魏寶東，趙銀玲，白 冰，程順昌，董 倩，周 楓，紀淑娟*

（沈陽農業(yè)大學食品學院，遼寧 沈陽 110866）

采前噴鈣對黃瓜采后冷藏品質的影響

魏寶東，趙銀玲，白 冰，程順昌，董 倩，周 楓，紀淑娟*

（沈陽農業(yè)大學食品學院，遼寧 沈陽 110866）

冷害是限制黃瓜低溫貯藏和運輸的主要因素，以黃瓜品種‘露地二號’為試材，對黃瓜葉面進行采前噴施CaCl2，以增加黃瓜的耐冷性，研究采前噴鈣對黃瓜采后冷藏（4±0.5） ℃品質的影響，為春冬兩季黃瓜的長途運輸和貯藏提供參考。結果表明，冷藏期間各處理冷害指數、丙二醛含量、相對電導率、脯氨酸含量冷藏期間均上升；硬度降低，色澤變暗，可溶固形物含量和主要香氣物質相對含量均減少。冷藏結束時，0.75%、1% CaCl2處理黃瓜的冷害指數最小為0.3，而且丙二 醛含量和相對電導率均顯著低于對照（P＜0.05）；鈣處理黃瓜的硬度均比對照大，CaCl2質量分數越大硬度越大。0.75%和1% CaCl2處理黃瓜含有更多的可溶性固形物，脯氨酸生成量也較多，主要的香氣物質相對含量也較大，并且在貯藏期間色澤保持均 比對照好。綜合考慮，最終確定0.75% CaCl2處理為黃瓜噴鈣的最佳質量分數，能較好地維持黃瓜采后品質，將冷害癥狀出現(xiàn)延遲了4 d。

黃瓜；采前噴鈣；冷藏；品質

黃瓜（Cucumis sativus L.）別稱王瓜、胡瓜、刺瓜，屬一年生、蔓性、草本植物，屬于喜溫蔬菜［1］。在我國北方地區(qū)，因其食用時獨特的清香氣味、清脆的口感備受消費者的青睞，黃瓜已成為蔬菜生產中廣泛種植的重要蔬菜種類之一。但是由于黃瓜含水量高達96%［2］，皮層薄，在貯藏期間易受傷和在高溫條件下易失水萎蔫以及退綠變黃影響黃瓜貯藏品質；低溫條件下極易發(fā)生冷害，影響黃瓜的采后代謝，尤其是當貯藏溫度低于10 ℃［3］，就會對黃瓜造成傷害，對黃瓜的市場運輸和流通造成了一定的損失，所以黃瓜是春冬兩季貯藏難度較大的蔬菜［4］。近年來，有關黃瓜貯藏保鮮的研究已有一些報道，都是針對黃瓜采后貯藏采取的保鮮手段，主要涉及低溫［5-8］、保鮮劑［9-12］、薄膜包裝［13-14］等方面。又鑒于Ca2+對植物的抗逆性有密切關聯(lián)［15］，并且在曹永慶等［16］的研究中表明采前噴鈣可增加果蔬采后鈣元素含量，而且鈣對果蔬的呼吸作用有影響，可以抑制果蔬營養(yǎng)物質的消耗［17］；采前噴鈣不僅可以增加胞外自由鈣含量，供給胞內鈣的供應，保證果蔬內部代謝正常［18］；鈣還可以與果膠形成果膠酸鈣，對果蔬細胞間的連接更加穩(wěn)固和堅韌起到穩(wěn)固作用，有效抑制果蔬細胞膜和細胞壁的解體，從而保護果蔬細胞膜的完整性，延緩果蔬衰老［19］；且采前噴鈣技術在木瓜［20］、蘋果［21］、藍莓［22］、梨［23］和西蘭花、芽菜［24］等果蔬方面已得到應用均取得了良好的效果。但關于黃瓜采前噴鈣對其貯藏品質的影響鮮見報道，所以本實驗通過對黃瓜進行采前不同質量分數噴鈣處理研究黃瓜采后冷藏（4±0.5）℃品質的影響，以期為實現(xiàn)春冬季貯藏、長途運輸和銷售提供參考依據。

