杨婷婷 苟进胜
随着电商平台的迅速发展,生鲜产品尤其是果蔬类的线上消费需求日益增大,而且消费者对于果蔬的口感和营养价值要求也日渐提升。在果蔬的运输配送过程中,通常会受到循环往复的随机振动作用或是从高处跌落的瞬时冲击,使得果蔬发生机械损伤,从而导致果蔬的呼吸作用加快、水分散失以及硬度下降,最终使品质变差。可见,运输过程对于果蔬的品质至关重要。
本次试验以番茄果实为试材,对采后番茄进行双层泡沫网袋和纸箱包装后进行振动和跌落处理,模拟番茄的运输过程,研究振动和跌落后番茄果实品质的变化,从而为果品储运技术的开发提供一定参考。
一、材料与方法
1.材料。试验所用的番茄品種为“汉姆九”,购于北京市顺义区的一个农场,采摘时摘除果柄,挑选果形周正,且大小、色泽一致的八成熟鲜果作为试材,单果平均重量约200g,随后用双层泡沫网袋对每个果实单独包裹,放置于纸箱中,当日运回实验室,确保运输过程中无任何机械损伤。
2.试验方法。将番茄果实分为四组,每组12个,用双层泡沫网袋单独包裹并放置于纸箱中,每箱番茄果实净质量约2.5kg,分别作以下处理:(1)将装有番茄果实的纸箱包装件放置于温湿度恒定的水平面上静置,作为对照组;(2)将装有番茄果实的纸箱包装件放置于振动系统上,参照国家标准GB/T 4857.23-2012设置随机振动的功率图谱,模拟公路运输中的随机振动5h;(3)将装有番茄果实的纸箱包装件放置于跌落试验机上,参照国家标准GB/T 4857.5-1992确定跌落高度为762mm,对包装件的6个面分别进行1次跌落处理;(4)对番茄果实包装件先后进行上述的随机振动和地面跌落处理。
处理前采用随机取样的方法选取一定数量的番茄果实测定其品质指标,时间记为0h;将处理后的番茄果实放置于温度25℃、湿度85%的恒温恒湿箱中,在24h、48h、72h时,从每组中随机选取4个番茄果实,分别测定其品质指标并记录相应数值。
3.测定品质指标。(1)失重率。失重率(%)=(处理前质量-测定时质量)/处理前质量×100%。
(2)硬度。参考标准NY/T 2009-2011,用果实硬度计直接测定。每组测定时随机选取4个果实,对每个果实的赤道部位进行4次测定,每组共计16次,取平均值。
(3)营养与风味品质。可溶性固体物含量参考标准NY/T 2637-2014,用折射仪直接测定;可滴定酸含量参考标准GB/T 12456-2008,用酸碱滴定法测定;维生素C含量和番茄红素含量用紫外分光光度计法测定。
二、结果与讨论
1.失重率和硬度变化情况。由于果蔬一般是称重计价,所以失重率对商品价值有着较大的影响,当失重率越高时,表明果实的水分散失和营养物质的损耗越严重,其品质也越低。而硬度是衡量果实品质的重要指标,当果实硬度降低时,表明果实的细胞完整性下降、品质降低。四组处理方式对番茄果实失重率和硬度的影响见图1。
由图1可知,随着时间的延长,四组番茄果实的失重率都在逐渐增大,与对照组相比,3种处理方式对番茄果实失重率的影响程度顺序为:振动+跌落>跌落>振动。经过24h贮藏后,经振动或跌落处理的番茄果实失重率较对照组略有提高,但在48h直至72h后,经振动或跌落处理的番茄果实失重率增长幅度明显较静置组高。这是由于运输过程中的振动和跌落对果实造成了机械损伤,使果实的蒸腾作用和呼吸速率加快,从而加速了水分的散失。此外,机械损伤可能会使果实表面产生裂缝,从而减少果实所含水分,并且随着机械损伤程度的增大,果蔬的失水现象会变得更严重。
与失重率逐渐上升不同,果实的硬度均呈下降趋势,其中对照组的果实硬度保持得最好,而经过振动或跌落处理后的番茄果实硬度下降较快,尤其是振动+跌落组,在72h后硬度下降到了1.7N,已失去商品价值。这是由于运输过程中的机械损伤会加快果实的代谢,从而增强酶活性,使果胶物质转化和细胞分解加快,导致果实硬度下降。从试验结果可知,跌落对果实硬度的影响比振动要大,可能是由于跌落产生的是瞬时冲击力,当该冲击力超过果实自身的强度时,会对果实的完整性造成破坏。
2.营养物质含量变化情况。番茄果实中含有十分丰富的营养物质,四组处理方式对其营养物质含量的影响见图2。
