納他霉素處理對電商物流過程中葡萄品質的影響

吳 劍，王劍功，褚偉雄

(嘉興市農(nóng)業(yè)科學研究院，浙江 嘉興314016)

葡萄(VitisviniferaL.)因其美味可口、營養(yǎng)價值豐富，同時具有一定藥用價值，深受人民的喜愛[1]。近年來，隨著人們生活水平的提高，市場對葡萄的需求量也不斷增加，截至2018年，我國葡萄栽培面積為83萬hm2，僅次于西班牙；年產(chǎn)量為1 366.7萬t，居世界第一[2]。目前，國內市場以鮮食葡萄為主，栽培葡萄的80%用于鮮食[3]，但葡萄采收多在6—9月，高溫多雨天氣造成葡萄采后衰老進程加快，易引發(fā)果粒脫落、病菌侵染而腐爛，在較短時間內(一般為2～3 d)失去食用價值和商品價值，每年因此帶來的損失高達20%左右[4]。現(xiàn)階段葡萄的銷售以市場批發(fā)為主，銷售方式比較單一，在采收旺季，易發(fā)生因銷售不暢，造成葡萄價格低、效益低的狀況，嚴重打擊種植戶的積極性。以“互聯(lián)網(wǎng)+”為特征的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，不僅拓展了電子商務的經(jīng)營范圍，而且改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營模式，為培育和發(fā)展電商農(nóng)業(yè)，推進智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了新的機遇?；ヂ?lián)網(wǎng)強大的傳播能力及商品銷售能力，在一定程度上可解決部分葡萄生產(chǎn)經(jīng)營主體階段性供過于求、經(jīng)濟效益下降等突出性問題，同時可緩解種植戶銷售葡萄難度大、葡萄損耗大的現(xiàn)狀，對促進農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收有著積極地現(xiàn)實意義。

納他霉素作為我國目前僅有的3種生物防腐劑之一，具有天然、安全、健康的優(yōu)點，可有效抑制酵母、霉菌以及真菌的生長繁殖[5]。目前已應用于柑橘、藍莓、核桃、甜櫻桃、蘋果等果蔬的保鮮中，并取得良好效果[6-10]。在電商新銷售模式下，葡萄在密閉、高溫、顛簸振蕩等電商運輸環(huán)節(jié)中，易出現(xiàn)生理品質劣變，如質地軟化、霉變腐爛等問題，本實驗通過研究納他霉素處理后的葡萄各項生理生化指標的變化，探討將納他霉素應用于電商葡萄物流過程保鮮的條件及參數(shù)，為電商葡萄物流過程保鮮提供技術方法和工藝參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

陽光玫瑰葡萄于2019年8月12日從嘉興市綠江葡萄專業(yè)合作社采購，選擇8-9成熟的葡萄運回實驗室進行相關處理，選擇無腐爛、無落粒和無機械傷的果穗作為試驗材料，備用。

1.2 主要試劑與儀器

納他霉素乳糖制劑，有效成分50%，浙江新銀象生物工程有限公司；食品溫度計Testo105，德圖儀器有限公司；色差儀CR-400，柯尼卡美能達公司；電子天平FA2004N，廣州滬瑞明儀器有限公司；電子秤JSC-AHW-30，臺衡精密測控(昆山)有限公司；硬度計GY-4，浙江托普儀器有限公司；美譜達紫外可見分光光度計UV-1600，上海美譜達儀器有限公司；3-18k冷凍離心機，Sigma公司；HH8數(shù)顯恒溫水浴鍋，國華電器有限公司；ABY-1002-U純水機，艾科浦公司；HZQ-C氣浴恒溫振蕩器，常州迅生儀器有限公司；數(shù)顯折光儀，南京曉曉儀器設備有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 實驗設計

納他霉素處理：隨機均分成5組，使用蒸餾水配制0.5、1.0 g·L-1兩組不同濃度的納他霉素懸浮溶液，進行如下處理：

①浸泡處理：選取兩組葡萄，分別在0.5、1.0 g·L-1兩組不同納他霉素濃度懸浮溶液中浸3 min，取出晾干，分別標記為T1、T2。

②噴霧處理：選取兩組葡萄，分別使用0.5、1.0 g·L-1兩組不同納他霉素濃度在葡萄表面進行噴霧處理，以葡萄表面均著藥液、開始滴液即可，晾干，分別標記為T3、T4。

