曾媛媛，周 然，蒋春啟，吴 琼，辛 琪



不同等级道路运输振动对哈密瓜品质的影响

曾媛媛，周 然※，蒋春啟，吴 琼，辛 琪

（上海海洋大学食品学院，上海 201306）

为探究不同等级道路运输的振动对哈密瓜品质的影响机理，以避免哈密瓜在运输过程中受不同等级道路运输振动的影响而导致其贮藏期间品质下降，试验通过建立半挂车在公路上运输的模拟振动台，比较高速公路、一级公路、二级公路以及三级公路的模拟运输振动对哈密瓜活性氧代谢和膜脂氧化的影响。试验模拟了半挂车在4种公路上运输15 h的运输振动环境，比较经不同道路振动处理与未经振动处理的哈密瓜在室温（23 ℃）贮藏期间（28 d）呼吸速率，硬度，相对电导率，脂氧合酶活性（lipoxygenase, LOX），丙二醛（malondialdehyde, MDA），活性氧成分（reactive oxygen species, ROS）的变化情况。研究结果表明：室温贮藏28 d时，不同等级道路振动后的哈密瓜的呼吸速率显著高于未处理对照组（<0.05），显然运输振动加快果实软化，加速细胞膜脂氧化，促进了LOX的活性，加快自由基反应进程，使ROS的含量不断增加，产生更多的MDA，损伤细胞膜，从而使相对电导率上升。其中，三级公路及二级公路较高速公路和一级公路的模拟运输振动对哈密瓜品质的影响更为显著（<0.05），而三级公路模拟运输振动处理哈密瓜的ROS含量较其他等级公路的更为显著（<0.05）。说明哈密瓜的品质受运输振动影响的大小为：三级公路＞二级公路＞一级公路＞高速公路，研究结果为寻找降低运输振动对哈密瓜品质影响方法的建立提供理论基础。

振动；果实；品质控制；不同等级道路；运输；哈密瓜；活性氧成分；细胞膜

0 引 言

新疆哈密瓜（var.）资源丰富，同时品质优良，果实脆嫩多汁、清香爽口、营养丰富，因而倍受消费者青睐。而哈密瓜除在新疆销售以外，北京、上海等地也为主要销售地[1]。为了获得更多的经济效益，需要将哈密瓜从原产地运输到主消费区。而在商业运输过程中，尤为重要的运输方式即为公路运输，其中多使用卡车来运输易腐货物[2]。但是在运输的过程中，振动胁迫逆境会使货物产生损伤，引起腐烂的情况，并且缩短货架期，带来十分严重的经济损失。前人研究了振动加速度和振动频率对梨的影响，发现振动加速度越大而振动频率越小则对梨的损伤越大[3]。同时也有研究表明长期运输产生的振动会对哈密瓜造成不可见的损伤，加速破坏细胞膜完整性，促进哈密瓜腐败衰老[4]。但基于不同等级道路的运输振动对哈密瓜品质影响的研究未见报道。

在中国，根据道路的使用任务、流量及功能将道路划分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路以及四级公路5个等级。其中高速公路年平均的日交通量为25 000～100 000辆，公路远景设计年限为20 a；一级公路年平均的日交通量为15 000～55 000辆，公路远景设计年限为20 a；二级公路年平均的日交通量为3 000～7 500辆，公路远景设计年限为15 a；三级公路年平均的日交通量为1 000～4 000辆，公路远景设计年限为10 a；四级公路年平均的日交通量小于1 500辆，公路远景设计年限为10 a[5]。而四级公路是沟通县、乡（镇）村等的支线公路，因此在实际的长途运输的过程中，较少通过四级公路，因此本文主要研究高速公路、一级公路、二级公路和三级公路运输振动对哈密瓜的影响情况。

而在以往，交通部门主要根据交通量设计公路的主要组成部分，如路基材料、路面等，其主要目的是使得车辆能够通行，而对车辆因为道路导致的振动并不侧重。因此并没有利用振动情况划分道路等级的标准。但运输后货物的质量直接关系到物流部门的盈利，但物流部门无法提供道路的设计标准，也没有根据振动强度进行等级划分的公路等级，因而对于不同公路条件导致货物品质变化也是物流部门所关注的，这也是本研究重点和创新所在。

