周 強，韓延超，陳杭君，房祥軍，吳偉杰，劉瑞玲，郜海燕

（浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部果品產(chǎn)后處理重點實驗室 浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點實驗室中國輕工業(yè)果蔬保鮮與加工重點實驗室 杭州310021）

楊梅（Myrica）為楊梅科、楊梅屬植物，主產(chǎn)區(qū)包括我國浙江、江蘇、福建等地，每年約有20 萬hm2商業(yè)生產(chǎn)區(qū)，是楊梅科（Myricaceae）植物中最具經(jīng)濟價值的樹種[1-2]。楊梅果實顏色鮮艷，含有豐富的多酚、黃酮和芳香類物質(zhì)，具有抗癌、降血糖、預(yù)防炎癥、增強機體免疫力等生物活性功能[3-6]。楊梅風(fēng)味濃郁，營養(yǎng)豐富，受到廣大消費者的喜愛。然而，楊梅果實成熟于6月中下旬至7月初，適逢江南地區(qū)多雨季節(jié)，使其面臨保藏運輸?shù)木薮筇魬?zhàn)，現(xiàn)今對其遠(yuǎn)程保鮮運輸?shù)闹饕椒楹娇者\輸[7-8]。楊梅果實由柱狀凸起的果肉組成，在運輸過程中容易受到擠壓損傷、碰撞損傷、摩擦損傷和振動損傷[9-12]。這些機械損傷會嚴(yán)重影響楊梅果實的外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)及風(fēng)味品種[13-16]。楊梅的貨架期比較短且品質(zhì)劣變嚴(yán)重，目前對楊梅貨架期的相關(guān)研究較少[17]。研究運輸過程中振動時間對楊梅果實品質(zhì)的影響以及楊梅在貨架期尋求合適的貨架期模型顯得尤為重要。

本研究通過模擬實際運輸，以自發(fā)氣調(diào)的方式貯藏楊梅，探究不同振動時間對楊梅果實貯藏品質(zhì)的影響，以及貯藏期間二氧化碳的變化，探究二氧化碳含量與品質(zhì)間的相關(guān)性，以得到振動時間與品質(zhì)變化的貨架期模型。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

東魁楊梅，采自浙江省仙居縣南峰水果專業(yè)合作社，采于2020年6月19日。

氫氧化鈉，西隴科學(xué)股份有限公司；無水乙醇、氯化鉀、磷酸，上海凌峰化學(xué)試劑有限公司；冰乙酸、乙酸鈉，生工生物工程（上海）股份有限公司；1，10-鄰菲啰啉，上海源葉生物科技有限公司；三氯化鐵，上海麥克林生化科技有限公司；L（+）-抗壞血酸，廣東光華科技股份有限公司；總抗氧化能力試劑盒，南京建成生物工程研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

M/MN-100 模擬運輸振動實驗臺，睦尼實驗設(shè)備有限公司；OXYBABY O2/CO2手持式氣體分析儀，德國WITT 公司；Metrohm 877 Titrino plus自動滴定儀，瑞士萬通公司；TA-XT plus 質(zhì)構(gòu)儀，日本SMS.UK 超技儀器有限公司；PAL-1 型手持折射儀，日本ATAGO 公司；Thermo MR 23i 高速低溫冷凍離心機，法國JOUAN 公司；UV-9000 紫外-可見分光光度計，上海元析儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 振動貯藏試驗 參考孫文麗等[18]和張壹?xì)J等[19]的方法，并稍加修改。挑選大小均勻，成熟度一致，無損傷的楊梅果實，每（300±10）g 楊梅為1袋，每4 袋為1 箱，放于振動臺上固定。設(shè)計功率譜密度（PSD）隨機振動參數(shù)[20-21]，振動加速度0.032 g（振動加速度單位1 g=9.8 m/s2），振動頻率4 Hz，模擬運輸振動時間分別為4，8 h 和12 h。模擬運輸振動結(jié)束后，測定楊梅鮮樣指標(biāo)，將剩余樣品貯藏于（4±0.5）℃恒溫箱中，每2 d 取樣1 次，貯藏期為10 d。

