張平，李志文，2，王莉，任朝輝，張昆明

（1.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；2.天津大學(xué)化工學(xué)院，天津 300072；3.大連工業(yè)大學(xué)生物與食品工程學(xué)院，遼寧 大連 116034）

沙窩蘿卜（‘Shawo’Green Turnip）是蘿卜中的上等佳品，和其它蘿卜品種相比它皮肉光滑翠綠、清新脆美，甜辣可口，營(yíng)養(yǎng)豐富，不僅是特色蔬菜，而且可以當(dāng)作特殊瓜果，所以有沙窩蘿卜賽鴨梨、沙窩蘿卜嘎嘣脆的美譽(yù)，因此深受人們的青睞[1-2]。沙窩蘿卜的一大特色就在于其皮與肉都具有特殊甜脆的口感，但是在貨架銷售及運(yùn)輸期間沙窩蘿卜很容易失水、糠心而導(dǎo)致脆性變差，嚴(yán)重影響其食用品質(zhì)及商品性[3]。因此，客觀的評(píng)價(jià)沙窩蘿卜貨架期質(zhì)地的變化是十分必要的。

穿刺測(cè)試（Puncture test）被廣泛應(yīng)用于果蔬質(zhì)地的儀器測(cè)定中，而且穿刺測(cè)試的流變特性參數(shù)與人的感官評(píng)價(jià)密切相關(guān)[4-6]。在國(guó)外，穿刺測(cè)試常用來(lái)判定顧客對(duì)果實(shí)接受與否，同時(shí)用來(lái)判定果實(shí)的貯藏特性，以實(shí)現(xiàn)分級(jí)貯藏和銷售[7]。目前對(duì)蘿卜質(zhì)地特性的評(píng)價(jià)還僅僅局限在人為的主觀評(píng)定，受多種因素的影響，其結(jié)果不穩(wěn)定，很難形成標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用儀器檢測(cè)蘿卜質(zhì)地的研究甚少，而應(yīng)用穿刺試驗(yàn)分析蘿卜質(zhì)構(gòu)變化的研究更是鮮見(jiàn)報(bào)道。筆者以TA.XT.Plus型物性測(cè)試儀的穿刺模式來(lái)研究沙窩蘿卜的質(zhì)地特性，通過(guò)穿刺方法對(duì)蘿卜整果進(jìn)行穿刺試驗(yàn)，并提供力-變形（F-D）曲線，得到蘿卜整果在貨架期間軟化過(guò)程中的質(zhì)地變化信息，為沙窩蘿卜的貯藏運(yùn)輸、品質(zhì)評(píng)價(jià)和機(jī)具設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)，同時(shí)也為我國(guó)地方特色農(nóng)產(chǎn)品的研究提供更科學(xué)精確的手段。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

沙窩蘿卜于2010年1月15日采自天津市西青區(qū)辛口鎮(zhèn)小沙窩村，采收后裝入當(dāng)?shù)囟Y品包裝的紙箱內(nèi)，于采收當(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。

1.2 主要儀器設(shè)備

TA.XT.Plus物性測(cè)試儀，英國(guó)Stable Micro System公司；普通冷庫(kù)，國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）；電子秤，上海永杰衡器有限公司。

1.3 試材處理

從采收后的沙窩蘿卜中選取果形周正且無(wú)病蟲(chóng)害的果實(shí)于冷庫(kù)（0±1）℃中充分預(yù)冷24 h后，將蘿卜纓修剪至約4 cm～5 cm，裝入微孔保鮮袋（國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心提供）中，每袋5個(gè)蘿卜[質(zhì)量控制在（3±0.1）kg]，再放入塑料箱內(nèi)在冷庫(kù)（0±1）℃中進(jìn)行貯藏。當(dāng)貯藏到90 d時(shí)，取出蘿卜稱重，并按照重量分 3個(gè)等級(jí)：輕量級(jí)（0.3kg～0.45kg）、中量級(jí)（0.45kg～0.6 kg）和重量級(jí)（>0.6 kg），將蘿卜轉(zhuǎn)移到20℃的環(huán)境下（空調(diào)維持室內(nèi)溫度恒定）進(jìn)行貨架期調(diào)查，連續(xù)6 d，每天隨機(jī)選取各重量級(jí)蘿卜6個(gè)進(jìn)行質(zhì)構(gòu)參數(shù)的穿刺測(cè)定。

1.4 質(zhì)地分析

1.4.1 測(cè)試方法

采用直徑為2 mm的圓柱形探頭P/2，測(cè)試模式為壓縮測(cè)試力（Measure force in compression），操作為返回開(kāi)始（Return to start）；測(cè)前速率為 5 mm/s、測(cè)試速率和測(cè)后速率均為2 mm/s；測(cè)試距離為15 mm，觸發(fā)力為5 g，曲線記錄方式為Target。從穿刺測(cè)試曲線（力-位移）上，得到屈服力、屈服能、脆性、平均硬度和黏度數(shù)值。

