◎ 萬 冰，王江潔，龐阿倩，姚 冬，曾 毅

（1.蘭考三農(nóng)職業(yè)學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)系，河南 蘭考 475300；2.蘭考三農(nóng)職業(yè)學(xué)院信息工程系，河南 蘭考 475300）

哈密瓜，屬葫蘆科（Cucur-bitaceae）黃瓜屬（Cucumis）植物，以口感獨(dú)特、營養(yǎng)豐富、質(zhì)地優(yōu)良等深受各地消費(fèi)者的青睞。哈密瓜收獲期處于夏季，加上采后貯藏條件不佳，很容易腐敗變質(zhì)，不僅導(dǎo)致品質(zhì)降低，還會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失[1]。因此，急需開發(fā)高效的哈密瓜保鮮技術(shù)，提高相關(guān)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

殼聚糖作為甲殼素脫乙酰化的天然產(chǎn)物，成膜性強(qiáng)，可生物降解，能延緩果蔬的成熟過程[2]。易靜等[3]采用殼聚糖和茶多酚對(duì)草莓進(jìn)行復(fù)合涂膜，保鮮效果較好；GIANFRANCO等[4]采用殼聚糖和乙醇復(fù)合處理對(duì)采后葡萄進(jìn)行保鮮，發(fā)現(xiàn)葡萄在貯藏期間失重率、腐爛率均有所降低；LIU等[5]研究了抗壞血酸和殼聚糖復(fù)合處理對(duì)李子的保鮮效果，發(fā)現(xiàn)李子中各抗氧化酶可以保持較高活性，抗壞血酸和殼聚糖復(fù)合處理可以明顯延緩果實(shí)衰老。植酸，化學(xué)名為環(huán)己醇六磷酸酯，是一種從天然植物中提取的安全、多功能的食品添加劑，可以抑制褐變、氧化反應(yīng)，從而對(duì)食品進(jìn)行保鮮[6]。王陸玲[7]研究報(bào)道植酸與增效劑復(fù)合能夠延緩果實(shí)中抗壞血酸的降解，保持可溶性固形物含量。陳超等[8]研究表明，采用殼聚糖-植酸對(duì)黃巖蜜橘復(fù)合涂膜時(shí)，表面形成的膜可有效控制水分流失，使果實(shí)品質(zhì)得到有效改善。于有偉等[9]研究表明，殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜鮮切蓮藕能夠降低丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量，延緩褐變，同時(shí)保持較高的維生素C水平。

目前在哈密瓜保鮮方面的研究對(duì)象多為新疆和河套等地的哈密瓜品種，而對(duì)具有地方特色的蘭考蜜瓜則研究較少。同時(shí)，在哈密瓜保鮮技術(shù)上多采用的是物理、化學(xué)方法，而在生物保鮮技術(shù)方面報(bào)道較少，尤其是使用殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜對(duì)采后哈密瓜進(jìn)行保鮮還未見報(bào)道。因此，本文采用殼聚糖、植酸和殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜處理蘭考蜜瓜，研究其貯藏期內(nèi)硬度、可溶性固形物、抗壞血酸含量、丙二醛含量以及多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase，PPO）、過氧化物酶（Peroxidase，POD）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性變化，探究殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜的保鮮價(jià)值，為蘭考蜜瓜選擇高效的保鮮技術(shù)和綜合效果評(píng)定提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試哈密瓜品種“玉蘭香”采自河南省蘭考縣杜寨村蜜瓜產(chǎn)業(yè)園。選擇大小、成熟度基本一致，無機(jī)械損傷，無病蟲害的果實(shí)，將果實(shí)單獨(dú)套網(wǎng)狀袋后放入標(biāo)準(zhǔn)紙箱（4個(gè)/箱）中，當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室散去田間熱后置于6～8 ℃冷庫中貯藏待用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

