陳學(xué)玲，家志文，范傳會，梅新，施建斌，何建軍

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北 武漢 430064）

蓮藕是我國特色的水生蔬菜，脆甜可口，富含VC、多酚、膳食纖維等，具有提高免疫力、促進(jìn)腸道消化、抗氧化、降血壓等功效，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值。蓮藕含水量高、皮薄，在運(yùn)輸過程中易受損，導(dǎo)致品質(zhì)下降，嚴(yán)重影響其商品性。湖北省是蓮藕主產(chǎn)區(qū)，現(xiàn)階段以公路運(yùn)輸為主，長時(shí)間的振動脅迫不可避免地造成蓮藕的損傷。

目前，國內(nèi)關(guān)于新鮮蓮藕的研究多集中在保鮮保質(zhì)方面[1-7]。近年來，隨著物流業(yè)的快速發(fā)展，更多的學(xué)者開始關(guān)注運(yùn)輸過程中果蔬品質(zhì)的變化，如運(yùn)輸振動強(qiáng)度、振動時(shí)間、溫度波動及包裝等因素對果蔬品質(zhì)的影響，涉及的果蔬有芒果[8]、獼猴桃[9]、紅椒[10]、藍(lán)莓[11]、水蜜桃[12]、哈密瓜[13-14]等。關(guān)于運(yùn)輸振動對蓮藕品質(zhì)影響的研究，尚未見報(bào)道。因此，有必要開展運(yùn)輸振動對蓮藕的品質(zhì)影響規(guī)律的研究。本試驗(yàn)以鄂蓮5號蓮藕為原料，模擬3種不同嚴(yán)酷水平的運(yùn)輸振動環(huán)境，對比分析運(yùn)輸振動對蓮藕貯藏期間的失重率、色澤、呼吸強(qiáng)度、丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量、電導(dǎo)率、多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活性及過氧化物酶（peroxidase，POD）活性等指標(biāo)的影響，為研究高效的運(yùn)輸減損、品質(zhì)保持技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蓮藕（鄂蓮5號）：武漢市金水祺良農(nóng)副產(chǎn)品有限公司；偏磷酸、草酸（分析純）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

MPA407型振動臺：天津航天瑞萊科技有限公司；3K15型高速冷凍離心機(jī)：德國西格瑪公司；GY-4型硬度計(jì)：樂清市艾德堡儀器有限公司；UV1100型紫外可見分光光度計(jì)：北京萊伯泰科儀器股份有限公司；FSH-2A型可調(diào)高速勻漿機(jī)：鎮(zhèn)江市華銀儀表電器有限公司；CS-580B型分光測色儀：杭州彩譜科技有限公司；Tel 7001型紅外二氧化碳分析儀：美國Telaire公司；DSJ-11C型電導(dǎo)率儀：上?；浢骺茖W(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 振動模擬試驗(yàn)

新鮮蓮藕清洗后裝箱（20kg/箱），放入振動臺（4℃），模擬鋼簧減振卡車運(yùn)輸，采用隨機(jī)振動模式，隨機(jī)振動參數(shù)參考GB/T 4857.23—2012《包裝 運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn)第23部分：隨機(jī)振動試驗(yàn)方法》，具體參數(shù)見表1[15]。3種不同嚴(yán)酷水平設(shè)為3個(gè)振動組，振動120 min。每個(gè)振動組包含3箱樣品。對照組（CK）不做振動處理。振動結(jié)束后，將樣品置于4℃貯藏。每6 d取樣，測量各指標(biāo)。隨機(jī)振動強(qiáng)度大小排序?yàn)樗舰瘢舅舰颍舅舰蟆?/p>

表1 模擬運(yùn)輸?shù)碾S機(jī)振動功率參數(shù)Table 1 Sandom vibration power parameters for simulated transportation

1.3.2 呼吸強(qiáng)度測定

呼吸強(qiáng)度采用CO2分析儀測定，結(jié)果以mg/（kg·h）表示。

1.3.3 失重率測定

失重率采用稱重法測定[6]。

1.3.4 硬度測定

硬度采用GY-4果實(shí)硬度計(jì)測定[16]，在蓮藕赤道半徑附近測定5次，取平均值，為1節(jié)蓮藕的硬度。每組樣品取3節(jié)蓮藕。

1.3.5 色澤測定

采用色度儀測定蓮藕表面的色澤[3]，以白度值（whiteness index，WI）表示。在蓮藕赤道半徑附近測5次，取平均值，為1節(jié)蓮藕的WI。每組樣品取3節(jié)蓮藕。

1.3.6 電導(dǎo)率測定

電導(dǎo)率參照文獻(xiàn)[16]的方法測定。

1.3.7 VC含量測定

VC含量測定依據(jù)GB 5009.86—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測定》，采用2，6-二氯靛酚滴定法[17]。

