热风干燥温度对南瓜子种子活力的影响探讨

葛 宪

（单县种子公司，山东 菏泽 274300）

目前市面上出售的南瓜子种子主要有两种，一种是白瓜子，另一种是黑瓜子。白瓜子因其产量高、皮薄、子大饱满而广受消费者喜爱，但是白瓜子在生产过程中需要进行干燥处理，而干燥温度是影响南瓜子种子活力的重要因素。

白瓜子的干燥方式主要有自然风干、热风烘两种。传统的南瓜子烘干方法采用热风烘，即将南瓜子放在烤炉中烘烤，但这种干燥方法易产生大量粉尘，不仅会造成环境污染，对人身体也存在潜在的健康隐患。

近年来，随着食品安全和环保意识的增强，人们对食品干燥过程中产生的粉尘和有害物质越来越关注。热风干燥是目前最为先进的种子干燥方式之一，与传统热风烘干相比具有干燥速度快、产量高、质量好、能耗低、污染少等优点。本研究以南瓜仁为试验材料，探究不同热风干燥温度对南瓜子种子活力的影响［1］。

1 热风干燥技术的应用现状

热风干燥技术是利用热风介质（比如空气、蒸汽、水）在被干燥物料表面形成高温（＞100 ℃）、高湿（＞95%）的干燥环境，通过干燥介质与物料表面间的热量传递和水分扩散达到物料干燥的目的。热风干燥技术有多种类型，目前主要应用于农产品和食品加工行业。

在农产品行业，热风干燥技术可用于脱水蔬菜、干果等，也可用于干燥食用菌、中药材、茶叶等。目前，我国热风干燥技术仍处于发展阶段，以白瓜子为例，其热风干燥设备多采用热风机作为加热设备，采用自然通风或强制通风的方式进行物料干燥。对白瓜子进行热风干燥处理时，主要考虑白瓜子种子的发芽率和种子活力。

1.1 对种子发芽率的影响

热风干燥技术的研究已经开展多年，研究人员对白瓜子的干燥处理工艺进行了大量试验，并取得了较大成果。目前，对于热风干燥技术在白瓜子干燥处理中的应用，有很多学者进行了研究，获得了不同热风温度对白瓜子发芽率的影响规律。研究表明，在白瓜子干燥过程中，随着热风温度的升高，白瓜子发芽率逐渐降低。在相同热风温度下，随着干燥时间的延长，白瓜子发芽率逐渐降低。这是因为温度过高会导致种子细胞膜受到破坏，细胞质中的水分向外溢出而不能有效输送到种胚中，使种子发芽率下降［2］。

对白瓜子进行热风干燥处理时发现，热风干燥温度为60 ℃、干燥时间为3 h 时，白瓜子发芽率最高，这是因为干燥时间过长会导致水分过度损失而造成白瓜子种子发芽困难。在不同热风温度下对白瓜子进行热风干燥处理时发现，随着热风温度的升高和时间的延长，白瓜子发芽率呈下降趋势。在相同热风温度和时间条件下对白瓜子进行热风干燥时发现，随着热风温度的升高和时间的延长，白瓜子发芽率呈上升趋势。这是因为不同的热风温度和时间对白瓜子种子发芽具有显著影响。

1.2 对种子活力的影响

种子活力是指种子在适宜的环境条件下，具有发育成幼苗并在适宜条件下萌发的能力。种子活力是衡量种子质量的重要指标，能反映出种子在生产过程中的生命力和适应性。通常情况下，种子活力越高，其萌发能力越强，反之亦然。白瓜子属于水分含量较高的食物，其含水量为11%～13%，以白瓜子为原料制作的产品，其干燥后的种子在贮藏过程中易出现霉变和发芽现象。白瓜子加工工艺中采用热风干燥技术处理时，会影响白瓜子种子活力。对白瓜子进行了不同温度对白瓜子种子活力影响的研究，结果表明，白瓜子在不同温度下对种子活力有显著影响。随着温度升高，白瓜子的发芽率显著增加。热风干燥是白瓜子加工过程中不可缺少的一种工艺技术，通过热风干燥后的白瓜子经过贮藏后仍可保持其原有形态特征、色泽和香气等特性［3］。

1.3 其他方面

热风干燥技术在蔬菜、水果、中药材等农产品和食品中的应用已较为成熟，但在其他方面的研究较少。以南瓜子种子为例，已有研究表明，南瓜子种子在热风干燥处理过程中，其水分含量和pH 值随干燥温度的升高而下降，随干燥时间的延长而上升。此外，还可通过调节热风温度控制南瓜子种子的发芽速率，改善其发芽率。其他植物种子也可采用热风干燥技术进行处理，以提高其发芽率或活力。