1.4.2 帶皮質(zhì)構(gòu)分析

將蘿卜洗凈后切去尾部，余下部分平均切分為上、中、下3段，將各段置于質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試平板上，然后在每段中部選取4個(gè)穿刺位點(diǎn)進(jìn)行穿刺測(cè)試。蘿卜帶皮穿刺典型質(zhì)地特征曲線如圖1-A所示。

1.4.3 果肉質(zhì)構(gòu)分析

將帶皮質(zhì)構(gòu)分析操作結(jié)束后的蘿卜段縱向一分為二，在每一半果肉中部選取2個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行穿刺測(cè)試。

1.4.4 穿刺參數(shù)定義如下：

圖1 沙窩蘿卜帶皮穿刺曲線（A）及果肉穿刺曲線（B）Fig.1 Puncture curve of‘Shawo’Green Turnip with skin(A)and without skin(B)

屈服力（Bioyield force）：探頭在5 g的觸發(fā)力推動(dòng)下與物料表面接觸，這時(shí)感知力迅速上升（圖中斜坡），在這個(gè)力作用下物料發(fā)生形變但沒(méi)發(fā)生破裂，當(dāng)探頭突然刺穿物料表面并向深刺入，感知力驟然下降，其中發(fā)生轉(zhuǎn)折的點(diǎn)稱為屈服點(diǎn)（Bioyield point），屈服點(diǎn)所對(duì)應(yīng)瞬間力的大小被定義為屈服力，如圖1中F1。單位：N。

屈服能（Bioyield energy）：從探頭接觸物料表面到突然刺穿組織的過(guò)程中所吸收的能量，即探頭所做的功稱為屈服能，如圖1中W。單位：N·mm。

脆性（Brittleness）：從探頭接觸物料表面到突然刺穿組織時(shí)探頭下壓的位移可用來(lái)表示脆性大小，如圖1中D，距離越長(zhǎng)，脆性越小，為了便于直觀闡述，用1/D表示脆性大小。

果皮平均硬度（Skin firmness）：將從探頭突然刺穿果皮表面到繼續(xù)下壓至6 mm位移（刺穿果皮）這段過(guò)程中，探頭感受到的平均力的大小定義為果皮平均硬度，如圖1-A中F2。單位：N。

果肉平均硬度（Flesh firmness）：將從探頭突然刺穿果肉表面到繼續(xù)下壓至15 mm位移之前這段過(guò)程中，探頭感受到的平均力的大小定義為果肉平均硬度，如圖1-B中F2。單位：N。

黏著性（Stickness）：將探頭下壓到最低點(diǎn)后，上升過(guò)程中感受到的來(lái)自物料阻力的最大絕對(duì)值定義為黏著性，如圖1中F3的絕對(duì)值。單位：N。

1.5 數(shù)據(jù)處理

文中結(jié)果與分析部分所有圖表的繪制采用Excel進(jìn)行處理，利用Dps7.05統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)不同重量級(jí)蘿卜各測(cè)定指標(biāo)的均值進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘿卜果皮和果肉穿刺試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)隨貨架時(shí)間的變化趨勢(shì)

圖2 沙窩蘿卜帶皮和果肉穿刺試驗(yàn)各指標(biāo)隨貨架時(shí)間的變化趨勢(shì)Fig.2 The indexes change of‘Shawo’Green Turnip under puncture test during shelf life

圖2所示，沙窩蘿卜在貨架期間，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，水分逐漸散失，內(nèi)部成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。果皮和果肉的屈服力和屈服能都隨著貨架時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，也就是說(shuō)要使蘿卜屈服或破裂，需要更大的變形量，其中不同貨架期內(nèi)，果皮的屈服力和屈服能勢(shì)明顯大于果肉；而果皮和果肉的平均硬度和脆性卻隨貨架時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)，其中不同貨架期內(nèi)果皮和果肉的平均硬度比較接近，而果皮的脆性顯著大于果肉，這說(shuō)明蘿卜在貨架期，其果實(shí)抵抗外載荷損傷的能力在增加，但其內(nèi)部品質(zhì)卻在下降；隨貨架時(shí)間的延長(zhǎng)，蘿卜果皮的黏著性顯著減小，而果肉黏著性無(wú)顯著變化，貨架初期果皮黏著性顯著高于果肉，而后期果皮與果肉黏著性相差很小。

2.2 蘿卜果皮和果肉穿刺試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)間相關(guān)性分析

沙窩蘿卜穿刺試驗(yàn)各參數(shù)之間的相關(guān)性分析見(jiàn)表1。

表1 沙窩蘿卜果皮和果肉穿刺試驗(yàn)各指標(biāo)之間的相關(guān)性分析Table 1 The correlation analysis of puncture test indexs of‘Shawo’Green Turnip during shelf life

由表1可知，沙窩蘿卜在貨架期間果皮的各項(xiàng)穿刺試驗(yàn)參數(shù)間均存在極顯著的相關(guān)性，除黏著度外，果肉的各項(xiàng)穿刺試驗(yàn)參數(shù)間同樣存在極顯著相關(guān)性。其中，果皮和果肉的屈服力和屈服能存在顯著負(fù)相關(guān)，與脆性存在顯著正相關(guān)，果皮平均硬度與黏著度存在顯著正相關(guān)。因此，果皮和果肉穿刺試驗(yàn)中的屈服力、屈服能、平均硬度及脆性均可以成為衡量沙窩蘿卜在貯藏過(guò)程中感官品質(zhì)的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3 結(jié)論與討論

