不同貯藏溫度對采后861哈密瓜果實冷害及品質的影響

張 婷,陳 娟,潘 儼,徐 斌,鄭素慧,車鳳斌,*

(1.新疆農業(yè)科學院農產品貯藏加工研究所,新疆烏魯木齊 830091；2.新疆農業(yè)大學食品科學與藥學學院,新疆烏魯木齊 830052)

張 婷1,陳 娟2,潘 儼1,徐 斌1,鄭素慧1,車鳳斌1,*

(1.新疆農業(yè)科學院農產品貯藏加工研究所,新疆烏魯木齊 830091；2.新疆農業(yè)大學食品科學與藥學學院,新疆烏魯木齊 830052)

為了研究不同貯藏溫度對采后哈密瓜果實冷害及品質的影響,分別對1、3、5℃貯藏條件下86-1哈密瓜果實的冷害癥狀、冷害指數、冷害率、細胞膜相對透性、硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸及維生素C含量進行了系統觀察、統計與測定。結果表明:86-1哈密瓜冷害的發(fā)生與貯藏溫度及持續(xù)時間有關,1℃貯藏條件下,86-1哈密瓜果實冷害出現的時間較早,果實的冷害指數、冷害率及細胞膜相對透性較高；硬度、可溶性固形物及維生素C含量下降較快,可滴定酸出現先上升后下降的趨勢。3℃貯藏有利于維持86-1哈密瓜果實的品質,5℃貯藏果實雖未發(fā)生冷害,但后期品質劣變較快,腐爛較重。

哈密瓜,低溫,冷害,品質

哈密瓜(CucumismeloL.)是新疆特產之一,其肉質松脆,風味獨特,營養(yǎng)豐富,富含多種營養(yǎng)物質,有“瓜中之王”的美稱,多年來為新疆經濟發(fā)展及農民收入帶來顯著的效益[1]。

由于哈密瓜起源于中部非洲熱帶地區(qū),系統發(fā)育要求較高溫度,果實對溫度較敏感,在冰點以上低溫環(huán)境中容易發(fā)生代謝失調和細胞傷害,即冷害(chilling injury),冷害對哈密瓜果實品質影響較大,在表面形成褐斑、水浸斑,使果實的商品性、抗病性和耐藏性下降[2]。哈密瓜果實冷害的發(fā)生溫度因種、變種、品種、栽培條件及果實成熟度的不同有很大的差異,多數學者認為新疆中晚熟哈密瓜品種低于3℃下貯藏會出現冷害癥狀,受冷害后果實表面產生暗褐色小凹陷,其形狀不規(guī)則,隨著低溫脅迫時間的延長,形成凹凸不平、斑駁不勻的斑塊,同時果實失水皺縮,嚴重時出現水浸狀,由低溫升到常溫后冷害癥狀加重,腐爛增加,品質下降[2-3],前人已針對‘87-1號’[4]、‘8601’[5]及‘卡拉庫賽’[5-6]等新疆中晚熟哈密瓜品種冷害發(fā)生溫度、時間、癥狀和引起的細胞結構、品質及生理指標的變化進行了系統研究,但未見‘86-1’哈密瓜果實冷害方面的系統報道,研究的溫度范圍僅僅是處于低溫環(huán)境,并不完全在果蔬的冷害溫度下進行系統性分析[7-8]。因此,本文以86-1哈密瓜果實為試材,設置3個貯藏溫度,探討不同貯藏溫度對果實的冷害及品質指標的影響,旨在為新疆86-1哈密瓜果實低溫貯運提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

