两种哈密瓜不同贮藏温度果实质地变化关系

房世杰， 徐 斌 ，潘 俨 ，张 婷

(1、新疆农业科学院科研管理处，乌鲁木齐 830091；2、新疆农业科学院农产品贮藏与加工研究所，乌鲁木齐 830091)

0 引 言

【研究意义】2017年新疆甜瓜播种面积6.82万公顷，产量约246.42万吨[1]，新疆厚皮甜瓜属呼吸跃变型果实，采后果实衰老和品质劣变迅速，引起大量腐烂，给生产者和经营者带来很大损失[2]。据估计，我国易腐食品在流通环节中的损失率高达25%～30%[3,4]。运输过程中过高的损耗率成为目前制约新疆哈密瓜产业发展的瓶颈，采用冷链运输的哈密瓜在货架期的商品率较常温运输的要高出30%，且货架期延长2 d，是采后更好保持哈密瓜品质的重要手段[5,6]。在运输过程中，温度条件是影响哈密瓜腐烂变质的主要因素，温度条件不适会导致果实组织生理失调而快速衰老[7]。研究分析环境温度的变化下新疆哈密瓜冷链运输品质的变化对哈密瓜提高运输品质有实际意义。【前人研究进展】温度控制是冷链运输过程保持哈密瓜品质的关键。3 ℃的通风预冷会使哈密瓜的乙烯释放量和呼吸强度同步下降，在预冷12 h后，哈密瓜果实各部位的温度、呼吸强度和乙烯释放量下降幅度均超过70%[8]。在运输过程中控制温度，可以降低哈密瓜的呼吸强度，延缓果实体内各种生理生化反应速度，抑制微生物的生理代谢，更好的保持流通过程中哈密瓜的品质[9,10]。但哈密瓜贮藏温度过低，易发生冷害；贮藏温度过高，会加快果实腐烂与衰老[11]。冷害指数随贮藏温度的下降、及持续时间的延长而增大[12,13]。6～8 ℃贮藏温度下减缓了哈密瓜可溶性固形物的消耗，抑制果实的软化，较好地保持哈密瓜的品质，有效延长哈密瓜的贮藏期[14,15]。【本研究切入点】哈密瓜是新疆特色水果，由于地域、季节、冷链运输技术等原因，制约了新疆哈密瓜向外输出。而有关哈密瓜运输过程中温度控制等逆境方面的研究较少。研究环境温度变化对新疆哈密瓜冷链运输品质的影响。【拟解决的关键问题】以吐鲁番地区主栽哈密瓜品种西州密17号、西州密25号为研究对象，通过不同贮藏温度，模拟哈密瓜采摘后流通环节温度变化，研究果实质地变化与温度之间的关系，为新疆哈密瓜冷链运输环节减少损耗提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

以新疆东部地区托克逊县吉格代村出产的西州密17号、西州密25号为研究对象，挑选大小一致，成熟度一致的瓜样，采收后在当地冷库5～6℃环境下预冷2 h并于当天运回新疆农科院保鲜库贮存(运输距离160 kg)。

TMS-PRO食品物性测试仪，美国FTC公司，分析软件为Texture Exponent32。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

用瓜运回当天测定初始值，设置0、5、10和15℃ 4个温度处理，将2个品种瓜分别贮存在0、5、10和15℃保鲜库中，并以室温(20℃)放置为对照(CK)，每个处理及对照各放置16个瓜样。

1.2.2 样品制备

取样参照徐斌[16]方法，将甜瓜洗净、纵切，去皮去瓤后，取其中一半，将瓜横切成薄片状，厚度约为20 mm，在此薄片上取样用于质地多面分析(Texture Profile Analysis，TPA)检测，采用10 mm直径的打孔器在甜瓜薄片上打孔，之后修饰成厚度约为20 mm的圆柱体，每个材料取1个圆柱体，3个重复。

