蘇杭，王琦，李春梅，邵華，金茂俊，王珊珊，鄭鷺飛，佘永新，王靜，王懷松，金芬

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植物生長調(diào)節(jié)劑噻苯隆對甜瓜品質(zhì)的影響

蘇杭1，王琦1，李春梅1，邵華1，金茂俊1，王珊珊1，鄭鷺飛1，佘永新1，王靜1，王懷松2，金芬1

（1中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所，北京 100081；2中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，北京 100081）

【目的】研究不同濃度噻苯隆對設(shè)施栽培薄皮甜瓜的感官特征、營養(yǎng)成分、揮發(fā)性風(fēng)味和滋味的影響，為噻苯隆在甜瓜中的安全使用提供理論依據(jù)。【方法】以薄皮甜瓜為研究對象，采用不同濃度噻苯隆替代人工授粉。通過測定甜瓜的感官特征（橫徑、縱徑、單瓜重、硬度和色澤）、營養(yǎng)成分（水分、可溶性固形物、維生素C、有機(jī)酸和糖）及基于電子鼻的香氣性狀和基于電子舌滋味性狀，結(jié)合相關(guān)性分析和主成分分析，評價(jià)噻苯隆的使用及濃度水平對甜瓜風(fēng)味品質(zhì)的影響，并通過液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定甜瓜中噻苯隆的殘留量?！窘Y(jié)果】在感官特征方面，噻苯隆的使用能夠顯著提高甜瓜的縱徑、單瓜重和硬度，當(dāng)噻苯隆使用濃度為4 mg·kg-1時(shí)，甜瓜的縱徑和單瓜重達(dá)到最大，分別為136.81 mm和322.44 g，較對照組增加了32.2%和28.2%。甜瓜的硬度與噻苯隆的使用濃度呈正相關(guān)性（2=0.8183）。噻苯隆的使用能顯著降低果皮亮度及黃色色澤，但不同濃度間無顯著差異；甜瓜外部果肉的綠色產(chǎn)生差異與噻苯隆的使用濃度存在相關(guān)性。在營養(yǎng)成分方面，噻苯隆的使用能夠引起甜瓜中維生素C和檸檬酸含量的大幅降低，隨著噻苯隆使用濃度的增加，維生素C的含量逐漸減少，當(dāng)噻苯隆使用濃度為8 mg·kg-1時(shí)，甜瓜中維生素C的含量較對照小區(qū)甜瓜樣品下降了59.8%，僅為5.20 mg/100 g；而檸檬酸的濃度下降20.0%—65.0%。但噻苯隆的使用對甜瓜水分沒有顯著影響。甜瓜中可溶性固形物、果糖含量的變化與噻苯隆的使用濃度有關(guān)，低濃度的噻苯隆能引起甜瓜可溶性固形物含量的降低和果糖含量的增加，高濃度則反之。通過主成分分析，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過不同濃度噻苯隆處理的甜瓜在揮發(fā)性風(fēng)味和滋味上存在明顯的差別，并且與濃度之間呈一定相關(guān)性，噻苯隆使用濃度越大，差異性越大。噻苯隆在甜瓜中殘留量符合國家的限量標(biāo)準(zhǔn)。【結(jié)論】不同濃度的噻苯隆會對甜瓜的感官特征（橫徑、縱徑、單瓜重、色澤和硬度）、營養(yǎng)成分（水分、可溶性固形物、維生素C、有機(jī)酸和糖）、揮發(fā)性風(fēng)味組成和滋味產(chǎn)生一定影響。特別是高濃度的噻苯隆能夠大幅降低甜瓜維生素C和檸檬酸的含量，對揮發(fā)揮發(fā)性風(fēng)味組成和滋味影響較大。與使用高濃度的噻苯隆相比，低濃度的噻苯?。? mg·kg-1）使甜瓜的風(fēng)味更接近人工授粉甜瓜的風(fēng)味。

