不同甜瓜品种贮藏期间品质变化和风味物质分析

李旺雄 唐中祺 程鸿 孔维萍 罗石磊

摘    要：为选育更耐贮藏和风味更好的薄皮甜瓜，以盛开花、甘甜3号、甘甜5号薄皮甜瓜品种为试材，研究不同品种甜瓜在贮藏期间果实品质及芳香物质含量与种类的变化。结果表明，贮藏9 d后，甘甜3号的可溶性固形物、可溶性糖、有机酸含量（w，后同）分别为9.20%、12.89 %、0.26%，均优于其他2个品种。3个薄皮甜瓜品种共检测出52种芳香物质，主要以酯类和醇类物质为主，相对含量最多的芳香物质均为乙酸乙酯，甘甜3号甜瓜乙酸乙酯相对含量为56.57%。综上所述，甘甜3号品种在成熟期品质、贮藏期品质变化及风味物质含量均优于其他2个品种，可以为甜瓜适宜种植地区的品种选择提供理论依据。

关键词：甜瓜;品质;贮藏期;风味物质;气相色谱-质谱联用

中图分类号：S652 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2021）09-050-06

Analysis of quality changes and flavor substances of different melon varieties during storage

LI Wangxiong1， TANG Zhongqi1， CHENG Hong2， KONG Weiping2， LUO Shilei1

（1. College of Horticulture， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， Gansu， China; 2. Vegetable Research Institute， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou 730070， Gansu， China）

Abstract：In order to breed more durable and better flavor thin-skinned melon， the changes of fruit quality， content and variety of aromatic substances during storage were studied by using the thin-skinned melon of Sheng Kai Hua， Gan tian 3 and Gan tian 5. The results showed that after 9 days of storage， the soluble solids content， soluble sugar content and titratable acid content of Gan tian 3 were 9.20%， 12.89% and 0.26%， respectively， which were better than the other two varieties. A total of 52 aromatic substances were detected in the three thin-skinned melon， and esters and alcohols contain the most. Ethyl acetate was the aromatic substance with the highest relative content， and 56.57% of ethyl acetate was found in Gan tian 3. In conclusion， the quality change and the content of flavor substances of Gan tian 3 were superior to the other two varieties in the storage period， which could provide a theoretical basis for the selection of melon varieties in suitable planting areas.

Key words：Melon; Quality; Storage period; Flavor substances; Gas chromatography-mass spectrometry

甜瓜是具有特殊香氣和含糖量较高的果类，也是具有重要价值的世界性经济作物，在我国有着悠久的栽培历史，无论种植面积还是产量都位居世界第一位[1-2]。品质优良的甜瓜在生产应用中占有很强的优势，深得消费者的喜爱。甜瓜的品质性状指标较多，除外观外，还有果肉色泽、香气、糖分、质地、口感等内质因素。甜瓜属于呼吸跃变型果实，食用品质受甜度、香气、质地等多种因素的共同影响，而甜瓜的挥发性风味物质在其成熟、贮藏、催熟过程中逐渐形成、释放[3]，芳香物质的产生与贮藏时间、方式有很大的关系，因此，挥发性物质、芳香物质等作为影响其品质和生产应用优势的重要因素，其重要性不可忽视。到目前为止，已从甜瓜中鉴定出超过240种芳香物质，主要有醇类、酸类、醛类、酯类等，被认为是芳香物质种类丰富的水果之一[4]。文乐欣等[5]通过研究不同甜瓜特征性芳香成分来辅助确定不同的甜瓜品种，并指导选育不同品种的甜瓜使其有各自独特的风味成分。在对日本不同品种品系的甜瓜香气研究时发现，不同品种的甜瓜因呼吸特性不同，可影响其果实在可食期的香气。若是典型跃变型果实，则可食期有香气，而弱跃变型的果实其香气较弱。虽然品种间的香气有差异，但是乙酸酯类对甜瓜香气的形成起着至关重要的作用[6]。目前，人们对草莓[7]、苹果[8]、梨[9]、杏[10]等果树的果实风味已经进行了较多研究，赵光伟等[11]、李国生等[12]分别对厚皮甜瓜及不同厚皮甜瓜品种的香气成分进行了分析。已有研究表明，薄皮甜瓜和厚皮甜瓜具有不同的香气类型。但是，关于薄皮甜瓜和厚皮甜瓜品种之间果实香气成分的比较分析则较少。笔者在本试验中以3个薄皮甜瓜品种为试材，通过测定品质、挥发性物质、香气成分等指标，以期选育出优质、有特色的薄皮甜瓜品种来满足当地种植甜瓜高品质、耐贮藏和获得较高经济价值的需求。此外，目前关于甜瓜挥发性物质成分及含量的研究较少，而且作为影响品质的重要因素之一，其具有重要的研究意义。

