喀什特色小南瓜生長規(guī)律及營養(yǎng)成分動態(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)督檢驗技術研究院（上海 200233）；2. 上海交通大學農(nóng)業(yè)與生物學院食品科學與工程專業(yè)（上海 200240）

南瓜是一種具有極高營養(yǎng)價值和食療保健作用的高品質(zhì)經(jīng)濟作物，富含各類人體所需的營養(yǎng)元素，包含較多的粗纖維、多糖、各類維生素、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，深受消費者歡迎，自20世紀90年代中國從新西蘭、日本、韓國等地引進，其栽培面積迅速發(fā)展[4]。南瓜因其經(jīng)濟效益高、易種植、耐儲藏等特點，還利于向貧困地區(qū)農(nóng)戶進行推廣種植。中國新疆喀什地區(qū)具備得天獨厚的南瓜種植和推廣條件，包括其獨特的地理優(yōu)勢、氣候條件以及無污染、無病蟲害、微量元素均衡的土壤條件。

針對南瓜不同種植時期營養(yǎng)成分的研究已有相關報道，如：孫守如等[5]對“紅香栗”“黃狼”“蜜本”南瓜在花后果實的營養(yǎng)成分進行研究；李新崢等[6]針對“蜜本”南瓜中β-胡蘿卜素、還原糖、總糖等在0～150 d的變化情況進行探究；向昌國等[7]對南瓜莖、葉、花部位營養(yǎng)成分進行研究。但現(xiàn)有研究主要聚焦于南瓜中某些特定成分的變化，研究對象不夠全面。基于此，研究針對不同生長時期的小南瓜樣本，對其主要營養(yǎng)成分的含量進行測定與監(jiān)控，探索其生長過程中營養(yǎng)成分動態(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)品專業(yè)合作社從新西蘭引進的小南瓜品種，所需樣品均采自新疆喀什地區(qū)澤普縣南瓜試驗示范種植基地），樣品于2018年4月26日播種、2018年6月5日開花。

1.2 試驗方法

樣品分批于7月2日、8月10日、8月23日、9月5日采收不同生長階段（生長初期、生長中后期、成熟期）的果實。采樣時從每區(qū)塊的不同部位、不同方向隨機選取30～50個生長發(fā)育較為一致、無病蟲害、無損傷的果實。果實采集完畢后，采用冷鏈運輸?shù)姆绞竭\至實驗室并恒溫恒濕保存?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。

營養(yǎng)成分的含量均參照國標方法測定。營養(yǎng)成分含量的測定均重復3次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

應用SPSS 21.0和Origin 10.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 水分變化情況

根據(jù)果實不同生長階段對應的南瓜水分含量繪制其變化曲線（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。南瓜不同生長階段水分的變化規(guī)律為：生長初期水分最高，隨著果實成熟而逐漸降低，生長中期有一段平臺期，生長后期快速下降，至完全成熟時降至最低值，推測是由于南瓜在生長中期有一段緩慢期，導致水分保持在一定范圍內(nèi)，生長初期與后期南瓜中其他營養(yǎng)成分逐漸形成導致水分相對下降。

圖1 南瓜不同生長階段水分變化情況

2.2 蛋白質(zhì)、脂肪含量、碳水化合物含量變化情況

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

圖2 南瓜不同生長階段蛋白質(zhì)含量變化情況

圖3 南瓜不同生長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)南瓜不同生長階段對應的膳食纖維含量繪制其變化曲線（圖4），可知南瓜不同生長階段膳食纖維含量的變化規(guī)律為：生長初期含量最低，并且在生長前期隨著果實成熟而快速升高，在生長中期達到最高值，為3.91 g/100 g，并在生長后期小幅降低。膳食纖維具有控制體重、緩解便秘、促進腸道健康、降低血糖等多種功能[8]，因此應在南瓜適度成熟時合理選擇采收時期，最大限度地保持其膳食纖維含量。

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

圖4 南瓜不同生長階段膳食纖維含量變化情況

圖5 南瓜不同生長階段總糖、淀粉含量變化情況

根據(jù)南瓜不同生長階段對應的糖分含量繪制其變化曲線（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生長階段逐漸減少，尤其在生長初期快速降低，麥芽糖含量在整個生長階段變化不大，蔗糖含量隨著果實成熟快速升高，并于完全成熟時達到最高值。測試結果與孫守如等[5]研究結果一致，果實生長的初期果實內(nèi)糖分主要以果糖和葡萄糖為主，在蔗糖積累之前是果實中主要的可溶性糖，南瓜生長過程中葡萄糖、果糖轉變?yōu)檎崽牵⑶夜桥c蔗糖是南瓜的主要甜味來源，蔗糖含量的增加提高南瓜甜度。

2.4 維生素含量變化情況

果實不同生長階段對應的南瓜各類維生素含量變化見表1。

圖6 南瓜不同生長階段果糖、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族維生素在生長初期含量最低，隨著果實成熟而逐漸增加，果實完全成熟時升至最高值，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)生在生長后期。

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

2.5 無機鹽含量變化情況

南瓜不同生長階段對應的南瓜多種元素含量變化見表2。

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

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。錳含量在生長初期較高，隨著南瓜成熟而逐漸減小，并于成熟時達到最小值，為0.325 mg/kg；鉬、鋇與銅含量在生長初期較低，但隨著南瓜成熟而逐漸增大，并在完全成熟時達到最大值，分別為0.472，0.867和0.936 mg/kg。

表2 南瓜不同生長階段多元素含量 mg/kg

2.6 氨基酸含量變化情況

根據(jù)南瓜不同生長階段對應的氨基酸含量繪制其變化曲線（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、賴氨酸、組氨酸、精氨酸、脯氨酸含量在生長初期含量較低，隨著南瓜成熟而逐漸減大，并于完全成熟時達到最大值；天冬氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸含量在生長初期較低，但隨著南瓜成熟而逐漸增大，并在生長中期達到最大值，在生長后期緩慢減小。

圖7 南瓜不同生長階段氨基酸變化情況

3 討論與結論

研究結果表明，喀什地區(qū)種植的南瓜在播種后約40 d開花，開花后約25 d坐果，果實的生長發(fā)育周期大概在60 d。其間南瓜水分在生長過程中逐漸降低，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)一段平臺期，推測是果實生長中期出現(xiàn)一段緩慢期，生長發(fā)育速度減慢。膳食纖維含量在生長初期快速累積，至生長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、果糖占比高轉變?yōu)檎崽钦急?0%，帶來南瓜果實甜度的增加。水溶性維生素含量逐漸升高，而脂溶性維生素含量在生長中期達到最大值。南瓜中常量元素含鉀、鈣、氮、磷，其中鉀含量在生長過程中不斷增加，鎂、磷、鈣含量在生長中期達到最大值，并在生長后期略微降低，原因推測是南瓜藤曼對3種元素產(chǎn)生了競爭吸收，使它們從果實中倒流入植株體中。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，各類氨基酸的積累主要在初期和中期。

成熟的喀什南瓜中各類營養(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。測得的南瓜水分遠低于褚盼盼等[10]測得的92.80%，推測除品種影響外，還會受到采收時間與儲存時間的影響。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]的測試結果，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。測量發(fā)現(xiàn)，南瓜具有高鉀、高鈣、低鈉的特點，這也與范文秀等[13]測定結果相符，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養(yǎng)價值，喀什南瓜中氨基酸含量高于王士苗等[14]測定的中國南瓜平均含量，但略低于郭言言等[15]測定的印度南瓜氨基酸含量。

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