植物细胞通过光合作用和呼吸作用的电子传递链，不断产生活性氧自由基，从而不断促进氧化反应[6]。而超氧阴离子、过氧化氢、羟基自由基等活性氧成分（reactive oxygen species, ROS）是植物细胞中普遍的自由基，在逆环境下会促使其产生[7-8]。而当ROS含量超过植物本身中和它们的能力时就会产生氧化应激反应，引起脂肪和蛋白氧化、核酸受损、酶活性受到抑制、膜受损。从而降低细胞活性，引起细胞损伤，最终促使细胞膜衰亡[7]。而导致细胞衰亡中的关键作用是膜脂过氧化作用，而膜脂过氧化作用是被脂肪氧化酶（lipoxygenase, LOX）催化，最终影响丙二醛（malondialdehyde, MDA）的含量[9]。因而本文通过模拟不同道路的运输振动，研究其对哈密瓜活性氧及相关成分的影响，旨在研究长途运输振动对哈密瓜的氧化衰老影响机理，以期寻找降低哈密瓜因长途运输造成经济损失的方法提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 材 料

新鲜哈密瓜（var.）来源于上海浦东水果园。根据表皮颜色及果农建议，采购八成熟、颜色大小一致，无机械损伤与病虫害感染的沪产黄皮新疆哈密瓜用作试验材料。根据实际运输包装，将采购的哈密瓜小心用泡沫网托装好，再将每4个哈密瓜装入一个纸箱（420 mm×270 mm×180 mm）中，哈密瓜之间用瓦楞纸分隔开，放置恒温（23 ±1） ℃恒湿（85%±5%）箱内暂存，用于运输模拟试验。

1.2 仪器与设备

MPA408/LS444M振动台试验系统（北京航天希尔测试技术有限公司）；气体分析仪（CNOT-201C，天津森罗公司）；TA-XTplus型物性仪（Stable Micro System公司）；UV2100可见紫外分光光度计（上海尤尼柯仪器有限公司）；DDB-6200电导率仪(上海精密科学仪器有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 道路运输振动检测及振动模拟系统

本试验通过采集实际运输振动强度的数据后，利用振动装置，对不同等级道路的运输振动情况进行模拟，其运输振动数据采集情况如下：使用20 t位华俊牌半挂车，实际装载量12.7 t，进行约800 km的长途运输，经过的道路涵盖了高速公路、一级公路、二级公路和三级公路。由于有研究表明，垂直振动远远大于水平运动对农产品的影响，在农产品的运输中，垂直运动更为重要[10]，因此运输时，在半挂车车厢后部安装一个加速度传感器，距离车厢后板的最后端距离为1 m，在61～90 km/h的行驶速度下，每3 min采集一次2 s的垂直振动强度数据，每种公路的数据采集时间为1 h。将采集后的数据利用傅里叶变换，得到功率谱密度图（图1b）。

图1a为4种等级道路的均方根加速度值，4种公路的均方根加速度差异显著（＜0.05），其中三级公路最高，而高速公路最低。图1b为4种公路条件下车辆振动功率谱密度图，从图中可见，不同等级道路的功率谱密度峰值都在2～5 Hz之间，这与在印度、中国台北以及泰国测定的相关数据一致[1,10-11]。由结果可以发现，功率谱密度峰值体现着和均方根加速度一样的规律，三级公路最高，高速公路最低（图1b）。随后，将图1b的不同等级公路的功率谱密度数据分别输入到振动台模拟系统中，利用振动台模拟运输振动处理哈密瓜，每个等级道路的持续振动时长为15 h。

a. 均方根加速度

a. Root mean square (RMS) accelerations

1.3.2 材料处理

对试验用哈密瓜进行分组，一组不作任何处理作为试验对照组，一组作为振动处理组，将哈密瓜放置于振动台，在高速公路、一级公路、二级公路、三级公路4种等级公路条件下振动15 h，振动结束后将哈密瓜放置于23 ℃温度下贮藏28 d，每隔7 d测定一次指标。

1.3.3 指标检测

呼吸速率：参考周然等[2]的方法，将单个哈密瓜放于密闭塑料罐，并存放于23 ℃温度下12 h，再用气体分析仪测定罐内二氧化碳含量变化。

硬度：参考程旭等[12]的方法，取哈密瓜赤道处的果肉，测定距离外果皮5 mm处部位的10个均匀点的硬度，使用直径6 mm类型为Auto-5g的柱形探头，质构仪的测前速度为5 mm/s，测定速度1 mm/s，穿刺深度5 mm，压缩程度70%。

