陳豪斌 金臨軒 楊素華 潘艷芳 朱一星 朱方瑜牛晨雨 班兆軍，

（1浙江科技大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院/浙江省農(nóng)產(chǎn)品化學(xué)與生物加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/浙江省農(nóng)業(yè)生物資源生化制造協(xié)同創(chuàng)新中心，浙江 杭州 310023；2中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193）

櫻桃番茄（LycopersiconesculentumMill.var.cerasiforme Alef），常被稱為小西紅柿、圣女果，因色澤鮮艷、酸甜適口，且富含胡蘿卜素、維生素A、維生素C 及其他人體必需的微量元素，營養(yǎng)價(jià)值較高而深受廣大消費(fèi)者喜愛。但櫻桃番茄屬于呼吸躍變型果實(shí)，由于其皮薄多汁［1-2］，在運(yùn)輸過程中易受振動(dòng)、擠壓等脅迫，產(chǎn)生機(jī)械損傷，使果實(shí)的品質(zhì)發(fā)生變化。果實(shí)產(chǎn)生機(jī)械損傷的主要原因是運(yùn)輸過程中的振動(dòng)脅迫［3］，初步階段表現(xiàn)為表皮瘀傷、擦傷、磨損等，之后在部分酶的作用下，受損部位結(jié)構(gòu)被破壞，從而導(dǎo)致果實(shí)生理代謝異常、迅速軟化和腐爛。近年來，越來越多的研究集中在機(jī)械損傷對(duì)果實(shí)生理及品質(zhì)的影響上，其中，Xu 等［4］對(duì)藍(lán)莓的研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)械振動(dòng)會(huì)降低藍(lán)莓果實(shí)的質(zhì)量，從而嚴(yán)重降低藍(lán)莓的儲(chǔ)存壽命和商品價(jià)值；謝丹丹等［5］對(duì)獼猴桃的研究發(fā)現(xiàn)，低頻率振動(dòng)對(duì)獼猴桃貨架品質(zhì)無顯著影響，但高頻率振動(dòng)加速獼猴桃貨架品質(zhì)劣變；周然等［6］對(duì)哈密瓜的研究發(fā)現(xiàn)，不同道路對(duì)哈密瓜貯藏過程中抗氧化系統(tǒng)的影響不同，其中二級(jí)公路和三級(jí)公路的運(yùn)輸振動(dòng)影響更為顯著；Lu 等［7］發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)會(huì)對(duì)蘋果果實(shí)貯藏品質(zhì)及乙烯生物合成相關(guān)酶基因表達(dá)產(chǎn)生影響；Wang 等［8］發(fā)現(xiàn)，不同振動(dòng)對(duì)黃冠梨采后運(yùn)輸過程具有不同的力學(xué)損傷影響。

電學(xué)特性是果蔬材料的物理特性之一。機(jī)械損傷會(huì)對(duì)果實(shí)電學(xué)特性產(chǎn)生影響，這是因?yàn)楣麑?shí)產(chǎn)生機(jī)械損傷后，生理品質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，相應(yīng)的電學(xué)參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化。唐玉榮等［9］對(duì)庫爾勒香梨的研究發(fā)現(xiàn)，測(cè)試頻率一定時(shí)，采摘時(shí)間對(duì)并聯(lián)等效電容、并聯(lián)等效電阻和耗散因數(shù)影響較大，對(duì)并聯(lián)等效電感和復(fù)阻抗影響較小。馬海軍［10］通過電學(xué)參數(shù)標(biāo)志蘋果采后病害和響應(yīng)機(jī)械損傷。周世平［11］發(fā)現(xiàn)，靈武長棗貯藏過程中介電特性與品質(zhì)變化具有相關(guān)性。Mohammed 等［12］通過電學(xué)性質(zhì)對(duì)冷藏棗果實(shí)品質(zhì)屬性進(jìn)行預(yù)測(cè)。楊欲曉［13］通過電學(xué)特性對(duì)庫爾勒香梨進(jìn)行靜壓損傷機(jī)制及量化評(píng)價(jià)研究。李坷［14］通過介電性進(jìn)行南疆紅棗干燥性試驗(yàn)研究。上述研究表明電學(xué)特性在果蔬材料研究中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，可為果實(shí)品質(zhì)評(píng)估、貯藏管理和加工工藝優(yōu)化提供重要信息。

