红提葡萄采后品质的电学特性研究

蒋 宝

(渭南职业技术学院 食品检测中心，陕西 渭南 714026)

红地球(Red Globe)葡萄(又称美国红提)在我国各地普遍种植，目前与巨峰品种成为我国鲜食葡萄栽培最为重要的两个品种。红提葡萄具有耐贮运、果粒大、果肉脆、色泽艳、口感适中及产量高等一系列特点，故红提葡萄被认为是鲜食葡萄中综合性状最佳的品种之一。在实际生产过程中，为提升红提葡萄的市场价格和延长其保鲜期，通常采后将葡萄在冷库中贮藏3～6个月。红提葡萄在贮藏过程中由于受果实成熟度、果穗包装材料和方法及冷库环境条件等的影响导致其果实会发生生物学、生理生化及物理特性的变化，进而影响到果实的品质。目前采后葡萄品质的鉴定和分级主要依据果农的经验和常规的理化分析，前者准确性差，主观性太强；后者工作效率低，操作不方便。因此，探索有效的红提葡萄采后品质鉴定和分级处理方法尤为必要。

利用电学参数对贮藏期果实品质进行检测具有灵敏、准确、快速、操作方便、无污染和无伤害等优点。此外，果实的电学参数检测作为一项无损检测技术，便于实现果实品质的在线测定，具有较好的应用前景。目前围绕该技术开展的相关研究已越来越多[1-6]。众所周知，葡萄作为浆果类果实，汁多皮薄，这种果实特点十分有利于电学特性的测定。但是目前葡萄采后电学参数的相关研究还非常少。为此，笔者研究利用LCR测试仪测量不同贮存期红提葡萄电学参数的变化情况，从而分析采后葡萄品质与电学参数的变化规律，旨在为红提葡萄采后品质鉴定和采后分级处理提供评价依据，同时也为无损检测技术在果实上的应用提供理论基础。

1 材料和方法

1.1 试验材料

以采自陕西省咸阳市淳化县石桥镇葡萄基地的红提葡萄为试验品种。在果实自然成熟后采收，采后试验样品用0.045 mm厚的聚乙烯薄膜袋包裹，每袋包装约5 kg，然后贮存于-1～ 1℃、相对湿度90%～95%的试验冷库中，定期取样测定各项指标。

1.2 测定指标和方法

1.2.1 红提葡萄电学参数的测定 选用国产同惠TH2831型LCR测试仪对葡萄果实的电学参数进行测定，测量探头为LCR测量仪自带的TH26011CS四终端测试夹具。测量期间实验室温度为23℃，相对湿度为60%。依据该测试仪的测量参数范围，测定葡萄果实的复阻抗Z、电抗X、电感Lp及电阻Rp等四个电学参数。测量频率分别为0.100 0、0.400 0、1.000 0、2.500 0、10.000、25.000、100.00和150.00 kHz。果实贮藏期间每隔13 d分别测定一次上述四个电学参数，每个参数每次测定均重复3次。

1.2.2 红提葡萄品质指标的测定 红提葡萄采收后每隔13 d测定一次指标，共测定5次。将采收当天设为0 d，依次为0、14、28、42 d。每次选取30个葡萄，测定果实的硬度[7]、还原糖[8]、可滴定酸[9]和含水率[10]，果实的还原糖含量除以其可滴定酸含量即为果实的糖酸比。

1.3 数据处理

采用SPSS16.0软件进行数据处理和分析。

2 结果与分析

2.1 贮藏期间葡萄果实品质指标的变化

葡萄果实的硬度和还原糖含量是评价其成熟状况和贮存品质的重要指标。由表1可以看出，随着贮藏时间的逐渐增加，葡萄果实的硬度值自第0天的12.82 N逐渐下降到第42天的10.93 N，表明葡萄的品质在不断下降。由表1还可以看出，红提葡萄的还原糖含量在贮藏期间也呈下降趋势。当果实贮藏42 d时，葡萄还原糖含量比第0天下降21%以上。

果实可滴定酸含量可作为葡萄贮藏过程中发生生理变化和贮存质量好坏的重要指标。由表1可以看出，红提葡萄的可滴定酸含量在整个贮藏过程中均呈下降趋势，但下降速度在不同的贮藏阶段有所不同。究其原因，主要是因为葡萄在贮藏期间进行呼吸作用，能消耗大量有机物，导致果实的还原糖和可滴定酸含量逐渐下降。在葡萄贮藏后期，果实的糖酸比值也有所下降，说明贮藏后期果实还原糖含量下降的幅度要大于有机酸下降的幅度。

由表1可以看出，在贮藏过程中，葡萄果实的失水率不断增加。果实失水率在第42天已达到12.85%，失水率的不断增加会导致葡萄果实出现干缩现象，进而显著地降低葡萄的贮藏品质。

表1 贮藏期间葡萄品质指标的变化

2.2 贮藏期间葡萄果实电学参数的变化

2.2.1 复阻抗Z 由图1可见，随测试频率不断的增加，在同一贮藏期，果实的复阻抗不断降低。在贮藏时间为第0天时，当测试频率从0.100 0 kHz增加至150.00 kHz时，lg Z值从6.037降至3.072。随葡萄贮藏时间的增加，当测试频率不变时，果实的lg Z值均呈下降趋势。这与周世界平[11]对灵武长枣、王瑞庆等[12]对火柿及胥芳等[13]对桃的研究结果相一致，这是由于在测试频率由低频率向高频率增加时，改变了果实内部分子的极化程度，导致果肉的极化类型可能发生变化，从而表现为电学指标的变化[14]。

