箱式气调贮藏对巨峰葡萄果实质地变化的调控

李春媛，张平，朱志强，李志文

（国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津 300384）

箱式气调贮藏对巨峰葡萄果实质地变化的调控

李春媛，张平*，朱志强，李志文

（国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津 300384）

摘 要：以巨峰葡萄为试材，采用质构仪质地多面分析（TPA）方法对（0±0.5）℃贮藏条件下葡萄果实果肉质地参数变化规律进行研究，比较塑料薄膜和箱式气调贮藏对巨峰葡萄果实质地变化的调控效果。贮藏过程中葡萄果肉质地的变化直接影响其贮藏品质的优劣。气调箱内通入10%的CO2处理可以较好地调节适宜巨峰葡萄贮藏的气体环境，保持贮藏期间巨峰葡萄果实的硬度，有效延缓葡萄果实弹性、凝聚性、咀嚼性、回复性和黏着性的下降，提高葡萄果实的好果率。

关键词：葡萄；自发气调；箱式气调；质地；TPA

葡萄（Vitis viniferaLinn.）为葡萄科落叶木质藤本植物的果实，因为其果色艳丽、汁多味美、营养丰富而深受人们的喜爱。葡萄果实柔软多汁，加之采收季节环境温度较高，在贮运过程中极易发生软腐、霉烂、脱粒等现象，严重影响食用品质，商品价值大大降低。目前，常用的葡萄贮运包装方式为自发气调包装（MAP），采用具有特定透气性的薄膜，依靠果实自身呼吸消耗O2并产生的CO2，维持袋内一定的CO2浓度，从而达到保持果实贮藏品质的目的[1]。但对于葡萄这种呼吸强度较弱的果实类型，包装袋内CO2浓度很难积累到最佳水平，长期贮藏过程中果实软化、霉烂仍较严重。箱式气调贮藏技术是继气调库和塑料薄膜气调方式之后开发的第三种气调方式，在包装上采用硬质包装箱，通过箱体的微气孔对箱内气体成分进行调控，既可进行在贮藏库中的长期贮藏保鲜，又可直接应用于果蔬冷链物流过程中。经初步研究[2-4]，气调保鲜箱克服了保鲜膜包装不易产生高CO2气体浓度的缺点，对于耐CO2的果蔬可起到很好的保鲜效果。

质构仪质地多面分析（TPA）方法是近年来被广泛关注的一种新型仪器测试方法，原理是利用力学测试模拟人的两次咀嚼动作，记录力和时间的关系，找出与人的感官评定对应的参数[5]。国外应用TPA测试法开展食品品质变化规律的研究进行得比较深入[6-11]。本文采用TPA测试法，研究了塑料薄膜和箱式气调贮藏技术对巨峰葡萄贮藏过程中果实质地参数变化规律的调控效果，这在国内外鲜有报道，可为果蔬的快速检测提供基础，为在生产实践中科学应用气调贮藏技术，延长巨峰葡萄果实贮藏期，改善其贮藏品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料及处理方法

1.1.1 试验材料

巨峰葡萄，于2011年9月23日采自辽宁省营口市九垄地乡正红旗村，挑选大小一致，去除病虫害、霉变和机械损伤果粒的成熟果穗。采后立即运至国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）冷库进行预冷处理24 h（温度（0±0.5）℃，湿度85%～95%）。

保鲜膜：聚乙烯（PE）膜（厚度0.03 mm）、聚氯乙烯（PVC）膜（厚度0.06 mm），由国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）提供。

气调箱：塑料自发气调箱（46 cm×26 cm×24 cm），底面和盖面有调气孔，孔径为0.75 mm～0.80 mm，调气孔上安装有不同规格和参数的调气嘴，由国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）研制。

1.1.2 仪器设备

MAP Mix 9000混气仪：丹麦PBI Dansensor公司生产；TA.XT.Plus物性测试仪：英国Stable Micro System公司生产；电子秤：上海永杰衡器有限公司生产。

1.1.3 处理方法

试验设4个处理，将巨峰葡萄果实经充分预冷后，分别称取2.5 kg，整齐放入无盖果实包装箱，再分别用PE膜和PVC膜包装，用封口胶紧密封口；分别称取8 kg巨峰葡萄果实放入塑料气调箱中，气调箱A中通入空气，作为气调箱B的对照。气调箱B以O2、CO2高压气瓶为气源，通过混气仪充入气体，调节箱内初始气体浓度为O215%，CO210%。以上每处理重复6次，于（0±0.5）℃冷库贮藏，贮藏过程中每隔5天测定相关指标。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 果实质地分析

