采前翠贝喷洒及采后壳聚糖涂膜对厚皮甜瓜低温贮藏期间冷害及品质的影响

王 婷，毕 阳，李永才，王 毅，尚 琪，白晓东，刘耀娜，王 迪（甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃兰州730070）

采前翠贝喷洒及采后壳聚糖涂膜对厚皮甜瓜低温贮藏期间冷害及品质的影响

王 婷，毕 阳*，李永才，王 毅，尚 琪，白晓东，刘耀娜，王 迪
（甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃兰州730070）

厚皮甜瓜（Cucumis melo L.）对低温敏感，在低温条件下贮藏易发生冷害，导致果实品质下降，货架期缩短。本实验以“玛瑙”厚皮甜瓜为材料，研究了在果实发育期（幼果期、膨大期、网纹形成期及采前48 h）单独400 mg/L翠贝4次喷洒、采后单独1.5%壳聚糖涂膜及采前、采后结合处理对果实低温（5℃）贮藏期间冷害及品质的影响。结果表明，采前单独翠贝喷洒或结合采后壳聚糖涂膜均可有效减轻贮藏期间的厚皮甜瓜冷害，明显降低果实细胞膜渗透率和丙二醛（MDA）含量，其中以采前翠贝处理对冷害的控制效果最好，在贮藏第21 d时，处理果实的冷害指数仅相当于对照组的1/3。同样，以上3种处理还延缓了贮藏期间果实可溶性固形物（TSS）和可滴定酸（TA）的下降，保持了果实良好的品质。其中，采前翠贝处理对维持果实的硬度和亮度、色泽效果较好；而采后壳聚糖涂膜对延缓果实TSS下降，降低失重率的效果较为突出。

厚皮甜瓜，翠贝，壳聚糖，冷害，品质

厚皮甜瓜（Cucumis melo L.）是我国西北地区的特色经济作物，其果实甘甜多汁、风味独特，备受广大消费者青睐［1］。但是，由于厚皮甜瓜采收时正值高温季节，加之缺乏必要的冷链和有效的包装，采后烂损严重，经济损失巨大［2］。低温是延长厚皮甜瓜采后寿命、减轻腐烂的有效方法。然而，由于厚皮甜瓜对冷害敏感，过低的温度会导致冷害的发生，造成品质下降甚至失去商品价值［3］。翠贝（Stroby）是一种广谱、高效、绿色的仿生型新型杀菌剂，主要成分为醚菌酯，属于甲氧基丙烯酸酯类，可有效控制多种作物病害，还可增强作物自身免疫力，减少发病［4-5］。前期研究发现，采前嘧菌酯处理对厚皮甜瓜的多种采前和采后病害具有良好的防治效果［6］。也有研究表明，有些杀菌剂可以抑制果蔬潜伏侵染，减轻冷害，延缓衰老［7］。壳聚糖（Chitosan，简称CTS）是甲壳素脱乙酰基后的产物，具有良好的成膜和抑菌功能［8］，可防止果蔬失水，有效延长果蔬的采后寿命［9］。壳聚糖涂膜已在甜瓜、龙眼、草莓等多种果蔬的贮藏保鲜中发挥了良好的作用［10-11］。以往对翠贝的研究大多集中于田间病害的控制，对其诱导甜瓜果实采后抗逆性及保持果实品质的研究报道不多。同时，对于采前翠贝喷洒结合采后壳聚糖涂膜对果实品质及冷害影响的研究目前也未见报道。

本研究拟以厚皮甜瓜“玛瑙”为材料，通过采前不同时期翠贝喷洒结合采后壳聚糖涂膜果实，比较了单独或结合处理对冷藏期间甜瓜果实冷害及品质变化的影响，以期为厚皮甜瓜的贮藏保鲜提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