目前，有關(guān)機(jī)械損傷對(duì)櫻桃番茄采后電學(xué)特性影響及其生理品質(zhì)相關(guān)性的研究報(bào)道較少。本研究以櫻桃番茄為研究對(duì)象，通過模擬公路運(yùn)輸方式，探究不同振動(dòng)頻率對(duì)櫻桃番茄生理品質(zhì)的影響和電學(xué)特性對(duì)機(jī)械損傷的響應(yīng)機(jī)理，旨在為減輕物流運(yùn)輸過程中櫻桃番茄品質(zhì)損傷和電學(xué)特性的品質(zhì)檢測(cè)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

櫻桃番茄采自浙江省杭州市錢塘區(qū)喬司農(nóng)場(chǎng)小番茄采摘基地。采摘人員按照成熟度相同（紅熟后期）、無病蟲害、果形周正、果面光滑的要求采摘果實(shí)，采摘完成后裝入郵政6號(hào)泡沫箱中（尺寸：25.5 cm×15.4 cm×17.3 cm）由順風(fēng)車司機(jī)迅速送至實(shí)驗(yàn)室。

1.2 試驗(yàn)方法

挑選顏色相同、大小一致、無機(jī)械損傷的櫻桃番茄果實(shí)用于試驗(yàn)。試驗(yàn)樣品分為3 組，每組約為3 kg，裝入郵政6 號(hào)泡沫箱中。將樣品置于模擬運(yùn)輸振動(dòng)臺(tái)正中間位置，依據(jù)國際安全運(yùn)輸協(xié)會(huì)/美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（International Safe Transit Association/American Society for Testing and Materials，ISTA/ASTM）運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)［15-16］，設(shè)定振動(dòng)速率為120 r·min-1（2 Hz）、180 r·min-1（3 Hz），振動(dòng)時(shí)間10 h，分別設(shè)為處理組1（CL1）和處理組2（CL2），并以未經(jīng)振動(dòng)的櫻桃番茄作對(duì)照（CK）。處理結(jié)束后，為了模擬貨架期貯藏條件，將三組櫻桃番茄放入（8±1）℃、相對(duì)濕度70%～80%的冰箱中貯藏12 d，分別在貯存的0、3、6、9、12 d，從各處理中隨機(jī)選取10個(gè)果實(shí)樣品，進(jìn)行相關(guān)生理指標(biāo)和電學(xué)特性測(cè)定，每組設(shè)3 次重復(fù)。模擬運(yùn)輸振動(dòng)臺(tái)由高天試驗(yàn)設(shè)備有限公司（東莞市）生產(chǎn)，符合ISTA/ASTM 國際運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)。振動(dòng)臺(tái)主要參數(shù)見表1。

表1 模擬運(yùn)輸振動(dòng)臺(tái)參數(shù)Table 1 Simulated transportation vibration table parameters

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 果實(shí)可溶性固形物（total soluble solid，TSS）和可滴定酸（titratable acidity，TA）含量測(cè)定 采用PAL-BX/ACID F5 便攜式數(shù)顯糖酸一體機(jī)（深圳市卓越儀器儀表有限公司）測(cè)定TSS 和TA 含量，從每組櫻桃番茄果實(shí)隨機(jī)抽取10 個(gè)果實(shí)，作為測(cè)定TSS 和TA 含量的樣品，每個(gè)樣品取果尖部位測(cè)定3 次，取平均數(shù)，兩者分別以Brix和酸度為計(jì)量單位，百分?jǐn)?shù)表示。

1.3.2 丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量測(cè)定MDA 含量測(cè)定參考Mao 等［17］的操作方法并稍加改進(jìn)。稱取果尖部位果肉2.0 g，加入10 mL 10%三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）研磨至勻漿，4 ℃下以12 000 r·min-1離心20 min，離心完成后，吸取上清液2 mL，然后加入2 mL 0.67% 硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）溶液。搖勻，混合液在沸水浴中反應(yīng)15 min，迅速冷卻后再次離心20 min。取上清液分別在450、532和600 nm 波長下測(cè)定吸光度（A）值。每個(gè)處理重復(fù)3次，取其平均值。丙二醛含量按公式（1）計(jì)算：

式中，MDA為丙二醛含量（nmol·g-1）；V0為提取上清液總量；V1為添加上清液總量（mL）；m0為樣品質(zhì)量（g）；A450、A532、A600分別為450、532、600 nm 波長下的吸光值。

1.3.3 相對(duì)電導(dǎo)率（electrical conductivity，EC）測(cè)定相對(duì)電導(dǎo)率參考王夢(mèng)雅等［18］的方法用電導(dǎo)儀（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司）測(cè)定，用打孔器在果實(shí)赤道處取大小重量一致的果實(shí)組織，用去離子水浸泡、沖洗3 次，干凈濾紙吸干水分，將果實(shí)組織分別放入離心管中，加入8 mL 去離子水，在真空干燥箱中抽濾15 min。室溫下用電導(dǎo)儀測(cè)定溶液電導(dǎo)率（L1），然后放入水浴鍋中煮沸15 min，冷卻至室溫后測(cè)其電導(dǎo)率（L2），每個(gè)處理重復(fù)3 次，取其平均值。相對(duì)電導(dǎo)率按公式（2）計(jì)算：

