莲藕是我国特色的水生蔬菜，脆甜可口，富含VC、多酚、膳食纤维等，具有提高免疫力、促进肠道消化、抗氧化、降血压等功效，具有较高的营养价值。莲藕含水量高、皮薄，在运输过程中易受损，导致品质下降，严重影响其商品性。湖北省是莲藕主产区，现阶段以公路运输为主，长时间的振动胁迫不可避免地造成莲藕的损伤。
目前，国内关于新鲜莲藕的研究多集中在保鲜保质方面[1-7]。近年来，随着物流业的快速发展，更多的学者开始关注运输过程中果蔬品质的变化，如运输振动强度、振动时间、温度波动及包装等因素对果蔬品质的影响，涉及的果蔬有芒果[8]、猕猴桃[9]、红椒[10]、蓝莓[11]、水蜜桃[12]、哈密瓜[13-14]等。关于运输振动对莲藕品质影响的研究，尚未见报道。因此，有必要开展运输振动对莲藕的品质影响规律的研究。本试验以鄂莲5号莲藕为原料，模拟3种不同严酷水平的运输振动环境，对比分析运输振动对莲藕贮藏期间的失重率、色泽、呼吸强度、丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量、电导率、多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活性及过氧化物酶（peroxidase，POD）活性等指标的影响，为研究高效的运输减损、品质保持技术提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
莲藕（鄂莲5号）：武汉市金水祺良农副产品有限公司；偏磷酸、草酸（分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
MPA407型振动台：天津航天瑞莱科技有限公司；3K15型高速冷冻离心机：德国西格玛公司；GY-4型硬度计：乐清市艾德堡仪器有限公司；UV1100型紫外可见分光光度计：北京莱伯泰科仪器股份有限公司；FSH-2A型可调高速匀浆机：镇江市华银仪表电器有限公司；CS-580B型分光测色仪：杭州彩谱科技有限公司；Tel 7001型红外二氧化碳分析仪：美国Telaire公司；DSJ-11C型电导率仪：上海粤明科学仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 振动模拟试验
新鲜莲藕清洗后装箱（20kg/箱），放入振动台（4℃），模拟钢簧减振卡车运输，采用随机振动模式，随机振动参数参考GB/T 4857.23—2012《包装 运输包装件基本试验第23部分：随机振动试验方法》，具体参数见表1[15]。3种不同严酷水平设为3个振动组，振动120 min。每个振动组包含3箱样品。对照组（CK）不做振动处理。振动结束后，将样品置于4℃贮藏。每6 d取样，测量各指标。随机振动强度大小排序为水平Ⅰ＞水平Ⅱ＞水平Ⅲ。
表1 模拟运输的随机振动功率参数
Table 1 Sandom vibration power parameters for simulated transportation
频率/Hz功率谱密度/（g2/Hz）水平Ⅰ 水平Ⅱ 水平Ⅲ1 0.000 036 0.000 018 0.000 009 3 0.06 0.03 0.015 4 0.06 0.03 0.015 8 0.007 0.003 5 0.001 75 12 0.016 0.008 0.004 30 0.006 0.003 0.001 5 40 0.015 0.007 5 0.003 75 60 0.001 4 0.000 7 0.000 35 100 0.001 0.000 5 0.000 25 200 0.000 05 0.000 025 0.000 012 5
1.3.2 呼吸强度测定
呼吸强度采用CO2分析仪测定，结果以mg/（kg·h）表示。
1.3.3 失重率测定
失重率采用称重法测定[6]。
1.3.4 硬度测定
硬度采用GY-4果实硬度计测定[16]，在莲藕赤道半径附近测定5次，取平均值，为1节莲藕的硬度。每组样品取3节莲藕。
1.3.5 色泽测定
采用色度仪测定莲藕表面的色泽[3]，以白度值（whiteness index，WI）表示。在莲藕赤道半径附近测5次，取平均值，为1节莲藕的WI。每组样品取3节莲藕。
1.3.6 电导率测定
电导率参照文献[16]的方法测定。
1.3.7 VC含量测定