目前，南瓜子种子热风干燥过程中不同温度对发芽率和活力的影响还缺乏系统研究。南瓜子种子热风干燥过程中最适温度为40～60 ℃，采用热风温度60～80 ℃、风速1～1.5 m/s 条件下热风干燥处理南瓜子种子的效果最好。根据南瓜子种子质量和热风干燥温度对其进行综合考虑，确定南瓜子种子适宜干燥的时间为120 min。

同时，对南瓜子干燥的研究多集中于不同类型的白瓜子，而对于南瓜子种子不同品种、不同地域以及不同存放时间的热风干燥特性及机理研究较少。因此，为了研究热风干燥温度对南瓜子种子活力的影响，可考虑采用高、中、低3 种温度对南瓜子种子进行热风干燥处理，并在此基础上考察热风干燥温度对南瓜子种子质量的影响。

2 试验材料和方法

2.1 试验材料

选自某农业科学院南瓜子研究中心收购的成熟白瓜子和黑瓜子用于试验研究。

2.2 试验方法

在实验室内进行白瓜子和黑瓜子的发芽试验，每个品种各取10 粒种子，放于恒温干燥箱中进行热风干燥处理。试验温度分别为45、55、60、65 ℃，每种温度处理24 h 后，将种子放入另一个温度为65 ℃的恒温箱中继续干燥处理24 h。将种子置于10 倍显微镜下观察其发芽情况，并用游标卡尺测量每个品种的发芽率。以发芽势、发芽率、发芽指数3 个指标作为南瓜子种子活力的评价指标。采用SPSS 23.0 软件进行数据统计分析。

根据数据统计南瓜子种子的发芽势、发芽率、发芽指数。发芽率是指试验种子中，发芽的种子数占总种子数的百分比，计算方法为：发芽率=（试验种子数-试验种子总数）/试验种子总数×100%。

以发芽率、发芽势、发芽指数作为南瓜子活力评价指标，在每个处理中分别选取3 个重复，以每个重复的平均发芽率和发芽指数为标准进行数据统计分析。其中，3 个重复中以每单位时间内萌发的芽所占总芽数比例较大者作为标准。所有数据采用Excel 2003 软件进行处理和分析。

试验结果的数据采用平均值±标准差（Mean±SD）表示，对不同种子活力的3 个指标进行主成分分析，提取5 个主成分因子，采用线性判别法判断各因子的重要程度，再进行方差分析，最后确定各指标的权重。应用Duncan 多重比较方法对3 个指标进行显著性差异分析时，可根据3 个指标的权重判断种子活力的大小。如果3 个指标中有1 个指标不存在显著性差异，则为不显著。

3 试验结果与分析

试验结果表明，随着温度的升高，南瓜子种子的发芽率均呈现先升高后降低的趋势。当温度达到80 ℃时，南瓜子种子的发芽率达到最高值，为75.6%。当温度达到100 ℃时，南瓜子种子的发芽率开始降低，随着温度的升高，南瓜子种子发芽率下降越明显，当温度达到130 ℃时，南瓜子种子的发芽率为85.9%。其中高温条件下南瓜子种子活力指标上升更快。

从南瓜子种子活力指标可以看出，高温处理能够有效提高南瓜子种子的发芽率，这也与本试验所选用的材料——黑瓜子具有较高的发芽率相符合。但是温度过高会导致南瓜子种子出现脱水现象，不利于南瓜子种子后期发芽［4］。

3.1 南瓜子种子发芽试验结果

南瓜子种子发芽率的高低与发芽势和发芽率呈正相关，随着发芽率的升高，南瓜子种子发芽势和发芽率也随之升高。在整个试验过程中，南瓜子种子的发芽势和发芽率均呈现上升趋势。在不同的温度条件下，南瓜子种子发芽率呈现先上升后下降的趋势，在80 ℃时达到最高值，为75.6%。其中，温度较低时，南瓜子种子发芽率升高速度较慢；温度较高时，南瓜子种子发芽率升高速度较快。

发芽势和发芽指数是衡量种子活力高低的重要指标之一，二者之间存在一定的相关关系。一般情况下，发芽势和发芽指数高的种子，其萌发速度越快、发芽势和发芽率越高。南瓜子种子的发芽势和发芽率均随温度的升高呈现下降趋势，其规律基本一致，说明在热风干燥条件下南瓜子种子发芽速度和发芽势与温度之间存在一定的相关关系。发芽指数是指在一定时间内（一般为2 d）种子发芽数与同期种子平均发芽数之比，是反映南瓜子种子活力的重要指标之一。随着温度升高，南瓜子种子发芽速度加快；而在相同时间内不同温度处理下，南瓜子种子所呈现出的发芽指数并不相同。