1.2.3 测定项目

将处理好的甜瓜试样置于TMS-PRO物性测定仪的平板上，采用P/75柱头(Φ75 mm压板)对其进行TPA测试。该测试参数设置如下：测前速度200 mm/min，测试速度60 mm/min，侧后上行速度200 mm/min，果实受压形变百分量30%，两次压缩停顿时间为10 s，起始力为0.1N。由质地特征曲线得到评价哈密瓜果实质地参数：硬度、粘附性、内聚性、弹性、胶黏性、咀嚼型。

1.3 数据处理

利用Excel进行数据处理，利用 SPSS 20.0 软件进行变量间相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同温度条件下哈密瓜果实硬度的变化

研究表明,两种瓜果实硬度随温度变化及贮藏时间的延长均显现出一定程度的波动，西州密17号、25号果实硬度值的变化范围分别在10.8～65.8 N/cm3、4.5～53.1N/cm3。西州密17号在贮藏第10 d时，果实硬度在0、5℃呈现先下降后上升趋势，而其它温度呈现先上升后下降再上升趋势，其中果实硬度在15℃时整体呈现不断下降趋势。西州密25号果实硬度变化较为复杂，在0℃、贮藏第10 d时，与CK相似，均呈现先上升后下降再上升趋势，但CK在10 d后下降幅度较大，而在0℃时的波动幅度较CK小；在15℃、贮藏第10 d时，呈现先快速下降，其后大幅波动趋势；而在5℃，果实硬度最低值出现在第15 d，且在第5～15 d这一过程中下降速度较快(从51.53 N/cm3下降到12.54 N/cm3)，其后快速拉升接近初始值；相较其它温度，10℃时的果实硬度呈现一定幅度波动，但总体变化较平衡。多因素方差分析表明，西州密17号0与10、15℃的果实硬度存在显著差异(P<0.05)，CK与0℃果实硬度存在显著差异(P<0.05)，与5、10、15℃的果实硬度存在极显著差异(P<0.01)，其它温度间差异不显著；西州密25号0与5、10℃与CK间的果实硬度差异不显著(P>0.05)，其它温度与CK、其它温度之间均存在极显著差异(P<0.01)。图1

图1 西州密17号(a)、25号(b)果实硬度随温度变化趋势

Fig.1 Change trend of fruit pulp`s hardness with temperature in Xizhoumi 17(a) and 25(b)

2.2 不同温度条件下哈密瓜粘附性的变化

研究表明,两种哈密瓜在不同温度条件下粘附性变化趋势较为一致。在贮藏0～10 d时，西州密17号除15℃粘附性先上升后下降外，其它温度的粘附性变化不大，较平稳；西州密25号各温度的粘附性变化不大。在贮藏10 d后，西州密17号除0℃粘附性缓慢上升外，其它温度均呈现先上升后下降趋势，与CK一致，其中15℃粘附性下降较快，且幅度大，最低达到0.055 mJ；西州密25号5℃的粘附性呈现缓慢上升趋势，且波动较小，其它温度的粘附性均呈现先上升后下降趋势。多因素方差分析表明，两种瓜各温度与CK、各温度间的果实粘附性均无显著差异(P>0.05)。图2

图2 西州密17号(a)、25号(b)果实粘附性随温度变化趋势

Fig.2 Change trend of fruit pulp`s adhesiveness with temperature in Xizhoumi 17(a) and 25(b)

2.3 不同温度条件下哈密瓜内聚性的变化

内聚性反映的是咀嚼果实时，果实抵抗牙齿咀嚼破坏而表现出的内部结合力，反映了果实组织细胞间结合力的大小，使果实保持完整的性质[17]。研究表明,西州密17号各温度下内聚性变化不大，趋势与CK一致。西州密25号在0℃时变化不大，较稳定；5℃时呈现先上升后下降趋势，最低值0.07R出现在第15 d；10℃时呈缓慢上升态势，变化幅度不大；15℃时呈先下降再上升其后波动趋势，在第10 d时达到第一个低值0.1R；而CK呈先上升后下降再上升趋势，在第20 d时达到最低值0.06R。多因素方差分析表明，西州密17号0与15℃之间果实内聚性存在显著性差异，其它温度间差异均不显著；而西州密25号0与5℃、10与15℃、10℃与CK、15℃与CK之间果实内聚性差异不显著(P>0.05)，5与10℃间存在显著性差异(P<0.05)，其它温度间果实内聚性均存在极显著差异(P<0.01)。图3