1 材料与方法

1.1 材料

试验选用甘甜3号、甘甜5号和盛开花3个薄皮甜瓜品种，其中甘甜3号和甘甜5号为甘肃省农业科学院蔬菜研究所选育的薄皮甜瓜品种，盛开花为甘肃省地方品种，3个品种均由甘肃省农业科学院提供。

主要分析仪器有：UV-1800紫外可见分光光度计（日本岛津公司）;DF-101S集热式磁力搅拌器（郑州市亚荣仪器有限公司）;SPME进样手柄、75 μm CAR/PDMS SPME萃取头（美国Supelco公司）;DB-WAX弹性石英毛细管柱（20 m×0.18 mm，0.18 μm，美国Agilent公司）;ISQ气相色谱-质谱联用仪（美国Thermo Fisher Scientific 公司）。

1.2 方法

于2019年3月20日在甘肃省皋兰县水阜镇水川村温室育苗，4月20日定植于小拱棚砂田，667 m2定植密度1800株，爬地栽培。6月25日开始采收，采收后置于4 ℃冰箱备用，自6月25号开始检测品质指标，采取隔天检测，共计5次;芳香物质6月29号检测1次。试验采用3次重复，每次重复10株。

香气物质顶空固相微萃取、GC条件：选用DB-WAX弹性石英毛细管柱;进样口温度250 ℃;载气：纯度≥99.999%的高纯氦气，流速1.0 mL·min-1;进样方式：不分流进样;程序升温：初始温度40 ℃，以3.5 ℃·min-1升至190 ℃，维持3 min。MS条件：电子电离（electron ionzation，EI）;电子能量70 eV;离子源温度200 ℃;传输线温度190 ℃;扫描方式：全扫描;扫描质量范围：35～500 u[13-14]。

1.3 测定项目与方法

采用PAL-1手持式折射计测定可溶性固形物含量，采用2，6-二氯酚靛酚钠法测定维生素C含量，采用考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白质含量，采用水杨酸法测定硝酸盐含量，采用碱液滴定法测定有机酸含量，采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量，以上试验方法均参考王学奎[15]的方法进行。糖酸比即可溶性总糖含量与总酸含量之比。

1.4 数据处理及分析

用Microsoft Office 2016软件分析数据和作图，利用SPSS 20.0软件Duncan新复极差法进行方差分析和显著性检验分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种甜瓜养分物质含量

由表1可以看出，在3个供试甜瓜品种中，甘甜3号可溶性固形物、可溶性蛋白、维生素C、可溶性糖含量、糖酸比等指标均为最高。其中，甘甜3号可溶性固形物含量显著高于其他2个品种，而甘甜5号与盛开花之间并无显著差异。3个品种甜瓜之间硝酸盐含量无显著差异。甘甜3号可溶性蛋白含量显著高于甘甜5号，但与盛开花无显著差异。3个甜瓜品种之间维生素C含量无显著差异，甘甜3号维生素C含量分别比甘甜5号、盛开花提高1.65%、1.05%。甘甜3号可溶性糖含量比盛开花显著提高35.89%，而甘甜3號和甘甜5号之间可溶性糖含量并无显著差异。甘甜5号有机酸含量显著高于甘甜3号和盛开花，甘甜3号和盛开花之间有机酸含量差异不显著。甘甜3号糖酸比显著高于甘甜5号，但与盛开花差异不显著。

