新疆不同地區(qū)厚皮甜瓜“納斯蜜”營養(yǎng)品質比較

邵旭鵬，王豪杰，李寐華，范盈盈，王 成，劉峰娟,*

（1.新疆農業(yè)大學食品科學與藥學學院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆農業(yè)科學院哈密瓜研究中心，新疆 烏魯木齊 830091；3.新疆農業(yè)科學院農業(yè)質量標準與檢測技術研究所，新疆 烏魯木齊 830091；4.新疆農業(yè)科學院科研管理處，新疆 烏魯木齊 830091）

甜瓜（Cucumic melo L.）為葫蘆科（Cucurbitaceae）黃瓜屬（Cucumic）一年生蔓性草本植物，2000 年Pitrat 等[1]將甜瓜分為2 個亞種（厚皮甜瓜亞種和薄皮甜瓜亞種）與多個變種。其中厚皮甜瓜因其果肉脆甜，耐貯性更好，已成為主要消費水果之一[2]。新疆甜瓜種植歷史悠久，由于新疆獨特的地理位置和溫光條件，新疆出產的甜瓜含糖量高，酥脆爽口，香味濃郁，營養(yǎng)豐富，品質優(yōu)良，深受消費者的喜愛，在國內外市場上享有盛譽，是國內的優(yōu)質甜瓜主產區(qū)。厚皮甜瓜營養(yǎng)豐富，含碳水化合物、多種礦物質、氨基酸、蛋白質和VC 等，具有清熱解暑、除煩止渴、促進食欲等功效，深受各地消費者青睞[3]。

甜瓜“納斯蜜”是新疆甜瓜品種改良的創(chuàng)始人和奠基者吳明珠院士的成果，其果實纖維細小，果實肉脆且無渣。除此之外，其口感與常規(guī)商業(yè)種植甜瓜也有所區(qū)別，常規(guī)甜瓜品種僅有一種甜味或者酸甜的口感，而“納斯蜜”甜瓜口感較為獨特，含有2 種不同的甜味，即蜂蜜甜和冰糖甜，吸引了大量消費者的喜愛。有研究表明，不同地區(qū)生長的果實，受不同海拔、溫光條件及土壤環(huán)境等的影響，其果實品質表現出的差異十分明顯[4-5]。但目前關于甜瓜營養(yǎng)品質的研究多集中于通過改良培育手段改善甜瓜營養(yǎng)品質[6-9]以及對不同品種甜瓜營養(yǎng)品質進行比較分析[10]，而鮮有針對同一品種不同地區(qū)甜瓜營養(yǎng)品質比較分析的研究。

甜瓜果實中富含有機酸、可溶性固形物、糖、VC等物質，除此之外，還含有一些具有抗癌、抗氧化、抗炎作用的功能性物質，如類黃酮、總酚等。本研究通過測定新疆3 個不同地區(qū)的厚皮甜瓜“納斯蜜”的8 個營養(yǎng)品質指標及4 個功能性成分指標，進行差異性比較分析，以期找到適宜厚皮甜瓜“納斯蜜”生長的地區(qū)，為該品種的推廣和品質研究提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

甜瓜取自新疆吐魯番、喀什、阿勒泰地區(qū)的實驗基地，以相同的種植模式種植的“納斯蜜”甜瓜（種子為同一批次的相同種子，由新疆農業(yè)科學院哈密瓜研究中心提供）。當厚皮甜瓜成熟后，根據“納斯蜜”甜瓜的生育期及經驗性的粗略評估，分別在這3 個地區(qū)挑選成熟度適中、無病蟲害的甜瓜30 個，在采后24 h內運回實驗室。相同種植模式即在3 個實驗基地，種植試驗樣品“納斯蜜”，從選地、施肥、種子播種前處理、種植間距、苗期管理及肥水管理等方面盡量保持一致。

抗壞血酸：分析純，鄭州市化學試劑三廠；濃鹽酸、氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉、硫酸、硫酸銅、磷酸：分析純，天津市致遠化學試劑有限公司；甲醇、乙腈、無水乙醇：色譜純，美國Fisher Scientific 公司；2,2-聯氮雙（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）：分析純，安寶科學儀器（上海）有限公司；果糖、葡萄糖、蔗糖、蘋果酸、檸檬酸和富馬酸：色譜純，上海山浦化工有限公司。