生物屈服極限與屈服能是壓縮特性中的重要特性參數(shù)，可為果蔬貯藏運(yùn)輸、品質(zhì)評(píng)價(jià)和機(jī)具設(shè)計(jì)提供依據(jù)[7-8]。本文研究結(jié)果表明，隨著貨架期的延長(zhǎng)，沙窩蘿卜果皮和果肉的屈服力和屈服能均表現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)，說(shuō)明其受載時(shí)允許的變形和變形時(shí)吸收能量在不斷增大，但與果皮和果肉平均硬度及脆性卻呈顯著負(fù)相關(guān)，這充分說(shuō)明屈服力與屈服能可以從另一方面反映沙窩蘿卜的質(zhì)構(gòu)特性。張謙益等[9]曾用TAXT2i型質(zhì)地分析儀對(duì)貨架期內(nèi)帶皮和去皮的梨果進(jìn)行穿刺試驗(yàn)，結(jié)果表明，帶皮梨果屈服力和屈服能在貨架期間均呈增大趨勢(shì)，而果肉硬度呈下降趨勢(shì)，各質(zhì)地參數(shù)之間具有很高的相關(guān)性，可以用其中任一指標(biāo)來(lái)反映梨果的質(zhì)地變化情況；Hend Letaief等[10]采用TA-XT2i型質(zhì)地分析儀對(duì)位于葡萄果穗不同部位的果粒及同一果粒不同部位進(jìn)行穿刺試驗(yàn)，結(jié)果表明，穿刺屈服能可以更好的反應(yīng)葡萄果皮硬度的變化，從而更客觀的反映不同部位果粒及果粒不同部位質(zhì)地的變化。這與本文研究所得結(jié)論一致。

Auerswald等[11]研究中果蔬硬度都用果皮/肉破裂瞬間對(duì)應(yīng)某一力的大小來(lái)表示，即本實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的屈服力，而忽略了對(duì)平均硬度的測(cè)定。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，屈服力大小可以準(zhǔn)確衡量沙窩蘿卜質(zhì)構(gòu)特性但并不能代表其果皮和果肉的平均硬度，并且屈服力與平均硬度呈顯著負(fù)相關(guān)，這可能由于蘿卜皮和肉硬度的分布和變化并不是均勻的，因此，對(duì)果蔬硬度的測(cè)定最好以其平均硬度來(lái)表示。

Zdunek等[12]研究表明，貯藏期間蘋果的脆性變化可以通過(guò)穿刺試驗(yàn)來(lái)準(zhǔn)確客觀的評(píng)價(jià)，本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著貨架期的延長(zhǎng)沙窩蘿卜果皮和果肉的脆性逐漸減小，且與平均硬度呈顯著正相關(guān)，可準(zhǔn)確反映貨架期內(nèi)沙窩蘿卜質(zhì)構(gòu)的變化。

[1]楊寶璽.沙窩蘿卜無(wú)公害栽培技術(shù) [J].農(nóng)業(yè)科技通訊,2008(11):152-153

[2]程淑芬,楊寶璽.沙窩蘿卜周年生產(chǎn)技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009,(11):47

[3]曹德賓,別慶福.農(nóng)民廣告賣蘿卜三大癥結(jié)難住“沙窩蘿卜”[J].當(dāng)代蔬菜,2006(3):8-9

[4]Harker F R.Sensory interpretation of instrumental measurements:texture of apple fruit[J].Postharvest biology and technology,2002,(24):225-239

[5]Moreira L M,Tijskens L M M,Theije A,et al.Measurement of firmness of fresh-cut sliced tomato using puncture tests:studies on sample size,probe size and direction of puncture[J].Journal of texture studies,2007,38(5):601-618

[6]Steele R.Understanding and measuring the shelf-life of food[M].Boca Raton:CRC Press,2004:407

[7]李小昱,王為.蘋果壓縮特性的研究[J].西北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1998,26(2):107-110

[8]Karlsen A M.Instrumental and sensory analysis of fresh Norwegian and imported apples[J].Food quality and preference,1999,10:305-314

[9]張謙益,吳洪華,王香林,等.穿刺試驗(yàn)測(cè)試?yán)婀赓|(zhì)地的研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工·學(xué)刊,2006,61(4):22-24

[10]Letaief H,Rolle L,Zeppa G,et al.Assessment of grape skin hardness by a puncture test[J].Journal of the science of food and agriculture,2008,88(9):1567-1575

[11]Auerswald H G.Sensory analysis and instrumental measurements of short term store tomatoes[J].Postharvest biology and technology,1999,15(3):323-334

[12]Zdunek A,Konopacka D,Jesionkowska K.Crispness and crunchiness judgment of apples based on contact acoustic emission[J].Journal of texture studies,2010,41(1):75-91