VC含量测定依据GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》，采用2，6-二氯靛酚滴定法[17]。
1.3.8 MDA含量测定
MDA含量参照文献[16]的方法测定。
1.3.9 PPO活性测定
采用邻苯二酚法测PPO的活性[16]。
1.3.10 POD活性测定
采用愈创木酚法测定POD的活性[16]。
1.4 数据处理
数据取3次重复的平均值，采用平均数±标准偏差表示，用Origin8.5进行图形绘制，采用SPSS16.0进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 振动对莲藕呼吸强度的影响
呼吸强度是衡量果蔬新陈代谢的重要指标，呼吸作用越旺盛，采后果蔬衰败得越快。莲藕采后，呼吸作用是其新陈代谢的主要形式，莲藕的各种生理生化过程与呼吸作用相关。振动对莲藕呼吸强度的影响见图1。
图1 振动对莲藕呼吸强度的影响
Fig.1 Effect of vibration on respiratory intensity of lotus root
由图1可知，在贮藏期间，4组莲藕的呼吸强度均呈现先降低后升高的趋势。贮藏0 d，水平Ⅰ、水平Ⅱ和水平Ⅲ振动组的呼吸强度分别是CK组的1.83倍、2.03倍和1.41倍；贮藏30 d，水平Ⅰ、水平Ⅱ和水平Ⅲ振动组的呼吸强度分别是CK组的1.54倍、1.62倍和1.05倍。这与振动处理对哈密瓜[13]、赛买提杏果[18]等呼吸强度的影响一致。这是由于果蔬通过增强呼吸作用进行抵御逆境的不利影响[19]，是一种呼吸保卫反应。
2.2 振动对莲藕失重率的影响
失重率通常用于衡量果蔬贮藏品质，失重率的上升主要由水分散失和微生物腐败引起。振动对莲藕失重率的影响见图2。
图2 振动对莲藕失重率的影响
Fig.2 Effect of vibration on weight loss rate of lotus root
由图2可以看出，3个振动组及CK组的莲藕失重率均随着贮藏时间的延长而呈现上升趋势。在贮藏期间，3个振动处理组的失重率一直高于CK组。贮藏30d，水平Ⅰ、水平Ⅱ和水平Ⅲ振动组的失重率分别比CK组高出38.28%、31.78%和27.84%。可见，振动强度越大，莲藕失重率越大。在运输过程中，振动对莲藕造成了机械损伤，导致莲藕在贮藏后期腐败严重，失重率上升速率增加。这与赵芸等[20]以豆芽、茄子为原材料的研究结果相一致。
2.3 振动对莲藕硬度的影响
果蔬采后硬度的变化为软化和硬化，软化的主要原因有失水、果胶分解、组织腐烂等[17]。振动对莲藕硬度的影响见图3。
图3 振动对莲藕硬度的影响
Fig.3 Effect of vibration on hardness of lotus root
由图3可知，在贮藏期间，CK组的硬度均高于其它3组，4组莲藕的硬度均呈下降的趋势，其中水平I振动组硬度下降幅度（21.18%）最大，CK组硬度下降幅度（17.11%）最小。这说明振动处理促进莲藕软化，且振动强度越大，硬度下降越多。这与谢丹丹等[21]、周然等[22]研究得出的振动强度越大、果实软化越快的结论一致。可能是由于振动处理导致莲藕的组织受损，引起果胶酶活性增大，促进细胞壁降解，加快了组织软化。
2.4 振动对莲藕色泽的影响
白度是莲藕的重要色泽性状指标。在采后贮藏过程中，莲藕表皮易发生褐变、出现黑斑等。WI越大，说明莲藕表皮越趋近白色。振动对莲藕WI的影响见图4。
图4 振动对莲藕色泽的影响
Fig.4 Effect of vibration on the color of lotus root
由图4可知，在贮藏期间，4组莲藕的WI均有下降。振动组与CK组莲藕的WI变化差异较大，CK组WI缓慢下降，3个振动组WI下降幅度均高于CK组。贮藏30 d，CK组WI下降6.39%，水平Ⅰ、水平Ⅱ和水平Ⅲ振动组的WI分别下降14.00%、8.56%、13.29%。本研究发现运输振动加速了莲藕白度下降，引起褐变。莲藕褐变原因主要是由于组织中的多酚氧化酶将酚类物质氧化成醌，再进一步聚合形成褐色和黑色素，造成褐变[23]。
2.5 振动对莲藕细胞膜透性的影响
相对电导率反映果蔬细胞膜的透性，可直接判断细胞膜是否受损及损伤程度。振动对莲藕细胞膜透性的影响见图5。
图5 振动对莲藕相对电导率的影响
