不同成熟度哈密瓜采后生理和品質的變化

摘要：哈密瓜是新疆的特產瓜菜之一，但新疆距離哈密瓜主消費區路途遙遠，因而開展哈密瓜采收適宜成熟度的研究對其產業發展具有重要意義。對不同成熟度黃皮9818哈密瓜貯藏期間生理及品質變化的試驗研究結果表明，不同成熟度黃皮9818果實中心可溶性固形物含量以第2批采收的果實貯藏至第14天最高，為16.99％，且在貯藏結束時其含量也最高，為16，50％；3批果實有機酸、維生素C含量均以第2批果實最高，平均分別為0.83％、28.8610^-2mg.g^-1；果實硬度，POD、SOD活性，MDA含量則以第1批果實最好。口感方面，貯藏至第28天時，3批果實口感均較好，第1批果實較脆，第2批果實脆甜，第3批果實細膩甘甜。綜合不同成熟度黃皮9818哈密瓜貯藏后果實營養品質、生理指標和口感等因素全面考慮，鄯善地區黃皮9818在雌花開放后42d、果實九成熟為適宜采收期。

關鍵詞：哈密瓜；成熟度；生理；品質

哈密瓜(Cucumis melo L.)屬葫蘆科(Cueurbitaeeae)甜瓜屬(Cucumis Linn)一年生蔓性草本植物，新疆是哈密瓜的主產區。哈密瓜果實甘甜，風味獨特，營養豐富，并且具有治療和保健等藥用價值，種植效益高，備受廣大消費者青睞，多年來為新疆經濟發展和農民增收發揮了巨大作用。由于生產的周期性和地域性等限制，造成哈密瓜上市集中，出現市場短期積壓現象。新疆地處我國西北邊陲，地域遼闊，與內地及周邊國家相距遙遠，運輸時間長，加上運輸工具簡陋，哈密瓜含糖量高，水分含量大，若采后處理不當，后熟過程中易發生霉變和腐爛，給貯藏運輸、延長銷售等帶來巨大困難，從而降低了哈密瓜的商品價值，造成大量的經濟損失，嚴重影響了其產業的可持續發展。

目前我國瓜菜采后損失嚴重，腐爛率在25％左右。張輝等、李萍等、呂雙雙等、毛曉英等對保鮮劑、氣調貯藏不同氣體比例、外源乙烯、熱處理等在哈密瓜貯藏保鮮方面的效果進行了研究，而目前關于不同成熟度哈密瓜采后生理及品質的變化研究較少。因此，對不同成熟度哈密瓜貯藏期間生理和品質變化的研究尤為重要。筆者研究了不同成熟度哈密瓜貯藏期間生理及品質的變化，擬為新疆哈密瓜生產、貯藏運銷及產業化發展提供參考和指導。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試材料及其栽培管理供試材料為新疆農業科學院哈密瓜研究中心培育的黃皮9818。該品種植株生長旺盛，抗病性較強，結果性好，坐果整齊一致。全生育期80d左右，果實發育期45d。單果質量1.5-2.5kg；果實橢圓形、黃皮、全網紋，肉色橘紅，肉質細膩稍緊，口感脆甜，中心可溶性固形物16％以上。于2010年4月27日將種子直播于葡萄瓜果開發研究中心試驗地內，采用滴灌方式，地膜覆蓋，667m²施有機肥(主要成分羊糞)0.8m³，常規大田管理，并在開花期間統一掛牌。第1批果實于7月15日采收，第2批果實于7月18日采收，第3批果實于7月21日采收，果實采后挑選大小一致、無病蟲害和機械損傷、果柄處帶T形蔓的果實，外套發泡塑料網套，防止運輸過程中對哈密瓜的碰撞損傷，隨后將果實裝箱運置冷庫。

1.1.2 貯藏庫

葡萄瓜果開發研究中心貯藏庫，內放P／N EC750型溫控儀監測溫、濕度情況。

1.2 試驗設計

試驗設計了3個不同成熟度處理：第1批果實發育到第39天(八成熟)采收；第2批果實發育到第42天(九成熟)采收：第3批果實發育到第45天(完熟)采收。采收后，將果實放在溫度6-8℃，相對濕度80％-90％的冷藏條件下，采用果蔬消毒解毒機制造臭氧，每72h處理1次。每個處理60個瓜，共180個，每周測定1次，共測定5次。

