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模擬運輸振動脅迫對櫻桃番茄生理品質和電學特性的影響

2024-04-17 01:01陳豪斌金臨軒楊素華潘艷芳朱一星朱方瑜牛晨雨班兆軍
核農學報 2024年4期
關鍵詞:電學并聯櫻桃

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浙江科技大學生物與化學工程學院/浙江省農產品化學與生物加工技術重點實驗室/浙江省農業生物資源生化制造協同創新中心,浙江 杭州 310023;2中國農業科學院農產品加工研究所,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,營養價值較高而深受廣大消費者喜愛。但櫻桃番茄屬于呼吸躍變型果實,由于其皮薄多汁[1-2],在運輸過程中易受振動、擠壓等脅迫,產生機械損傷,使果實的品質發生變化。果實產生機械損傷的主要原因是運輸過程中的振動脅迫[3],初步階段表現為表皮瘀傷、擦傷、磨損等,之后在部分酶的作用下,受損部位結構被破壞,從而導致果實生理代謝異常、迅速軟化和腐爛。近年來,越來越多的研究集中在機械損傷對果實生理及品質的影響上,其中,Xu 等[4]對藍莓的研究發現,機械振動會降低藍莓果實的質量,從而嚴重降低藍莓的儲存壽命和商品價值;謝丹丹等[5]對獼猴桃的研究發現,低頻率振動對獼猴桃貨架品質無顯著影響,但高頻率振動加速獼猴桃貨架品質劣變;周然等[6]對哈密瓜的研究發現,不同道路對哈密瓜貯藏過程中抗氧化系統的影響不同,其中二級公路和三級公路的運輸振動影響更為顯著;Lu 等[7]發現,振動會對蘋果果實貯藏品質及乙烯生物合成相關酶基因表達產生影響;Wang 等[8]發現,不同振動對黃冠梨采后運輸過程具有不同的力學損傷影響。

電學特性是果蔬材料的物理特性之一。機械損傷會對果實電學特性產生影響,這是因為果實產生機械損傷后,生理品質會發生變化,相應的電學參數也會發生變化。唐玉榮等[9]對庫爾勒香梨的研究發現,測試頻率一定時,采摘時間對并聯等效電容、并聯等效電阻和耗散因數影響較大,對并聯等效電感和復阻抗影響較小。馬海軍[10]通過電學參數標志蘋果采后病害和響應機械損傷。周世平[11]發現,靈武長棗貯藏過程中介電特性與品質變化具有相關性。Mohammed 等[12]通過電學性質對冷藏棗果實品質屬性進行預測。楊欲曉[13]通過電學特性對庫爾勒香梨進行靜壓損傷機制及量化評價研究。李坷[14]通過介電性進行南疆紅棗干燥性試驗研究。上述研究表明電學特性在果蔬材料研究中具有潛在的應用價值,可為果實品質評估、貯藏管理和加工工藝優化提供重要信息。

目前,有關機械損傷對櫻桃番茄采后電學特性影響及其生理品質相關性的研究報道較少。本研究以櫻桃番茄為研究對象,通過模擬公路運輸方式,探究不同振動頻率對櫻桃番茄生理品質的影響和電學特性對機械損傷的響應機理,旨在為減輕物流運輸過程中櫻桃番茄品質損傷和電學特性的品質檢測提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

櫻桃番茄采自浙江省杭州市錢塘區喬司農場小番茄采摘基地。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,采摘完成后裝入郵政6號泡沫箱中(尺寸:25.5 cm×15.4 cm×17.3 cm)由順風車司機迅速送至實驗室。

1.2 試驗方法

挑選顏色相同、大小一致、無機械損傷的櫻桃番茄果實用于試驗。試驗樣品分為3 組,每組約為3 kg,裝入郵政6 號泡沫箱中。將樣品置于模擬運輸振動臺正中間位置,依據國際安全運輸協會/美國材料與試驗協會(International Safe Transit Association/American Society for Testing and Materials,ISTA/ASTM)運輸標準[15-16],設定振動速率為120 r·min-1(2 Hz)、180 r·min-1(3 Hz),振動時間10 h,分別設為處理組1(CL1)和處理組2(CL2),并以未經振動的櫻桃番茄作對照(CK)。處理結束后,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,從各處理中隨機選取10個果實樣品,進行相關生理指標和電學特性測定,每組設3 次重復。模擬運輸振動臺由高天試驗設備有限公司(東莞市)生產,符合ISTA/ASTM 國際運輸標準。振動臺主要參數見表1。