图3 西州密17号(a)、25号(b)果实内聚性随温度变化趋势

Fig.3 Change trend of fruit pulp`s cohesiveness with temperature in Xizhoumi 17(a) and 25(b)

2.4 不同温度条件下哈密瓜弹性的变化

研究表明,西州密17号各温度下果实弹性变化不大、幅度较小，与CK一致；西州密25号在0℃、10℃时变化不大，较稳定；在5、15℃时有一定幅度的变化，整体呈现先下降后上升趋势，其中在5℃、第15 d时出现最低值2.03 mm，在15℃、第10 d时出现最低值2.13 mm。CK呈现先下降后上升趋势，在第20 d时出现最低值2.12 mm。多因素方差分析表明，西州密17号各温度与CK、各温度间的果实弹性均无显著差异(P>0.05)。西州密25号果实弹性5与10、10℃与CK、15℃与CK之间差异不显著(P>0.05)，0与5℃、5℃与CK之间果实弹性存在显著性差异(P<0.05)，其它温度间果实弹性均存在极显著差异(P<0.01)。图4

图4 西州密17号(a)、25号(b)果实弹性随温度变化趋势

Fig.4 Change trend of fruit pulp`s elasticity with temperature in Xizhoumi 17(a) and 25(b)

2.5 不同温度条件下哈密瓜胶粘性的变化

研究表明,西州密17号在5℃、0 d～20 d时胶粘性呈缓慢上升趋势，在第25 d时开始下降，变化幅度较平稳，与CK趋势一致；在0℃时呈现先上升后下降再上升趋势，变化幅度较小；在10℃时呈现先下降后不断上升趋势，变化幅度不大；在15℃时呈现先上升后快速下降再缓慢上升而后不断下降趋势，振幅达87.6%，最低值1.84N。西州密25号胶粘性随时间变化较为复杂，变化分化时间点出现在5 d后,在0、10℃时呈波动式的上升过程，变化幅度较小；15℃时呈先缓慢上升后迅速下降再上升趋势，最低值0.45N出现在第10 d；5℃时的变化剧烈，呈先上升再快速下降至最低值0.97N、再快速上升接近最高值的趋势，振幅达92%；CK呈先缓慢上升至最高值9.45N、再迅速下降至最低值0.62N、再上升的趋势，振幅达93.4%。多因素方差分析表明，西州密17号果实胶粘性0与10℃、10℃与CK间存在极显著差异(P<0.01)，0与15℃、15℃与CK间存在显著性差异(P<0.05)，其它温度间差异不显著(P>0.05)。西州密25号果实胶粘性0与5℃、10℃与CK间差异不显著，其它温度间均存在极显著性差异(P<0.01)。图5

图5 西州密17号(a)、25号(b)果实胶粘性随温度变化趋势

Fig.5 Change trend of fruit pulp`s tackiness with temperature in Xizhoumi 17(a) and 25(b)

2.6 不同温度条件下哈密瓜咀嚼性的变化

果实咀嚼性与硬度、凝聚性、弹性有关，数值上等于胶粘性和弹性的乘积。西州密17号0、5、10℃的变化趋势较为一致，幅度较小，与CK基本一致；在15℃时变化幅度较大，呈先上升至最高值44.17 mJ、后快速下降至第一个低值13.62 mJ、再经缓慢上升后持续下降至最低值4.82 mJ，振幅达89.1%。西州密25号咀嚼性变化趋势较西州密17号复杂，除0、10℃外，均有先上升后快速下降再上升过程，变化幅度大；5℃、15℃、CK最低值均出现接近"零"的现象，其中5℃变化最为剧烈，振幅达93.2%。 多因素方差分析表明，西州密17号果实咀嚼性各温度与CK均存在显著性差异(P<0.05)，其中CK与0、10、15℃存在极显著差异(P<0.01)；5与10℃存在显著性差异(P<0.05)，其它各温度间果实咀嚼性差异不显著(P>0.05)。西州密25号果实咀嚼性0与5℃、10℃与CK间无显著性差异(P>0.05)，其它温度间均存在极显著差异(P<0.01)。图6

