草酸處理對哈密瓜采后冷害及品質(zhì)的影響

王靜，茅林春，李學(xué)文，張輝，易磊闖，李祖梁，馮延曉，臧志娟

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊830000；2.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，浙江省農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研究重點實驗室，浙江杭州310058）

草酸處理對哈密瓜采后冷害及品質(zhì)的影響

王靜1，2，茅林春2，李學(xué)文1，張輝1，易磊闖1，李祖梁1，馮延曉1，臧志娟1

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊830000；2.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，浙江省農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研究重點實驗室，浙江杭州310058）

以“西州蜜25號”哈密瓜為原料，在常溫下浸泡于10、15、20 mmol/L（添加0.5 ml/L吐溫-20）3個濃度的草酸溶液中10 min，以常溫蒸餾水浸泡（添加0.5 ml/L吐溫-20）10 min為對照，待其表面水分完全晾干后，置于3℃～5℃的冷庫中進(jìn)行貯藏42 d。觀察和測定貯藏期間哈密瓜果實冷害指數(shù)及品質(zhì)指標(biāo)等。試驗結(jié)果表明，與對照相比，草酸處理抑制整個貯期果實硬度和維生素C含量的下降，提高貯藏前期（0～21 d）哈密瓜果實可溶性固形物含量（P＜0.05），其中15 mmol/L的草酸處理效果較顯著。15 mmol/L草酸處理降低呼吸速率和細(xì)胞膜滲透率及冷害指數(shù)（P＜0.05），20 mmol/L草酸處理提高果實的冷害指數(shù)和細(xì)胞膜透性，但減緩葉綠素含量下降速度。結(jié)果表明，15 mmol/L草酸是降低哈密瓜冷害，延長果實低溫冷藏品質(zhì)較為有效的處理方法。

哈密瓜；果實；草酸；冷害；品質(zhì)

新疆哈密瓜栽培歷史悠久，資源豐富，品質(zhì)優(yōu)良，味美香甜，深受消費者青睞，是我國新疆地區(qū)的主要水果之一，其貯藏量位居新疆果品貯藏之首，在園藝作物中占有重要地位。哈密瓜屬于典型的呼吸躍變型果實，采后后熟衰老迅速，抗病能力下降，腐爛損失非常嚴(yán)重。低溫冷藏能有效抑制果實采后腐爛和品質(zhì)下降，但由于哈密瓜屬于冷敏性果實，在低溫下貯藏容易發(fā)生冷害，導(dǎo)致表皮組織下陷，最終發(fā)展成不規(guī)則的下陷斑塊，嚴(yán)重影響其貯藏壽命和貨架期[1]。所以急需探求可延長哈密瓜果實冷藏品質(zhì)的處理方法。而草酸（oxalic acid，OA）是廣泛分布于動植物及真菌生命體中的一種代謝產(chǎn)物，近年來在采后園藝產(chǎn)品的保鮮貯藏的研究發(fā)現(xiàn)，外源草酸在毫摩爾濃度水平就具有極強的抗氧化性能，在適當(dāng)用量范圍內(nèi)可以作為一種天然的抗氧化劑應(yīng)用于食物的貯藏中并發(fā)揮重要作用，可有效地保持許多果蔬的品質(zhì)，減輕腐爛的發(fā)生，延長果蔬的貨架期[2]。有研究發(fā)現(xiàn)草酸處理可降低桃[3]、芒果[4]和竹筍[5]等果蔬的冷害現(xiàn)象。目前將外源草酸應(yīng)用于哈密瓜冷害及品質(zhì)保鮮方面的研究在國內(nèi)尚未見報道。本文以哈密瓜為原料，研究草酸處理對哈密瓜冷害及品質(zhì)的控制效應(yīng)，為哈密瓜采后保鮮提供理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

本試驗以“西州密25號”哈密瓜（屬厚皮甜瓜亞種Cucumis melo var.reticulatus Naud.）為原料，于2015年7月15日摘自吐魯番鄯善商品瓜基地，單個平均質(zhì)量為2.73 kg，瓜中心平均糖度15%～16%，瓜皮呈青色，布滿灰色網(wǎng)紋，瓜瓤泛橙色。采后立即用泡沫網(wǎng)狀發(fā)套將果實單獨包裝，每個紙箱（40 cm×35 cm×28 cm）中放置4個瓜，立即運至新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院采后生理實驗室，選擇成熟度基本一致、大小適中、無任何機械損傷的果實作為試驗材料。