1.1.2 儀器與設備

DW-86W100 型醫(yī)用低溫保存箱，Thermo Fisher Scientific ST-16gR 型高速冷凍離心機，Shimadzu UV-2700 型紫外分光光度計，HHS 型電熱恒溫水浴鍋，Model XSE204 型分析天平，Waters2695 型高效液相色譜儀，BSA223s 型電子天平。

1.2 方法

1.2.1 營養(yǎng)成分和酚類物質的測定

1.2.1.1 檸檬酸、蘋果酸、富馬酸

參照GB 5009.157—2016[11]規(guī)定的方法測定。

1.2.1.2 葡萄糖、蔗糖、果糖含量

參照GB 5009.8—2016[12]規(guī)定的方法測定。

1.2.1.3 VC 含量

參照GB 5009.86—2016[13]規(guī)定的方法測定。

1.2.1.4 可溶性蛋白含量

采用紫外吸收法測定，以牛血清蛋白為標準品，制作標準曲線，得到回歸方程：

y=0.112 8 x+0.005 7，R2=0.995

其中：y 為吸光度值，x 為可溶性蛋白質濃度，R2為決定系數。

1.2.1.5 類黃酮及總酚含量

采用紫外比色法[14]測定。

1.2.2 抗氧化能力測定

1.2.2.1 ABTS 自由基清除率

參照Larrauri 等[15]的方法測定。取10 mL 7 mmol/L的ABTS 原液與0.2 mL 4 mmol/L 的過硫酸鉀溶液在完全避光的室溫環(huán)境中反應16 h，生成ABTS 自由基陽離子，再用pH 7.4 磷酸緩沖液稀釋80 倍，配制ABTS 工作液，使其在波長734 nm 處的分光光度值為0.700±0.05，然后吸取0.1 mL 的樣品加入3.9 mL 的ABTS 稀釋液，搖勻，在避光室溫條件下反應6 min，然后在波長734 nm 處測定吸光值。

1.2.2.2 DPPH 自由基清除率

參照Larrauri 等[15]的方法測定。準確稱取25 mg DPPH，用無水乙醇定容至50 mL，配成的溶液濃度為0.5 g/mL，量取此溶液24 mL，無水乙醇定容至100 mL配成濃度為0.12 g/mL 的DPPH 溶液。吸取3.8 mL DPPH（0.12 g/mL）于試管中，加入 200 μL 待測液，搖勻后，置于黑暗室溫下放置30 min，在波長517 nm 處測定吸光值，同時以200 μL 無水乙醇代替待測液作空白對照。

1.2.3 數據處理

使用Excel 2019 進行數據分析，使用IBM SPSS Statistics 20 軟件進行數據差異性顯著分析。參考黃倩等[16]的方法，使用模糊數學統計隸屬函數法對不同品質指標進行綜合評價，通過綜合品質對3 個地區(qū)甜瓜進行分級。隸屬函數公式：

R（x）i=（xi-xmin）（/xmax-xmin），其中i=1，2，3……n

式中：R 為評價該品質指標的隸屬函數；xi為某一指標測定值；xmax為試驗材料某一指標的最大值；xmin為試驗材料某一指標的最小值。

2 結果與分析

2.1 不同地區(qū)厚皮甜瓜“納斯蜜”營養(yǎng)成分含量的比較

2.1.1 有機酸含量

甜瓜中的有機酸主要為檸檬酸、蘋果酸、富馬酸等，其他有機酸含量較少[17]。由表1 可知：通過對比3個地區(qū)有機酸數據發(fā)現，吐魯番和阿勒泰地區(qū)蘋果酸含量顯著高于喀什地區(qū)（P＜0.05），檸檬酸與富馬酸在喀什地區(qū)的含量均與其余兩個地區(qū)間差異顯著（P＜0.05）。吐魯番地區(qū)的“納斯蜜”蘋果酸含量最高，為喀什地區(qū)的1.55 倍。喀什地區(qū)甜瓜檸檬酸含量最高，阿勒泰地區(qū)甜瓜的富馬酸含量最高。