1.3.2 可溶性固形物（TSS）和可滴定酸（TA）測定參考劉瑞玲等[22]的方法，使用手持糖度儀和酸堿自動滴定儀測定，結(jié)果用%表示。

1.3.3 硬度測定 參考陳青等[23]和吳煒俊等[24]的方法，采用質(zhì)構(gòu)儀直徑為6 mm 的P/6 型探頭，測前速度1.0 mm/s，測試速度1.0 mm/s，測后速度1.0 mm/s，下壓距離5.0 mm，觸發(fā)力10 g。取楊梅樣品隨機測定10 次，取平均值，單位為kg/cm2。

1.3.4 花色苷含量測定 參考Correa-Betanzo等[25]和Jin-Woo 等[26]的方法，稍加修改。稱取0.2 g樣品，加入2 mL pH 3.0 的60%乙醇溶液，混合后于40 ℃浸提2 h，12 000 r/min、4 ℃離心20 min，得到提取液。吸取0.5 mL 提取液分別用pH 1.0 的0.2 mol/L KCl 緩沖液和pH 4.5 的1.0 mol/L NaAc緩沖液定容至10 mL，用紫外分光光度計分別測定每種溶液在波長520 nm 和720 nm 處的吸光度，用蒸餾水調(diào)零，結(jié)果以每100 g 楊梅所含矢車菊-3-葡萄糖苷的質(zhì)量（mg/100 g）表示。

1.3.5 氣體成分測定 參考張翰卿等[27]的方法，采用OXYBABY O2/CO2手持式氣體分析儀進(jìn)行測定，結(jié)果以%表示。

1.3.6 維生素C 含量測定 參照曹建康等[28]和吳媛媛等[29]的測定方法并稍作修改。用標(biāo)準(zhǔn)曲線計算楊梅果實中維生素C 含量，以100 g 樣品中含有的維生素C 質(zhì)量表示，結(jié)果以（mg/100 g）表示。

1.3.7 總抗氧化性測定 參照付長春等[30]的測定方法并稍作修改。定義：在37 ℃時，每分鐘每毫升反應(yīng)體系的吸光度（OD）值每增加0.01 時，為一個總抗氧化能力單位（U）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS Statistics 20.0 對數(shù)據(jù)進(jìn)行前處理，使用單向方差分析（ANOVA）進(jìn)行顯著性差異分析以及線性回歸分析，采用GraphPad Prism 8.0.1 進(jìn)行繪圖，采用R-4.0.5 進(jìn)行熱圖繪制。試驗結(jié)果為P<0.05 時具有統(tǒng)計學(xué)意義。

1.5 貨架期模型的建立

選取楊梅品質(zhì)作為指標(biāo)，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)理論，即可擬合品質(zhì)衰變函數(shù)，進(jìn)而構(gòu)建化學(xué)品質(zhì)變化的動力學(xué)模型，達(dá)到預(yù)測食品貨架期的目的[17]。通常零級反應(yīng)模型使用較為廣泛。

零級反應(yīng)為模型：

式中：t——貯藏時間，d；C0——樣品指標(biāo)初始測定值；C——貯藏t時的指標(biāo)值；k——品質(zhì)衰變速率。

2 結(jié)果與討論

2.1 振動時間對微環(huán)境二氧化碳含量的影響

楊梅貯藏期間包裝內(nèi)CO2含量隨時間變化趨勢如圖1所示。振動處理組楊梅CO2含量均高于對照組。貯藏前期，各組CO2含量均迅速上升；到第4 天時，CO2含量接近峰值；在貯藏后期，各組CO2含量趨于穩(wěn)定。造成上述現(xiàn)象的原因可能是：在貯藏前期，果實呼吸作用會消耗包裝內(nèi)的O2，產(chǎn)生CO2，使包裝內(nèi)CO2含量迅速上升；在貯藏后期，包裝內(nèi)CO2含量高，O2含量低，抑制了果實呼吸作用，使得包裝內(nèi)CO2含量趨于穩(wěn)定。千春錄等[31]研究發(fā)現(xiàn)獼猴桃在自發(fā)氣調(diào)處理后，包裝袋內(nèi)CO2含量迅速升高，O2含量迅速下降，隨后保持穩(wěn)定，這與本試驗結(jié)果相似。自發(fā)氣調(diào)可降低果實貯藏微環(huán)境的O2含量，增加CO2含量[32]。李萍[33]在研究黃花梨模擬振動運輸時發(fā)現(xiàn)，振動處理明顯增加了黃花梨的呼吸速率。由此可知，振動處理會增強楊梅的呼吸強度，振動時間越長，呼吸強度增加越明顯，會使貯藏微環(huán)境CO2含量高于對照組。

