張福生++何成芳++朱鴻杰

摘要：為了解采后草莓（Fragaria ananassa Duch.）貯藏過(guò)程中的腐爛指數(shù)的變化、貨架期與貯藏溫度的關(guān)系，將紅顏草莓貯藏于不同溫度（273、278、283、288、293、298 K）下，測(cè)定其腐爛指數(shù)的變化。結(jié)果表明，零級(jí)反應(yīng)對(duì)草莓腐爛指數(shù)的變化具有較高的擬合精度。應(yīng)用Arrhenius方程，建立了草莓腐爛指數(shù)與貯藏溫度、時(shí)間之間的動(dòng)力學(xué)預(yù)測(cè)模型，活化能（Ea）及速率常數(shù)（kf）分別為：Ea=5.82×104 J/（mol·K）、kf=1.71×1011exp（-7.0×103/T）。在275、280、285、290、295、300 K 貯藏溫度下，對(duì)該模型進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明，預(yù)測(cè)的相對(duì)誤差（RE）為5.89%，預(yù)測(cè)精度較高，模型可以接受。對(duì)基于果實(shí)腐爛指數(shù)的貨架期預(yù)測(cè)模型，經(jīng)驗(yàn)證相對(duì)誤差均在±10%以?xún)?nèi)，可以較好地預(yù)測(cè)273～300 K 貯藏溫度下草莓果實(shí)貯運(yùn)過(guò)程中的貨架期。

關(guān)鍵詞：草莓；貯運(yùn)；腐爛指數(shù)；貨架期；預(yù)測(cè)模型

中圖分類(lèi)號(hào)： TS255.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2016）02-0320-03

收稿日期：2015-01-08

基金項(xiàng)目：安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目（編號(hào)：13A1221）。

作者簡(jiǎn)介：張福生（1980—），男，山東惠民人，碩士，助理研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工研究。Tel：（0551）65160822；E-mail：zhangfusheng@gmail.com。草莓（Fragaria ananassa Duch.）屬薔薇科漿果類(lèi)，果實(shí)色澤鮮艷，風(fēng)味濃郁，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，深受人們喜愛(ài)。但由于草莓含水量高，無(wú)外皮保護(hù)，組織嬌嫩，不耐壓，極不耐貯藏，在采摘貯運(yùn)過(guò)程中易受機(jī)械損傷和微生物侵染，導(dǎo)致草莓腐爛變質(zhì)、風(fēng)味喪失，失去商品價(jià)值[1]。采摘、預(yù)冷處理、人工分級(jí)、包裝、運(yùn)輸和銷(xiāo)售等因素易導(dǎo)致果實(shí)機(jī)械損傷，對(duì)草莓機(jī)械損傷和腐爛至今仍缺乏有效的應(yīng)對(duì)方法。研究表明，草莓采后貨架期主要取決于3個(gè)因素：保持環(huán)境濕度、減緩成熟和衰老的生理過(guò)程、避免微生物侵染和發(fā)展。濕度過(guò)低、溫度過(guò)高時(shí)，果實(shí)軟化、皺縮、褐變。采后腐爛是影響采后草莓鮮銷(xiāo)品質(zhì)的主要問(wèn)題。因此，延長(zhǎng)草莓采后貨架期的關(guān)鍵在于控制腐爛的發(fā)生。溫度越高，草莓果實(shí)腐爛越快，貨架期越短。室溫條件下，草莓果實(shí)采摘后2 h左右果面即出現(xiàn)水漬斑，放置1～2 d即失去光澤，色澤變暗，果面收縮，品質(zhì)下降[2]。貯前及時(shí)預(yù)冷、控制相對(duì)濕度（RH，90%～95%）、低溫冷鏈貯運(yùn)是目前減輕草莓采后腐爛、延長(zhǎng)其貨架期最有效方法[3]。