1.3 測定項目與方法

可溶性固形物含量利用日本生產的K-BA100R型無損測糖儀測定。果實硬度利用GY-4型數顯式水果硬度計測定，先將果實橫切，分別取距果皮0.5、2.5 cm處測定。每次重復3個瓜，取平均值。測定參數，探頭直徑為11.1 mm，測定深度10 mm。有機酸含量采用酸堿滴定法測定。維生素C含量采用鉬藍比色法測定。過氧化物酶(POD)活性采用比色法測定。超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮藍四唑(NBT)光化還原法測定。丙二醛(MDA)含量采用TBA顯色法測定。

1.4 數據統計分析

利用Microsoft Excel進行數據處理，差異顯著性分析采用SPSS 16.0。

2 結果與分析

2.1 不同成熟度黃皮9818貯藏期間中心可溶性固形物含量變化

可溶性固形物含量的變化是哈密瓜果實各種貯藏物質變化的代表，也是衡量果品品質及貯藏品質的重要指標之一。圖1和表1顯示，第1、2批果實在貯藏期間中心可溶性固形物含量先升后降，第1批果實貯藏至第21天時中心可溶性固形物含量達到最高值15.83％，第2批果實貯藏至第14天時達到最高值16.99％，貯藏到第28天時，均有所下降，但分別比貯藏前上升了0.40和0.81個百分點：而第3批果實在貯藏期間中心可溶性固形物含量一直緩慢下降，貯藏至第28天時比貯藏前下降了0.87個百分點。在貯藏結束時，中心可溶性固形物含量第2批果實最高，其次為第3批果實，最低的是第1批果實，可見黃皮9818在果實發育到第42天(九成熟)采收最好。

第1、2批果實中心可溶性固形物含量上升可能與果實后熟有關，貯藏期間由于水解酶的活動，內部淀粉不斷轉化為可溶性糖，增加了其鮮食的適口性，同時哈密瓜為了維持正常的生命，呼吸作用繼續進行，但隨著果實呼吸作用的趨旺，尤其是貯藏后期淀粉轉化的糖遠不足以補充呼吸作用的消耗，可溶性固形物便會被作為呼吸底物被消耗掉，含量逐漸降低，同時其含量的降低也是果實品質下降的表現，糖分降解越快，品質也就越差。第3批果實中心可溶性固形物含量下降是因為呼吸作用的消耗。經經驗豐富人士鑒定，在哈密瓜貯藏至第28天時，整體上看，3批果實口感都較好，但存在個體差異，第1批個別果實有淀粉味，第3批個別果實靠近種腔處開始軟化，由于入庫前未晾曬，哈密瓜腐爛程度較嚴重。方差分析表明，剛采收時3個處理哈密瓜中心可溶性固形物含量存在極顯著差異：此后第1批果實與第2、3批果實存在極顯著差異，第2、3批果實之間不存在顯著差異(表1)。

2.2 不同成熟度黃皮9818貯藏期間果實硬度變化

果實硬度是衡量哈密瓜貯藏品質的重要指標之一，也是判斷哈密瓜商品性的重要因素之一。哈密瓜在貯藏前果實硬度最高，隨著貯藏時間的延長，果實硬度不斷下降。這是由于貯藏過程中果膠物質在果膠酶的作用下被水解造成的。果膠酶活性越低，果膠物質水解速度越慢，果實軟化速度也越慢。

圖2、表1顯示，貯藏前，3批果實距果皮0.5cm處果實硬度為第2批果實>第3批果實>第l批果實，距果皮2.5 cm處果實硬度為第1批果實>第2批果實>第3批果實：貯藏至第28天時，距果皮0.5cm處果實硬度為第1批果實>第2批果實>第3批果實，距果皮2.5cm處果實硬度為第1批果實>第2批果實>第3批果實。從整體上看，不同成熟度哈密瓜貯藏期間距果皮0.5cm處果實硬度均明顯高于距果皮2.5cm處果實硬度，且距果皮0.5cm處果實硬度較2.5cm處下降緩慢(圖2)，綜合看來，第1批哈密瓜果實硬度在貯藏前后變化較小，可以推斷其貯藏時間會更長久。

