采前噴施殼寡糖對甜瓜貯藏品質的影響

朱璇，李娜，王梓怡，陳廣權，丁豪

（新疆農業(yè)大學食品科學學院，新疆烏魯木齊 830052）

甜瓜，為葫蘆科黃瓜屬水果，在我國栽培歷史悠久，栽培面積和產量居世界前列。甜瓜營養(yǎng)豐富、汁多味甜、清爽芳香，風味獨特，備受廣大消費者青睞。但由于甜瓜采收期集中，且正值高溫季節(jié)，加上果實糖度較高，水分含量較大，生理代謝旺盛，采后若處理不當，在貯運過程中易受外界病菌浸染而發(fā)生腐爛變質，造成大量的經濟損失[1]。畢陽等[2-3]對引起西北地區(qū)網紋甜瓜采后腐爛的病原菌進行研究，結果表明引起網紋甜瓜采后腐爛的病原菌主要包括鐮刀菌（Fusarium sp.）、鏈格孢（Alternaria alternata）、根霉（Rhizopus sp.）和粉紅單端孢（Trochothecium roseum），其中A.alternata可在甜瓜生長期間浸染果實，以潛伏狀態(tài)存在于果實內，采收后引起果實腐爛。采用化學殺菌劑是目前控制甜瓜采后爛損、延長貯藏期的有效手段[4-5]，但存在藥劑殘留、病原物產生抗藥性及環(huán)境污染等問題，因此，尋求更加安全有效的保鮮措施已十分緊迫[6]。

殼寡糖，由甲殼素（幾丁質）脫乙?；漠a物殼聚糖降解獲得的低聚糖，也是天然糖中唯一大量存在的堿性氨基多糖[7-8]。殼寡糖可以從改善貯藏品質、調節(jié)采后生理代謝、抑制病原菌生長和誘導果蔬產生抗病性等方面對果蔬起到保鮮作用[9]。殼寡糖具有良好水溶性和生物源特性，使其在果蔬貯藏方面得到應用。殼寡糖在芒果、鮮切萵筍、草莓等果蔬保鮮方面的研究表明，殼寡糖處理在延緩果蔬貯藏過程中水分等營養(yǎng)成分的損失，降低腐爛率以及改善果蔬風味方面具有較明顯的作用[10-12]。雖然近些年對殼寡糖果蔬保鮮方面開展了一系列研究工作，然而以往的試驗多采用采后處理，有關采前試驗的僅有鄧麗莉[13]對柑橘的報道。關于采前殼寡糖對甜瓜貯藏品質和抗病性影響還鮮見報道。因此，本試驗采用不同濃度的殼寡糖對甜瓜進行采前噴施處理，研究不同濃度殼寡糖對甜瓜貯藏品質以及抗病性的影響，以期獲得有利于甜瓜采后果實貯藏品質和提高甜瓜抗病性的最佳濃度。

1 材料與方法

1.1 材料

甜瓜品種：哈密瓜“金甜蜜”品種。

1.2 藥劑

殼寡糖（分子量5 000 u，食品級，脫乙酰度95%），濟南海得貝海洋生物工程有限公司產品。

1.3 方法

1.3.1 方法

試驗于五家渠市103團7連進行，參照李梅[14]法并修改選擇地勢、光照、通風一致的地塊，每處理兩壟進行區(qū)組實驗設計。

分別在甜瓜幼果期（花后2周）、果實迅速膨大期（花后3周）、網紋形成期（花后4周）和采前48 h 4個時期用手動式噴霧器均勻噴灑濃度為0.05、0.5、5.0 g/L的殼寡糖，并以清水處理為對照。每升藥液處理甜瓜35株，每處理70株，重復3次。

采收后果實選擇無病蟲害和機械損傷、果柄處帶T形蔓的果實，外套發(fā)泡塑料網套，防止運輸過程中對甜瓜的碰撞損傷，隨后將果實裝箱運置新疆農業(yè)大學食品科學與藥學學院冷庫低溫（7±1）℃貯藏，貯藏期間每7天測定一次各項生理指標。

