北京地區不同品種西瓜果實的品質分析

李 婷，宋曙輝，王正榮，劉立娟，佘小玲，周家華，王寶剛，常 虹，張 超，王云香,*

（1.北京市農林科學院農產品加工與食品營養研究所，北京 100097；2.河北工程大學生命科學與食品工程學院，河北邯鄲 056107；3.果蔬農產品保鮮與加工北京市重點實驗室，北京 100097；4.農業農村部蔬菜產后處理重點實驗室，北京 100097；5.北京市延慶區農業科技服務中心，北京 102100；6.北京市延慶區農業技術推廣站，北京 102100）

西瓜（Citrullus lanatusL.），是一年生蔓生藤本，屬于葫蘆科，作為世界五大水果之一，在世界范圍內被廣泛種植[1]，中國、土耳其、美國都是西瓜產量大國，先前研究表明西瓜原種可能來自非洲，在金、元時開始傳入中國[2]。中國是世界上西瓜生產量和消費量均位居第一的國家[3]，西瓜在我國各省都有栽培，北京是全國西瓜消費量最大的城市[4]。西瓜種植是北京的優勢產業，歷史傳統悠久，北京的大興區龐各莊鎮就是全國聞名的“中國西瓜之鄉”[5]。西瓜全身是寶，果實甘甜多汁，可以起到去熱降暑的作用[6]；西瓜種子可以制作瓜子當做休閑零食食用；西瓜的果皮是一種利尿、清熱、降血壓的藥材[7]。

隨著社會經濟的發展，人們對于西瓜的品質要求不斷提高[8]，對果型小巧、果皮薄、肉質細嫩、甜度高的西瓜逐漸有了更大的需求量[9]。西瓜的品質可以分為商品品質和營養品質，商品品質主要是指西瓜的一些外部特征，如西瓜的果皮顏色、果實的大小以及形狀等可以用肉眼觀察到的特征；西瓜的營養品質是西瓜的內在品質，直接決定著西瓜果實的風味，其中糖和有機酸對水果的感官品質影響很大，是水果風味形成的關鍵因素[10-11]。很多學者對不同地區、不同環境下生長的西瓜做了大量的研究。王喜慶等[12]對黑龍江地區適宜種植的西瓜品種進行調查，研究結果表明高產、耐運、花皮型西瓜新品種晨露、大地雷等西瓜品種在產量、貯運性、貨架期等方面表現突出，成為黑龍江省的主栽品種；徐亞蘭等[13]對適宜在江蘇響水縣生產的六種西瓜做了品種比較實驗，研究結果表明蘇創3 號、美都、嘉年華5 號的綜合性狀表現突出，可在本地推廣種植；李俊華等[14]對喀什地區生產的西瓜做了品種比較實驗，研究結果表明，品種金玉玲瓏與朝霞產量高、品質好，適合在喀什地區進行設施栽培。

而有關北京地區主栽品種西瓜果實品質比較的相關文獻鮮有報道，因此，研究北京地區不同品種西瓜營養品質差異，對北京地區后續西瓜的推廣種植的顯得尤為重要。本文以L600、光輝L1000、京美2K、超越夢想、小甜王等5 種北京地區常見小西瓜品種為試材，對不同西瓜品種的品質差異進行比較，以期為北京地區西瓜品種品質評價提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試西瓜樣本 均為授粉后35 d 西瓜，采自北京市延慶區種植基地，具體信息如表1 所示；草酸、EDTA、乙醇 上海國藥集團化學試劑有限公司；偏磷酸 上海麥克林生化科技有限公司；鉬酸銨 西隴科學股份有限公司；乙腈 色譜純，德國默克公司；可溶性糖、有機酸標準品 德國Dr.Ehrenstorfer 公司。

表1 供試材料Table 1 Test materials

BT124S 電子天平 北京賽多利斯儀器系統有限公司；GY-4 數顯式水果硬度計 樂清市艾德堡儀器有限公司；LC-DR-53B 手持數字折光儀 上海力辰邦西儀器科技有限公司；XU-16K-MR 臺式高速冷凍離心機 上海析牛萊伯儀器有限公司；UV3010 紫外分光光度計 日本日立公司；FA1004 電子天平上海越平科學儀器公司；2695 高效液相色譜儀 美國Waters 公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 硬度 取西瓜中心部果肉測定，使用果實硬度計測定[15]。

