高压静电协同低温对采后葡萄保鲜效果的影响

朱莹莹

(苏州市职业大学 教育与人文学院，江苏 苏州 215104)

葡萄具有很高的营养价值和经济价值，冷藏作为采后葡萄贮藏保鲜的主要方法，可以减少葡萄中水分的过度损耗，抑制微生物的活动，降低果实腐烂并延缓衰老，保证果实保持原有的品质和色泽，从而延长葡萄的储藏时间[1-2]。

生物体中包含有半导体、电解质、带电粒子等凝聚物质，外界的电磁场和静电场会影响其电荷分布和排列运动方式，也就是说生物体的生命活动受到电磁场的影响[3]。国内外均有报道高压静电场处理有利于延长食物保质期，提高储藏期内的品质[4-6]。鲜食葡萄近些年有很大发展，上市较集中，销售压力大，许多栽培者为减少烂耗不得不降价或赔本销售，解决这些问题的最好办法是科学有效储藏保鲜，可实现保产增收。目前，冷藏技术已广泛应用于采后葡萄的保鲜，但针对高压静电协同低温储藏对采后葡萄保鲜效果的影响鲜有研究。

葡萄在低温冷藏条件下，研究高压静电场处理对葡萄储藏期内的维生素含量、硬度、失水率、可溶性固形物含量以及颜色、落粒率等指标的影响，为研究开发新型高效的果蔬静电保鲜技术及设备提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1) 原料：葡萄为巨峰葡萄，选购于苏州相城区漕湖农贸市场，成熟度较好，无外伤且颜色基本一致，购买的葡萄为同一批次。

2) 试剂：偏磷酸(HPO3，国药集团化学试剂有限公司)、草酸(C2H2O4，国药集团化学试剂有限公司)、碳酸氢钠(NaHCO3，国药集团化学试剂有限公司)、2，6-二氯靛酚钠盐(C12H6Cl6NNaO2，Fluka公司)等试剂。

3) 仪器：GY-3型果实硬度计，测头尺寸Φ8 mm(郑州南北仪器设备有限公司)、WYT-32型手持式折光仪(泉州光学仪器厂)、WF30色差仪(深圳市威福光电科技有限公司)、BCD-411WTPM型号冰箱2台(合肥美的冰箱有限公司)、榨汁机(九阳股份有限公司)、烧杯、锥形瓶等。

1.2 实验方法

葡萄购买后1 h内送到实验室，去除坏果后，随机分成2组，置于透气的硬纸盒中，并于当天将其中一组放入带有静电场发生装置的冰箱中冷藏，冷藏空间的温度设置为2 ℃，静电场发生装置的输入电压为1 100 V；对照组置于同一型号的另一台冰箱中，不加静电场，其他条件一致。分别检测葡萄的硬度、可溶性固形物、维生素C含量、颜色、失水率、落粒率等指标，以评价在冷藏条件下，高压静电场处理对采后葡萄品质的影响。

1) 葡萄硬度的检测。从实验组和对照组的同一部位随机取3穗葡萄上的9粒葡萄(每穗3粒)，在果实的赤道部位，削去一块薄薄的果皮，用GY-3型果实硬度计测定各个位置果肉的硬度。

2) 维生素C含量的测定。从实验组和对照组分别随机取3穗葡萄上的9粒葡萄(每穗3粒)，根据GB5009.86-2016食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定方法中的2，6-二氯靛酚滴定法进行维生素C含量的测定。

3) 可溶性固形物含量。从实验组和对照组分别随机取3穗葡萄上的9粒葡萄(每穗3粒)，榨取汁液，用滤纸过滤后，收集滤液，立即使用糖度计测量并记录。测量前先校准糖度计，吸取2至3滴汁液滴到糖度计的镜面中央，合上盖板，读取其糖度值，并记录。

