草酸处理对哈密瓜采后冷害及品质的影响

王静，茅林春，李学文，张辉，易磊闯，李祖梁，冯延晓，臧志娟

（1.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐830000；2.浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江省农产品加工技术研究重点实验室，浙江杭州310058）

草酸处理对哈密瓜采后冷害及品质的影响

王静1，2，茅林春2，李学文1，张辉1，易磊闯1，李祖梁1，冯延晓1，臧志娟1

（1.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐830000；2.浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江省农产品加工技术研究重点实验室，浙江杭州310058）

以“西州蜜25号”哈密瓜为原料，在常温下浸泡于10、15、20 mmol/L（添加0.5 ml/L吐温-20）3个浓度的草酸溶液中10 min，以常温蒸馏水浸泡（添加0.5 ml/L吐温-20）10 min为对照，待其表面水分完全晾干后，置于3℃～5℃的冷库中进行贮藏42 d。观察和测定贮藏期间哈密瓜果实冷害指数及品质指标等。试验结果表明，与对照相比，草酸处理抑制整个贮期果实硬度和维生素C含量的下降，提高贮藏前期（0～21 d）哈密瓜果实可溶性固形物含量（P＜0.05），其中15 mmol/L的草酸处理效果较显著。15 mmol/L草酸处理降低呼吸速率和细胞膜渗透率及冷害指数（P＜0.05），20 mmol/L草酸处理提高果实的冷害指数和细胞膜透性，但减缓叶绿素含量下降速度。结果表明，15 mmol/L草酸是降低哈密瓜冷害，延长果实低温冷藏品质较为有效的处理方法。

哈密瓜；果实；草酸；冷害；品质

新疆哈密瓜栽培历史悠久，资源丰富，品质优良，味美香甜，深受消费者青睐，是我国新疆地区的主要水果之一，其贮藏量位居新疆果品贮藏之首，在园艺作物中占有重要地位。哈密瓜属于典型的呼吸跃变型果实，采后后熟衰老迅速，抗病能力下降，腐烂损失非常严重。低温冷藏能有效抑制果实采后腐烂和品质下降，但由于哈密瓜属于冷敏性果实，在低温下贮藏容易发生冷害，导致表皮组织下陷，最终发展成不规则的下陷斑块，严重影响其贮藏寿命和货架期[1]。所以急需探求可延长哈密瓜果实冷藏品质的处理方法。而草酸（oxalic acid，OA）是广泛分布于动植物及真菌生命体中的一种代谢产物，近年来在采后园艺产品的保鲜贮藏的研究发现，外源草酸在毫摩尔浓度水平就具有极强的抗氧化性能，在适当用量范围内可以作为一种天然的抗氧化剂应用于食物的贮藏中并发挥重要作用，可有效地保持许多果蔬的品质，减轻腐烂的发生，延长果蔬的货架期[2]。有研究发现草酸处理可降低桃[3]、芒果[4]和竹笋[5]等果蔬的冷害现象。目前将外源草酸应用于哈密瓜冷害及品质保鲜方面的研究在国内尚未见报道。本文以哈密瓜为原料，研究草酸处理对哈密瓜冷害及品质的控制效应，为哈密瓜采后保鲜提供理论依据和实践指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

本试验以“西州密25号”哈密瓜（属厚皮甜瓜亚种Cucumis melo var.reticulatus Naud.）为原料，于2015年7月15日摘自吐鲁番鄯善商品瓜基地，单个平均质量为2.73 kg，瓜中心平均糖度15%～16%，瓜皮呈青色，布满灰色网纹，瓜瓤泛橙色。采后立即用泡沫网状发套将果实单独包装，每个纸箱（40 cm×35 cm×28 cm）中放置4个瓜，立即运至新疆农业大学食品科学与药学学院采后生理实验室，选择成熟度基本一致、大小适中、无任何机械损伤的果实作为试验材料。