表1 模擬運輸振動臺參數Table 1 Simulated transportation vibration table parameters

1.3 測定項目與方法

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

1.3.2 丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量測定MDA 含量測定參考Mao 等[17]的操作方法并稍加改進。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 波長下測定吸光度(A)值。每個處理重復3次,取其平均值。丙二醛含量按公式(1)計算:

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為樣品質量(g);A450、A532、A600分別為450、532、600 nm 波長下的吸光值。

1.3.3 相對電導率(electrical conductivity,EC)測定相對電導率參考王夢雅等[18]的方法用電導儀(上海儀電科學儀器股份有限公司)測定,用打孔器在果實赤道處取大小重量一致的果實組織,用去離子水浸泡、沖洗3 次,干凈濾紙吸干水分,將果實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。室溫下用電導儀測定溶液電導率(L1),然后放入水浴鍋中煮沸15 min,冷卻至室溫后測其電導率(L2),每個處理重復3 次,取其平均值。相對電導率按公式(2)計算:

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

1.3.4 總酚(total phenol,TP)及類黃酮(total flavonoid,TF)含量測定 參考曹建康等[19]的方法,稱取果尖部位的果肉組織2.0 g,加入少許經預冷的1% HCl-甲醇溶液,在冰浴條件下研磨勻漿后,轉入20 mL 刻度試管中。用1% HC1-甲醇溶液沖洗研缽,一并轉移到試管中,定容至刻度,混勻,于4 ℃避光提取20 min,期間搖動數次,然后過濾,收集濾液待用。取濾液分別于波長280、325 nm 處測定溶液的吸光度值,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,用標定好的2,6-二氯酚靛酚標準溶液滴定處理,直到出現微紅色,并在15 s 內不褪色。同時,以10 mL 草酸溶液作為空白,同樣方法進行滴定。重復3 次。根據染料的滴定消耗量,按公式(3)計算抗壞血酸含量:

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 染料溶液相當于抗壞血酸的質量(mg·mL-1);Vs為滴定時所取樣品溶液的體積(mL);V為樣品提取液總體積(mL);m為樣品質量(g)。

1.3.6 過氧化氫(H2O2)含量測定 使用索萊寶過氧化氫含量檢測試劑盒(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,然后根據說明書的步驟分別加入試劑,將上述所有物質混勻,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 波長下測定溶液的吸光度值。采用同樣的方法測定標準管和空白管。H2O2含量(μmol·g-1)按公式(4)計算:

式中,ΔA為樣品測定管體積(μL);W為組織質量(g)。

1.3.7 電學特性測定 由于并聯等效電容(parallel equivalent capacitance,Cp)、并聯等效電阻(parallel equivalent resistance,Rp)、復阻抗(complex impedance,Z)對水果損傷比較敏感,相關文獻中Cp、Rp、Z常被用作評價水果損傷程度的電學參數[20-22]。所以本研究選取Cp、Rp和Z來研究其與損傷程度的關系。使用LCR數字電橋(深圳鵬豐聯實業有限公司)進行電參數測量,電極探頭垂直刺入櫻桃番茄內部,深度為20 mm,測量電極間距離為30 mm。每組選取5 個果實,分別在測試電壓1 V和頻率為0.1、1、10、100 kHz處測定果實內部Cp、Rp、Z的變化。每隔3 d進行1次電參數測定。

1.4 數據處理

所有試驗指標均平行測定3 次。使用IBM SPSS 20.0和Excel 2022軟件進行統計分析。對試驗數據進行方差分析,分析顯著性差異。使用Origin 2021 軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 振動處理對櫻桃番茄TSS和TA含量的影響