噻苯?。浑娮颖?；電子舌；主成分分析；甜瓜

0 引言

【研究意義】甜瓜（）在我國果蔬生產(chǎn)和消費(fèi)中占據(jù)重要地位，其產(chǎn)業(yè)重要性日益提高。2012年我國甜瓜播種面積達(dá)41萬公頃，總產(chǎn)量為1 330萬噸。根據(jù)國家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系2015年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國甜瓜設(shè)施栽培占總栽培面積的48%[1]，設(shè)施栽培甜瓜的面積正在不斷擴(kuò)大。由于甜瓜自身復(fù)雜的性型及栽培環(huán)境條件的限制，其種植過程中存在坐果率較低的問題。噻苯?。╰hidiazuron，TDZ）是一種具有生長素和細(xì)胞分裂素雙重作用的植物生長調(diào)節(jié)劑，作為落葉劑在我國棉花種植中大量應(yīng)用[2]，而在甜瓜種植中作為坐果劑替代授粉被廣泛應(yīng)用。風(fēng)味和滋味品質(zhì)是評價(jià)甜瓜品質(zhì)的重要因素，采用能夠快速識別甜瓜揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)和味道等綜合信息的電子鼻和電子舌檢測技術(shù)，并結(jié)合感官指標(biāo)來研究噻苯隆對甜瓜風(fēng)味物質(zhì)和滋味等品質(zhì)指標(biāo)的影響，對于提高甜瓜品質(zhì)具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】植物生長調(diào)劑的使用近年來一直是食品安全關(guān)注的熱點(diǎn)之一，植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)產(chǎn)品中的殘留問題已經(jīng)得到了廣泛關(guān)注，而關(guān)于植物生長調(diào)節(jié)劑的使用對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)影響的研究還較少。喬成奎等[3]采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法建立了適用于獼猴桃、黃瓜、蘋果和葡萄這4種果蔬基質(zhì)中噻苯隆及其代謝產(chǎn)物殘留的檢測方法，其方法符合方法學(xué)的要求；查養(yǎng)良等[4]研究發(fā)現(xiàn)，分別采用濃度為2和4 mg·L-1的噻苯隆噴灑蘋果花器，能夠有效地促進(jìn)果實(shí)縱向生長，改變果實(shí)果形指數(shù)；于福利等[5]研究發(fā)現(xiàn)，低、中濃度的噻苯隆對甜瓜的外觀、甜度、口感有一定程度的改善，但高濃度的噻苯隆卻能引起甜瓜品質(zhì)下降，產(chǎn)生苦味；張?jiān)频萚6]研究表明，不同濃度噻苯隆均能明顯促進(jìn)煙葉根系發(fā)育和地上部生長、促進(jìn)早熟、增強(qiáng)抗旱能力并提高原煙內(nèi)在品質(zhì)，其中濃度為4 mg·kg-1時(shí)效果最顯著?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)及呈味物質(zhì)組成是評價(jià)農(nóng)產(chǎn)品特別是水果等經(jīng)濟(jì)作物品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。目前，噻苯隆作為植物生長調(diào)節(jié)劑已在我國甜瓜中登記使用，在甜瓜增產(chǎn)增效中發(fā)揮了重要作用，但不同濃度噻苯隆的使用對甜瓜風(fēng)味物質(zhì)及呈味物質(zhì)組成等影響的研究還未見報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】通過在甜瓜種植過程中設(shè)計(jì)不同劑量的噻苯隆處理小區(qū)，采用電子鼻、電子舌及液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜等綜合分析技術(shù)，結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，研究不同濃度噻苯隆處理對甜瓜果實(shí)生長發(fā)育指標(biāo)、維生素C與有機(jī)酸含量以及風(fēng)味與呈味物質(zhì)組成等品質(zhì)指標(biāo)的影響，從品質(zhì)的角度優(yōu)化選擇噻苯隆最佳推薦使用劑量，為噻苯隆等植物生長調(diào)節(jié)劑在甜瓜生產(chǎn)中的科學(xué)使用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2017年在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院廊坊科研中試基地日光溫室進(jìn)行。

1.1 試驗(yàn)材料

供試甜瓜品種為薄皮甜瓜459，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所甜瓜課題組提供。噻苯隆購買于四川蘭月科技有限公司。溫室劃分為6個(gè)小區(qū)，分別設(shè)置人工授粉區(qū)（對照小區(qū)，記為CK）和5個(gè)噻苯隆處理區(qū)，其中本產(chǎn)品噻苯隆在甜瓜上推薦劑量為4—6 mg·kg-1，根據(jù)推薦劑量，設(shè)置了3 mg·kg-1（TDZ-3）、4 mg·kg-1（TDZ-4）、5 mg·kg-1（TDZ-5）、6 mg·kg-1（TDZ-6）和8 mg·kg-1（TDZ-8）5個(gè)處理濃度。處理區(qū)：選擇當(dāng)天開花或開花前1—2 d甜瓜瓜胎進(jìn)行，用100 mL燒杯進(jìn)行浸蘸處理3—5 s，每一小區(qū)重復(fù)6次，并對每小區(qū)處理甜瓜進(jìn)行編號。