供试厚皮甜瓜 品种“玛瑙”，2014年7月采自甘肃省民勤县收成乡的露天大田，果实正常成熟期采收，单果套发泡网袋后入标准包装箱（16个/箱），当天运抵实验室；翠贝（50%醚菌酯） 为德国巴斯夫欧洲公司产品；水溶性壳聚糖 购自济南海德贝生物技术有限公司。

GY-1型水果硬度计 杭州托普仪器有限公司；WYT-32型手持折光仪 厦门中村光学仪器厂；SP60型色差计 美国爱色丽公司；SPX-30085H-II型恒温培养箱 上海新苗医疗器械制造有限公司；UV-2450型紫外分光光度仪 日本岛津公司。

1.2 实验方法

1.2.1 果实处理方法及分组 采前翠贝喷洒：分别在甜瓜幼果期（花后2周）、果实迅速膨大期（花后3周）、网纹形成期（花后4周）和采前2 d四个时期用手动喷雾器在果实表面均匀喷洒浓度为400 ppm的翠贝，以清水处理为对照组。每个处理各450株，重复3组，每组150株。

采后壳聚糖涂膜：挑选大小均匀、无病害及机械损伤、经采前处理过的果实各150个，用1.5%（W/V）的壳聚糖溶液（0.05%的吐温80作展布剂）浸泡3 min，以清水（含0.05%吐温80）处理同样时间作为对照。每个处理各150个果实，重复3组，每组50个果实。果实晾干后装入纸箱中，在5℃的冷库中贮藏，分别于第0、7、14、21、28 d取样进行测定。

以上不同处理的果实共分为4组，分别为：STB：单独采前翠贝喷洒；CTS：单独采后壳聚糖涂膜；STB+CTS：采前翠贝结合采后壳聚糖涂膜；Control：对照组。

1.2.2 冷害指标的测定

1.2.2.1 冷害指数 参考Bi等的方法［12］。每隔7 d统计冷害发生情况，并计算冷害指数。根据果面所呈现的冷害斑面积分为4级，0级：无冷害症状，1级：冷害斑占果皮表面积的1/10以内，2级：冷害斑占果皮表面积的1/10～1/2，3级：冷害斑超过果皮表面积的1/2。每个处理10个果实，重复3次，共30个果实。

1.2.2.2 细胞膜渗透率的测定 参照Meng等方法［13］并修改。精确称取10.0 g果肉组织用去离子水冲洗3次，最后用干净的滤纸吸干样品上的多余水分。将处理好的样品置于小烧杯中，加入40 mL去离子水，后用电导率仪测定3 h（25℃）后的电导率；测定后再将烧杯置于90℃下水浴30 min，快速冷却后测定最终电导率。每个处理12个果实，重复3次。细胞膜渗透率由下式计算：

细胞膜渗透率（%）=3 h后电导率/最终电导率×100

1.2.2.3 丙二醛（MDA）的测定 参照曹健康等方法［14］。取3.0 g果肉组织，加入4 mL 10%三氯乙酸（TCA）溶液研磨成匀浆后，于4℃下12000×g离心20 min。取1 mL上清液，加入2 mL 0.6%的2-硫代巴比妥酸（TBA）溶液，混合后煮沸15 min，冷却后再离心一次。分别测定反应液在450、532、600 nm处的吸光度值，按下式计算反应混合物中MDA的浓度，然后计算出果实样品中MDA含量。每个处理12个果实，重复3次。MDA含量用每克鲜重所含的TBARS纳摩尔数表示（nmolTBARS·gFW-1）。反应液中：

MDA含量（nmol/g·FW）=CMDA×提取液体积（mL）/果肉组织鲜重（g）

1.2.3 品质指标的测定

1.2.3.1 失重率及硬度的测定 失重率的测定采用称量法。硬度的测定参照Yuan等的方法［15］。在果实的赤道部位，削去果皮后均匀取4个点用硬度计进行测定。每个处理12个果实，重复3次。

1.2.3.2 可溶性固形物（TSS）的测定 参照Yuan等方法［15］。在取样当天将甜瓜果实沿赤道部位切开，在其可食部分均匀取3处果肉组织，将汁液挤于手持折光仪上测定。每个处理12个果实，重复3次。