可溶性固形物(TSS)直接影響果實的成熟程度和品質狀況,是衡量水果食用品質的重要指標之一[23]。由圖1-A 可知,與CK 組相比,振動處理組的可溶性固形物含量在貯藏期間基本呈上升趨勢。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 個百分點(P<0.05),CL2 組平均值較CK 組極顯著增加了0.50、1、0.96、1 個百分點(P<0.01),振動處理后的CL1 和CL2 組TSS 含量高于CK 組,說明振動脅迫會促進TSS加速產生。貯藏3、6、9、12 d時,CL2組平均值相比于CL1 組增加了0.24、0.50、0.53、0.40個百分點,說明TSS 產生含量的多少與振動頻率大小有關,振動頻率越大,TSS產生越明顯。

圖1 不同振動頻率處理對櫻桃番茄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)是影響果實風味品質的重要因素。由圖1-B可知,與CK組相比,振動處理組的TA含量在貯藏期間基本呈下降趨勢。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 個百分點,除3 d 外其余天數具有顯著差異(P<0.05),CL2 組平均值相比于CK 組減少了0.11、0.14、0.14、0.14 個百分點,具有極顯著差異(P<0.01)??梢?,經過振動處理后的CL1 和CL2 組TA 含量低于CK 組,說明振動脅迫會消耗櫻桃番茄內部TA 含量。貯藏3、6、9、12 d 時,CL2 組平均值相比于CL1 組減少了0.06、0.07、0.02、0.01 個百分點,說明TA 消耗速度與振動頻率大小有關,振動頻率越大,TA消耗越快。

2.2 振動處理對櫻桃番茄MDA含量和EC值的影響

丙二醛(MDA)是反映細胞膜脂質過氧化的生化指標,MDA 含量的增加會對植物細胞膜產生損傷,進而改變細胞膜的通透性。由圖2-A 可知,貯藏3、6、9、12 d 時,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。說明振動處理會影響櫻桃番茄MDA 的產生。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,說明振動頻率越大,對MDA含量影響越明顯。

圖2 不同振動頻率處理對櫻桃番茄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

相對電導率(EC)可以反映細胞膜的完整性,細胞衰老或受到損傷時,其EC 會升高。由圖2-B 可知,貯藏3、6、9、12 d 時,CL1 組EC 值相比于CK 組增加了6.07、8.06、7.62、9.87個百分點,CL2組平均值相比于CK 組增加了11.12、12.33、13.32、17.03 個百分點,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)。以上結果說明,EC會受振動的影響,振動會加快細胞膜功能的破壞。CL2 組貯藏3、6、9、12 d 時的平均值相比于CL1 組增加了5.05、4.27、5.71、7.16個百分點,說明EC變化的程度與振動頻率有關,振動頻率越大,細胞膜破壞越明顯,EC也會越大。

2.3 振動處理對櫻桃番茄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,其不僅能夠有效抑制和清除活性氧自由基,還和果蔬的色澤轉變、成熟衰老、組織褐變密切相關。由圖3-A 可知,隨著貯藏天數的增加,經過振動處理后的櫻桃番茄TP含量呈現先升高后下降的趨勢,分別在第6 天(CL1 組)和第3 天(CL2 組)達到峰值;未經過振動處理的CK 組TP含量呈逐漸升高的趨勢。貯藏3、6、9、12 d時,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?,振動加速了櫻桃番茄TP 的生成,加快TP 含量最高點的出現,振動頻率越大,TP含量峰值出現越早。

圖3 不同振動頻率處理對櫻桃番茄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,振動處理組櫻桃番茄TF 含量變化趨勢與TP 含量變化趨勢相似,隨著貯藏天數的增加,均呈現先升高后下降的趨勢,分別在第9 天(CL1 組)和第6 天(CL2 組)達到峰值;未經過振動處理的CK 組TF 含量呈逐漸升高的趨勢。貯藏3、6、9、12 d 時,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 外其余天數差異極顯著(P<0.01)??梢?,振動處理加速了櫻桃番茄TF含量的生成,與振動處理加速TP峰值點的出現相同,振動處理也會提前TF含量峰值的到達,頻率越高,峰值出現越早。