③對照組處理：選取一組葡萄，使用蒸餾水進行浸泡處理3 min，取出晾干，記為CK。

果實晾干后放置于(4±1)℃冷庫中預冷24 h，將處理好的葡萄放入緩沖雙層充氣袋(厚0.03 mm)中，再放置郵政四號泡沫箱內，加入提前凍制的蓄冷冰袋3包(750 g)，密封后振蕩(4 Hz、40 min)處理模擬快遞運輸過程，結束后放入室溫庫中，每2 d觀察測定1次，每次隨機取樣2.5 kg測定相關指標，每個處理重復3次。

1.3.2 檢測指標與方法

采用水果硬度計GY-4測定硬度值，用剪刀將葡萄頂部果實剪下，放置于測試平板上，測定部位是葡萄果實中部對稱2點的部位。采用差重法計算果實落粒率、腐爛率、失重率。果實總糖含量參照GB/T 15038—2006食品安全國家標準食品中總糖的測定[11]進行。采用數(shù)顯折光儀測定[12]可溶性固形物含量。葡萄果皮色澤采用色彩色差儀測定。得到L*值、a*值、b*值。參照Holcroft 等[13]的方法進行亮度、色度、顏色飽和度的比較分析。其中亮度為L*值的平均；顏色飽和度Chroma=(a*2+b*2)1/2，表示顏色的強度?？偹岷繀⒖糋B/T 12456—2008 食品中總酸的測定[14]進行。呼吸強度參考張桂[15]的靜置法進行測定。

鮮食品質根據(jù)品評組人員的口感打分，分為五個等級。5分：風味濃，比采收時的口感好；4分：風味正常，接近或等于采收時的口感；3分：風味較正常，采收時的口感稍差；2分：風味淡，與采收時口感差異較大；1分：風味很淡或有異味。

1.4 統(tǒng)計方法

數(shù)據(jù)用SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計分析，采用新復極差法進行方差分析，檢驗差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同處理對葡萄果實顏色的影響

由圖1-A可知，各組葡萄果皮明亮度(L*值)在物流運輸期間呈下降趨勢。對照組果實的明亮度(L*值)在物流運輸期間始終高于其余處理組，說明納他霉素溶液處理(浸泡、噴霧)均會對葡萄果皮明亮度產(chǎn)生一定程度的負面影響，原因可能是納他霉素附著在果皮表面，造成葡萄明亮度(L*值)下降。對照組和納他霉素低濃度處理(0.5 g·L-1，包括噴霧處理和浸泡處理)果實顏色飽和度呈現(xiàn)先增加后逐漸下降的趨勢(圖1-B)，而納他霉素高濃度處理(1.0 g·L-1，包括噴霧處理和浸泡處理)果實顏色飽和度在模擬運輸期間呈現(xiàn)總體平穩(wěn)下降的趨勢，說明納他霉素低濃度(0.5 g·L-1)處理有利于提高葡萄果實飽和度，高濃度(1.0 g·L-1)則有利于保持葡萄果實顏色飽和度的相對穩(wěn)定，原因可能是納他霉素處理有利于延緩葡萄成熟衰老進程，且效果與濃度正相關。物流運輸結束時，處理組葡萄果實飽和度比對照高30%～60%，差異顯著(P<0.05)。貯運結束時，0.5 g·L-1處理葡萄果實顏色飽和度最高。

CK，對照；T1，0.5 g·L-1浸泡處理；T2，1.0 g·L-1浸泡處理；T3，0.5 g·L-1噴霧處理；T4，1.0 g·L-1噴霧處理。下同。CK，Control; T1，0.5 g·L-1 soaking treatment; T2，1.0 g·L-1 soaking treatment; T3，0.5 g·L-1 spraying treatment; T4，1.0 g·L-1 spraying treatment. The same as below.圖1 不同處理對葡萄果實顏色的影響Fig.1 Effect of different treatments on grape fruit color

2.2 不同處理對葡萄失重率的影響

葡萄含水量高，在電商運輸過程極易失水，水分的散失和運輸期間的生理活動引發(fā)的營養(yǎng)物質消耗是造成葡萄失重率的主要因素。由圖2可知，所有葡萄果實失重率在物流運輸過程中均呈現(xiàn)上升趨勢，對照組果實失重率在物流運輸期間始終高于處理組，說明納他霉素處理有利于抑制葡萄失重率的增加。第6天時，對照組葡萄果實失重率為1.56%，為處理組的1.9～2.2倍，差異顯著(P<0.05)，但各處理組之間無顯著差異(P>0.05)。