果實硬度很大程度上受果肉內果膠物質含量影響，同時也受果肉內細胞數量的影響。貯藏期間果實硬度下降，其原因可能是原果膠在原果膠酶或多聚半乳糖醛酸酶的作用下轉變為果膠和果膠酸，果膠再進一步變成小分子糖，以致細胞間的黏合力下降，從而引起組織變軟。此外，不同成熟度哈密瓜果實采收時果膠含量不同，果實軟化過程中起主導作用的水解酶也不同，從而造成果實在貯藏期間硬度下降也不同。距果皮0.5cm處離細胞壁較近，果膠含量較高，因此距果皮0.5cm處果實硬度較距果皮2.5cm處高。經方差分析表明，在剛采收時，第l與第2批果實距果皮0，5 cm處果實硬度存在顯著差異，第2、第3批果實硬度不存在差異，此后3批果實硬度不存在差異：第1與第3批果實距果皮2.5cm處果實硬度除貯藏至第28天外均存在極顯著差異，第2、3批之間不存在顯著差異(表1)。

2.3 不同成熟度黃皮9818貯藏期間有機酸含量變化

果實中的有機酸是構成其風味的主要成分之一，其含量變化也會影響果實的耐貯性，因此，有機酸含量在貯藏過程中消耗速度的快慢，也是判斷果實成熟度的一個重要標志，其含量下降，品質也隨之下降。哈密瓜在貯藏期間利用有機酸作為呼吸基質之一而被消耗，故使有機酸含量不斷下降。從整體來看，3個處理黃皮9818有機酸含量在貯藏過程中均呈下降趨勢，第l批果實有機酸含量是先升后降，第2、3批果實均呈緩慢下降趨勢。產生這種現象的原因可能是在貯藏過程中，為了維持果實的呼吸作用，需要消耗以糖、酸為主的有機物，以獲得必需的能量，此外也可能是部分有機酸變成了糖，或與K⁺Ca²⁺等陽離子結合生成鹽，從而使得有機酸含量下降，此外某些酯化反應等也可導致有機酸含量下降，也有可能是有機酸的合成被抑制。第1批果實在貯藏前14d緩緩而明顯上升，隨后急劇下降至21d后基本保持不變(圖3)，這與果實的后熟作用有關，方差分析表明，總體上3批果實之間有機酸含量不存在顯著差異，但以第2批果實有機酸含量最高(表1)。

2.4 不同成熟度黃皮9818貯藏期間維生素C含量變化

果實品質指標包括可溶性糖、蛋白質、可溶性固形物、有機酸、維生素C等，其中維生素C含量是評價質量的重要參數之一。維生素C也是植物體內的非酶類自由基清除劑。它維持活性氧代謝平衡，從而延緩果實的后熟軟化。采后果實在貯藏過程中維生素C易分解損失。維生素C還是一種還原性物質，對果蔬起到保護作用，當其含量降低到一定程度時，又會對細胞組織產生損害而加快其衰老速度。圖4顯示，第2、3批果實在貯藏期間維生素C含量基本與貯藏前一致，這可能與果實采后貯藏溫度有關，因為低溫可以使酶保持較低的活性，降低果實的呼吸速率，抑制抗壞血酸酶的活性，減緩抗壞血酸降解速度。第1批果實維生素C含量則緩慢下降，且貯藏至21d開始降幅加大，可能主要是由于氧化所致，因為果肉中含有抗壞血酸氧化酶，抗壞血酸氧化酶含量高時，可加速維生素C的氧化，使果肉中維生素C含量降低。第2、3批果實維生素C含量相差不大，但第1批果實維生素C含量則明顯低于上述2個處理。方差分析表明。第1批果實與第2、3批果實之間存在顯著差異：3個處理中第2批果實在不同貯藏期維生素C含量均為最高值(表1)。