2.4 振動處理對櫻桃番茄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成分。由圖4-A 可知,隨著貯藏天數的增加,經過振動處理后的櫻桃番茄AA含量在貯藏期間基本呈下降趨勢。貯藏3、6、9、12 d 時,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,貯藏期間經過振動處理的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,說明振動處理會使櫻桃番茄中AA含量下降。CL2組貯藏3、6、9、12 d時的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,可見振動頻率越大,AA 含量下降越明顯。

圖4 不同振動頻率處理對櫻桃番茄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)是一種伴隨果實衰老過程的有毒害作用的活性氧,植物組織內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,產生氧化能力極強的氧化劑羥自由基,直接引發脂質過氧化。振動處理后的櫻桃番茄在貯藏過程中會產生大量的活性氧自由基。這些自由基直接攻擊膜系統中的不飽和脂肪酸,對櫻桃番茄組織和細胞膜產生傷害。由圖4-B 可知,隨著貯藏天數的增加,H2O2含量的變化總體呈上升趨勢,貯藏3、6、9、12 d時,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?,振動頻率越大,H2O2產生越明顯。振動誘導了櫻桃番茄大量活性氧自由基的產生,從而加劇了細胞膜的氧化損傷,使其中H2O2含量不斷增加。

2.5 振動處理對櫻桃番茄電學特性的影響

2.5.1 振動對櫻桃番茄并聯等效電容Cp的影響Cp反映了給定電位差下的電荷儲藏量。由圖5 可知,經過振動處理后的櫻桃番茄其并聯等效電容Cp在貯藏期間呈上升趨勢。在0.1、1、10、100 kHz 頻率下測試Cp,經過12 d 貯藏,兩個振動處理組CL1 和CL2 的Cp始終高于對照組,CL2 組始終高于CL1 組和CK 組。說明振動會對櫻桃番茄內部的Cp產生影響,振動頻率越大,Cp上升越明顯。在4 個測試頻率下,0.1 kHz 相較于其他3 個測試頻率效果最好,誤差較小,能夠較好地區分不同振動頻率下櫻桃番茄內部Cp值的變化。

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

2.5.2 振動對櫻桃番茄并聯等效電阻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,經過振動處理后的櫻桃番茄其并聯等效電阻Rp在貯藏期間呈下降趨勢。在0.1、1、10、100 kHz頻率下測試Rp,經過12 d 貯藏,兩個振動處理組的Rp始終低于對照組,CL2 組始終低于CK 組和CL1 組??梢?,振動會對櫻桃番茄內部的Rp產生影響,振動頻率越大,Rp下降越明顯。在4個測試頻率下,0.1、10、100 kHz 測試頻率測出的Rp值誤差較小,能夠較好地區分不同振動頻率下櫻桃番茄內部Rp值的變化。

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

2.5.3 振動對櫻桃番茄復阻抗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頻率下測試Z,經過12 d 貯藏,兩個振動處理組的Z始終低于對照組,CL2 組始終低于CK 組和CL1 組。說明振動會對櫻桃番茄內部的Z產生影響,振動頻率越大,Z下降越明顯。在4 個測試頻率下,0.1、1 kHz測試頻率效果較好,所測Z值誤差較小,能夠較好地區分不同振動頻率下櫻桃番茄內部Z的變化。

圖7 不同振動頻率處理后對櫻桃番茄復阻抗Z的影響Fig.7 Effect of different vibration frequencies on the complex impedance Z of cherry tomatoes

2.6 櫻桃番茄電學參數與生理指標的相關性

為了分析櫻桃番茄電學參數與生理指標的相關性,以測試頻率1 kHz 頻率下的電學參數作為參考,采用SPSS軟件對櫻桃番茄電學參數和生理指標(相對電導率、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)進行相關性分析,結果見表2。研究發現,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、相對電導率與并聯等效電容Cp呈極顯著正相關??傻味ㄋ?、抗壞血酸含量與并聯等效電容Cp呈極顯著負相關。其中可滴定酸含量與并聯等效電容Cp相關性最高??傻味ㄋ?、抗壞血酸含量與并聯等效電阻Rp和復阻抗Z呈極顯著正相關??扇苄怨绦挝?、丙二醛、總酚、類黃酮、過氧化氫含量、相對電導率與并聯等效電阻Rp和復阻抗Z呈極顯著負相關。其中可滴定酸含量和相對電導率與并聯等效電阻Rp和復阻抗Z相關性較高。根據相關性分析結果,推斷上述電學參數和生理指標之間存在一定的關聯性,且可滴定酸含量和相對電導率與電學參數之間的相關性更為顯著。