1.2.2 可溶性固形物 直接取西瓜果心部位榨汁，采用手持數字折光儀測定[16]。

1.2.3 維生素C 測定采用鉬酸銨法[17]，將西瓜果肉樣品用去離子水洗凈后擦干、搗碎，準確稱取10.00 g于研缽中，加入10 mL 草酸-EDTA 溶液，快速研磨成勻漿后轉入50 mL 容量瓶，用草酸-EDTA 溶液定容后用高速冷凍離心機在4 ℃以10000 r/min 離心10 min，吸取10 mL 的上清液于50 mL 容量瓶中，加入1.00 mL 的偏磷酸-醋酸溶液和2.00 mL 的5%硫酸溶液搖勻后，再加入4.00 mL 的鉬酸銨溶液，用去離子水定容至50 mL，15 min 后以試劑空白為參照，在850 nm 波長下比色，記錄吸光度。

1.2.4 可溶性糖和有機酸 可溶性糖含量的測定采用液相色譜法[18]，準確稱取西瓜果實2 g，放入研缽中，加入5 mL 90%的乙醇勻漿，4000 r/min 離心15 min，殘渣加入5 mL 90%乙醇再提取，合并上清液，40 ℃減壓蒸餾至蒸干，用水定容至10 mL，取1 mL 經0.45 μm 濾膜過濾后待測。色譜柱為Alltech氨基柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動相為乙腈:水=7:3，流速1 mL/min，柱溫35 ℃，進樣量1 μL。

有機酸含量的測定采用液相色譜法，準確稱取西瓜果實2 g，用5 mL 0.2%的偏磷酸研磨，4000 r/min 離心15 min，殘渣加4 mL 0.2%的偏磷酸再提取，合并上清，定容至10 mL，經0.45 μm 濾膜過濾后待測。色譜柱為Agilent C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動相為甲醇:0.5%（NH4）H2PO4=2:98（加磷酸調pH2.5），流速為1 mL/min，柱溫35 ℃，進樣量10 μL，檢測波長210 nm。

1.2.5 甜度 甜度值計算參照張素敏等[19]的方法，蔗糖甜度為1，果糖甜度為1.75，葡萄糖甜度為0.75，計算公式如下：

甜度=蔗糖×1+果糖×1.75+葡萄糖×0.75

1.2.6 總糖和總酸 總糖含量=果糖含量+葡萄糖含量+蔗糖含量；總酸含量=蘋果酸含量+琥珀酸含量+檸檬酸含量+富馬酸含量。

1.2.7 糖酸比和甜酸比 糖酸比=總糖含量/總酸含量；甜酸比=總甜度值/總酸含量。

1.3 數據處理

使用Microsoft Excel 2010 對實驗數據進行整理，采用SPSS 20.0 軟件中的One-way ANOVA 單因素方差分析對實驗數據進行分析（P＜0.05），多重比較采用鄧肯法，結果以平均值±標準差表示，每組實驗重復3 次。

2 結果分析

2.1 不同品種西瓜果實硬度的差異

硬度是評價果蔬質地和貯運效果的重要參考指標，是影響果蔬口感的重要因素[20]。圖1 為5 種西瓜果實在硬度方面的差異，結果表明，測定的5 種西瓜硬度存在差異，硬度范圍在1.10～1.69 kg/cm2之間，其中，小甜王的硬度最大，顯著高于其他品種西瓜（P＜0.05），達到了1.69 kg/cm2；光輝L1000 的硬度最小，僅為1.10 kg/cm2，果實硬度在光輝L1000、L600和京美2K 這3 種西瓜中差異不顯著（P＞0.05）。

圖1 不同品種西瓜果實硬度Fig.1 Hardness of different varieties of watermelon fruits

2.2 不同品種西瓜可溶性固形物含量的差異

可溶性固形物是指果蔬中所有能溶解于水的化合物的總稱，主要包括糖、酸、維生素和礦物質等，決定了果實的口感與風味，是衡量果蔬品質的一個重要指標[21]。如圖2 所示，測定的5 種西瓜果實的可溶性固形物含量在9.82%～10.57%之間，其中超越夢想的可溶性固形物含量最高，達到了10.57%，顯著高于光輝L1000 和L600 這兩種西瓜（P＜0.05）；光輝L1000 中的可溶性固形物含量最低，僅為9.82%，光輝L1000、L600、小甜王和京美2K 這4 種西瓜的可溶性固形物含量差異不顯著（P＞0.05）。

圖2 不同品種西瓜果實可溶性固形物含量Fig.2 Soluble solids content of different varieties of watermelon fruits

