高壓靜電協(xié)同低溫對采后葡萄保鮮效果的影響

朱瑩瑩

(蘇州市職業(yè)大學 教育與人文學院，江蘇 蘇州 215104)

葡萄具有很高的營養(yǎng)價值和經(jīng)濟價值，冷藏作為采后葡萄貯藏保鮮的主要方法，可以減少葡萄中水分的過度損耗，抑制微生物的活動，降低果實腐爛并延緩衰老，保證果實保持原有的品質和色澤，從而延長葡萄的儲藏時間[1-2]。

生物體中包含有半導體、電解質、帶電粒子等凝聚物質，外界的電磁場和靜電場會影響其電荷分布和排列運動方式，也就是說生物體的生命活動受到電磁場的影響[3]。國內外均有報道高壓靜電場處理有利于延長食物保質期，提高儲藏期內的品質[4-6]。鮮食葡萄近些年有很大發(fā)展，上市較集中，銷售壓力大，許多栽培者為減少爛耗不得不降價或賠本銷售，解決這些問題的最好辦法是科學有效儲藏保鮮，可實現(xiàn)保產增收。目前，冷藏技術已廣泛應用于采后葡萄的保鮮，但針對高壓靜電協(xié)同低溫儲藏對采后葡萄保鮮效果的影響鮮有研究。

葡萄在低溫冷藏條件下，研究高壓靜電場處理對葡萄儲藏期內的維生素含量、硬度、失水率、可溶性固形物含量以及顏色、落粒率等指標的影響，為研究開發(fā)新型高效的果蔬靜電保鮮技術及設備提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1) 原料：葡萄為巨峰葡萄，選購于蘇州相城區(qū)漕湖農貿市場，成熟度較好，無外傷且顏色基本一致，購買的葡萄為同一批次。

2) 試劑：偏磷酸(HPO3，國藥集團化學試劑有限公司)、草酸(C2H2O4，國藥集團化學試劑有限公司)、碳酸氫鈉(NaHCO3，國藥集團化學試劑有限公司)、2，6-二氯靛酚鈉鹽(C12H6Cl6NNaO2，F(xiàn)luka公司)等試劑。

3) 儀器：GY-3型果實硬度計，測頭尺寸Φ8 mm(鄭州南北儀器設備有限公司)、WYT-32型手持式折光儀(泉州光學儀器廠)、WF30色差儀(深圳市威福光電科技有限公司)、BCD-411WTPM型號冰箱2臺(合肥美的冰箱有限公司)、榨汁機(九陽股份有限公司)、燒杯、錐形瓶等。

1.2 實驗方法

葡萄購買后1 h內送到實驗室，去除壞果后，隨機分成2組，置于透氣的硬紙盒中，并于當天將其中一組放入帶有靜電場發(fā)生裝置的冰箱中冷藏，冷藏空間的溫度設置為2 ℃，靜電場發(fā)生裝置的輸入電壓為1 100 V；對照組置于同一型號的另一臺冰箱中，不加靜電場，其他條件一致。分別檢測葡萄的硬度、可溶性固形物、維生素C含量、顏色、失水率、落粒率等指標，以評價在冷藏條件下，高壓靜電場處理對采后葡萄品質的影響。

1) 葡萄硬度的檢測。從實驗組和對照組的同一部位隨機取3穗葡萄上的9粒葡萄(每穗3粒)，在果實的赤道部位，削去一塊薄薄的果皮，用GY-3型果實硬度計測定各個位置果肉的硬度。

2) 維生素C含量的測定。從實驗組和對照組分別隨機取3穗葡萄上的9粒葡萄(每穗3粒)，根據(jù)GB5009.86-2016食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定方法中的2，6-二氯靛酚滴定法進行維生素C含量的測定。

3) 可溶性固形物含量。從實驗組和對照組分別隨機取3穗葡萄上的9粒葡萄(每穗3粒)，榨取汁液，用濾紙過濾后，收集濾液，立即使用糖度計測量并記錄。測量前先校準糖度計，吸取2至3滴汁液滴到糖度計的鏡面中央，合上蓋板，讀取其糖度值，并記錄。

4) 顏色。從實驗組和對照組分別隨機取3穗葡萄上的9粒葡萄(每穗3粒)，在葡萄的赤道部位，間隔等距離(120°)的三個位置，使用色差儀測量其L*、a*值，記錄數(shù)據(jù)。

