冰温贮藏对甜瓜氨基酸等物质的影响实验研究

申 江和晓楠王素英孙钟皓

(1天津商业大学天津市制冷技术重点实验室 天津 300134; 2上海芙蓉实业有限公司 上海 201112)

甜瓜以其优良的品质、独特的风味和丰富的营养畅销国内外。近年来，甜瓜的种植面积和产量日趋上升，如何保持甜瓜良好风味，降低其在贮藏过程中营养物质的损失，生产中对甜瓜贮藏条件逐渐给予了重视。哈尔滨师范大学崔继哲等研究表明我国甜瓜在含糖量、蛋白质以及Vc含量都非常丰富具有很高的营养价值[1]。天津科技大学的陈存坤、王文生等人研究了甜瓜在冷藏过程中果肉硬度、可溶性固形物、Vc和还原糖含量的下降情况[2]。北京市农林科学研究中心的高丽朴则对气调储藏甜瓜过程中甜瓜硬度以及各种糖分的变化进行了研究[3]。国家农产品保鲜中心王文生认为厚皮甜瓜在5℃冷藏温度下有良好的贮藏效果，可存储4个月左右[4]。所谓冰温贮藏，即在0℃以下，在果蔬冻结点以上温度范围内进行贮藏保鲜。把果蔬放于冰温条件下，则其生理活性可降到最低，但又能维持正常的新陈代谢，有利于果蔬的长期贮存。国内的一些高校和研究机构也在果蔬冰温贮藏领域做了大量研究。中国农业大学的尹淑涛等人研究了西瓜、杨梅等水果在冰温贮藏条件下的色、香、味，以及口感上都优于冷藏和冻藏[5]；上海理工大学的应月等人实验研究了西瓜、草莓在冰温贮藏下的呼吸作用、还原糖以及外观评定方面明显好于普通冷藏[6]。天津商业大学王晓东在-1.3℃冰温贮藏猕猴桃，经80天之后好果率达到93%，呼吸强度也只有普通冷藏(3℃)的1/4[7]。迄今为止并未有人对冰温贮藏过程中甜瓜的氨基酸变化量做过研究，这里以甜瓜为研究对象，以甜瓜的氨基酸含量为主要着眼点，同时兼顾其他物质指标，对比分析了冰温贮藏和5℃冷藏条件下甜瓜氨基酸的变化。旨在探索甜瓜冰温保鲜过程中的氨基酸等物质的变化情况，为甜瓜的保鲜贮藏提供新的方向。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试甜瓜为2009年7月11日从天津市北辰区韩家墅农贸批发市场采购的“金蜜”甜瓜，果实卵圆形，果皮浅黄色，网纹细密，果肉青白色，肉质松脆，无病虫害，无机械损伤，平均单瓜重2.2kg。实验周期为35天(7月11日～8月16日)，试验地点在天津商业大学机械学院冰温储藏研究实验室。

1.2 试验方法

采用冻结法测量甜瓜冰点[8]。随机选取甜瓜，进行冰点测量。一般情况下，果品不同位置的溶液浓度并不相同，其冰点也不相同，因此冰点测量应测不同位置的冰点，以冻结点最高点作为冰点。取两个甜瓜，把热电偶的温度探头插入不同深度位置,插入深度及各位置冰点见表1。由表1容易看出，甜瓜距离中心1/2处冰点温度最高，因此，中心1/2处位置是最容易发生冻结的地方。

表1 甜瓜不同侧面冰点比较Tab.1 Ice point of different faces on Muskmelon

表2 甜瓜不同试验储藏条件Tab.2 Different storage condition of Muskmelon

将甜瓜分为两组进行对比试验。A组进行冰温贮藏试验，储藏温度设定应略高于冰点温度。因此，选取储藏环境温度设为-0.5℃，相对湿度85%；对比组为B组，甜瓜进行普通冷藏试验，普通冷库贮藏环境温度选取甜瓜最佳冷藏温度5℃，相对湿度85%。具体条件见表2。贮藏期间的第14天和第35天对甜瓜的氨基酸含量进行测量。每隔7天取样测定含水量、可溶性固形物含量、还原糖含量，以及Vc含量。

1.3 测定方法及试剂、仪器

1) 可溶性固形物测量—折射仪法

样品制备:精确称取15g左右的甜瓜样品，放在研钵中充分研碎成糊状。

样品测定:用蒸馏水校准折射仪读数，使其在20℃的校正值下可溶性固形物含量调整至0%。将棱镜表面擦干后，滴加2至3滴待测样液于棱镜中央，立即闭合上下两块棱镜，对准光源，转动消色调节旋钮，使视野分成明暗两部分，再转动棱镜旋钮，使明暗分界线适在物镜的十字交叉点上，读取折光率及温度。平行作三次，取平均值。

2) 水分含量测量—常压干燥法

测定过程:精确称取均匀甜瓜样品5g左右,置于已干燥、冷却、称重和洁净的培养皿，放入95～105℃干燥箱中，干燥3～4小时后取出，冷却后称量，再次放入干燥器内，冷却时后称量。即前后两次误差不超过2mg。

