不同甜瓜品種貯藏特性及保鮮技術研究

耿新麗，張翠環，鄭賀云，原瑞鴻，高雨柔，張秋勤，千春錄，王利斌，姚 軍*

（1.新疆維吾爾自治區葡萄瓜果研究所，新疆 鄯善 838200；2.南京林業大學輕工與食品學院，江蘇 南京 210000；3.南京農業大學，江蘇 南京 210000；4.揚州大學食品科學與工程學院，江蘇 揚州 225127）

甜瓜（Cucumis melon L.）是極具新疆特色的瓜果，隨著新疆瓜果產業的迅速發展，甜瓜產量逐年增加，新疆甜瓜產量占全國的一半以上[1]，大多以鮮果形式集中成熟上市。在新疆的甜瓜生產中，由于運輸距離遠、貯藏不善、運輸貯藏期間的生理病害、微生物病害等的影響[2]，往往造成大量的經濟損失，極大地制約了甜瓜特色產業的發展，也影響了甜瓜貯藏的質量。

甜瓜采摘后最突出的生理特性就是生理代謝旺盛，后熟衰老較快，果肉迅速變軟、易受機械損傷和微生物的侵染等，導致品質下降，腐爛嚴重，降低商品價值，造成經濟損失[3]。因此，甜瓜貯藏特性的研究是其生產過程中不可缺少的一部分。近年來眾多學者針對延長甜瓜貨架期及減少采后損失的問題進行一系列的研究，提出低溫保鮮[4]、1-甲基環丙烯保鮮[5]、氣調保鮮[6]以及生物調節劑[7]等方法用以延長甜瓜貯藏時間。耿新麗等[8]利用不同預冷方式對哈密瓜品質進行研究，差壓預冷降溫速率快，能有效延緩果實硬度下降和腐爛。冷藏和14.798mg/m3的二氧化氯間歇處理能夠降低甜瓜果實乙烯釋放速率，保持甜瓜果肉硬度，高濃度的二氧化氯可以提高POD 活性、抑制細菌生長[9]。不同濃度的水楊酸處理可以有效降低哈密瓜的腐爛率，抑制哈密瓜失重率上升，可以較好地保持果實硬度[10]。1-MCP 微泡處理20 min 顯著降低了甜瓜貯藏期間乙烯和CO2的產生，可有效延緩果實軟化和腐爛[11]。臭氧處理能夠保持較好的果肉硬度、有效延緩果實可溶性固形物含量下降，降低果實腐爛率，延長貯藏期[12]；羧甲基殼聚糖和海藻酸鈉共混涂膜能更有效提高過氧化氫酶的活性，控制多酚氧化酶活性，降低失重率[13]；外源硝普鈉處理能夠減少甜瓜腐爛，減緩果肉硬度下降、抑制果實呼吸速率[14]。這些方法雖然都能延長果實的貯藏時間，但是針對處理方法相互比較的較少，加上甜瓜品種類型多樣，在貯藏期存在一定的差異，為此，明確貯藏過程中不同品種甜瓜生理特性的變化，有助于針對性的制定應對措施。

本研究以‘西州密1 號’‘西州密25 號’‘西域雪1號’‘西域雪2 號’‘紅月亮’‘黃皮9818’6 個甜瓜品種為研究對象，測定貯藏期果實腐爛率、硬度、呼吸強度、乙烯釋放速率等指標，選擇生產上優質耐貯藏的品種，并通過比較1-MCP、臭氧和SO2處理后對貯藏期甜瓜各指標的影響，篩選出較好的保鮮劑，為甜瓜保鮮提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘西州密1 號’‘西州密25 號’‘西域雪1 號’‘西域雪2 號’‘紅月亮’‘黃皮9818’6 個甜瓜品種購買于新疆鄯善縣、托克遜縣、哈密市。選擇大小基本一致、無病蟲害、無機械損害的果實作為試驗材料。