2.3 不同品種西瓜維生素C 含量的差異

維生素C 可以提高免疫力，維生素C 含量豐富的水果往往更受到消費者的青睞[22]。測定的5 種西瓜其維生素C 含量在2.98～5.72 mg/100 g 之間，光輝L1000 的維生素 C 含量最低，僅有 2.98 mg/100 g，L600，京美2K，超越夢想，小甜王中維生素C 含量依次增大，小甜王中維生素C 含量最高，達到了5.72 mg/100 g；從圖3 中可以明顯看出超越夢想和小甜王兩個品種的維生素C 含量顯著高于光輝L1000 和L600 這2 種西瓜（P＜0.05），但與京美2K 相比無顯著差異（P＞0.05）。

圖3 不同品種西瓜果實維生素C 含量Fig.3 Vitamin C content of different varieties of watermelon fruits

2.4 不同品種西瓜可溶性糖含量的差異

表2 為不同品種西瓜中主要的可溶性糖含量，在測定的不同品種西瓜中，除小甜王外，其他不同品種西瓜中的含糖量都是蔗糖＞果糖＞葡萄糖；西瓜果實蔗糖含量在21.86～39.60 mg/g 之間，其中超越夢想和京美2K 果實中蔗糖含量最高，達到了38 mg/g以上，顯著高于其他3 種西瓜（P＜0.05）；果糖含量在25.00～30.72 mg/g 之間，其中小甜王果糖含量最高，顯著高于其他4 種西瓜（P＜0.05），果糖含量在京美2K、超越夢想和L600 中差異不顯著（P＞0.05）；葡萄糖含量在15.72～17.99 mg/g 之間，京美2K、超越夢想的葡萄糖含量顯著低于光輝L1000、L600 和小甜王3 種西瓜（P＜0.05）；5 種西瓜的總糖含量在70.57～80.86 mg/g 之間，超越夢想的總糖含量最高，達到了80.86 mg/g，而小甜王的總糖含量最低，僅為70.57 mg/g，顯著低于L600、京美2K 和超越夢想這3 種西瓜（P＜0.05）。

表2 不同品種西瓜果實可溶性糖含量Table 2 Soluble sugar content of different varieties of watermelon fruits

2.5 不同品種西瓜甜度的差異

除糖的含量外，糖分組成也是影響果實風味的重要因素。不同類型糖甜度不同，根據不同類型糖的甜度及其在果實中的含量計算果實的甜度值。從圖4可以看出，測定的5 種西瓜中，其甜度值在89.11～95.85 之間，超越夢想的甜度值最高，達到了95.85，顯著高于小甜王和光輝L1000（P＜0.05），甜度值在小甜王、光輝L1000 中差異不顯著，在L600 和京美2K 中差異不顯著（P＞0.05）。

圖4 不同品種西瓜果實甜度Fig.4 Sweetness of different varieties of watermelon fruits

2.6 不同類型糖對不同品種西瓜甜度貢獻的差異

如圖5 所示，在對甜度貢獻方面，不同品種西瓜中，都是果糖對甜度貢獻最大，葡萄糖對甜度的貢獻最小。蔗糖對甜度貢獻在24.51%～41.31%之間，京美2K 和超越夢想的蔗糖對甜度貢獻顯著高于其他品種西瓜（P＜0.05）。果糖對甜度貢獻在46.20%～60.35%之間，小甜王的果糖對甜度值貢獻最高，顯著高于其他品種西瓜（P＜0.05）。葡萄糖對甜度的貢獻在12.48%～15.14%之間，京美2K 和超越夢想的葡萄糖對甜度貢獻最低，顯著低于其他3 種西瓜（P＜0.05）。

圖5 不同類型糖對不同品種西瓜果實甜度的貢獻Fig.5 Contribution of different sugar types to sweetness of different varieties of watermelon fruits

2.7 不同品種西瓜有機酸含量的差異

表3 為不同品種西瓜中主要的有機酸含量，不同品種西瓜果實中有機酸含量都是蘋果酸＞琥珀酸＞檸檬酸＞富馬酸；蘋果酸是西瓜果實中的主要有機酸，含量在292.29～341.27 mg/100 g 之間，小甜王的蘋果酸含量最高，達到了341.27 mg/100 g，顯著高于其他4 種西瓜（P＜0.05），超越夢想的蘋果酸含量最低，僅為292.29 mg/100 g；琥珀酸含量在46.87～78.23 mg/100 g 之間，超越夢想的琥珀酸含量最高，顯著高于其他品種西瓜（P＜0.05）；檸檬酸含量在14.54～19.43 mg/100 g 之間，超越夢想的含量最低，顯著低于其他4 種西瓜（P＜0.05）；富馬酸含量在0.67～1.35 mg/100 g 之間，京美2K 的含量最高，顯著高于其他品種西瓜（P＜0.05）；不同品種西瓜的總酸含量在378.76～407.82 mg/100 g 之間，小甜王的總酸含量最大，達到了407.82 mg/100 g，顯著高于光輝L1000、L600 和超越夢想3 種西瓜（P＜0.05），L600和L1000 的總酸含量差異不明顯（P＞0.05）。