1.2 儀器與設(shè)備

游標(biāo)卡尺（日本三豐公司）；萬分之一天平（瑞士梅特勒公司）；FT-327硬度計(jì)（意大利Fruit TestTM公司）；PAL-1手持式糖量計(jì)（日本愛拓公司）；NR 2000色差分析儀（深圳三恩馳公司）；Digieye system電子眼（英國VeriVide公司）；2695液相色譜（美國waters公司）；PEN3型電子鼻（德國Airsense公司），由W1C、W5S、W3C、W6S、W5C、W1S、W1W、W2S、W2W和W3S等10個(gè)金屬氧化物傳感器組成的陣列傳感器組成；Astree型電子舌（法國阿爾法公司），由7個(gè)化學(xué)選擇性區(qū)域效應(yīng)的味覺傳感器和1個(gè)Ag/AgCl參比電極組成，對酸、咸、鮮3種基本味覺呈味物質(zhì)都有響應(yīng)。API 5000液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀（美國AB公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 感官特征測定 在果實(shí)生長發(fā)育過程1、3、5、7、9、11、13、15、20、25、30、32和36 d時(shí)在各個(gè)小區(qū)選擇6個(gè)代表性果實(shí)，采用游標(biāo)卡尺測量果實(shí)橫徑和縱徑，并計(jì)算果形指數(shù)（果形指數(shù)=縱徑/橫徑）。待果實(shí)成熟（36 d）時(shí)，選擇代表性果實(shí)6個(gè)，采用硬度計(jì)（FT-327）測定甜瓜硬度，采用色差儀（3hn NR2000）測定甜瓜果皮的顏色，采用電子眼（VeriVide）測定甜瓜果肉的顏色。

1.3.2 營養(yǎng)成分測定 采用手持式糖量計(jì)（ATAGO PAL-1）測定果肉可溶性固形物含量；采用GB 5009.3-2016《食品中水分的測定》減壓干燥法測定甜瓜的水分；GB 5009.86-2016《食品中抗壞血酸的測定》的2,6-二氯靛酚滴定法測定甜瓜中的維生素C；蘋果酸、檸檬酸、酒石酸和琥珀酸測定按照 GB 5009.157-2016《食品有機(jī)酸的測定》；果糖和棉子糖測定參照趙建華等[7]的方法，略加改動，測定采用液相色譜法。液相色譜儀儀器為waters 2695，檢測器為2998，色譜柱為資生堂（4.6 mm×250 mm，0.5 μm）的NH2柱，以乙腈﹕水=7.5﹕2.5為流動相，流速為1 mL·min-1，等度洗脫，柱溫為30℃，檢測器溫度40℃，進(jìn)樣時(shí)間20 min，樣體積10 μL。

1.3.3 電子鼻測定 準(zhǔn)確稱取均質(zhì)化的甜瓜樣品1 g于20 mL的頂空瓶中，靜置20 min后，用電子鼻對其進(jìn)行測量，每個(gè)樣品平行測定3次；樣品準(zhǔn)備時(shí)間3 s，樣品測定時(shí)間30 s，樣品測定間隔1 s，測量計(jì)數(shù)1 s，清洗時(shí)間180 s，自動調(diào)零時(shí)間10 s；內(nèi)部流量：400 mL·min-1；進(jìn)樣流量：7.747 mL·min-1。

1.3.4 電子舌測定 準(zhǔn)確稱取粉碎的50 g甜瓜樣品，置于50 mL水中均質(zhì)離心，取上清液過濾備用。取濾液直接倒入電子舌專用燒杯中（每杯樣品量體積約為80 mL）檢測。試驗(yàn)采用清洗溶液和甜瓜汁樣本交替檢測序列進(jìn)行檢測，清洗溶液為超純水。采樣時(shí)間180 s，1次/s，每個(gè)樣品3個(gè)平行，每個(gè)平行重復(fù)采集8次，最后3次穩(wěn)定的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.3.5 噻苯隆殘留檢測 采用課題組之前建立的水果、蔬菜中噻苯隆液相色譜-質(zhì)譜方法[8]，測定甜瓜中噻苯隆的殘留量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS.24、Origin 9.0以及SIMCA-P+13軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析、主成分分析（PCA），雷達(dá)圖對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果

