喀什特色小南瓜生長(zhǎng)規(guī)律及營(yíng)養(yǎng)成分動(dòng)態(tài)變化

楊丹璐 ，秦宇，葛宇*，吳喬羽，雷濤，薛鋒

1. 上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院（上海 200233）；2. 上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)（上海 200240）

南瓜是一種具有極高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和食療保健作用的高品質(zhì)經(jīng)濟(jì)作物，富含各類(lèi)人體所需的營(yíng)養(yǎng)元素，包含較多的粗纖維、多糖、各類(lèi)維生素、必需氨基酸等[1-2]，南瓜還是一種低脂、低鈉、高鉀、高鈣的農(nóng)產(chǎn)品[3]。在眾多南瓜品種中，小南瓜以其質(zhì)粉、糯、適口性好，深受消費(fèi)者歡迎，自20世紀(jì)90年代中國(guó)從新西蘭、日本、韓國(guó)等地引進(jìn)，其栽培面積迅速發(fā)展[4]。南瓜因其經(jīng)濟(jì)效益高、易種植、耐儲(chǔ)藏等特點(diǎn)，還利于向貧困地區(qū)農(nóng)戶(hù)進(jìn)行推廣種植。中國(guó)新疆喀什地區(qū)具備得天獨(dú)厚的南瓜種植和推廣條件，包括其獨(dú)特的地理優(yōu)勢(shì)、氣候條件以及無(wú)污染、無(wú)病蟲(chóng)害、微量元素均衡的土壤條件。

針對(duì)南瓜不同種植時(shí)期營(yíng)養(yǎng)成分的研究已有相關(guān)報(bào)道，如：孫守如等[5]對(duì)“紅香栗”“黃狼”“蜜本”南瓜在花后果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行研究；李新崢等[6]針對(duì)“蜜本”南瓜中β-胡蘿卜素、還原糖、總糖等在0～150 d的變化情況進(jìn)行探究；向昌國(guó)等[7]對(duì)南瓜莖、葉、花部位營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行研究。但現(xiàn)有研究主要聚焦于南瓜中某些特定成分的變化，研究對(duì)象不夠全面。基于此，研究針對(duì)不同生長(zhǎng)時(shí)期的小南瓜樣本，對(duì)其主要營(yíng)養(yǎng)成分的含量進(jìn)行測(cè)定與監(jiān)控，探索其生長(zhǎng)過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)成分動(dòng)態(tài)變化，為小南瓜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培與加工利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試南瓜品種為艾瑞吉小南瓜（上海艾妮維農(nóng)產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)合作社從新西蘭引進(jìn)的小南瓜品種，所需樣品均采自新疆喀什地區(qū)澤普縣南瓜試驗(yàn)示范種植基地），樣品于2018年4月26日播種、2018年6月5日開(kāi)花。

1.2 試驗(yàn)方法

樣品分批于7月2日、8月10日、8月23日、9月5日采收不同生長(zhǎng)階段（生長(zhǎng)初期、生長(zhǎng)中后期、成熟期）的果實(shí)。采樣時(shí)從每區(qū)塊的不同部位、不同方向隨機(jī)選取30～50個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育較為一致、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)損傷的果實(shí)。果實(shí)采集完畢后，采用冷鏈運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)至實(shí)驗(yàn)室并恒溫恒濕保存?zhèn)溆谩?/p>

南瓜清洗、去皮、切塊后打碎用于測(cè)定水分、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、膳食纖維、總糖、淀粉、維生素、多種元素、氨基酸含量。

營(yíng)養(yǎng)成分的含量均參照國(guó)標(biāo)方法測(cè)定。營(yíng)養(yǎng)成分含量的測(cè)定均重復(fù)3次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用SPSS 21.0和Origin 10.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分變化情況