表2 1 kHz頻率下櫻桃番茄電學參數與品質指標的相關系數Table 2 Correlation coefficient between electrical parameters and quality indicators of cherry tomatoes at a frequency of 1 kHz

3 討論

振動頻率因素影響櫻桃番茄果實生理品質,主要表現在與對照組相比,振動處理櫻桃番茄的TSS 含量增大,TA 含量減小,兩者的變化趨勢與振動頻率大小有關,這與謝丹丹[24]模擬運輸振動對獼猴桃生理品質影響中的研究結果相符合。造成這種現象的原因可能是,經過振動處理后,果實內大分子物質作為呼吸作用的原料被消耗,導致貯藏期間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,影響了風味物質保留程度。曾媛媛等[15]研究哈密瓜運輸振動后發現,振動頻率越大,MDA 含量和EC 上升明顯,是因為振動脅迫會使果實產生機械損傷,損傷使果實脂質過氧化程度升高,破壞了細胞膜系統完整性,導致MDA 含量和EC 增大,與本研究結果的變化趨勢一致。酚類物質和類黃酮是果實中常見的抗氧化成分,兩者在貯藏期間的變化趨勢均為先升高后降低,這可能是因為振動導致果實產生應激反應,酚類物質一般存在于液泡中,隨著膜脂的氧化,會發生液泡破裂現象,導致酚類物質損失;類黃酮含量下降可能是由于表皮破損后微生物發酵產生了乳酸,抑制類黃酮的生成。李洋等[25]對藍莓果實的研究也出現了相同的結果??箟难崾枪咧刑赜械臓I養成分之一,其含量對評價果實質量具有重要意義。由于抗壞血酸極易分解,振動脅迫進一步加快了其分解速度,從而導致其含量在貯藏期間迅速下降,陳代良等[26]對雙孢菇的研究也發現了相同的結果。H2O2含量在貯藏期內不斷增加,是因為振動損傷在貯藏期內仍持續影響著果實的活性氧代謝,加速果實的衰老進程,變化趨勢與Pallavi 等[27]的研究結果一致。因此,綜合來看,振動脅迫會加速櫻桃番茄生理品質下降,振動頻率越大,品質下降越快。

櫻桃番茄果肉多汁,其內部存在大量帶電粒子,番茄遭受振動損傷時,會使其內部電場發生改變,即電學特性發生改變。試驗表明,櫻桃番茄損傷后,細胞膜被破壞,細胞間離子通透性增加,電阻減小,振動處理組電荷儲藏量大于對照組。因此,損傷后的櫻桃番茄電學參數Cp呈現上升、Rp和Z呈現下降的變化趨勢,與于世輝等[28]、屠鵬等[29]、劉揚[30]研究水果損傷后電學參數變化的規律一致,可見無損傷與有損傷果實的電學參數變化規律存在明顯區別。因此,振動脅迫會使櫻桃番茄內部電學特性發生改變,振動頻率越大,細胞破損越嚴重,自由水和電解質溢出越多,電學特性改變越明顯。

櫻桃番茄在運輸過程中的振動損害被認為是導致其在運輸過程中品質變質的主要因素之一。本試驗通過振動臺模擬運輸,在櫻桃番茄僅受振動脅迫(排除其他機械損傷)條件下,以未振動處理的果實為對照,采用2、3 Hz 兩種振動頻率,測定櫻桃番茄在振動過程中的生理品質和電學特性變化。研究表明,振動損傷能加速櫻桃番茄衰老過程,因此,在實際運輸過程中應選擇路況較好的運輸路線,避免高頻率振動造成果實損傷,以減少櫻桃番茄果實運輸過程的損耗,提高其商業價值,同時應進一步加大對減少振動損傷的技術研究,為櫻桃番茄的科學貯運保鮮提供技術支撐。

4 結論

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

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一種軟開關的交錯并聯Buck/Boost雙向DC/DC變換器
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