基于TPA測(cè)試法對(duì)1－MCP處理后葡萄果實(shí)質(zhì)構(gòu)性能的分析

田海龍張 平農(nóng)紹莊李志文

（1.大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 大連116034；2.國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300384）

基于TPA測(cè)試法對(duì)1－MCP處理后葡萄果實(shí)質(zhì)構(gòu)性能的分析

田海龍1張 平2農(nóng)紹莊1李志文2

（1.大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 大連116034；2.國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300384）

為明確1－MCP處理對(duì)葡萄果實(shí)質(zhì)構(gòu)性能的作用效果，應(yīng)用質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地多面分析（TPA）測(cè)試法對(duì)經(jīng)1－MCP處理后10℃下放置不同時(shí)間的乍娜葡萄果實(shí)進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析，1－MCP濃度分別采用0.5和1.0μL/L。結(jié)果表明：果實(shí)彈性、回復(fù)性與硬度、凝聚性、咀嚼性都具有顯著的相關(guān)性（R＝0.671～0.876），而黏著性與其它各質(zhì)構(gòu)參數(shù)間相關(guān)性較差，因此將硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性、回復(fù)性作為評(píng)價(jià)葡萄果實(shí)質(zhì)構(gòu)性能的主要參數(shù)；與對(duì)照相比，兩種濃度的1－MCP處理均可延緩葡萄硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性的下降，但對(duì)果實(shí)回復(fù)性卻無明顯作用效果，其中1.0μL/L 1－MCP處理作用效果優(yōu)于0.5μL/L處理。說明1－MCP處理在抑制葡萄果實(shí)質(zhì)構(gòu)性能下降方面具有較好的作用效果。

TPA；1－MCP；質(zhì)構(gòu)性能；葡萄

葡萄是一種營(yíng)養(yǎng)豐富、食用性強(qiáng)的水果，具有果皮薄、汁液多、怕擠壓等特點(diǎn)。采后葡萄果實(shí)質(zhì)地不斷發(fā)生變化，內(nèi)部組織變軟，風(fēng)味變差，尤其在長(zhǎng)距離運(yùn)輸過程中，質(zhì)地軟化的果實(shí)不耐擠壓，導(dǎo)致機(jī)械損傷，嚴(yán)重影響了葡萄的感官性能、品質(zhì)和商品價(jià)值。近年來的研究［1］表明，在葡萄采后呼吸代謝過程中，其果粒屬于非呼吸躍變型，而果穗與果梗則屬于呼吸躍變型，整穗葡萄的呼吸強(qiáng)度主要取決于果穗與果梗，這可能是葡萄采后貯運(yùn)過程中品質(zhì)下降的主要因素。1－甲基環(huán)丙烯（1－Methylcyclopropene，1－MCP）作為一種新型乙烯抑制劑，能夠強(qiáng)烈競(jìng)爭(zhēng)乙烯受體，并通過金屬原子與受體緊密結(jié)合，阻礙乙烯的正常結(jié)合［2］，從而明顯的推遲或抑制果實(shí)的軟化。

質(zhì)構(gòu)分析法（texture profile analysis，TPA）是近年來發(fā)展起來的一種新型儀器測(cè)試方法，其原理是利用力學(xué)測(cè)試來模擬人的兩次咀嚼動(dòng)作，記錄力和時(shí)間的關(guān)系，從中找出與人的感官評(píng)定相對(duì)應(yīng)的參數(shù)。這些參數(shù)在一定程度上反映了果實(shí)的質(zhì)地和組織結(jié)構(gòu)的變化，也間接地反映了果蔬的保鮮效果。國(guó)外已將TPA測(cè)試廣泛應(yīng)用于奶酪［3］、香腸［4］、面包［5］、果實(shí)（蘋果、桃、橄欖、橄欖、番茄等）［6－9］、土豆［10］食品品質(zhì)的評(píng)價(jià)，但目前關(guān)于1－MCP處理對(duì)葡萄冷鏈過程中質(zhì)地變化的作用效果研究較少，而將TPA技術(shù)應(yīng)用到1－MCP處理后葡萄果實(shí)感官評(píng)價(jià)方面的研究更是鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)擬通過TPA測(cè)試法，對(duì)經(jīng)兩種濃度1－MCP處理的葡萄的果實(shí)質(zhì)地參數(shù)變化規(guī)律進(jìn)行研究，旨在揭示1－MCP對(duì)葡萄果實(shí)質(zhì)構(gòu)性能變化的影響，同時(shí)探討TPA測(cè)試在分析葡萄果實(shí)質(zhì)構(gòu)變化方面的可行性，為1－MCP在采后葡萄果實(shí)冷鏈物流中的應(yīng)用提供理論依據(jù)，為更全面地研究葡萄果實(shí)質(zhì)構(gòu)性能和品質(zhì)變化提供一定的基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