相对电导率：参考Zhou等[13]的方法，用14.5 mm的打孔器，对哈密瓜果打孔，去皮后取质量约2.5 g果肉进行测定。

丙二醛：参考Wang等[14]的方法，取5 g果肉，加5 mL 1 mg/L的三氯乙酸（trichloroacetic acid, TCA），4 ℃条件下均质30 s。将均质液在4 ℃条件下，以10 000×转速离心20 min。取0.5 mL上清液，与0.5 mL质量分数为20%的含有0.5 mg/L硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid, TBA）的TCA混合。混合液沸水浴10 min，冷却至室温后，10 000×转速离心5 min。532和600 nm处测定吸光度，摩尔消光系数为155mmol-1·L·cm-1。

脂氧合酶活性：参考曹健康等[15]的方法，取10 g果肉，加入0.5 g交联聚乙烯吡咯烷酮（crosslinking polyvingypyrrolidone, PVPP），再加入20 mL经4 ℃预冷的0.05 mol/L磷酸缓冲液（pH值7.0），冰浴研磨，15 000×4 ℃离心15 min，将提取的LOX提取物与0.1 mol/L亚油酸钠反应，于234 nm测定OD值的变化情况。

过氧化氢：参考Chomkitichai等[16]的方法，称取5 g果肉，加入5 mL质量浓度1 mg/L的三氯乙酸（TCA），在4 ℃条件下均质30 s。均质液在4 ℃条件下，以20 000×转速离心20 min。取0.5 mL上清液，与2.4 mL浓度10 mmol/L的磷酸钾缓冲液（pH值7.0）和0.1 mL1 mmol/L的KI混合。390 nm吸光度下，以H2O2做标准曲线，测定吸光度。

超氧阴离子：参考Chomkitichai等[16]的方法，取5 g果肉，加入6 mL65 mmol/L的磷酸缓冲液（pH值7.8）、2 mL10 mmol/L的盐酸羟胺和2 mL0.1 mol/L的EDTA，在4 ℃条件下均质30 s。混合得到的均质液在4 ℃条件下，以12 000×转速离心15 min。取2 mL上清液，与2 mL17 mmol/L的4-氨基苯磺酸和2 mL7 mmol/L-萘胺混合。40 ℃水浴15 min，再添加2 mL的乙醚混合，并在3 000×离心15 min。530 nm吸光度下，以亚硝酸钠做标准曲线，测定吸光度。

羟基自由基：参考Chomkitichai等[16]的方法，称取5 g果肉，加入15 mL20 mmol/L的磷酸缓冲液（pH值6.0），在4 ℃条件下均质30 s。均质液在4 ℃条件下，以3 000×转速离心20 min。取1 mL上清液，与1.5 mL20 mmol/L的磷酸钾缓冲液（pH值6.0）和20 mL 2-脱氧-D-核糖混合，室温放置30 min，然后添加1 mL溶解在1.4 mg/LTCA中的0.5 mg/L的2-硫代巴比妥氨酸（TBA）。混合后沸水浴10 min，冷却至室温后在532 nm激发波长和553 nm发射波长下设置空白试剂溶液，测定荧光度，其摩尔消光系数为155 mmol-1·L·cm-1。

腐烂分级：根据哈密瓜腐烂分级，其中0级：哈密瓜果实完好且没有任何腐烂；1级：哈密瓜果实腐烂面积在0～5%之间，基本可食用；2级：哈密瓜腐烂面积在6～15%之间，大部分仍可食用；3级：哈密瓜腐烂面积在6～15%之间[17]。

