采前翠貝噴灑及采后殼聚糖涂膜對厚皮甜瓜低溫貯藏期間冷害及品質的影響

王 婷，畢 陽，李永才，王 毅，尚 琪，白曉東，劉耀娜，王 迪（甘肅農業大學食品科學與工程學院，甘肅蘭州730070）

采前翠貝噴灑及采后殼聚糖涂膜對厚皮甜瓜低溫貯藏期間冷害及品質的影響

王 婷，畢 陽*，李永才，王 毅，尚 琪，白曉東，劉耀娜，王 迪
（甘肅農業大學食品科學與工程學院，甘肅蘭州730070）

厚皮甜瓜（Cucumis melo L.）對低溫敏感，在低溫條件下貯藏易發生冷害，導致果實品質下降，貨架期縮短。本實驗以“瑪瑙”厚皮甜瓜為材料，研究了在果實發育期（幼果期、膨大期、網紋形成期及采前48 h）單獨400 mg/L翠貝4次噴灑、采后單獨1.5%殼聚糖涂膜及采前、采后結合處理對果實低溫（5℃）貯藏期間冷害及品質的影響。結果表明，采前單獨翠貝噴灑或結合采后殼聚糖涂膜均可有效減輕貯藏期間的厚皮甜瓜冷害，明顯降低果實細胞膜滲透率和丙二醛（MDA）含量，其中以采前翠貝處理對冷害的控制效果最好，在貯藏第21 d時，處理果實的冷害指數僅相當于對照組的1/3。同樣，以上3種處理還延緩了貯藏期間果實可溶性固形物（TSS）和可滴定酸（TA）的下降，保持了果實良好的品質。其中，采前翠貝處理對維持果實的硬度和亮度、色澤效果較好；而采后殼聚糖涂膜對延緩果實TSS下降，降低失重率的效果較為突出。

厚皮甜瓜，翠貝，殼聚糖，冷害，品質

厚皮甜瓜（Cucumis melo L.）是我國西北地區的特色經濟作物，其果實甘甜多汁、風味獨特，備受廣大消費者青睞［1］。但是，由于厚皮甜瓜采收時正值高溫季節，加之缺乏必要的冷鏈和有效的包裝，采后爛損嚴重，經濟損失巨大［2］。低溫是延長厚皮甜瓜采后壽命、減輕腐爛的有效方法。然而，由于厚皮甜瓜對冷害敏感，過低的溫度會導致冷害的發生，造成品質下降甚至失去商品價值［3］。翠貝（Stroby）是一種廣譜、高效、綠色的仿生型新型殺菌劑，主要成分為醚菌酯，屬于甲氧基丙烯酸酯類，可有效控制多種作物病害，還可增強作物自身免疫力，減少發病［4-5］。前期研究發現，采前嘧菌酯處理對厚皮甜瓜的多種采前和采后病害具有良好的防治效果［6］。也有研究表明，有些殺菌劑可以抑制果蔬潛伏侵染，減輕冷害，延緩衰老［7］。殼聚糖（Chitosan，簡稱CTS）是甲殼素脫乙酰基后的產物，具有良好的成膜和抑菌功能［8］，可防止果蔬失水，有效延長果蔬的采后壽命［9］。殼聚糖涂膜已在甜瓜、龍眼、草莓等多種果蔬的貯藏保鮮中發揮了良好的作用［10-11］。以往對翠貝的研究大多集中于田間病害的控制，對其誘導甜瓜果實采后抗逆性及保持果實品質的研究報道不多。同時，對于采前翠貝噴灑結合采后殼聚糖涂膜對果實品質及冷害影響的研究目前也未見報道。

本研究擬以厚皮甜瓜“瑪瑙”為材料，通過采前不同時期翠貝噴灑結合采后殼聚糖涂膜果實，比較了單獨或結合處理對冷藏期間甜瓜果實冷害及品質變化的影響，以期為厚皮甜瓜的貯藏保鮮提供理論依據和技術指導。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試厚皮甜瓜 品種“瑪瑙”，2014年7月采自甘肅省民勤縣收成鄉的露天大田，果實正常成熟期采收，單果套發泡網袋后入標準包裝箱（16個/箱），當天運抵實驗室；翠貝（50%醚菌酯） 為德國巴斯夫歐洲公司產品；水溶性殼聚糖 購自濟南海德貝生物技術有限公司。