4) 颜色。从实验组和对照组分别随机取3穗葡萄上的9粒葡萄(每穗3粒)，在葡萄的赤道部位，间隔等距离(120°)的三个位置，使用色差仪测量其L*、a*值，记录数据。

5) 失水率。从实验组和对照组分别取3穗葡萄对第0天、4天、8天、12天、16天的重量进行测定，计算其失水率，失水率(%)计算公式为

式中：W0为原始重量(g)；Wn为葡萄第n天的重量(g)。

6) 落粒率。分别观察实验组和对照组3穗葡萄的掉果个数，计算其落粒率，落粒率(%)计算公式为

7) 感官评价。分别取实验组、对照组的3穗葡萄进行照片拍摄，对其贮藏期间的外观进行记录。根据巨峰葡萄外观、气味、质地、果梗褐变程度、口感及腐烂程度综合打分后取平均值。感官评分标准如表1所示。

表1 葡萄感官评价标准

2 结果分析

2.1 硬度

果实硬度是衡量果实新鲜程度的重要指标之一。葡萄在储藏期间会失水，致使细胞膨压下降，细胞壁的硬度逐渐下降，使果实硬度降低[7-8]。高压静电场(HVEF)对葡萄储藏期间硬度的影响如图1所示。由图1可以得出，随着时间的延长，HVEF的葡萄果实硬度明显高于对照组，在0天和4天两组间的差异并不显著(p≥0.05)；在第8天和第16天HVEF组和对照组间葡萄的硬度值存在显著差异(p＜0.05)。在第16天，HVEF组和对照组葡萄果实的硬度从1 kg/cm2分别下降到0.78 kg/cm2和0.59 kg/cm2，HVEF组果实硬度下降幅度明显小于对照组。这一数据说明了高压静电场对葡萄果实硬度有较好的保持作用。这可能是由于高压静电场及其产生的负离子，有抑制水果呼吸、降低新陈代谢能力，减少养分消耗和水分损失，起到维持其硬度的作用[9-10]。

图1 HVEF对葡萄储藏期间硬度的影响

2.2 维生素C含量的测定

维生素C含量是衡量果实营养水平的重要指标。HVEF对葡萄储藏期间维生素C含量的影响如图2所示。由图2可以看出，在储藏期间HVEF组和对照组的维生素C含量整体呈现下降趋势；对照组相比HVEF组下降明显，维生素含量从0天的每一百克10.12 mg，到第16天下降到每一百克4.86 mg，损失超过50%，且与HVEF组差异显著(p＜0.05)，这说明高压静电场处理能够较好地维持葡萄果实中的维生素C含量，提高葡萄的营养价值。

图2 HVEF对葡萄储藏期间维生素C含量的影响

图3 HVEF对葡萄储藏期间可溶性固形物含量的影响

2.3 可溶性固形物含量

可溶性固形物是衡量果实品质的重要指标，它可以反应果实的成熟程度和储藏期间的品质变化。HVEF对葡萄储藏期间可溶性固形物含量的影响如图3所示。由图3可知，两组的可溶性固形物含量均呈现先升高再降低的趋势，但差异不显著。但是HVEF组葡萄果实中的可溶性固形物含量上升和下降趋势明显缓于对照组。可溶性固形物含量升高可能是由于葡萄果实在采后随着淀粉酶活性的增加从而导致淀粉水解，生成果糖和葡萄糖等可溶性物质[11]。可溶性固形物含量下降原因可能是随着呼吸速率的增大使可溶性物质分解为CO2和H2O所致[12]。这表明在高压静电场的作用下，葡萄体内的淀粉酶活性下降，致使淀粉水解速度降低；同时可延缓葡萄果实的呼吸作用，保持葡萄果实的新鲜程度和品质。

2.4 颜色变化

颜色是消费者购买葡萄时参考的重要因素之一。在储藏期间，葡萄的L*值不断下降，a*值不断上升，这说明葡萄表面不断变暗，红度值不断上升。HVEF对葡萄储藏期间颜色变化的影响如图4所示。由图4可以看出，高压静电场处理对L*值影响不显著，但能够抑制a*值上升，且在a*值上，HVEF组与对照组存在显著差异(p＜0.05)，说明高压静电场处理对葡萄颜色有较好保护作用，可较好地维持葡萄的品质。