硬度計GY-3：上海精密儀器儀表有限公司；ATC01744手持式折光儀：南京科航實驗室儀器有限公司；DDS-11A電導(dǎo)率儀：上海虹益儀器儀表有限公司等。

1.2 試驗方法

將挑選好的“西州蜜25號”哈密瓜先擦干凈，再將哈密瓜分別于10、15、20 mmol/L的草酸溶液（0.5 mL/L吐溫-20）中浸泡10 min，以蒸餾水（0.5 mL/L吐溫-20）浸泡10 min作為對照組。充分晾干后裝箱，貯藏于機械冷庫內(nèi)（3℃～5℃）（西州密25號哈密瓜受冷害的溫度為3℃，依據(jù)劉同業(yè)等[6]研究結(jié)論）。每個處理各136個瓜（每次處理4個瓜，共計重復(fù)34次），平均每隔6天取一次樣，共取7次。品質(zhì)指標(biāo)的測定每個處理取3個瓜，3個重復(fù)，共計9個瓜，每個指標(biāo)重復(fù)3次。

1.3 測定方法

1.3.1 冷害指數(shù)的測定方法

將哈密瓜定時從冷庫中取出放置常溫下48 h后觀察冷害發(fā)生情況，具體參照Xue X J等[7]的方法，共分4級，0（沒有冷害發(fā)生）；1（＜10%）；2（10%～20%）；3（20%～30%）；4（＞30%）：CI（chilling injury index）指數(shù)=∑（果實冷害級別×該級別的果實數(shù)）/（果實總數(shù)量×最高級別）×100

1.3.2 硬度的測定方法

采用GY-3硬度計，圍繞果實中部，均勻取4個點，削去果皮后測定果實硬度。結(jié)果以Kg/cm2計。

1.3.3 可溶性固形物測定方法

參照曹健康等[8]的方法，采用手持式折光儀測定，分別在哈密瓜的前中后3個部位取瓜肉組織（同時去除瓜肉的最上部組織），大約5.0 g（9個瓜），研缽磨碎后，用滴管吸取樣品液，滴加在檢測鏡上，合上蓋板。讀取刻度尺讀數(shù)，即為樣品液中可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以%表示，重復(fù)測定3次。

1.3.4 抗壞血酸含量測定方法

參照曹健康[8]的方法，分別在哈密瓜的前中后3個部位取瓜肉組織（同時去除瓜肉的最上部組織）10 g（9個瓜），以100 g質(zhì)量樣品中含有的抗壞血酸的毫克數(shù)表示，即mg/100 g。

1.3.5到可滴定酸含量測定方法

參照GB/T 12456-2008《食品中總酸的測定》進(jìn)行檢測，分別在哈密瓜的前中后3個部位取瓜肉組織（同時去除瓜肉的最上部組織）30 g（9個瓜），結(jié)果以g/L表示。

1.3.6 細(xì)胞膜透性測定方法

采用電導(dǎo)率儀測定，參照曹健康[8]的方法。分別在哈密瓜的前中后3個部位用打孔器取出柱形果肉，直徑1 cm，切成厚度為5 mm的圓片，每個部位取4片，每個處理3個果實，3個重復(fù)，結(jié)果以%表示。

1.3.7 呼吸速率的測定方法

參照曹健康[8]的方法，采用靜置呼吸法，結(jié)果以mg/（kg·h）表示。

1.3.8 葉綠素含量的測定方法

參照曹健康[8]的測定方法，分別在哈密瓜的前中后3個部位取瓜皮組織約3mmol/L，結(jié)果以mg/g表示。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

應(yīng)用Spass16.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，并利用鄧肯式多重比較進(jìn)行差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著。作圖采用Origin 8.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 草酸處理對哈密瓜果實冷害指數(shù)和冷害癥狀的影響

草酸處理對哈密瓜果實冷害指數(shù)的影響見圖1所示。

圖1 草酸處理對低溫冷藏哈密瓜果實冷害指數(shù)的影響Fig.1 Effect of OA treatments on CI of melon during cold storage at 3℃-5℃

