流通環(huán)境對(duì)葡萄品質(zhì)的影響

流通環(huán)境對(duì)葡萄品質(zhì)的影響

葡萄生產(chǎn)場(chǎng)地廣泛。現(xiàn)在，人們對(duì)新鮮葡萄酒的需求。葡萄柔軟多汁、易受病菌浸染而腐爛變質(zhì),給鮮食葡萄的貯藏運(yùn)輸、延長(zhǎng)銷售時(shí)間等帶來(lái)困難。我國(guó)地域遼闊,自然條件復(fù)雜,運(yùn)輸過(guò)程中氣候條件難以預(yù)料,環(huán)境的溫度、濕度和空氣成分,以及道路交通情況與運(yùn)輸工具產(chǎn)生振動(dòng)和沖擊情況,都對(duì)葡萄的運(yùn)輸效果產(chǎn)生影響。葡萄水分含量多,采后生理活動(dòng)旺盛,易萎蔫、落粒、易開(kāi)裂、易腐爛,根據(jù)葡萄生理特性,加強(qiáng)運(yùn)輸包裝的保護(hù),才能達(dá)到理想的運(yùn)輸效果保證經(jīng)濟(jì)效益。1實(shí)驗(yàn)材料與方法葡萄一般采收于每年的9~10月份,然后入窖貯藏,貯藏溫度在-1℃~1℃,不同的品種耐儲(chǔ)性有顯著差別,通常儲(chǔ)存時(shí)間為3~7個(gè)月,北方常見(jiàn)的巨峰葡萄為比較耐貯運(yùn)的品種。目前,哈爾濱市場(chǎng)的葡萄主要由大慶、遼寧、河北等地提供,以汽車公路運(yùn)輸為主,運(yùn)輸時(shí)間為2h~2d,較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)輸采用冷庫(kù)運(yùn)輸車,氣調(diào)運(yùn)輸車較為少見(jiàn),并且要求車速要慢且平穩(wěn),時(shí)速20~30km/h。市場(chǎng)上常見(jiàn)的葡萄包裝形式為外層用紙箱、木箱、塑料箱、竹筐、聚苯乙烯泡沫箱等;內(nèi)包裝為塑料薄膜,材料包括:低密度聚乙烯、高密度聚乙烯,無(wú)毒聚氯乙烯等,內(nèi)裝保鮮劑。包裝箱一般采用凈重為5kg以下的小包裝箱,使用內(nèi)包裝袋,一方面可降低葡萄水分損耗,阻止病菌感染;另一方面袋內(nèi)可形成高CO2低O2的氣體環(huán)境,從而有效減緩葡萄呼吸和乙烯氣體的產(chǎn)生[2~3]。在運(yùn)輸過(guò)程中溫度、濕度、機(jī)械損傷及葡萄的呼吸作用是引起葡萄損傷的主要因素。溫度對(duì)葡萄的呼吸作用和水分的保持有很大影響,低溫能夠使葡萄的水分揮發(fā)和呼吸作用趨于緩慢,保證正常的生理代謝,同時(shí)能夠降低乙烯的生成和釋放量,維持SOD酶的活性,抑制微生物的滋生,避免褐變和腐爛。濕度決定了葡萄的含水量,失水3%~6%就會(huì)明顯降低葡萄的品質(zhì),使其表面皺縮、光澤消退、細(xì)胞空隙增多、組織變成海綿狀,使正常的呼吸作用受到影響,加快組織的衰老。葡萄的機(jī)械損傷主要是由動(dòng)載引起的碰撞損傷和低應(yīng)力疲勞損傷,在運(yùn)輸過(guò)程中,由于車輛動(dòng)力機(jī)械的振動(dòng)和各種路況所引起的隨機(jī)振動(dòng)使包裝件內(nèi)的葡萄受到振動(dòng)、摩擦、沖擊等多種載荷作用形式,從而引起果品組織傷害,導(dǎo)致其品質(zhì)下降。由上述分析可見(jiàn),在運(yùn)輸過(guò)程中,一些影響葡萄品質(zhì)的因素是不可避免的,采用合理的運(yùn)輸包裝能夠降低損傷率,減少經(jīng)濟(jì)損失。結(jié)合實(shí)際貯運(yùn)過(guò)程,本研究實(shí)驗(yàn)測(cè)試主要分為三部分:常溫貯存實(shí)驗(yàn)、低溫冷藏實(shí)驗(yàn)和振動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)試葡萄的品質(zhì)參數(shù)包括:重量損失率、硬度、酸堿度、含糖量和Vc含量等。研究葡萄在運(yùn)輸過(guò)程中的損傷因素,并定性分析這些因素對(duì)葡萄品質(zhì)影響指標(biāo),是十分必要的,為科學(xué)的設(shè)計(jì)葡萄運(yùn)輸包裝提供理論支持。