图4 HVEF对葡萄储藏期间颜色变化的影响

2.5 失水率

葡萄的水分损失，一方面因为葡萄组织内部和外界空气之间的水势梯度引起的，另一方面是因为果实本身的呼吸作用。HVEF对葡萄储藏期间失水率变化的影响如图5所示。由图5可知，储藏期间，HVEF组和对照组的水分损失程度都比较小，从第4天到第12天HVEF组失水率均高于对照组，原因是高压静电场对葡萄果实可能会产生压力，造成一种胁迫作用，促使葡萄果实产生更多的能量来抵抗电场压力，使得水分损失较大。在第16天，两组的失水率分别上升到1.17%和1.14%，但两组间没有明显差异(p≥0.05)。这可能是因为在低温高湿的冷藏空间中，外界的环境因素本身都有利于降低呼吸速率和减轻水分损失，致使失水率降低很少。

图5 HVEF对葡萄储藏期间失水率变化的影响

2.6 落粒率

落粒率是反映葡萄新鲜程度的重要指标，在贮藏期间，由于果实变软导致果实从果梗上脱落。HVEF对葡萄储藏期间落粒率的影响如图6所示。由图6可以看出，对照组在贮藏期间，落粒率逐渐上升，HVEF组在4天到12天之间一直没有掉果情况发生，且在贮藏后期与对照组落粒率相比差异显著(p＜0.05)。这可能是因为葡萄果实中水分含量高，高压静电场产生的正负离子，可以激活水分子，让葡萄细胞间进行细微的振动，保持葡萄果实的生命力，维持其硬度，提高葡萄的品质[3，13]。

图6 HVEF对葡萄储藏期间落粒率的影响

2.7 感官评价

感官评分是衡量葡萄品质的重要指标之一，是决定消费者购买力的综合指标。HVEF对葡萄储藏期间外观的影响如图7所示。由图7可知，对照组葡萄在第4天的时候已经出现果梗变褐现象，到第8天更为明显；而HVEF组变化不明显，在第8天部分果梗出现轻微褐变现象。到贮藏后期第12天的时候，对照组葡萄的果梗上已经出现了大面积的霉斑，使葡萄具有腐败的气味以及发涩的口感；HVEF组果梗虽出现了褐变现象，但果梗仍然呈现翠绿色，且硬度维持较好，不影响食用。到第16天，对照组果梗已经全部变褐，同时果实有严重的霉味，已经失去食用价值。而HVEF组由于电场的作用，依然保持较好的硬度以及色泽，依然保持着较为新鲜的状态，不影响葡萄的食用价值。不同储藏时间下葡萄的感官评价见表2。由表2可以看出，对照组与实验组差异显著，因此，高压静电场处理对葡萄的感官指标具有较好的维持效果。这可能是葡萄自身存在电场，在外界高压电场的作用下，葡萄自身的固有电场受到干扰，自身的酶活性受到影响，呼吸作用减弱，抑制了葡萄的各项新陈代谢作用及生化反应，延缓葡萄的衰老过程，维持其营养价值和食用品质。

图7 HVEF对葡萄储藏期间外观的影响

表2 不同储藏时间下葡萄的感官评价

3 结论

在2 ℃冷藏的条件下，使用高压静电场处理能有效维持葡萄果实的硬度、维生素C含量、可溶性固形物含量，同时保持葡萄果实的外观和颜色，减少落粒率，大大延长其保质期。从感官上看，高压静电场处理可以减少储藏期间的果梗褐变现象，防止霉变，维持原有口感。研究表明：高压静电协同低温贮藏对葡萄有良好的保鲜效果，可适当延长葡萄的保质期。