5) 失水率。從實驗組和對照組分別取3穗葡萄對第0天、4天、8天、12天、16天的重量進行測定，計算其失水率，失水率(%)計算公式為

式中：W0為原始重量(g)；Wn為葡萄第n天的重量(g)。

6) 落粒率。分別觀察實驗組和對照組3穗葡萄的掉果個數(shù)，計算其落粒率，落粒率(%)計算公式為

7) 感官評價。分別取實驗組、對照組的3穗葡萄進行照片拍攝，對其貯藏期間的外觀進行記錄。根據(jù)巨峰葡萄外觀、氣味、質地、果梗褐變程度、口感及腐爛程度綜合打分后取平均值。感官評分標準如表1所示。

表1 葡萄感官評價標準

2 結果分析

2.1 硬度

果實硬度是衡量果實新鮮程度的重要指標之一。葡萄在儲藏期間會失水，致使細胞膨壓下降，細胞壁的硬度逐漸下降，使果實硬度降低[7-8]。高壓靜電場(HVEF)對葡萄儲藏期間硬度的影響如圖1所示。由圖1可以得出，隨著時間的延長，HVEF的葡萄果實硬度明顯高于對照組，在0天和4天兩組間的差異并不顯著(p≥0.05)；在第8天和第16天HVEF組和對照組間葡萄的硬度值存在顯著差異(p＜0.05)。在第16天，HVEF組和對照組葡萄果實的硬度從1 kg/cm2分別下降到0.78 kg/cm2和0.59 kg/cm2，HVEF組果實硬度下降幅度明顯小于對照組。這一數(shù)據(jù)說明了高壓靜電場對葡萄果實硬度有較好的保持作用。這可能是由于高壓靜電場及其產生的負離子，有抑制水果呼吸、降低新陳代謝能力，減少養(yǎng)分消耗和水分損失，起到維持其硬度的作用[9-10]。

圖1 HVEF對葡萄儲藏期間硬度的影響

2.2 維生素C含量的測定

維生素C含量是衡量果實營養(yǎng)水平的重要指標。HVEF對葡萄儲藏期間維生素C含量的影響如圖2所示。由圖2可以看出，在儲藏期間HVEF組和對照組的維生素C含量整體呈現(xiàn)下降趨勢；對照組相比HVEF組下降明顯，維生素含量從0天的每一百克10.12 mg，到第16天下降到每一百克4.86 mg，損失超過50%，且與HVEF組差異顯著(p＜0.05)，這說明高壓靜電場處理能夠較好地維持葡萄果實中的維生素C含量，提高葡萄的營養(yǎng)價值。

圖2 HVEF對葡萄儲藏期間維生素C含量的影響

圖3 HVEF對葡萄儲藏期間可溶性固形物含量的影響

2.3 可溶性固形物含量

可溶性固形物是衡量果實品質的重要指標，它可以反應果實的成熟程度和儲藏期間的品質變化。HVEF對葡萄儲藏期間可溶性固形物含量的影響如圖3所示。由圖3可知，兩組的可溶性固形物含量均呈現(xiàn)先升高再降低的趨勢，但差異不顯著。但是HVEF組葡萄果實中的可溶性固形物含量上升和下降趨勢明顯緩于對照組。可溶性固形物含量升高可能是由于葡萄果實在采后隨著淀粉酶活性的增加從而導致淀粉水解，生成果糖和葡萄糖等可溶性物質[11]?？扇苄怨绦挝锖肯陆翟蚩赡苁请S著呼吸速率的增大使可溶性物質分解為CO2和H2O所致[12]。這表明在高壓靜電場的作用下，葡萄體內的淀粉酶活性下降，致使淀粉水解速度降低；同時可延緩葡萄果實的呼吸作用，保持葡萄果實的新鮮程度和品質。

2.4 顏色變化

顏色是消費者購買葡萄時參考的重要因素之一。在儲藏期間，葡萄的L*值不斷下降，a*值不斷上升，這說明葡萄表面不斷變暗，紅度值不斷上升。HVEF對葡萄儲藏期間顏色變化的影響如圖4所示。由圖4可以看出，高壓靜電場處理對L*值影響不顯著，但能夠抑制a*值上升，且在a*值上，HVEF組與對照組存在顯著差異(p＜0.05)，說明高壓靜電場處理對葡萄顏色有較好保護作用，可較好地維持葡萄的品質。