1.3.8 MDA含量測定

MDA含量參照文獻(xiàn)[16]的方法測定。

1.3.9 PPO活性測定

采用鄰苯二酚法測PPO的活性[16]。

1.3.10 POD活性測定

采用愈創(chuàng)木酚法測定POD的活性[16]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)取3次重復(fù)的平均值，采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，用Origin8.5進(jìn)行圖形繪制，采用SPSS16.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 振動對蓮藕呼吸強(qiáng)度的影響

呼吸強(qiáng)度是衡量果蔬新陳代謝的重要指標(biāo)，呼吸作用越旺盛，采后果蔬衰敗得越快。蓮藕采后，呼吸作用是其新陳代謝的主要形式，蓮藕的各種生理生化過程與呼吸作用相關(guān)。振動對蓮藕呼吸強(qiáng)度的影響見圖1。

圖1 振動對蓮藕呼吸強(qiáng)度的影響Fig.1 Effect of vibration on respiratory intensity of lotus root

由圖1可知，在貯藏期間，4組蓮藕的呼吸強(qiáng)度均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。貯藏0 d，水平Ⅰ、水平Ⅱ和水平Ⅲ振動組的呼吸強(qiáng)度分別是CK組的1.83倍、2.03倍和1.41倍；貯藏30 d，水平Ⅰ、水平Ⅱ和水平Ⅲ振動組的呼吸強(qiáng)度分別是CK組的1.54倍、1.62倍和1.05倍。這與振動處理對哈密瓜[13]、賽買提杏果[18]等呼吸強(qiáng)度的影響一致。這是由于果蔬通過增強(qiáng)呼吸作用進(jìn)行抵御逆境的不利影響[19]，是一種呼吸保衛(wèi)反應(yīng)。

2.2 振動對蓮藕失重率的影響

失重率通常用于衡量果蔬貯藏品質(zhì)，失重率的上升主要由水分散失和微生物腐敗引起。振動對蓮藕失重率的影響見圖2。

圖2 振動對蓮藕失重率的影響Fig.2 Effect of vibration on weight loss rate of lotus root

由圖2可以看出，3個(gè)振動組及CK組的蓮藕失重率均隨著貯藏時(shí)間的延長而呈現(xiàn)上升趨勢。在貯藏期間，3個(gè)振動處理組的失重率一直高于CK組。貯藏30d，水平Ⅰ、水平Ⅱ和水平Ⅲ振動組的失重率分別比CK組高出38.28%、31.78%和27.84%。可見，振動強(qiáng)度越大，蓮藕失重率越大。在運(yùn)輸過程中，振動對蓮藕造成了機(jī)械損傷，導(dǎo)致蓮藕在貯藏后期腐敗嚴(yán)重，失重率上升速率增加。這與趙蕓等[20]以豆芽、茄子為原材料的研究結(jié)果相一致。

2.3 振動對蓮藕硬度的影響

果蔬采后硬度的變化為軟化和硬化，軟化的主要原因有失水、果膠分解、組織腐爛等[17]。振動對蓮藕硬度的影響見圖3。

圖3 振動對蓮藕硬度的影響Fig.3 Effect of vibration on hardness of lotus root

由圖3可知，在貯藏期間，CK組的硬度均高于其它3組，4組蓮藕的硬度均呈下降的趨勢，其中水平I振動組硬度下降幅度（21.18%）最大，CK組硬度下降幅度（17.11%）最小。這說明振動處理促進(jìn)蓮藕軟化，且振動強(qiáng)度越大，硬度下降越多。這與謝丹丹等[21]、周然等[22]研究得出的振動強(qiáng)度越大、果實(shí)軟化越快的結(jié)論一致?？赡苁怯捎谡駝犹幚韺?dǎo)致蓮藕的組織受損，引起果膠酶活性增大，促進(jìn)細(xì)胞壁降解，加快了組織軟化。

2.4 振動對蓮藕色澤的影響

白度是蓮藕的重要色澤性狀指標(biāo)。在采后貯藏過程中，蓮藕表皮易發(fā)生褐變、出現(xiàn)黑斑等。WI越大，說明蓮藕表皮越趨近白色。振動對蓮藕WI的影響見圖4。

圖4 振動對蓮藕色澤的影響Fig.4 Effect of vibration on the color of lotus root

由圖4可知，在貯藏期間，4組蓮藕的WI均有下降。振動組與CK組蓮藕的WI變化差異較大，CK組WI緩慢下降，3個(gè)振動組WI下降幅度均高于CK組。貯藏30 d，CK組WI下降6.39%，水平Ⅰ、水平Ⅱ和水平Ⅲ振動組的WI分別下降14.00%、8.56%、13.29%。本研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸振動加速了蓮藕白度下降，引起褐變。蓮藕褐變原因主要是由于組織中的多酚氧化酶將酚類物質(zhì)氧化成醌，再進(jìn)一步聚合形成褐色和黑色素，造成褐變[23]。

2.5 振動對蓮藕細(xì)胞膜透性的影響

相對電導(dǎo)率反映果蔬細(xì)胞膜的透性，可直接判斷細(xì)胞膜是否受損及損傷程度。振動對蓮藕細(xì)胞膜透性的影響見圖5。

圖5 振動對蓮藕相對電導(dǎo)率的影響Fig.5 Effect of vibration on relative conductivity of lotus root