图6 西州密17号(a)、25号(b)果实咀嚼性随温度变化趋势

Fig.6 Change trend of fruit pulp`s chewiness with temperature in Xizhoumi 17(a) and 25(b)

2.7 不同温度各质地指标相关性分析

西州密17号果实硬度与粘附性、内聚性、胶粘性、咀嚼性呈极显著正相关(P<0.01)；果实粘附性与内聚性、胶粘性、咀嚼性呈极显著正相关(P<0.01)，与弹性呈显著负相关；果实内聚性与胶粘性、咀嚼性呈极显著正相关(P<0.01)，与弹性差异不显著；果实胶粘性与咀嚼性呈极显著正相关(P<0.01)；果实弹性与硬度、内聚性、胶粘性、咀嚼性均呈正相关，且差异不显著(P>0.05)。西州密25号果实硬度与内聚性、弹性、胶粘性、咀嚼性均呈极显著正相关(P<0.01)；果实粘附性与内聚性呈极显著正相关(P<0.01)；果实内聚性与硬度、粘附性、弹性、胶粘性、咀嚼性均呈极显著正相关(P<0.01)；果实弹性与硬度、内聚性、胶粘性、咀嚼性均呈极显著正相关(P<0.01)；果实胶粘性与咀嚼性、弹性、内聚性、硬度均呈极显著正相关(P<0.01)；果实咀嚼性与胶粘性、弹性、内聚性、硬度均呈极显著正相关(P<0.01)。表1，表2

表1 不同温度西州密17号各项质地参数间相关性Tab.1 Analysis of correlation among texture parameters of Xizhoumi 17 at different temperatures

参数Parameter硬度Hardness粘附性Adhesiveness内聚性Cohesiveness弹性Elasticity胶粘性Tackiness咀嚼性Chewiness硬度Hardness1.0000.587∗∗0.443∗∗0.0260.822∗∗0.858∗∗粘附性Adhesiveness1.0000.313∗∗-0.0160.520∗∗0.579∗∗内聚性Cohesiveness1.0000.0260.604∗∗0.500∗∗弹性Elasticity1.0000.0280.128胶粘性Tackiness1.0000.873∗∗咀嚼性Chewiness1.000

注：**为0.01 水平(双侧)极显著相关，*为 0.05 水平(双侧)显著相关，下表同

Note：**Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed)；*Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed), the same below

表2 不同温度西州密25号各项质地参数间相关性Tab.2 Analysis of correlation among texture parameters of Xizhoumi 25 at different temperatures

参数Parameter硬度Hardness粘附性Adhesiveness内聚性Cohesiveness弹性Elasticity胶粘性Tackiness咀嚼性Chewiness硬度Hardness1.0000.1120.738∗∗0.777∗∗0.898∗∗0.902∗∗粘附性Adhesiveness1.0000.293∗∗0.0870.1540.175内聚性Cohesiveness1.0000.711∗∗0.820∗∗0.785∗∗弹性Elasticity1.0000.795∗∗0.778∗∗胶粘性Tackiness1.0000.960∗∗咀嚼性Chewiness1.000

表3 不同温度西州密17号、西州密25号果实硬度与主要质地指标的回归分析Tab.3 Regression analysis of fruit hardness and main texture indexes of Xizhoumi 17 and Xizhoumi 25 at different temperatures

品种Varieties回归方程RegressionequationR2西州密17号Xizhoumi17Y=8.434+0.784X1+1.275X2+14.411X30.771西州密25号Xizhoumi25Y=8.561+0.674X1+1.799X20.853