1　材料與方法

1.1材料

于2014年4月10日在沈陽農業(yè)大學科研基地6號日光溫室內進行播種，黃瓜品種為‘露地二號’。

1.2儀器與設備

TU-1810紫外-可見分光光度計 北京普析通用有限公司；TA.XT Plus型質構儀 英國Smsta公司；CR-100色差儀 日本Konica Minolta公司；7890-5975氣相色譜-質譜聯(lián)用儀 美國Agilent公司。

1.3方法

1.3.1噴鈣處理及分組

當植株長至4 葉1 新時選取生長一致健壯的植株定植到大棚內，每壟12 株，定植15 壟。待植株緩苗10 d后開始噴施CaCl2，上午8時用噴霧器均勻噴灑在黃瓜葉片上，噴后每隔2 d同一時間再進行噴施直至采摘日期結束。設5 個處理：1）對照：噴施清水；2）噴施0.25% CaCl2溶液；3）噴施0.5% CaCl2溶液；4）噴施0.75% CaCl2溶液；5）噴施1% CaCl2溶液，每個處理隨機選取3 壟植株噴施CaCl2溶液，噴鈣時要注意將各組的黃瓜植株用泡沫隔板隔開來增加實驗的準確性。采收第8～10節(jié)位黃瓜，于開花之后第6天采摘，采后立即用干凈的泡沫盒運回實驗室。選擇飽滿均勻、色澤一致、無機械損傷的黃瓜進行實驗。

預實驗證明，當噴鈣質量分數不小于1%時，黃瓜幼苗植株葉片會因噴鈣質量分數過高而發(fā)黃破損，對植株葉片造成傷害，發(fā)病率也增大，所以本實驗的噴鈣方案實施是在質量分數不大于1%條件下進行的。

1.3.2樣品處理

每個處理挑選36 根黃瓜，每12 根黃瓜一組裝入0.03 mm厚打孔聚乙烯袋（孔徑10 mm，孔數6 個）中扎口分別置于4 ℃恒溫箱（相對濕度95%）中貯藏，各處理每2 d分別隨機取6 根，測定相關指標，重復3 次。實驗開始當天，隨機取6 根新鮮黃瓜樣品用作測定0 d新鮮黃瓜相關指標。

1.3.3指標測定

鈣含量的測定：參考Madani［20］、Kou［24］等測定黃瓜中鈣元素的方法，以mg/100 g為單位；冷害指數的測定：參考喬勇進等［25］測定黃瓜冷害指數的方法；丙二醛含量的測定：采用硫代巴比妥酸比色法［26］，每個樣品重復3 次；相對電導率的測定：參考楊紹蘭［27］測定相對電導率方法，每個樣品重復3 次；脯氨酸含量的測定：采用磺基水楊酸法［28］，每個樣品重復3 次。

硬度的測定：使用質構儀在質地剖面分析模式下測定。設定參數為：測前速率、測試速率、測后速率均為1 mm/s，目標值為10 mm，觸發(fā)力值0.3 N，探頭類型TA44。每個樣取不同樣品重復測量3 次，取平均值；可溶性固形物 含量的測定：采用數顯糖度儀直接測定，每個樣品重復3 次；果肉色澤的測定：使用CR-100色差儀測定色差，測定參數為L*值、a*值、b*值，每個樣品重復3 次。

揮發(fā)性成分的提?。簻蚀_稱取經絞碎后的黃瓜樣品濾液10 mL于20 mL頂空瓶中，加入2.5 g NaCl，擰緊搖勻，于50 ℃恒溫水浴鍋加熱平衡5 min后，用老化好的100 μm PDMS萃取頭頂空吸附40 min后，將萃取頭插入氣相色譜進樣口，解吸3 min。

氣相色譜條件：色譜柱為D B-1 7 M S（30 m×250 μm，0.25 μm）；進樣口溫度為250 ℃；載氣為99.999% He，不分流進樣。升溫程序：起始溫度40 ℃保持2 min，然后以4 ℃/min升到60 ℃，保持1 min，再以2 ℃/min升到150 ℃，保持0 min，再以10 ℃/min，升到210 ℃，保持5 min，后續(xù)260 ℃烤柱5 min。