表3 不同品種西瓜果實有機酸含量Table 3 Organic acid content of different varieties of watermelon fruits

2.8 不同品種西瓜糖酸比與甜酸比

糖酸比和甜酸比分別是總糖和甜度與總酸含量的比值，是影響西瓜風味的重要因素，是果品的特征風味指標[23]。在圖6 中可以明顯看到，測定品種中，超越夢想的糖酸比最大，達到了20.95%，小甜王的糖酸比最小，顯著低于其他品種西瓜（P＜0.05），僅為17.30%，糖酸比在京美2K 和光輝L1000 中差異不顯著（P＞0.05）；超越夢想的甜酸比最大，為24.83%，小甜王的甜酸比最小，顯著低于其他品種西瓜（P＜0.05）。在測定品種中，超越夢想的甜酸比和糖酸比在5 種西瓜中均為最高，小甜王的甜酸比和糖酸比均為最低。

圖6 不同品種西瓜果實糖酸比與甜酸比Fig.6 Sugar-acid ratio and sweet-acid ratio of different varieties of watermelon fruits

3 討論

西瓜果實的外觀品質，如果實的大小、果皮和果肉的顏色等往往是消費者選擇是否購買的標準，但與外觀品質相比，消費者更在意的是西瓜的口感風味和營養品質。因此優質西瓜品種的篩選，除了要觀察果實的外觀品質外，更要測定該品種在特定條件下的生理品質[24]，如可溶性固形物、可溶性糖、有機酸、維生素C 等指標。其中可溶性糖、有機酸含量以及糖酸比、甜酸比等指標直接影響西瓜的酸甜風味，大量的研究表明，只有適宜的糖酸比才會產生最佳的口感[25]。因此進行不同品種西瓜的品質比較對于篩選優良品種來說是不可缺少的。

本研究對北京地區常見的5 個不同品種西瓜的營養成分進行比較分析，結果表明，不同品種的西瓜可溶性固形物、硬度、維生素C 含量、可溶性糖、有機酸和甜度存在明顯差異。研究結果顯示不同品種西瓜果實的葡萄糖、果糖和蔗糖含量差異顯著（P＜0.05），Jawad 等[26]的實驗結果也表明，不同品種的西瓜果實成熟時主要的可溶性糖含量也不相同，與本研究結果一致，不同品種西瓜中的可溶性糖含量都是蔗糖＞果糖＞葡萄糖，但每種糖的含量因品種而不同，蔗糖是超越夢想西瓜含量最高，果糖和葡萄糖都是小甜王西瓜含量最高。有機酸是維持水果酸堿度和感官品質變化的關鍵因素[27]，Gao 等[28]的實驗結果表明西瓜中主要有機酸是蘋果酸和檸檬酸，其次是草酰乙酸，與本研究結果西瓜中主要的有機酸是蘋果酸、琥珀酸、檸檬酸和富馬酸存在差異，這可能是與品種來源和種植環境有關，具體原因有待進一步研究。

4 結論

研究結果表明，不同品種西瓜之間的可溶性固形物、硬度、維生素C 含量、可溶性糖和有機酸等指標存在差異。小甜王西瓜的果實硬度和維生素C 含量在5 種西瓜中均為最高，果糖和蘋果酸含量顯著高于其他4 種西瓜（P＜0.05），但甜度在5 種西瓜中最低。超越夢想的可溶性固形物含量和甜度在5 種西瓜中達到最高，甜酸比和糖酸比在5 種西瓜中也均為最高，具有良好的風味口感，維生素C 含量僅次于小甜王西瓜，顯著高于L600 和光輝L1000（P＜0.05）。L600 和光輝L1000 這2 種西瓜的可溶性固形物、硬度和甜度都低于其他品種西瓜。本研究結果可為西瓜在北京地區的品種選擇及推廣生產提供一定的理論依據。

? The Author(s) 2024.This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).