兩種哈密瓜不同貯藏溫度果實質(zhì)地變化關(guān)系

房世杰， 徐 斌 ，潘 儼 ，張 婷

(1、新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院科研管理處，烏魯木齊 830091；2、新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工研究所，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】2017年新疆甜瓜播種面積6.82萬公頃，產(chǎn)量約246.42萬噸[1]，新疆厚皮甜瓜屬呼吸躍變型果實，采后果實衰老和品質(zhì)劣變迅速，引起大量腐爛，給生產(chǎn)者和經(jīng)營者帶來很大損失[2]。據(jù)估計，我國易腐食品在流通環(huán)節(jié)中的損失率高達(dá)25%～30%[3,4]。運輸過程中過高的損耗率成為目前制約新疆哈密瓜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，采用冷鏈運輸?shù)墓芄显谪浖芷诘纳唐仿瘦^常溫運輸?shù)囊叱?0%，且貨架期延長2 d，是采后更好保持哈密瓜品質(zhì)的重要手段[5,6]。在運輸過程中，溫度條件是影響哈密瓜腐爛變質(zhì)的主要因素，溫度條件不適會導(dǎo)致果實組織生理失調(diào)而快速衰老[7]。研究分析環(huán)境溫度的變化下新疆哈密瓜冷鏈運輸品質(zhì)的變化對哈密瓜提高運輸品質(zhì)有實際意義?！厩叭搜芯窟M展】溫度控制是冷鏈運輸過程保持哈密瓜品質(zhì)的關(guān)鍵。3 ℃的通風(fēng)預(yù)冷會使哈密瓜的乙烯釋放量和呼吸強度同步下降，在預(yù)冷12 h后，哈密瓜果實各部位的溫度、呼吸強度和乙烯釋放量下降幅度均超過70%[8]。在運輸過程中控制溫度，可以降低哈密瓜的呼吸強度，延緩果實體內(nèi)各種生理生化反應(yīng)速度，抑制微生物的生理代謝，更好的保持流通過程中哈密瓜的品質(zhì)[9,10]。但哈密瓜貯藏溫度過低，易發(fā)生冷害；貯藏溫度過高，會加快果實腐爛與衰老[11]。冷害指數(shù)隨貯藏溫度的下降、及持續(xù)時間的延長而增大[12,13]。6～8 ℃貯藏溫度下減緩了哈密瓜可溶性固形物的消耗，抑制果實的軟化，較好地保持哈密瓜的品質(zhì)，有效延長哈密瓜的貯藏期[14,15]?！颈狙芯壳腥朦c】哈密瓜是新疆特色水果，由于地域、季節(jié)、冷鏈運輸技術(shù)等原因，制約了新疆哈密瓜向外輸出。而有關(guān)哈密瓜運輸過程中溫度控制等逆境方面的研究較少。研究環(huán)境溫度變化對新疆哈密瓜冷鏈運輸品質(zhì)的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以吐魯番地區(qū)主栽哈密瓜品種西州密17號、西州密25號為研究對象，通過不同貯藏溫度，模擬哈密瓜采摘后流通環(huán)節(jié)溫度變化，研究果實質(zhì)地變化與溫度之間的關(guān)系，為新疆哈密瓜冷鏈運輸環(huán)節(jié)減少損耗提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

以新疆東部地區(qū)托克遜縣吉格代村出產(chǎn)的西州密17號、西州密25號為研究對象，挑選大小一致，成熟度一致的瓜樣，采收后在當(dāng)?shù)乩鋷?～6℃環(huán)境下預(yù)冷2 h并于當(dāng)天運回新疆農(nóng)科院保鮮庫貯存(運輸距離160 kg)。

TMS-PRO食品物性測試儀，美國FTC公司，分析軟件為Texture Exponent32。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

用瓜運回當(dāng)天測定初始值，設(shè)置0、5、10和15℃ 4個溫度處理，將2個品種瓜分別貯存在0、5、10和15℃保鮮庫中，并以室溫(20℃)放置為對照(CK)，每個處理及對照各放置16個瓜樣。

