后葡萄果实质构性能的分析

田海龙1张 平2农绍庄1李志文2

（1.大连工业大学食品学院，辽宁 大连116034；2.国家农产品保鲜工程技术研究中心天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津300384）

为明确1－MCP处理对葡萄果实质构性能的作用效果，应用质构仪质地多面分析（TPA）测试法对经1－MCP处理后10℃下放置不同时间的乍娜葡萄果实进行质构分析，1－MCP浓度分别采用0.5和1.0μL/L。结果表明：果实弹性、回复性与硬度、凝聚性、咀嚼性都具有显著的相关性（R＝0.671～0.876），而黏着性与其它各质构参数间相关性较差，因此将硬度、弹性、凝聚性、咀嚼性、回复性作为评价葡萄果实质构性能的主要参数；与对照相比，两种浓度的1－MCP处理均可延缓葡萄硬度、弹性、凝聚性、咀嚼性的下降，但对果实回复性却无明显作用效果，其中1.0μL/L 1－MCP处理作用效果优于0.5μL/L处理。说明1－MCP处理在抑制葡萄果实质构性能下降方面具有较好的作用效果。

TPA；1－MCP；质构性能；葡萄

葡萄是一种营养丰富、食用性强的水果，具有果皮薄、汁液多、怕挤压等特点。采后葡萄果实质地不断发生变化，内部组织变软，风味变差，尤其在长距离运输过程中，质地软化的果实不耐挤压，导致机械损伤，严重影响了葡萄的感官性能、品质和商品价值。近年来的研究［1］表明，在葡萄采后呼吸代谢过程中，其果粒属于非呼吸跃变型，而果穗与果梗则属于呼吸跃变型，整穗葡萄的呼吸强度主要取决于果穗与果梗，这可能是葡萄采后贮运过程中品质下降的主要因素。1－甲基环丙烯（1－Methylcyclopropene，1－MCP）作为一种新型乙烯抑制剂，能够强烈竞争乙烯受体，并通过金属原子与受体紧密结合，阻碍乙烯的正常结合［2］，从而明显的推迟或抑制果实的软化。

质构分析法（texture profile analysis，TPA）是近年来发展起来的一种新型仪器测试方法，其原理是利用力学测试来模拟人的两次咀嚼动作，记录力和时间的关系，从中找出与人的感官评定相对应的参数。这些参数在一定程度上反映了果实的质地和组织结构的变化，也间接地反映了果蔬的保鲜效果。国外已将TPA测试广泛应用于奶酪［3］、香肠［4］、面包［5］、果实（苹果、桃、橄榄、橄榄、番茄等）［6－9］、土豆［10］食品品质的评价，但目前关于1－MCP处理对葡萄冷链过程中质地变化的作用效果研究较少，而将TPA技术应用到1－MCP处理后葡萄果实感官评价方面的研究更是鲜有报道。本试验拟通过TPA测试法，对经两种浓度1－MCP处理的葡萄的果实质地参数变化规律进行研究，旨在揭示1－MCP对葡萄果实质构性能变化的影响，同时探讨TPA测试在分析葡萄果实质构变化方面的可行性，为1－MCP在采后葡萄果实冷链物流中的应用提供理论依据，为更全面地研究葡萄果实质构性能和品质变化提供一定的基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

乍娜葡萄：于2010年6月30日采自天津市武清区灰锅口村，采收后装入周围铺有报纸的塑料筐内，采收当天运回国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）进行相关处理；