式中，EC為相對(duì)電導(dǎo)率；L1為室溫下電導(dǎo)率（μS·cm-1）；L2為加熱冷卻下電導(dǎo)率（μS·cm-1）。

1.3.4 總酚（total phenol，TP）及類黃酮（total flavonoid，TF）含量測(cè)定 參考曹建康等［19］的方法，稱取果尖部位的果肉組織2.0 g，加入少許經(jīng)預(yù)冷的1% HCl-甲醇溶液，在冰浴條件下研磨勻漿后，轉(zhuǎn)入20 mL 刻度試管中。用1% HC1-甲醇溶液沖洗研缽，一并轉(zhuǎn)移到試管中，定容至刻度，混勻，于4 ℃避光提取20 min，期間搖動(dòng)數(shù)次，然后過濾，收集濾液待用。取濾液分別于波長280、325 nm 處測(cè)定溶液的吸光度值，以280 nm 處的吸光度值表示每克果肉所含總酚含量、325 nm 處的吸光度值表示每克果肉所含類黃酮含量。

1.3.5 抗壞血酸（ascorbic acid，AA）含量測(cè)定 參考曹建康等［19］的方法，稱取10 g 番茄樣品果尖部位，放置于研缽中，加入少量20 g·L-1草酸溶液，在冰浴條件下研磨成勻漿，研磨后轉(zhuǎn)入100 mL 容量瓶中，研缽用20 g·L-1草酸溶液沖洗，沖洗液倒入容量瓶中，再用草酸溶液定容至刻度，搖晃均勻，提取10 min，過濾收集濾液備用。吸取10 mL 濾液置于100 mL 三角瓶中，用標(biāo)定好的2，6-二氯酚靛酚標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定處理，直到出現(xiàn)微紅色，并在15 s 內(nèi)不褪色。同時(shí)，以10 mL 草酸溶液作為空白，同樣方法進(jìn)行滴定。重復(fù)3 次。根據(jù)染料的滴定消耗量，按公式（3）計(jì)算抗壞血酸含量：

式中，AA為抗壞血酸含量（mg·100 g-1）；V1為樣品滴定消耗的染料體積（mL）；V0為空白滴定消耗的染料體積（mL）；ρ為1 mL 染料溶液相當(dāng)于抗壞血酸的質(zhì)量（mg·mL-1）；Vs為滴定時(shí)所取樣品溶液的體積（mL）；V為樣品提取液總體積（mL）；m為樣品質(zhì)量（g）。

1.3.6 過氧化氫（H2O2）含量測(cè)定 使用索萊寶過氧化氫含量檢測(cè)試劑盒（北京索萊寶科技有限公司），稱取0.1 g 組織加入1 mL 冷丙酮進(jìn)行冰浴研磨后在4 ℃下8 000 ×g離心10 min 后取上清液，然后根據(jù)說明書的步驟分別加入試劑，將上述所有物質(zhì)混勻，4 000 ×g常溫離心10 min，棄上清，取沉淀。沉淀的部分可先用丙酮清洗3～5次來洗去植物色素。最后在所得的沉淀中加入試劑，充分震蕩溶解沉淀后，室溫靜置5 min，于415 nm 波長下測(cè)定溶液的吸光度值。采用同樣的方法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)管和空白管。H2O2含量（μmol·g-1）按公式（4）計(jì)算：

式中，ΔA為樣品測(cè)定管體積（μL）；W為組織質(zhì)量（g）。

1.3.7 電學(xué)特性測(cè)定 由于并聯(lián)等效電容（parallel equivalent capacitance,Cp）、并聯(lián)等效電阻（parallel equivalent resistance，Rp）、復(fù)阻抗（complex impedance，Z）對(duì)水果損傷比較敏感，相關(guān)文獻(xiàn)中Cp、Rp、Z常被用作評(píng)價(jià)水果損傷程度的電學(xué)參數(shù)［20-22］。所以本研究選取Cp、Rp和Z來研究其與損傷程度的關(guān)系。使用LCR數(shù)字電橋（深圳鵬豐聯(lián)實(shí)業(yè)有限公司）進(jìn)行電參數(shù)測(cè)量，電極探頭垂直刺入櫻桃番茄內(nèi)部，深度為20 mm，測(cè)量電極間距離為30 mm。每組選取5 個(gè)果實(shí)，分別在測(cè)試電壓1 V和頻率為0.1、1、10、100 kHz處測(cè)定果實(shí)內(nèi)部Cp、Rp、Z的變化。每隔3 d進(jìn)行1次電參數(shù)測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)指標(biāo)均平行測(cè)定3 次。使用IBM SPSS 20.0和Excel 2022軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，分析顯著性差異。使用Origin 2021 軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 振動(dòng)處理對(duì)櫻桃番茄TSS和TA含量的影響