中晚熟品種86-1,八成熟,其可溶性固形物含量12%～13%,平均單瓜重4～5kg,于2013年9月2日采自新疆阿勒泰市二牧場。

DDS-11A型電導儀 上海大浦儀器有限公司；QY-1型果實硬度計 杭州匯爾儀器設備有限公司；TD-45型手持折光儀 浙江托普儀器有限公司；電熱恒溫水浴鍋DK-8B 上海精密實驗設備有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗處理 采后12h內運回新疆農科院農產品貯藏加工研究所冷庫,庫容量為6m3,溫度精度控制精度±0.5℃,在8℃的條件下預冷24h后,選大小基本一致,無機械損傷,無病蟲害的果實分別置于1、3、5℃冷庫中進行貯藏實驗,環(huán)境相對濕度75%～80%。每個處理60個果實,3個重復,入庫當天及此后每7d取9個果實測定相關指標。另外每隔7d取出9個果實于20℃放置3d后統計冷害指數和冷害率。

1.2.2 檢測方法

1.2.2.1 冷害指數(CII) 冷害指數參考畢陽[5]等的方法。冷害程度分為5級:0級,無冷害發(fā)生；1級,冷害發(fā)生面積≤10%;2級,11%﹤冷害發(fā)生面積≤25%；3級,26%﹤冷害發(fā)生面積≤50%;4級,冷害發(fā)生面積≥50%,按公式計算:

1.2.2.2 冷害率

冷害率(%)=冷害果實數/總果實數×100

1.2.2.3 細胞膜相對透性的測定 用直徑為10mm的不銹鋼打孔器將果實的果皮切成圓片,取15個圓片置于50mL的小燒杯中,加40mL蒸餾水后緩慢攪拌,用DDS-11A型電導儀測定電導率P0,再測10min后的電導率P1,之后將小燒杯置于沸水(100℃)浴煮10min,冷卻至室溫,測定電導率P2。

相對膜透性(%)=(P1-P0)/(P2-P0)×100

1.2.2.4 硬度的測定 選取供試果實,在赤道處將瓜切成兩半,然后在對稱部位用GY-1型水果硬度計在果皮向內1cm處(探頭10mm)取8個點分別測定果肉的硬度,最后取其平均值。

1.2.2.5 可溶性固形物含量(TSS,%)的測定 選取供試果實,在赤道處將瓜切成兩半,然后在對稱部位用TD-45型手持式折光儀測定其可溶性固形物含量,取其平均值。

1.2.2.6 可滴定酸含量(TA) 用酸堿滴定法測定。

1.2.2.7 維生素C含量(VC) 參考GB/T5009.86進行測定。

1.3 數據統計分析

利用EXCEL進行數據統計,Sigmaplot 12.0作圖,SPSS16.0進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同貯藏溫度對86-1哈密瓜果實冷害癥狀、冷害指數及冷害率的影響

86-1哈密瓜果實在整個貯藏過程冷害出現的時間、數量和發(fā)生程度不同。1℃條件下貯藏14d,移至常溫5d后,個別果實表皮開始出現不規(guī)則的淺褐色小斑點,隨著放置時間的延長,斑點顏色變深且面積逐漸增大,最終發(fā)展成不規(guī)則的下陷斑塊,隨著低溫貯藏時間的延長,冷害果實數量增多,冷害癥狀加重,個別果實切開后沿表皮部分出現水浸狀,這一結果與許玲[6]等人的報道基本一致；3℃條件下貯藏49d,移至常溫1d后,少量果實表皮出現淺褐色的小斑點,隨著常溫放置時間的延長,斑點面積增大、顏色加深且下陷；5℃條件下貯藏的哈密瓜果實未出現冷害癥狀?？梢?86-1哈密瓜果實冷害指數(圖1-A)及冷害率(圖1-B)隨著低溫貯藏時間的延長,呈現逐漸上升的趨勢,溫度越低,果實冷害癥狀出現的越早,發(fā)生冷害的果實數量越多,三個貯藏溫度下86-1哈密瓜果實的冷害指數與冷害率存在極顯著的差異(p<0.01)。