2.1.2 可溶性糖含量

糖含量為評價甜瓜品質的重要因素之一，決定了甜瓜商品價值的高低[18]。通過對3 個不同地區(qū)甜瓜可溶性糖數據比較，從表1 得出：3 個地區(qū)中吐魯番地區(qū)“納斯蜜”甜瓜的果糖、葡萄糖、蔗糖含量均比其他兩個地區(qū)高，其中葡萄糖與果糖含量在3 個地區(qū)間差異顯著（P＜0.05）；喀什地區(qū)的蔗糖含量略低于吐魯番，而與阿勒泰地區(qū)差異顯著（P＜0.05）。蔗糖含量以吐魯番地區(qū)最高，喀什次之，阿勒泰最低，這可能與3 個地區(qū)光照、溫度等差異的影響有關[19]。果糖含量反映甜瓜的口感甜度，故吐魯番地區(qū)的“納斯蜜”口感甜度和阿勒泰的口感甜度差異顯著（P＜0.05），且均優(yōu)于喀什地區(qū)的“納斯蜜”，這也與實際品嘗的情況相符合。

2.1.3 VC 含量

甜瓜中含有多種維生素，其中以VC 含量居多，VC 是人體所必需的元素，缺乏會導致壞血病等[19-20]。通過表1 可知：新疆3 個地區(qū)“納斯蜜”中的VC 含量呈現顯著性差異（P＜0.05），最高的為吐魯番地區(qū)，每100 g 鮮果中含有18.9 mg VC，大約為喀什地區(qū)的1.5倍，是阿勒泰地區(qū)的2.4 倍。

2.1.4 可溶性蛋白含量

可溶性蛋白是重要的滲透調節(jié)物質和營養(yǎng)物質，其易被人體消化吸收，是評價果品蔬菜品質的重要指標之一[16]。由表1 可知，吐魯番地區(qū)甜瓜可溶性蛋白含量為3 個地區(qū)中最高，這表明該地區(qū)甜瓜代謝總量優(yōu)于其他兩個地區(qū)，3 個地區(qū)間可溶性蛋白含量差異顯著（P＜0.05），其含量從吐魯番、喀什、阿勒泰呈現遞減趨勢，其中阿勒泰可溶性蛋白含量最低，為 7.95 mg/g。

表1 不同地區(qū)甜瓜的有機酸、可溶性糖、VC 及可溶性蛋白含量Table 1 Melon organic acid,soluble sugar,vitamin C and soluble protein contents in different regions

2.2 不同地區(qū)甜瓜“納斯蜜”果實酚類物質含量比較

酚類物質是構成甜瓜獨特風味的重要代謝產物之一，類黃酮、總酚等酚類物質在甜瓜品質形成中起到重要作用[21]。由表2 可知，吐魯番地區(qū)甜瓜的總酚、類黃酮含量均比其他兩個地區(qū)高。總酚含量排序為：吐魯番＞阿勒泰＞喀什；類黃酮含量排序為：吐魯番＞阿勒泰＞喀什。3 個地區(qū)的總酚含量呈現出顯著性差異（P＜0.05）。

表2 不同地區(qū)甜瓜酚類物質含量Table 2 Melon phenol contents in different regions

2.3 不同地區(qū)甜瓜“納斯蜜”果實抗氧化能力比較

由圖1 可以看出，ABTS 自由基清除率在3 個地區(qū)間差異顯著（P＜0.05），其中阿勒泰最高，比喀什地區(qū)高86.03%，吐魯番ABTS 自由基清除率介于其他兩者之間。DPPH 自由基清除率也是阿勒泰地區(qū)甜瓜最高，比最低的喀什地區(qū)甜瓜高49.76%，吐魯番與喀什之間差異不顯著，兩個抗氧化指標均表現出阿勒泰地區(qū)的厚皮甜瓜抗氧化能力優(yōu)于其他地區(qū)，吐魯番次之，喀什地區(qū)最差。

圖1 不同地區(qū)甜瓜DPPH 及ABTS 自由基清除率比較Fig.1 Comparison of DPPH and ABTS free radicals scavenging rates of melons in different regions