乍娜葡萄：于2010年6月30日采自天津市武清區(qū)灰鍋口村，采收后裝入周圍鋪有報(bào)紙的塑料筐內(nèi)，采收當(dāng)天運(yùn)回國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）進(jìn)行相關(guān)處理；

1－MCP粉劑：美國(guó)羅門哈斯公司；

PE保鮮袋：由國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心提供；

物性測(cè)試儀：TA.XT.Plus，英國(guó)Stable Micro System公司；

空調(diào)：KFR－50LW/（50552）Aa－2，珠海格力電器股份有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 1－MCP處理 選取無病害、無霉變、無機(jī)械損傷的果實(shí)放置于1m3的密閉塑料帳內(nèi)，帳內(nèi)加設(shè)風(fēng)機(jī)吹風(fēng)，分別用0.5μL/L（S－C1）和1.0μL/L（S－C2）濃度的1－MCP處理24h（處理方法參照孫希生等的方法［11］），以未用1－MCP處理的果實(shí)為對(duì)照（S－CK）。將處理過的葡萄果實(shí)稱取2.5kg/袋小心放入PE保鮮袋中，同時(shí)把袋口擰緊，然后整齊放在空調(diào)控溫的實(shí)驗(yàn)室 （5m×3m×3.5m）內(nèi)，室溫設(shè)為10℃，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，每3d分別從各處理葡萄果穗的不同部位剪取15個(gè)果粒（保持果粒的完整性）進(jìn)行質(zhì)構(gòu)參數(shù)測(cè)試，放置期達(dá)9d時(shí)進(jìn)行最后1次取樣。

1.2.2 果實(shí)質(zhì)地分析 采用直徑為75mm的圓柱形探頭P/75對(duì)葡萄果粒進(jìn)行TPA測(cè)試。測(cè)試參數(shù)：測(cè)前速度5mm/s，測(cè)試速度2mm/s，測(cè)后上行速度2mm/s，葡萄果實(shí)受壓變形為25%，兩次壓縮停頓時(shí)間為5s，觸發(fā)力為5g。由質(zhì)地特征曲線得到評(píng)價(jià)葡萄貯藏期間果實(shí)狀況的質(zhì)地參數(shù)：硬度、黏著性、彈性、凝聚性、咀嚼性和回復(fù)性，結(jié)果取平均值。葡萄果實(shí)TPA典型質(zhì)地特征曲線見圖1。

（1）硬度：以雙峰曲線中的第一個(gè)峰的最大值F1表示硬度，N。

（2）彈性：按式（1）計(jì)算。

式中：

S—— 彈性；

T1—— 第一次壓縮達(dá)峰值的時(shí)間，s；

T2—— 第二次壓縮起始時(shí)間，s；

T3—— 第二次壓縮達(dá)峰值的時(shí)間，s。

圖1 葡萄果實(shí)TPA典型質(zhì)地特征曲線Figure 1 Typical TPA curve of texture character of grape berry

（3）凝聚性：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。

（4）咀嚼性：為硬度、凝聚性和彈性三者乘積，N。

（5）回復(fù)性：指第一次壓縮過程中返回時(shí)樣品所釋放的彈性能A4與壓縮時(shí)探頭的耗能A5之比。

（6）黏著性：指第一次壓縮曲線達(dá)到零點(diǎn)到第二次壓縮曲線開始之間曲線的負(fù)面積A3。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 利用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行皮爾遜相關(guān)分析（pearson correlation analysis）。

2 結(jié)果與分析

2.1 葡萄果實(shí)各項(xiàng)質(zhì)地參數(shù)間的相關(guān)性分析

由表1可知，在10℃試驗(yàn)條件下，葡萄果實(shí)黏著性與硬度、回復(fù)性、彈性、凝聚性、咀嚼性均成負(fù)相關(guān) （R＝－0.400～－0.208），說明硬度、回復(fù)性、彈性、凝聚性、咀嚼性較高的果實(shí)黏著性較低，但試驗(yàn)中果實(shí)黏著性與上述質(zhì)地參數(shù)的相關(guān)性較差，這可能是由于該參數(shù)測(cè)試較困難，偏差相對(duì)較大所致，故對(duì)黏著性的變化規(guī)律不作分析；隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)，葡萄果實(shí)彈性、回復(fù)性與硬度、凝聚性、咀嚼性都具有顯著的相關(guān)性（R＝0.671～0.876），說明彈性、回復(fù)性均能很好的反應(yīng)果實(shí)的質(zhì)構(gòu)性能；此外，果實(shí)硬度、凝聚性和咀嚼性3個(gè)質(zhì)構(gòu)參數(shù)間均具有顯著的相關(guān)性（R＝0.900～0.961），說明三者都能很好的反映葡萄果實(shí)質(zhì)構(gòu)性能。因此，果實(shí)硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性和回復(fù)性可以作為試驗(yàn)評(píng)價(jià)葡萄果實(shí)質(zhì)構(gòu)性能的主要參數(shù)。