3) Vc含量、还原糖测定分别采用碘量法和斐林试剂法测定[9]

4) 氨基酸测定-氨基酸分析仪[10]

精称干燥后甜瓜粉末2g于水解管内，加6mol/L盐酸10mL，充氮气后置于烘箱中110℃水解22h，水解液转移至50mL容量瓶定容，0.22μm滤膜过滤后取1mL滤液用Waters Sep-Pak固相萃取小柱处理，真空冷冻干燥后用2mL去离子水稀释，再次干燥并稀释一定倍数后用日立L-8900氨基酸分析仪测量。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏温度对还原糖含量的影响

图1 不同贮藏温度甜瓜还原糖含量的变化Fig.1 Changes in reducing sugar of Muskmelon stored at different temperature

从2009年7月11日开始，将甜瓜分组贮藏，每隔7天时间进行还原糖的测定，测定结果见图1。从图1可以看出，在35天的贮藏期内，5℃冷藏条件下甜瓜的还原糖的含量比冰温贮藏时低，而且下降速度比冰温贮藏要快。主要是由于挑选贮藏的甜瓜为成熟产品，冷藏温度较高，有利于果实在贮藏期间仍然进行较高水平的代谢，因此消耗了更多的具有还原性质的单、双糖和果实本身的贮藏物质大分子的碳水化合物。实验结果也能够发现，冰温条件下，糖类的代谢速率较慢，冰温环境能够有效地降低糖类的消耗。

2.2 不同贮藏温度对甜瓜水分、Vc 含量和可溶性固形物含量的影响

图2 不同贮藏温度下甜瓜含水量的变化Fig.2 Changes in water content of Muskmelon stored at different temperature

图3 不同贮藏温度甜瓜Vc含量的变化Fig.3 Changes in Vc content of Muskmelon stored at different temperature

图4 不同贮藏温度甜瓜可溶性固形物含量的变化Fig.4 Changes in soluble solids content of Muskmelon stored at different temperature

在35天的贮藏期内，按照一定时间间隔，测定了两种贮藏温度对甜瓜水分、Vc含量和可溶性固形物的影响，实验结果分别由图2、图3和图4给出。从实验结果可以看出，相比于5℃冷藏，冰温贮藏35天之后甜瓜的失水减少了1.4%，说明冰温低温高湿的环境能够很好的保持甜瓜的水分；两种贮藏温度下，冰温贮藏甜瓜Vc含量比5℃冷藏高，可溶性固形物的含量变化不大，说明甜瓜是一种贮藏性能较好的水果，但是冰温贮藏对于和可溶性固形物的损失要小于5℃冷藏，效果要好于普通冷库贮藏(5℃)。

2.3 不同贮藏温度对甜瓜氨基酸含量的影响

图5 不同贮藏条件14天甜瓜部分氨基酸含量比较Fig.5 The comparing chart of some amino acid of muskmelon stored at different temperature after 14 days

图6 不同贮藏条件35天甜瓜部分氨基酸含量比较Fig.6 The comparing chart of some amino acid of muskmelon stored at different temperature after 35 days

经过氨基酸分析仪得出结果，见图5、图6。氨基酸分析结果表明，冰温贮藏的甜瓜氨基酸含量明显高于那些贮藏于5℃普通冷库的甜瓜氨基酸含量。经过35天冰温贮藏，甜瓜所含异亮氨酸(Ile)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丙氨酸(Ala)均比贮藏前初值有所提高，人体所必需的氨基酸含量以及鲜味氨基酸、甜味氨基酸都有不同程度的增加。所谓人体必需氨基酸指人体不能合成或合成速度远不适应机体的需要，必需由食物蛋白供给，这些氨基酸称为必需氨基酸[11]。其中异亮氨酸(Ile)是人体所必需的氨基酸之一；谷氨酸(Glu)和天冬氨酸(Asp)构成了鲜味氨基酸；丙氨酸(Ala)则是构成甜味氨基酸的重要成分之一。其中鲜味氨基酸和甜味氨基酸上升较为明显，使得经冰温贮藏的甜瓜更鲜美，谷氨酸还能在人体中与血氨结合形成对人体无害的谷氨酰胺，解除组织代谢过程中产生的氨毒害作用，并参与脑组织代谢，使脑机能活跃[12]。经冰温贮藏氨基酸上升的主要原因是在冰点温度附近，为阻止体内冰晶的形成，甜瓜从体内会不断分泌大量的不冻液(不冻液的主要成分是葡萄糖、氨基酸、天冬氨酸等) 以降低冰点, 生物细胞内释放水溶性分子而切断蛋白质, 此时蛋白质会以氨基酸形式释放，因此冰温贮藏条件下氨基酸含量会有上升。相比而言，5℃冷库贮藏条件下各项氨基酸含量均比初值有明显下降。