1.3.2 測定指標

失重率的測定：采用直接稱重法。果實硬度的測定：采用CY-B型果實硬度計測定?？扇苄怨绦挝锏臏y定：采用WYX-I型手持糖度計?？傻味ㄋ岷康臏y定：參照張意靜[15]，采用酸堿滴定法測定?？箟难岬臏y定：參照李合生[16]采用2，6-二氯靛酚滴定法測定。呼吸強度的測定：參照曹建康[17]采用靜置法測定。自然發(fā)病率：采后病害調查果實采收后，發(fā)泡網袋單果包裝，裝入瓦楞紙板箱，每箱6個瓜，汽車當天運抵本校后，在（7±1）℃，85%RH 的條件下貯藏，觀察采后病害的發(fā)病情況，計算病情指數和防效。每處理6個瓜，重復3次。采后病害分級參照Huang[18]。方法：0級為無任何癥狀，1級為一個病斑，直徑小于1 cm，2級為直徑在1 cm～3 cm的病斑一個或直徑小于2 cm的病斑2個，3級為直徑在3 cm～5 cm的病斑一個或直徑小于2 cm～3 cm的病斑兩個，4級為病斑直徑大于5 cm或3個以上的病斑。

病情指數的計算方法：病情指數=Σ（發(fā)病瓜數×發(fā)病級別）/（總瓜數×最高級別）×100。

1.3.3 數據處理

試驗數據采用DPS6.5軟件進行方差分析和檢驗，并利用Duncan多重式比較，進行差異顯著性分析，p＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 殼寡糖處理對甜瓜失重率的影響

殼寡糖處理對甜瓜失重率的影響，見圖1。

圖1 采前殼寡糖處理對甜瓜果實貯藏期失重率的影響Fig.1 Effect of pre-harvest oligochitosan treatment on weight loss of muskmelon fruits during storage

由圖1可知，在整個貯藏過程中對照和各處理甜瓜的失重率均呈上升趨勢。采前0.5 g/L的殼寡糖處理果實在整個過程中失重率上升幅度最小。0.05 g/L殼寡糖處理和對照相比差異不明顯，5.0 g/L殼寡糖處理較對照高。貯藏43 d時，對照、0.05、0.5、5.0 g/L殼寡糖4種處理的失重率分別是6.45%、6.16%、5.56%和6.96%。0.5 g/L殼寡糖處理失重率最低，與其他各處理及對照之間相比差異顯著（p＜0.05）。說明，0.5 g/L殼寡糖處理可以明顯減緩失重率的上升，減少水分的散失。

2.2 殼寡糖處理對甜瓜果實硬度的影響

硬度是衡量果實成熟度和果實品質的重要指標之一。采前殼寡糖處理對甜瓜貯藏期果實硬度的影響，見圖2。

圖2 采前殼寡糖處理對甜瓜貯藏期果實硬度的影響Fig.2 Effect of pre-harvest oligochitosan treatment on firmness of muskmelon fruits during storage

從圖2可以看出，采收時，經0.05 g/L和0.5 g/L殼寡糖處理的甜瓜果實硬度都高于對照（p＜0.05）；隨著貯藏時間的延長，果實的硬度整體呈下降趨勢，且0.5 g/L殼寡糖處理的下降速率最為緩慢。貯藏43 d時，對照和0.05、0.5、5.0 g/L殼寡糖處理的硬度分別為 6.69、6.95、7.79、7.02 kg/cm2，采前 0.5 g/L 殼寡糖處理與其他各處理差異顯著（p＜0.05）。因此，殼寡糖各處理均有利于保持甜瓜果實的硬度，且0.5 g/L殼寡糖處理效果最好。

2.3 殼寡糖處理對甜瓜果實可溶性固形物的影響

殼寡糖處理對甜瓜果實可溶性固形物的影響，見圖3。

圖3 采前殼寡糖處理對甜瓜貯藏期間可溶性固形物含量的影響Fig.3 Effect of pre-harvest oligochitosan treatment on content of soluble solids muskmelon fruits during storage