圖2 不同處理對葡萄果實失重率的影響Fig.2 Effect of different treatments on weight loss rate of grape fruit

2.3 不同處理對葡萄脫粒率和腐爛率的影響

脫粒率是評價電商葡萄商品價值的重要指標。由圖3-A可知，隨著時間的增加，所有葡萄果實的脫粒率呈現(xiàn)逐漸上升趨勢，對照組葡萄脫粒率在物流運輸期間始終高于其余處理組，說明納他霉素處理有利于抑制葡萄脫粒。第6天時，對照組脫粒率為11.95%，與各處理組差異顯著(P<0.05)；與對照相比，各處理組的脫粒率增加相對緩慢，其中1.0 g·L-1噴霧處理組葡萄脫粒在模擬運輸期間始終處于最低水平，第6天時脫粒率為4.69%。腐爛率也是評價葡萄商品價值的重要指標。由圖3-B可知，各處理組葡萄均從第4天開始出現(xiàn)腐爛果，第6天時，對照組腐爛率分別為4.81%，與其余處理組差異顯著(P<0.05)，說明各濃度納他霉素處理有利于抑制葡萄果實腐爛率的上升。其中，0.5 g·L-1浸泡處理組與1.0 g·L-1(包括浸泡和噴霧處理)處理組果

圖3 不同處理對葡萄脫粒率、腐爛率的影響Fig.3 Effects of different treatments on the threshing rate and rot rate of grape

實腐爛率不足2%，且兩兩之間無顯著差異(P>0.05)。說明 0.5 g·L-1浸泡處理即可良好地抑制葡萄脫粒和腐爛，原因可能是表面抑制了微生物的生長繁殖[16]。

2.4 不同處理對葡萄果實營養(yǎng)物質的影響

由圖4可知，各組葡萄果實營養(yǎng)物質(可溶性固形物、總糖、總酸)含量在物流運輸過程中呈下降趨勢，其中對照組下降最快，而各處理組葡萄營養(yǎng)物質含量下降相對緩慢，說明納他霉素處理有利于抑制營養(yǎng)物質(可溶性固形物、總糖、總酸)含量的下降。物流運輸結束時，對照組可溶性固形物含量為14.36%，與初值相比，下降1.51百分點；處理組可溶性固形物下降0.69～1.01百分點，兩兩之間無顯著差異(P>0.05)，其中1.0 g·L-1處理組效果最好。處理組總糖含量為8.89%～9.07%，為對照組的 1.07～1.09倍，差異顯著(P<0.05)，其中1.0 g·L-1噴霧處理組總糖含量高于其他處理。對照組葡萄總酸含量為0.34 g·kg-1，與初值相比，下降22.7%；處理組總酸含量為0.38～0.40 g·kg-1，下降9.09%～13.63%，與對照差異顯著(P<0.05)，但各處理組之間無顯著差異(P>0.05)，說明各濃度納他霉素處理均能抑制葡萄營養(yǎng)物質含量下降的作用，可能是納他霉素延緩了葡萄成熟衰老進程，生理代謝強度較弱，營養(yǎng)物質消耗量小。

圖4 不同處理對葡萄果實營養(yǎng)物質含量的影響Fig.4 Effects of different treatments on the nutrient content of grape fruit

2.5 不同處理對葡萄果實硬度的影響

果粒的硬度是影響貯藏過程中葡萄品質的一個重要因素，它決定了水果的耐貯特性[17]。由圖5可知，所有葡萄硬度在該過程呈下降趨勢，與對照相比，各處理組葡萄果粒硬度在運輸期間均高于對照組，說明納他霉素處理有利于維持葡萄果實的硬度。第2天開始，對照組葡萄硬度開始快速下降，第6天時為4.10 kg·cm-2，與初值相比，下降25.72%；物流運輸結束時，各處理組葡萄果實硬度為4.88～5.04 kg·cm-2，與初值相比，下降8.70%～11.59%，顯著高于對照組(P<0.05)，其中0.5 g·L-1浸泡處理有利于維持葡萄果實硬度。