2.2 不同甜瓜品种可溶性固形物与糖、酸含量及糖酸比的变化趋势

由图1可以看出，甘甜3号甜瓜可溶性固形物含量在贮藏1～3 d呈下降趋势而后上升，第5天时达到最大值，而后急剧降低。甘甜5号甜瓜可溶性固形物含量在贮藏1～5 d均呈上升趋势，第5天时达到最大值，5～9 d急剧降低。盛开花甜瓜可溶性固形物含量在1～5 d呈下降趋势，而后略有升高，7～9 d又开始下降。

甘甜3号可溶性糖含量在贮藏1～7 d呈上升趋势，且第7天达到了峰值13.32 g·kg-1，在7～9 d呈下降趋势，第9天的可溶性糖含量为12.89 g·kg-1，比第1 d提高6.1%。甘甜5号品种1～9 d可溶性糖含量变化不大。盛开花品种呈先上升后下降趋势，在第5天达到峰值11.34 g·kg-1，在第9天为10.02 g·kg-1，比第1 d提高11%。

甘甜3号有机酸含量在贮藏1～5 d变化不大，在5～7 d急剧上升后又急剧下降，第9天含量仍高于第1 d。甘甜3号和甘甜5号的糖酸比变化均为先上升后下降的过程，甘甜5号糖酸比峰值出现时间较甘甜3号晚。

2.3 不同甜瓜品种芳香物质含量及种类差异

由表2可以看出，在3个甜瓜品种中共检测到52种较为重要的芳香物质，主要包括醇类、酸类、醛类、脂类、烃类、酮类和酚类7类芳香物质。其中，醇类物质20种，酸类6种，醛类2种，酯类14种，烃类4种，酮类4种，酚类2种。甘甜3号中有重要芳香物质34种，甘甜5号有40种，盛开花品种有33种。

在检测到的52种芳香物质中，21种芳香物质为3个品种所共有，分别是：β-苯乙醇、正己醇、苯甲醇、顺-3-壬烯-1-醇、辛醇、顺-6-壬烯-1-醇、2，3-丁二醇、乙醇、正丁醇、丁酸乙酯、乙酸异丁酯、2，3-丁二醇（二乙酸酯）、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、乙酸乙酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯、乙酸甲酯、正十三烷、十二烷、6-甲基-5-庚烯-2-酮。

其中，有6种芳香物质相对含量大于1%，乙酸乙酯在3个品种中相对含量均为最高。其中，甘甜3号的乙酸乙酯、乙醇和乙酸相对含量均大于1%，分别为56.57%、18.70%和18.22%;甘甜5号中乙酸乙酯、乙醇、乙酸、异戊醇和顺-6-壬烯-1-醇相对含量均大于1%，分别为42.21%、28.60%、14.95%、2.47%、1.03%;盛开花中乙酸乙酯、丁酸、乙醇和丁酸乙酯相对含量≥1%，分别为51.04%、16.4%、11.45%和1.00%。

由表3可以看出，3个不同甜瓜品种共检测出8种特征香气成分，其中甘甜3号检测出8种，甘甜5号检测出6种，盛开花检测出7种。相对含量以甘甜5号最少，甘甜3号最多，盛开花居中，其特征香气相对含量分别为58.32%、43.06%、52.80%。阈值大小表示该物质对果实芳香物质的实际贡献，阈值越大表示对香气物质的贡献越大。

由表4可以看出，3个甜瓜品种共检测出七大类挥发性物质，分别为醇、酸、醛、酯、烃、酮、酚等，在数量关系上醇类酯类较多，醇类为13～17种，酯类为11～12种，酸类1～5种，烃类2～3种，酮类2～3种，酚类0～2种。在3个甜瓜品种中，甘甜5号的醇类、酸类、酚类物质最多，酯类物质在3个品种间并无大的差别。

由图2可以看出，酯类相对含量最高，甘甜3号、甘甜5号、盛开花酯类相对含量分别为59.52%、45.22%、54.19%，且3个品种间差异显著。相对含量较多的是酸类和醇类，3个品种酸类相对含量分别为18.22%、15.15%、16.42%，醇类相对含量分别为20.94%、33.88%、13.83%，且差异显著。3个品种中醛类、酚类、烃类、酮类的相对含量均较少，其相对含量均不足1%。在醇类、酸类、酯类这3种芳香物质总相对含量中，以甘甜3号相对含量最高，其次为甘甜5号、盛开花。