1.2.2 樣品制備

取樣參照徐斌[16]方法，將甜瓜洗凈、縱切，去皮去瓤后，取其中一半，將瓜橫切成薄片狀，厚度約為20 mm，在此薄片上取樣用于質(zhì)地多面分析(Texture Profile Analysis，TPA)檢測，采用10 mm直徑的打孔器在甜瓜薄片上打孔，之后修飾成厚度約為20 mm的圓柱體，每個材料取1個圓柱體，3個重復(fù)。

1.2.3 測定項目

將處理好的甜瓜試樣置于TMS-PRO物性測定儀的平板上，采用P/75柱頭(Φ75 mm壓板)對其進行TPA測試。該測試參數(shù)設(shè)置如下：測前速度200 mm/min，測試速度60 mm/min，側(cè)后上行速度200 mm/min，果實受壓形變百分量30%，兩次壓縮停頓時間為10 s，起始力為0.1N。由質(zhì)地特征曲線得到評價哈密瓜果實質(zhì)地參數(shù)：硬度、粘附性、內(nèi)聚性、彈性、膠黏性、咀嚼型。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel進行數(shù)據(jù)處理，利用 SPSS 20.0 軟件進行變量間相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度條件下哈密瓜果實硬度的變化

研究表明,兩種瓜果實硬度隨溫度變化及貯藏時間的延長均顯現(xiàn)出一定程度的波動，西州密17號、25號果實硬度值的變化范圍分別在10.8～65.8 N/cm3、4.5～53.1N/cm3。西州密17號在貯藏第10 d時，果實硬度在0、5℃呈現(xiàn)先下降后上升趨勢，而其它溫度呈現(xiàn)先上升后下降再上升趨勢，其中果實硬度在15℃時整體呈現(xiàn)不斷下降趨勢。西州密25號果實硬度變化較為復(fù)雜，在0℃、貯藏第10 d時，與CK相似，均呈現(xiàn)先上升后下降再上升趨勢，但CK在10 d后下降幅度較大，而在0℃時的波動幅度較CK?。辉?5℃、貯藏第10 d時，呈現(xiàn)先快速下降，其后大幅波動趨勢；而在5℃，果實硬度最低值出現(xiàn)在第15 d，且在第5～15 d這一過程中下降速度較快(從51.53 N/cm3下降到12.54 N/cm3)，其后快速拉升接近初始值；相較其它溫度，10℃時的果實硬度呈現(xiàn)一定幅度波動，但總體變化較平衡。多因素方差分析表明，西州密17號0與10、15℃的果實硬度存在顯著差異(P<0.05)，CK與0℃果實硬度存在顯著差異(P<0.05)，與5、10、15℃的果實硬度存在極顯著差異(P<0.01)，其它溫度間差異不顯著；西州密25號0與5、10℃與CK間的果實硬度差異不顯著(P>0.05)，其它溫度與CK、其它溫度之間均存在極顯著差異(P<0.01)。圖1

圖1 西州密17號(a)、25號(b)果實硬度隨溫度變化趨勢

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

2.2 不同溫度條件下哈密瓜粘附性的變化

研究表明,兩種哈密瓜在不同溫度條件下粘附性變化趨勢較為一致。在貯藏0～10 d時，西州密17號除15℃粘附性先上升后下降外，其它溫度的粘附性變化不大，較平穩(wěn)；西州密25號各溫度的粘附性變化不大。在貯藏10 d后，西州密17號除0℃粘附性緩慢上升外，其它溫度均呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，與CK一致，其中15℃粘附性下降較快，且幅度大，最低達(dá)到0.055 mJ；西州密25號5℃的粘附性呈現(xiàn)緩慢上升趨勢，且波動較小，其它溫度的粘附性均呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。多因素方差分析表明，兩種瓜各溫度與CK、各溫度間的果實粘附性均無顯著差異(P>0.05)。圖2