2實(shí)驗(yàn)方法2.1初始品質(zhì)參數(shù)實(shí)驗(yàn)樣品選用巨峰葡萄,采自哈爾濱松北生態(tài)園,挑選完全成熟、顏色和果粒大小基本一致的葡萄,剪去病、傷果粒,初始品質(zhì)參數(shù)為:平均硬度8.87,甜度13.9%,維生素C含量0.1591mg/g。2.2計(jì)及儀器GY-4果實(shí)硬度測(cè)定儀,浙江艾德堡儀器有限公司;PHS-3C數(shù)顯酸度計(jì),上海悅豐儀器儀表有限公司;FG-113含糖量測(cè)定儀,上海滬鑠電子科技有限公司;GDW高低溫濕熱試驗(yàn)箱,上海一實(shí)試驗(yàn)設(shè)備廠;FA2004B電子天平,上海精科天美貿(mào)易有限公司。2.3箱貯藏期間葡萄外觀品質(zhì)變化選擇樣品4箱,每箱重量約3kg,其中2箱置于20℃,相對(duì)濕度55%±5%;另外2箱置于低溫0℃,相對(duì)濕度90%±5%,環(huán)境中。20℃,相對(duì)濕度55%±5%可模擬銷售期的實(shí)際情況,存放10d葡萄外觀腐爛變質(zhì),每天進(jìn)行取樣分析其品質(zhì)變化規(guī)律。0℃,相對(duì)濕度90%±5%,模擬冷藏保鮮狀態(tài),每?jī)商爝M(jìn)行取樣分析其品質(zhì)變化規(guī)律。2.3.1硬度測(cè)試采用果實(shí)硬度計(jì)進(jìn)行測(cè)量,果實(shí)硬度(P)定義為水果單位面積(S)與承受測(cè)力彈簧的壓力(N)的比值。利用如下公式對(duì)葡萄樣本中每粒葡萄的硬度進(jìn)行測(cè)量,記錄數(shù)據(jù),并計(jì)算葡萄樣本硬度的平均值。注:P-被測(cè)水果硬度值105Pa或kg/cm2;N-測(cè)力彈簧壓在果實(shí)面上的力N或kg;S-果實(shí)的受力面積m2或cm2。2.3.2測(cè)量重量的實(shí)驗(yàn)采用含糖量測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試,將壓榨的果汁進(jìn)行甜度的測(cè)定,測(cè)出樣品的甜度均值。2.3.3實(shí)驗(yàn)儀器的校準(zhǔn)及測(cè)定采用pH值測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)試,首先利用緩沖液對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行校準(zhǔn),然后將測(cè)試筆插入待測(cè)的樣本葡萄汁中,等到儀器上顯示的數(shù)值穩(wěn)定后,記錄讀數(shù)。2.3.4實(shí)驗(yàn)2:碘滴定采用碘滴定法測(cè)定果汁中Vc的含量,分別取10mL配置好的淀粉溶液和20mL配置好的草酸溶液,平均分配到兩個(gè)錐形瓶中,再分別向兩個(gè)錐形瓶中加入20mL壓榨的葡萄汁,為了更好的體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中碘滴定顏色的變化,設(shè)置一組對(duì)比實(shí)驗(yàn),對(duì)其中一瓶進(jìn)行碘滴定實(shí)驗(yàn),另一瓶作為對(duì)比[8~9]。Vc含量計(jì)算方法如下式:注:V-滴定樣品提取液消耗碘液平均值mL;W-所消耗的樣品提取液g。3結(jié)果與分析3.1冷藏過(guò)程對(duì)葡萄品質(zhì)的影響葡萄的含水量約占總量的70%~90%,水份是維持其生命活動(dòng)的主要成份。葡萄細(xì)胞必須水分充足,膨壓大,才能使組織呈現(xiàn)堅(jiān)挺脆嫩的狀態(tài),顯出光澤并有彈性,才能顯現(xiàn)新鮮感,并具有一定的彈性和硬度。水分損失是由于葡萄組織內(nèi)部和外界空氣之間的水勢(shì)梯度和呼吸作用引起,受品種、成熟度、溫度、濕度和風(fēng)速等的影響。20℃,相對(duì)濕度55%±5%條件下,儲(chǔ)存6d葡萄水分損失達(dá)到5.03%,葡萄果實(shí)原有的飽滿狀態(tài)消失,呈現(xiàn)萎蔫、疲軟的形態(tài),而且光澤消失,這嚴(yán)重影響了葡萄的外觀,使葡萄重量減少、品質(zhì)降低,而且使正常的代謝作用紊亂。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示,20℃,相對(duì)濕度55%±5%條件下,葡萄的重量損失幾乎呈線性關(guān)系,儲(chǔ)存9d時(shí)葡萄已經(jīng)嚴(yán)重萎蔫并腐爛。