巨峰葡萄去皮后，置于质构仪测试平板上，采用直径为75 mm的圆柱形探头P/75对去皮葡萄进行TPA测试。测试参数如下：测前速度1 mm/s，测试速度1 mm/s，测后上行速度1 mm/s，葡萄果肉受压变形为30%，两次压缩停顿时间为5 s，触发力为5 g。由质地特征曲线得到评价葡萄贮藏期间果肉状况的质地参数：硬度、弹性、凝聚性、咀嚼性、回复性和黏着性。每种处理重复20次测试，结果取平均值。葡萄果肉TPA典型质地特征曲线如图1所示。

1.2.1.1 硬度

以双峰曲线中第1个峰的最大值F1表示硬度，单位：N。

图1 葡萄果肉TPA典型质地特征曲线Fig.1 Force-time curves from TPA of grape berry

1.2.1.2 弹性

弹性与第2次压缩达峰值时所经历的时间T（T=T3-T2）成正比，与第一次压缩达峰值时所经历的时间T1成反比，即：弹性 =（T3-T2）/T1。

1.2.1.3 凝聚性

凝聚性指第2次压缩所得的峰面积A2与第1次压缩所得的峰面积A1之比，即：凝聚性=A2/A1。

1.2.1.4 咀嚼性

咀嚼性为硬度、凝聚性和弹性三者乘积，即：咀嚼性=硬度（N）×弹性×凝聚性，单位：N。

1.2.1.5 回复性

回复性指曲线中面积A4与面积A5之比，即：回复性=A4/A5。

1.2.1.6 黏着性

黏着性指第1次压缩曲线达到零点到第2次压缩曲线开始之间曲线的负面积A3。

1.2.2 好果率的测定

采用称重法测定。葡萄好果率计算公式为：

式中：m0为贮藏前葡萄质量，kg；m1为贮藏期间葡萄果实腐烂与脱粒果粒的质量，kg。

1.2.3 数据处理

采用Excel 2003软件绘制图表，利用SPSS17.0软件对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 塑料薄膜和箱式气调对巨峰葡萄果实质地的影响

2.1.1 塑料薄膜和箱式气调对巨峰葡萄果实硬度的影响

硬度是评价葡萄果实品质的一项重要指标。塑料薄膜和箱式气调对巨峰葡萄果实硬度的影响见图2。

图2 不同处理对巨峰葡萄果实硬度的影响Fig.2 Effects of different treatments on the hardness of Kyoho grapes

由图2可以看出，各处理组巨峰葡萄果实的硬度随着贮藏时间的延长，均呈现逐渐下降的变化趋势，且贮藏初期下降较快，15 d后下降趋势趋于平缓。其中PE膜包装的巨峰葡萄果实硬度下降最快，而气调箱B贮藏的巨峰葡萄果实硬度下降最慢，且在整个贮藏期间，果实硬度均显著高于其他处理（P<0.05）。贮藏30 d时，气调箱B处理的巨峰葡萄果实硬度最高，为3.65 N，其次为PVC膜和气调箱A，PE膜包装的果实硬度最低，为2.96 N。说明气调箱B处理可以较好地保持贮藏期间巨峰葡萄果实的硬度，抑制果实的软化进程。

2.1.2 塑料薄膜和箱式气调对巨峰葡萄果实弹性的影响

果实弹性指葡萄果肉在经过第一次压缩变形后，去除变形力的条件下所能恢复的程度。塑料薄膜和箱式气调对巨峰葡萄果实弹性的影响，见图3。

图3 不同处理对巨峰葡萄果实弹性的影响Fig.3 Effects of different treatments on the springiness of Kyoho grapes

由图3可以看出，贮藏期间各处理的巨峰葡萄果实弹性变化具有较大的波动性，随着贮藏时间的延长，整体呈下降趋势。贮藏前期，各处理果实弹性下降趋势较明显，其中气调箱A处理的果实弹性下降最快，其次为PE膜和PVC膜包装，气调箱B处理的果实弹性下降趋势较平缓。气调箱A处理贮藏5 d、PE膜和PVC膜包装贮藏10 d后，巨峰葡萄果实的弹性开始呈缓慢上升的趋势，之后弹性变化趋于平缓。气调箱B处理的巨峰葡萄果实弹性在贮藏25 d时急剧下降，之后又快速上升。可见气调箱B处理能够有效缓解贮藏期间巨峰葡萄果实弹性的下降，保持葡萄的贮藏品质。

2.1.3 塑料薄膜和箱式气调对葡萄果实凝聚性的影响凝聚性反映了葡萄果肉细胞间结合力的大小。塑料薄膜和箱式气调对巨峰葡萄果实凝聚性的影响，见图4。

图4 不同处理对巨峰葡萄果实凝聚性的影响Fig.4 Effects of different treatments on the cohesiveness of Kyoho grapes