1.2.3.3 可滴定酸（TA）的测定 参照龚迪等方法［16］。称取10.0 g冷冻果肉组织，磨碎呈匀浆。用已煮沸、冷却、去除CO2的蒸馏水移入100 mL容量瓶中，定容、摇匀。用干滤纸及漏斗过滤。用移液管吸取滤液20 mL，注入锥形瓶，加入2滴1%酚酞指示剂，用标定后的0.01 mol/L NaOH溶液滴定。再以蒸馏水代替滤液进行滴定，作为空白对照。每个处理12个果实，重复3次。

式中，V—样品提取液总体积，mL；Vs—滴定时所需滤液体积，mL；c—NaOH滴定液浓度，mol/L；V1—滴定液消耗的NaOH溶液体积，mL；V0—滴定蒸馏水消耗的NaOH溶液体积，mL；m—样品质量，g；f—折算系数，g/mmol。

1.2.3.4 果皮色度的测定 参照Biswas等方法［17］。在果实赤道部位均匀取3片果皮采用色差仪进行测定。每个处理12个果实，重复3次。

1.2.2 及1.2.3中各项指标的测定均为将果实从冷藏状态下取出，回温24 h后进行。

1.3 数据统计

使用Excel 2010软件处理数据，计算标准偏差（± SE）并制图。使用SPSS 19.0对数据进行单因素方差分析（p＜0.05为差异显著）。

2 结果与分析

2.1 采前翠贝喷洒及采后壳聚糖涂膜对厚皮甜瓜果实贮藏期间冷害的影响

2.1.1 对冷害指数的影响 冷藏期间，厚皮甜瓜的冷害指数随贮藏时间的延长而显著升高。与同期对照组相比，采前翠贝及采后壳聚糖单独或结合处理均有效地减轻了冷害（图1）。在贮藏第21 d时，单独采前翠贝处理对冷害的控制效果最好，冷害指数仅相当于对照组的三分之一，其次为采前翠贝结合采后壳聚糖处理，低于同期对照46.86%。

图1 采前翠贝喷洒及采后壳聚糖涂膜对冷藏期间厚皮甜瓜冷害指数的影响Fig.1 Effect of preharvest Stroby spraying and/or chitosan postharvest coating on index of chilling injury of muskmelons during cold storage

2.1.2 对细胞膜渗透率和MDA含量的影响 在大部分贮藏期间，与同期对照组相比，采前翠贝、采后壳聚糖单独或结合处理均在一定程度上延缓了细胞膜渗透率的上升。其中，单独采前翠贝处理的细胞膜渗透率变化最为平缓，始终低于对照，在第21 d和28 d分别显著（p＜0.05）低于同期对照36.80%和42.57%（图2A）。同样，采前翠贝、采后壳聚糖单独或结合处理也能明显抑制MDA的产生，其中以单独采前翠贝处理效果最为显著（p＜0.05），在第21 d和28 d分别比同期对照低26.30%和37.33%；其次为单独采后壳聚糖涂膜处理（图2B）。

2.2 采前翠贝喷洒及采后壳聚糖涂膜对厚皮甜瓜果实贮藏期间品质的影响

2.2.1 对失重率和硬度的影响 果实的失重率随贮藏时间的延长而逐渐增加。采后壳聚糖单独或结合采前翠贝处理均有效抑制了失重率的增加，其中以采后壳聚糖单独处理效果最为显著（p＜0.05），在贮藏第21 d和28 d时分别比同期对照低47.23%和44.90%，其次为壳聚糖结合采前翠贝处理，单独采前翠贝处理对果实贮藏期间的失重率影响不大（图3A）。冷藏期间，各处理组果实的硬度在前期和中期迅速下降。单独采前翠贝和结合采后壳聚糖处理明显抑制了果实硬度的下降，其中以单独采前翠贝处理效果最好，在贮藏第14 d时显著（p＜0.05）高于同期对照13.00%（图3B）。

