软质浆果质地量化评价：以桑葚为模型的质构测试方法学研究

桑葚MorusalbaL.）富含花青素、白藜芦醇、维生素及多糖，具有抗氧化、抗炎和免疫调节等多种生理功能。然而，桑葚果皮薄、含水量高（>80%）、组织脆弱，在采收、运输及贮藏过程中极易发生机械损伤和软化，导致商品价值迅速下降。因此，对桑葚质地品质进行科学、量化评估至关重要。质构仪通过模拟人类口腔或外力作用，可客观测定果实的硬度、脆性、内聚性、弹性、咀嚼性等力学参数，已成为果蔬质地研究的重要工具。本文旨在建立一套适用于桑葚质地检测的质构分析方法，并验证其可靠性与实用性。

一、材料与方法

1.试验材料

选用成熟度一致（全紫黑色、无病虫害、无机械伤）的新鲜桑葚果实，品种为“大十”，采自标准化种植基地。采后2小时内运抵实验室，于4℃暂存，24小时内完成测试。

2.仪器设备

• 质构分析仪（如TA.XTPlus,StableMicroSystems,UK）
• 圆柱形平底探头（P/2N、P/5、P/10，直径分别为2mm、5mm、10mm）
• 样品平台与定位支架
• 游标卡尺（测量果实尺寸）

3.测试方法设计

（1）探头筛选试验

分别使用P/2N（针式）、P/5（小圆柱）、P/10（大圆柱）探头对单颗桑葚进行穿刺或压缩测试，比较力值曲线稳定性与样品破坏模式。

（2）测试模式选择

采用单次穿刺法（PenetrationTest）模拟果实质地破坏过程，因桑葚个体小、结构不均，TPA（两次压缩）易导致样品移位，故不适用。

（3）关键参数优化

• 测试速度：设置0.5mm/s、1.0mm/s、2.0mm/s三档
• 触发力：5g（避免预压影响）
• 穿刺深度：固定为果实高度的30%（约1.5–2.0mm）
• 样品数量：每组≥15颗，独立测试

4.数据采集与分析

主要获取以下参数：

• 硬度（Hardness,g）：穿刺过程中的最大正向力
• 破裂力（FractureForce,g）：果皮首次破裂时的力值
• 穿刺功（PenetrationWork,mJ）：力-位移曲线下面积，反映整体抗变形能力

数据采用SPSS26.0进行方差分析（ANOVA）与Duncan多重比较（p<0.05）。

二、结果与讨论

1.探头选择

• P/2N探头虽能精准穿刺，但信号波动大，易受果表微结构干扰；
• P/10探头接触面积过大，常导致整果塌陷，无法反映局部质地；
• P/5探头（直径5mm）表现最佳：穿刺过程稳定，力值曲线清晰，重复性高（RSD<8%），推荐作为桑葚质地测试标准探头。

2.测试速度影响

• 0.5mm/s：曲线平滑，能准确捕捉破裂点，但测试时间长；
• 2.0mm/s：响应快，但易产生惯性误差，破裂力偏高；
• 1.0mm/s在效率与精度间取得平衡，建议作为标准速度。

3.质地参数与成熟度关联

随成熟度增加，桑葚硬度从120g降至45g，穿刺功下降62%，表明质构仪可有效区分不同采收期果实，为确定最佳采收窗口提供依据。

4.方法重复性验证

对同一批桑葚重复测试3天，硬度RSD为6.3%，表明该方法具有良好的日内与日间稳定性。

三、标准化检测流程建议

基于本研究，提出桑葚质地品质质构检测推荐方案：

• 探头类型P/5圆柱形平底探头（直径5mm）
• 测试模式单次穿刺（PenetrationTest）
• 测试速度1.0mm/s
• 触发力5g
• 穿刺深度果实高度的30%（约1.5–2.0mm）
• 样品要求单颗完整果实，室温平衡30min
• 数据记录硬度（g）、破裂力（g）、穿刺功（mJ）

四、应用前景

本方法可广泛应用于：

• 采后生理研究：监测冷藏、气调、涂膜等处理对桑葚软化的影响；
• 品种选育：筛选耐储运、质地稳定的优良品系；
• 加工适性评价：判断桑葚是否适合制汁、果酱、冻干或酿酒；
• 货架期预测：建立质地参数与感官劣变的关联模型。

本研究成功建立了适用于桑葚质地品质检测的质构分析方法，确定P/5探头、1.0mm/s测试速度、30%穿刺深度质构仪的最优参数组合。该方法操作简便、重复性好、灵敏度高，能够客观反映桑葚的硬度、脆性及整体质地变化，为桑葚产业链的质量控制与科学研究提供了可靠的技术手段。