图1 不同贮藏期葡萄复阻抗随频率的变化

图2 不同贮藏期葡萄电抗随频率的变化

2.2.2 电抗X 由图2可见，随测试频率的逐渐增加，电抗不断减小。以第0天为例，当测试频率为0.100 0 kHz和150.00 kHz时，lg X值从5.974降至0.049。随葡萄贮藏时间的增加，当测试频率相同时，果实电抗不断降低，表明贮藏时间对葡萄果实的电抗变化有影响。

2.2.3 电感Lp 由图3可见，随测试频率的逐渐增加，电感不断减小。以第0天为例，当测试频率为0.100 0 kHz和150.00 kHz时，lg Lp值从3.281降至-2.896。在同一频率下，当测试频率为0.100 0 kHz时，随葡萄贮藏时间的延长，lg Lp值略有下降；当测试频率为0.400 0、1.000 0、2.500 0、10.00 0、25.000、100.00和250.00 kHz时，随葡萄贮藏时间的延长，果实lg Lp值基本相同，表明在此测试频率范围内，贮藏时间对葡萄果实的电感基本没有影响。所以选用合适的测试频率是测定葡萄贮藏期电感的关键。

图3 不同贮藏期葡萄电感随频率的变化

2.2.4 电阻Rp 由图4可见，随测试频率的逐渐增加，电阻不断减小。以第0天为例，当测试频率为0.100 0 kHz和150.00 kHz时，lg Rp值从6.671降至3.517。在同一频率下，当测试频率为0.100 0 kHz时，葡萄在贮藏的前14 d，其lg Rp值下降幅度较大，在贮藏14 d后，其lg Rp值下降幅度降低。当测试频率为0.400 0、1.000 0、2.500 0、10.000、25.000、100.00和250.00 kHz时，随贮藏时间的增加，葡萄果实lg Rp值基本相同，表明在该测试频率范围内，贮藏时间对葡萄果实电阻基本没有影响。故不同的测试频率将对红提葡萄采后电学参数Rp有重要影响。

图4 不同贮藏时间电阻随频率的变化

2.3 葡萄果实的品质指标与其电学参数的相关性分析

为了进一步分析红提贮藏期间葡萄果实品质指标与四个电学参数的相关性，表2以0.100 0 kHz频率下测定的各电学参数为例，分析了葡萄品质指标硬度、还原糖、可滴定酸、糖酸比及失水率与其复阻抗Z、电抗X、电感Lp及电阻Rp的相关性。

由表2可以看出，在测试频率为0.100 0 kHz时，测定的四个电学参数与红提葡萄的硬度和还原糖含量均呈显著相关，尤其是电抗X和电感Lp与果实还原糖含量均呈极显著相关，相关系数分别为0.984**(p< 0.01)和0.993**(p< 0.01)。复阻抗Z、电感Lp及电阻Rp与果实可滴定酸含量均呈极显著相关，相关系数分别为0.986**(p< 0.01)、0.985**(p< 0.01)及0.996**(p< 0.01)，而电抗X与果实可滴定酸含量也呈显著性相关，相关系数为0.972*(p< 0.01)。这与王瑞庆[5]等对红巴梨的研究结果类似。这是因为构成果实的细胞主要由具有离子导电性的细胞液与电阻和电容较大的细胞膜所组成，所以当测试频率较低时，由于低频率电流仅能通过细胞间的细胞外液，这导致细胞组织在低频率时具有较大的复阻抗Z、电抗X、电感Lp，高频时相反[15]。

由表2还可以看出，在测试频率为0.100 0 kHz时，红提葡萄糖酸比与测定的四个电学参数均无显著相关。复阻抗Z和电阻Rp与果实失水率均呈显著负相关，相关系数分别为- 0.979*(p< 0.05)和- 0.969*(p< 0.05)；而电抗X和电感Lp与果实失水率均呈极显著负相关，相关系数分别为- 0.994**(p< 0.01)和- 0.996**(p< 0.01)。葡萄作为浆果类果实，在其成熟时果肉中含有大量的水分，这些水分可分为自由水和束缚水，其中自由水的含量较多，葡萄在贮藏过程中主要损失自由水。而果肉中的自由水也是影响果实电学参数发生变化的主要因素[16～17]。

表2 0.100 0 kHz频率下葡萄品质指标与电学参数的相关性

注：*、**分别表示在0.05和0.01水平上显著。

3 结论

研究结果表明，随着红提葡萄贮藏时间的增加，果实的硬度、还原糖含量、可滴定酸含量均不断降低，而果实的失水率则明显增加。LCR测试仪测试频率的不同对红提葡萄四个电学参数有不同程度的影响。在测定的8个频率条件下，随测试频率的增大，复阻抗Z、电抗X、电感Lp及电阻Rp均不断降低。在测定频率不变时，随红提葡萄贮藏时间的延长，复阻抗Z和电抗X均不断降低，而电感Lp和电阻Rp仅在测试频率为0.100 0 kHz时呈下降趋势。在测试频率为0.100 0 kHz时，除糖酸比指标外，红提葡萄的硬度、还原糖含量、可滴定酸含量及失水率与测定的4个电学参数均呈显著或极显著相关。研究结果可为葡萄采后的电学特性研究提供理论基础。