2.1 噻苯隆對甜瓜感官特征的影響

2.1.1 對果實(shí)的橫縱徑、單瓜重和硬度的影響 由圖1可知，噻苯隆處理后的甜瓜在第1階段（處理后1—11 d）橫、縱徑增長速率大于對照組；而在甜瓜生長的中后期（處理后11—36 d），橫、縱徑生長速率與對照組相比無顯著差異。在甜瓜果實(shí)生長的第1階段（處理后1—11 d），各處理小區(qū)的甜瓜果實(shí)橫、縱徑增長迅速，3 d后甜瓜果實(shí)的生長速度明顯大于對照組甜瓜的生長速度，5 d后，噻苯隆處理后的甜瓜橫、縱徑約為對照組的2倍，但不同濃度處理之間無顯著差異。在甜瓜果實(shí)生長的第2階段（處理后11—30 d），噻苯隆處理后的甜瓜橫、縱徑增長速率與對照組甜瓜的速率相近，分別為1.0—1.4和2.0—2.4 mm·d-1，不同濃度處理組的增長速率也無顯著差異。而在第3階段（處理后30—36 d），所有甜瓜果實(shí)橫、縱徑增長速度均變緩，不同濃度處理組的增長速率也無顯著差異[9]。

成熟期甜瓜的單瓜重和硬度等感官指標(biāo)如表1所示，采收期所有甜瓜樣品的果形指數(shù)均＞1，其中縱徑最大值為136.81 mm，出現(xiàn)在TDZ-4處理組，橫徑最大值為75.00 mm，出現(xiàn)在TDZ-3處理組，但不同處理組間無顯著差異。與對照組相比，使用噻苯隆的處理組甜瓜單果重有所增加（285.28—322.44 g），最大值出現(xiàn)在TDZ-4處理組，較對照組增加了28.2%。與對照組相比，噻苯隆的使用也增加了甜瓜果實(shí)硬度，噻苯隆處理組的甜瓜硬度為3.32—4.23 kg·cm-2，且果實(shí)硬度隨著噻苯隆的施用劑量的增大而增大，呈線性正相關(guān)性（2=0.8183）。

圖1 不同噻苯隆處理組甜瓜果實(shí)橫徑和縱徑變化

表1 不同濃度噻苯隆對甜瓜感官特征的影響

同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示不同處理間差異顯著（＜0.05）。下同

Different lowercase letters in the same column indicate significant differences of different treatments (＜0.05). The same as below

2.1.2 對果皮和果肉色澤的影響 本研究中甜瓜的主要色澤為黃綠色，其中甜瓜的a*為負(fù)值，表示甜瓜偏綠色，而b*為正值，表示甜瓜偏黃色。噻苯隆的使用也會影響甜瓜果實(shí)的亮度和色澤，處理組甜瓜果實(shí)亮度（L*），紅色（a*）和黃藍(lán)色（b*）值均低于對照組，表明噻苯隆的使用使甜瓜的亮度、紅色和黃色明顯下降（表1）。此外，對在甜瓜樣品中隨機(jī)選取40個(gè)點(diǎn)分布于不同部位甜瓜果肉（外部、中部、內(nèi)部）的色澤進(jìn)行測定并進(jìn)行主成分（PCA）分析，發(fā)現(xiàn)不同濃度噻苯隆處理組的甜瓜果肉外側(cè)的色澤點(diǎn)沒有交叉（圖2-A），表明不同處理組的甜瓜外側(cè)果肉的顏色具有顯著差別；而在甜瓜果肉的中間及內(nèi)側(cè)并未完全分開（圖2-B、2-C），說明不同濃度噻苯隆處理后的甜瓜內(nèi)部果肉顏色無顯著差異。通過偏最小二成分析（PLS-DA），發(fā)現(xiàn)綠色（a*）是導(dǎo)致甜瓜果肉外側(cè)產(chǎn)生差異的主要因素。

2.2 噻苯隆對甜瓜營養(yǎng)成分的影響

2.2.1 對水分、可溶性固形物和維生素C的影響 如表2所示，噻苯隆的使用能夠增加甜瓜水分含量（87.27%—87.99%），但不同濃度噻苯隆對甜瓜中可溶性固形物含量的影響有所不同，當(dāng)使用低濃度噻苯?。?和4 mg·kg-1）時(shí)，甜瓜樣品中可溶性固形物含量為10.33—10.63°Brix，較對照組甜瓜明顯降低；而使用高濃度噻苯隆時(shí)（5—8 mg·kg-1），甜瓜樣品中可溶性固形物含量為11.73—12.33°Brix，較對照組略有增高。值得注意的是，噻苯隆的使用降低了甜瓜中的維生素C含量。各處理小區(qū)甜瓜樣品中維生素C的含量為（5.20—8.23）mg/100 g，明顯低于對照小區(qū)甜瓜樣品中的維生素C含量（12.94 mg/100 g），而當(dāng)噻苯隆使用劑量為8 mg·kg-1時(shí)，甜瓜中維生素C的含量較對照小區(qū)甜瓜樣品下降了59.8%，僅為5.20 mg/100 g。