可溶性固形物（TSS）直接影響果實(shí)的成熟程度和品質(zhì)狀況，是衡量水果食用品質(zhì)的重要指標(biāo)之一［23］。由圖1-A 可知，與CK 組相比，振動(dòng)處理組的可溶性固形物含量在貯藏期間基本呈上升趨勢(shì)。貯藏3、6、9、12 d 的CL1 組平均值較CK 組顯著增加了0.26、0.50、0.43、0.60 個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.05），CL2 組平均值較CK 組極顯著增加了0.50、1、0.96、1 個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.01），振動(dòng)處理后的CL1 和CL2 組TSS 含量高于CK 組，說明振動(dòng)脅迫會(huì)促進(jìn)TSS加速產(chǎn)生。貯藏3、6、9、12 d時(shí)，CL2組平均值相比于CL1 組增加了0.24、0.50、0.53、0.40個(gè)百分點(diǎn)，說明TSS 產(chǎn)生含量的多少與振動(dòng)頻率大小有關(guān)，振動(dòng)頻率越大，TSS產(chǎn)生越明顯。

圖1 不同振動(dòng)頻率處理對(duì)櫻桃番茄TSS（A）和TA（B）含量的影響Fig.1 Effects of different vibration frequencies on TSS（A）and TA（B）content in cherry tomatoes

可滴定酸（TA）是影響果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的重要因素。由圖1-B可知，與CK組相比，振動(dòng)處理組的TA含量在貯藏期間基本呈下降趨勢(shì)。貯藏3、6、9、12 d的CL1組平均值相比于CK 組減少了0.05、0.07、0.12、0.13 個(gè)百分點(diǎn)，除3 d 外其余天數(shù)具有顯著差異（P＜0.05），CL2 組平均值相比于CK 組減少了0.11、0.14、0.14、0.14 個(gè)百分點(diǎn)，具有極顯著差異（P＜0.01）?？梢?，經(jīng)過振動(dòng)處理后的CL1 和CL2 組TA 含量低于CK 組，說明振動(dòng)脅迫會(huì)消耗櫻桃番茄內(nèi)部TA 含量。貯藏3、6、9、12 d 時(shí)，CL2 組平均值相比于CL1 組減少了0.06、0.07、0.02、0.01 個(gè)百分點(diǎn)，說明TA 消耗速度與振動(dòng)頻率大小有關(guān)，振動(dòng)頻率越大，TA消耗越快。

2.2 振動(dòng)處理對(duì)櫻桃番茄MDA含量和EC值的影響

丙二醛（MDA）是反映細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化的生化指標(biāo)，MDA 含量的增加會(huì)對(duì)植物細(xì)胞膜產(chǎn)生損傷，進(jìn)而改變細(xì)胞膜的通透性。由圖2-A 可知，貯藏3、6、9、12 d 時(shí)，CL1 組MDA 含量較CK 組分別顯著增加了0.59、0.53、0.20、0.34 nmol·g-1（P＜0.05）；CL2 組比CK 組增加了0.76、0.76、0.52、0.46 nmol·g-1，差異極顯著（P＜0.01）；CL1和CL2組MDA含量高于CK 組。說明振動(dòng)處理會(huì)影響櫻桃番茄MDA 的產(chǎn)生。CL2 組貯藏3、6、9、12 d 的MDA 含量分別較CL1 組增加了0.17、0.23、0.32、0.12 nmol·g-1，說明振動(dòng)頻率越大，對(duì)MDA含量影響越明顯。

圖2 不同振動(dòng)頻率處理對(duì)櫻桃番茄MDA（A）和EC（B）含量的影響Fig.2 Effects of different vibration frequencies on MDA（A）and EC（B）content in cherry tomatoes