圖4 HVEF對葡萄儲藏期間顏色變化的影響

2.5 失水率

葡萄的水分損失，一方面因為葡萄組織內部和外界空氣之間的水勢梯度引起的，另一方面是因為果實本身的呼吸作用。HVEF對葡萄儲藏期間失水率變化的影響如圖5所示。由圖5可知，儲藏期間，HVEF組和對照組的水分損失程度都比較小，從第4天到第12天HVEF組失水率均高于對照組，原因是高壓靜電場對葡萄果實可能會產生壓力，造成一種脅迫作用，促使葡萄果實產生更多的能量來抵抗電場壓力，使得水分損失較大。在第16天，兩組的失水率分別上升到1.17%和1.14%，但兩組間沒有明顯差異(p≥0.05)。這可能是因為在低溫高濕的冷藏空間中，外界的環(huán)境因素本身都有利于降低呼吸速率和減輕水分損失，致使失水率降低很少。

圖5 HVEF對葡萄儲藏期間失水率變化的影響

2.6 落粒率

落粒率是反映葡萄新鮮程度的重要指標，在貯藏期間，由于果實變軟導致果實從果梗上脫落。HVEF對葡萄儲藏期間落粒率的影響如圖6所示。由圖6可以看出，對照組在貯藏期間，落粒率逐漸上升，HVEF組在4天到12天之間一直沒有掉果情況發(fā)生，且在貯藏后期與對照組落粒率相比差異顯著(p＜0.05)。這可能是因為葡萄果實中水分含量高，高壓靜電場產生的正負離子，可以激活水分子，讓葡萄細胞間進行細微的振動，保持葡萄果實的生命力，維持其硬度，提高葡萄的品質[3，13]。

圖6 HVEF對葡萄儲藏期間落粒率的影響

2.7 感官評價

感官評分是衡量葡萄品質的重要指標之一，是決定消費者購買力的綜合指標。HVEF對葡萄儲藏期間外觀的影響如圖7所示。由圖7可知，對照組葡萄在第4天的時候已經(jīng)出現(xiàn)果梗變褐現(xiàn)象，到第8天更為明顯；而HVEF組變化不明顯，在第8天部分果梗出現(xiàn)輕微褐變現(xiàn)象。到貯藏后期第12天的時候，對照組葡萄的果梗上已經(jīng)出現(xiàn)了大面積的霉斑，使葡萄具有腐敗的氣味以及發(fā)澀的口感；HVEF組果梗雖出現(xiàn)了褐變現(xiàn)象，但果梗仍然呈現(xiàn)翠綠色，且硬度維持較好，不影響食用。到第16天，對照組果梗已經(jīng)全部變褐，同時果實有嚴重的霉味，已經(jīng)失去食用價值。而HVEF組由于電場的作用，依然保持較好的硬度以及色澤，依然保持著較為新鮮的狀態(tài)，不影響葡萄的食用價值。不同儲藏時間下葡萄的感官評價見表2。由表2可以看出，對照組與實驗組差異顯著，因此，高壓靜電場處理對葡萄的感官指標具有較好的維持效果。這可能是葡萄自身存在電場，在外界高壓電場的作用下，葡萄自身的固有電場受到干擾，自身的酶活性受到影響，呼吸作用減弱，抑制了葡萄的各項新陳代謝作用及生化反應，延緩葡萄的衰老過程，維持其營養(yǎng)價值和食用品質。

圖7 HVEF對葡萄儲藏期間外觀的影響

表2 不同儲藏時間下葡萄的感官評價

3 結論

在2 ℃冷藏的條件下，使用高壓靜電場處理能有效維持葡萄果實的硬度、維生素C含量、可溶性固形物含量，同時保持葡萄果實的外觀和顏色，減少落粒率，大大延長其保質期。從感官上看，高壓靜電場處理可以減少儲藏期間的果梗褐變現(xiàn)象，防止霉變，維持原有口感。研究表明：高壓靜電協(xié)同低溫貯藏對葡萄有良好的保鮮效果，可適當延長葡萄的保質期。