3 讨论与结论

甜瓜属于呼吸跃变型果实，在甜瓜果实成熟过程中呼吸速率有不同的规律性变化，先是降低，然后快速上升，最后又降低[16]。一般认为，甜瓜采摘后呼吸作用越强，耐贮性越差;而甜瓜采摘后呼吸作用越弱，则耐贮性越强[17-18]。廉英杰等[19]在哈密瓜上研究表明，含水量在90%以上的哈密瓜，外观、色泽、口感均表现良好，采摘后失去水分来源，随着贮藏期的延长出现不同程度的失水，表现为果实萎蔫、质量下降等，导致贮藏期缩短。

在本试验中，对不同品种的薄皮甜瓜在采摘后1、3、5、7、9 d进行了主要品质指标的测定，结果显示，随着贮藏期延长可溶性固形物含量、有机酸含量、糖酸比整体呈下降趋势，甘甜3号和甘甜5号可溶性糖含量比第1天均有所提高，盛开花品种呈下降趋势，这与张永平等[20]研究的随着贮藏期的延长，甜瓜果实中可溶性固形物、可溶性糖、有机酸含量，由于果实的后熟作用不断增加，之后随着果实的衰老和各种生理活动的消耗而不断减少的结果相似。

骆蒙等[21]指出，贮藏期间厚皮甜瓜的可溶性固形物含量呈现逐渐下降的变化趋势，温度对薄皮甜瓜乙烯释放速率和呼吸强度均有显著影响。在甜瓜的贮藏方面，薄皮甜瓜更不易贮藏，张润光等[22]研究发现，薄皮甜瓜主要生长在高温多雨季节，田间积温导致薄皮甜瓜采后呼吸强度、乙烯释放速率高，加快了其采摘后的后熟过程。邢世瑶等[23]指出，较高的呼吸强度及乙烯释放量容易加快果实的后熟衰老进程。

同一生长栽培条件下，同一时间采摘的甜瓜品种，甘甜3号的可溶性固形物含量高于盛开花和甘甜5号，由此可以推断在成熟时间上甘甜3号占优势，具有早上市、生长周期短的特性。张永平等[20]对玉菇、哈密绿、秀绿等3个甜瓜品种的研究发现，不同品种贮藏期呼吸速率的峰值也不同，玉菇在贮藏7 d时呼吸速率最大，哈密绿呼吸速率最小，且贮藏21 d时才达到呼吸速率高峰，在整个贮藏期间腐烂率最低。本试验得出不同品种在同一贮藏期条件下，采收后1～9 d品质指标在第1天均处于稳态，甘甜3号在第7天可溶性糖含量增加，有机酸含量和可溶性固形物含量在第7天都有所上升，可以判断出甘甜3号和甘甜5号在7～9 d的时候并未达到呼吸峰值，盛开花品种中只有糖酸比在第7天达到峰值，也可得出甘甜3号与甘甜5号品种具有较好的耐贮性，盛开花品种可溶性固形物与可溶性糖含量较其他2个品种低，表明盛开花更易损失口感和不耐贮藏。

甜瓜的风味很大程度上是由果实挥发性物质决定的[19]。甜瓜果实的香气成分主要包括酯、醇、醛、酮以及少量硫化物等，到目前为止，从不同甜瓜中发现了大约有数百种芳香成分[24]。果实香气成分与成熟过程中的植物生理代谢机制紧密相关，挥发性香气成分主要来源于植物营养素，如脂肪酸、氨基酸、类胡萝卜素、酚类和萜类[22]，挥发性物质的前体物质是由植物光合作用经过糖酵解、甲羟戊酸、莽草酸途径转化为脂肪酸、类胡萝卜素、支链氨基酸、苯丙氨酸后，再转化为醇、醛、酯、酸[25]。本试验研究的3个甜瓜品种共检出52种香气物质，其中甘甜3号34种，甘甜5号40种 ，盛开花33种。齐红岩等[26]研究5种薄皮甜瓜总计检测出37种香气物质，李国生等[12]研究3种厚皮甜瓜检测出136种香气物质。表明不同的甜瓜品种间、薄皮甜瓜和厚皮甜瓜间均存在差异，共有的芳香物质成分不同。