相對(duì)電導(dǎo)率（EC）可以反映細(xì)胞膜的完整性，細(xì)胞衰老或受到損傷時(shí)，其EC 會(huì)升高。由圖2-B 可知，貯藏3、6、9、12 d 時(shí)，CL1 組EC 值相比于CK 組增加了6.07、8.06、7.62、9.87個(gè)百分點(diǎn)，CL2組平均值相比于CK 組增加了11.12、12.33、13.32、17.03 個(gè)百分點(diǎn)，CL1和CL2組與CK 組相比，分別為差異顯著（P＜0.05）和極顯著（P＜0.01）。以上結(jié)果說明，EC會(huì)受振動(dòng)的影響，振動(dòng)會(huì)加快細(xì)胞膜功能的破壞。CL2 組貯藏3、6、9、12 d 時(shí)的平均值相比于CL1 組增加了5.05、4.27、5.71、7.16個(gè)百分點(diǎn)，說明EC變化的程度與振動(dòng)頻率有關(guān)，振動(dòng)頻率越大，細(xì)胞膜破壞越明顯，EC也會(huì)越大。

2.3 振動(dòng)處理對(duì)櫻桃番茄TP和TF含量的影響

總酚（TP）和類黃酮（TF）是櫻桃番茄中主要的抗氧化成分，櫻桃番茄中含有豐富的酚類物質(zhì)，其不僅能夠有效抑制和清除活性氧自由基，還和果蔬的色澤轉(zhuǎn)變、成熟衰老、組織褐變密切相關(guān)。由圖3-A 可知，隨著貯藏天數(shù)的增加，經(jīng)過振動(dòng)處理后的櫻桃番茄TP含量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，分別在第6 天（CL1 組）和第3 天（CL2 組）達(dá)到峰值；未經(jīng)過振動(dòng)處理的CK 組TP含量呈逐漸升高的趨勢(shì)。貯藏3、6、9、12 d時(shí)，CL1組TP含量平均值相比于CK組增加了3.65、26.45、18.27、2.4A280·100 g-1，除12 d外其余天數(shù)差異顯著（P＜0.05）；CL2組TP含量平均值相比于CK組增加了41.07、30.04、21.37、10.87A280·100 g-1，差異極顯著（P＜0.01）?？梢?，振動(dòng)加速了櫻桃番茄TP 的生成，加快TP 含量最高點(diǎn)的出現(xiàn)，振動(dòng)頻率越大，TP含量峰值出現(xiàn)越早。

圖3 不同振動(dòng)頻率處理對(duì)櫻桃番茄TP（A）和TF（B）含量的影響Fig.3 Effects of different treatments on the content of total phenols（A）and flavonoids（B）

由圖3-B 可知，振動(dòng)處理組櫻桃番茄TF 含量變化趨勢(shì)與TP 含量變化趨勢(shì)相似，隨著貯藏天數(shù)的增加，均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，分別在第9 天（CL1 組）和第6 天（CL2 組）達(dá)到峰值；未經(jīng)過振動(dòng)處理的CK 組TF 含量呈逐漸升高的趨勢(shì)。貯藏3、6、9、12 d 時(shí)，CL1組TF 含量平均值相比于CK 組增加了10.76、22.57、28.31、9.26A325·100 g-1，差異顯著（P＜0.05）；CL2 組TF 含量平均值相比于CK 組增加了24.30、64.69、19.65、1.03A325·100 g-1，除12 d 外其余天數(shù)差異極顯著（P＜0.01）?？梢姡駝?dòng)處理加速了櫻桃番茄TF含量的生成，與振動(dòng)處理加速TP峰值點(diǎn)的出現(xiàn)相同，振動(dòng)處理也會(huì)提前TF含量峰值的到達(dá)，頻率越高，峰值出現(xiàn)越早。

2.4 振動(dòng)處理對(duì)櫻桃番茄AA和H2O2含量的影響

抗壞血酸（AA）具有抗氧化且延緩衰老的作用，是櫻桃番茄中一種重要營養(yǎng)成分。由圖4-A 可知，隨著貯藏天數(shù)的增加，經(jīng)過振動(dòng)處理后的櫻桃番茄AA含量在貯藏期間基本呈下降趨勢(shì)。貯藏3、6、9、12 d 時(shí)，CL1組AA 含量平均值相比于CK 組減少了6.76、3.03、3.59、5.18 mg·100 g-1，CL2 組AA 含量平均值相比于CK 組減少了8.78、7.89、8.70、8.52 mg·100 g-1，貯藏期間經(jīng)過振動(dòng)處理的CL1 和CL2 組AA 含量分別顯著（P＜0.05）和極顯著（P＜0.01）低于CK組，說明振動(dòng)處理會(huì)使櫻桃番茄中AA含量下降。CL2組貯藏3、6、9、12 d時(shí)的AA 含量平均值相比于CL1 組減少了2.01、4.86、5.11、3.34 mg·100 g-1，可見振動(dòng)頻率越大，AA 含量下降越明顯。