GY-1型水果硬度計 杭州托普儀器有限公司；WYT-32型手持折光儀 廈門中村光學儀器廠；SP60型色差計 美國愛色麗公司；SPX-30085H-II型恒溫培養箱 上海新苗醫療器械制造有限公司；UV-2450型紫外分光光度儀 日本島津公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 果實處理方法及分組 采前翠貝噴灑：分別在甜瓜幼果期（花后2周）、果實迅速膨大期（花后3周）、網紋形成期（花后4周）和采前2 d四個時期用手動噴霧器在果實表面均勻噴灑濃度為400 ppm的翠貝，以清水處理為對照組。每個處理各450株，重復3組，每組150株。

采后殼聚糖涂膜：挑選大小均勻、無病害及機械損傷、經采前處理過的果實各150個，用1.5%（W/V）的殼聚糖溶液（0.05%的吐溫80作展布劑）浸泡3 min，以清水（含0.05%吐溫80）處理同樣時間作為對照。每個處理各150個果實，重復3組，每組50個果實。果實晾干后裝入紙箱中，在5℃的冷庫中貯藏，分別于第0、7、14、21、28 d取樣進行測定。

以上不同處理的果實共分為4組，分別為：STB：單獨采前翠貝噴灑；CTS：單獨采后殼聚糖涂膜；STB+CTS：采前翠貝結合采后殼聚糖涂膜；Control：對照組。

1.2.2 冷害指標的測定

1.2.2.1 冷害指數 參考Bi等的方法［12］。每隔7 d統計冷害發生情況，并計算冷害指數。根據果面所呈現的冷害斑面積分為4級，0級：無冷害癥狀，1級：冷害斑占果皮表面積的1/10以內，2級：冷害斑占果皮表面積的1/10～1/2，3級：冷害斑超過果皮表面積的1/2。每個處理10個果實，重復3次，共30個果實。

1.2.2.2 細胞膜滲透率的測定 參照Meng等方法［13］并修改。精確稱取10.0 g果肉組織用去離子水沖洗3次，最后用干凈的濾紙吸干樣品上的多余水分。將處理好的樣品置于小燒杯中，加入40 mL去離子水，后用電導率儀測定3 h（25℃）后的電導率；測定后再將燒杯置于90℃下水浴30 min，快速冷卻后測定最終電導率。每個處理12個果實，重復3次。細胞膜滲透率由下式計算：

細胞膜滲透率（%）=3 h后電導率/最終電導率×100

1.2.2.3 丙二醛（MDA）的測定 參照曹健康等方法［14］。取3.0 g果肉組織，加入4 mL 10%三氯乙酸（TCA）溶液研磨成勻漿后，于4℃下12000×g離心20 min。取1 mL上清液，加入2 mL 0.6%的2-硫代巴比妥酸（TBA）溶液，混合后煮沸15 min，冷卻后再離心一次。分別測定反應液在450、532、600 nm處的吸光度值，按下式計算反應混合物中MDA的濃度，然后計算出果實樣品中MDA含量。每個處理12個果實，重復3次。MDA含量用每克鮮重所含的TBARS納摩爾數表示（nmolTBARS·gFW-1）。反應液中：

MDA含量（nmol/g·FW）=CMDA×提取液體積（mL）/果肉組織鮮重（g）

1.2.3 品質指標的測定

1.2.3.1 失重率及硬度的測定 失重率的測定采用稱量法。硬度的測定參照Yuan等的方法［15］。在果實的赤道部位，削去果皮后均勻取4個點用硬度計進行測定。每個處理12個果實，重復3次。