2.2 1－MCP處理對(duì)葡萄果實(shí)質(zhì)構(gòu)參數(shù)的影響

2.2.1 對(duì)硬度的影響 硬度反映的是葡萄果實(shí)在外力作用下發(fā)生形變所需要的屈服力大小。由圖2可知，在10℃試驗(yàn)條件下，對(duì)照葡萄硬度呈逐漸下降的趨勢(shì)，第9天時(shí)的硬度與貯前差異顯著（P＜0.05）；1－MCP處理果實(shí)硬度均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。其中處理組1在第3天的硬度出現(xiàn)明顯的上升，之后緩慢下降，到第9天時(shí)其硬度與貯前差異不顯著（P＞0.05），說明1μL/L 1－MCP處理能很好的保持10℃放置期間葡萄果實(shí)的硬度。放置到第3天時(shí)，0.5μL/L 1－MCP處理葡萄的果實(shí)硬度升高不明顯，之后緩慢下滑，到第9天時(shí)果實(shí)硬度低于1μL/L 1－MCP處理，但高于對(duì)照，并與0d時(shí)硬度差異不明顯（P＞0.05）。整體看來，1μL/L 1－MCP處理果實(shí)硬度普遍高于0.5μL/L 1－MCP處理。

表1 葡萄果實(shí)各項(xiàng)質(zhì)地參數(shù)間的相關(guān)性（R）+Table 1 Correlation（R）among textural parameters of the TPA test on grape berry

圖2 不同濃度1－MCP對(duì)葡萄果實(shí)硬度的影響Figure 2 Effect of 1－MCP of different concentration on the firmness of grape

2.2.2 對(duì)彈性的影響 彈性反映的是葡萄果實(shí)經(jīng)第一次壓縮變形后，在去除變形力的條件下所能恢復(fù)的程度。圖3顯示的是在10℃的試驗(yàn)條件下，1μL/L 1－MCP處理果實(shí)彈性經(jīng)過緩慢上升后在第6天開始出現(xiàn)下降，第9天的果實(shí)彈性與初值大小相當(dāng)，0.5μL/L 1－MCP處理果實(shí)彈性在第3天達(dá)到最大，之后迅速下降。到第9天時(shí)彈性大于對(duì)照，而對(duì)照一直保持下降趨勢(shì)。綜上可知，1μL/L 1－MCP處理能很好的保持葡萄果實(shí)的彈性。

2.2.3 對(duì)凝聚性的影響 凝聚性反映的是咀嚼葡萄果實(shí)時(shí)，果實(shí)抵抗牙齒咀嚼破壞而表現(xiàn)出的內(nèi)部結(jié)合力，反映了果實(shí)組織細(xì)胞間結(jié)合力的大小，使果實(shí)保持完整的性質(zhì)。由圖4可知，對(duì)照和處理果實(shí)凝聚性都表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，1－MCP處理果實(shí)凝聚性都高于同期對(duì)照，其中1μL/L處理對(duì)果實(shí)凝聚性的保持效果優(yōu)于0.5μL/L處理，說明1－MCP處理對(duì)10℃貯藏條件下葡萄果實(shí)內(nèi)部結(jié)合力有一定的保持作用。

圖3 不同濃度1－MCP對(duì)葡萄果實(shí)彈性的影響Figure 3 Effect of 1－MCP of different concentration on the springiness of grape

圖4 不同濃度1－MCP對(duì)葡萄果實(shí)凝聚性的影響Figure 4 Effect of 1－MCP of different concentration on the cohesiveness of grape

2.2.4 對(duì)咀嚼性的影響 咀嚼性模擬的是牙齒將固體樣品咀嚼成吞咽穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)所需要的能量，能綜合反映果實(shí)在牙齒咀嚼過程中對(duì)外力的持續(xù)抵抗作用。由圖5可知，在10℃ 貯藏條件下，對(duì)照果實(shí)咀嚼性在前3天變化相對(duì)較小，之后開始迅速下降。與對(duì)照相比，1－MCP處理果實(shí)的咀嚼性均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，到第3天時(shí)，1μL/L 1－MCP處理果實(shí)咀嚼性增加幅度較大，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，1－MCP處理的果實(shí)咀嚼性迅速下降，到第9天時(shí)，1μL/L 1－MCP處理果實(shí)咀嚼性與0d相比變化不大。綜上所述，1－MCP處理能很好的減緩葡萄果實(shí)咀嚼性的下降。