圖4 不同振動(dòng)頻率處理對(duì)櫻桃番茄AA（A）和H2O2（B）含量的影響Fig.4 Effects of different vibration frequencies on AA（A）and H2O2（B）content in cherry tomatoes

過氧化氫（H2O2）是一種伴隨果實(shí)衰老過程的有毒害作用的活性氧，植物組織內(nèi)的活性氧主要是超氧陰離子自由基和過氧化氫，它可與超氧陰離子相互作用，產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的氧化劑羥自由基，直接引發(fā)脂質(zhì)過氧化。振動(dòng)處理后的櫻桃番茄在貯藏過程中會(huì)產(chǎn)生大量的活性氧自由基。這些自由基直接攻擊膜系統(tǒng)中的不飽和脂肪酸，對(duì)櫻桃番茄組織和細(xì)胞膜產(chǎn)生傷害。由圖4-B 可知，隨著貯藏天數(shù)的增加，H2O2含量的變化總體呈上升趨勢(shì)，貯藏3、6、9、12 d時(shí)，CL1組H2O2含量平均值相比于CK 組增加了23.21、11.67、24.38、36.50 μmol·g-1，差異顯著（P＜0.05）；CL2 組平均值相比于CK組增加了46.54、43.96、42.04、58.75 μmol·g-1，差異極顯著（P＜0.01）；CL2 組平均值相比于CL1 組增加了23.33、32.29、17.67、22.25 μmol·g-1?？梢?，振動(dòng)頻率越大，H2O2產(chǎn)生越明顯。振動(dòng)誘導(dǎo)了櫻桃番茄大量活性氧自由基的產(chǎn)生，從而加劇了細(xì)胞膜的氧化損傷，使其中H2O2含量不斷增加。

2.5 振動(dòng)處理對(duì)櫻桃番茄電學(xué)特性的影響

2.5.1 振動(dòng)對(duì)櫻桃番茄并聯(lián)等效電容Cp的影響Cp反映了給定電位差下的電荷儲(chǔ)藏量。由圖5 可知，經(jīng)過振動(dòng)處理后的櫻桃番茄其并聯(lián)等效電容Cp在貯藏期間呈上升趨勢(shì)。在0.1、1、10、100 kHz 頻率下測(cè)試Cp，經(jīng)過12 d 貯藏，兩個(gè)振動(dòng)處理組CL1 和CL2 的Cp始終高于對(duì)照組，CL2 組始終高于CL1 組和CK 組。說明振動(dòng)會(huì)對(duì)櫻桃番茄內(nèi)部的Cp產(chǎn)生影響，振動(dòng)頻率越大，Cp上升越明顯。在4 個(gè)測(cè)試頻率下，0.1 kHz 相較于其他3 個(gè)測(cè)試頻率效果最好，誤差較小，能夠較好地區(qū)分不同振動(dòng)頻率下櫻桃番茄內(nèi)部Cp值的變化。

圖5 不同振動(dòng)頻率處理對(duì)櫻桃番茄并聯(lián)等效電容Cp的影響Fig.5 Effect of different vibration frequencies on the parallel equivalent capacitance Cp of cherry tomatoes

2.5.2 振動(dòng)對(duì)櫻桃番茄并聯(lián)等效電阻Rp的影響Rp是電阻、電容抗及電感抗在向量上的和。由圖6可知，經(jīng)過振動(dòng)處理后的櫻桃番茄其并聯(lián)等效電阻Rp在貯藏期間呈下降趨勢(shì)。在0.1、1、10、100 kHz頻率下測(cè)試Rp，經(jīng)過12 d 貯藏，兩個(gè)振動(dòng)處理組的Rp始終低于對(duì)照組，CL2 組始終低于CK 組和CL1 組。可見，振動(dòng)會(huì)對(duì)櫻桃番茄內(nèi)部的Rp產(chǎn)生影響，振動(dòng)頻率越大，Rp下降越明顯。在4個(gè)測(cè)試頻率下，0.1、10、100 kHz 測(cè)試頻率測(cè)出的Rp值誤差較小，能夠較好地區(qū)分不同振動(dòng)頻率下櫻桃番茄內(nèi)部Rp值的變化。

圖6 不同振動(dòng)頻率處理后對(duì)櫻桃番茄并聯(lián)等效電阻Rp的影響Fig.6 Effect of different vibration frequencies on the parallel equivalent resistance Rp of cherry tomatoes