1.3.4 数据处理方法

试验指标平行测定3次，使用Spss20.0软件中的Duncan法进行方差分析和多重比较进行差异性分析，作图采用Origin Pro V8.6软件绘制。

2 结果与分析

2.1 振动处理对哈密瓜呼吸速率的影响

如图2所示，在贮藏的过程中，哈密瓜的呼吸速率逐渐增加，而振动处理组的哈密瓜呼吸速率均较高。在贮藏28 d，高速公路、一级公路、二级公路、三级公路振动处理组哈密瓜的呼吸速率分别是对照组的1.31、1.61、2.03、2.21倍（<0.05）。说明运输振动会促进贮藏过程中哈密瓜的呼吸作用，这与其他学者研究的杏[18]、猕猴桃[19]、哈密瓜[2]等结果一致，而其中，与高速公路和一级公路相比，二级公路和三级公路呼吸速率更为显著（<0.05），这是由于果蔬会增强呼吸作用去抵御逆境[20]。但呼吸速率过高则会促进活性氧自由基生成，从而促进细胞膜氧化，破坏细胞完整性，加速果实衰老[21]。而不同等级道路之间差异的原因在于不同等级道路的路基材料和路面不同，使得其振动强度均不同，而振动强度越大则对果实的损伤越大[22]，使得哈密瓜果实的呼吸速率增加。

2.2 振动处理对哈密瓜硬度的影响

从图3可以看出，随着贮藏时间的延长，哈密瓜的硬度逐渐降低，且下降速度先快后缓慢，而运输振动处理组的硬度下降更快。在28 d时，经高速公路、一级公路、二级公路、三级公路振动处理的哈密瓜硬度分别较对照组降低了15.27%、35.27%、60.50%、77.47%，说明运输振动显著影响哈密瓜在贮藏过程中的硬度（<0.05）。在贮藏18 d左右时，高速公路振动处理组和一级公路处理组的哈密瓜明显变软，而贮藏10 d左右时，二级公路及三级公路振动处理组的哈密瓜已明显变软，二级公路和三级公路对果实的软化较高速公路和一级公路更为显著（<0.05）。

潘俨等[23]研究新疆杏发现杏果实受到振动后，呼吸作用中的三羧酸循环途径和细胞色素途径激升，使得模拟振动处理组的杏硬度相对偏低。这与本研究结果一致，说明振动会促进呼吸作用中的三羧酸循环途径和细胞色素途径，使得呼吸速率加快（图2），多聚半乳糖醛酸酯酶和果胶酯酶活性上升，原果胶降解成水溶性果胶[13]，从而使得细胞分离，果实变软。而随着公路等级的下降，哈密瓜的呼吸速率加快，硬度也加速下降。

2.3 振动处理对哈密瓜相对电导率的影响

由图4可见，哈密瓜的相对电导率随贮藏时间的增加而逐渐增大，而相对电导率是评价细胞膜完整性的指标[20]，当细胞膜完整性遭到破坏，会导致细胞破裂，破坏细胞的功能，致使水果衰老速度加快[21,24]。这说明贮藏期间，哈密瓜的细胞膜完整性逐渐降低。

而由图4可见振动处理后的哈密瓜相对电导率上升速度较对照组快，且在贮藏7 d后，振动处理组哈密瓜的相对电导率一直显著高于对照组（<0.05），表明振动会导致哈密瓜相对电导率上升，且在未发生可见机械损伤时，也会加速细胞膜完整性的破坏，致使果实加速衰老。在28 d时，哈密瓜的细胞膜破坏，电解质渗透，而振动胁迫处理组的哈密瓜较对照组的相对电导率上升更为显著（<0.05）。在贮藏前期，经不同等级道路运输振动处理的哈密瓜相对电导率相差较小，这可能是由于在贮藏前期，振动处理组脂氧合酶活性相差较小（图5b），自由基链式反应加快，细胞膜脂氧化加快，从而导致相对电导率上升速度加快。而贮藏到28 d时，经高速公路、一级公路、二级公路、三级公路振动处理的哈密瓜相对电导率分别是对照组的1.07、1.16、1.18、1.20倍，且差异显著（<0.05），其中，与高速公路和一级公路相比，二级公路和三级公路运输振动对哈密瓜电导率的影响更为显著（<0.05），说明在贮藏后期，经二级公路和三级公路运输振动处理的哈密瓜细胞膜损伤最严重且两者损伤程度基本一致（>0.05）。