從圖3可以看出，采前各處理的甜瓜采收時可溶性固形物含量均比對照高（p＜0.05）；甜瓜屬于呼吸躍變型果實，貯藏前期隨成熟度增加，可溶性固形物含量呈上升趨勢。但隨著貯藏時間的延長，果實自身在進行呼吸作用，所以甜瓜果實中的可溶性固形物含量會不斷下降。貯藏15 d時，對照的果實出現高峰，之后迅速下降；殼寡糖0.05 g/L和5.0 g/L處理的在22 d時出現高峰；而0.5 g/L處理在貯藏36 d時出現高峰。說明殼寡糖各處理均可以推遲可溶性固形物高峰出現的時間，而且可以提高峰值。貯藏第43天時，殼寡糖0.05、0.5、5.0 g/L和對照的可溶性固形物含量分別為11.01%、11.75%、10.84%和10.72%。0.5 g/L與其他各處理差異顯著（p＜0.05）。由此可知，殼寡糖各處理的效果均有利于保持可溶性固形物的含量，而且0.5 g/L殼寡糖處理最好。

2.4 殼寡糖處理對甜瓜果實可滴定酸含量的影響

殼寡糖處理對甜瓜果實可滴定酸含量的影響，見圖4。

可滴定酸是決定水果風味的一個重要因素。由圖4可知，經采前0.5 g/L和5.0 g/L殼寡糖處理的甜瓜果實采收時可滴定酸含量均高于對照（p＜0.05）。從貯藏開始到29 d時，0.5 g/L和5.0 g/L殼寡糖處理的有機酸含量均比對照高，且0.5 g/L殼寡糖處理和對照之間差異顯著；而0.05 g/L殼寡糖處理比對照的含量低。貯藏43 d時，殼寡糖0.05、0.5、5.0 g/L和對照的可滴定酸含量分別為0.064%、0.074%、0.069%和0.069%，殼寡糖0.5 g/L的可滴定酸含量明顯高于其他處理（p＜0.05）。

2.5 殼寡糖處理對甜瓜果實抗壞血酸含量的影響

殼寡糖處理對甜瓜果實抗壞血酸含量的影響，見圖5。

圖5 采前殼寡糖處理對甜瓜貯藏期間抗壞血酸含量的影響Fig.5 Effect of pre-harvest oligochitosan treatment on ascorbic acid of muskmelon fruits during storage

從圖5可以看出，經采前0.5 g/L、5.0 g/L殼寡糖處理后的果實，采收時抗壞血酸含量分別比對照高12.298%、8.025%。在整個貯藏過程中，0.5 g/L殼寡糖處理抗壞血酸含量都高于其他各處理（p＜0.05）。在貯藏15 d時，0.5 g/L殼寡糖處理的抗壞血酸含量為36.56 mg/100gFW，而0.05、5.0g/L殼寡糖處理和對照的抗壞血酸含量分別為29.74、28.05、30.50 mg/100 gFW。殼寡糖0.5 g/L與其他各處理之間差異顯著（p＜0.05）。采前0.5 g/L殼寡糖處理不僅使甜瓜采收時獲得含有較高抗壞血酸含量，而且在貯藏過程中能有效的保持果實中抗壞血酸含量。

2.6 殼寡糖處理對甜瓜果實發(fā)病率的影響

殼寡糖處理對甜瓜果實發(fā)病率的影響，見圖6。

圖6 采前殼寡糖處理對甜瓜貯藏期間發(fā)病率的影響Fig.6 Effect of pre-harvest oligochitosan treatment on incidence of disease of muskmelon fruit during storage

由圖6可知，經過采前殼寡糖處理的發(fā)病率均低于對照，而且不同濃度的殼寡糖處理之間發(fā)病率也不同。整個貯藏期間，0.5 g/L和5.0 g/L的殼寡糖處理效果最好，能明顯抑制甜瓜采后的發(fā)病率，和對照相比，差異達到極顯著水平（p＜0.01）。在貯藏50 d時，殼寡糖0.05、0.5、5.0g/L和對照的發(fā)病率分別為100%、60.3%、81.5%和100%，殼寡糖0.5 g/L和5.0 g/L之間也有了顯著地差異（p＜0.01），說明采前0.5 g/L殼寡糖處理效果最好，在整個貯藏過程能明顯抑制甜瓜的發(fā)病。