圖2 不同部位甜瓜果肉顏色的PCA圖

表2 不同濃度噻苯隆對甜瓜水分、可溶性固形物和維生素C含量的影響

2.2.2 對糖和有機(jī)酸的影響 有機(jī)酸含量也是評價(jià)甜瓜果實(shí)的重要品質(zhì)指標(biāo)之一，其含量的高低與果實(shí)的口感密切相關(guān)[10]。如表3所示，噻苯隆的使用能夠增加甜瓜果實(shí)中酒石酸（4.08—4.92 mg·kg-1）和蘋果酸（0.47—0.76 mg·kg-1）的含量，降低甜瓜中檸檬酸（0.035—0.080 mg·kg-1）的含量，其中檸檬酸的含量較對照甜瓜樣品（0.1 mg·kg-1）下降了20.0%—65.0%。與有機(jī)酸不同的是，對甜瓜糖含量的影響與噻苯隆的濃度有關(guān)。當(dāng)使用低濃度噻苯隆時(shí)，與對照組甜瓜樣品相比，甜瓜中果糖（18.92—19.87mg·g-1）和棉子糖（2.98—3.13 mg·g-1）的含量均有不同程度的增加；而當(dāng)使用高濃度噻苯隆時(shí)，果糖（12.20—15.21mg·g-1）和棉子糖（1.92—2.39mg·g-1）含量卻較低于對照組甜瓜樣品。

表3 不同濃度噻苯隆對甜瓜中糖和有機(jī)酸含量的影響

2.3 噻苯隆對甜瓜氣味的影響

甜瓜的香味是影響甜瓜品質(zhì)的重要指標(biāo)，可以通過電子鼻傳感器陣列的響應(yīng)來獲得甜瓜揮發(fā)性物質(zhì)的整體信息，從而對比分析甜瓜樣品的整體氣體信息[11-12]。圖3-A雷達(dá)圖可知，在電子鼻的10根傳感器響應(yīng)曲線中，傳感器W1W、W5S和W2W的響應(yīng)最高，并存在差異。W1W和W2W傳感器對硫化物和芳香物質(zhì)敏感，W5S號傳感器對氮氧化合物敏感，表明在甜瓜的揮發(fā)性物質(zhì)中含有一定量的硫化物、氮氧化合物和芳香物質(zhì)并存在差異。而在對甜瓜樣品的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)電子鼻數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析時(shí)（圖3-B），發(fā)現(xiàn)第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）的貢獻(xiàn)率分別為70.9%和14.5%，總貢獻(xiàn)率達(dá)到85.4%，表明這兩個(gè)主成分包含了樣品大部分的信息，可以代表甜瓜樣品中揮發(fā)性物質(zhì)的整體信息。使用噻苯隆后的甜瓜樣品和對照樣品在PCA圖中位于不同區(qū)域，說明不同濃度噻苯隆的處理能夠影響甜瓜的氣味組成；而隨著噻苯隆濃度的增大，圖中樣品區(qū)域距離對照樣品距離越遠(yuǎn)，這表明噻苯隆的使用濃度與電子鼻檢測到的揮發(fā)性物質(zhì)組成之間存在一定的線性相關(guān)性。