可溶性固体物(Total Soluble Solids,TSS)是细胞液内的一些可溶性糖、维生素、氨基酸和矿物质等成分的总称,是衡量番茄品质的重要指标。当果实的TSS含量越高时,表明果实的成熟度越高,营养物质积累越多。由图2可知,随着时间的增长,四组番茄果实的TSS含量整体呈先上升后下降的趋势,其中经过振动或跌落处理的番茄果实TSS含量的增长和下降幅度比对照组要高,尤其是振动+跌落组,在48h时TSS增大到了4.2以上,随后又迅速下降。这表明果实在受到机械损伤后后熟作用加快,使得果实的TSS含量迅速增加,其中振动+跌落组的机械损伤最严重,其TSS增长的速度也最快。而在72h时,四组番茄果实的TSS含量都有所下降,这是由于果实已达到一定的成熟程度,在后期的呼吸作用中,为提供自身生理活动所需的能量需要对糖分进行分解,而振动和跌落使得果实的呼吸作用进程加快,可溶性糖的分解速度加快,导致TSS含量下降的速度大大高于静置组。
可滴定酸(Titratable Acid,TA)直接影响果实的风味品质,果实的TA含量越高,表明果实的酸度越高。果实在离开植株后仍在进行呼吸作用,为提供自身生理活动所需的能量需要对有机酸进行分解,从而导致TA含量下降。由图2可知,随着时间的增长,四组番茄果实的TA含量都呈下降趋势,其中对照组的番茄果实TA含量的下降幅度较其他组低,而振动+静置组的TA含量下降幅度最大。这是由于果实在受到机械损伤后呼吸速率明显增强,从而导致有机酸的分解加快,且果实受到的机械损伤越大,TA下降的幅度也越大。
维生素C是番茄所含的主要营养物质之一,当维生素C的含量越高时,表明果实的营养物质含量越多。在贮藏过程中,由于果实采后仍在进行蒸腾和呼吸作用,使其水分散失、酸度下降,维生素C在酸度不足的条件下容易被氧化,从而导致维生素C含量降低。随着时间的增长,番茄果实的维生素C含量总体呈先上升后下降的趋势,其中对照组和振动组番茄果实的维生素C含量在24h有所上升,而经过跌落处理的番茄果实维生素C含量下降较快,遭受机械损伤最严重的振动+跌落组维生素C含量下降得最快。在果实采后的初始阶段,由于果实未完全成熟,维生素C仍在积累,使其含量上升,而当果实已成熟到一定的阶段时,维生素C含量已积累到了一定程度,在后期由于氧化作用会使维生素C含量降低。受到机械损伤的果实呼吸作用加快,酶活性也变强,使得维生素C的氧化速度加快,部分果实还产生了裂缝,加大了果实内部与氧气的接触,从而加速了维生素C的氧化。
番茄红素是番茄成熟的重要标志,当番茄红素含量越高时,表明番茄的成熟度越高,一般来说,其含量随贮藏时间的延长而增加。随着时间的增长,四组果实的番茄红素含量都呈先上升后下降的趋势,这是由于番茄在采后的成熟过程中逐渐转红,番茄红素也逐渐累积,而在达到一定的成熟度后,番茄果皮中的番茄红素便开始分解,导致含量减少。由图2可知,經过振动和跌落处理的果实番茄红素上升和下降幅度都较对照组要高,这是由于振动和跌落对果实造成了一定程度的机械损伤,从而加速了果实的后熟过程,促进了番茄红素的积累。由此可见,振动和跌落在一定程度上可以促进果实的成熟,但到了48h后,番茄红素的含量开始下降,说明番茄果实已达到一定的成熟度,需及时食用,否则其重要营养成分番茄红素将有所下降。
三、结论
试验结果表明,在快递运输过程中,振动和跌落都会对番茄果实造成一定的机械损伤,即使肉眼观察不出来,但仍会加速果实的衰老,使得果实的品质指标有所下降。其中,跌落比振动的影响更大,对于常规包装件而言,跌落高度不应超过760mm。因此,在快递运输的过程中应使用合理的缓冲包装,尽量减少果实跌落,以减少机械损伤对果实品质的损害。从本次试验结果可以看出,对于八分熟的番茄果实而言,经过72h的运输过程后果实的品质大幅下降,而在24-48h时仍保持较为优良的品质,因此,在快递物流过程中应尽量缩短运输时间。
基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助(2021JD07)。
作者简介:杨婷婷(1996-),女,汉族,广东佛山人,硕士研究生,研究方向为包装材料与结构设计。
*通信作者:苟进胜(1979-),男,博士研究生,副教授,研究方向为包装结构设计、新包装材料、废弃包装材料利用等。