甜瓜果实的香气种类中，酯类物质为甜瓜香气中最主要的挥发性成分[27]。胡国智等[28]研究4个不同品种哈密瓜时发现27种酯类物质，其中新密9号酯类物质占分离出挥发性物质总量的88.04%，潜宗伟等[29]在研究8个不同品种的厚皮甜瓜时发现33种酯类物质，6种醛类物质，共占分离出的挥发性物质种类的54.55%。而唐贵敏等[30]发现，厚皮甜瓜山农黄金1号成熟果的实挥发性物质主要为酯类物质，Sweet delight成熟果实的挥发性物质主要为醛类物质。由此得出，甜瓜品种间的香气差异较大，不同品种香气的主要成分不同，但根据前人研究，认为酯类物质是主要的挥发性成分。在本试验中发现醇类物质、酯类物质为主要的挥发性物质，其中3个品种的酯类物质的相对含量为45.22%～59.52%，这与前人的研究结果相似。

Beaulieu等[31]研究發现，Cantaloupe成熟甜瓜果实中挥发性香味物质主要为乙酸己酯、乙酸苯甲酯、2-甲基丁酸甲酯、2-甲基丙酸乙酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯等酯类物质。在本试验3个甜瓜品种中共检测到14种酯类物质，其中8种为特征香气物质，分别为乙酸苯乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸苄酯、乙酸乙酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯。在本试验中测定的3个品种中乙醇相对含量均较高，唐贵敏等[29]对3种厚皮甜瓜果实挥发性物质的研究发现，未成熟甜瓜果实以醛类和醇类物质为主，所以认为乙醇不是特征香气物质，乙醇的香气阈值较大，它呈现柔和、甜润的酒香气，对甜瓜特有香气的形成起关键作用[32]。

综上所述，对采摘当天的3个薄皮甜瓜品种品质进行综合分析，甘甜3号在成熟期品质表现优良，甘甜3号和甘甜5号在贮藏5～7 d品质表现最佳。在同一环境贮藏期，甘甜3号为耐贮藏品种，盛开花为不耐贮藏品种。3个薄皮甜瓜品种芳香物质主要以酯类物质和醇类物质为主，相对含量最多的物质为乙酸乙酯，乙酸乙酯含量最高的品种为甘甜3号。3个薄皮甜瓜品种的特征香气物质中甘甜3号含量是最多的。

参考文献

[1] 张敏，廖新福，王爱玲，等.1-MCP对甜瓜黄醉仙果实采后衰老的影响[J].果树学报，2014，31（2）：308-312.

[2] 王良艳，张润光，张有林，等.不同处理方式对厚皮甜瓜的贮藏保鲜效果研究[J].食品工业科技，2012，33（5）：344-347.

[3] ELAZAR F，ALKALI T，HOREV B，et al.Characterisation of Galia melon aroma by GC and mass spectrometric sensor measurements after prolonged storage[J].Postharvest Biology and Technology，2001，22（1）：85-91.

[4] 王志丹，吴敬学，毛世平，等.中国甜瓜产业国际竞争力比较分析与提升对策[J].农业现代化研究，2013，34（1）：81-84.

[5] 文乐欣，佘建华，刘莉，等.甜瓜果实中芳香物质的研究现状[J].中国园艺文摘，2010，26（10）：69-70.

[6] 张东晓.日本关于厚皮甜瓜若干品种香气成分的研究[J].中国西瓜甜瓜，2002，15（2）：45-46.

[7] 张运涛，王桂霞，董静，等.33個欧美草莓品种果实挥发性物质的分析[J].果树学报，2011，28（3）：438-442.

[8] 王立霞，冀晓昊，安萌萌，等.几个功能型苹果优株果实风味品质的评价[J].果树学报，2014，31（5）：753-759.

[9] 田长平，魏景利，刘晓静，等.梨不同品种果实香气成分的GC-MS分析[J].果树学报，2009，26（3）：294-299.