2.4 振动处理对哈密瓜丙二醛含量的影响

由图5a可见，贮藏过程中，哈密瓜的丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量逐渐上升。将哈密瓜在模拟货架的条件下（23 ℃）贮藏7 d以后振动处理组哈密瓜的丙二醛含量高于对照组。28 d时，经高速公路、一级公路、二级公路、三级公路振动处理的哈密瓜丙二醛含量分别是对照组的1.20、1.40、1.78、2.00倍，且差异显著（<0.05），而二级公路和三级公路振动处理组的显著高于对照组、高速公路和一级公路（<0.05）。丙二醛常用来作为植物细胞膜脂质过氧化的生化指标，可以反映植物细胞膜结构的完整性[25-26]。振动后的哈密瓜在贮藏时，其组织会产生较多丙二醛，而二级公路和三级公路的运输振动作用相较于其他，产生更多的丙二醛，且两者之间的差距较小，这与相对电导率的结果一致。

a. 丙二醛含量

a. MDA content

2.5 振动处理对哈密瓜脂氧合酶活性的影响

图5b结果表明，脂氧合酶（lipoxygenase, LOX）活性随着贮藏时间的延长而不断升高。如图5b所示，振动处理后的哈密瓜脂氧合酶活性增长趋势大于对照组，且在28 d时，经高速公路、一级公路、二级公路、三级公路振动处理的哈密瓜脂氧合酶活性分别是对照组的1.45、1.58、1.69、1.83倍，且差异显著（<0.05），而在贮藏14 d之前，高速公路振动处理组的哈密瓜脂氧合酶活性与其他处理组的差异不显著，在21 d后则差异显著（<0.05），说明高速公路较其他等级的公路更有利于降低哈密瓜果实中脂氧合酶的活性，而在28 d时4种等级公路之间的差异较小。而脂氧合酶会催化膜脂氧化生成MDA[27]，这说明运输振动会加速哈密瓜细胞膜脂氧化，破坏细胞膜完整性，加速哈密瓜衰老，其中以高速公路运输振动对其影响最小。

2.6 振动处理对哈密瓜活性氧成分的影响

2.6.1 超氧阴离子（O2﹒−）含量

超氧阴离子、过氧化氢、羟基自由基等活性氧（reactive oxygen species, ROS）具有启动衰老的作用。果实在成熟的期间，超氧阴离子形成和过氧化氢的积累会增加[28]。如图6a所示，在贮藏前期超氧阴离子含量增加较后期快，说明哈密瓜在贮藏前期发生后熟，而对照组持续成熟，而高速公路和一级公路振动处理组在14 d前成熟，后开始衰老；二级公路和三级公路振动处理组则在7 d前成熟，而后开始衰老。且哈密瓜在贮藏的过程中，超氧阴离子含量不断上升。而振动处理组能够显著促进哈密瓜中超氧阴离子的生成（<0.05），且在贮藏至28 d时，三级公路的超氧阴离子含量显著大于高速公路、一级公路和二级公路（<0.05），这说明三级公路的振动更能加速哈密瓜果实的超氧阴离子产生，这可能是由于三级公路更能够加大哈密瓜的共振频率，而共振是引起果实运输损伤的主要原因[14]，果实损伤后随着呼吸速率的增加，LOX酶活性增加，自由基链式反应加快，而高速公路、一级公路、二级公路运输振动处理下的哈密瓜果实自由基链式反应较三级公路的慢。

2.6.2 过氧化氢（H2O2）含量

过氧化氢（H2O2）具有强氧化性，是造成毒害的活性氧自由基之一[29]，它可以抑制CO2的固定并参与叶绿体的降解。此外，过氧化氢和超氧阴离子相互作用可直接引发膜脂过氧化。如图6b所示，经过振动处理的哈密瓜，其过氧化氢含量较对照组多，而在28 d时，高速公路模拟振动处理组哈密瓜的过氧化氢含量与对照组之间的差异不显著（>0.05），一级公路模拟振动处理组哈密瓜的过氧化氢含量与对照组之间的差异显著（<0.05），但与高速公路组差异不显著（>0.05），二级公路和三级公路运输振动处理组哈密瓜的过氧化氢含量显著高于对照组、一级公路及二级公路处理组哈密瓜的含量（<0.05）。其中，三级公路运输振动处理组哈密瓜的过氧化氢含量分别是对照组、一级公路处理组、二级公路处理组的1.21、1.19、1.161倍，是二级公路处理组的1.08倍。这说明高速公路对哈密瓜在贮藏过程中过氧化氢的产生促进作用较小，而其他等级道路的运输振动会加速过氧化氢的产生，促进细胞氧化衰老，而三级公路运输振动对其产生的促进作用最为显著（<0.05）。而过氧化氢的生成主要是自由基链式反应中，超氧阴离子被超氧化物歧化酶歧化为过氧化氢，由图6a和图6b可以看到，超氧阴离子和过氧化氢含量的变化趋势较为一致。