硬度计GY-3：上海精密仪器仪表有限公司；ATC01744手持式折光仪：南京科航实验室仪器有限公司；DDS-11A电导率仪：上海虹益仪器仪表有限公司等。

1.2 试验方法

将挑选好的“西州蜜25号”哈密瓜先擦干净，再将哈密瓜分别于10、15、20 mmol/L的草酸溶液（0.5 mL/L吐温-20）中浸泡10 min，以蒸馏水（0.5 mL/L吐温-20）浸泡10 min作为对照组。充分晾干后装箱，贮藏于机械冷库内（3℃～5℃）（西州密25号哈密瓜受冷害的温度为3℃，依据刘同业等[6]研究结论）。每个处理各136个瓜（每次处理4个瓜，共计重复34次），平均每隔6天取一次样，共取7次。品质指标的测定每个处理取3个瓜，3个重复，共计9个瓜，每个指标重复3次。

1.3 测定方法

1.3.1 冷害指数的测定方法

将哈密瓜定时从冷库中取出放置常温下48 h后观察冷害发生情况，具体参照Xue X J等[7]的方法，共分4级，0（没有冷害发生）；1（＜10%）；2（10%～20%）；3（20%～30%）；4（＞30%）：CI（chilling injury index）指数=∑（果实冷害级别×该级别的果实数）/（果实总数量×最高级别）×100

1.3.2 硬度的测定方法

采用GY-3硬度计，围绕果实中部，均匀取4个点，削去果皮后测定果实硬度。结果以Kg/cm2计。

1.3.3 可溶性固形物测定方法

参照曹健康等[8]的方法，采用手持式折光仪测定，分别在哈密瓜的前中后3个部位取瓜肉组织（同时去除瓜肉的最上部组织），大约5.0 g（9个瓜），研钵磨碎后，用滴管吸取样品液，滴加在检测镜上，合上盖板。读取刻度尺读数，即为样品液中可溶性固形物的质量分数，以%表示，重复测定3次。

1.3.4 抗坏血酸含量测定方法

参照曹健康[8]的方法，分别在哈密瓜的前中后3个部位取瓜肉组织（同时去除瓜肉的最上部组织）10 g（9个瓜），以100 g质量样品中含有的抗坏血酸的毫克数表示，即mg/100 g。

1.3.5到可滴定酸含量测定方法

参照GB/T 12456-2008《食品中总酸的测定》进行检测，分别在哈密瓜的前中后3个部位取瓜肉组织（同时去除瓜肉的最上部组织）30 g（9个瓜），结果以g/L表示。

1.3.6 细胞膜透性测定方法

采用电导率仪测定，参照曹健康[8]的方法。分别在哈密瓜的前中后3个部位用打孔器取出柱形果肉，直径1 cm，切成厚度为5 mm的圆片，每个部位取4片，每个处理3个果实，3个重复，结果以%表示。

1.3.7 呼吸速率的测定方法

参照曹健康[8]的方法，采用静置呼吸法，结果以mg/（kg·h）表示。

1.3.8 叶绿素含量的测定方法

参照曹健康[8]的测定方法，分别在哈密瓜的前中后3个部位取瓜皮组织约3mmol/L，结果以mg/g表示。

1.4 数据统计与分析

应用Spass16.0软件对数据进行方差分析，并利用邓肯式多重比较进行差异显著性分析，P＜0.05表示差异显著。作图采用Origin 8.0软件。

2 结果与分析

2.1 草酸处理对哈密瓜果实冷害指数和冷害症状的影响

草酸处理对哈密瓜果实冷害指数的影响见图1所示。

图1 草酸处理对低温冷藏哈密瓜果实冷害指数的影响Fig.1 Effect of OA treatments on CI of melon during cold storage at 3℃-5℃

由图1可以看出，哈密瓜果实冷藏14 d放置常温下48 h均开始出现冷害，随着贮藏时间延长，冷害指数上升，冷害症状严重。冷藏28 d不同处理的果实凹陷斑面积逐渐增大（图2）。与对照相比，10 mmol/L和15 mmol/L处理抑制哈密瓜冷害指数上升，而20 mmol/L的草酸处理在冷藏21d～42 d提高果实的冷害指数（图1）。贮藏至42 d15 mmol/L的草酸处理明显降低果实的冷害指数，分别较对照和10 mmol/L处理低15%和8.3%（P＜0.05）（图1），此时冷害症状进一步加剧，但是15 mmol/L的冷害症状较其它处理轻（图2）。由此初步可以得出，15 mmol/L的草酸处理可以作为果实采后诱导其提高抗逆的物理手段。