[10] 尹燕雷，苑兆和，冯立娟，等.不同杏品种果实发育期间香气成分的GC-MS分析[J].果树学报，2010，27（3）：337-343.

[11] 赵光伟，刘君璞，徐志红，等.网纹甜瓜（Cucumis melo）网络时代3号香气成分的HS-SPME/GC-MS分析[J].果树学报，2011，28（2）：301-304.

[12] 李国生，焦自高，陈子雷，等.不同厚皮甜瓜品种成熟果实香气成分的GC-MS分析[J].果树学报，2010，27（4）：591-597.

[13] 常培培，梁燕，张静，等.5种不同果色樱桃番茄品种果实挥发性物质及品质特性分析[J].食品科学，2014，35（22）：215-221.

[14] 蔡东升，李建明，李惠，等.营养液供应量对番茄产量、品质和挥发性物质的影响[J].应用生态学报，2018，29（3）：921-930.

[15] 王学奎.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2006.

[16] 陈雷，秦智伟.甜瓜采后生理和贮藏保鲜研究进展[J].北方园艺，1999（6）：24-27.

[17] CHEN M Y，HE T，ZHANG S，et al.Effects of adenosine triphosphate （ATP） treatment on postharvest physiology，quality and storage behavior of longan fruit[J].Food and Bioprocess Technology，2015，8（5）：971-982

[18] 林毅雄，林艺芬，陈艺晖，等.采前喷施胺鲜酯对采后龙眼果实品质和耐贮性的影响[J].热带作物学报，2016，37（9）：1819-1825.

[19] 廉英杰，徐畅.哈密瓜贮藏期间的生理品质变化及研究进展[J].新疆农业科技，2013（1）：36-37.

[20] 张永平，杨少军，许爽，等.不同甜瓜品种在采后贮藏过程中生理与品质变化[J].江西农业学报，2017，29（4）：32-35.

[21] 骆蒙，方天祺，哈斯，等.采后河套蜜瓜（Cucumis melo cv.Hetao）软化的生理生化研究[J].内蒙古大学学报（自然科学版），1998，29（3）：402-406.

[22] 张润光，王良艳，黄丽婉.甜瓜贮藏保鲜技术研究进展[J].保鲜与加工，2011，11（1）：36-39.

[23] 邢世瑶，郭佳伟，令狐晓盼，等.不同降温方式对薄皮甜瓜贮藏品质的影响[J].保鲜与加工，2020，20（4）：37-43.

[24] SENESI E，LO-SCALZO R，PRINZIVALLI C，et al.Relationships between volatile composition and sensory evaluation in eight varieties of netted muskmelon （Cucumis melo L. var. reticulatus Naud） [J].Journal of the Science of Food and Agriculture，2002，82（6）：655-662.

[25] HARRY J，DENISE M.The genetics and chemistry of tomato flavor[C]//浙江省科学技术协会.2011年果实品质生物学国际学术研讨会论文集，2011-10-25.中国浙江杭州，2011：8.

[26] 齐红岩，刘勇，刘轶飞.不同薄皮甜瓜品种成熟果实中芳香物质的分析[J].中国瓜菜，2011，24（6）：1-6.

[27] WANG Y J，YANG C X，LI S H.Volatile characteristics of 50 peaches and nectarines evaluated by HP-SPME with GC-MS[J].Food Chemistry，2009，116（1）：356-362

[28] 胡国智，熊韬，吴海波，等.新疆哈密瓜不同品种果实风味物质分析[J].新疆农业科学，2017，54（7）：1232-1238.

[29] 潜宗伟，唐晓伟，吴震，等.甜瓜不同品种类型芳香物质和营养品质的比较分析[J].中国农学通报，2009，25（12）：165-171.

[30] 唐贵敏，于喜艳，赵登超，等.不同品种厚皮甜瓜果实成熟过程中挥发性物质成分分析[J].中国蔬菜，2007（4）：7-11.

[31] BEAULIEU J C，GRIMM C C.Identification of volatile compounds in cantaloupe at various developmental stages using solid phase microextraction[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2001，49（3）：1342-1352

[32] 马永昆，周珊，陈计峦，等.用SPME方法分析不同成熟度哈密瓜香气的研究[J].食品科学，2004（7）：136-139.