荔枝物流品質(zhì)監(jiān)測與實(shí)驗(yàn)分析*

□ 朱家豪，鄒毅峰，胡 悅，蔡詩華，李智敏

(廣州大學(xué)，廣東 廣州 510000)

1 引言

我國是荔枝大國，然而由于荔枝極易發(fā)生褐變與腐爛，流通過程因變質(zhì)造成損失超過總產(chǎn)量的20%[1]。市面上普遍采用傳統(tǒng)保鮮方式不能有效控制荔枝運(yùn)輸過程中的品質(zhì)變化，致使荔枝折損率大、流通風(fēng)險高。國外已有學(xué)者基于多元線性回歸等不同的方法，對牛肉等農(nóng)產(chǎn)品的相關(guān)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了研究；國內(nèi)研究則用類似的方法，研究農(nóng)產(chǎn)品并建立指標(biāo)模型，對其進(jìn)行整體評價。課題組將重點(diǎn)引入控溫快遞柜要素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過實(shí)驗(yàn)監(jiān)測以及分析建立模型，為市場上現(xiàn)有的荔枝保鮮措施提供借鑒。

2 實(shí)驗(yàn)簡介

2.1 實(shí)驗(yàn)步驟

首先將荔枝的1/2采用開孔率為0.5%的聚乙烯袋進(jìn)行包裝。根據(jù)三個環(huán)境條件變量將荔枝分為8組，分別裝入溫度為0～7℃的冰箱(0.9m×0.5m×2.0m)和冷藏快遞柜(0.5m×0.4m×0.3m)中，物流室控溫25℃，實(shí)驗(yàn)冰箱、快遞柜控溫0～7℃。

實(shí)驗(yàn)研究有無包裝、控溫冰箱和控溫快遞柜、有無預(yù)冷對荔枝運(yùn)輸過程品質(zhì)的影響?？紤]配貨和路途耽擱等因素,試驗(yàn)共進(jìn)行7天,指標(biāo)檢測周期為1天。

科研組將實(shí)驗(yàn)分前測構(gòu)建荔枝品質(zhì)評測模型的和正式實(shí)驗(yàn)。在前測實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組將隨機(jī)抽取320顆荔枝，對其進(jìn)行感官評價得出品質(zhì)級別。正式試驗(yàn)時，每個荔枝食用1/2，余下1/2用于指標(biāo)檢測，從而得出模型所需的樣本數(shù)量。在第二部分實(shí)驗(yàn)中，將對每株含7顆荔枝的48株荔枝進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。每天取每株的一顆測量其參數(shù)，進(jìn)而進(jìn)行綜合測評。

2.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)

2.2.1 褐變指數(shù)

從每組樣品取出3顆荔枝進(jìn)行分級，褐變面積占總面積0～1/4的為1級；占1/4～1/2的為2級；占1/2～3/4的為3級；占3/4～1果為4級；全褐果為5級[2]。具體公式為：

(1)

2.2.2 果實(shí)失重率

用電子稱(量程0～120g，精度0.0001g)對單個荔枝果實(shí)進(jìn)行稱重，利用公式(2)算出：

果實(shí)失重率=

(2)

2.2.3 感官評價品質(zhì)

取上一實(shí)驗(yàn)荔枝，剝皮，切半，1/2待測，1/2用于品嘗感官評分：4分為優(yōu)，3分為良，2分為合格，1分為不合格。其中，果皮色澤紅潤，新鮮，口感甜，果實(shí)彈性佳的評為4分；果皮大部分保留紅色，較為新鮮，口感甜，彈性較好評為3分；果皮約有1/3至1/2變褐色，口感甜度下降，仍有彈性但易捏壞的評為2分；果皮變色嚴(yán)重，變味，容易捏壞的評為1分。

2.2.4 果肉硬度

取上一實(shí)驗(yàn)荔枝的待測果肉，用便攜式果實(shí)硬度計(jì)(在赤道面選取3個間隔均勻的點(diǎn))對單個樣品進(jìn)行3次測量，取平均值。

2.2.5 果肉pH值

將待測果肉擠壓取汁，用pH-100A/100B筆式酸度計(jì)對汁液進(jìn)行測定，重復(fù)測量3次。

2.2.6 可溶性固形物(TSS)

用折光儀對汁液進(jìn)行測定，每次測量重復(fù)取值3次，測量出每組荔枝樣本的數(shù)值。

3 實(shí)驗(yàn)材料和器材

3.1 實(shí)驗(yàn)材料

于下午3點(diǎn)從增城金豐荔枝園采摘大小均一、飽滿的八成熟“仙進(jìn)奉”300顆；1/2樣品加冰袋置于泡沫箱中預(yù)冷，1/2不加冰袋。2h后運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室；后期包裝備用50個20絲的聚乙烯薄膜密封袋。