由图4可以看出，贮藏期间各处理巨峰葡萄果实的凝聚性均呈现先急剧下降后快速上升再趋于平缓的变化趋势。其中气调箱A处理果实的凝聚性下降最快，贮藏5 d时降至最低，之后快速上升；PE膜、PVC膜和气调箱B处理的葡萄果实凝聚性均在贮藏10 d时降至最低点，之后呈上升趋势。整个贮藏期间，气调箱B处理的巨峰葡萄果实凝聚性下降趋势较为平缓，表明气调箱B处理有效地保持了巨峰葡萄果肉组织细胞间的结合力，较好地保持了果实的完整性。

2.1.4 塑料薄膜和箱式气调对葡萄果实咀嚼性的影响

咀嚼性为硬度、凝聚性和弹性的乘积，综合反映了在咀嚼过程中，果肉对外力的持续抵抗作用。塑料薄膜和箱式气调对巨峰葡萄果实咀嚼性的影响，见图5。

图5 不同处理对巨峰葡萄果实咀嚼性的影响Fig.5 Effects of different treatments on the chewiness of Kyoho grapes

由图5可见，贮藏期间，各处理组巨峰葡萄果实的咀嚼性均呈现贮藏前期下降明显，贮藏后期趋于平

缓的变化趋势。这与葡萄果肉含水量较高、果肉质地较绵软的特性一致。贮藏30 d时，气调箱B和PVC膜处理的葡萄果肉咀嚼性为0.31 N，显著高于气调箱A和PE膜处理（P<0.05）。总体来看，气调箱B和PVC膜处理的巨峰葡萄果肉咀嚼性在整个贮藏期间下降较缓慢，说明气调箱B和PVC膜处理对葡萄果肉咀嚼性的保持效果较好。

2.1.5 塑料薄膜和箱式气调对葡萄果实回复性的影响

回复性反映了葡萄果肉在受到外界压力作用时回弹的能力。塑料薄膜和箱式气调对巨峰葡萄果实回复性的影响，见图6。

图6 不同处理对巨峰葡萄果实回复性的影响Fig.6 Effects of different treatments on the resilience of Kyoho grapes

由图6可以看出，各处理组巨峰葡萄果实的回复性均呈先快速下降再上升，贮藏后期缓慢下降的变化趋势。PE膜和气调箱A处理的巨峰葡萄果实回复性在贮藏初期下降较快，贮藏5 d时回复性降到最低，气调箱B和PVC处理的巨峰葡萄果实回复性均在贮藏10 d时降到最低值。整个贮藏期间气调箱B处理的巨峰葡萄果实回复性下降较慢，变化趋势较平缓，说明气调箱B处理可以较好地延缓果实回复性的下降速度，维持葡萄果实质地。

2.1.6 塑料薄膜和箱式气调对葡萄果实黏着性的影响

黏着性是将探头下压到最低点后，上升过程中感受到的来自葡萄果实阻力的最大绝对值。塑料薄膜和箱式气调对巨峰葡萄果实黏着性的影响，见图7。

由图7可以看出，贮藏期间各处理果实的黏着性变化波动性较大，整体呈逐渐下降的变化趋势。其中气调箱B处理的巨峰葡萄果实黏着性下降趋势最为平缓，表明气调箱B处理有利于保持巨峰葡萄果实的黏着性。

2.2 塑料薄膜和箱式气调对果实贮藏好果率的影响

塑料薄膜和箱式气调对巨峰葡萄果实贮藏好果率的影响，见图8。

图7 不同处理对巨峰葡萄果实黏着性的影响Fig.7 Effects of different treatments on the adhesiveness of Kyoho grapes

图8 不同处理对巨峰葡萄果实好果率的影响Fig.8 Effects of different treatments on the good fruit rate of Kyoho grapes

由图8可见，巨峰葡萄在（0±0.5）℃贮藏期间，贮藏的前10天4种处理果实均未出现坏果，PE和PVC膜处理的巨峰葡萄果实在贮藏第15天出现坏果，气调箱A处理的巨峰葡萄果实在贮藏第20天出现坏果，气调箱B处理的巨峰葡萄果实在贮藏第25天出现坏果，贮藏到30 d时，PE膜、PVC膜、气调箱A、气调箱B处理的巨峰葡萄果实好果率分别为90.1%、94.1%、95.6%和98.2%。结果表明，气调箱B处理较好地保持了巨峰葡萄果实贮藏期间的好果率，提高了果实的贮藏品质。

2.3 巨峰葡萄果肉质地参数与好果率的相关性分析

巨峰葡萄果肉质地参数与好果率的相关性分析，见表1。

表1 巨峰葡萄果肉各项质地参数与好果率间的相关性（R）Table 1 Correlation（R）among good fruit rate and texture parameters of Kyoho grape berry from TPA