1－MCP粉剂：美国罗门哈斯公司；

PE保鲜袋：由国家农产品保鲜工程技术研究中心提供；

物性测试仪：TA.XT.Plus，英国Stable Micro System公司；

空调：KFR－50LW/（50552）Aa－2，珠海格力电器股份有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 1－MCP处理 选取无病害、无霉变、无机械损伤的果实放置于1m3的密闭塑料帐内，帐内加设风机吹风，分别用0.5μL/L（S－C1）和1.0μL/L（S－C2）浓度的1－MCP处理24h（处理方法参照孙希生等的方法［11］），以未用1－MCP处理的果实为对照（S－CK）。将处理过的葡萄果实称取2.5kg/袋小心放入PE保鲜袋中，同时把袋口拧紧，然后整齐放在空调控温的实验室 （5m×3m×3.5m）内，室温设为10℃，每个处理设3次重复，每3d分别从各处理葡萄果穗的不同部位剪取15个果粒（保持果粒的完整性）进行质构参数测试，放置期达9d时进行最后1次取样。

1.2.2 果实质地分析 采用直径为75mm的圆柱形探头P/75对葡萄果粒进行TPA测试。测试参数：测前速度5mm/s，测试速度2mm/s，测后上行速度2mm/s，葡萄果实受压变形为25%，两次压缩停顿时间为5s，触发力为5g。由质地特征曲线得到评价葡萄贮藏期间果实状况的质地参数：硬度、黏着性、弹性、凝聚性、咀嚼性和回复性，结果取平均值。葡萄果实TPA典型质地特征曲线见图1。

（1）硬度：以双峰曲线中的第一个峰的最大值F1表示硬度，N。

（2）弹性：按式（1）计算。

式中：

S—— 弹性；

T1—— 第一次压缩达峰值的时间，s；

T2—— 第二次压缩起始时间，s；

T3—— 第二次压缩达峰值的时间，s。

图1 葡萄果实TPA典型质地特征曲线Figure 1 Typical TPA curve of texture character of grape berry

（3）凝聚性：指第二次压缩所得的峰面积A2与第一次压缩所得的峰面积A1之比。

（4）咀嚼性：为硬度、凝聚性和弹性三者乘积，N。

（5）回复性：指第一次压缩过程中返回时样品所释放的弹性能A4与压缩时探头的耗能A5之比。

（6）黏着性：指第一次压缩曲线达到零点到第二次压缩曲线开始之间曲线的负面积A3。

1.2.3 数据处理 利用SPSS 17.0统计软件对试验数据进行皮尔逊相关分析（pearson correlation analysis）。

2 结果与分析

2.1 葡萄果实各项质地参数间的相关性分析

由表1可知，在10℃试验条件下，葡萄果实黏着性与硬度、回复性、弹性、凝聚性、咀嚼性均成负相关 （R＝－0.400～－0.208），说明硬度、回复性、弹性、凝聚性、咀嚼性较高的果实黏着性较低，但试验中果实黏着性与上述质地参数的相关性较差，这可能是由于该参数测试较困难，偏差相对较大所致，故对黏着性的变化规律不作分析；随着放置时间的延长，葡萄果实弹性、回复性与硬度、凝聚性、咀嚼性都具有显著的相关性（R＝0.671～0.876），说明弹性、回复性均能很好的反应果实的质构性能；此外，果实硬度、凝聚性和咀嚼性3个质构参数间均具有显著的相关性（R＝0.900～0.961），说明三者都能很好的反映葡萄果实质构性能。因此，果实硬度、弹性、凝聚性、咀嚼性和回复性可以作为试验评价葡萄果实质构性能的主要参数。

2.2 1－MCP处理对葡萄果实质构参数的影响

2.2.1 对硬度的影响 硬度反映的是葡萄果实在外力作用下发生形变所需要的屈服力大小。由图2可知，在10℃试验条件下，对照葡萄硬度呈逐渐下降的趋势，第9天时的硬度与贮前差异显著（P＜0.05）；1－MCP处理果实硬度均呈现先升高后降低的趋势。其中处理组1在第3天的硬度出现明显的上升，之后缓慢下降，到第9天时其硬度与贮前差异不显著（P＞0.05），说明1μL/L 1－MCP处理能很好的保持10℃放置期间葡萄果实的硬度。放置到第3天时，0.5μL/L 1－MCP处理葡萄的果实硬度升高不明显，之后缓慢下滑，到第9天时果实硬度低于1μL/L 1－MCP处理，但高于对照，并与0d时硬度差异不明显（P＞0.05）。整体看来，1μL/L 1－MCP处理果实硬度普遍高于0.5μL/L 1－MCP处理。

