，，，， ，，，

（1.齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250300；2.山東省經(jīng)濟(jì)林管理站，山東 濟(jì)南 250014；3.山東省林業(yè)科學(xué)研究院 經(jīng)濟(jì)林所，山東 濟(jì)南 250014）

無(wú)花果Ficus carica隸屬于?？崎艑?，被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織定為第2 代水果。無(wú)花果原產(chǎn)于地中海沿岸，目前已知品種有800 多個(gè)[1]。其果實(shí)的主要用途有鮮食、藥用、干制、制飲料和罐頭等[2-4]。無(wú)花果果實(shí)具有獨(dú)特的清香，味道甘甜厚實(shí)，含有多種微量元素和各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，老少皆宜，是一種優(yōu)質(zhì)的果品[5-7]。質(zhì)地是與食物結(jié)構(gòu)相關(guān)的最重要屬性，會(huì)直接影響消費(fèi)者的食用口感和可接受程度[8-9]。而且它與果品在貯藏、加工和運(yùn)輸?shù)确矫娴奶匦悦芮邢嚓P(guān)[10]。在果實(shí)成熟過(guò)程中，其質(zhì)地主要受軟化相關(guān)特性的影響，例如角質(zhì)層結(jié)構(gòu)的變化、細(xì)胞膨脹、細(xì)胞壁多糖成分和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化[11]。研究新鮮果蔬組織特性主要有2 種方法，分別是感官評(píng)價(jià)和儀器分析檢測(cè)。使用儀器分析食品質(zhì)構(gòu)比感官評(píng)價(jià)具有更高的靈敏度和客觀性，因此儀器評(píng)估為更快速、客觀的質(zhì)地測(cè)定分析技術(shù)[12-13]。質(zhì)構(gòu)儀在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，包括果蔬、肉類、藥物、糖果、水產(chǎn)品等的檢測(cè)，是目前用于果蔬質(zhì)地檢測(cè)最為廣泛的設(shè)備。通過(guò)選擇合適的質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試探頭可測(cè)定不同特性果實(shí)的質(zhì)地，結(jié)合特定的運(yùn)行程序，可獲得多個(gè)質(zhì)地指標(biāo)，如硬度、破裂距離、韌性和粘連性等[14]。并且減少了主觀因素的影響，檢測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確，有效地避免了傳統(tǒng)檢測(cè)方法的缺點(diǎn)，完善規(guī)范了質(zhì)地測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)，使得質(zhì)地評(píng)價(jià)結(jié)果更為客觀[15]。如趙愛(ài)玲等[16]討論了不同測(cè)試條件對(duì)鮮棗質(zhì)地測(cè)定的影響；趙登超等[17]通過(guò)穿刺試驗(yàn)，分析了不同探頭測(cè)得的不同品種、不同氮肥施用量條件下石榴的質(zhì)地差異；楊玲等[18]通過(guò)穿刺試驗(yàn)和TPA 試驗(yàn)，研究了蘋(píng)果質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)與酸度和糖度的相關(guān)性等。目前，鮮見(jiàn)關(guān)于無(wú)花果質(zhì)構(gòu)測(cè)定的研究報(bào)道。在本試驗(yàn)中，使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)無(wú)花果整果進(jìn)行穿刺試驗(yàn)，以穿刺距離、穿刺速度、穿刺壓力為優(yōu)化指標(biāo)，分別進(jìn)行單因素試驗(yàn)，繪制質(zhì)地特征曲線，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析[19]，優(yōu)化無(wú)花果質(zhì)構(gòu)測(cè)定條件，旨在為完善無(wú)花果果品質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

無(wú)花果果實(shí)的采集地為山東榮成市無(wú)花果種植基地（122°09′—122°42′E，36°43′—37°27′N）。以無(wú)花果品種‘波姬紅’為研究材料。清晨，將成熟的無(wú)花果果實(shí)放于塑料泡沫包裝盒中，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，置于4 ℃冰箱中保存。所有果實(shí)樣品無(wú)瘀傷或腐爛，品質(zhì)良好，在視覺(jué)上個(gè)體大小相似，具有較高的代表性。