0℃,相對(duì)濕度90%±5%條件下,儲(chǔ)存10d時(shí),重量損失率達(dá)到3.85%,此后重量損失趨勢(shì)變化不大。20℃條件下,失重率明顯上升,這說(shuō)明葡萄質(zhì)量下降迅速,這個(gè)過(guò)程與葡萄的呼吸速率和水分的蒸發(fā)有關(guān)系,質(zhì)量損失主要是由蒸發(fā)所引起的失水。葡萄含水量大,溫度升高加速了蒸散作用,葡萄果肉內(nèi)部與外部環(huán)境之間水分蒸發(fā)的勢(shì)差較大,葡萄內(nèi)水分不斷向外界環(huán)境輸出。當(dāng)果實(shí)出現(xiàn)霉變,葡萄的細(xì)胞壁已經(jīng)發(fā)生破壞,保護(hù)能力減弱,水分蒸發(fā)加快。由冷藏試驗(yàn)可以看出,將室溫20℃下的葡萄直接放入0℃冰箱冷藏后,前期階段失重率逐漸上升,10d左右逐漸趨于平緩,在冷藏的條件下,葡萄處在一個(gè)密閉的環(huán)境中,蒸騰出來(lái)的水汽主要集中在自身周圍,逐漸形成一個(gè)近于飽和的水汽層,水分蒸發(fā)就會(huì)減慢甚至停止。因此葡萄與貯藏環(huán)境之間的溫差及相對(duì)濕度對(duì)果蔬水分蒸發(fā)影響很大,葡萄應(yīng)先進(jìn)行快速預(yù)冷后再進(jìn)行低溫高濕的冷藏,貯藏過(guò)程中保持恒溫,對(duì)減少水分損失是非常重要的。3.2冷藏過(guò)程中硬度的變化硬度是葡萄品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo),它決定了葡萄的貨架期。在不同貯藏條件下,葡萄硬度隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈指數(shù)形式衰減,溫濕度對(duì)葡萄硬度的影響都很明顯。本實(shí)驗(yàn)所測(cè)得硬度,主要是細(xì)胞壁的硬度,即在細(xì)胞壁戳穿前的最大數(shù)值,0℃,相對(duì)濕度90%±5%條件下,儲(chǔ)存10d的指數(shù)方程為y=8.619e-0.0083x,儲(chǔ)存24d的指數(shù)方程為y=8.6707e-0.0108x,儲(chǔ)存10d硬度損失率達(dá)到6.76%,儲(chǔ)存24d硬度損失率達(dá)到20.28%,而后硬度變化趨于平緩。20℃,相對(duì)濕度55%±5%條件下,儲(chǔ)存9d的指數(shù)方程為y=8.6375e-0.0863x,儲(chǔ)存6d硬度損失率達(dá)到32.17%,儲(chǔ)存9d硬度損失率達(dá)到54.08%。如圖2顯示冷藏時(shí)硬度平均值變化不是很大,但有所下降,在10d之內(nèi)與常溫相比,硬度平均值在冷藏時(shí)較高,且常溫狀態(tài)下硬度下降的速率要比低溫狀態(tài)下下降的快很多?？梢?jiàn),隨著存放時(shí)間的變化,細(xì)胞失水,細(xì)胞膨壓下降,細(xì)胞壁的硬度逐漸下降,使果實(shí)的硬度降低。通過(guò)對(duì)圖2和圖3進(jìn)行分析,冷藏條件下,溫度比較低,蒸發(fā)速率比較慢。冷藏條件時(shí)的濕度比常溫時(shí)的濕度大,在葡萄內(nèi)部水汽壓力一定的情況下,外界水汽壓力越大蒸發(fā)越慢。水分蒸發(fā)速率越來(lái)越慢,質(zhì)量變化越來(lái)越小,硬度變化越來(lái)越慢。貯運(yùn)中果實(shí)的果膠酶、纖維素酶等活性的增加使中膠層、纖維素等不斷降解,降低了果蔬楊氏模量;水分蒸發(fā)引起組織細(xì)胞膨壓下降,降低了果蔬組織的表觀硬度,使果實(shí)的硬度降低。這一結(jié)論與Hertog等人的研究結(jié)果一致,這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步表明了葡萄應(yīng)貯藏在低溫高濕的環(huán)境才有利于保持其品質(zhì)和延長(zhǎng)貨架壽命。3.3低溫時(shí)vc含量的變化果汁Vc的含量是葡萄營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的一個(gè)指標(biāo),如圖4所示冷藏初期,Vc含量沒(méi)有下降,在6d左右出現(xiàn)了下降趨勢(shì)。