圖3 經(jīng)過不同濃度噻苯隆處理甜瓜的電子鼻的雷達(dá)圖譜（A）和PCA圖（B）

2.4 噻苯隆對甜瓜滋味的影響

圖4-A為電子舌對成熟的甜瓜響應(yīng)雷達(dá)圖，由圖可知，STS、SPS和UMS 3種傳感器對不同處理組的甜瓜汁具有較好的響應(yīng)；其中STS傳感器的響應(yīng)值最高，表明甜瓜汁中含有很高濃度的離子性有機(jī)物和無機(jī)物[13]；UMS傳感器的響應(yīng)值次之，說明甜瓜汁中也含有較高濃度的氨基酸、核苷酸和有機(jī)酸等鮮味貢獻(xiàn)物[14]。利用電子舌所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，建立主成分的三維圖，如圖4-B所示。分析可知第一主成分的貢獻(xiàn)率為100%，說明第一主成分已經(jīng)包含了很多的信息量，能夠反映樣品的整體信息。第一主成分是導(dǎo)致不同處理組產(chǎn)生差異的原因，在第一主成分上對照樣品與經(jīng)過不同濃度噻苯隆處理組的樣品呈線性分布，說明不同濃度噻苯隆主要導(dǎo)致甜瓜某一滋味發(fā)生了變化，并與濃度之間呈線性關(guān)系。

2.5 噻苯隆在甜瓜中的消解規(guī)律

噻苯隆的初始濃度為42.35—48.31 μg·kg-1。施藥后時(shí)間＞20 d時(shí)，噻苯隆殘留量均低于方法的檢出限（0.01 μg·kg-1），其在甜瓜上的半衰期為1.27—1.58 d（表4）。

圖4 經(jīng)過不同濃度噻苯隆處理甜瓜的電子舌雷達(dá)圖譜（A）和PCA圖（B）

3 討論

3.1 噻苯隆對甜瓜感官特征的影響

本研究表明，噻苯隆能夠提高甜瓜生長第1階段的生長速度，但在生長中后期的影響較小，甜瓜的果形指數(shù)未發(fā)生顯著變化，這可能與噻苯隆具有生長素和細(xì)胞分裂素的雙重作用有關(guān)[15]。此外，噻苯隆的使用能夠增加甜瓜的單瓜重，表明噻苯隆對于甜瓜生產(chǎn)能夠發(fā)揮增產(chǎn)的作用[5]。而噻苯隆也能夠增加甜瓜的硬度，并隨著噻苯隆濃度的增高，甜瓜果實(shí)硬度也不斷增高，表明噻苯隆的使用影響口感并在一定程度上增加甜瓜的耐貯性[16]。在果實(shí)亮度和色度方面，本研究的甜瓜以黃綠色為主，噻苯隆的使用能降低甜瓜果實(shí)的黃色和亮度，雖然甜瓜果實(shí)的著色受很多因素的影響，如光照、溫度、生物體內(nèi)激素水平等，但有研究表明噻苯隆能夠調(diào)節(jié)果實(shí)內(nèi)內(nèi)源激素——赤霉素的濃度水平，從而抑制果實(shí)中葉綠素降解，對花色素苷合成能起到延遲作用[17]，這與Reynolds等[18]發(fā)現(xiàn)的植物生長調(diào)節(jié)劑對果實(shí)著色具有一定的調(diào)控作用結(jié)論相類似。

3.2 噻苯隆對甜瓜營養(yǎng)成分的影響

本研究發(fā)現(xiàn)噻苯隆的使用對于甜瓜的水分含量無顯著影響，但低濃度的噻苯隆能夠使甜瓜中可溶性固形物的含量下降、果糖和棉子糖的含量增加，而高濃度則相反；此外，噻苯隆能夠使甜瓜中的維生素C和檸檬酸的含量下降，而增加酒石酸和蘋果酸的含量，表明噻苯隆能夠調(diào)節(jié)甜瓜的糖酸代謝和代謝相關(guān)的酶[19]。這一結(jié)論與前人的研究結(jié)果相似，噻苯隆能在一定程度上降低水果果實(shí)總酸的含量[20]。糖含量和有機(jī)酸含量的高低以及糖酸比是影響果實(shí)品質(zhì)風(fēng)味的重要因素[21-23]。因此從提升品質(zhì)的角度，科學(xué)合理的設(shè)置植物生長調(diào)節(jié)劑的施用水平具有重要意義。噻苯隆能夠促進(jìn)植物體中細(xì)胞分裂素的合成與積累，并可作為底物與細(xì)胞分裂素氧化酶結(jié)合，抑制內(nèi)源玉米素物質(zhì)的作用。侯勇等[24]研究發(fā)現(xiàn)，噻苯隆的使用增加了黃瓜早期的內(nèi)源性赤霉素、吲哚乙酸和脫落酸的含量，降低了黃瓜內(nèi)源性玉米素的含量。而赤霉素、脫落酸、油菜素內(nèi)酯及玉米素等內(nèi)源性激素參與甜瓜多條代謝通路，包括光合作用、氮合成及天線蛋白合成途徑等，從而可能影響風(fēng)味品質(zhì)。