圖5 不同濃度1－MCP對(duì)葡萄果實(shí)咀嚼性的影響Figure 5 Effect of 1－MCP of different concentration on the chewiness of grape

2.2.5 對(duì)回復(fù)性的影響 回復(fù)性反映的是果實(shí)受壓，同時(shí)迅速恢復(fù)變形的能力，如果果實(shí)組織受到較大破壞，回復(fù)性趨向于零。如圖6所示，在10℃試驗(yàn)條件下，隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)照與1－MCP處理葡萄果實(shí)的回復(fù)性都表現(xiàn)出先升高然后緩慢下降的趨勢(shì)，其中第3天果實(shí)回復(fù)性達(dá)到最大值。到第9天時(shí)，兩個(gè)不同濃度1－MCP處理的葡萄果實(shí)的回復(fù)性略微低于對(duì)照，但是差距不大。而且兩個(gè)不同濃度1－MCP處理之間的差異不顯著，說明1－MCP處理對(duì)回復(fù)性的影響不大。

圖6 不同濃度1－MCP對(duì)葡萄果實(shí)回復(fù)性的影響Figure 6 Effect of 1－MCP of different concentration on the resilience of grape

3 討論與結(jié)論

用質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地多面分析（TPA）試驗(yàn)法可以快速準(zhǔn)確的觀察出葡萄貯藏性能和保鮮方法的作用效果。從各個(gè)參數(shù)的相關(guān)性研究可以看出，在室溫10℃貯藏條件下葡萄果實(shí)的彈性、回復(fù)性與硬度、凝聚性、咀嚼性都具有顯著的正相關(guān)性 （R＝0.671～0.876）；果實(shí)硬度、凝聚性和咀嚼性3個(gè)質(zhì)構(gòu)參數(shù)相互之間均呈顯著的正相關(guān)性（R＝0.900～0.961）；黏著性與其他參數(shù)有不顯著的負(fù)相關(guān)性（R＝－0.400～0.208）。所以確定硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性和回復(fù)性作為試驗(yàn)評(píng)價(jià)葡萄果實(shí)質(zhì)構(gòu)屬性的主要參數(shù)。對(duì)TPA測(cè)試所得的各項(xiàng)質(zhì)地參數(shù)，并不是每項(xiàng)質(zhì)地參數(shù)都要進(jìn)行分析，而應(yīng)根據(jù)果實(shí)的自身屬性進(jìn)行選擇，本試驗(yàn)過程并未對(duì)葡萄果實(shí)脆性、膠著性進(jìn)行分析；而且從黏著性和回復(fù)性兩個(gè)質(zhì)構(gòu)參數(shù)看出不同濃度的1－MCP對(duì)這兩個(gè)質(zhì)構(gòu)參數(shù)的影響不明顯，所以不適合用來檢測(cè)室溫10℃貯藏期間葡萄果實(shí)的保鮮效果。

試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，隨著葡萄采后放置時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)照葡萄果實(shí)的硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性呈現(xiàn)不斷下降的總趨勢(shì)，而1－MCP處理葡萄果實(shí)的上述參數(shù)則呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢(shì)。綜合分析可知1－MCP能有效延緩葡萄果實(shí)質(zhì)構(gòu)性能的下降，其中1μL/L 1－MCP處理效果要好于0.5μL/L 處理。有研究［12］表明，1－MCP延緩貯藏果實(shí)品質(zhì)下降作用可能與其抑制乙烯釋放和呼吸速率有關(guān)。孫希生［11］以蘋果為試材，研究不同濃度1－MCP對(duì)蘋果采后生理的影響，發(fā)現(xiàn)1－MCP處理明顯減緩果實(shí)硬度和酸度的下降，減少了葉綠素降解和淀粉的分解和轉(zhuǎn)化。宋軍陽(yáng)等［13］研究1－MCP對(duì)“無核白”葡萄果實(shí)的影響，發(fā)現(xiàn)1－MCP可明顯提高果實(shí)耐壓力。鄭鐵松等［14］研究表明不同濃度的1－MCP對(duì)草莓的硬度影響較大。紀(jì)淑娟等［15］認(rèn)為1－MCP處理可以有效地抑制常溫貨架期間桃果實(shí)硬度的下降。1－MCP通過抑制梨果實(shí)貯藏過程中多聚半乳糖醛酸酶和纖維素酶的活性，從而延緩其硬度和脆性的下降［16］。本試驗(yàn)與前人研究結(jié)論一樣，說明1－MCP可以抑制葡萄果實(shí)硬度等質(zhì)構(gòu)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

國(guó)家葡萄產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目（編號(hào)：nycytx－30－ch－02）

田海龍（1986－），男，大連工業(yè)大學(xué)在讀碩士研究生。E－mail：574716807＠qq.com

張平

2011－03－09