圖1 振動時間對微環(huán)境二氧化碳含量的影響Fig.1 The effect of vibration time on the concentration of carbon dioxide in microenvironment

2.2 振動時間對硬度的影響

楊梅貯藏期間硬度隨時間的變化如圖2所示。在貯藏期間，對照組楊梅硬度相對保持得比較好。在貯藏前期，所有處理組楊梅硬度差異性不顯著（P<0.05）。在貯藏中后期，對照組和振動4 h 處理組楊梅硬度顯著高于振動8 h 和振動12 h 處理組；振動8 h 處理組和振動12 h 處理組楊梅硬度沒有顯著性差異（P<0.05）。貯藏至第10 天時，對照組楊梅硬度還能達(dá)到1.37 kg/cm2，而振動8 h 處理組楊梅硬度在貯藏至第6 天時已下降至1.39 kg/cm2，振動12 h 處理組楊梅的硬度在貯藏至第4天時已下降至1.34 kg/cm2。儲存期間硬度的降低是自然現(xiàn)象，這與植物組織質(zhì)地中復(fù)雜水膠體化合物的分解有關(guān)，其中果膠化合物的酶促降解會導(dǎo)致細(xì)胞壁分解和中間層萎縮[34]。喻譞等[35]的研究表明，楊梅在貯藏過程中果實會發(fā)生軟化，直接表現(xiàn)為硬度的降低。張哲等[36]的研究表明振動后葡萄的硬度在貯藏過程中下降明顯，這與本研究得到的結(jié)果相似。由此說明，楊梅硬度在貯藏過程中會呈現(xiàn)下降趨勢，而振動處理會加劇楊梅硬度的降低。

圖2 振動時間對硬度的影響Fig.2 The effect of vibration time on the firmness

2.3 振動時間對糖、酸含量的影響

楊梅貯藏期間可溶性固形物含量隨時間的變化如圖3a所示。在貯藏期間對照組楊梅可溶性固形物含量平穩(wěn)且呈逐漸上升的趨勢，振動處理組可溶性固形物含量呈現(xiàn)波動趨勢，在貯藏第2 天時達(dá)到峰值的可能原因是：振動處理導(dǎo)致楊梅果實中的不溶性大分子物質(zhì)發(fā)生降解，且振動時間越長，降解速度越快，大于呼吸作用對可溶性固形物含量的消耗。貯藏至第4 天，振動處理組的楊梅果實中不溶性大分子物質(zhì)降解產(chǎn)生的可溶性固形物含量低于呼吸作用的消耗量。謝丹丹[9]在研究獼猴桃模擬運輸振動時發(fā)現(xiàn)，振動處理會導(dǎo)致可溶

圖3 振動時間對糖、酸含量的影響Fig.3 The effect of vibration time on the content of sugar and acid

性固形物含量上升更快。熊金梁等[37]研究電商包裝對獼猴桃運輸?shù)挠绊憰r發(fā)現(xiàn)，可溶性固形物含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。本試驗中楊梅可溶性固形物含量上升，可能是因為貯藏時間比較短，還沒有到下降的時間點。由此可知，在貯藏前期，振動處理會導(dǎo)致果實可溶性固形物含量上升得比對照組快。