清洗蜜瓜表面，晾干后分為4組，每組54個(gè)瓜，分別在蒸餾水、2%殼聚糖溶液、1%植酸溶液和2%殼聚糖+1%植酸溶液中浸泡10 min，取出室溫瀝干后貯藏于6～8 ℃冷庫內(nèi)。在貯藏后第0 d、6 d、12 d、18 d、24 d、30 d進(jìn)行相關(guān)生理指標(biāo)的測定，每個(gè)處理取3個(gè)瓜，3次重復(fù)，共216個(gè)哈密瓜。

1.2.2 指標(biāo)測定

（1）硬度、可溶性固形物和抗壞血酸含量的測定。將瓜沿著赤道部位切開，在切面上任選中心軸對(duì)稱的6點(diǎn)，用數(shù)顯式果實(shí)硬度計(jì)測定距果皮下0.5 cm處的硬度，取平均值為果實(shí)硬度，以kg·cm-2表示；可溶性固形物含量采用VR-113 brix/ATC型手持折光儀進(jìn)行測定；抗壞血酸含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定[10]。

式中：X為抗壞血酸含量，mg/100 g鮮重；V為滴定消耗的2,6-二氯靛酚的體積，mL；V0為空白消耗的2,6-二氯靛酚的體積，mL；T為2,6-二氯靛酚的滴定度，mg·mL-1；W為樣品質(zhì)量，g；F為試液的稀釋倍數(shù)。

（2）丙二醛（MDA）含量及多酚氧化酶（PPO）、過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性的測定。MDA含量測定按照GAO等[11]的方法。

式中：Y為MDA含量，μmol·g-1；D為吸光度值；V為提取液體積，mL；W為樣品鮮重，g。

PPO活性的測定參照MAHDAVIAN等[12]的方法稍作修改，酶活單位（U）以每克組織每分鐘內(nèi)吸光度變化0.01表示；POD活性的測定參照MAHDAVIAN等[12]的方法，酶活單位（U）以每克組織每分鐘內(nèi)吸光度變化0.01表示；SOD活性的測定按照YINGSANGA等[13]的方法，酶活單位（U）以每克樣品每分鐘光化還原抑制50%氮藍(lán)四唑表示。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2010軟件處理數(shù)據(jù)，使用SPSS 19.0軟件進(jìn)行方差分析，p＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同涂膜處理對(duì)蘭考蜜瓜貯藏期間硬度的影響

由圖1可知，蘭考蜜瓜的硬度在貯藏期間逐漸下降。其中，殼聚糖-植酸復(fù)合處理的硬度下降最為緩慢，對(duì)照組的硬度下降最快。貯藏至30 d時(shí)，對(duì)照組的硬度為4.41 kg·cm-2，單獨(dú)殼聚糖涂膜、單獨(dú)植酸涂膜和復(fù)合涂膜的硬度分別為6.67 kg·cm-2、6.78 kg·cm-2和8.16 kg·cm-2，復(fù)合涂膜處理比單獨(dú)殼聚糖涂膜、單獨(dú)植酸涂膜和對(duì)照組的硬度分別提高了22.3%、20.3%、85.0%（p＜0.05）。試驗(yàn)結(jié)果表明殼聚糖涂膜、植酸涂膜、殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜處理能有效保持蘭考蜜瓜的硬度，其中殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜效果最好。

圖1 不同涂膜處理對(duì)蘭考蜜瓜硬度的影響圖

2.2 不同涂膜處理對(duì)蘭考蜜瓜貯藏期間可溶性固形物含量的影響

由圖2可知，蘭考蜜瓜的可溶性固形物含量在貯藏期間呈先上升后下降的趨勢，采后果實(shí)生理活動(dòng)在不停地進(jìn)行，營養(yǎng)物質(zhì)也在不斷地發(fā)生變化。對(duì)照組的可溶性固形物含量在第6天達(dá)到峰值（13.94%），殼聚糖涂膜、植酸涂膜和殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜分別在第12天達(dá)到峰值，分別為13.73%、13.51%、14.32%。貯藏至24～30 d，殼聚糖、植酸和殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜的可溶性固形物含量均顯著高于對(duì)照組（p＜0.05）。試驗(yàn)結(jié)果表明涂膜處理均可延緩采后蜜瓜果實(shí)可溶性固形物含量的下降，保持蘭考蜜瓜的品質(zhì)，提高果實(shí)耐藏性。