2.5 不同成熟度黃皮9818貯藏期間POD活性變化

POD是一種對內外環境十分敏感的保護酶，它催化果肉組織中低濃度的H₂O₂而氧化其他底物，用以清除過氧化物和H₂O₂。POD伴隨果實的成熟衰老而發生變化，其所表現的傷害效應或保護作用因植物種類和品種而異。3個處理的POD活性先降后升再降；第1批果實POD活性在貯藏至第14天降到最低，然后急劇上升隨后急劇下降；第2、3批果實POD活性變化比較平穩，在貯藏至第7天時降至最低，然后又略有上升，第21天后又開始緩慢下降：總體上，3批果實在貯藏后期POD活性均低于貯藏前期(圖5)。

從圖5還可以看出，第1批果實POD活性高于第2、3批果實。植物衰老時細胞內活性氧代謝平衡受到破壞，從而引發過剩自由基對生物膜和生物大分子的損害，進而造成植物細胞膜系統破壞和功能喪失。造成POD活性變化趨勢不同的原因可能是不同成熟度果實在貯藏期間受到了低溫脅迫，果實受到低溫脅迫時，體內積累的自由基含量會增加，從而誘導POD活性上升。但成熟度不同的果實抵御低溫脅迫能力不同，致使POD活性變化量不同。POD在果實成熟衰老中生理作用尚不十分清楚，其變化模式也較復雜。據報道，POD活性高則較耐貯藏，第1批果實POD活性高于第2、3批果實，可以推斷第1批果實貯藏時間會更長久。方差分析表明，剛采收和果實貯藏至第21天時，第1與第2、3批果實存在極顯著差異，其他各期3批果實總體上不存在顯著差異(表1)。

2.6 不同成熟度黃皮9818貯藏期間SOD活性變化

SOD是所有需氧生物中普遍存在的一種酶，主要存在于細胞溶質中。SOD能在植物組織衰老過程中維持活性氧代謝平衡，保護膜結構，從而延緩細胞衰老。黃皮9818在貯藏期間3個處理的SOD活性變化趨勢差異較大，第1批果實SOD活性先升后降，第2批先升后降再升，第3批先降后升再降(圖6)。SOD活性變化趨勢與POD活性變化趨勢不同，可能是這2種酶交替發揮作用的結果。第1、2批果實在貯藏過程中后熟衰老時，對自由基的清除能力隨之提高，SOD活性上升，當果實衰老到一定程度時，SOD活性下降。目前，POD、SOD在果實成熟衰老過程中的生理作用尚不十分清楚，其變化模式也較復雜。方差分析表明，總體上，3批果實之間SOD活性不存在差異，但以第1批果實最高(表1)。

2.7 不同成熟度黃皮9818貯藏期間MDA含量變化

膜脂過氧化是由脂氧合酶(LOX)催化的，其主要產物之一是MDA。它可與細胞膜上的蛋白質、酶等結合、交聯使之失活，從而破壞生物膜的結構與功能，是一種具有細胞毒性的物質，對許多生物大分子均有破壞作用。膜脂過氧化能降低細胞膜的穩定性，導致細胞內含物滲漏，表現為細胞膜透性增加。因此，MDA產生數量的多少能代表細胞膜脂過氧化程度，可間接反映植物組織抗氧化能力的大小，隨著哈密瓜貯藏時間延長，MDA含量不斷增加，說明果實組織開始老化，脂質過氧化作用增強，細胞膜透性增大，使MDA迅速積累。在貯藏期間，3批果實隨著貯藏時間的延長MDA含量逐漸增加。第3批果實MDA含量高于第2和第1批果實，3批果實貯藏至第28天時，MDA含量比貯藏前分別增加了68.48％、97.60％、128.17％(表1、圖7)。不同成熟度哈密瓜果實在貯藏期間會產生不同量的自由基，自由基又作用于膜上的不飽和脂肪酸，促進膜脂過氧化作用，從而產生MDA。第3批果實在貯藏期間MDA含量增加量最大，說明膜脂過氧化程度最大。方差分析表明，總體上，3個處理間MDA含量不存在差異，但以第1批果實最低，貯藏至第28天時，其極顯著低于第2、3批果實(表1)。