質譜條件：全掃描，掃描質范圍量50～550 u，閾值150，采樣頻率2。

1.4數據處理

應用Excel和SPSS 17.0軟件進行數據處理。

2　結果與分析

2.1采前噴鈣對黃瓜中鈣元素含量的影響

植物對鈣的吸收是一個循序漸進的過程，并且吸收率的高低也取決于黃瓜各個生長階段，本實驗在黃瓜幼苗緩苗10 d后就開始對其進行不同質量分數噴鈣以期可以增加采后黃瓜中鈣元素的含量。貯藏期間，黃瓜中鈣元素含量的下降比較平穩(wěn)，沒有太大的波動（圖1）；由圖1可以看出，采收當天的黃瓜中鈣元素含量存在明顯差異，并且表現(xiàn)出噴鈣質量分數越高，黃瓜中鈣元素含量越高的趨勢；采收當日對照、0.25%和0.5% CaCl2處理的黃瓜中鈣元素無明顯差異，分別為27 mg/100 g和26 mg/100 g；0.75%和1% CaCl2處理的黃瓜中鈣元素與其他組相比均有顯著差異（P＜0.05），分別高出對照21 mg/100 g和23 mg/100 g；貯藏結束時，對照中鈣含量最低，其次是0.25%和0.5% CaCl2處理組，可能是因為黃瓜腐爛汁液流失所致，而0.75%和1%仍含有較高含量的鈣。

圖1　采前噴鈣對黃瓜冷藏期間鈣含量的影響Fig.1 Effect of preharvest calcium chloride sprays on Ca2+content in cucumbers during cold storage

2.2采前噴鈣對黃瓜冷藏期間冷害指數的影響

冷害是黃瓜在低溫下貯藏不可避免的現(xiàn)象，通過評價冷害指數可以判斷出黃瓜果實冷害程度大小。隨著貯藏時間的延長，各組黃瓜的冷害指數均增加（圖2）。對照和0.25% CaCl2處理在第4天開始出現(xiàn)冷害癥狀，0.5% CaCl2處理相繼在第6天出現(xiàn)冷害，而0.75%和1% CaCl2處理直到第8天才開始出現(xiàn)冷害癥狀。冷藏結束時，0.75%和1% CaCl2處理的冷害指數最小，僅為0.3。

圖2　采前噴鈣對黃瓜冷藏期間冷害指數的影響Fig.2 Effect of preharvest calcium chloride sprays on chilling injury index of cucumbers during cold storage

2.3采前噴鈣對黃瓜冷藏期間丙二醛含量的影響

丙二醛含量通常是作為脂質過氧化指標，反映細胞膜脂過氧化的程度。低溫貯藏條件下，黃瓜受低溫脅迫越深，細胞膜受損程度越大。冷藏期間黃瓜中的丙二醛含量總體呈上升趨勢（圖3），4 d后，鈣處理黃瓜中丙二醛含量均顯著低于對照黃瓜的丙二醛含量（P＜0.05），且2～4 d期間對照中丙二醛含量變化較大，表現(xiàn)出明顯上升的趨勢；在4～10 d期間對照和0.25%、0.5% CaCl2處理的黃瓜丙二醛上升較快，0.75%和1% CaCl2處理的黃瓜丙二醛含量上升緩慢。貯藏結束時，以采前1% CaCl2處理的黃瓜中丙二醛含量最低為0.000 6 μmol/g，與0.75% CaCl2處理差異不顯著（P＞0.05）；冷藏結束時對照黃瓜中丙二醛含量分別是0.75%和1% CaCl2處理黃瓜的1.7 倍和2 倍，表明采前黃瓜適宜噴鈣質量分數（0.75%～1%）處理能有效減少丙二醛的積累。

圖3　采前噴鈣對黃瓜冷藏期間丙二醛含量的影響Fig.3 Effect of preharvest calcium chloride sprays on MDA content in cucumbers during cold storage

2.4采前噴鈣對黃瓜冷藏期間相對電導率的影響

圖4　采前噴鈣對黃瓜冷藏期間相對電導率的影響Fig.4 Effect of preharvest calcium chloride sprays on relative conductivity of cucumbers during cold storage