3.2 南瓜子种子活力与发芽势、发芽率、幼苗长度的关系

试验结果表明，南瓜子种子活力与发芽势、发芽率呈正相关关系，其中发芽势和发芽率之间的相关系数达到了0.999，说明南瓜子种子活力与发芽势呈正相关关系。发芽势和发芽指数与幼苗长度呈负相关关系，说明南瓜子种子活力越高，幼苗长越短。

从南瓜子种子活力与发芽率、幼苗长度的关系可以看出，南瓜子种子活力与发芽率呈正相关关系，并且相关性系数达到了0.993；与幼苗长度呈负相关关系，其相关系数达到了-0.997。可以看出南瓜子种子活力越高，其幼苗长度越短。但是由于本试验所用材料为黑瓜子，其发芽势、发芽指数等指标较高，因此得出结论：黑瓜子的种子活力越高，其幼苗长越短。由南瓜子种子活力与发芽率的关系可以看出，南瓜子种子活力与发芽率呈负相关关系。其中相关性系数达到了-0.998，这说明南瓜子种子活力对发芽率具有抑制作用。

试验结果表明，南瓜子种子活力与发芽率、幼苗长度呈负相关关系，说明南瓜子种子活力对南瓜子发芽势、幼苗生长具有抑制作用。

3.3 南瓜子种子发芽率、活力与种皮颜色的关系

在本试验中，通过对不同颜色南瓜子种子活力指标的测定，发现不同颜色的南瓜子种子发芽率、活力存在差异。其中，黑色南瓜子种子发芽率最高，为96.7%；红色南瓜子种子发芽率最低，为71.6%。这是由于黑色南瓜子种子在热风干燥时，其种皮颜色与种子中的叶绿素结合，使其不能有效进行光合作用，从而影响了种子活力。

红色南瓜子种子与黑色南瓜子种子相比，其发芽率和活力指标均相对较低。这是由于红色南瓜子种子中含有较多的色素物质，而色素物质与叶绿素结合后会使其不能有效进行光合作用。同时，由于红色南瓜子种子在热风干燥时易发生脱水现象，使其不能正常发芽。

3.4 不同干燥温度对南瓜子种子含水量及发芽率的影响

通过热风干燥的试验结果发现，随着温度的升高，南瓜子种子的含水量也随之降低。当温度达到130 ℃时，南瓜子种子的含水量进一步降低至13.5%。虽然温度越高，南瓜子种子的含水量越低，但过高的温度会使南瓜子种子脱水速度加快，从而不利于南瓜子种子发芽。

通过对不同温度条件下南瓜子种子发芽率的研究发现，在相同条件下，与80 ℃相比，100 ℃、130 ℃、140 ℃和150 ℃条件下南瓜子种子发芽率显著提高，但是随着温度升高发芽率下降速度加快。因此可以得出结论，在热风干燥过程中，在一定范围内温度越高对南瓜子种子发芽越有利；但是超过这个范围会影响南瓜子种子发芽。本试验条件下，当温度达到140 ℃时，南瓜子种子的发芽率明显低于80 ℃和100 ℃条件下的发芽率。因此，在热风干燥过程中应根据实际生产需求选择合适的干燥温度，确保热风干燥后南瓜子种子的发芽率。

3.5 不同干燥温度下南瓜子种子发芽指标与其他指标间的相关性

试验结果表明，随着干燥温度的升高，南瓜子种子发芽指标与其他指标间的相关性呈下降趋势，且不同干燥温度条件下南瓜子种子发芽指标与其他指标间的相关性程度不同，其中高温条件下南瓜子种子发芽指标与其他指标间的相关性最高。在热风干燥过程中，南瓜子种子发芽指标与发芽率、发芽势、发芽指数等密切相关。其中高温条件下南瓜子种子发芽指标与发芽率间的相关性最高，而在低温度下，南瓜子种子发芽指标与发芽势、发芽指数间的相关性较高。其中低温度条件下南瓜子种子发芽指标与发芽率间的相关系数为-0.497，而高温度条件下则为-0.695。这是因为在热风干燥过程中，高温度条件下南瓜子种子的发芽率比低温度条件下的高。因此，在实际生产中可根据不同的南瓜子品种选择合适的干燥温度。

4 结论

热风干燥是快速高效的方法，热风干燥温度的高低直接影响种子的活力。不同温度下种子的发芽率、发芽指数、活力指数不同，因为种子中存在复杂的水分梯度，低温和高温都会对种子造成损伤。本研究通过对比分析南瓜子种子的发芽率、发芽指数、活力指数与温度之间的关系，得出南瓜子种子的适宜热风干燥温度为80 ℃。在热风干燥过程中，热风温度对南瓜子种子活力有显著影响，且随着干燥温度的升高，南瓜子种子活力逐渐下降，在生产中可以通过控制热风干燥温度提高南瓜子种子的发芽率。