2.5.3 振動(dòng)對(duì)櫻桃番茄復(fù)阻抗Z的影響Z是指由電阻、電容和電感組成的生物體等效復(fù)合電路中電阻與電抗的總和。由圖7 可知，在0.1、1、10、100 kHz頻率下測(cè)試Z，經(jīng)過12 d 貯藏，兩個(gè)振動(dòng)處理組的Z始終低于對(duì)照組，CL2 組始終低于CK 組和CL1 組。說明振動(dòng)會(huì)對(duì)櫻桃番茄內(nèi)部的Z產(chǎn)生影響，振動(dòng)頻率越大，Z下降越明顯。在4 個(gè)測(cè)試頻率下，0.1、1 kHz測(cè)試頻率效果較好，所測(cè)Z值誤差較小，能夠較好地區(qū)分不同振動(dòng)頻率下櫻桃番茄內(nèi)部Z的變化。

圖7 不同振動(dòng)頻率處理后對(duì)櫻桃番茄復(fù)阻抗Z的影響Fig.7 Effect of different vibration frequencies on the complex impedance Z of cherry tomatoes

2.6 櫻桃番茄電學(xué)參數(shù)與生理指標(biāo)的相關(guān)性

為了分析櫻桃番茄電學(xué)參數(shù)與生理指標(biāo)的相關(guān)性，以測(cè)試頻率1 kHz 頻率下的電學(xué)參數(shù)作為參考，采用SPSS軟件對(duì)櫻桃番茄電學(xué)參數(shù)和生理指標(biāo)（相對(duì)電導(dǎo)率、可溶性固形物、可滴定酸、丙二醛、總酚、類黃酮、抗壞血酸、過氧化氫含量）進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見表2。研究發(fā)現(xiàn)，1 kHz 頻率下櫻桃番茄可溶性固形物、丙二醛、總酚、類黃酮、過氧化氫含量、相對(duì)電導(dǎo)率與并聯(lián)等效電容Cp呈極顯著正相關(guān)?？傻味ㄋ?、抗壞血酸含量與并聯(lián)等效電容Cp呈極顯著負(fù)相關(guān)。其中可滴定酸含量與并聯(lián)等效電容Cp相關(guān)性最高?？傻味ㄋ帷⒖箟难岷颗c并聯(lián)等效電阻Rp和復(fù)阻抗Z呈極顯著正相關(guān)。可溶性固形物、丙二醛、總酚、類黃酮、過氧化氫含量、相對(duì)電導(dǎo)率與并聯(lián)等效電阻Rp和復(fù)阻抗Z呈極顯著負(fù)相關(guān)。其中可滴定酸含量和相對(duì)電導(dǎo)率與并聯(lián)等效電阻Rp和復(fù)阻抗Z相關(guān)性較高。根據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果，推斷上述電學(xué)參數(shù)和生理指標(biāo)之間存在一定的關(guān)聯(lián)性，且可滴定酸含量和相對(duì)電導(dǎo)率與電學(xué)參數(shù)之間的相關(guān)性更為顯著。

表2 1 kHz頻率下櫻桃番茄電學(xué)參數(shù)與品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)Table 2 Correlation coefficient between electrical parameters and quality indicators of cherry tomatoes at a frequency of 1 kHz

3 討論

振動(dòng)頻率因素影響櫻桃番茄果實(shí)生理品質(zhì)，主要表現(xiàn)在與對(duì)照組相比，振動(dòng)處理櫻桃番茄的TSS 含量增大，TA 含量減小，兩者的變化趨勢(shì)與振動(dòng)頻率大小有關(guān)，這與謝丹丹［24］模擬運(yùn)輸振動(dòng)對(duì)獼猴桃生理品質(zhì)影響中的研究結(jié)果相符合。造成這種現(xiàn)象的原因可能是，經(jīng)過振動(dòng)處理后，果實(shí)內(nèi)大分子物質(zhì)作為呼吸作用的原料被消耗，導(dǎo)致貯藏期間TSS 含量快速上升，TA含量降低則是由于貯藏過程中呼吸作用的消耗，影響了風(fēng)味物質(zhì)保留程度。曾媛媛等［15］研究哈密瓜運(yùn)輸振動(dòng)后發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)頻率越大，MDA 含量和EC 上升明顯，是因?yàn)檎駝?dòng)脅迫會(huì)使果實(shí)產(chǎn)生機(jī)械損傷，損傷使果實(shí)脂質(zhì)過氧化程度升高，破壞了細(xì)胞膜系統(tǒng)完整性，導(dǎo)致MDA 含量和EC 增大，與本研究結(jié)果的變化趨勢(shì)一致。酚類物質(zhì)和類黃酮是果實(shí)中常見的抗氧化成分，兩者在貯藏期間的變化趨勢(shì)均為先升高后降低，這可能是因?yàn)檎駝?dòng)導(dǎo)致果實(shí)產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，酚類物質(zhì)一般存在于液泡中，隨著膜脂的氧化，會(huì)發(fā)生液泡破裂現(xiàn)象，導(dǎo)致酚類物質(zhì)損失；類黃酮含量下降可能是由于表皮破損后微生物發(fā)酵產(chǎn)生了乳酸，抑制類黃酮的生成。李洋等［25］對(duì)藍(lán)莓果實(shí)的研究也出現(xiàn)了相同的結(jié)果。抗壞血酸是果蔬中特有的營養(yǎng)成分之一，其含量對(duì)評(píng)價(jià)果實(shí)質(zhì)量具有重要意義。由于抗壞血酸極易分解，振動(dòng)脅迫進(jìn)一步加快了其分解速度，從而導(dǎo)致其含量在貯藏期間迅速下降，陳代良等［26］對(duì)雙孢菇的研究也發(fā)現(xiàn)了相同的結(jié)果。H2O2含量在貯藏期內(nèi)不斷增加，是因?yàn)檎駝?dòng)損傷在貯藏期內(nèi)仍持續(xù)影響著果實(shí)的活性氧代謝，加速果實(shí)的衰老進(jìn)程，變化趨勢(shì)與Pallavi 等［27］的研究結(jié)果一致。因此，綜合來看，振動(dòng)脅迫會(huì)加速櫻桃番茄生理品質(zhì)下降，振動(dòng)頻率越大，品質(zhì)下降越快。