2.4 隸屬函數綜合分析比較

果實品質好壞可通過平均隸屬函數值的大小表示，平均隸屬函數值越大，代表果實的綜合品質越好[22]。通過隸屬函數法得到不同地區(qū)甜瓜綜合評價，如表3 所示。平均隸屬函數值最大的是吐魯番地區(qū)的甜瓜，在蘋果酸、蔗糖、果糖、葡萄糖、VC、類黃酮、總酚含量指標上占有明顯的優(yōu)勢，綜合品質最佳。其他如喀什地區(qū)的“納斯蜜”甜瓜，其平均隸屬函數值為0.429，在檸檬酸這一品質指標上占有優(yōu)勢，阿勒泰地區(qū)的平均隸屬函數值為0.418，富馬酸、ABTS、DPPH自由基清除率等指標具有優(yōu)勢，其平均隸屬函數值與喀什地區(qū)相差不多，則將吐魯番地區(qū)甜瓜“納斯蜜”歸為I 類，品質為最佳；其他兩個地區(qū)歸為II 類，品質為較佳。

表3 不同地區(qū)甜瓜隸屬函數值Table 3 Membership function values of melons in different regions

2.4 不同地區(qū)“納斯蜜”甜瓜雷達圖

由圖2 可直觀地看到，阿勒泰地區(qū)的“納斯蜜”果實中ABTS 及DPPH 自由基清除率顯著高于其他兩個地區(qū)（P＜0.05）；吐魯番地區(qū)甜瓜果實中的可溶性蛋白、VC、果糖、葡萄糖含量等也均高于其他兩個地區(qū)；而喀什地區(qū)種植的“納斯蜜”果實中的檸檬酸含量優(yōu)于其他兩個地區(qū)。

圖2 不同地區(qū)甜瓜各品質指標雷達圖Fig.2 Radar chart of various quality indicators of melons in different regions

3 討論與結論

近年來，甜瓜消費市場逐漸擴大，從而導致一個很嚴重的現象，為了節(jié)約成本，投產的品種只是為了產量高、少病害及易種植，忽略了甜瓜的口感及果實品質。而對于消費者而言，最終影響因素是口感，“納斯蜜”甜瓜與其他常見品種相比，口感優(yōu)異、獨特，前味蜂蜜甜，咀嚼后冰糖甜，能給人帶來一種煥然一新的感覺，是脆肉瓜的高端代表品種。

果實的營養(yǎng)品質是決定果實經濟及商業(yè)價值的決定性因素，其受多種因素如海拔高度、光熱條件、種植株距、給水施肥量等條件的影響[23]。本研究采用相同種植模式，在吐魯番、喀什、阿勒泰3 個地區(qū)種植甜瓜“納斯蜜”，從而排除了種植株距、給水施肥量等不同的干擾。另外，采收成熟度等主觀因素也是造成甜瓜營養(yǎng)品質差異的原因之一[24]，3 個地區(qū)“納斯蜜”甜瓜采收的成熟度相同，從而排除了成熟度差異的影響。本試驗數據分析表明：“納斯蜜”果實在不同地區(qū)的條件下表現不同，可能與各地區(qū)海拔、溫度、光照等有關。

通過對新疆阿勒泰地區(qū)、喀什地區(qū)以及吐魯番地區(qū)的厚皮甜瓜“納斯蜜”品質等指標測定，進行對比研究發(fā)現：大多數品質指標在3 個地區(qū)間均表現出明顯差異，蘋果酸、蔗糖、果糖、葡萄糖、VC、類黃酮、總酚含量等均以吐魯番地區(qū)最優(yōu)，阿勒泰地區(qū)的甜瓜“納斯蜜”中富馬酸、ABTS 自由基清除率、DPPH 自由基清除率在這3 個地區(qū)中最優(yōu)。喀什地區(qū)的“納斯蜜”中檸檬酸含量優(yōu)于其他兩個地區(qū)。吐魯番地區(qū)甜瓜的蔗糖、葡萄糖、果糖含量均比其他兩個地區(qū)高，原因可能是由于吐魯番地區(qū)的光溫條件優(yōu)于阿勒泰及喀什地區(qū)[25]。

通過對新疆3 個不同地區(qū)“納斯蜜”甜瓜營養(yǎng)品質測定分析，并使用隸屬函數法分析甜瓜的綜合品質，發(fā)現吐魯番地區(qū)“納斯蜜”甜瓜的營養(yǎng)品質優(yōu)于其他兩個地區(qū)。因此認為“納斯蜜”最適合在吐魯番地區(qū)大面積推廣種植。而在3 個地區(qū)“納斯蜜”甜瓜雷達圖中，可以更加直觀地看到，其不同品質指標的差異性。