表4 不同濃度噻苯隆在甜瓜中的消解動態(tài)

3.3 噻苯隆對甜瓜揮發(fā)性成分及滋味的影響

甜瓜果實(shí)的香氣是甜瓜風(fēng)味品質(zhì)的重要組成部分，目前已報(bào)道甜瓜中的揮發(fā)性成分有300多種[25]，這些揮發(fā)性成分主要為甜瓜的次生代謝物。有研究表明，甜瓜揮發(fā)性成分的差異主要與甜瓜的品種及種植環(huán)境相關(guān)[26]。本研究通過電子鼻檢測，獲得了不同濃度噻苯隆處理組甜瓜樣品揮發(fā)性成分的整體信息，并且發(fā)現(xiàn)不同濃度噻苯隆處理的甜瓜樣品的揮發(fā)性成分具有顯著差別。通過主成分分析發(fā)現(xiàn)，隨著噻苯隆濃度的增大，其揮發(fā)性物質(zhì)組成所在區(qū)域與對照樣品所在區(qū)域距離變遠(yuǎn)，表明噻苯隆的使用影響了甜瓜的香氣組成，并且呈一定的相關(guān)性。雖然甜瓜呈味的具體特征成分還有待進(jìn)一步深入研究，但這一結(jié)論與付秋實(shí)等[27-28]發(fā)現(xiàn)氯吡脲的使用導(dǎo)致了厚皮甜瓜香氣的種類和含量減少的結(jié)論相類似。本研究還通過電子舌檢測得到樣品滋味的整體輪廓，與電子鼻數(shù)據(jù)的主成分分析結(jié)果相似，經(jīng)過不同濃度噻苯隆處理的甜瓜樣品在滋味物質(zhì)組成上也存在顯著性差異，且與噻苯隆濃度存在相關(guān)性，這與于福利等[5]感官研究結(jié)果相一致，低、中濃度的噻苯隆甜度和口感具有明顯改善，而高濃度噻苯隆使其甜度和口感下降。這可能與噻苯隆能夠促進(jìn)糖酸轉(zhuǎn)化、糖積累和果實(shí)各個(gè)生長時(shí)期中氨基酸的合成等過程有關(guān)[29]，也在一定程度上驗(yàn)證了噻苯隆能夠影響甜瓜中的次生代謝過程。甜瓜的品質(zhì)受多種因素的影響，例如土壤肥力、灌溉和品種等。馬光恕等[30]研究發(fā)現(xiàn)，一定范圍內(nèi)提高磷含量能夠增加甜瓜的產(chǎn)量并提高甜瓜的葉綠素和可溶性固形物的含量。而增施鋅肥對甜瓜果實(shí)內(nèi)糖分累積、蔗糖酶和磷酸化酶活性、產(chǎn)量等的影響不顯著，但對果實(shí)品質(zhì)有改善效果，提高了果實(shí)中甜味和鮮味氨基酸含量而降低了苦味氨基酸含量[14]。

3.4 噻苯隆在甜瓜上的消解規(guī)律

植物生長調(diào)節(jié)劑殘留一直是社會關(guān)注的熱點(diǎn)問題。在推薦劑量下，噻苯隆在甜瓜上的最終殘留量＜0.01 μg·kg-1，低于我國噻苯隆在黃瓜、甜瓜和葡萄的最大殘留限量（0.05 mg·kg-1）和日本肯定列表的一律標(biāo)準(zhǔn)（0.01 mg·kg-1）。王旭等[31]通過在山東與河南開展田間試驗(yàn)探究了甜瓜和土壤中噻苯隆的殘留動態(tài)，得出噻苯隆在甜瓜和土壤中的消解半衰期分別為4.1—7.6 d和0.7—1.2 d，表明噻苯隆在甜瓜樣品中消解速度較快，在甜瓜上的使用是安全的。

4 結(jié)論

從安全角度看，噻苯隆在甜瓜上的最終殘留低于限量標(biāo)準(zhǔn)，可以安全使用；從質(zhì)量角度看，使用不同濃度噻苯隆使甜瓜的縱徑、單瓜重和硬度顯著增加，降低了甜瓜果皮的亮度和黃色，并使甜瓜外側(cè)果肉綠色產(chǎn)生顯著差異；對營養(yǎng)成分（水分、可溶性固形物、維生素C、有機(jī)酸和糖）、揮發(fā)性風(fēng)味組成和滋味產(chǎn)生一定影響。特別是高濃度的噻苯隆能夠大幅降低甜瓜維生素C和檸檬酸的含量，對揮發(fā)性風(fēng)味組成和滋味影響較大。與使用高濃度的噻苯隆相比，低濃度的噻苯?。? mg·kg-1）使甜瓜的風(fēng)味更接近人工授粉甜瓜的風(fēng)味。