图2 采前翠贝喷洒及采后壳聚糖涂膜对冷藏期间厚皮甜瓜细胞膜渗透率（A）和MDA含量（B）的影响Fig.2 Effect of preharvest Stroby spraying and/or chitosan postharvest coating on cell membrane permeability（A）and MDA content（B）of muskmelons during cool storage

图3 采前翠贝喷洒及采后壳聚糖涂膜对冷藏期间厚皮甜瓜失重率（A）和硬度（B）的影响Fig.3 Effect of preharvest Stroby spray and/or chitosan postharvest coating on weight loss（A）and firmness（B）of muskmelons during cool storage

2.2.2 对可溶性固形物（TSS）及可滴定酸（TA）的影响 在贮藏期间，各处理组果实的TSS均表现出先升高后降低的趋势，单独采后壳聚糖处理能有效延缓TSS的下降，在第14 d和21 d时分别显著（p＜0.05）高于同期对照7.63%和11.54%。单独采前翠贝或结合采后壳聚糖处理对TSS的影响不大（图4A）。同样，各处理组的TA在贮藏前期迅速下降而后趋于平缓。采前翠贝及采后壳聚糖单独或结合处理均能有效抑制TA的下降，其中以单独采前翠贝处理的效果最显著（p＜0.05），在贮藏第7 d和14 d时分别高于同期对照26.85% 和37.85%（图4B）。

图4 采前翠贝喷洒及采后壳聚糖涂膜对冷藏期间厚皮甜瓜果实TSS（A）和TA（B）的影响Fig.4 Effect of preharvest Stroby spray and/or chitosan postharvest coating on TSS（A）and TA（B）of muskmelons during cool storage

2.2.3 对果实亮度（L*值）、色饱和度（C值）和色度角（h°值）的影响 采前翠贝处理有效维持了果实贮藏期间较高的L*值、C值和h°值（图5）。随着贮藏时间的延长，果皮的L*值呈上升趋势，在第14 d时显著（p＜0.05）高于同期对照1.08%，而壳聚糖及结合处理的L*均低于对照（图5A）。采前翠贝及采后壳聚糖单独或结合处理均保持了贮藏期间较高的果皮C值（图5B）。果皮的色度角呈先上升后下降趋势；与对照相比，单独采前翠贝处理及结合采后壳聚糖处理都明显减缓了h°值的下降，在贮藏第21 d分别显著（p＜0.05）高于同期对照2.29%和1.70%（图5C）。

3 讨论

图5 采前翠贝喷洒及采后壳聚糖涂膜对冷藏期间厚皮甜瓜果实L*值（A）、C值（B）和h°值（C）的影响Fig.5 Effect of preharvest Stroby spray and/or chitosan postharvest coating on pericarp lightness（A），chroma values（B）and hue angle（C）of muskmelons during cool storage

活性氧（ROS）的产生和清除不平衡以及膜脂中不饱和脂肪酸比例偏低是导致果蔬冷害发生的重要原因［18-19］。本研究发现，采前翠贝处理可通过维持厚皮甜瓜果实细胞膜的稳定、延缓MDA的增加（图2），从而减轻低温贮藏期间的果实冷害（图1）。该作用可能与醚菌酯增强果实的抗氧化酶活性、维持ROS代谢平衡相关［20］，也可能与改变果实体内不饱和脂肪酸的比例相关［19］。同样，壳聚糖涂膜也在一定程度上减轻了低温贮藏期间的果实冷害（图1），该结果与许多学者在枇杷［21］、桃［22］、黄瓜［23］等果实上的研究结果类似。由于壳聚糖分子上的氨基具有还原性，从而减轻了细胞的膜脂过氧化程度；此外，壳聚糖还可诱导果实产生抗逆性，保护了膜完整性［24］。虽然壳聚糖在一定程度上可减轻冷害，但作用效果仍不及翠贝单独处理。至于采后壳聚糖涂膜结合采前翠贝喷洒对甜瓜冷害的控制效果反而不及两者单独处理，可能是由于二者产生了一定的拮抗作用，而拮抗机理仍有待进一步的研究。