圖1 不同貯藏溫度對86-1哈密瓜果實冷害指數(A) 及冷害率(B)的影響Fig.1 The influence on chilling injury index(A) and chilling injury incidence(B)of variety 86-1 Hami melon fruit under different storage temperatures

2.2 不同貯藏溫度對86-1哈密瓜果實細胞膜相對透性的影響

圖2顯示,隨著貯藏時間的延長,果實細胞膜相對透性呈上升趨勢,1℃貯藏21d后,86-1哈密瓜果實的細胞膜相對透性達到48.17%,之后逐漸增大,細胞膜相對透性基本維持在60%左右,貯藏至42d時,細胞膜相對透性減小,這可能是由于瓜的個體差異或人為取樣誤差造成的；而3℃和5℃貯藏的86-1哈密瓜果實細胞膜透性在貯藏0～35d,變化幅度較小,基本維持在35%～45%,42d以后細胞膜相對透性也逐漸增大,這可能與果實后期病害發(fā)生有關?？梢?1℃貯藏的86-1哈密瓜果實細胞膜相對透性與3、5℃之間存在極顯著差異(p<0.01),但3℃與5℃之間差異不顯著。

圖2 不同貯藏溫度對86-1哈密瓜 果實細胞膜相對透性的影響Fig.2 The influence on cell membrane relative permeability of variety 86-1 Hami melon fruit under different storage temperatures

2.3 不同貯藏溫度對86-1哈密瓜果實硬度的影響

圖3表明,隨著貯藏時間的延長,不同溫度條件下86-1哈密瓜果實的硬度呈下降趨勢,這是由于隨著果實的后熟,其內部產生果膠酶,原果膠被水解生成可溶性果膠和果膠酸[9]。1℃與5℃條件下貯藏的果實硬度差異明顯(p<0.01),但與3℃不明顯,3℃與5℃之間也不明顯。1℃貯藏的86-1哈密瓜果實后期硬度下降比較快,可能與冷害發(fā)生后導致果肉組織變軟有關,3℃與5℃條件下果實的硬度變化比較平緩,整個貯期果實硬度維持3.06～4.45kg/cm2。

2.4 不同貯藏溫度對86-1哈密瓜果實可溶性固形物含量的影響

隨著貯藏時間的延長,可溶性固形物含量呈現下降的趨勢。整個貯期,1℃貯藏的86-1哈密瓜果實的可溶性固形物含量下降幅度較大,至貯藏結束時,果實可溶性固形物含量僅為貯藏初期的55.85%,這可能與該溫度下冷害發(fā)生引起果實的呼吸消耗增大有關；而3℃和5℃貯藏的果實可溶性固形物含量分別為貯藏初期的66.03%和68.11%,表明3℃和5℃貯藏條件有利于維持86-1哈密瓜果實的可溶性固形物含量。差異顯著性分析顯示,1℃與3、5℃條件下貯藏的86-1哈密瓜果實可溶性固形物含量差異顯著(p<0.01),但3℃與5℃無顯著性差異。

圖3 不同貯藏溫度對86-1哈密瓜果實硬度的影響Fig.3 The influence on hardness of variety 86-1 Hami melon fruit under different storage temperatures

圖4 不同貯藏溫度對86-1哈密瓜果實 可溶性固形物含量的影響Fig.4 The influence on soluble solids content of variety 86-1 Hami melon fruit under different storage temperatures

2.5 不同貯藏溫度對86-1哈密瓜果實可滴定酸含量的影響

圖5 不同貯藏溫度對86-1哈密瓜 果實可滴定酸含量的影響Fig.5 The influence on titratable acid of variety 86-1 Hami melon fruit under different storage temperatures