a. 超氧阴离子质量摩尔浓度

a. O2﹒−content

b. 过氧化氢质量摩尔浓度

b. H2O2content

2.6.3 羟基自由基（OH·）的含量

羟基自由基（OH•）是活性最强的活性氧，其主要是由过氧化氢和超氧阴离子作用，产生羟基自由基，直接引发膜脂过氧化，促进细胞衰老，严重时可导致细胞死亡[27]。如图6c所示，随着贮藏时间的延长，哈密瓜中羟基自由基的含量逐渐增加，而经过振动处理的哈密瓜，其羟基自由基含量较对照组多。在28 d时，二级公路和三级公路运输振动处理组哈密瓜的羟基自由基含量显著高于对照组、一级公路及二级公路处理组（<0.05），同时三级公路运输振动处理组哈密瓜的羟基自由基含量分别是对照组、一级公路处理组、二级公路处理组的1.17、1.13、1.12倍，是二级公路处理组的1.05倍。因而，运输振动加速羟基自由基的产生，促进细胞氧化衰老死亡，而三级公路运输振动对其产生的促进作用最为显著（<0.05）。

2.7 贮藏28 d哈密瓜的腐烂情况

哈密瓜在贮藏28 d时，对照组哈密瓜均较为完好，而振动组哈密瓜均有不同程度的腐烂情况，其中高速公路和一级公路运输振动处理组的哈密瓜腐烂为1级，但一级公路有软塌的情况，且切开后内部已有微生物滋生，这说明一级公路的运输振动破坏了哈密瓜的表面组织，导致致病菌侵入哈密瓜内部；二级公路和三级公路运输振动处理后的哈密瓜腐烂3级。这是由于哈密瓜在贮藏的过程中，活性氧成分不断增加，而振动促进活性氧成分的产生，脂氧合酶增加，导致细胞膜受损破裂，电导率增加，哈密瓜软化并腐烂（图7）。

运输振动逆境会使哈密瓜产生抗逆反应，抗逆反应主要在于加速生理生化反应，促进酶活性，产生活性氧成分，进而破坏细胞膜完整性。试验通过测定LOX活性、MDA含量和相对电导率，发现，贮藏期间振动处理组哈密瓜的膜伤害增加，这正好与ROS水平的增加相符。这说明活性氧含量高时，会促进脂质过氧化致使膜损伤，从而损伤植物，这与前人研究结果一致[30-33]。在这项研究中，哈密瓜中ROS的增加和过量产生都可能导致膜脂过氧化和膜的破坏，导致相对电导率不断增加，从而加速哈密瓜腐烂，降低其货架期，导致经济损失。

3 结 论

适合长途运输的八成熟哈密瓜（var.）会受到不同等级道路影响。其在贮藏的过程中，由于呼吸速率的增加，会促进脂肪氧化酶（lipoxygenase, LOX）的活性，导致细胞膜脂过氧化程度增加，而产生的自由基会促进自由基链式反应，导致哈密瓜的活性氧成分（reactive oxygen species, ROS）水平不断增高，进而促进膜脂氧化，破坏细胞膜完整性，相对电导率不断升高，细胞加速衰老死亡，同时果实软化。而运输振动逆境会加速哈密瓜的呼吸作用，使得果实加速软化，同时LOX酶活性上升，促进自由基链式反应，进而加速膜脂氧化。这说明不同等级道路的运输振动均会对哈密瓜造成不可见的机械损伤，不可见机械损伤会促进哈密瓜在贮藏过程中的成熟衰老。而其中二级公路及三级公路的运输振动对膜脂过氧化的促进作用更为显著（<0.05），但在从采收到销售市场的过程中，哈密瓜经过高速公路、一级公路、二级公路和三级公路的运输是不可避免的，因此在安排运输路线时应尽量减少在二级公路和三级公路上的运输时长。