圖5 不同處理對葡萄果實硬度的影響Fig.5 Effect of different treatments on grape fruit firmness

2.6 不同處理對葡萄果實呼吸強度的影響

呼吸強度的大小與變化可以判斷果蔬營養(yǎng)物質的消耗以及果蔬的衰老狀況，通過抑制果蔬呼吸強度的升高，可以延緩果蔬的衰老，呼吸強度也是評價果蔬生命活動的關鍵指標之一。由圖6可知，所有葡萄果實的呼吸強度在物流運輸過程中呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，原因是葡萄經(jīng)過預冷處理和蓄冷冰袋控溫，使葡萄生理代謝減弱，隨著葡萄貯藏環(huán)境溫度上升，葡萄生理代謝增強。從第2天開始，各組葡萄的呼吸強度開始增加；第6天結束時，對照組葡萄呼吸強度為57.00 mg CO2·kg-1·h-1，與對照組相比，處理組呼吸強度增加相對緩慢，呼吸強度為39.46～47.60 mg CO2·kg-1·h-1，說明納他霉素處理有利于抑制葡萄果實的呼吸強度；其中1.0 g·L-1噴霧處理的葡萄果實呼吸強度為39.46 mgCO2·kg-1·h-1，低于其余處理組14.03%～17.10%，差異達顯著水平(P<0.05)。

2.7 不同處理對葡萄果實鮮食品質的影響

鮮食品質是評價葡萄商品價值的重要指標之一。由表1可知，試驗各濃度納他霉素處理均不會對葡萄果實產(chǎn)生異味，但是在物流運輸過程前期，納他霉素處理使葡萄果實風味略微變淡，而且1.0 g·L-1濃度處理比0.5 g·L-1濃度處理變淡程度大；相同濃度下，浸泡處理要比噴霧處理變淡程度大。 第6天時，納他霉素處理過的果實風味品質均高于同期的對照果實，其中1.0 g·L-1濃度噴霧處理效果更好。

表1 不同處理對葡萄果實在貯藏過程中的鮮食品質的影響

3 結論

實驗結果表明，納他霉素處理可有效地抑制葡萄果實的腐爛和脫粒，抑制呼吸強度的上升，使各營養(yǎng)物質(總酸、總糖、可溶性固形物、水分等)含量保持較高水平，從而保持葡萄果實的外觀和風味品質，使葡萄果實經(jīng)過物流運輸后仍然保持較高的營養(yǎng)品質和商品價值，且不產(chǎn)生任何異味，保鮮效果較佳。因此，認為納他霉素作為葡萄保鮮劑應用于電商物流具有前景。

0.5 g·L-1浸泡處理和1.0 g·L-1處理(包括噴霧和浸泡處理)均可在葡萄果實保鮮方面取得良好效果，但是長時間的浸泡處理可能造成一定的表皮細胞結構破壞和電解質外滲，盡管在貯藏初期浸泡時間與真菌數(shù)量間存在負相關性，但隨著貯藏時間的延長，微生物生長的可能性就會增加[16]，建議使用高濃度(1.0 g·L-1)噴霧處理葡萄果實，不僅處理時間可以大幅縮減，還可為大規(guī)模集中采前處理提供可能。將納他霉素應用于葡萄采后處理存在果實晾干的過程，比較費時，可以考慮在葡萄采摘前1 d采用噴霧使用，可以避免果實晾干的過程，同時減少人工。納他霉素對葡萄果實保鮮效果，與采摘后處理相比，采摘前處理的效果如何需要進一步研究。

此外，本實驗是對納他霉素應用于電商葡萄物流運輸過程的一次探索性研究，根據(jù)GB2760—2014[18]的相關規(guī)定，納他霉素尚不能應用于新鮮果蔬保鮮，但是并不影響對其應用于新鮮果蔬保鮮效果進行探索性研究，且本實驗使用濃度符合相關規(guī)定，另據(jù)王建國[19]研究顯示，本次實驗濃度(0.5、1.0 g·L-1)處理樣品時，當天殘留量僅為0.789和1.012 mg·kg-1，且納他霉素會隨著貯藏時間的延長而不斷被降解，低于國標規(guī)定的10 mg·kg-1的標準，因此，產(chǎn)品的安全性可以得到保障。本實驗結果可為以后納他霉素被獲準應用于果蔬保鮮提供數(shù)據(jù)參考。