圖2 西州密17號(a)、25號(b)果實粘附性隨溫度變化趨勢

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

2.3 不同溫度條件下哈密瓜內(nèi)聚性的變化

內(nèi)聚性反映的是咀嚼果實時，果實抵抗牙齒咀嚼破壞而表現(xiàn)出的內(nèi)部結(jié)合力，反映了果實組織細(xì)胞間結(jié)合力的大小，使果實保持完整的性質(zhì)[17]。研究表明,西州密17號各溫度下內(nèi)聚性變化不大，趨勢與CK一致。西州密25號在0℃時變化不大，較穩(wěn)定；5℃時呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，最低值0.07R出現(xiàn)在第15 d；10℃時呈緩慢上升態(tài)勢，變化幅度不大；15℃時呈先下降再上升其后波動趨勢，在第10 d時達(dá)到第一個低值0.1R；而CK呈先上升后下降再上升趨勢，在第20 d時達(dá)到最低值0.06R。多因素方差分析表明，西州密17號0與15℃之間果實內(nèi)聚性存在顯著性差異，其它溫度間差異均不顯著；而西州密25號0與5℃、10與15℃、10℃與CK、15℃與CK之間果實內(nèi)聚性差異不顯著(P>0.05)，5與10℃間存在顯著性差異(P<0.05)，其它溫度間果實內(nèi)聚性均存在極顯著差異(P<0.01)。圖3

圖3 西州密17號(a)、25號(b)果實內(nèi)聚性隨溫度變化趨勢

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

2.4 不同溫度條件下哈密瓜彈性的變化

研究表明,西州密17號各溫度下果實彈性變化不大、幅度較小，與CK一致；西州密25號在0℃、10℃時變化不大，較穩(wěn)定；在5、15℃時有一定幅度的變化，整體呈現(xiàn)先下降后上升趨勢，其中在5℃、第15 d時出現(xiàn)最低值2.03 mm，在15℃、第10 d時出現(xiàn)最低值2.13 mm。CK呈現(xiàn)先下降后上升趨勢，在第20 d時出現(xiàn)最低值2.12 mm。多因素方差分析表明，西州密17號各溫度與CK、各溫度間的果實彈性均無顯著差異(P>0.05)。西州密25號果實彈性5與10、10℃與CK、15℃與CK之間差異不顯著(P>0.05)，0與5℃、5℃與CK之間果實彈性存在顯著性差異(P<0.05)，其它溫度間果實彈性均存在極顯著差異(P<0.01)。圖4

圖4 西州密17號(a)、25號(b)果實彈性隨溫度變化趨勢

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

2.5 不同溫度條件下哈密瓜膠粘性的變化

研究表明,西州密17號在5℃、0 d～20 d時膠粘性呈緩慢上升趨勢，在第25 d時開始下降，變化幅度較平穩(wěn)，與CK趨勢一致；在0℃時呈現(xiàn)先上升后下降再上升趨勢，變化幅度較??；在10℃時呈現(xiàn)先下降后不斷上升趨勢，變化幅度不大；在15℃時呈現(xiàn)先上升后快速下降再緩慢上升而后不斷下降趨勢，振幅達(dá)87.6%，最低值1.84N。西州密25號膠粘性隨時間變化較為復(fù)雜，變化分化時間點出現(xiàn)在5 d后,在0、10℃時呈波動式的上升過程，變化幅度較??；15℃時呈先緩慢上升后迅速下降再上升趨勢，最低值0.45N出現(xiàn)在第10 d；5℃時的變化劇烈，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趨勢，振幅達(dá)92%；CK呈先緩慢上升至最高值9.45N、再迅速下降至最低值0.62N、再上升的趨勢，振幅達(dá)93.4%。多因素方差分析表明，西州密17號果實膠粘性0與10℃、10℃與CK間存在極顯著差異(P<0.01)，0與15℃、15℃與CK間存在顯著性差異(P<0.05)，其它溫度間差異不顯著(P>0.05)。西州密25號果實膠粘性0與5℃、10℃與CK間差異不顯著，其它溫度間均存在極顯著性差異(P<0.01)。圖5