1.2.3.2 可溶性固形物（TSS）的測定 參照Yuan等方法［15］。在取樣當天將甜瓜果實沿赤道部位切開，在其可食部分均勻取3處果肉組織，將汁液擠于手持折光儀上測定。每個處理12個果實，重復3次。

1.2.3.3 可滴定酸（TA）的測定 參照龔迪等方法［16］。稱取10.0 g冷凍果肉組織，磨碎呈勻漿。用已煮沸、冷卻、去除CO2的蒸餾水移入100 mL容量瓶中，定容、搖勻。用干濾紙及漏斗過濾。用移液管吸取濾液20 mL，注入錐形瓶，加入2滴1%酚酞指示劑，用標定后的0.01 mol/L NaOH溶液滴定。再以蒸餾水代替濾液進行滴定，作為空白對照。每個處理12個果實，重復3次。

式中，V—樣品提取液總體積，mL；Vs—滴定時所需濾液體積，mL；c—NaOH滴定液濃度，mol/L；V1—滴定液消耗的NaOH溶液體積，mL；V0—滴定蒸餾水消耗的NaOH溶液體積，mL；m—樣品質量，g；f—折算系數，g/mmol。

1.2.3.4 果皮色度的測定 參照Biswas等方法［17］。在果實赤道部位均勻取3片果皮采用色差儀進行測定。每個處理12個果實，重復3次。

1.2.2 及1.2.3中各項指標的測定均為將果實從冷藏狀態下取出，回溫24 h后進行。

1.3 數據統計

使用Excel 2010軟件處理數據，計算標準偏差（± SE）并制圖。使用SPSS 19.0對數據進行單因素方差分析（p＜0.05為差異顯著）。

2 結果與分析

2.1 采前翠貝噴灑及采后殼聚糖涂膜對厚皮甜瓜果實貯藏期間冷害的影響

2.1.1 對冷害指數的影響 冷藏期間，厚皮甜瓜的冷害指數隨貯藏時間的延長而顯著升高。與同期對照組相比，采前翠貝及采后殼聚糖單獨或結合處理均有效地減輕了冷害（圖1）。在貯藏第21 d時，單獨采前翠貝處理對冷害的控制效果最好，冷害指數僅相當于對照組的三分之一，其次為采前翠貝結合采后殼聚糖處理，低于同期對照46.86%。

圖1 采前翠貝噴灑及采后殼聚糖涂膜對冷藏期間厚皮甜瓜冷害指數的影響Fig.1 Effect of preharvest Stroby spraying and/or chitosan postharvest coating on index of chilling injury of muskmelons during cold storage

2.1.2 對細胞膜滲透率和MDA含量的影響 在大部分貯藏期間，與同期對照組相比，采前翠貝、采后殼聚糖單獨或結合處理均在一定程度上延緩了細胞膜滲透率的上升。其中，單獨采前翠貝處理的細胞膜滲透率變化最為平緩，始終低于對照，在第21 d和28 d分別顯著（p＜0.05）低于同期對照36.80%和42.57%（圖2A）。同樣，采前翠貝、采后殼聚糖單獨或結合處理也能明顯抑制MDA的產生，其中以單獨采前翠貝處理效果最為顯著（p＜0.05），在第21 d和28 d分別比同期對照低26.30%和37.33%；其次為單獨采后殼聚糖涂膜處理（圖2B）。

2.2 采前翠貝噴灑及采后殼聚糖涂膜對厚皮甜瓜果實貯藏期間品質的影響

2.2.1 對失重率和硬度的影響 果實的失重率隨貯藏時間的延長而逐漸增加。采后殼聚糖單獨或結合采前翠貝處理均有效抑制了失重率的增加，其中以采后殼聚糖單獨處理效果最為顯著（p＜0.05），在貯藏第21 d和28 d時分別比同期對照低47.23%和44.90%，其次為殼聚糖結合采前翠貝處理，單獨采前翠貝處理對果實貯藏期間的失重率影響不大（圖3A）。冷藏期間，各處理組果實的硬度在前期和中期迅速下降。單獨采前翠貝和結合采后殼聚糖處理明顯抑制了果實硬度的下降，其中以單獨采前翠貝處理效果最好，在貯藏第14 d時顯著（p＜0.05）高于同期對照13.00%（圖3B）。