草酸处理对哈密瓜果实冷害症状的影响如图2。

2.2 草酸处理对哈密瓜果实呼吸速率和细胞膜渗透率的影响

草酸处理对哈密瓜果实呼吸速率和细胞膜渗透率的影响见图3。

由图3（A）可以得出，对照和草酸处理的果实冷藏第14天呼吸速率呈明显上升趋势，高峰值均出现在第35天，且对照、10 mmol/L和20 mmol/L相互接近，明显高于15 mmol/L处理的哈密瓜果实近10.5%（P＜0.05），贮藏末期（35 d～42 d），呼吸速率开始下降。贮藏结束时，草酸处理的哈密瓜果实的呼吸速率明显低于对照（P＜0.05），表明草酸处理可有效降低哈密瓜果实的呼吸速率，但草酸各处理间差别不显著（P＞0.05）。

图2 哈密瓜果实低温冷藏28 d和42 d放置常温48 h的冷害症状图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

图3 草酸处理对低温冷藏哈密瓜果实呼吸速率和细胞膜渗透率的影响Fig.3 Effect of OA treatment on respiration rate and electrolyte leakage of melon during cold storage at 3℃-5℃for 42 d

采后果蔬的细胞膜透性常用细胞膜相对渗透率来表示，它反映了细胞膜的完整性和衰老的程度。由图3（B）看出，冷藏7 d～42 d，对照及草酸处理的果实细胞膜透性呈明显的上升趋势，除第21天外，对照果实的细胞膜透性明显高于草酸处理（P＜0.05），贮藏结束，果实细胞膜透性由高到低依次为20 mmol/L，对照，10 mmol/L和15 mmol/L处理，分别为15.35%，15.10%，14.09%和13.72%，明显高于起始值4.4%（P＜0.05），表明果实在低温冷藏过程中细胞膜完整性受到破坏。15 mmol/L草酸处理对抑制果实细胞膜渗透率上升具有一定的作用。该结论与冷害发生趋势基本相似。

图4 草酸处理对低温冷藏哈密瓜果实抗坏血酸、硬度和可溶性固形物含量的影响Fig.4 Effect of OA treatment on ASA，firmness and TSS content of melon during cold storage at 3℃-5℃

2.3 草酸处理对哈密瓜果实抗坏血酸、硬度和可溶性固形物含量的影响

草酸处理对哈密瓜果实抗坏血酸、硬度和可溶性固形物含量的影响见图4。

哈密瓜果实在低温冷藏过程中抗坏血酸含量变化如图4（A）所示，整个贮藏过程中，对照和草酸处理的果实抗坏血酸含量呈急剧下降态势，贮藏至第42天，对照10、15、20 mmol/L处理的抗坏血酸含量分别降低82.3%、81.7%、79.9%和84.2%。由此可见，15 mmol/L草酸处理对抗坏血酸含量下降的抑制作用比较明显。

由图4（B）得知，果实在冷藏过程中硬度下降速度比较快，冷藏0～21 d，15 mmol/L和20 mmol/L处理果实的硬度高于对照和10 mmol/L（P＜0.05），冷藏28 d～42 d对照和草酸处理的果实硬度相互接近，但15 mmol/L的硬度高于其他处理（P＞0.05），说明15 mmol/L草酸处理对缓解果实硬度下降具有一定作用。

可溶性固形物含量通常作为衡量果实品质的高低的重要依据。由图4（C）可以看出，冷藏0～21 d，对照和草酸处理的哈密瓜果实可溶性固形物含量出现上升，草酸处理果实的可溶性固形物含量相互接近且明显高于对照（P＜0.05），但各草酸处理之间差异不显著（p＞0.05）。冷藏21 d～42 d，各处理的果实可溶性固形物含量呈下降趋势，由高到低分别为15 mmol/L（14.23%）、10 mmol/L（13.98%）、20 mmol/L（13.83%）和对照（13.69%），表明15 mmol/L处理可有效抑制果实可溶性固形物含量降低，对保持果实品质具有一定的作用。

2.4 草酸处理对哈密瓜果实可滴定酸和叶绿素含量的影响

草酸处理对哈密瓜果实可滴定酸和叶绿素含量的影响见图5。

由图5（A）可以发现，冷藏0～14 d，对照和草酸处理的果实可滴定酸含量急剧上升，冷藏14 d～42 d，各处理的果实可滴定酸含量又急剧下降，贮藏结束时，对照果实的酸含量高于草酸处理，可见草酸处理降低了果实的可滴定酸含量。