Fig.5 Effect of vibration on relative conductivity of lotus root
由图5可见，贮藏期间，各组莲藕的相对电导率呈先降低后升高的趋势。贮藏18 d，4组相对电导率达到最低值，之后随着贮藏期的延长而上升。在贮藏期间，3个振动组莲藕的相对电导率均大于CK组，说明振动加速莲藕组织受损。程曦等[18]和谢丹丹等[21]在杏、猕猴桃的振动研究中，同样发现振动导致相对电导率上升。
2.6 振动对莲藕VC含量的影响
VC是莲藕主要的营养物质之一。振动对莲藕VC含量的影响见图6。
图6 振动对莲藕VC含量的影响
Fig.6 Effect of vibration on VCcontent of lotus root
由图6可知，在贮藏期间，4组莲藕的VC含量均呈现下降趋势。CK组莲藕的VC含量一直高于其它3组，水平I振动组莲藕的VC含量始终最低。可见振动处理加快了莲藕VC的流失，且振动强度越大，流失得越快。曾媛媛等[13]以哈密瓜为原材料，研究表明运输过程中走高速比走一级公路、二级公路、三级公路对哈密瓜造成的营养流失要小。说明莲藕的运输过程中应尽量避免振动强度高的路段。
2.7 振动对莲藕MDA含量的影响
MDA是植物发生膜脂过氧化反应的产物，其浓度能够反映植物体内脂质过氧化的程度。MDA的积累会加快植物的衰老。振动对莲藕MDA含量的影响见图7。
图7 振动对莲藕MDA含量的影响
Fig.7 Effect of vibration on MDA content of lotus root
由图7可知，贮藏0～30 d，4组莲藕的MDA含量均呈上升趋势。CK组莲藕的MDA含量低于3个振动组，振动强度越大，MDA含量越高。说明振动处理使莲藕MDA含量上升，一定程度上加快了莲藕的衰老，这与振动处理蒜薹的研究结论相一致[24]。
2.8 振动对莲藕PPO活性的影响
PPO能够催化多种酚类物质氧化形成醌类化合物，进而聚合形成黑色、棕色或褐色的聚合物。PPO是莲藕酶促褐变反应的关键酶。振动对莲藕PPO活性的影响见图8。
图8 振动对莲藕PPO活性的影响
Fig.8 Effect of vibration on PPO activity of lotus root
由图8可知，振动处理后，3个振动组的PPO活性均高于CK组。贮藏期间，PPO活性呈现上升趋势，水平I振动组一直高于其它2个振动组。说明振动处理对于PPO活性起到了促进作用，加快了莲藕组织褐变，这与本试验2.4关于色泽的研究结果相一致。
2.9 振动对莲藕POD活性的影响
POD是植物体内的细胞保护酶之一，是一种过氧化物清除剂，因而POD具有抗衰老的作用[25]。振动对莲藕POD活性的影响见图9。
图9 振动对莲藕POD活性的影响
Fig.9 Effect of vibration on POD activity of lotus root
由图9可知，4组莲藕POD活性呈整体上升趋势。贮藏0 d，CK组莲藕的POD活性高于3个振动组，说明振动处理会导致莲藕POD活性降低。贮藏30 d，水平I振动组过氧化物酶活性小于其它振动组，可见振动处理抑制了莲藕贮藏期间POD活性，且振动强度越大，抑制效果越好。周然等[14]研究发现，运输振动影响哈密瓜中POD的活性，从而降低POD的抗氧化保护作用。
3 结论
研究发现，振动处理降低了莲藕的品质，且振动强度越大，莲藕品质下降越快。在低温贮藏期间，振动促进了莲藕的呼吸作用，引起更多的失水，使得莲藕硬度下降。振动促进膜脂氧化和VC氧化，破坏细胞完整性，相对电导率不断升高，抑制POD活性，加速莲藕衰老。振动激发了莲藕PPO活性，促进表皮褐变，致使颜色劣变。因此，在运输过程中应避免路况差的路段，尽量选择平缓路段，或者改善包装方式和包装材料，来降低运输过程中莲藕的损伤。
[1] 唐倩,刘永乐,刘湘茹,等.电解臭氧水对鲜切莲藕低温贮藏品质变化的影响[J].食品与机械,2020,36(5):151-154.TANG Qian,LIU Yongle,LIU Xiangru,et al.Effect of electrolyzed ozone water on the quality of fresh-cut Lotus root[J].Food&Machinery,2020,36(5):151-154.