圖2 采前翠貝噴灑及采后殼聚糖涂膜對冷藏期間厚皮甜瓜細胞膜滲透率（A）和MDA含量（B）的影響Fig.2 Effect of preharvest Stroby spraying and/or chitosan postharvest coating on cell membrane permeability（A）and MDA content（B）of muskmelons during cool storage

圖3 采前翠貝噴灑及采后殼聚糖涂膜對冷藏期間厚皮甜瓜失重率（A）和硬度（B）的影響Fig.3 Effect of preharvest Stroby spray and/or chitosan postharvest coating on weight loss（A）and firmness（B）of muskmelons during cool storage

2.2.2 對可溶性固形物（TSS）及可滴定酸（TA）的影響 在貯藏期間，各處理組果實的TSS均表現出先升高后降低的趨勢，單獨采后殼聚糖處理能有效延緩TSS的下降，在第14 d和21 d時分別顯著（p＜0.05）高于同期對照7.63%和11.54%。單獨采前翠貝或結合采后殼聚糖處理對TSS的影響不大（圖4A）。同樣，各處理組的TA在貯藏前期迅速下降而后趨于平緩。采前翠貝及采后殼聚糖單獨或結合處理均能有效抑制TA的下降，其中以單獨采前翠貝處理的效果最顯著（p＜0.05），在貯藏第7 d和14 d時分別高于同期對照26.85% 和37.85%（圖4B）。

圖4 采前翠貝噴灑及采后殼聚糖涂膜對冷藏期間厚皮甜瓜果實TSS（A）和TA（B）的影響Fig.4 Effect of preharvest Stroby spray and/or chitosan postharvest coating on TSS（A）and TA（B）of muskmelons during cool storage

2.2.3 對果實亮度（L*值）、色飽和度（C值）和色度角（h°值）的影響 采前翠貝處理有效維持了果實貯藏期間較高的L*值、C值和h°值（圖5）。隨著貯藏時間的延長，果皮的L*值呈上升趨勢，在第14 d時顯著（p＜0.05）高于同期對照1.08%，而殼聚糖及結合處理的L*均低于對照（圖5A）。采前翠貝及采后殼聚糖單獨或結合處理均保持了貯藏期間較高的果皮C值（圖5B）。果皮的色度角呈先上升后下降趨勢；與對照相比，單獨采前翠貝處理及結合采后殼聚糖處理都明顯減緩了h°值的下降，在貯藏第21 d分別顯著（p＜0.05）高于同期對照2.29%和1.70%（圖5C）。

3 討論

圖5 采前翠貝噴灑及采后殼聚糖涂膜對冷藏期間厚皮甜瓜果實L*值（A）、C值（B）和h°值（C）的影響Fig.5 Effect of preharvest Stroby spray and/or chitosan postharvest coating on pericarp lightness（A），chroma values（B）and hue angle（C）of muskmelons during cool storage

活性氧（ROS）的產生和清除不平衡以及膜脂中不飽和脂肪酸比例偏低是導致果蔬冷害發生的重要原因［18-19］。本研究發現，采前翠貝處理可通過維持厚皮甜瓜果實細胞膜的穩定、延緩MDA的增加（圖2），從而減輕低溫貯藏期間的果實冷害（圖1）。該作用可能與醚菌酯增強果實的抗氧化酶活性、維持ROS代謝平衡相關［20］，也可能與改變果實體內不飽和脂肪酸的比例相關［19］。同樣，殼聚糖涂膜也在一定程度上減輕了低溫貯藏期間的果實冷害（圖1），該結果與許多學者在枇杷［21］、桃［22］、黃瓜［23］等果實上的研究結果類似。由于殼聚糖分子上的氨基具有還原性，從而減輕了細胞的膜脂過氧化程度；此外，殼聚糖還可誘導果實產生抗逆性，保護了膜完整性［24］。雖然殼聚糖在一定程度上可減輕冷害，但作用效果仍不及翠貝單獨處理。至于采后殼聚糖涂膜結合采前翠貝噴灑對甜瓜冷害的控制效果反而不及兩者單獨處理，可能是由于二者產生了一定的拮抗作用，而拮抗機理仍有待進一步的研究。