安徽省合肥市草莓產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)近10年發(fā)展，基本解決了育苗、病害、重茬等技術(shù)難題，種植面積已經(jīng)達(dá)到1.5萬(wàn)hm2，其中長(zhǎng)豐草莓種植面積1.4萬(wàn)hm2。長(zhǎng)豐縣已發(fā)展為全國(guó)連片設(shè)施栽培草莓面積最大的縣，長(zhǎng)豐草莓獲得“國(guó)家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品”稱(chēng)號(hào)。草莓經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，采后腐爛是限制果實(shí)貨架期最重要的因素之一，也是導(dǎo)致草莓采后損失的最重要原因。減少草莓在貯運(yùn)過(guò)程中的腐爛損失，是草莓采后保鮮迫切需要解決的重要問(wèn)題之一。另外，鮮食草莓在貯藏流通中，采摘、分級(jí)、包裝、運(yùn)輸、銷(xiāo)售等環(huán)節(jié)控制不嚴(yán)，將導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量安全問(wèn)題。因此，監(jiān)測(cè)草莓流通過(guò)程中果實(shí)的品質(zhì)變化（新鮮度）和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)顯得十分重要。

通常認(rèn)為，生鮮果蔬在貯藏過(guò)程中品質(zhì)敗壞是由化學(xué)反應(yīng)引起的，以該品質(zhì)變化表示的貨架壽命數(shù)據(jù)大多遵循零級(jí)或一級(jí)模式[4]。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合Arrhenius關(guān)系式，建立鮮活農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)變化的動(dòng)力學(xué)預(yù)測(cè)模型，進(jìn)而對(duì)流通中的農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、貨架期進(jìn)行預(yù)測(cè)，降低流通成本，減少損失，這也是目前國(guó)內(nèi)外農(nóng)產(chǎn)品物流保鮮研究的熱點(diǎn)[5-11]。Hertog等建立了以果面霉斑為腐爛標(biāo)準(zhǔn)的草莓果實(shí)腐爛預(yù)測(cè)模型，對(duì)氣調(diào)包裝的草莓鮮果腐爛狀況進(jìn)行了預(yù)測(cè)[12]，但該模型受草莓品種及貯藏條件等因素影響，導(dǎo)致模型應(yīng)用范圍較窄。本研究探討不同貯藏溫度（273、278、283、288、293 K）下草莓采后果實(shí)腐爛指數(shù)的變化情況，獲得腐爛指數(shù)隨時(shí)間、溫度變化的規(guī)律，建立相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型，旨在為監(jiān)測(cè)草莓貯藏、流通過(guò)程中品質(zhì)變化提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

供試草莓品種為紅顏，購(gòu)自長(zhǎng)豐縣艷九天農(nóng)業(yè)科技有限公司種植基地，當(dāng)天采后3 h內(nèi)用車(chē)載冰箱運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。挑選無(wú)機(jī)械傷、無(wú)腐爛、八成熟的果實(shí)，隨機(jī)分為3組，每組約2 kg。攤開(kāi)風(fēng)涼后，分裝于保鮮盒中，每盒30個(gè)果實(shí)。模型建立組分別貯藏于273、278、283、288、293 K 5個(gè)不同溫度（RH 90%～95%）。273、278 K每隔2 d測(cè)定其腐爛狀況，283、288 K每隔1 d測(cè)定其腐爛狀況，293 K每隔12 h 測(cè)定其腐爛狀況。每個(gè)溫度下每個(gè)時(shí)間點(diǎn)取10個(gè)果實(shí)，重復(fù)3次，整個(gè)試驗(yàn)重復(fù)2次。檢驗(yàn)組模型：分別貯藏于275、280、285、290、295、300 K 下（RH 90%～95%）。275、280 K每隔2 d測(cè)定其腐爛指數(shù)，285、290 K每隔1 d測(cè)定其腐爛指數(shù)，295、300 K 每隔12 h 測(cè)定其腐爛指數(shù)。每個(gè)溫度下每個(gè)時(shí)間點(diǎn)取10個(gè)果實(shí)，重復(fù)3次，整個(gè)試驗(yàn)重復(fù)2次[13]。