根據(jù)果實(shí)不同生長(zhǎng)階段對(duì)應(yīng)的南瓜水分含量繪制其變化曲線(xiàn)（圖1）。南瓜水分變化為：7月2日水分最高，為89 g/100 g；隨著果實(shí)逐漸成熟，到8月10日與8月23日，水分顯著降低，均為77.9 g/100 g；至9月5日水分降至最低值，為72.1 g/100 g。南瓜不同生長(zhǎng)階段水分的變化規(guī)律為：生長(zhǎng)初期水分最高，隨著果實(shí)成熟而逐漸降低，生長(zhǎng)中期有一段平臺(tái)期，生長(zhǎng)后期快速下降，至完全成熟時(shí)降至最低值，推測(cè)是由于南瓜在生長(zhǎng)中期有一段緩慢期，導(dǎo)致水分保持在一定范圍內(nèi)，生長(zhǎng)初期與后期南瓜中其他營(yíng)養(yǎng)成分逐漸形成導(dǎo)致水分相對(duì)下降。

圖1 南瓜不同生長(zhǎng)階段水分變化情況

2.2 蛋白質(zhì)、脂肪含量、碳水化合物含量變化情況

根據(jù)南瓜不同生長(zhǎng)階段對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)、碳水化合物含量繪制其變化曲線(xiàn)（圖2和圖3）。同時(shí)，測(cè)得南瓜中各階段脂肪含量均小于檢測(cè)限（0.2 g/100 g）。由圖2和圖3可知，南瓜不同生長(zhǎng)階段蛋白質(zhì)、碳水化合物含量變化規(guī)律相似，生長(zhǎng)初期含量最低，蛋白質(zhì)、碳水化合物含量分別為0.80和9.4 g/100 g；隨著果實(shí)成熟而逐漸升高，在生長(zhǎng)中期的緩慢期緩慢增加，生長(zhǎng)后期快速積累，至果實(shí)完全成熟時(shí)升至最高值，分別為2.11和24.4 g/100 g。

圖2 南瓜不同生長(zhǎng)階段蛋白質(zhì)含量變化情況

圖3 南瓜不同生長(zhǎng)階段碳水化合物含量變化情況

2.3 膳食纖維、總糖、淀粉含量變化情況

根據(jù)南瓜不同生長(zhǎng)階段對(duì)應(yīng)的膳食纖維含量繪制其變化曲線(xiàn)（圖4），可知南瓜不同生長(zhǎng)階段膳食纖維含量的變化規(guī)律為：生長(zhǎng)初期含量最低，并且在生長(zhǎng)前期隨著果實(shí)成熟而快速升高，在生長(zhǎng)中期達(dá)到最高值，為3.91 g/100 g，并在生長(zhǎng)后期小幅降低。膳食纖維具有控制體重、緩解便秘、促進(jìn)腸道健康、降低血糖等多種功能[8]，因此應(yīng)在南瓜適度成熟時(shí)合理選擇采收時(shí)期，最大限度地保持其膳食纖維含量。

根據(jù)南瓜不同生長(zhǎng)階段對(duì)應(yīng)的總糖、淀粉含量繪制變化曲線(xiàn)（圖5），可知總糖含量的變化為：生長(zhǎng)初期含量最低，隨著果實(shí)成熟而逐漸升高，于生長(zhǎng)中后期快速積累，至果實(shí)完全成熟時(shí)升至最高值，為9.8 g/100 g。南瓜淀粉含量的變化為：生長(zhǎng)初期含量最低但快速增加，在生長(zhǎng)中后期積累速度減緩，至果實(shí)完全成熟時(shí)升至最高值，為16.6 g/100 g。結(jié)果與馮愛(ài)青等[9]測(cè)定的變化規(guī)律相似。

圖4 南瓜不同生長(zhǎng)階段膳食纖維含量變化情況

圖5 南瓜不同生長(zhǎng)階段總糖、淀粉含量變化情況

根據(jù)南瓜不同生長(zhǎng)階段對(duì)應(yīng)的糖分含量繪制其變化曲線(xiàn)（圖6），可知南瓜糖分組成的變化規(guī)律為：果糖與葡萄糖含量在整個(gè)生長(zhǎng)階段逐漸減少，尤其在生長(zhǎng)初期快速降低，麥芽糖含量在整個(gè)生長(zhǎng)階段變化不大，蔗糖含量隨著果實(shí)成熟快速升高，并于完全成熟時(shí)達(dá)到最高值。測(cè)試結(jié)果與孫守如等[5]研究結(jié)果一致，果實(shí)生長(zhǎng)的初期果實(shí)內(nèi)糖分主要以果糖和葡萄糖為主，在蔗糖積累之前是果實(shí)中主要的可溶性糖，南瓜生長(zhǎng)過(guò)程中葡萄糖、果糖轉(zhuǎn)變?yōu)檎崽牵⑶夜桥c蔗糖是南瓜的主要甜味來(lái)源，蔗糖含量的增加提高南瓜甜度。