由圖1可以看出，哈密瓜果實冷藏14 d放置常溫下48 h均開始出現(xiàn)冷害，隨著貯藏時間延長，冷害指數(shù)上升，冷害癥狀嚴(yán)重。冷藏28 d不同處理的果實凹陷斑面積逐漸增大（圖2）。與對照相比，10 mmol/L和15 mmol/L處理抑制哈密瓜冷害指數(shù)上升，而20 mmol/L的草酸處理在冷藏21d～42 d提高果實的冷害指數(shù)（圖1）。貯藏至42 d15 mmol/L的草酸處理明顯降低果實的冷害指數(shù)，分別較對照和10 mmol/L處理低15%和8.3%（P＜0.05）（圖1），此時冷害癥狀進(jìn)一步加劇，但是15 mmol/L的冷害癥狀較其它處理輕（圖2）。由此初步可以得出，15 mmol/L的草酸處理可以作為果實采后誘導(dǎo)其提高抗逆的物理手段。

草酸處理對哈密瓜果實冷害癥狀的影響如圖2。

2.2 草酸處理對哈密瓜果實呼吸速率和細(xì)胞膜滲透率的影響

草酸處理對哈密瓜果實呼吸速率和細(xì)胞膜滲透率的影響見圖3。

由圖3（A）可以得出，對照和草酸處理的果實冷藏第14天呼吸速率呈明顯上升趨勢，高峰值均出現(xiàn)在第35天，且對照、10 mmol/L和20 mmol/L相互接近，明顯高于15 mmol/L處理的哈密瓜果實近10.5%（P＜0.05），貯藏末期（35 d～42 d），呼吸速率開始下降。貯藏結(jié)束時，草酸處理的哈密瓜果實的呼吸速率明顯低于對照（P＜0.05），表明草酸處理可有效降低哈密瓜果實的呼吸速率，但草酸各處理間差別不顯著（P＞0.05）。

圖2 哈密瓜果實低溫冷藏28 d和42 d放置常溫48 h的冷害癥狀圖Fig.2 Chilling injury of Hami melon after 28 days and 42 days storage at 3℃-5℃and subsequent shelf-life period at 25℃for 48 h

圖3 草酸處理對低溫冷藏哈密瓜果實呼吸速率和細(xì)胞膜滲透率的影響Fig.3 Effect of OA treatment on respiration rate and electrolyte leakage of melon during cold storage at 3℃-5℃for 42 d

采后果蔬的細(xì)胞膜透性常用細(xì)胞膜相對滲透率來表示，它反映了細(xì)胞膜的完整性和衰老的程度。由圖3（B）看出，冷藏7 d～42 d，對照及草酸處理的果實細(xì)胞膜透性呈明顯的上升趨勢，除第21天外，對照果實的細(xì)胞膜透性明顯高于草酸處理（P＜0.05），貯藏結(jié)束，果實細(xì)胞膜透性由高到低依次為20 mmol/L，對照，10 mmol/L和15 mmol/L處理，分別為15.35%，15.10%，14.09%和13.72%，明顯高于起始值4.4%（P＜0.05），表明果實在低溫冷藏過程中細(xì)胞膜完整性受到破壞。15 mmol/L草酸處理對抑制果實細(xì)胞膜滲透率上升具有一定的作用。該結(jié)論與冷害發(fā)生趨勢基本相似。

圖4 草酸處理對低溫冷藏哈密瓜果實抗壞血酸、硬度和可溶性固形物含量的影響Fig.4 Effect of OA treatment on ASA，firmness and TSS content of melon during cold storage at 3℃-5℃

2.3 草酸處理對哈密瓜果實抗壞血酸、硬度和可溶性固形物含量的影響

草酸處理對哈密瓜果實抗壞血酸、硬度和可溶性固形物含量的影響見圖4。

哈密瓜果實在低溫冷藏過程中抗壞血酸含量變化如圖4（A）所示，整個貯藏過程中，對照和草酸處理的果實抗壞血酸含量呈急劇下降態(tài)勢，貯藏至第42天，對照10、15、20 mmol/L處理的抗壞血酸含量分別降低82.3%、81.7%、79.9%和84.2%。由此可見，15 mmol/L草酸處理對抗壞血酸含量下降的抑制作用比較明顯。