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Effect of transport vibration in different levels of road on Hamimelons (var.) quality

Zeng Yuanyuan, Zhou Ran※, Jiang Chunqi, Wu Qiong, Xin Qi

(201306)

Transport from origin area to main consumption area is needed for improving the economic profit of Hami melon (.). Transport vibration has an important adverse impact on the ripening of Hami melon. Fruit ripening changes are closely related to cell membrane lipid oxidation and reactive oxygen metabolism process. In order to study the effect of different levels of road transport vibration on active oxygen metabolism and membrane lipid oxidation of Hami melons, the vibration environments of the semi-trailer in highways, arterial roads, secondary roads and tertiary roads were simulated and relative indices were measured. In this study, Huajun semi-trailer was used to measure transport vibration, and the data were collected once every 3 minutes for 2 seconds as the semi-trailer was at the speed of 61-90 km/h. Then the data were used to drive a shaker to simulate the transport vibration. The melons were packaged with net packages and placed in corrugated fiberboard containers, and were treated under transport vibration of different grades of roads with the untreated as control samples. During the vibration treatment, the environmental temperature was 23 ºC. After treatments, all of the melons were stored at 23 ºC. The indices included respiration rate, firmness, relative electric conductivity, lipoxygenase (LOX), malondialdehyde (MDA) and reactive oxygen species (ROS). The results showed that after the storage of 28 days, the respiration rate of Hami melons under the vibration treatment in highways, arterial roads, secondary roads and tertiary roads was 1.31, 1.61, 2.03 and 2.21 times that of the control group, respectively, and the difference was significant (<0.05). The firmness of Hami melons under the vibration treatment in highways, arterial roads, secondary roads and tertiary roads was 15.27%, 35.27%, 60.50% and 77.47%, lower than that of the untreated, respectively, and the difference was significant (<0.05). The electric conductivity of Hami melon with different road vibration was significantly higher than that of the control. And about the decay area, the Hami melons of the control group were more intact, while the vibration group had different degrees of decay, of which the melon decay areas were 0-5% for transport vibration treatment groups of highways and arterial roads, and 16%-25% for transport vibration treatment groups of secondary roads and tertiary roads. It was clear that the vibration accelerated the fruit softening, accelerated the cell membrane lipid oxidation, promoted the activity of LOX, and accelerated the process of free radical reaction, so that the ROS content continued to increase, which resulted in more MDA, and caused the cell membrane to be damaged and the relative conductivity to increase. The influence of the transport vibration of tertiary roads and secondary roads on Hami melons was more significant than that of highways and arterial roads. And ROS content of Hami melons treated by transport vibration of tertiary roads was higher than that of the roads of other grades (<0.05), and the effect of tertiary roads and secondary roads on the cell membrane of Hami melon was more significant (<0.05), which showed that with the increase of vibration power spectral density, the quality of Hami melon was affected by the transport vibration. The results provide a reference for finding ways to reduce the influence of transport vibration on the quality of melon.

vibration; fruits; quality control; different levels of road; transportation; Hami melons; reactive oxygen species (ROS); cell membrane

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.09.037

S652.1

A

1002-6819(2017)-09-0282-08

2016-09-29

2017-04-25

国家自然科学基金（31201439）；上海高校一流学科建设项目资助，学科名：食品物流技术与安全（B-5005-13-0002-4）；上海市科委工程中心建设项目（11DZ2280300）；上海海洋大学优秀青年学科骨干培养计划（海鸥计划）资助项目

曾媛媛，女，安徽六安人，主要从事冷链物流方向的研究。上海上海海洋大学食品学院，201306。Email：yuanyuanzeng3366@163.com

周 然，男，内蒙古赤峰人，副教授，博士，主要从事冷链物流方向的研究。上海上海海洋大学食品学院，201306。Email：rzhou@shou.edu.cn

曾媛媛，周 然，蒋春啟，吴 琼，辛 琪. 不同等级道路运输振动对哈密瓜品质的影响[J]. 农业工程学报，2017，33(9)：282－289. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.09.037 http://www.tcsae.org

Zeng Yuanyuan, Zhou Ran, Jiang Chunqi, Wu Qiong, Xin Qi. Effect of transport vibration in different levels of road on Hamimelons (var.) quality[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(9): 282－289. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.09.037 http://www.tcsae.org