圖5顯示低溫時(shí)的Vc含量要高于常溫狀態(tài)下的含量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中一周時(shí)間之內(nèi)Vc含量水平較之比較高,平均水平可以達(dá)到每100g果汁中含量在13mg以上,而后常溫狀態(tài)下果汁的Vc含量平均水平明顯下降。3.4冷藏狀態(tài)葡萄ph值和水分蒸發(fā)的變化葡萄的酸性與葡萄的口感有很大關(guān)系,如圖6所示,冷藏狀態(tài)下,果汁酸堿度在一周之內(nèi)基本沒(méi)有變化,一星期之后變化較之前明顯但也不是很大,維持在4左右,葡萄酸性變化不是很大。比較十天之內(nèi)葡萄在常溫和低溫兩種狀態(tài)下儲(chǔ)存的pH值變化情況,見(jiàn)圖7,在常溫狀態(tài)下pH值在一周之后有了較明顯的上升,而低溫高濕條件下pH值變化很小,從數(shù)值來(lái)看冷藏狀態(tài)下10d之內(nèi),pH值的細(xì)微變化不會(huì)引起葡萄的品質(zhì)變化,從口感上葡萄的酸性不會(huì)有明顯的差異。果汁含糖量也決定了葡萄的口感,由于呼吸作用的影響,葡萄呼吸作用消耗了糖分,含糖量會(huì)下降,但變化不大,如圖8所示,這說(shuō)明在冷藏狀態(tài)下葡萄的呼吸速率受到抑制。過(guò)多的水分蒸發(fā)會(huì)使正常的呼吸作用受到干擾,破壞能量的正常代謝,如圖9所示,常溫時(shí)呼吸速率明顯比低溫時(shí)要高。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)的分析,可以看出葡萄在20℃,相對(duì)濕度55%±5%條件下,隨著天數(shù)的增加,葡萄很快成熟,并伴隨著呼吸增強(qiáng)、過(guò)氧化物酶活性增大,水分蒸發(fā),細(xì)胞膨壓下降引起葡萄硬度下降,同時(shí)pH值略微上升,Vc含量和含糖量均下降,而后因?yàn)殡S著葡萄的呼吸作用、水分蒸發(fā)等導(dǎo)致其重量不斷減輕而使甜度在后期又有了上升過(guò)程。隨著實(shí)驗(yàn)天數(shù)的增加,室溫葡萄開(kāi)始不斷出現(xiàn)發(fā)霉現(xiàn)象,8d以后發(fā)霉現(xiàn)象嚴(yán)重。0℃,相對(duì)濕度90%±5%條件下,Vc的含量逐漸下降,酸堿度也處于不斷上升的趨勢(shì),而甜度開(kāi)始有微弱下降后期也因?yàn)槠咸炎陨淼暮粑饔?、水分蒸發(fā)而使得重量減輕,甜度有所上升?？梢?jiàn)冷藏對(duì)葡萄的保鮮起到了非常重要的作用。4我們模擬了真實(shí)振動(dòng)條件下葡萄糖質(zhì)量的影響4.1試驗(yàn)時(shí)間的確定振動(dòng)實(shí)驗(yàn)采用DCS-600-6-05電動(dòng)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(蘇州蘇試集團(tuán)有限公司),模擬實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中,5層堆碼情況下葡萄的振動(dòng)情況,將5箱葡萄樣品置于振動(dòng)臺(tái)上,將加速度傳感器分別固定在待測(cè)塑料箱第一層、第三層、第五層的內(nèi)側(cè)壁上。依據(jù)William.I.Kipp給出了隨機(jī)振動(dòng)條件下,提高加速度均方根值與減少振動(dòng)時(shí)間的計(jì)算公式:注:Ir-實(shí)驗(yàn)用頻率譜密度;Tr-實(shí)驗(yàn)時(shí)振動(dòng)時(shí)間;I0-實(shí)測(cè)的頻率譜密度;T0-實(shí)際運(yùn)輸時(shí)間。將試驗(yàn)時(shí)間縮短為實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程的l/5,需要將其加速度均方根值加大為實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的5倍,根據(jù)實(shí)際的運(yùn)輸條件,確定本實(shí)驗(yàn)?zāi)M的實(shí)際運(yùn)輸時(shí)間為5h,10h及15h。