由圖4（B）得知，果實在冷藏過程中硬度下降速度比較快，冷藏0～21 d，15 mmol/L和20 mmol/L處理果實的硬度高于對照和10 mmol/L（P＜0.05），冷藏28 d～42 d對照和草酸處理的果實硬度相互接近，但15 mmol/L的硬度高于其他處理（P＞0.05），說明15 mmol/L草酸處理對緩解果實硬度下降具有一定作用。

可溶性固形物含量通常作為衡量果實品質(zhì)的高低的重要依據(jù)。由圖4（C）可以看出，冷藏0～21 d，對照和草酸處理的哈密瓜果實可溶性固形物含量出現(xiàn)上升，草酸處理果實的可溶性固形物含量相互接近且明顯高于對照（P＜0.05），但各草酸處理之間差異不顯著（p＞0.05）。冷藏21 d～42 d，各處理的果實可溶性固形物含量呈下降趨勢，由高到低分別為15 mmol/L（14.23%）、10 mmol/L（13.98%）、20 mmol/L（13.83%）和對照（13.69%），表明15 mmol/L處理可有效抑制果實可溶性固形物含量降低，對保持果實品質(zhì)具有一定的作用。

2.4 草酸處理對哈密瓜果實可滴定酸和葉綠素含量的影響

草酸處理對哈密瓜果實可滴定酸和葉綠素含量的影響見圖5。

由圖5（A）可以發(fā)現(xiàn)，冷藏0～14 d，對照和草酸處理的果實可滴定酸含量急劇上升，冷藏14 d～42 d，各處理的果實可滴定酸含量又急劇下降，貯藏結(jié)束時，對照果實的酸含量高于草酸處理，可見草酸處理降低了果實的可滴定酸含量。

哈密瓜葉綠素含量變化如圖5（B）所示，果實在冷藏過程中，各處理果實的葉綠素含量緩慢下降。冷藏0～14 d，各處理間差異不顯著（p＞0.05）。冷藏第21天～第42天，各處理間差異表現(xiàn)明顯，20 mmol/L處理顯著減緩果皮中葉綠素含量下降速度，相反10 mmol/L和15 mmol/L處理促進(jìn)葉綠素含量下降。

3 討論與結(jié)論

哈密瓜果實在低溫冷藏過程中大多表現(xiàn)為：初期為不規(guī)則的小斑點，隨著低溫貯藏時間的延長，斑點相連，發(fā)展成不規(guī)則的下陷斑塊，同時果實失水皺縮，常溫放置后出現(xiàn)水浸狀[9-10]。本試驗研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)受低溫脅迫的哈密瓜果實置于常溫后，哈密瓜果實未出現(xiàn)水漬狀，反而出現(xiàn)褐色的失水斑塊（如圖2所示）。說明哈密瓜果實冷害的發(fā)生與癥狀比較復(fù)雜，受多方面因素的影響。

圖5 草酸處理對低溫冷藏哈密瓜果實可滴定酸和葉綠素含量的影響Fig.5 Effect of OA treatment on TA and chlorophyll content of melon during cold storage at 3℃-5℃

研究結(jié)果表明，濃度為15 mmol/L的草酸處理較10 mmol/L更能抑制冷害指數(shù)上升，而20 mmol/L草酸處理促進(jìn)冷害指數(shù)上升（圖1和圖2）。說明不同濃度草酸降低果實冷害指數(shù)效果不同，該結(jié)論與草酸處理降低石榴冷害指數(shù)的研究報道不一致[11-13]。20 mmol/L草酸處理促進(jìn)冷害指數(shù)上升是否與草酸濃度過高有關(guān)尚需做進(jìn)一步驗證與探討。