1.2 試驗(yàn)方法

使用TA.XT plus 型質(zhì)構(gòu)儀（英國(guó)Stable Micro Systems 公司），采用整果穿刺法[20]，在P2 探頭下進(jìn)行試驗(yàn)。以觸發(fā)力、穿刺速度和穿刺距離為單因素參數(shù)。觸發(fā)力分別設(shè)定為5、10、15、20、25 g，穿刺速度設(shè)為1、2、3、4、5 mm/s，穿刺距離設(shè)3、6、9、12、15 mm[21]。下降速度與測(cè)試速度3.0 mm/s，提升速度3.0 mm/s。為減少誤差并達(dá)到最好的檢測(cè)效果，穿刺距離的設(shè)定應(yīng)以果徑為基準(zhǔn)，不得超過(guò)無(wú)花果赤道直徑減去內(nèi)部空心直徑的1/2，即在盡可能深的測(cè)試條件下，避免探頭穿到花心部分[14]。每個(gè)處理隨機(jī)取5 個(gè)果實(shí)進(jìn)行測(cè)定，共計(jì)75 個(gè)果實(shí)。在每個(gè)果實(shí)的赤道部位測(cè)2 次，取平均值作為最終測(cè)定值。測(cè)定指標(biāo)包括硬度、韌性、粘連性、脆度等。

力值與測(cè)定時(shí)間的關(guān)系曲線如圖1所示。第1 峰（錨b）的力值即為果皮強(qiáng)度（g）；第1 峰的運(yùn)行距離為果皮破裂距離（mm）；果皮脆性（g/mm）為第1 峰的力值與運(yùn)行距離的比值；果皮韌性（g×mm）為錨a 至錨b 間的運(yùn)行面積；果肉硬度（g）為第2 峰（錨c）的力值[22]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用Excel、Origin 和SPSS 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖和分析。

圖1 無(wú)花果整果穿刺質(zhì)地特征曲線示意圖Fig.1 Texture characteristic curve of puncturing the whole fig fruit

2 結(jié)果與分析

2.1 不同檢測(cè)參數(shù)條件下無(wú)花果果實(shí)質(zhì)地特征曲線

在不同檢測(cè)參數(shù)條件下無(wú)花果整果質(zhì)地特征曲線如圖2～4 所示。由圖2可看出，在質(zhì)構(gòu)儀探頭接觸果皮到刺破果皮時(shí)，其力值迅速增大并達(dá)到最大值，產(chǎn)生第1 個(gè)峰。而后是對(duì)果肉進(jìn)行穿刺，因無(wú)花果自身的特性，果肉強(qiáng)度較小，所以力值出現(xiàn)了迅速下降的現(xiàn)象。這與冬棗、蘋(píng)果等水果的質(zhì)地特征曲線有所差異[23-24]。圖3為無(wú)花果在不同穿刺距離下的特征曲線，與圖2顯現(xiàn)的特征曲線不同，其第1 峰出現(xiàn)的時(shí)間基本相同，第2 峰隨著穿刺距離的逐漸增大而推遲，按穿刺距離先后出峰。圖4為無(wú)花果在不同穿刺速度下的特征曲線，其第2 峰的出現(xiàn)時(shí)間與圖3類似，但穿刺速度越大，出峰時(shí)間越短。但通過(guò)以上分析僅得到了隨著試驗(yàn)參數(shù)變化果實(shí)質(zhì)地特性變化的大致趨勢(shì)，不能準(zhǔn)確直觀地比較不同樣本間的性質(zhì)差異。因此，對(duì)質(zhì)構(gòu)儀中的檢測(cè)程序進(jìn)行編輯設(shè)定，使樣品間的差別以數(shù)字的形式顯現(xiàn)出來(lái)。