相對電導率是反映果蔬細胞膜透性的重要指標之一，相對電導率越高，說明細胞膜透性越大，細胞受損程度也就越嚴重［12］。由圖4可知，冷藏期間各組黃瓜的相對電導率均呈上升趨勢。貯藏期間，采前噴鈣質量分數愈高，相對電導率越低，冷藏結束時鈣處理均明顯低于對照（P＜0.05）；以1% CaCl2處理效果最好比對照低40.98%，其次是0.75% CaCl2處理的效果，說明0.75%和1% CaCl2處理可以有效地延緩低溫脅迫對黃瓜細胞膜的傷害。

2.5采前噴鈣對黃瓜冷藏期間游離脯氨酸含量的影響

植物體內脯氨酸含量可作為抗逆性的一項生化指標［1］，低溫脅迫可使黃瓜中脯氨酸含量上升，使其適應低溫環(huán)境。在冷藏期間黃瓜中的脯氨酸含量總體呈增加的趨勢（圖5）；0～2 d時，0.5%～1.0% CaCl2處理游離脯氨酸含量表現(xiàn)出明顯的上升趨勢，但是對照和0.25% CaCl2處理含量變化不大；2～10 d時，0.5%、0.75%和1% CaCl2處理脯氨酸含量均顯著高于對照和0.25% CaCl2處理（P＜0.05）。這表明CaCl2質量分數在0.5%～1%之間時，均能有效促進低溫脅迫條件下黃瓜中脯氨酸的生成，使黃瓜能夠積極地響應低溫脅迫的逆境，可以提高黃瓜的抗冷性。

圖5　采前噴鈣對黃瓜冷藏期間游離脯氨酸含量的影響Fig.5 Effect of preharvest calcium chloride sprays on free proline content in cucumbers during cold storage

2.6采前噴鈣對黃瓜冷藏期間硬度的影響

表1　采前不同噴鈣質量分數對黃瓜冷藏期間硬度的影響Table 1 Effect of preharvest calcium chloride sprays on fi rmness of cucumbers during cold storage

由表1可知，隨著貯藏時間的延長，各組黃瓜的硬度均有所下降。采收當天，黃瓜硬度呈現(xiàn)與CaCl2質量分數呈正相關關系，CaCl2質量分數越大，其硬度越大；0～2 d時，各組黃瓜硬度下降值相差不多；4 d時，對照硬度急劇下降，變化較大，下降了4.59 N，而其他組變化值均為2 N左右，對照與其他各組間差異均極顯著（P＜0.01）；6 d時，噴鈣的各組黃瓜硬度呈現(xiàn)急劇下降，下降值為4 N左右，而對照反而僅僅下降了2.74 N；貯藏結束時，對照、0.25%和5% CaCl2處理的黃瓜已經完全軟化，硬度均極顯著低于0.75%和1% CaCl2處理（P＜0.01），其二者硬度仍可接受。與采收當天相比，貯藏結束的各組黃瓜硬度分別下降了46.62%、44.91%、45.13%、36.35%、34.51%，表明適當的采前CaCl2（0.75%～1%）處理可以減緩冷藏期間黃瓜果實的軟化。

2.7采前噴鈣對黃瓜冷藏期間可溶性固形物含量的影響

圖6　采前噴鈣對黃瓜冷藏期間可溶性固形物含量的影響Fig.6 Effect of preharvest calcium chloride sprays on soluble solids content of cucumbers during cold storage

可溶性固形物含量可以反映果蔬的品質［29］，由圖6可知，冷藏期間各組黃瓜的可溶性固形物含量均呈下降趨勢；隨著貯藏時間延長，0.75%和1% CaCl2處理黃瓜中可溶性固形物含量均顯著高于其他處理（P＜0.05），貯藏結束時，以0.75%和1% CaCl2處理最好，比對照分別高0.3%

和0.5%。表明采前噴高質量分數CaCl2（0.75%～1%）可以有效防止黃瓜中可溶性固形物含量的降低。

2.8采前不同噴鈣質量分數對黃瓜冷藏期間果皮色澤度的影響

表2　采前不同噴鈣質量分數對黃瓜冷藏期間果肉色澤度的影響Table 2 Effect of preharvest calcium chloride sprays on color parameters of cucumbers during cold storage