[2] 范传会,陈学玲,何建军,等.混合保鲜剂浸泡对新鲜莲藕冷藏保鲜过程中色泽和气味的影响[J].现代食品科技,2019,35(12):47-53.FAN Chuanhui,CHEN Xueling,HE Jianjun,et al.Effect of mixed preservative on color and odor of fresh Lotus root during storage at refrigerated temperature[J].Modern Food Science and Technology,2019,35(12):47-53.
[3] 张翰卿,刘瑞玲,吴伟杰,等.苹果多酚对鲜切莲藕品质及褐变的影响[J].浙江农业学报,2019,31(9):1549-1554.ZHANG Hanqing,LIU Ruiling,WU Weijie,et al.Effect of apple polyphenols on quality and browning of fresh-cut Lotus root[J].Acta Agriculturae Zhejiangensis,2019,31(9):1549-1554.
[4] 吴剑,褚伟雄,赵建平,等.保鲜剂对鄂莲3号采后品质的变化[J].食品研究与开发,2017,38(24):204-208.WU Jian,CHU Weixiong,ZHAO Jianping,et al.Effects of antistaling agent on postharvest quality of elian No.3[J].Food Research and Development,2017,38(24):204-208.
[5] GAO J,LUO Y G,TURNER E,et al.Mild concentration of ethanol in combination with ascorbic acid inhibits browning and maintains quality of fresh-cut Lotus root[J].Postharvest Biology and Technology,2017,128:169-177.
[6]张永清.异抗坏血酸钠对鲜切莲藕营养成分的影响[J].食品工业,2015,36(7):9-12.ZHANG Yongqing.Effects of sodium isoascorbate on the nutrient contents of fresh-cut Lotus root[J].The Food Industry,2015,36(7):9-12.
[7] DU J H,FU Y C,WANG N Y.Effects of aqueous chlorine dioxide treatmentonbrowningoffresh-cut Lotus root[J].LWT-Food Science and Technology,2009,42(2):654-659.
[8]卫赛超,谢晶.模拟运输时间对芒果低温贮藏过程中生理与品质的影响[J].食品科学技术学报,2020,38(3):43-50.WEI Saichao,XIE Jing.Effect of simulated transport time on physiology and quality of mango during low-temperature storage[J].Journal of Food Science and Technology,2020,38(3):43-50.
[9] 田津津,张秋梅,张哲,等.冷藏运输过程中温度波动对猕猴桃品质的影响[J].海南师范大学学报(自然科学版),2019,32(4):381-389.TIAN Jinjin,ZHANG Qiumei,ZHANG Zhe,et al.Effect of temperature fluctuation on quality of kiwi fruit during refrigerated transport[J].Journal of Hainan Normal University(Natural Science),2019,32(4):381-389.
[10]张雷刚,周宏胜,胡花丽,等.薄膜包装对模拟运输过程红椒品质的影响[J].江西农业学报,2018,30(10):75-80.ZHANG Leigang,ZHOU Hongsheng,HU Huali,et al.Effect of film packaging material on quality of red pepper during simulated transportation[J].Acta Agriculturae Jiangxi,2018,30(10):75-80.
[11]许时星,郜海燕,陈杭君,等.振动胁迫对蓝莓果实品质和抗氧化酶活性的影响[J].林业科学,2017,53(9):26-34.XU Shixing,GAO Haiyan,CHEN Hangjun,et al.Effect of vibration on shelf quality and antioxidant enzyme activity of blueberries[J].Scientia Silvae Sinicae,2017,53(9):26-34.
[12]黎春红,周宏胜,张雷刚,等.不同内包装方式对模拟运输过程中水蜜桃品质的影响[J].现代食品科技,2017,33(12):177-183,114.LI Chunhong,ZHOU Hongsheng,ZHANG Leigang,et al.Effects of different inner-packages treatments on the quality of juicy peach fruits during simulated transportation[J].Modern Food Science and Technology,2017,33(12):177-183,114.