2.4 維生素含量變化情況

果實(shí)不同生長(zhǎng)階段對(duì)應(yīng)的南瓜各類(lèi)維生素含量變化見(jiàn)表1。

圖6 南瓜不同生長(zhǎng)階段果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖含量變化情況

表1 南瓜不同生長(zhǎng)階段維生素含量 mg/100 g

南瓜中水溶性維生素含量的變化規(guī)律為：B族維生素在生長(zhǎng)初期含量最低，隨著果實(shí)成熟而逐漸增加，果實(shí)完全成熟時(shí)升至最高值，維生素B1、B2、B6與煙酰胺含量分別為0.030 7，0.035 9，0.017 7和1.045 5 mg/100 g，積累主要發(fā)生在生長(zhǎng)后期。

南瓜不同生長(zhǎng)階段脂溶性維生素含量的變化規(guī)律為：維生素K1含量在整個(gè)生長(zhǎng)階段都未檢出，生長(zhǎng)初期脂溶性維生素含量較高但逐漸降低，推測(cè)是由于果實(shí)膨大造成含量相對(duì)降低，中期隨著果實(shí)生長(zhǎng)而快速積累并達(dá)到最大值，維生素E與胡蘿卜素含量分別為7.58和0.218 0 mg/100 g，生長(zhǎng)后期含量降低。

2.5 無(wú)機(jī)鹽含量變化情況

南瓜不同生長(zhǎng)階段對(duì)應(yīng)的南瓜多種元素含量變化見(jiàn)表2。

南瓜中常量元素含量的變化規(guī)律為：鉀含量在生長(zhǎng)初期含量較低，隨著南瓜成熟而逐漸增加，并于成熟時(shí)達(dá)到最大值，為6 420 mg/kg；鎂與磷含量在生長(zhǎng)初期較低，但隨著果實(shí)成熟而增大，在生長(zhǎng)中期（8月10日）達(dá)到最大值，分別為325和657 mg/kg，生長(zhǎng)后期緩慢降低；鈣含量在生長(zhǎng)初期基本不變，在生長(zhǎng)中期有緩慢增加，并在8月23日達(dá)到最大值，為303 mg/kg，生長(zhǎng)后期降低。

南瓜中微量元素含量的變化規(guī)律為鈉、鐵、鋅、鉻、鈷、鎳、釩含量未檢出。錳含量在生長(zhǎng)初期較高，隨著南瓜成熟而逐漸減小，并于成熟時(shí)達(dá)到最小值，為0.325 mg/kg；鉬、鋇與銅含量在生長(zhǎng)初期較低，但隨著南瓜成熟而逐漸增大，并在完全成熟時(shí)達(dá)到最大值，分別為0.472，0.867和0.936 mg/kg。

表2 南瓜不同生長(zhǎng)階段多元素含量 mg/kg

2.6 氨基酸含量變化情況

根據(jù)南瓜不同生長(zhǎng)階段對(duì)應(yīng)的氨基酸含量繪制其變化曲線(xiàn)（圖7）。南瓜中含有17種氨基酸，其中包括人體必需的8種氨基酸。南瓜中總氨基酸含量的變化為：7月2日氨基酸含量較低，為0.621 g/100 g；隨著果實(shí)的逐漸成熟，到8月10日與8月23日，氨基酸含量顯著增加，分別為0.829和0.897 g/100 g；至9月5日氨基酸含量升至最高值，為0.986 g/100 g。南瓜中各類(lèi)氨基酸含量的變化規(guī)律為：蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、賴(lài)氨酸、組氨酸、精氨酸、脯氨酸含量在生長(zhǎng)初期含量較低，隨著南瓜成熟而逐漸減大，并于完全成熟時(shí)達(dá)到最大值；天冬氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸含量在生長(zhǎng)初期較低，但隨著南瓜成熟而逐漸增大，并在生長(zhǎng)中期達(dá)到最大值，在生長(zhǎng)后期緩慢減小。