圖5 西州密17號(a)、25號(b)果實膠粘性隨溫度變化趨勢

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

2.6 不同溫度條件下哈密瓜咀嚼性的變化

果實咀嚼性與硬度、凝聚性、彈性有關(guān)，數(shù)值上等于膠粘性和彈性的乘積。西州密17號0、5、10℃的變化趨勢較為一致，幅度較小，與CK基本一致；在15℃時變化幅度較大，呈先上升至最高值44.17 mJ、后快速下降至第一個低值13.62 mJ、再經(jīng)緩慢上升后持續(xù)下降至最低值4.82 mJ，振幅達(dá)89.1%。西州密25號咀嚼性變化趨勢較西州密17號復(fù)雜，除0、10℃外，均有先上升后快速下降再上升過程，變化幅度大；5℃、15℃、CK最低值均出現(xiàn)接近"零"的現(xiàn)象，其中5℃變化最為劇烈，振幅達(dá)93.2%。 多因素方差分析表明，西州密17號果實咀嚼性各溫度與CK均存在顯著性差異(P<0.05)，其中CK與0、10、15℃存在極顯著差異(P<0.01)；5與10℃存在顯著性差異(P<0.05)，其它各溫度間果實咀嚼性差異不顯著(P>0.05)。西州密25號果實咀嚼性0與5℃、10℃與CK間無顯著性差異(P>0.05)，其它溫度間均存在極顯著差異(P<0.01)。圖6

圖6 西州密17號(a)、25號(b)果實咀嚼性隨溫度變化趨勢

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

2.7 不同溫度各質(zhì)地指標(biāo)相關(guān)性分析

西州密17號果實硬度與粘附性、內(nèi)聚性、膠粘性、咀嚼性呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；果實粘附性與內(nèi)聚性、膠粘性、咀嚼性呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與彈性呈顯著負(fù)相關(guān)；果實內(nèi)聚性與膠粘性、咀嚼性呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與彈性差異不顯著；果實膠粘性與咀嚼性呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；果實彈性與硬度、內(nèi)聚性、膠粘性、咀嚼性均呈正相關(guān)，且差異不顯著(P>0.05)。西州密25號果實硬度與內(nèi)聚性、彈性、膠粘性、咀嚼性均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；果實粘附性與內(nèi)聚性呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；果實內(nèi)聚性與硬度、粘附性、彈性、膠粘性、咀嚼性均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；果實彈性與硬度、內(nèi)聚性、膠粘性、咀嚼性均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；果實膠粘性與咀嚼性、彈性、內(nèi)聚性、硬度均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；果實咀嚼性與膠粘性、彈性、內(nèi)聚性、硬度均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。表1，表2

表1 不同溫度西州密17號各項質(zhì)地參數(shù)間相關(guān)性Tab.1 Analysis of correlation among texture parameters of Xizhoumi 17 at different temperatures

參數(shù)Parameter硬度Hardness粘附性Adhesiveness內(nèi)聚性Cohesiveness彈性Elasticity膠粘性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??內(nèi)聚性Cohesiveness1.0000.0260.604??0.500??彈性Elasticity1.0000.0280.128膠粘性Tackiness1.0000.873??咀嚼性Chewiness1.000

注：**為0.01 水平(雙側(cè))極顯著相關(guān)，*為 0.05 水平(雙側(cè))顯著相關(guān)，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 不同溫度西州密25號各項質(zhì)地參數(shù)間相關(guān)性Tab.2 Analysis of correlation among texture parameters of Xizhoumi 25 at different temperatures

參數(shù)Parameter硬度Hardness粘附性Adhesiveness內(nèi)聚性Cohesiveness彈性Elasticity膠粘性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內(nèi)聚性Cohesiveness1.0000.711??0.820??0.785??彈性Elasticity1.0000.795??0.778??膠粘性Tackiness1.0000.960??咀嚼性Chewiness1.000

表3 不同溫度西州密17號、西州密25號果實硬度與主要質(zhì)地指標(biāo)的回歸分析Tab.3 Regression analysis of fruit hardness and main texture indexes of Xizhoumi 17 and Xizhoumi 25 at different temperatures

品種Varieties回歸方程RegressionequationR2西州密17號Xizhoumi17Y=8.434+0.784X1+1.275X2+14.411X30.771西州密25號Xizhoumi25Y=8.561+0.674X1+1.799X20.853

注：X1為咀嚼性，X2為膠粘性，X3為粘附性

Note：X1is Chewiness，X2is Tackiness，X3is Adhesiveness

2.8 不同溫度果實硬度與其它質(zhì)地指標(biāo)的回歸分析

通過線性回歸模型，建立不同溫度西州密17號、西州密25號果實硬度與主要質(zhì)地指標(biāo)的回歸分析，通過方程系數(shù)評價各質(zhì)地指標(biāo)對果實硬度的貢獻(xiàn)大小。西州密17號果實粘附性對果實硬度貢獻(xiàn)最大；西州密25號果實膠粘性對果實硬度貢獻(xiàn)最大。表3