圖2 不同涂膜處理對(duì)蘭考蜜瓜可溶性固形物含量的影響圖

2.3 不同涂膜處理對(duì)蘭考蜜瓜貯藏期間抗壞血酸含量的影響

由圖3可知，蘭考蜜瓜的抗壞血酸含量隨著貯藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。貯藏12～18 d，殼聚糖涂膜、植酸涂膜和殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜處理抗壞血酸含量顯著高于對(duì)照組（p＜0.05）；24～30 d時(shí)，復(fù)合涂膜處理組顯著高于單獨(dú)涂膜（p＜0.05），兩種單獨(dú)涂膜無顯著差異（p＞0.05）。試驗(yàn)結(jié)果表明在延緩蘭考蜜瓜抗壞血酸含量下降方面單獨(dú)涂膜差異不大，復(fù)合涂膜效果優(yōu)于單獨(dú)涂膜，有助于保持果實(shí)的新鮮度。

圖3 不同涂膜處理對(duì)蘭考蜜瓜抗壞血酸含量的影響圖

2.4 不同涂膜處理對(duì)蘭考蜜瓜貯藏期間MDA含量的影響

果蔬采后在貯藏時(shí)易發(fā)生膜脂過氧化，MDA作為膜脂過氧化產(chǎn)物，其含量通常用來表示細(xì)胞膜受損程度。由圖4可知，蘭考蜜瓜的MDA含量在30 d貯藏期內(nèi)呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，且上升速率有所加快，表明蘭考蜜瓜在貯藏期間存在膜脂過氧化作用，且該進(jìn)程逐漸增強(qiáng)。貯藏18～30 d，殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜處理MDA含量顯著低于單獨(dú)涂膜（p＜0.05），且顯著低于對(duì)照組（p＜0.05）。試驗(yàn)結(jié)果表明殼聚糖和植酸涂膜對(duì)MDA含量的升高有延緩作用，有助于保護(hù)細(xì)胞膜的完整性，其中殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜效果最優(yōu)。

圖4 不同涂膜處理對(duì)蘭考蜜瓜MDA含量的影響圖

2.5 不同涂膜處理對(duì)蘭考蜜瓜貯藏期間PPO活性的影響

PPO作為果蔬采后貯藏過程中重要的氧化酶，通過催化酚類物質(zhì)進(jìn)行氧化作用，可間接反映細(xì)胞受損程度。由圖5可知，各處理組PPO活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，可能是隨著貯藏時(shí)間的延長，機(jī)體生理代謝旺盛，酶活性逐漸增強(qiáng)，后期隨著組織的衰老，酶活性不斷下降。貯藏中后期（6～30 d），對(duì)照組蘭考蜜瓜PPO活性均顯著高于涂膜處理組（p＜0.05）；24～30 d，單獨(dú)涂膜顯著高于復(fù)合涂膜處理（p＜0.05）。試驗(yàn)結(jié)果表明涂膜處理可以抑制PPO活性的增強(qiáng)，減輕細(xì)胞受損，且殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜比單獨(dú)涂膜效果好，單獨(dú)涂膜之間差異不明顯。

圖5 不同涂膜處理對(duì)蘭考蜜瓜PPO活性的影響圖

2.6 不同涂膜處理對(duì)蘭考蜜瓜貯藏期間POD活性的影響

POD是植物組織體內(nèi)清除自由基系統(tǒng)的關(guān)鍵酶類，與果實(shí)衰老進(jìn)程密切相關(guān)。由圖6可知，蘭考蜜瓜POD活性在貯藏期間呈先上升后下降的趨勢，各處理組均在第18天達(dá)到峰值，其原因可能是貯藏前期機(jī)體自由基代謝活動(dòng)旺盛，酶活性升高，后期機(jī)體衰老導(dǎo)致酶活性降低。在貯藏期間，復(fù)合涂膜處理POD活性一直保持在較高水平，貯藏至30 d時(shí)，復(fù)合涂膜處理POD活性顯著高于單獨(dú)涂膜（p＜0.05），而單獨(dú)涂膜處理組之間無顯著差異（p＞0.05），但顯著高于對(duì)照組（p＜0.05）。試驗(yàn)結(jié)果表明涂膜處理可以有效保持POD活性，延緩組織衰老，殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜效果最優(yōu)。