楊梅貯藏期間可滴定酸含量隨時間的變化如圖3b所示。在貯藏期間，楊梅可滴定酸含量總體上呈現(xiàn)下降的趨勢，振動處理組可滴定酸含量下降程度明顯高于對照組。貯藏至第10 天，對照組楊梅可滴定酸含量顯著高于其它處理組楊梅（P<0.05）。對照組楊梅貯藏到第10 天時可滴定酸含量下降到0.63%，而振動8 h 和振動12 h 組的楊梅在貯藏到第8 天時可滴定酸含量已分別下降到0.64%和0.62%。陳豫等[38]的研究表明，隨著振動脅迫時間的延長，受振動脅迫的茵紅李果實可滴定酸含量下降顯著（與對照組比）。Xu 等[39]發(fā)現(xiàn)所有處理組藍(lán)莓采后的可滴定酸含量隨貯藏時間延長而下降，且振動時間越長，可滴定酸含量下降越快。綜上，振動會導(dǎo)致采后水果可滴定酸含量的降低，振動時間越長，可滴定酸含量下降越顯著。

2.4 振動時間對花色苷和維生素C 含量的影響

楊梅貯藏期間花色苷含量隨時間的變化如圖4a所示。對照組楊梅花色苷含量在貯藏過程中呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，振動處理組楊梅花色苷含量在貯藏過程中呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。振動4 h 處理組楊梅花色苷含量在貯藏前期波動比較大，振動8 h 處理組花色苷含量在貯藏期間波動幅度比較小。振動12 h 處理組花色苷含量在貯藏期間下降比較迅速，在貯藏后期花色苷含量顯著低于其它處理組（P<0.05）。王威等[40]研究發(fā)現(xiàn)楊梅采后花色苷含量呈下降趨勢。許時星[41]的研究顯示，振動處理會使藍(lán)莓的花色苷含量增加，峰值提前出現(xiàn)，這與本研究結(jié)果比較接近。

楊梅果實中維生素C 含量是衡量楊梅營養(yǎng)價值和抗氧化能力的重要指標(biāo)。由圖4b 可知，楊梅在貯藏過程中維生素C 的含量總體呈現(xiàn)下降趨勢。在貯藏前期，對照組楊梅維生素C 含量略高于其它處理組楊梅；在貯藏后期，對照組的維生素C含量顯著高于處理組（P<0.05）。在貯藏期間，對照組楊梅維生素C 含量下降了18.13%，振動4 h 處理組維生素C 含量下降了29.31%，振動8 h 處理組維生素C 含量下降了30.00%，振動12 h 處理組維生素C 含量下降了38.01%。曹森等[42]的研究表明，在自發(fā)氣調(diào)下，貯藏期間辣椒的維生素C 含量下降。劉娟峰等[43]的研究發(fā)現(xiàn)，振動處理會使杏貯藏期間維生素C 含量嚴(yán)重降低，這與本研究結(jié)果相似。由此可見，振動時間越長，維生素C 含量的下降越明顯，可能是振動處理加速了楊梅的衰老，甚至腐敗的發(fā)生，從而促進(jìn)維生素C 含量下降。

圖4 振動時間對花色苷和維生素C 含量的影響Fig.4 The effect of vibration time on the content of anthocyanins and the vitamin C

2.5 振動時間對總抗氧化性的影響

楊梅貯藏期間總抗氧化性隨時間的變化如圖5所示。楊梅在貯藏過程中總抗氧化能力呈現(xiàn)下降趨勢。對照組的楊梅總抗氧化性略高于振動處理組，振動12 h 處理組總抗氧化性顯著低于其它處理組（P<0.05）。Zhou 等[44]的研究表明，經(jīng)過模擬道路運輸后哈密瓜在貯藏期間總抗氧化能力呈現(xiàn)下降趨勢，這與本研究結(jié)果一致。花色苷具有很強的抗氧化活性，是一類較好的自由基清除劑，維生素C 也是楊梅果實重要的抗氧化物質(zhì)，然而在貯藏過程中，楊梅中花色苷和維生素C 的含量呈現(xiàn)降低的趨勢，故所有組別的楊梅總抗氧化性整體都呈下降的趨勢。振動時間越長，總抗氧化性能力下降越明顯。

圖5 振動時間對總抗氧化性的影響Fig.5 The effect of vibration time on the total antioxidant

2.6 楊梅二氧化碳含量與其它品質(zhì)的相關(guān)性分析

如圖6所示，通過對不同振動時間處理貯藏過程中楊梅的二氧化碳含量、維生素C 含量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、硬度、花色苷含量和總抗氧化能力等參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，楊梅包裝內(nèi)的二氧化碳含量與維生素C 含量、總抗氧化性和硬度呈強負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.85，-0.8 和-0.76，二氧化碳含量和可滴定酸含量和花色苷含量呈一般負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.61 和-0.35，二氧化碳含量和可溶性固形物含量呈弱相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.22，說明在自發(fā)氣調(diào)的情況下，楊梅包裝內(nèi)的二氧化碳含量的大小，一定程度上能夠反應(yīng)楊梅的品質(zhì)。