不同貯藏溫度下,86-1哈密瓜果實的可滴定酸含量呈現先升高后下降的趨勢。貯藏0～21d,可滴定酸含量逐漸增加,由初期0.108%增加到0.185%,可能與該果品的呼吸代謝有關,其原因有待于進一步研究。貯藏28～63d可滴定酸含量呈下降趨勢,1℃貯藏條件下可滴定酸含量下降較快,由0.177%下降至0.108%,下降了39.43%,3℃和5℃貯藏條件下可滴定酸含量變化比較平緩。三個貯藏溫度下的86-1哈密瓜果實可滴定酸含量無顯著性差異。

2.6 不同貯藏溫度對86-1哈密瓜果實維生素C含量的影響

如圖6所示,86-1哈密瓜果實貯期VC含量整體呈下降趨勢。貯藏0～35d內,不同溫度條件下VC含量呈緩慢下降趨勢,這可能是由于果實的后熟作用。但隨著貯藏時間的延長,86-1哈密瓜果實的VC含量下降速度較快,貯至63d時,不同溫度下貯藏的86-1哈密瓜果實VC含量分別為貯藏初期的29.77%、34.34%和38%。表明1℃與5℃貯藏的86-1哈密瓜果實VC含量存在顯著差異(p<0.05),說明適宜的貯藏溫度有利于延緩哈密瓜果實的VC含量的下降,保持果實的營養(yǎng)品質。

圖6 不同貯藏溫度對86-1哈密瓜 果實維生素C含量的影響Fig.6 The influence on vitamin C variety 86-1 Hami melon fruit under different storage temperatures

3 結論與討論

3.1 冷害是由不適宜的低溫引起的生理失調現象。冷害的發(fā)生與所處的低溫及持續(xù)的時間密切相關,本實驗中3℃以上是86-1哈密瓜果實貯藏的安全溫度,對比實驗中的3個低溫處理,1℃貯藏的果實冷害出現的時間較早,且隨著低溫貯藏時間的延長,冷害果實數量增多,冷害程度加重,3℃貯藏的果實貯藏后期個別果實出現輕微的冷害癥狀,5℃貯藏的果實整個貯期未出現明顯的冷害癥狀。這一結果與王堅[2]、王文生[8]等報道一致。

3.2 低溫導致細胞膜由液晶態(tài)轉變?yōu)槟z態(tài),引起細胞膜相對透性的增加。細胞膜相對透性的增加所表現出的果實表面的水浸狀亦是冷害較早的表現[10]。本實驗中細胞膜相對透性的變化可以反映果實受冷害的程度,1℃貯藏14d時,86-1哈密瓜果實細胞膜相對透性達到50.59%,之后膜透性一直持續(xù)上升,其值也始終高于3℃和5℃,且細胞膜透性增加時間與果實冷害癥狀出現基本吻合,隨著1℃貯藏時間的延長,果實水浸狀表現較為明顯,這一結果與趙

迎麗等研究報道一致[11]。

3.3 受到低溫脅迫的果蔬,除外觀表現出明顯的冷害癥狀外,果蔬的商品性也受到影響,主要表現為硬度發(fā)生變化,糖酸比失調,果實失去固有的風味等[12]。劉芳等[13]報道,發(fā)生冷害的白蘭瓜果實硬度下降較快,可溶性固形物含量、可滴酸含量在貯藏前期略有上升,后期下降較快；候田瑩[14]等研究指出冷害溫度下京蜜薄皮甜瓜的可溶性固形物含量下降較快。本實驗結果表明,冷害溫度條件下86-1哈密瓜果實的硬度、可溶性固形物含量及維生素C在貯藏過程中下降較快,而可滴定酸含量呈現先上升后下降的趨勢,可能與該果實的呼吸代謝途徑有關,究其原因有待于進一步研究。

[1]范詠梅,馬俊義.哈密瓜生長期果實腐爛病病原菌的分離、回接與鑒定[J].新疆農業(yè)科學,2004,41(5):293-295.

[2]王堅.中國西瓜甜瓜[M].北京:中國農業(yè)出版社,2000:161.

[3]新疆八一農學院主編.甜瓜貯運技術及采后生理研究報告[R].1988.