2.2 不同檢測(cè)參數(shù)條件下無(wú)花果果實(shí)質(zhì)地參數(shù)的差異

2.2.1 無(wú)花果果皮質(zhì)地參數(shù)的差異

不同檢測(cè)參數(shù)條件下無(wú)花果的果皮強(qiáng)度、果皮破裂距離、果皮脆度和果皮韌性等質(zhì)地參數(shù)見(jiàn)表1。由表1可知，在不同觸發(fā)力條件下，果皮強(qiáng)度無(wú)顯著差異。在不同穿刺距離條件下果皮強(qiáng)度有差異，穿刺距離為9 mm 時(shí)，果皮強(qiáng)度（181.00 g）顯著高于穿刺距離為6 和12 mm 時(shí)的測(cè)定結(jié)果，而在穿刺距離為3 和15 mm 時(shí)的果皮強(qiáng)度顯著高于穿刺距離為6 和12 mm 時(shí)的測(cè)定結(jié)果。后者可能是由于邊界值的設(shè)定有所缺陷，與其他處理產(chǎn)生了較大差異。在穿刺試驗(yàn)中，由于質(zhì)構(gòu)儀探頭對(duì)果實(shí)的壓力和剪切，使得某些果實(shí)結(jié)構(gòu)受到一定程度的破壞，所以穿刺速度對(duì)樣品質(zhì)地的測(cè)定結(jié)果會(huì)產(chǎn)生一定的影響[25]。由表1可知，當(dāng)穿刺速度為3 mm/s 時(shí)，果皮強(qiáng)度（264.01 g）顯著高于穿刺速度為2、4、5 mm/s 時(shí)的測(cè)定結(jié)果，但與穿刺速度為1 mm/s 時(shí)的測(cè)定結(jié)果不具有顯著差異。

圖2 不同觸發(fā)力下無(wú)花果質(zhì)地特征曲線Fig.2 Characteristic curves of fig texture under different triggering forces

圖3 不同穿刺距離下無(wú)花果質(zhì)地特征曲線Fig.3 Characteristic curves of fig texture under different puncture distances

圖4 不同穿刺速度下無(wú)花果質(zhì)地特征曲線Fig.4 Characteristic curves of fig texture under different puncture speeds

由表1可知，穿刺距離對(duì)果皮脆度不具有顯著影響，觸發(fā)力和穿刺速度對(duì)果皮脆度有顯著影響。在觸發(fā)力為15 g 時(shí)，果皮脆度（136.81 g/mm）顯著高于觸發(fā)力為5、10、20 和25 g 時(shí)的測(cè)定結(jié)果；觸發(fā)力為10 g 時(shí)的果皮脆度最小，為92.14 g/mm。穿刺速度為3 和4 mm/s 時(shí)，果皮脆度分別為306.50 和350.58 g/mm，二者不具有顯著差異，但顯著高于其他處理；穿刺速度為2 mm/s 時(shí)的果皮脆度最低，為96.32 g/mm。

由表1可知，觸發(fā)力和穿刺速度對(duì)果皮韌性有顯著影響。在觸發(fā)力為10 和15 g 時(shí)，果皮韌性顯著高于觸發(fā)力為20 和25 g 時(shí)的測(cè)定結(jié)果，顯著低于觸發(fā)力為5 g 時(shí)的測(cè)定結(jié)果。穿刺速度對(duì)果皮韌性與果皮脆度的影響表現(xiàn)出相同的規(guī)律，在穿刺速度為3 mm/s 時(shí)較其他處理具有顯著差異。

表1 不同檢測(cè)參數(shù)條件下無(wú)花果的果皮質(zhì)地參數(shù)?Table1 Peel texture parameters of fig under different treatments

由表1可知，在觸發(fā)力為15 g 時(shí)，果皮破裂距離與其他觸發(fā)力處理相比具有顯著差異；在穿刺速度為3 mm/s 時(shí)，果皮破裂距離與其他穿刺速度處理具有顯著差異。