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（責(zé)任編輯 岳梅）

Effects of plant growth regulators thidiazuron on melon quality

SU Hang1, WANG Qi1, LI ChunMei1, SHAO Hua1, JIN MaoJun1, WANG ShanShan1, ZHENG LuFei1, SHE YongXin1, WANG Jing1, WANG HuaiSong2, JIN Fen1

(1Institute of Quality Standard and Testing Technology for Agro-Products, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081;2Institute of Vegetables and Flowers, Chinese Academy of Agricultural Science, Beijing 100081)

【Objective】The objective of this study is to explore the effects of different concentrations of thidiazuron (TDZ) on the sensory characteristics, nutritional quality, aroma and flavor of the facilities oriental melon, and to provide a theoretical basis for thidiazuron safety utilization on melon.【Method】 Oriental melon was chosen as test materials in this study, which was treated by different concentrations of thidiazuron replaced with hand pollination. Sensory characteristics (horizontal diameter, vertical diameter, single fruit weight, hardness, and color) and nutritional components (moisture, soluble solids, vitamin C, organic acid and sugar) were determined. Additionally, the fingerprint of the aroma based on the electronic nose and flavor determined by electronic tongue was investigated. The data was analyzed by the correlation analysis and principal component analysis (PCA). The residue of thidiazuron in melon was determined by liquid chromatography-tandem mass spectrometry.【Result】In the sensory characteristics, the vertical diameter, single fruit weight and hardness were significantly increasedin the oriental melons treated by different concentrations of thidiazuron.When the concentration of thidiazuron was 4 mg·kg-1, the vertical diameter of melon and the single fruit weight reached 136.81 mm and 322.44 g, respectively, which increased by 32.2% and 28.2% compared with the control group. The hardness of melon showed a linear positive correlation with the concentration of thidiazuron (2=0.8183).There was no significant difference in color brightness and yellowness of the melon peel under different concentrations of thidiazuron. However, there was a correlation between the melon surface pulp green and the concentration of thidiazuron. In terms of nutritional composition, the use of thidiazuron on melons could significantly reduce the contents of vitamin C and citric acid.With the increase of thidiazuron concentration, the content of vitamin C decreased gradually. When the concentration of thidiazuron was 8 mg·kg-1, the average content of vitamin C decreased by 59.8% compared with the control area, which was only 5.2 mg/100 g.The content of citric acid decreased by 20.0%-65.0% after use of thidiazuron. However, the use of thidiazuron had no significant effect on the moisture content of melon. The content of soluble solids and fructose in melon was related to the use concentration of thidiazuron. Low concentration of thidiazuron could reduce the soluble solids content and increase the fructose content of melon, but the opposite result was observed in melon when the high concentration thidiazuron used.Through principal component analysis (PCA), it was found that there were obvious differences in the aroma and flavor of melon treated with different concentrations of thidiazuron, which was related to the concentration of thidiazuron. The higher concentration of thidiazuron, the greater difference of aroma and flavor was observed. The thidiazuron residue in melon was in accordance with the national limit standard.【Conclusion】different concentrations of thidiazuron can affect the sensory characteristics (horizontal diameter, vertical diameter, single fruit weight, hardness and color), nutritional components (moisture, soluble solids, vitamin C, organic acid and sugar), aroma and flavor of melon. Especially, the high concentration of thidiazuron can significantly reduce the contents of vitamin C and citric acid in melon, and have a great effect on the aroma and flavor. compared with high concentration, the flavor of melon treated with low concentration of thidiazuron (4 mg·kg-1) was more similar to that of hand pollination melon.

thidiazuron (TDZ); electronic nose; electronic tongue; principal component analysis (PCA); melon

2018-03-12；

2018-04-23

中央級基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)人才引導(dǎo)項(xiàng)目（1610072016004）、黔科合重大專項(xiàng)字【2013】6024、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院“科研英才培育工程”項(xiàng)目

蘇杭，E-mail：hangsu92@foxmail.com。

王懷松，E-mail：wanghuaisong@caas.cn。通信作者 金芬，Tel：010-82106507；E-mail：jinfenbj@163.com