L*、a*、b*值是色差分析的3 個要素，L*表示亮度，a*表示紅綠，b*表示黃藍［30］。由表2可知，貯藏期間，L*總體呈下降趨勢，a*總體增大，b*也呈總體增加的趨勢；采收當天，噴鈣組黃瓜與對照黃瓜的亮度相比均差異顯著（P＜0.05），并且在貯藏期間黃瓜亮度在貯藏6～8 d才呈現(xiàn)明顯的下降趨勢。a*值在采收當天的值也是呈現(xiàn)與噴鈣質量分數越大，其值越大的趨勢；在冷藏期間各處理下降值相差不大，每組值下降分別為4.13、4.42、5.17、4.73、4.72；b*值在采收當天均差異不顯著，各組黃瓜的b*值相差甚少；貯藏期間對照與0.25%噴鈣質量分數的黃瓜b*值呈現(xiàn)一致的上升趨勢，而其他3 組呈現(xiàn)一致的上升趨勢；貯藏結束時，各組黃瓜b*值分別增加了4.97、4.85、3.93、3.86、3.41，屬對照最大。由此可見，無論是在采收當日還是貯藏結束10 d時，采前噴鈣的黃瓜綠色都重于對照的黃瓜，整個果實的顏色也顯著亮于對照，且0.75%和1% CaCl2處理的黃瓜色澤度保持最好。

2.9采前不同噴鈣質量分數對黃瓜冷藏期間主要揮發(fā)性物質的影響

表3　采前不同噴鈣質量分數對黃瓜冷藏期間主要香氣物質的影響Table 3 Effect of preharvest calcium chloride sprays on major volatile contents in cucumbers during cold storage

把揮發(fā)性物質相對含量（不小于1%）和閾值（不大于1）的揮發(fā)性物質作為主要香氣物質。由表3可知，各處理黃瓜的主要香氣物質的相對含量均隨著貯藏時間而減少；采收當天，（E，Z）-2，6-壬二烯醛和（E）-2-壬烯醛的相對含量較大，其兩者之和占總香氣物質含量的73%以上，E-6-壬烯醛和壬醛的相對含量較少均不到2%且各處理間差異不大。到冷藏8 d時，（E，Z）-2，6-壬二烯醛的相對含量速度下降，均降低了20%多；且對照和0.25% CaCl2處理的黃瓜中已檢測不到（E）-2-壬烯醛；到冷藏6 d時，E-6-壬烯醛在對照中也檢測不到了，各組黃瓜中壬醛也已消失殆盡。在貯藏結束時，對照中均檢測不到這4 種主要香氣物質，但是0.25%～1% CaCl2處理黃瓜中還有（E，Z）-2，6-壬二烯醛存在，與采收當天相比，分別降低了90.25%、84.28%、72.13%、63.09%，0.75%和1% CaCl2處理黃瓜中的相對含量保持較好。

3　討論與結論

冷害是限制黃瓜貯藏和運輸的重要因素，本實驗結果表明，采前噴施0.75%和1%的CaCl2均可以較好地維持黃瓜采后品質，二者保鮮效果沒有明顯差異，將冷害癥狀出現(xiàn)時間延遲了4 d，但綜合考慮，1%的CaCl2質量分數會給在生長初期的黃瓜幼苗的葉片帶來傷害，影響生長，最終確定0.75%的CaCl2是最佳的噴鈣質量分數。0.75% CaCl2噴鈣處理的黃瓜在第8天出現(xiàn)冷害癥狀，此時黃瓜的冷害指數為0.2，相對電導率和丙二醛含量分別為4.06%和0.000 6 μmol/g；脯氨酸和可溶性固形物含量更多，分別為38.55 μg/g和3.1%；在主要揮發(fā)性物質上種類上也比對照多。歐志鋒等［18］在采前噴鈣對紅富士蘋果果實品質及貯藏性能的影響研究中表明，噴鈣處理可更好地保持貯藏期間蘋果的硬度和可溶性固形物含量，丙二醛積累量也維持在較低水平。也有研究［16］表明鈣是細胞壁的重要組成部分，Ca2+與細胞壁果膠多糖形成絡合物，可以穩(wěn)定細胞壁結構和增強細胞壁強度，保護細胞壁不受降解酶影響，增加果實的硬度，所以本實驗黃瓜采收當天出現(xiàn)硬度與CaCl2質量分數呈正相關的現(xiàn)象，CaCl2質量分數越大，其硬度越大，這與呂雙雙等［32］的葉面噴施適宜質量分數的鈣化合物大都能增加果實硬度結論一致。謝培榮等［17］在采前鈣處理對木洞楊梅果實采后品質和延緩衰老的影響研究中表明，鈣處理對提高果實品質有明顯效應，可以抑制果實膜透性和丙二醛含量的增加。