圖7 南瓜不同生長(zhǎng)階段氨基酸變化情況

3 討論與結(jié)論

研究結(jié)果表明，喀什地區(qū)種植的南瓜在播種后約40 d開(kāi)花，開(kāi)花后約25 d坐果，果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育周期大概在60 d。其間南瓜水分在生長(zhǎng)過(guò)程中逐漸降低，蛋白質(zhì)、碳水化合物含量逐漸升高，且都在8月中旬出現(xiàn)一段平臺(tái)期，推測(cè)是果實(shí)生長(zhǎng)中期出現(xiàn)一段緩慢期，生長(zhǎng)發(fā)育速度減慢。膳食纖維含量在生長(zhǎng)初期快速累積，至生長(zhǎng)中后期基本保持不變。總糖、淀粉含量不斷增加，其中總糖在生長(zhǎng)中后期快速積累，淀粉在初期快速積累，并且糖分組成發(fā)生改變，由葡萄糖、果糖占比高轉(zhuǎn)變?yōu)檎崽钦急?0%，帶來(lái)南瓜果實(shí)甜度的增加。水溶性維生素含量逐漸升高，而脂溶性維生素含量在生長(zhǎng)中期達(dá)到最大值。南瓜中常量元素含鉀、鈣、氮、磷，其中鉀含量在生長(zhǎng)過(guò)程中不斷增加，鎂、磷、鈣含量在生長(zhǎng)中期達(dá)到最大值，并在生長(zhǎng)后期略微降低，原因推測(cè)是南瓜藤曼對(duì)3種元素產(chǎn)生了競(jìng)爭(zhēng)吸收，使它們從果實(shí)中倒流入植株體中。南瓜中含有17種氨基酸，其中包括8種必需氨基酸，含量逐漸增加，各類(lèi)氨基酸的積累主要在初期和中期。

成熟的喀什南瓜中各類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量為：水分72.1 g/100 g，蛋白質(zhì)2.11 g/100 g，碳水化合物24.4 g/100 g，膳食纖維3.78 g/100 g，總糖9.8 g/100 g，淀粉16.6 g/100 g，維生素E為5.32 mg/100 g，胡蘿卜素0.113 mg/100 g，鉀6 420 mg/kg，鎂257 mg/kg，磷413 mg/kg，鈣243 mg/kg，氨基酸0.986 g/100 g。測(cè)得的南瓜水分遠(yuǎn)低于褚盼盼等[10]測(cè)得的92.80%，推測(cè)除品種影響外，還會(huì)受到采收時(shí)間與儲(chǔ)存時(shí)間的影響。南瓜多糖具有較好的降血糖功能[11]，淀粉含量直接影響南瓜的品質(zhì)，成熟的喀什南瓜總糖與淀粉的含量高于楊鵬鳴等[12]的測(cè)試結(jié)果，可能是由于新疆氣溫較高、光照充足、晝夜溫差較大，利于糖分的積累。測(cè)量發(fā)現(xiàn)，南瓜具有高鉀、高鈣、低鈉的特點(diǎn)，這也與范文秀等[13]測(cè)定結(jié)果相符，因此特別適合中老年人和高血壓患者[14]。氨基酸含量直接影響南瓜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，喀什南瓜中氨基酸含量高于王士苗等[14]測(cè)定的中國(guó)南瓜平均含量，但略低于郭言言等[15]測(cè)定的印度南瓜氨基酸含量。

南瓜果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)成分主要在成熟期達(dá)到最優(yōu)值，部分在生長(zhǎng)中后期達(dá)到最優(yōu)值，為使采收時(shí)營(yíng)養(yǎng)成分最大化，一方面可以在生長(zhǎng)中后期進(jìn)行適度的修剪來(lái)避免成分損失，另一方面可以對(duì)南瓜進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)調(diào)控，采用少量多次的平衡施肥。在確定采收期時(shí)，應(yīng)充分考慮其總營(yíng)養(yǎng)成分的含量，不宜過(guò)早采收，盡可能在南瓜生長(zhǎng)后期或成熟期進(jìn)行采收。