表1 葡萄果实各项质地参数间的相关性（R）+Table 1 Correlation（R）among textural parameters of the TPA test on grape berry

图2 不同浓度1－MCP对葡萄果实硬度的影响Figure 2 Effect of 1－MCP of different concentration on the firmness of grape

2.2.2 对弹性的影响 弹性反映的是葡萄果实经第一次压缩变形后，在去除变形力的条件下所能恢复的程度。图3显示的是在10℃的试验条件下，1μL/L 1－MCP处理果实弹性经过缓慢上升后在第6天开始出现下降，第9天的果实弹性与初值大小相当，0.5μL/L 1－MCP处理果实弹性在第3天达到最大，之后迅速下降。到第9天时弹性大于对照，而对照一直保持下降趋势。综上可知，1μL/L 1－MCP处理能很好的保持葡萄果实的弹性。

2.2.3 对凝聚性的影响 凝聚性反映的是咀嚼葡萄果实时，果实抵抗牙齿咀嚼破坏而表现出的内部结合力，反映了果实组织细胞间结合力的大小，使果实保持完整的性质。由图4可知，对照和处理果实凝聚性都表现出先升高后降低的趋势，1－MCP处理果实凝聚性都高于同期对照，其中1μL/L处理对果实凝聚性的保持效果优于0.5μL/L处理，说明1－MCP处理对10℃贮藏条件下葡萄果实内部结合力有一定的保持作用。

图3 不同浓度1－MCP对葡萄果实弹性的影响Figure 3 Effect of 1－MCP of different concentration on the springiness of grape

图4 不同浓度1－MCP对葡萄果实凝聚性的影响Figure 4 Effect of 1－MCP of different concentration on the cohesiveness of grape

2.2.4 对咀嚼性的影响 咀嚼性模拟的是牙齿将固体样品咀嚼成吞咽稳定状态时所需要的能量，能综合反映果实在牙齿咀嚼过程中对外力的持续抵抗作用。由图5可知，在10℃ 贮藏条件下，对照果实咀嚼性在前3天变化相对较小，之后开始迅速下降。与对照相比，1－MCP处理果实的咀嚼性均呈现先升高后降低的趋势，到第3天时，1μL/L 1－MCP处理果实咀嚼性增加幅度较大，随着贮藏时间的延长，1－MCP处理的果实咀嚼性迅速下降，到第9天时，1μL/L 1－MCP处理果实咀嚼性与0d相比变化不大。综上所述，1－MCP处理能很好的减缓葡萄果实咀嚼性的下降。

图5 不同浓度1－MCP对葡萄果实咀嚼性的影响Figure 5 Effect of 1－MCP of different concentration on the chewiness of grape

2.2.5 对回复性的影响 回复性反映的是果实受压，同时迅速恢复变形的能力，如果果实组织受到较大破坏，回复性趋向于零。如图6所示，在10℃试验条件下，随着放置时间的延长，对照与1－MCP处理葡萄果实的回复性都表现出先升高然后缓慢下降的趋势，其中第3天果实回复性达到最大值。到第9天时，两个不同浓度1－MCP处理的葡萄果实的回复性略微低于对照，但是差距不大。而且两个不同浓度1－MCP处理之间的差异不显著，说明1－MCP处理对回复性的影响不大。

图6 不同浓度1－MCP对葡萄果实回复性的影响Figure 6 Effect of 1－MCP of different concentration on the resilience of grape