圖6 不同涂膜處理對(duì)蘭考蜜瓜POD活性的影響圖

2.7 不同涂膜處理對(duì)蘭考蜜瓜貯藏期間SOD活性的影響

SOD是活性氧代謝系統(tǒng)中的關(guān)鍵保護(hù)酶，與POD協(xié)同作用清除機(jī)體內(nèi)多余的活性氧，維持機(jī)體動(dòng)態(tài)平衡。由圖7可知，各處理組蘭考蜜瓜SOD活性在貯藏0～6 d緩慢下降，6～18 d逐漸上升，貯藏后期不斷下降。SOD活性上升的原因可能是蘭考蜜瓜受到環(huán)境脅迫，機(jī)體產(chǎn)生了調(diào)節(jié)代謝保護(hù)性反應(yīng)，而貯藏后期細(xì)胞修復(fù)能力下降，致使SOD活性下降。貯藏中后期（18～30 d），復(fù)合涂膜處理SOD活性顯著高于單獨(dú)涂膜（p＜0.05），對(duì)照組活性最低。試驗(yàn)結(jié)果表明涂膜處理能夠較好地保持SOD活性，減少機(jī)體受損程度，提高果實(shí)抗性。其中，殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜效果優(yōu)于單獨(dú)涂膜。

圖7 不同涂膜處理對(duì)蘭考蜜瓜SOD活性的影響圖

3 結(jié)論與討論

蘭考蜜瓜在采后貯運(yùn)期間，受到外界環(huán)境因素如光照、溫度和微生物等的影響，極易腐爛變質(zhì)，導(dǎo)致營養(yǎng)價(jià)值下降，加快膜脂過氧化速度和機(jī)體衰老速度。隨著貯藏時(shí)間的延長，蘭考蜜瓜營養(yǎng)物質(zhì)不斷流失，具體表現(xiàn)為硬度下降、可溶性固形物含量先上升后下降、抗壞血酸含量下降、營養(yǎng)成分分解。而蘭考蜜瓜PPO、POD和SOD抗氧化酶類活性呈先上升后下降的趨勢，其原因可能是機(jī)體在貯藏前期自由基代謝旺盛，在底物的刺激下酶活性逐漸增強(qiáng)，而后期進(jìn)入衰老進(jìn)程，生理代謝降低，活性氧累積較多，造成酶活性不斷下降。殼聚糖和植酸涂膜可以較好地維持蘭考蜜瓜貯藏期的品質(zhì)，維持組織的POD、SOD活性，抑制PPO活性的增強(qiáng)，減弱MDA對(duì)果實(shí)組織的傷害。殼聚糖和植酸涂膜在蘭考蜜瓜表面形成的半透性膜使果實(shí)表面結(jié)構(gòu)致密，可以抵抗外界不良環(huán)境和微生物入侵，維持果實(shí)營養(yǎng)，該結(jié)果與CHIEN等[14]的研究結(jié)論相似。

2%的殼聚糖和1%的植酸復(fù)合涂膜能夠保持蘭考蜜瓜貯藏期的硬度、可溶性固形物含量和抗壞血酸含量，維持POD和SOD活性，抑制PPO活性的增強(qiáng)，維持口感，還能減少機(jī)體MDA含量的積累，減輕細(xì)胞受損程度，其效果優(yōu)于2%殼聚糖和1%植酸單獨(dú)涂膜處理。在本研究的基礎(chǔ)之上，還可進(jìn)一步探索蘭考蜜瓜活性氧代謝機(jī)制并進(jìn)行分子水平方面的研究，以探明其內(nèi)在機(jī)理，更好地為蘭考蜜瓜保鮮技術(shù)提供理論參考。