3 討論

試驗結果表明：第1、2批果實貯藏期間中心可溶性固形物含量先升后降，第3批果實一直緩慢下降，第1批果實貯藏至第21天時達到最高值(15.83％)，第2批果實貯藏至第14天時達到最高值(16.99％)，高于第1批果實1.16個百分點，此外，3個采收期果實中心可溶性固形物含量差別較大。說明在生理成熟時，果實中心可溶性固形物含量增加較快。黃皮9818在貯藏過程中，3批瓜0.5、2.5cm處果實硬度均呈現緩慢下降趨勢，0.5 cm處3批果實的果實硬度遠高于2.5 cm處果實硬度，2.5cm處第1批果實硬度明顯高于第1、2批果實。說明采收期越早果實硬度越大。3個處理哈密瓜貯藏期間有機酸含量均呈緩慢下降趨勢，原因一可能是哈密瓜利用有機酸作為呼吸基質之一而被消耗，故有機酸含量下降：二可能是在貯藏過程中，部分有機酸變成了糖，或是發生了某些酯化反應，此外還有可能的原因是有機酸的合成被抑制。但是第2批果實有機酸含量高于第1批果實，這一結果與隨著果實的成熟，含酸量下降的理論相符，其機理有待于進一步研究。第2、3批果實貯藏期間維生素C含量與貯藏前基本一致，第1批果實緩慢下降，這與果肉中抗壞血酸氧化酶有關，抗壞血酸氧化酶含量高時，可加速維生素C氧化，使維生素C含量降低，也可能是低溫降低了哈密瓜后熟過程中產生的乙烯，延遲了衰老，并抑制了維生素C含量下降。

3個處理哈密瓜POD活性先降后升再降，由于POD伴隨成熟衰老而發生變化，其所表現的傷害效應或保護作用因植物種類和品種不同而異，這一結論與趙元壽等的研究結論相反，其機理還有待于進一步研究。貯藏期間3個處理的SOD活性變化趨勢差異較大，第1批果實先升后降，第2批果實先升后降再升，第3批果實先降后升再降。原因一可能是SOD與POD交替發揮作用的結果，二可能是因為SOD在POD、CAT(過氧化氫酶)的共同作用下，可以清除細胞自由基，減少自由基對膜的損失，因而SOD表現出升降等不同的變化趨勢，從而達到延緩細胞衰老的目的。第1、2批哈密瓜SOD變化趨勢與趙元壽等的研究結果不同，其機理有待于進一步研究，第3批哈密瓜SOD變化趨勢與趙元壽等的研究結果相同。MDA可與細胞膜上的蛋白質、酶等結合、交聯使之失活，從而破壞生物膜的結構與功能，導致細胞內含物滲漏，表現為細胞膜透性增加，隨著貯藏時間延長，3個處理的MDA含量不斷增加。第1批果實前期增幅較大，貯藏至14d后無明顯變化：而第2、第3批果實后期增加明顯，與第1批果實差距明顯拉大，說明體內活性氧的增加使細胞膜脂過氧化程度增強，MDA大量積累。

4 結論

對不同成熟度黃皮9818哈密瓜貯藏期間生理及品質變化的試驗研究結果表明：第1、2批果實中心可溶性固形物含量先升后降，第3批果實中心可溶性固形物含量緩慢下降，不同成熟度果實中心可溶性固形物含量以第2批果實貯藏至第14天最高，為16.99％，且在貯藏結束時其含量也最高，為16.50％。3批果實有機酸、維生素C含量呈下降趨勢，但均以第2批果實最高，平均分別為0.83％、28.86 10^-2mg.g^-1。3批哈密瓜果實硬度均呈下降趨勢。3批果實POD活性呈先降后升再下降趨勢。3批哈密瓜SOD活性變化趨勢差異較大。MDA含量均呈上升趨勢。果實硬度、POD和SOD活性、MDA含量均以第1批果實最好。口感方面，3批果實時貯藏至第28天時，口感均較好，第1批果實較脆，第2批果實脆甜，第3批果實細膩甘甜。綜合不同成熟度黃皮9818哈密瓜貯藏后果實營養品質、生理指標和口感等因素全面考慮，在鄯善地區黃皮9818在雌花開放后42d、果實九成熟為適宜采收期。