由圖5可見，貯藏期間，各組蓮藕的相對電導(dǎo)率呈先降低后升高的趨勢。貯藏18 d，4組相對電導(dǎo)率達(dá)到最低值，之后隨著貯藏期的延長而上升。在貯藏期間，3個(gè)振動組蓮藕的相對電導(dǎo)率均大于CK組，說明振動加速蓮藕組織受損。程曦等[18]和謝丹丹等[21]在杏、獼猴桃的振動研究中，同樣發(fā)現(xiàn)振動導(dǎo)致相對電導(dǎo)率上升。

2.6 振動對蓮藕VC含量的影響

VC是蓮藕主要的營養(yǎng)物質(zhì)之一。振動對蓮藕VC含量的影響見圖6。

圖6 振動對蓮藕VC含量的影響Fig.6 Effect of vibration on VCcontent of lotus root

由圖6可知，在貯藏期間，4組蓮藕的VC含量均呈現(xiàn)下降趨勢。CK組蓮藕的VC含量一直高于其它3組，水平I振動組蓮藕的VC含量始終最低?？梢娬駝犹幚砑涌炝松徟篤C的流失，且振動強(qiáng)度越大，流失得越快。曾媛媛等[13]以哈密瓜為原材料，研究表明運(yùn)輸過程中走高速比走一級公路、二級公路、三級公路對哈密瓜造成的營養(yǎng)流失要小。說明蓮藕的運(yùn)輸過程中應(yīng)盡量避免振動強(qiáng)度高的路段。

2.7 振動對蓮藕MDA含量的影響

MDA是植物發(fā)生膜脂過氧化反應(yīng)的產(chǎn)物，其濃度能夠反映植物體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度。MDA的積累會加快植物的衰老。振動對蓮藕MDA含量的影響見圖7。

圖7 振動對蓮藕MDA含量的影響Fig.7 Effect of vibration on MDA content of lotus root

由圖7可知，貯藏0～30 d，4組蓮藕的MDA含量均呈上升趨勢。CK組蓮藕的MDA含量低于3個(gè)振動組，振動強(qiáng)度越大，MDA含量越高。說明振動處理使蓮藕MDA含量上升，一定程度上加快了蓮藕的衰老，這與振動處理蒜薹的研究結(jié)論相一致[24]。

2.8 振動對蓮藕PPO活性的影響

PPO能夠催化多種酚類物質(zhì)氧化形成醌類化合物，進(jìn)而聚合形成黑色、棕色或褐色的聚合物。PPO是蓮藕酶促褐變反應(yīng)的關(guān)鍵酶。振動對蓮藕PPO活性的影響見圖8。

圖8 振動對蓮藕PPO活性的影響Fig.8 Effect of vibration on PPO activity of lotus root

由圖8可知，振動處理后，3個(gè)振動組的PPO活性均高于CK組。貯藏期間，PPO活性呈現(xiàn)上升趨勢，水平I振動組一直高于其它2個(gè)振動組。說明振動處理對于PPO活性起到了促進(jìn)作用，加快了蓮藕組織褐變，這與本試驗(yàn)2.4關(guān)于色澤的研究結(jié)果相一致。

2.9 振動對蓮藕POD活性的影響

POD是植物體內(nèi)的細(xì)胞保護(hù)酶之一，是一種過氧化物清除劑，因而POD具有抗衰老的作用[25]。振動對蓮藕POD活性的影響見圖9。

圖9 振動對蓮藕POD活性的影響Fig.9 Effect of vibration on POD activity of lotus root

由圖9可知，4組蓮藕POD活性呈整體上升趨勢。貯藏0 d，CK組蓮藕的POD活性高于3個(gè)振動組，說明振動處理會導(dǎo)致蓮藕POD活性降低。貯藏30 d，水平I振動組過氧化物酶活性小于其它振動組，可見振動處理抑制了蓮藕貯藏期間POD活性，且振動強(qiáng)度越大，抑制效果越好。周然等[14]研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)輸振動影響哈密瓜中POD的活性，從而降低POD的抗氧化保護(hù)作用。

3 結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn)，振動處理降低了蓮藕的品質(zhì)，且振動強(qiáng)度越大，蓮藕品質(zhì)下降越快。在低溫貯藏期間，振動促進(jìn)了蓮藕的呼吸作用，引起更多的失水，使得蓮藕硬度下降。振動促進(jìn)膜脂氧化和VC氧化，破壞細(xì)胞完整性，相對電導(dǎo)率不斷升高，抑制POD活性，加速蓮藕衰老。振動激發(fā)了蓮藕PPO活性，促進(jìn)表皮褐變，致使顏色劣變。因此，在運(yùn)輸過程中應(yīng)避免路況差的路段，盡量選擇平緩路段，或者改善包裝方式和包裝材料，來降低運(yùn)輸過程中蓮藕的損傷。