櫻桃番茄果肉多汁，其內(nèi)部存在大量帶電粒子，番茄遭受振動(dòng)損傷時(shí)，會(huì)使其內(nèi)部電場(chǎng)發(fā)生改變，即電學(xué)特性發(fā)生改變。試驗(yàn)表明，櫻桃番茄損傷后，細(xì)胞膜被破壞，細(xì)胞間離子通透性增加，電阻減小，振動(dòng)處理組電荷儲(chǔ)藏量大于對(duì)照組。因此，損傷后的櫻桃番茄電學(xué)參數(shù)Cp呈現(xiàn)上升、Rp和Z呈現(xiàn)下降的變化趨勢(shì)，與于世輝等［28］、屠鵬等［29］、劉揚(yáng)［30］研究水果損傷后電學(xué)參數(shù)變化的規(guī)律一致，可見無損傷與有損傷果實(shí)的電學(xué)參數(shù)變化規(guī)律存在明顯區(qū)別。因此，振動(dòng)脅迫會(huì)使櫻桃番茄內(nèi)部電學(xué)特性發(fā)生改變，振動(dòng)頻率越大，細(xì)胞破損越嚴(yán)重，自由水和電解質(zhì)溢出越多，電學(xué)特性改變?cè)矫黠@。

櫻桃番茄在運(yùn)輸過程中的振動(dòng)損害被認(rèn)為是導(dǎo)致其在運(yùn)輸過程中品質(zhì)變質(zhì)的主要因素之一。本試驗(yàn)通過振動(dòng)臺(tái)模擬運(yùn)輸，在櫻桃番茄僅受振動(dòng)脅迫（排除其他機(jī)械損傷）條件下，以未振動(dòng)處理的果實(shí)為對(duì)照，采用2、3 Hz 兩種振動(dòng)頻率，測(cè)定櫻桃番茄在振動(dòng)過程中的生理品質(zhì)和電學(xué)特性變化。研究表明，振動(dòng)損傷能加速櫻桃番茄衰老過程，因此，在實(shí)際運(yùn)輸過程中應(yīng)選擇路況較好的運(yùn)輸路線，避免高頻率振動(dòng)造成果實(shí)損傷，以減少櫻桃番茄果實(shí)運(yùn)輸過程的損耗，提高其商業(yè)價(jià)值，同時(shí)應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)減少振動(dòng)損傷的技術(shù)研究，為櫻桃番茄的科學(xué)貯運(yùn)保鮮提供技術(shù)支撐。

4 結(jié)論

本研究表明，在模擬運(yùn)輸振動(dòng)脅迫下，在生理品質(zhì)方面，不同貯藏期經(jīng)過振動(dòng)處理后的CL1 和CL2 組TSS、MDA、AA、H2O2含量和EC 值分別較CK 組達(dá)到顯著和極顯著差異；電學(xué)特性方面，與CK 組相比，振動(dòng)處理組CL1和CL2的Cp值上升趨勢(shì)明顯，Rp、Z下降趨勢(shì)明顯。生理品質(zhì)和電學(xué)特性的變化幅度均表現(xiàn)為CL2＞CL1＞CK。振動(dòng)頻率越大，櫻桃番茄生理品質(zhì)和電學(xué)特性受到的破壞程度越明顯。