3 討 論

據(jù)統(tǒng)計，新疆哈密瓜在銷售地的短貯損耗率達(dá)10%～15%，批發(fā)、配送期間又有3%～5%的損耗，而冷藏運輸?shù)纳唐仿拭黠@好于常溫運輸[4]。哈密瓜采后經(jīng)過預(yù)冷、運輸、入庫、出庫等環(huán)節(jié)，在這一過程中環(huán)境溫度產(chǎn)生的波動變化會造成果實物性質(zhì)地改變，質(zhì)地性質(zhì)受溫度影響明顯。西州密17號、西州密25號是目前哈密瓜市場上的主流品種，除新疆為主產(chǎn)地外，在海南、山東、廣西等多地也有種植。西州密17號豐產(chǎn)性好，果實松脆，中心可溶性固形物含量 15.2%～17.0%，品質(zhì)優(yōu)良，較耐貯運，為甜瓜中的優(yōu)品；西州密25號皮薄肉厚，果實桔紅色，入口即化，風(fēng)味特佳，中心可溶性固形物含量15.6%～18%，為甜瓜中的精品[17-18]。西州密17號在0～10℃條件下果實硬度、粘附性、內(nèi)聚性、彈性、膠粘性、咀嚼性隨貯藏時間的延長呈現(xiàn)出一定程度的波動，波動幅度相較西州密25號平緩，表現(xiàn)出較好的耐貯性，但在15℃時各質(zhì)地指標(biāo)波動幅度較大；西州密25號果實各質(zhì)地指標(biāo)在不同溫度條件下隨貯藏時間的延長波動幅度較大，相較西州密17號各質(zhì)地指標(biāo)表現(xiàn)出對溫度更加敏感的特點。這是否與兩種瓜果實內(nèi)部促進果實成熟的生理生化因子對溫度的不同應(yīng)答有關(guān)，還需進一步探討。從各質(zhì)地指標(biāo)相關(guān)性來看，西州密17號果實硬度、粘附性、內(nèi)聚性、膠粘性、咀嚼性兩兩之間存在極顯著差異(P<0.01)，而西州密25號果實硬度、內(nèi)聚性、彈性、膠粘性、咀嚼性兩兩之間存在極顯著差異(P<0.01)，結(jié)合回歸分析及相應(yīng)質(zhì)地指標(biāo)變化趨勢結(jié)果，兩種瓜果實硬度與咀嚼性、膠粘性相關(guān)性最大，而咀嚼性數(shù)值上等于膠粘性和彈性的乘積，推測果實膠粘性指標(biāo)變化可能是影響果實硬度變化的主要因素之一。綜合各質(zhì)地指標(biāo)變化趨勢及相關(guān)性結(jié)果來看，雖然均表現(xiàn)出不同程度的波動特點，但每一質(zhì)地指標(biāo)都有一個相對波動幅度最小、相對最穩(wěn)定的作用溫度，西州密17號最佳貯藏溫度為5℃，西州密25號最佳貯藏溫度為10℃，這與徐斌[16]實驗結(jié)果較一致。

4 結(jié) 論

西州密17號、西州密25號果實各質(zhì)地指標(biāo)在研究中受溫度影響(0℃～20℃)明顯，不同溫度條件下果實硬度、粘附性、內(nèi)聚性、彈性、膠粘性、咀嚼性隨貯藏時間的延長呈現(xiàn)出不同程度的波動，西州密17號相較西州密25號各質(zhì)地指標(biāo)波動幅度小，顯示出更耐貯藏特性。西州密17號果實硬度、粘附性、內(nèi)聚性、膠粘性、咀嚼性兩兩之間存在極顯著差異(P<0.01)，其中果實硬度與粘附性、內(nèi)聚性、膠粘性、咀嚼性呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；西州密25號果實硬度、內(nèi)聚性、彈性、膠粘性、咀嚼性兩兩之間存在極顯著差異(P<0.01)，其中果實硬度與內(nèi)聚性、彈性、膠粘性、咀嚼性均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。西州密17號果實粘附性對果實硬度貢獻(xiàn)最大；西州密25號果實膠粘性對果實硬度貢獻(xiàn)最大。西州密17號最佳貯藏溫度為5℃，西州密25號最佳貯藏溫度為10℃。