每振動(dòng)半個(gè)小時(shí)分別在第1層、第3層、第5層中取出一定的葡萄樣品進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定,并在箱內(nèi)填充相同重量的葡萄,避免產(chǎn)生空隙。4.2實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)采用的目標(biāo)譜參數(shù)設(shè)置見(jiàn)表1。4.3結(jié)果與分析不同振動(dòng)時(shí)間時(shí),葡萄品質(zhì)測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表2所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的結(jié)果可以看出:5振動(dòng)對(duì)葡萄品質(zhì)的影響4.3.1隨著振動(dòng)時(shí)間的增加,第1、3、5層葡萄的硬度都有了明顯的下降,其中第5層葡萄的下降幅度最大,從差值來(lái)比較,第五層葡萄硬度下降的較大,其次是第三層,最后是第一層。這是因?yàn)樯蠈悠咸咽艿降恼駝?dòng)最為強(qiáng)烈,在振動(dòng)條件下,振動(dòng)使葡萄組織膜結(jié)構(gòu)遭到破壞,細(xì)胞壁的細(xì)密結(jié)構(gòu)開(kāi)裂,引起組織降解,宏觀上表現(xiàn)為硬度下降。振動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng),葡萄與葡萄之間發(fā)生了隨機(jī)碰撞次數(shù)越多,造成表皮發(fā)生的破壞就越嚴(yán)重;表皮保護(hù)性下降,同時(shí)也會(huì)造成水分蒸發(fā)變快,葡萄呼吸作用加強(qiáng)等影響。但葡萄發(fā)生任何一項(xiàng)變化都會(huì)引起其他指標(biāo)的改變,并不是單一變化的。振動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng),葡萄硬度下降越多;隨著堆碼層數(shù)的增加,振動(dòng)傳遞率越大,葡萄軟化程度越大,葡萄硬度下降越明顯。4.3.2由于測(cè)試采取的增加振動(dòng)強(qiáng)度,縮短振動(dòng)時(shí)間的方式,所以振動(dòng)后葡萄的酸堿度和含糖量整體趨勢(shì)呈下降趨勢(shì)但變化幅度不大。葡萄的含糖量變化主要與呼吸作用有關(guān),振動(dòng)條件下,葡萄內(nèi)組織發(fā)生脅迫反應(yīng),即葡萄內(nèi)部通過(guò)增強(qiáng)呼吸作用來(lái)應(yīng)對(duì)外界的變化。在較短的時(shí)間內(nèi),消耗的糖分變化情況不是很大。隨著時(shí)間的變化,各層的pH值變化都不是很大,整體略微下降。因?yàn)檎駝?dòng)后,細(xì)胞內(nèi)組織受到破壞,細(xì)胞液外滲,造成了pH下降,第5層受振動(dòng)影響相對(duì)比較大,對(duì)細(xì)胞內(nèi)組織、表皮、呼吸的強(qiáng)度影響較第1層、第3層的要略微大一些,其次是第3層,最后是第1層。4.3.3隨著振動(dòng)時(shí)間的增加,第1、3、5層葡萄的Vc含量也都有了明顯的下降,尤其是第5層下降程度最大,第1層相對(duì)下降程度較低。在葡萄果實(shí)受到在細(xì)微的振動(dòng)影響下,內(nèi)部的組織發(fā)生變化,表皮的保護(hù)性也略微下降,葡萄的品質(zhì)隨之降低。5.1在常溫下葡萄較容易變質(zhì),冷藏可以大大降低葡萄的呼吸速率,降低新陳代謝速度,延長(zhǎng)保質(zhì)期,在實(shí)際運(yùn)輸前葡萄采摘下之后要立即進(jìn)行預(yù)冷可以保證葡萄在較短時(shí)間內(nèi)保持新鮮。高濕度可以減少果品的水分蒸發(fā),因此低溫高濕條件是適合葡萄儲(chǔ)藏的條件。5.2振動(dòng)時(shí)間對(duì)試樣的損傷有重要影響。其他條件相同時(shí),振