3.2 實(shí)驗(yàn)器材

本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹如下：

①電子分析天平，天平器號：FA1204，寧波市鄞州華豐電子儀器廠生產(chǎn)，稱量范圍：0-120g，精度為0.1mg。

②果實(shí)硬度計(jì)，量程：0-12kg/cm2(×10∧5帕)，精度為±0.1。

③手持式數(shù)字折射計(jì)，型號：WY060T,成都青羊華瑞光學(xué)儀器廠生產(chǎn)，測量范圍：0-100，最小刻度：0。

④pH-100A/100B筆式酸度計(jì)，邦西儀器科技(上海)有限公司生產(chǎn)，測量范圍：pH：0.00～14.00pH，電子單元基本誤差為±0.03pH。

4 品質(zhì)指標(biāo)結(jié)果分析

4.1 褐變指數(shù)

由八種保鮮環(huán)境的供應(yīng)鏈過程分析得知：荔枝的包裝減少了由于溫度變化造成的冷害和氧氣侵蝕，七天后果皮仍然保持新鮮。而未包裝組由2級上升至3級褐變最后轉(zhuǎn)變?yōu)?級褐變，僅有預(yù)冷組荔枝在后期褐變沒有大幅度上升。上訴結(jié)果表明，有包裝(開孔率為5%，聚乙烯膜)能顯著降低果實(shí)褐變，預(yù)冷可以維持長途運(yùn)輸?shù)睦笾ι珴伞?/p>

4.2 果實(shí)失重率

下圖對比分析了8種保鮮環(huán)境下荔枝的失重率的變化，其中不包裝組與包裝組相比顯示出劣勢。暴露在空氣中的荔枝因接觸空氣而失去部分水，呼吸作用強(qiáng)。不包裝組平均失重率達(dá)到6%，而有包裝的荔枝保存較好，均維持在采摘后較佳水平上。

圖1 不同保鮮環(huán)境荔枝采后褐變指數(shù)變化

圖2 不同保鮮環(huán)境荔枝采后果實(shí)失重率的變化

4.3 果肉硬度

如圖，果肉硬度在到達(dá)平均1.4×10∧5Pa后又回降至0.23～0.8。在快遞柜預(yù)冷包裝和不預(yù)冷不包裝的條件下，經(jīng)過7天后荔枝果肉已經(jīng)很軟，荔枝品質(zhì)嚴(yán)重下降。8種保鮮方式的硬度測量如圖，說明低溫有抑制呼吸作用和細(xì)胞壁降解酶的活性、抑制果肉硬度下降的作用。

4.4 果肉pH值

觀察實(shí)驗(yàn)所測pH值得數(shù)據(jù)分析得出，果肉的pH值在不同的保鮮環(huán)境條件下沒有較大差異，實(shí)驗(yàn)的7天內(nèi)在4.8～5.7之間緩慢上升。說明“仙進(jìn)奉”荔枝果肉pH值與運(yùn)輸過程的保鮮環(huán)境沒有直接關(guān)系，與荔枝的品種相關(guān)，但也不可否認(rèn)在果皮大量消耗有機(jī)酸的同時是否給果肉pH值帶來影響，同時消耗果肉內(nèi)部有機(jī)酸導(dǎo)致pH值緩慢上升[3]。

圖3 不同保鮮環(huán)境荔枝采后果肉硬度的變化

圖4 不同保鮮環(huán)境荔枝采后果肉pH值的變化

4.5 可溶性固形物(TSS)

由圖5分析得出，不同保鮮環(huán)境荔枝采后，可溶性固形物，即顯示荔枝果實(shí)甜度的值在13%～17.5%之間，荔枝采摘回來后甜度稍有上升，后期甜度在15%上下波動。采摘荔枝為8成熟荔枝，1～2天后果糖真正全部合成達(dá)到甜度最高值17.5%，但是不同的保鮮環(huán)境差異較小。由此看出，荔枝的甜度與荔枝的品種沒有較大關(guān)系，對荔枝的保鮮條件沒有嚴(yán)格要求。

圖5 不同保鮮環(huán)境荔枝采后可溶性固形物含量的變化

5 模型建立與結(jié)果分析

5.1 模型建立

為更全面評測荔枝品質(zhì)，實(shí)驗(yàn)組從荔枝的硬度(以荔枝的硬度為變量)、色澤(以褐變指數(shù)為變量)以及口感(以果肉PH酸堿度與果實(shí)甜度TSS為變量)三個方面對荔枝進(jìn)行評測。模型中四個自變量分別為硬度、褐變指數(shù)、果肉PH酸堿度與果實(shí)甜度TSS，因變量則為荔枝的品質(zhì)，即優(yōu)、良、合格以及不合格。