1.2腐爛指數(shù)測(cè)定

參照陳學(xué)紅等的方法[14]測(cè)定腐爛指數(shù)。每處理隨機(jī)取3盒。按下式計(jì)算腐爛指數(shù)：

腐爛指數(shù)=∑[（腐爛級(jí)別×該級(jí)果實(shí)數(shù)）/（最高腐爛級(jí)別×總果實(shí)數(shù)） ]×100%。

1.3數(shù)據(jù)處理

以上各指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3次，用OriginPro 8軟件處理數(shù)據(jù)，用SAS軟件8.2進(jìn)行方差分析（ANOVA），采用鄧肯氏法進(jìn)行多重比較。

3結(jié)論與討論

農(nóng)產(chǎn)品在貯運(yùn)、加工中品質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，品質(zhì)變化和貯藏溫度密切相關(guān)。因而通過(guò)尋求溫度和品質(zhì)指標(biāo)及貨架期間的關(guān)系，可以建立農(nóng)產(chǎn)品貨架期的預(yù)測(cè)模型。由機(jī)械損傷和微生物侵染導(dǎo)致的組織腐爛是限制草莓等漿果采后流通的主要原因。本研究結(jié)果表明，貯藏溫度越高，草莓果實(shí)腐爛越嚴(yán)重，果實(shí)腐爛指數(shù)和貯藏溫度、時(shí)間之間存在顯著的線(xiàn)性關(guān)系。采后草莓果實(shí)腐爛指數(shù)變化與貯藏溫度和時(shí)間之間符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，應(yīng)用Arrhenius方程得出其對(duì)溫度敏感的速率常數(shù)kf，這與前人研究結(jié)果一致[20-21]。氣調(diào)貯藏下嫩莖花椰菜的葉綠素、維生素C的降解變化為一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)[22]。熱處理蘆筍軟化和表面綠色的變化也為一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)[23]。 鄧云等建立了采后葡萄的硬度和貨架期預(yù)測(cè)模型，并模擬冷藏和貨架期對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證[24]。劉敏等獲得了不同貯藏溫度下覓菜感官評(píng)分/貯藏時(shí)間的線(xiàn)性回歸方程，應(yīng)用TTT原理對(duì)經(jīng)歷不同溫度和時(shí)間歷程后覓菜的品質(zhì)損失量貨架期余量進(jìn)行了預(yù)測(cè)[25]。本研究建立的基于草莓果實(shí)腐爛指數(shù)的預(yù)測(cè)模型可以較好地預(yù)測(cè)273～300 K溫度范圍內(nèi)草莓果實(shí)的腐爛狀況，預(yù)測(cè)的RE為5.98%，說(shuō)明應(yīng)用該模型來(lái)預(yù)測(cè)草莓流通過(guò)程中果實(shí)的腐爛狀況切實(shí)可行。

草莓果實(shí)腐爛指數(shù)和貯藏溫度、時(shí)間之間存在顯著的線(xiàn)性關(guān)系。本研究基于Arrhenius方程式建立了果實(shí)腐爛指數(shù)預(yù)測(cè)模型，并對(duì)其恒等變形得到其貨架期預(yù)測(cè)模型，在273～300 K下對(duì)2個(gè)模型進(jìn)行了驗(yàn)證，預(yù)測(cè)結(jié)果均可接受。以建立的果實(shí)腐爛指數(shù)預(yù)測(cè)模型為基礎(chǔ)，結(jié)合產(chǎn)品的初始品質(zhì)和物流微環(huán)境中溫度等數(shù)據(jù)，建立草莓果實(shí)貨架期預(yù)測(cè)系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)物流過(guò)程中草莓腐爛狀況和剩余貨架期、降低采后損耗、保證產(chǎn)品品質(zhì)提供了依據(jù)。

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