[4]趙華,吳肇痣,胡鴻,等.‘87-1’網紋甜瓜貯藏期間冷害初步研究[J].園藝學報,1993,20(1):95-96.

[5]Bi Y,Tian S,Liu H,etal. Effect of temperature on chilling injury,decay and qualityof Hami melon during storage[J]. Postharvest Biol Technol,2003,29:229-232.

[6]許玲.低溫冷害對哈密瓜外部形態(tài)和細胞結構的影響[J].植物學報,1990,32(10):772-776.

[7]李萍,車鳳斌,張婷,等.不同貯藏溫度對厚皮甜瓜86-1采后生理活性的影響[J].中國種業(yè),2009(增刊):53-55.

[8]王文生,董成虎,賈凝.新疆厚皮甜瓜貯藏溫度實驗[J].保鮮研究,2006,37(6):21-22.

[9]都鳳華,王秀春,郭菊曼,等.李子貯藏溫度及冷害的研究[J]. 吉林農業(yè)大學學報,1997,19(3):91-96.

[10]王毅.園藝植物冷害與抗冷性的研究[J]. 園藝學報,1994,21(3):239-244.

[11]趙迎麗,王春生,郝利平.青椒果實低溫貯藏及冷害生理研究[J]. 山西農業(yè)大學學報,2002,23(2):129-132.

[12]章艷,張長峰.采后果實冷害發(fā)生機理及控制研究進展[J]. 保鮮與加工,2012,12(4):40-46.

[13]劉芳.白蘭瓜果實冷害研究[D]. 蘭州:甘肅農業(yè)大學,2005,46.

[14]候田瑩,宋曙輝,寇文麗,等.不同貯藏溫度條件下薄皮甜瓜品質和生理特性的變化[J]. 中國瓜菜,2011,24(6):7-10.

Influence on chilling injury and quality of postharvest 86-1 Hamimelon(CucumismeloL.)fruit under different storage temperatures

ZHANG Ting1,CHEN Juan2,PAN Yan1,XU Bin1,ZHENG Su-hui1,CHE Feng-bin1,*

(1.Research Institute of Farm Products Storage and Processing,Xinjiang Academyof Agricultural Sciences,Urumqi 830091,China;2.Institute of Food and Medicine Science of Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China)

The systematic observation,statistics,test on chilling injury symptoms,chilling injury index,chilling injury incidence,membrane permeability,hardness,soluble solids content,titratable acid and vitamin C of postharvest 86-1 Hami melon(CucumismeloL.)fruit under storage temperature 1,3,5℃ were made in order to study the influence on chilling injury and quality of postharvest 86-1 Hami melon(CucumismeloL.)fruit under different storage temperatures. The results showed that the occurrence of chilling injury of postharvest 86-1Hami melon(CucumismeloL.)was connected with storage temperature and duration time,under 1℃ the incidence of chilling injury was the earlier,the chilling injury index,chilling injury incidence and membrane permeability of postharvest 86-1 Hami melon(CucumismeloL.)fruit were higher;hardness,soluble solids content,and vitamin C declined rapidly,titratable acid was increased at first and decreased subsequentl. Fruit quality of postharvest 86-1 Hami melon(CucumismeloL.)fruit was maintained better under 3℃. There was no incidence of chilling injury,but the quality of postharvest 86-1Hami melon(CucumismeloL.)fruit was declined quickly at later,and decay was serious under 5℃.

Hami melon;low temperature;chilling injury;quality

2014-04-08

張婷(1980-),女,碩士,助理研究員,研究方向:果品采后生理及分子生物學。

*通訊作者:車鳳斌(1956-),男,本科，研究員,研究方向:果樹栽培和貯藏加工。

新疆農科院青年基金(xjnkq-2013035)；國家科技支撐項目(2011BAD27B01)。

TS255.3

A

1002-0306(2015)03-0345-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.03.065