[13]曾媛媛,周然,蒋春啟,等.不同等级道路运输振动对哈密瓜品质的影响[J].农业工程学报,2017,33(9):282-289.ZENG Yuanyuan,ZHOU Ran,JIANG Chunqi,et al.Effect of transport vibration in different levels of road on Hami melons(Cucumis melo var.saccharinus)quality[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2017,33(9):282-289.
[14]周然,曾媛媛.不同等级道路的运输振动对哈密瓜贮藏过程中抗氧化系统的影响[J].食品科学,2018,39(9):176-181.ZHOU Ran,ZENG Yuanyuan.Effect of transportation vibration on different grades of road on antioxidant system of Hami melons(Cucumis melo var.saccharinus)during storage[J].Food Science,2018,39(9):176-181.
[15]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.包装运输包装件基本试验第23部分:随机振动试验方法:GB/T4857.23—2012[S].北京:中国标准出版社,2013.General Administration of Quality Supervision,Inspection and Quarantine of the People's Republic of China,Standardization Administration of the People's Republic of China.Packaging-Basic tests for transport packages-Part 23:Random vibration test method:GB/T4857.23—2012[S].Beijing:Standards PressofChina,2013.
[16]曹建康,姜微波,赵玉梅.果蔬采后生理生化实验指导[M].北京:中国轻工业出版社,2017.CAO Jiankang,JIANG Weibo,ZHAO Yumei.Experiment guidance of postharvest physiology and biochemistry of fruits and vegetables[M].Beijing:China Light Industry Press,2017.
[17]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定:GB 5009.86—2016[S].北京:中国标准出版社,2017.State Health and Family Planning Commission of the People's Republic of China.National food safety standard Determination ascorbic acid in foods:GB 5009.86—2016[S].Beijing:Standards Press of China,2017.
[18]程曦,王英,许禄鼎,等.模拟运输振动胁迫对赛买提杏果品质的影响[J].食品工业科技,2015,36(14):340-344,349.CHENG Xi,WANG Ying,XU Luding,et al.Effect of simulating transportation vibration stress on the quality of“Saimaiti”apricot fruits[J].Science and Technology of Food Industry,2015,36(14):340-344,349.
[19]AGHDAM M S,SEVILLANO L,FLORES F B,et al.Heat shock proteins as biochemical markers for postharvest chilling stress in fruits and vegetables[J].Scientia Horticulturae,2013,160:54-64.
[20]赵芸,马少博,胡云峰,等.运输过程中振动对蔬菜品质的影响[J].天津农业科学,2018,24(5):75-79.ZHAO Yun,MA Shaobo,HU Yunfeng,et al.Effect of vibration during transportation on the quality of vegetables[J].Tianjin Agricultural Sciences,2018,24(5):75-79.
[21]谢丹丹,茅林春,卢文静,等.猕猴桃果实对模拟运输振动的生理和品质响应[J].食品研究与开发,2018,39(11):168-174.XIE Dandan,MAO Linchun,LU Wenjing,et al.Physiological and qualitative responses to simulated transport vibration in kiwifruit[J].Food Research and Development,2018,39(11):168-174.
[22]周然,吴琼.模拟不同等级道路运输振动对哈密瓜软化和果胶降解的影响[J].浙江农业学报,2018,30(11):1832-1838.ZHOU Ran,WU Qiong.Effect of different levels of road transport vibration on softening and pectin degradation of Hami melons during storage[J].Acta Agriculturae Zhejiangensis,2018,30(11):1832-1838.
[23]徐莉,王庆国.莲藕采后生理生化特性研究[J].食品与发酵工业,2007,33(5):166-169.XU Li,WANG Qingguo.Studies on the biochemistry and physiology proprtise of rat-harvest Lotus root[J].Food and Fermentation Industries,2007,33(5):166-169.
[24]胡云峰,杜威,魏增宇.运输振动降低蒜薹的贮藏品质[J].现代食品科技,2018,34(8):75-80,239.HU Yunfeng,DU Wei,WEI Zengyu.Transport vibration decreases the storage quality of garlic shoots[J].Modern Food Science and Technology,2018,34(8):75-80,239.
[25]丁薪源,曹建康.果蔬过氧化物酶酶学特性研究进展[J].食品科技,2012,37(10):62-66.DING Xinyuan,CAO Jiankang.Characteristics of peroxidase from fruit and vegetable research progress[J].Food Science and Technology,2012,37(10):62-66.