果實受到低溫脅迫后，離子滲透率通常會出現(xiàn)增加，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)完整性遭到瓦解[14]。研究發(fā)現(xiàn)冷藏自第7天起，細(xì)胞膜滲透率出現(xiàn)大幅度上升趨勢圖2（B），表明果實受到低溫脅迫致使細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)遭到破壞，且3個濃度的草酸處理在貯藏中后期（21 d～35 d）抑制果實細(xì)胞膜滲透率上升，但各處理間差異不顯著（p＞0.05）。貯藏結(jié)束，20 mmol/L的草酸處理提高果實細(xì)胞膜滲透率，而15 mmol/L草酸處理抑制效果明顯圖2（B），該結(jié)論與冷害指數(shù)的發(fā)生趨勢基本一致。呼吸強度是反映植物組織器官新陳代謝的一個重要指標(biāo)。果實采后呼吸作用越旺盛，消耗營養(yǎng)物質(zhì)越多，導(dǎo)致產(chǎn)品衰老越快，貯藏壽命越短。結(jié)果表明，貯藏結(jié)束草酸處理抑制哈密瓜果實的呼吸速率，其發(fā)展趨勢與冷害指數(shù)的發(fā)生不一致，可能是由于果實個體差異所致。

可溶性固形物、硬度和抗壞血酸含量是衡量哈密瓜果實品質(zhì)的重要依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)。草酸處理提高果實的可溶性固形物含量，抑制硬度和抗壞血酸含量下降速度（圖4），其中以15 mmol/L草酸處理效果較好，該結(jié)論與Ding等[15]用草酸和水楊酸處理芒果得到的結(jié)論相反。草酸處理促進(jìn)哈密瓜果實可滴定酸含量下降圖5（A），相似的結(jié)論出現(xiàn)在桃果實中[16]。Li X W等[17]研究發(fā)現(xiàn)，1-MCP處理可抑制哈密瓜果皮葉綠素含量下降，研究發(fā)現(xiàn)，只有20 mmol/L草酸處理可以抑制葉綠素含量下降，而10 mmol/L和15 mmol/L處理促進(jìn)哈密瓜果皮葉綠素含量下降圖5（B），可能是因為20 mmol/L草酸處理抑制葉綠素酶或降解葉綠素的過氧化物酶活性所致[18]。

綜上所述，不同濃度的草酸處理對哈密瓜冷害控制效果不同，15 mmol/L草酸處理降低果實冷害指數(shù)和細(xì)胞膜透性，而20 mmol/L草酸處理作用卻相反。草酸處理提高果實的可溶性固形物含量，抑制硬度和抗壞血酸含量下降速度，其中以15 mmol/L草酸處理效果較好；草酸處理也促進(jìn)果實可滴定酸含量下降；20 mmol/L草酸處理抑制哈密瓜果皮葉綠素含量下降效果較明顯。

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Research of the Effects of Oxalic Acid-treatment on the Chilling Injury and Quality of Harvested Hami Melon

WANG Jing1，2，MAO Lin-chun2，LI Xue-wen1，ZHANG Hui1，YI Lei-chuang1，LI Zu-liang1，
FENG Yan-xiao1，ZANG Zhi-juan1
（1.College of Food Science and Pharmacy，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830000，Xinjiang，China；2.College of Biological Systems Engineering and Food Science，Zhejiang University，Zhejiang Agricultural Products Processing Technology Research Key Laboratory，Hangzhou 310058，Zhejiang，China）

Hami melon“Xizhoumi 25”was used in this experiment.Melons were dipped in different concentrations of oxalic acid（OA）with 10，15 mmol/L and 20 mmol/L（add 0.5 mL/L tuwen-20）and melons were dipped in normal temperature distilled water was control at 25℃for 10 min，after the surface were dried completely and stored at 3℃-5℃for 42 days，chilling injury index and quality in fruits were measured during the storage period.Compared with that in control，OA treatment inhibited the decrease of firmness and ascorbic acid（ASA）contents and increased the contents of total soluble solids from the initial storage to 21 day（P＜0.05），in this respect，15 mmol/L OA was the most effective treatment.In addition treatment with 15 mmol/L OA inhibited the increase of respiration rate and electrolyte leakage，reducing the chilling injury index of Hami melon. But 20 mmol/L OA promoted the chilling injury index and electrolyte leakage，meanwhile which restrained the decline of chlorophyll content compared to the controls.The results indicated 15 mmol/L OA was the most effective treatment to reduce the CI（chilling injury index）and extend the storage quality.

Hami melon；fruit；oxalic acid；chilling injury；quality

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2011BAD27B01）

王靜（1978—），女（漢），副教授，碩士研究生，在讀博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.16.037