甜瓜属于呼吸跃变型果实，其后熟衰老期间的品质变化主要表现为硬度、TSS、TA下降，失重率升高，这些变化通常与果实的呼吸及乙烯释放密切相关［25］。本实验发现，采前翠贝处理可维持果实的硬度（图3）、亮度和色泽（图5），延缓TSS和TA的下降（图4），这可能与翠贝抑制果实呼吸及乙烯释放、阻止细胞壁水解酶的合成，抑制果皮叶绿素的分解等相关联。李鸿筠等［26］研究也发现，采前喷洒嘧菌酯可在一定程度上改善柑橘果实的外观及内在品质，但不同浓度间作用效果存在差异。本研究还观察到壳聚糖涂膜对抑制果实失重率效果显著（p＜0.05），这与刁春英等［23］在黄瓜上的研究结果一致。壳聚糖处理可通过在果实表面形成阻隔膜能很好地抑制果实的水分蒸腾［27］。同样，壳聚糖涂膜通过降低O2、提高CO2含量来改变内外气体环境，抑制乙烯的生成［28］，从而显著（p＜0.05）延缓了果实TSS、TA的下降（图4）。本研究采用的1.5%壳聚糖处理浓度与林玲等［29］对南丰蜜桔的研究结果基本一致。

4 结论

本研究结果表明，单独采前翠贝喷洒、单独采后壳聚糖涂膜及二者结合处理均可通过降低膜透率、抑制MDA积累有效减轻果实冷害，其中以单独采前翠贝喷洒效果最好。翠贝喷洒可能通过抑制呼吸、乙烯释放、诱导厚皮甜瓜抗冷性，维持果实一定的硬度和亮度、色泽；而壳聚糖涂膜则可能通过降低果实呼吸强度、减少水分散失，有效延缓果实TSS的下降及失重率的升高。

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Effect of preharvest Stroby spray and/or chitosan postharvest coating on chilling injury and quality of muskmelon during cold storage

WANG Ting，BI Yang*，LI Yong-cai，WANG Yi，SHANG Qi，BAI Xiao-dong，LIU Yao-na，WANG Di
（College of Food Science and Engineering，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China）

Muskmelon（Cucumis melo L.）was sensitive to low temperature，which likely causes chilling injury（CI）during cold storage，and makes a decline in quality，resulting in shelf life shortened.In this study，‘Manao' muskmelon was used to investigate the effect of 4 time 400 mg/L Stroby spray alone during the fruit development period（young fruit，swelling period，netting period and 48 hours before harvest）and/or 1.5% chitosan postharvest coating on quality and CI of muskmelon during low temperature（5℃）storage.The results showed that preharvest Stroby spraying or postharvest chitosan coating alone or their combination effectively reduced the CI of muskmelon，significantly lowered the membrane permeability and the content of MDA in fruit，and that the effect of preharvest Stroby spraying alone was the best as the fruit CI index of this treatment was only about 1/3 of the control fruit.Similarly，anyone of the above three treatments also delayed the decline of TSS and TA，maintained good fruit quality during storage.Among them，preharvest Stroby spraying alone was the best to maintain higher fruit firmness，L*and h°values.Postharvest chitosan coating had the best effect to alleviate the decline of TSS and fruit weight loss.

muskmelons；Stroby；chitosan；chilling injury；quality

TS255.3

A

1002-0306（2016）06-0320-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.06.056

2015－08－03

王婷（1990-），女，硕士研究生，研究方向：果蔬采后生物学与技术，E-mail：15117116987@163.com。

毕阳（1962-），男，博士，教授，研究方向：果蔬采后生物学与技术，E-mail：biyang@gsau.edu.cn。

公益性行业（农业）科研专项（201303075）。