由表1可见，在本贮藏试验条件下，巨峰葡萄果肉的好果率与硬度、咀嚼性、黏着性呈极显著的正相关性（P<0.01），说明贮藏过程中葡萄果肉质地的变化直接影响其贮藏品质的优劣。果肉硬度与咀嚼性、黏着性呈极显著的正相关性（P<0.01）；果肉弹性与凝聚性、回复性呈极显著的正相关性（P<0.01），与咀嚼性呈显著的正相关性（P<0.05）；凝聚性与回复性呈极显著的正相关性（P<0.01）；咀嚼性与黏着性呈极显著的正相关性（P<0.01），以上说明各个质地参数间也具有一定的相关性。可见质构TPA测试法较好地反映了巨峰葡萄果肉质地参数的变化规律。

3 讨论与结论

1）随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高，人们对新鲜、安全食品的需求越来越旺盛，这就对食品的贮藏和运输提出了新的更高的要求。塑料自发气调箱是应时代的需要而发展的一种新型贮藏和运输工具，充分运用了气调保鲜技术和低温贮藏技术，可直接应用于果蔬冷链物流过程中，又可进行在贮藏库中的长期贮藏保鲜，在果蔬的贮藏保鲜产业化应用中具有较好的发展前景。朱麟等[12]研究表明，利用气调箱结合保鲜剂对杨梅进行保鲜试验，可明显增加果肉硬度，使杨梅保鲜期延长至21 d以上。张平等[13]采用4种调气嘴调控的塑料气调箱进行箱内气体成分变化规律及贮藏蓝莓的保鲜效果试验，贮藏75 d结果表明，各处理气调箱内的气体环境均可显著地控制果实腐烂率与软果率，可比现有其它贮藏方法延长保鲜期30 d～40 d。孟宪军和纪淑娟等[13-14]的研究结果也表明，适宜浓度的CO2箱式气调可有效延缓蓝莓和树莓果实的衰老软化进程，维持果实的贮藏品质。本研究结果表明，与薄膜贮藏处理相比，气调箱内通入10%CO2处理通过调节适宜巨峰葡萄贮藏的气体环境，较好地保持了贮藏期间巨峰葡萄果实的硬度，有效延缓了葡萄果实弹性、凝聚性、咀嚼性、回复性和黏着性的下降，抑制了果实的软化和劣变，保持了葡萄果实的口感和贮藏品质。这与前人的研究结果一致，说明箱式气调对巨峰葡萄的贮藏保鲜具有较好的效果，且节能环保，适宜于推广应用。

2）果实在采后成熟期间会产生一系列的生理生化变化，果实的软化和硬度的下降是许多果实成熟时与质地变化相伴的重要现象，其质地软化是细胞结构上的改变引起的，可间接地反应果实的状态[15-16]。本研究试验结果表明，巨峰葡萄果实的好果率与硬度、咀嚼性、黏着性呈极显著的正相关性（p<0.01），其他各个质地参数间也具有较好的相关性。可见质构TPA测试法较好地反映了巨峰葡萄果实的贮藏状态及质地参数的变化规律，可为评价葡萄果实贮藏期间的品质提供参考。

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Effects of Plastic Modified Atmosphere Box Storage on Texture Changes of Kyoho Grape

LI Chun-yuan，ZHANG Ping*，ZHU Zhi-qiang，LI Zhi-wen
（National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agriculture Products（Tianjin），

Tianjin Key Laboratory of Posthavest Physiology and Storage of Agricultule Products，Tianjin 300384，China）Abstract：The changes of flesh texture parameters of Kyoho grapes which stored with modified atmosphere film and plastic modified atmosphere box were studied by texture profile analysis （TPA）.The results showed that， the changes of flesh texture parameters of pulp directly influenced the storage quality of Kyoho grapes.The plastic modified atmosphere box ventilation with 10%CO2treatment could be used to adjust the appropriate gas environmentoftheKyohograpestorage.Itcouldmaintainedthefruithardness， delayedthedeclineofspringiness，cohesiveness， chewiness， resilienceandadhesiveness， increasedthemarketablefruitrateofgrapes.

Key words：grape；modified atmosphere；modified atmosphere box；texture；TPA

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.14.032

国家葡萄产业技术体系建设项目（CARS-30）；天津市农业科学院院长基金项目（11010）

李春媛（1984—），女（汉），研究实习员，学士，研究方向：果蔬贮藏保鲜。

张平（1958—），男（汉），研究员，博士，主要从事果蔬贮藏与保鲜研究工作。

2012-10-12