對已得參數(shù)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)邏輯回歸分類學(xué)習(xí)，得到如下參數(shù)：

表1 荔枝品質(zhì)評測函數(shù)參數(shù)表

5.2 結(jié)果分析

有測試集進(jìn)行檢測，根據(jù)公式得到分類錯誤率為16.25%。因此可認(rèn)為所得到的荔枝品質(zhì)評估函數(shù)可靠。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入所得荔枝品質(zhì)評估函數(shù)，即可得到實(shí)驗(yàn)荔枝的品質(zhì)評價。

5.2.1 包裝對荔枝品質(zhì)的影響

圖6 冰箱不預(yù)冷下有無包裝品質(zhì)變化圖

圖7 冰箱預(yù)冷下有無包裝品質(zhì)變化圖

圖8 快遞柜不預(yù)冷下有無包裝品質(zhì)變化圖

圖9 快遞柜預(yù)冷下有無包裝品質(zhì)變化圖

上圖顯示了在以上4種情況下，在第1～4天相差不大的情況下，第5天開始，包裝表現(xiàn)出比不包裝顯著的保鮮作用，其中放置于冰箱的實(shí)驗(yàn)組的情況尤為明顯，第5天之后直接由良變?yōu)楹细瘛Ｓ纱说弥?，運(yùn)輸時間大于4天，包裝對荔枝的保鮮有顯著功效。實(shí)驗(yàn)證明，對于“仙進(jìn)奉”荔枝來說，小袋包裝荔枝使其在供應(yīng)鏈的運(yùn)輸過程中形成一個氧含量低、二氧化碳含量高的氣體環(huán)境，有效延緩不良的代謝反應(yīng)。因此，在長途運(yùn)輸過程中，企業(yè)因時制宜，適時包裝荔枝，避免荔枝暴露在空氣中，會大大降低荔枝運(yùn)輸過程中的壞果率。

5.2.2 預(yù)冷對荔枝品質(zhì)的影響

圖10 快遞柜無包裝下是否預(yù)冷品質(zhì)變化圖

圖11 快遞柜包裝下是否預(yù)冷品質(zhì)變化圖

圖12 冰箱無包裝下是否預(yù)冷品質(zhì)變化圖

圖13 冰箱包裝下是否預(yù)冷品質(zhì)變化圖

恰當(dāng)?shù)念A(yù)冷可以抑制腐敗微生物生長，抑制酶活性與呼吸強(qiáng)度，減少產(chǎn)品失水和乙烯釋放[4]。分析數(shù)據(jù)得知，在控溫冰箱環(huán)境組的實(shí)驗(yàn)前期，相較預(yù)冷的荔枝，不預(yù)冷的荔枝適應(yīng)性強(qiáng)，品質(zhì)稍顯優(yōu)勢；而快遞柜環(huán)境的全部荔枝則在實(shí)驗(yàn)前期均維持了較好的品質(zhì)，第6天之后，無預(yù)冷的荔枝品質(zhì)出現(xiàn)下滑。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推測，預(yù)冷措施需要建立在后期冷藏條件良好的條件下才能顯示出其優(yōu)勢，普通的低溫環(huán)境有可能對荔枝品質(zhì)造成不良的影響。因此，在荔枝冷鏈的供應(yīng)過程中，供應(yīng)商不僅需要在采摘后做好預(yù)冷的相關(guān)措施，同時還應(yīng)維持優(yōu)質(zhì)的冷藏條件，減少荔枝損耗。

5.2.3 冰箱和快遞柜對荔枝品質(zhì)的影響

圖14 不預(yù)冷無包裝下冰箱與快遞柜品質(zhì)變化圖

圖15 不預(yù)冷有包裝下冰箱與快遞柜品質(zhì)變化圖

圖16 預(yù)冷包裝下冰箱與快遞柜品質(zhì)變化圖

圖17 預(yù)冷無包裝下冰箱與快遞柜品質(zhì)變化圖

結(jié)合四種物流條件分析，有包裝的情況下，相較于控溫冰箱，控溫快遞柜沒有顯示出很大的保鮮優(yōu)勢，荔枝的品質(zhì)都在優(yōu)和良上下波動；而在沒有包裝的條件下，無論果實(shí)是否預(yù)冷，控溫快遞柜都能更好地維持荔枝果實(shí)的優(yōu)良品質(zhì)?？販乜爝f柜空間小，更能使荔枝均勻地維持在同一儲存溫度下。因此，對于包裝條件不佳的荔枝運(yùn)輸批次，企業(yè)可以選用控溫快遞柜，有利于維持荔枝的良好品質(zhì)。