甜瓜屬于呼吸躍變型果實，其后熟衰老期間的品質變化主要表現為硬度、TSS、TA下降，失重率升高，這些變化通常與果實的呼吸及乙烯釋放密切相關［25］。本實驗發現，采前翠貝處理可維持果實的硬度（圖3）、亮度和色澤（圖5），延緩TSS和TA的下降（圖4），這可能與翠貝抑制果實呼吸及乙烯釋放、阻止細胞壁水解酶的合成，抑制果皮葉綠素的分解等相關聯。李鴻筠等［26］研究也發現，采前噴灑嘧菌酯可在一定程度上改善柑橘果實的外觀及內在品質，但不同濃度間作用效果存在差異。本研究還觀察到殼聚糖涂膜對抑制果實失重率效果顯著（p＜0.05），這與刁春英等［23］在黃瓜上的研究結果一致。殼聚糖處理可通過在果實表面形成阻隔膜能很好地抑制果實的水分蒸騰［27］。同樣，殼聚糖涂膜通過降低O2、提高CO2含量來改變內外氣體環境，抑制乙烯的生成［28］，從而顯著（p＜0.05）延緩了果實TSS、TA的下降（圖4）。本研究采用的1.5%殼聚糖處理濃度與林玲等［29］對南豐蜜桔的研究結果基本一致。

4 結論

本研究結果表明，單獨采前翠貝噴灑、單獨采后殼聚糖涂膜及二者結合處理均可通過降低膜透率、抑制MDA積累有效減輕果實冷害，其中以單獨采前翠貝噴灑效果最好。翠貝噴灑可能通過抑制呼吸、乙烯釋放、誘導厚皮甜瓜抗冷性，維持果實一定的硬度和亮度、色澤；而殼聚糖涂膜則可能通過降低果實呼吸強度、減少水分散失，有效延緩果實TSS的下降及失重率的升高。

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Effect of preharvest Stroby spray and/or chitosan postharvest coating on chilling injury and quality of muskmelon during cold storage

WANG Ting，BI Yang*，LI Yong-cai，WANG Yi，SHANG Qi，BAI Xiao-dong，LIU Yao-na，WANG Di
（College of Food Science and Engineering，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China）

Muskmelon（Cucumis melo L.）was sensitive to low temperature，which likely causes chilling injury（CI）during cold storage，and makes a decline in quality，resulting in shelf life shortened.In this study，‘Manao' muskmelon was used to investigate the effect of 4 time 400 mg/L Stroby spray alone during the fruit development period（young fruit，swelling period，netting period and 48 hours before harvest）and/or 1.5% chitosan postharvest coating on quality and CI of muskmelon during low temperature（5℃）storage.The results showed that preharvest Stroby spraying or postharvest chitosan coating alone or their combination effectively reduced the CI of muskmelon，significantly lowered the membrane permeability and the content of MDA in fruit，and that the effect of preharvest Stroby spraying alone was the best as the fruit CI index of this treatment was only about 1/3 of the control fruit.Similarly，anyone of the above three treatments also delayed the decline of TSS and TA，maintained good fruit quality during storage.Among them，preharvest Stroby spraying alone was the best to maintain higher fruit firmness，L*and h°values.Postharvest chitosan coating had the best effect to alleviate the decline of TSS and fruit weight loss.

muskmelons；Stroby；chitosan；chilling injury；quality

TS255.3

A

1002-0306（2016）06-0320-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.06.056

2015－08－03

王婷（1990-），女，碩士研究生，研究方向：果蔬采后生物學與技術，E-mail：15117116987@163.com。

畢陽（1962-），男，博士，教授，研究方向：果蔬采后生物學與技術，E-mail：biyang@gsau.edu.cn。

公益性行業（農業）科研專項（201303075）。