哈密瓜叶绿素含量变化如图5（B）所示，果实在冷藏过程中，各处理果实的叶绿素含量缓慢下降。冷藏0～14 d，各处理间差异不显著（p＞0.05）。冷藏第21天～第42天，各处理间差异表现明显，20 mmol/L处理显著减缓果皮中叶绿素含量下降速度，相反10 mmol/L和15 mmol/L处理促进叶绿素含量下降。

3 讨论与结论

哈密瓜果实在低温冷藏过程中大多表现为：初期为不规则的小斑点，随着低温贮藏时间的延长，斑点相连，发展成不规则的下陷斑块，同时果实失水皱缩，常温放置后出现水浸状[9-10]。本试验研究结果发现受低温胁迫的哈密瓜果实置于常温后，哈密瓜果实未出现水渍状，反而出现褐色的失水斑块（如图2所示）。说明哈密瓜果实冷害的发生与症状比较复杂，受多方面因素的影响。

图5 草酸处理对低温冷藏哈密瓜果实可滴定酸和叶绿素含量的影响Fig.5 Effect of OA treatment on TA and chlorophyll content of melon during cold storage at 3℃-5℃

研究结果表明，浓度为15 mmol/L的草酸处理较10 mmol/L更能抑制冷害指数上升，而20 mmol/L草酸处理促进冷害指数上升（图1和图2）。说明不同浓度草酸降低果实冷害指数效果不同，该结论与草酸处理降低石榴冷害指数的研究报道不一致[11-13]。20 mmol/L草酸处理促进冷害指数上升是否与草酸浓度过高有关尚需做进一步验证与探讨。

果实受到低温胁迫后，离子渗透率通常会出现增加，细胞膜结构完整性遭到瓦解[14]。研究发现冷藏自第7天起，细胞膜渗透率出现大幅度上升趋势图2（B），表明果实受到低温胁迫致使细胞膜结构遭到破坏，且3个浓度的草酸处理在贮藏中后期（21 d～35 d）抑制果实细胞膜渗透率上升，但各处理间差异不显著（p＞0.05）。贮藏结束，20 mmol/L的草酸处理提高果实细胞膜渗透率，而15 mmol/L草酸处理抑制效果明显图2（B），该结论与冷害指数的发生趋势基本一致。呼吸强度是反映植物组织器官新陈代谢的一个重要指标。果实采后呼吸作用越旺盛，消耗营养物质越多，导致产品衰老越快，贮藏寿命越短。结果表明，贮藏结束草酸处理抑制哈密瓜果实的呼吸速率，其发展趋势与冷害指数的发生不一致，可能是由于果实个体差异所致。

可溶性固形物、硬度和抗坏血酸含量是衡量哈密瓜果实品质的重要依据。研究发现。草酸处理提高果实的可溶性固形物含量，抑制硬度和抗坏血酸含量下降速度（图4），其中以15 mmol/L草酸处理效果较好，该结论与Ding等[15]用草酸和水杨酸处理芒果得到的结论相反。草酸处理促进哈密瓜果实可滴定酸含量下降图5（A），相似的结论出现在桃果实中[16]。Li X W等[17]研究发现，1-MCP处理可抑制哈密瓜果皮叶绿素含量下降，研究发现，只有20 mmol/L草酸处理可以抑制叶绿素含量下降，而10 mmol/L和15 mmol/L处理促进哈密瓜果皮叶绿素含量下降图5（B），可能是因为20 mmol/L草酸处理抑制叶绿素酶或降解叶绿素的过氧化物酶活性所致[18]。

综上所述，不同浓度的草酸处理对哈密瓜冷害控制效果不同，15 mmol/L草酸处理降低果实冷害指数和细胞膜透性，而20 mmol/L草酸处理作用却相反。草酸处理提高果实的可溶性固形物含量，抑制硬度和抗坏血酸含量下降速度，其中以15 mmol/L草酸处理效果较好；草酸处理也促进果实可滴定酸含量下降；20 mmol/L草酸处理抑制哈密瓜果皮叶绿素含量下降效果较明显。

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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”国家科技支撑计划项目（2011BAD27B01）

王静（1978—），女（汉），副教授，硕士研究生，在读博士，研究方向：农产品贮藏与加工。

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.16.037