2.2.2 無(wú)花果果肉質(zhì)地參數(shù)的差異

不同檢測(cè)參數(shù)條件下無(wú)花果的果肉硬度和果肉韌性等質(zhì)地參數(shù)見(jiàn)表2。由表2可知，無(wú)花果果肉硬度和韌性在不同觸發(fā)力處理間無(wú)顯著差異。果肉硬度和果肉韌性在不同穿刺距離和穿刺速度處理下變化規(guī)律一致，這可能是由于同品種的無(wú)花果果實(shí)在相似成熟度下的果肉質(zhì)地均大致相同。隨著穿刺距離和穿刺速度的加大，果肉硬度在穿刺距離為9 和12 mm 時(shí)無(wú)顯著差異，但顯著低于穿刺距離為15 mm 時(shí)的測(cè)定結(jié)果，顯著高于穿刺距離為3 mm 時(shí)的測(cè)定結(jié)果。在穿刺速度為1 mm/s時(shí)，果肉硬度顯著高于其他處理；在穿刺速度為4和5 mm/s 時(shí)，果肉硬度出現(xiàn)了負(fù)值。這可能是因?yàn)樵诖┐淘囼?yàn)中穿刺速度與果肉的瞬間壓縮和剪切有關(guān)，穿刺速度過(guò)快或過(guò)慢使得果肉結(jié)構(gòu)遭到破壞，得到的數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確反映果實(shí)的質(zhì)地參數(shù)[25]。

表2 不同檢測(cè)參數(shù)條件下無(wú)花果的果肉質(zhì)地參數(shù)Table2 Pulp texture parameters of fig under different treatments

2.3 無(wú)花果果皮與果肉質(zhì)地參數(shù)的相關(guān)性

無(wú)花果果皮與果肉質(zhì)地參數(shù)間的相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表3。由表3可知，果皮硬度與果皮破裂距離、果皮脆度和果皮韌性存在極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)依次為0.374、0.493、0.770。說(shuō)明果皮硬度越大，其脆度和韌性越強(qiáng)，果皮破裂距離越大。無(wú)花果果肉硬度與果肉韌性有極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.566，即果肉硬度越大，果肉韌性越強(qiáng)。在果皮和果肉的質(zhì)地參數(shù)間，果皮硬度和果皮韌性與果肉硬度存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.455、0.448；果皮韌性與果肉硬度、果肉韌性存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.416、0.646；果皮破裂距離與果肉韌性間呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.307。即果皮的硬度和韌性愈大，果肉的強(qiáng)度、韌性愈高；而果肉韌性愈大，果皮破裂距離愈小。果皮硬度首先在第1 峰顯現(xiàn)，同時(shí)與果肉硬度具有強(qiáng)正相關(guān)性，說(shuō)明果皮硬度在一定程度上不僅反映了果皮特性，還反映了果肉質(zhì)地。這與紅棗[26]、桑葚[27]質(zhì)地研究結(jié)果類似，與蘋(píng)果[28]的相關(guān)質(zhì)地研究結(jié)果有所區(qū)別。說(shuō)明不同水果間因?yàn)楣こ煞旨昂穸?、果肉纖維含量、果肉密度和果膠含量等特性之間的差異，其質(zhì)地參數(shù)的相關(guān)性具有不同程度的差異。

表3 無(wú)花果果皮與果肉質(zhì)地參數(shù)的相關(guān)系數(shù)?Table3 Correlated coefficient between peel and pulp texture parameters of figs

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)中通過(guò)在不同條件下對(duì)無(wú)花果進(jìn)行整果穿刺，測(cè)定其質(zhì)地特性，綜合比較無(wú)花果的果實(shí)質(zhì)地參數(shù)。結(jié)果表明，果皮硬度和果皮韌性與果肉韌性及硬度極顯著正相關(guān)；果肉硬度與果肉韌性極顯著正相關(guān)；果肉韌性與果皮破裂距離顯著負(fù)相關(guān)。同時(shí)結(jié)合質(zhì)地參數(shù)得出，在觸發(fā)力15 g，穿刺距離9 mm 和穿刺速度3 mm/s 條件下，所測(cè)得質(zhì)地參數(shù)能更好地反映無(wú)花果果實(shí)間的差別，果皮硬度、果皮韌性、果肉硬度和果肉韌性之間相互影響，并對(duì)果實(shí)質(zhì)地特性影響較大，在一定程度上能夠較好地體現(xiàn)果實(shí)的質(zhì)地特性。