2.7 殼寡糖處理對甜瓜病情指數的影響

殼寡糖處理對甜瓜病情指數的影響，見圖7。

由圖7可知，隨著貯藏時間的延長，甜瓜果實病情指數也在增加。整個貯藏期間，采前殼寡糖0.5 g/L和5.0g/L處理的甜瓜明顯低于殼寡糖0.05g/L和對照的病情指數（p＜0.01）。從貯藏開始到43d時，殼寡糖5.0g/L的病情指數略低于比0.5 g/L殼寡糖處理；但是，在貯藏50 d時，殼寡糖0.5 g/L處理的病情指數明顯比5.0 g/L低很多（p＜0.01）。綜合可知，采前殼寡糖0.5 g/L對甜瓜的處理效果最好，病情指數最低，這可能與適當濃度的殼寡糖處理可以誘導果實的抗病性有關。

圖7 采前殼寡糖處理對甜瓜貯藏期間病情指數的影響Fig.7 Effect of pre-harvest oligochitosan treatment on disease index of muskmelon fruit during storage

3 結論與討論

本試驗得出，采前適當濃度殼寡糖處理有利于獲得可溶性固形物含量、可滴定酸含量、抗壞血酸含量和硬度高的甜瓜；在貯藏過程中，采前1.5 g/L殼寡糖處理可以延緩甜瓜失重率的上升和硬度的下降，有利于可溶性固形物含量、可滴定酸含量和抗壞血酸含量的保持。鄧麗莉等[12]對柑橘的研究結果表明，1.5%的殼寡糖處理可以有效降低柑橘果實失重率的上升，保持較好的固酸比，延緩抗壞血酸含量的下降。姚平佳[10]和聶青玉[19]分別對芒果和草莓的研究也表明，適當濃度的殼寡糖處理有利于保持果實貯藏過程中的品質。不同濃度的殼寡糖處理，表現出的作用效果不同，本試驗得到的結果是采前0.5 g/L殼寡糖處理效果最好。采前殼寡糖處理可以延緩失重率上升，這可能與殼寡糖處理降低甜瓜果實呼吸作用，水分蒸騰有關，同時也有效的保持了可溶性固形物含量和可滴定酸含量。硬度是評價果蔬采后成熟衰老的重要指標之一，采前殼寡糖處理可以延緩果實硬度的下降，說明殼寡糖處理在一定程度上可以延緩果實后熟衰老。

目前研究認為殼寡糖減少果蔬采后病害的發(fā)生主要通過2個途徑，一是對一些腐敗真菌起到直接的抑制或殺滅作用；二是殼寡糖誘導果蔬產生一系列防御反應而增強自身的抗病性[8]。研究進一步表明，不同濃度的殼寡糖可能會啟動植物體內不同的信號途徑，適宜的濃度可誘導啟動植物的防御途徑[20-21]。這說明，只有當寡糖達到某一適宜濃度時才能有效啟動的果實抗性反應機制。王博宇等[22]的研究結果表明，0.050%的殼寡糖可以誘導青椒產生抗性。本試驗中，采前0.5 g/L的殼寡糖對甜瓜果實貯藏期間的發(fā)病率和病情指數抑制效果最好，這可能是因為0.5 g/L的殼寡糖既對甜瓜果實表面潛伏侵染的病原菌有直接的抑制或殺滅作用又有效啟動了甜瓜果實的抗性反應；而0.05 g/L和5.0 g/L的殼寡糖可能不是啟動甜瓜果實的抗性反應的適宜濃度，對甜瓜果實發(fā)病率的抑制可能主要是對病原菌直接的抑制或殺滅作用，殼寡糖5.0 g/L由于濃度比較高，所以比0.05 g/L處理效果好，殼寡糖對甜瓜抗病性的影響還需進一步研究。

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