黃瓜特有的清香是黃瓜重要的品質指標之一。有研究［31］表明，（E，Z）-2，6-壬二烯醛、（E）-2-壬烯醛、（E）-6-壬烯醛、壬醛都是黃瓜的主要香氣物質，本實驗也證明了這一點。但是在貯藏過程中香氣變化尤為復雜，尤其在貯藏后期黃瓜主要香氣含量的變化也會對其品質有一定的影響，因此對于黃瓜單一點的香氣檢測已經不能滿足研究需要。本實驗通過對貯藏期內的不同采前CaCl2質量分數的黃瓜進行定期的香氣檢測及變化分析，結果表明黃瓜在貯藏過程中特征香氣都有所減少，但貯藏后期香氣含量減少及消失的原因，是與其冷害所發(fā)生的生理生化反應有一定的內在聯(lián)系，還是與其采前噴鈣質量分數對貯藏期間主要香氣含量影響聯(lián)系更密切，還需進一步的研究分析。

本實驗中0.75% CaCl2質量分數之所以能對黃瓜保鮮起到良好效果，那是因為外源足夠的鈣質量分數可以提供給黃瓜果實，增加黃瓜胞內和胞外鈣含量，保證了采后黃瓜正常的生理代謝，并且增加了黃瓜果實果膠酸鈣的形成，而果膠酸鈣是中膠層的主要成分，中膠層和細胞壁緊貼不易脫落，有助于黃瓜果實細胞壁的穩(wěn)固和完整性，保護了較好的膜透性使其遭受逆境脅迫的程度降低，從而延長了果實的耐貯性，在品質上也保持較好。

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Effect of Preharvest Calcium Chloride Sprays on the Quality of Postharvest Cucumber Fruits during Cold Storage

WEI Baodong， ZHAO Yinling， BAI Bing， CHENG Shunchang， DONG Qian， ZHOU Feng， JI Shujuan*
（College of Food Science， Shenyang Agricultural University， Shenyang 110866， China）

Chilling injury （CI） is the main factor limiting cucumber storage at low temperature. The goal of this research was to use pre-ha r vest calci um applications to delay CI of “Ludi No.2” cucumber during cold storage at （4 ± 0.5） ℃，aiming to provide reference data for cucumber transportation in early spring or winter. The results showed that chilling injury index， malonaldehyde （MDA） content， relative conductivity， and free proline increased whereas fi rmness， soluble solids， color and major volatiles of cucumber fruits decreased during cold storage. At the end of storage， calcium chloride treatment at 0.75% and 1% showed the lowest CI index of 0.3. MDA content and relative conductivity of cucumbers treated with calcium chloride at 0.75% and 1% （m/m） were significantly reduced as compared with those of controls stored at 4 ℃（P ＜ 0.05）. Cucumbers sprayed with CaCl2were firmer than controls. The more calcium was sprayed， the higher the fi rmness was. Cucumbers sprayed with CaCl2at 0.75% and 1% contained higher levels of soluble solid content （SSC）， free prolinet and major v olatiles contents， and were greener and less sensitive to low temperature than controls. It is concluded that the overall quality of cucumbers treated with calcium was better than that of controls. Taking all into account， 0.75% is the optimal concentration. Also， cucumbers sprayed with calcium at 0.75% could delay the occurrence of CI by up to 4 days and maintained its quality better during cold storage.

cucumber； preharvest calcium chloride sprays； cold storage； quality

TS255.3

A

1002-6630（2015）18-0225-06

10.7506/spkx1002-6630-201518042

2014-12-28

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2012BAD38B07）

魏寶東（1969—），男，副教授，博士，研究方向為果蔬貯運保鮮。E-mail：bdweisyau@163.com

紀淑娟（1960—），女，教授，博士，研究方向為果蔬貯藏保鮮及加工。E-mail：jsjsyau@sina.com