3 讨论与结论

用质构仪质地多面分析（TPA）试验法可以快速准确的观察出葡萄贮藏性能和保鲜方法的作用效果。从各个参数的相关性研究可以看出，在室温10℃贮藏条件下葡萄果实的弹性、回复性与硬度、凝聚性、咀嚼性都具有显著的正相关性 （R＝0.671～0.876）；果实硬度、凝聚性和咀嚼性3个质构参数相互之间均呈显著的正相关性（R＝0.900～0.961）；黏着性与其他参数有不显著的负相关性（R＝－0.400～0.208）。所以确定硬度、弹性、凝聚性、咀嚼性和回复性作为试验评价葡萄果实质构属性的主要参数。对TPA测试所得的各项质地参数，并不是每项质地参数都要进行分析，而应根据果实的自身属性进行选择，本试验过程并未对葡萄果实脆性、胶着性进行分析；而且从黏着性和回复性两个质构参数看出不同浓度的1－MCP对这两个质构参数的影响不明显，所以不适合用来检测室温10℃贮藏期间葡萄果实的保鲜效果。

试验研究发现，随着葡萄采后放置时间的延长，对照葡萄果实的硬度、弹性、凝聚性、咀嚼性呈现不断下降的总趋势，而1－MCP处理葡萄果实的上述参数则呈现先上升后下降的变化趋势。综合分析可知1－MCP能有效延缓葡萄果实质构性能的下降，其中1μL/L 1－MCP处理效果要好于0.5μL/L 处理。有研究［12］表明，1－MCP延缓贮藏果实品质下降作用可能与其抑制乙烯释放和呼吸速率有关。孙希生［11］以苹果为试材，研究不同浓度1－MCP对苹果采后生理的影响，发现1－MCP处理明显减缓果实硬度和酸度的下降，减少了叶绿素降解和淀粉的分解和转化。宋军阳等［13］研究1－MCP对“无核白”葡萄果实的影响，发现1－MCP可明显提高果实耐压力。郑铁松等［14］研究表明不同浓度的1－MCP对草莓的硬度影响较大。纪淑娟等［15］认为1－MCP处理可以有效地抑制常温货架期间桃果实硬度的下降。1－MCP通过抑制梨果实贮藏过程中多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶的活性，从而延缓其硬度和脆性的下降［16］。本试验与前人研究结论一样，说明1－MCP可以抑制葡萄果实硬度等质构性能的下降。

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Analysis on texture properties of treated grape fruit with 1－MCP based on TPA Test

TIAN Hai－long1ZHANG Ping2NONG Shao－zhuang1LI Zhi－wen2

（1.College of Food Science，Dalian Polytechnic University，Dalian，Liaoning116034，China；2.National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agriculture Products，Tianjin Key Laboratory of Posthavest Physiology and Storage of Agricultule Products，Tianjin300384，China）

The texture analysis of‘Zhana’grape treated with 1－methylcyclopropene（1－MCP）in different concentrations was detected during the experiment with the texture analyzer at 10℃in this paper to clear the effect of 1－MCP on grape texture－property.The concentrations of 1－MCP were 0.5and 1.0μL/L，respectively.The result showed that there was significant positive correlation between fruit springiness，resilience and hardness，cohesiveness，chewiness，respectively（R＝0.671～0.876）.But the values of resilience correlated bad with other measured parameters.Therefore，parameters of hardness，springiness，adhesiveness，cohesiveness and resilience could be the reliable parameters of texture properties evaluation of grape fruits.Moreover，two test concentrations of 1－MCP were both effective in delaying the decline of hardness，springiness，adhesiveness and cohesiveness of grape fruit，but had no effect on fruit resilience.The effect of 1.0μL/L 1－MCP treatment on grape was better than that of 0.5μL/L.In conclusion，1－MCP could play a role in inhibiting the decrease of texture properties of grape fruit.

TPA；1－MCP；texture properties；grape

10.3969/j.issn.1003－5788.2011.03.033

国家葡萄产业技术体系建设项目（编号：nycytx－30－ch－02）

田海龙（1986－），男，大连工业大学在读硕士研究生。E－mail：574716807＠qq.com

张平

2011－03－09