注：X1为咀嚼性，X2为胶粘性，X3为粘附性

Note：X1is Chewiness，X2is Tackiness，X3is Adhesiveness

2.8 不同温度果实硬度与其它质地指标的回归分析

通过线性回归模型，建立不同温度西州密17号、西州密25号果实硬度与主要质地指标的回归分析，通过方程系数评价各质地指标对果实硬度的贡献大小。西州密17号果实粘附性对果实硬度贡献最大；西州密25号果实胶粘性对果实硬度贡献最大。表3

3 讨 论

据统计，新疆哈密瓜在销售地的短贮损耗率达10%～15%，批发、配送期间又有3%～5%的损耗，而冷藏运输的商品率明显好于常温运输[4]。哈密瓜采后经过预冷、运输、入库、出库等环节，在这一过程中环境温度产生的波动变化会造成果实物性质地改变，质地性质受温度影响明显。西州密17号、西州密25号是目前哈密瓜市场上的主流品种，除新疆为主产地外，在海南、山东、广西等多地也有种植。西州密17号丰产性好，果实松脆，中心可溶性固形物含量 15.2%～17.0%，品质优良，较耐贮运，为甜瓜中的优品；西州密25号皮薄肉厚，果实桔红色，入口即化，风味特佳，中心可溶性固形物含量15.6%～18%，为甜瓜中的精品[17-18]。西州密17号在0～10℃条件下果实硬度、粘附性、内聚性、弹性、胶粘性、咀嚼性随贮藏时间的延长呈现出一定程度的波动，波动幅度相较西州密25号平缓，表现出较好的耐贮性，但在15℃时各质地指标波动幅度较大；西州密25号果实各质地指标在不同温度条件下随贮藏时间的延长波动幅度较大，相较西州密17号各质地指标表现出对温度更加敏感的特点。这是否与两种瓜果实内部促进果实成熟的生理生化因子对温度的不同应答有关，还需进一步探讨。从各质地指标相关性来看，西州密17号果实硬度、粘附性、内聚性、胶粘性、咀嚼性两两之间存在极显著差异(P<0.01)，而西州密25号果实硬度、内聚性、弹性、胶粘性、咀嚼性两两之间存在极显著差异(P<0.01)，结合回归分析及相应质地指标变化趋势结果，两种瓜果实硬度与咀嚼性、胶粘性相关性最大，而咀嚼性数值上等于胶粘性和弹性的乘积，推测果实胶粘性指标变化可能是影响果实硬度变化的主要因素之一。综合各质地指标变化趋势及相关性结果来看，虽然均表现出不同程度的波动特点，但每一质地指标都有一个相对波动幅度最小、相对最稳定的作用温度，西州密17号最佳贮藏温度为5℃，西州密25号最佳贮藏温度为10℃，这与徐斌[16]实验结果较一致。

4 结 论

西州密17号、西州密25号果实各质地指标在研究中受温度影响(0℃～20℃)明显，不同温度条件下果实硬度、粘附性、内聚性、弹性、胶粘性、咀嚼性随贮藏时间的延长呈现出不同程度的波动，西州密17号相较西州密25号各质地指标波动幅度小，显示出更耐贮藏特性。西州密17号果实硬度、粘附性、内聚性、胶粘性、咀嚼性两两之间存在极显著差异(P<0.01)，其中果实硬度与粘附性、内聚性、胶粘性、咀嚼性呈极显著正相关(P<0.01)；西州密25号果实硬度、内聚性、弹性、胶粘性、咀嚼性两两之间存在极显著差异(P<0.01)，其中果实硬度与内聚性、弹性、胶粘性、咀嚼性均呈极显著正相关(P<0.01)。西州密17号果实粘附性对果实硬度贡献最大；西州密25号果实胶粘性对果实硬度贡献最大。西州密17号最佳贮藏温度为5℃，西州密25号最佳贮藏温度为10℃。