3 结论

实验在冰温和适温的保鲜过程中发现，甜瓜的在冰温贮藏条件下Vc含量、可溶性固形物含量和还原糖含量变化不显著，35天之内人体必需氨基酸含量有所提高，甜味氨基酸上升显著；普通冷藏5℃条件下甜瓜的各项营养成分都有不同程度的下降。得出的甜瓜在冰温贮藏温度下比5℃冷藏能够提高甜瓜氨基酸含量以及风味和鲜度，并且能够使组织生理活动降低从而延缓了其他营养成分的丧失。说明温度-0.5℃湿度85%的冰温贮藏条件在35天贮藏期内能够提高甜瓜的鲜味、甜味和人体所必需的氨基酸含量，降低甜瓜氨基酸以及其他物质的损失。

[1] 崔继哲, 弹晓菊, 于丽杰, 等. 黑龙江省薄皮甜瓜主要品种营养品质的分析[J]. 中国西瓜甜瓜, 1996(2):19-21.(Cui Jizhe, Tan Xiaoju, Yu Lijie, et al. Nutrition analysis on main kinds of muskmelon in hei longjiang province[J]. China Watermelon and Muskmelon, 1996(2):19-21.)

[2] 陈存坤, 王文生, 高元惠, 等. 几种贮藏方式对新疆厚皮甜瓜采后生理及贮藏品质的影响[J]. 中国农学通报,2008, 12(24): 119-123.(Chen Cunkun, Wang Wensheng,Gao Yuanhui, et al. Effect on post-harvest physiology and storage quality of sinkiang thick-skinned melon in some storage methods[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin,2008, 12(24): 119-123.)

[3] 高丽朴. 气调贮藏不同气体成分对网纹甜瓜品质的影响[J]. 中国西瓜甜瓜, 1999(4): 18-21.(Gao Lipu. Effect on quality of muskmelon in different air components of CA storage [J]. China Watermelon and Muskmelon,1999(4): 18-21.)

[4] 王文生, 董成虎, 贾凝. 新疆厚皮甜瓜贮藏温度试验[J]. 保鲜研究, 2006(6): 21-22.(Wang Wensheng, Dong Chenghu, Jia Ning. Study of storage temperature of xinjiang thick-skinned melon 86-1[J]. Storage Process,2006(6): 21-22.)

[5] 尹淑涛, 薛文通, 张惠. 冰温技术及其在食品保鲜中的应用[J]. 农产品加工, 2008(7):138-140.(Yin Shutao, Xue Wentong, Zhang Hui. Development of icetemperature preservation technology and application in food[J]. Academic Periodical of Farm Products Processing, 2008(7): 138-140.)

[6] 应月, 李保国, 董梅, 等. 冰温技术在食品贮藏中的研究进展[J]. 制冷技术, 2009(2): 12-15.(Ying Yue, Li Baoguo, Dong Mei, et al. Advances in ice-temperature technique for food storage [J]. Refrigeration Technology,2009(2): 12-15.)

[7] 申江, 王晓东, 王素英. 猕猴桃冰温贮藏试验研究[C]//第六届全国食品冷链大会论文集, 2008:99-103.(Shen Jiang, Wang Xiaodong, Wang Suying. Experimental study on hyo-on storage of kiwifruit[C]// National Food Cold Chain Conference, 2008: 99-103.)

[8] 王颉, 李里特, 丹阳, 等. 果蔬冰点同可溶性固形物含量关系的研究[J]. 制冷学报, 2005(1): 14-18.(Wang Jie, Li Lite, Dan Yang, et al. Study on correlation between freezing point and soluble solids of fruits and vegetables[J]. Journal of Refrigeration, 2005(1): 14-18.)

[9] 李合生, 孙群, 赵世杰, 等. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 高等教育出版社, 2001.(Li Hesheng, Sun Qun, Zhao Shijie, et al. Physiology of woody plants [M].Academic Press, 2001.)

[10] 中国国家标准化管理委员.GB/T 5009.124-2003食品中氨基酸的测定[S]. 北京: 中国标准出版社,2004.(Standardization Administration of PRC. GB/T 5009.124-2003 Amino Acid Test of Food[S]. Beijing,Standard Press of PRC, 2004.)

[11] 张伟敏, 魏静, 施瑞诚, 等. 诺丽水果与热带水果中氨基酸含量及组成对比分析[J]. 氨基酸和生物资源, 2008,30(3): 37-41.(Zhang Weimin, Wei Jing, Shi Ruicheng,et al. Comparison analysis on amino acid and components of morinda citrifolia and tropical fruits[J]. Amino Acid &Biotic Resource, 2008, 30(3): 37-41.)

[12] 王宝驹, 齐红岩, 刘圆, 等. 薄皮甜瓜果实不同部位中的挥发性脂类物质与氨基酸的关系[J]. 植物生理学通讯, 2008(4): 215-220.(Wang Baoju, Qi Hongyan, Liu Yuan, et al. The relationship between volatile esters and free amino acid in different parts of ripe melon[J]. Plant Physiology Communications, 2008(4): 215-220.)