圖6 二氧化碳含量與其它品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性分析熱圖Fig.6 Correlation analysis heat map between CO2 concentration and other quality indexs

2.7 貨架壽命預(yù)期

楊梅品質(zhì)的衰變函數(shù)大多符合零級動力學(xué)反應(yīng)模型，因此可利用多元線性回歸方程進(jìn)行擬合[45]。以楊梅振動時間、二氧化碳含量、維生素C含量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、硬度、花色苷含量和總抗氧化性為變量，進(jìn)行動力學(xué)的研究。得到貨架期模型如下：

式中，T——貯藏時間，d；t——振動時間，h；a——二氧化碳含量，%；b——維生素C 含量，mg/100 g；c——可溶性固形物含量，%；d——可滴定酸含量，%；e——硬度，kg/cm2；f——花色苷含量，mg/100 g；g——總抗氧化能力，U/100 mg。

2.8 貨架壽命預(yù)期的驗證

將不同振動時間處理后的楊梅品質(zhì)實測值帶入（2）式中，得到預(yù)測的貯藏時間，并與實際貯藏時間做相關(guān)性分析，結(jié)果如圖7所示。對照組的R2為0.9856，振動4 h 處理組R2為0.9651，振動8 h處理組R2為0.9943，振動12 處理組R2為0.9879，所有組別的R2均大于0.95，相關(guān)性較好，因此多元線性回歸方程能夠很好的預(yù)測0～12 h振動時間內(nèi)楊梅貯藏時間的變化。

圖7 不同處理組預(yù)測貯藏時間與實際貯藏時間的相關(guān)性Fig.7 Correlation analysis between predicted storage time and actual storage time for different groups

3 結(jié)論

不同的振動處理時間對楊梅的貯藏品質(zhì)的影響不同，振動時間越長越不利于楊梅的貯藏，楊梅的品質(zhì)下降越嚴(yán)重。振動處理會增強楊梅的呼吸強度，振動時間越長，呼吸強度增加越明顯，會使貯藏微環(huán)境CO2含量高于對照組。楊梅硬度在貯藏過程中會呈現(xiàn)下降趨勢，而振動處理會加劇楊梅硬度的降低。在貯藏前期，振動處理會導(dǎo)致果實可溶性固形物含量上升得比對照組快。振動處理組楊梅可滴定酸含量下降程度明顯高于對照組。本研究結(jié)果表明，在貯藏期間，振動12 h 處理組的楊梅在花色苷含量、維生素C 含量和總抗氧化性方面均低于其它處理組的楊梅。雖然現(xiàn)代的長距離運輸方式以航空運輸為主，大大縮短了運輸時間，但是通常運輸時間也要12 h，楊梅的品質(zhì)下降相對比較嚴(yán)重。根據(jù)本試驗結(jié)果，楊梅的運輸時間在8 h 以時，楊梅品質(zhì)保持相對較好。楊梅包裝內(nèi)的二氧化碳含量與維生素C 含量、總抗氧化性和硬度呈強負(fù)相關(guān)，與可滴定酸和花色苷含量呈一般負(fù)相關(guān)，與可溶性固形物含量呈弱相關(guān)。在自發(fā)氣調(diào)的情況下，楊梅包裝內(nèi)的二氧化碳含量一定程度上能夠反應(yīng)楊梅的品質(zhì)。利用多元線性回歸方程，以楊梅上述品質(zhì)作為指標(biāo)構(gòu)建貨架壽命預(yù)測模型，將不同振動處理時間的楊梅品質(zhì)實測值帶入貨架期模型，得到預(yù)測的貯藏時間與實際貯藏時間的相關(guān)性較好，因此貨架期模型能夠較好地預(yù)測楊梅不同振動時間處理后的貯藏時間。