質(zhì)地是與食物結(jié)構(gòu)相關(guān)的重要屬性之一。質(zhì)地尤其是硬度對(duì)無(wú)花果果實(shí)品質(zhì)影響較大，無(wú)花果經(jīng)磕碰產(chǎn)生損傷，將使其品質(zhì)下降、儲(chǔ)藏期迅速縮短。采用質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地整果穿刺法測(cè)定果實(shí)質(zhì)地，能夠根據(jù)果實(shí)自身的特點(diǎn)，選擇合適的程序，進(jìn)行多項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定，并體現(xiàn)出各項(xiàng)指標(biāo)的差異，但目前國(guó)內(nèi)外使用儀器對(duì)無(wú)花果質(zhì)地進(jìn)行檢測(cè)的研究報(bào)道較為鮮見(jiàn)[29]。穿刺試驗(yàn)具有不受樣品形狀和大小的影響，可對(duì)樣品內(nèi)外部組織特征進(jìn)行靈敏高效測(cè)定，獲得較理想的測(cè)試數(shù)據(jù)，且精確度較高等優(yōu)點(diǎn)。

趙愛(ài)玲等[16]對(duì)鮮棗質(zhì)地的研究方法與本試驗(yàn)方法有類似的地方。首先，二者均未選擇TPA 模式。因?yàn)門(mén)PA 模式對(duì)測(cè)試樣品的要求較高，需要樣品組織較為平整均一[29]。與蘋(píng)果、梨等水果相比，無(wú)花果和鮮棗果實(shí)較小，且個(gè)體大小差異較大，難以滿足TPA 試驗(yàn)所需樣本要求。其次，在穿刺試驗(yàn)中穿刺速度與果肉的瞬間壓縮和剪切有關(guān)，穿刺速度過(guò)快使果肉結(jié)構(gòu)遭到破壞，過(guò)慢則穿刺時(shí)間較長(zhǎng)，使不同果實(shí)間的質(zhì)地特性差異喪失，試驗(yàn)結(jié)果均不能反映果實(shí)真實(shí)的質(zhì)地參數(shù)。第三，二者的穿刺部位均是在果實(shí)中部，在試驗(yàn)中鮮棗中部果肉組織表現(xiàn)較均勻，所反映的質(zhì)地特性更具有代表性。而本試驗(yàn)中選擇無(wú)花果果實(shí)中部進(jìn)行穿刺，是因?yàn)闊o(wú)花果果實(shí)底部距離花心部分較近，而頂部果皮較為厚實(shí)，二者均不能全面反映果實(shí)質(zhì)地，選擇果實(shí)中部進(jìn)行穿刺最為合適。孫銳等[30]的研究結(jié)果表明，質(zhì)地特性顯著影響無(wú)花果鮮食、貯藏和加工利用，且隨著成熟度的上升，各項(xiàng)指標(biāo)均有顯著變化；不同品種的無(wú)花果在不同成熟度下相同部位的質(zhì)地特性有相似的變化趨勢(shì)。因此，本試驗(yàn)結(jié)果可為其他品種無(wú)花果質(zhì)地測(cè)定的優(yōu)化提供參考。

楊玲等[31]通過(guò)對(duì)貯藏蘋(píng)果進(jìn)行質(zhì)地分析試驗(yàn)，所獲得的質(zhì)地特性參數(shù)間呈極顯著正相關(guān)，果肉與果皮質(zhì)地特性參數(shù)間大多有較強(qiáng)的相關(guān)性，果皮硬度和果肉硬度能較好地反映果實(shí)的質(zhì)地特性，硬度在較大程度上決定了果實(shí)質(zhì)地，與本試驗(yàn)結(jié)果基本相似。這可能是因?yàn)楣麑?shí)硬度與果實(shí)內(nèi)部細(xì)胞結(jié)構(gòu)、纖維素、果膠含量等成分變化有關(guān)，同時(shí)各因素間相互聯(lián)系[32-33]。因而，果實(shí)硬度是決定無(wú)花果果實(shí)質(zhì)量的重要因素。

本研究中僅對(duì)‘波姬紅’品種的成熟無(wú)花果進(jìn)行了質(zhì)地特性測(cè)定，未進(jìn)行不同成熟度和不同品種無(wú)花果果實(shí)的測(cè)定比較，不具有較好的適用性，存在一定的局限性。后續(xù)將對(duì)不同成熟度、其他品種的無(wú)花果果實(shí)進(jìn)行質(zhì)地參數(shù)以及理化成分的測(cè)定，擴(kuò)展適用范圍，并結(jié)合近紅外光譜儀構(gòu)建無(wú)損檢測(cè)模型。