1-甲基環丙烯（1-MCP），粉劑，有效成分1-甲基環丙烯含量為0.03%，青島豐邦農化有限公司。SO2殺菌保鮮紙保鮮，烏魯木齊格瑞德保鮮科技有限公司。

1.2 儀器與設備

K-BA100R 型便攜式水果無損檢測儀，日本Kubota公司；GY-4 型數顯水果硬度計，浙江托普儀器有限公司；ACS-300 型電子秤，天津博達宏力稱重有限公司；JA-20D 臭氧發生器，徐州市九洲龍臭氧設備制造有限公司；TEL-7001 型紅外二氧化碳測定儀，美國Telaire 公司；F-900 型便攜式乙烯測定儀，美國Felix 公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 不同甜瓜品種常溫貯藏耐貯性比較

選取‘西州密1 號’‘西州密25 號’‘西域雪1 號’‘西域雪2 號’‘紅月亮’‘黃皮9818’6 個甜瓜品種為試驗對象，分別挑選采摘成熟度、質量相近的果實各100 個，在相同的自然條件下存放，分別在采后5、12 d 統計各品種甜瓜的腐爛率、腐爛指數，計算公式見式（1）（2）[8，15]。分別選取耐貯藏和不耐貯藏的甜瓜品種各1 個，參照潘儼等[16]研究方法，分析甜瓜在常溫貯藏過程中乙烯釋放量、硬度、呼吸強度的變化。

腐爛指數按照甜瓜果實表面出現病斑大小作為果實腐爛的判別依據。按照果實腐爛面積大小將腐爛級別分為4 個等級。0 級：果實新鮮，完好無損；1 級：腐爛面積占果實面積的5%；2 級：腐爛面積占果實面積的10%；3級：腐爛面積占果實面積的15%；4 級：20%及以上。

1.3.2 采后保鮮劑處理對甜瓜品質的影響

根據以上結果選取最不耐貯藏的甜瓜品種，參考姚軍等[6]和古麗丹·塔勒達吾等[17]的研究，分別選用SO2、臭氧和1-MCP 對不耐貯藏的甜瓜品種進行處理。其中，SO2處理是用SO2殺菌保鮮紙保鮮；臭氧處理是將甜瓜放置在密封的房間用臭氧發生器開機產生臭氧來處理，每24 h 處理1 h，處理3 d；1-MCP 處理是將甜瓜放在密封的PE 帳中，在22 ℃處理24 h，開帳通風30 min。三種方式處理后的果實均分別放在冷庫（6～8 ℃）中貯藏，研究不同保鮮處理對甜瓜品質的影響。

2 結果與分析

2.1 常溫貯藏對甜瓜腐爛率和腐爛指數的影響

由圖1 可知，在自然條件（常溫貯藏）下，隨著貯藏期的延長，甜瓜腐爛率和腐爛指數都呈上升趨勢。貯藏5 d時，各甜瓜品種都具有較高的好果率；貯藏12 d 后，除‘西州密1 號’和‘紅月亮’外，其余品種的好果率均大幅下降。

圖1 常溫貯藏下甜瓜的好果率Fig.1 The rate of intact of melon under room temperature storage

由圖2 可知，貯藏5 d，各甜瓜品種的腐爛指數均小于0.5，其中‘紅月亮’腐爛指數為0；貯藏12 d，各品種甜瓜的病害指數均不同程度地升高，‘西州密1 號’和‘紅月亮’的果實腐爛指數小于0.5，較其它品種低，腐爛的情況較輕，‘西州密25 號’和‘西域雪1 號’腐爛較嚴重，由此表明，相同的貯藏環境不同甜瓜品種抵御微生物病原菌侵染的能力有所差異。

圖2 常溫貯藏下甜瓜腐爛指數Fig.2 The decay index of melon under room temperature storage

2.2 常溫貯藏對甜瓜乙烯釋放的影響

乙烯是果蔬的內源激素，可以促進果實成熟，加快果實衰老。根據相同的貯藏時間，篩選出耐貯藏的‘紅月亮’和不耐貯藏的‘西域雪1 號’兩個甜瓜品種，通過比較‘紅月亮’和‘西域雪1 號’在常溫貯藏下乙烯釋放量的變化，由圖3 可知，兩個品種采后均有明顯的乙烯釋放高峰出現；‘西域雪1 號’在第3 天出現高峰，‘紅月亮’在第4天乙烯釋放達到最大值，并且‘西域雪1 號’果實乙烯釋放量高于‘紅月亮’。由此表明，貯藏條件相同，同一貯藏時間‘西域雪1 號’甜瓜釋放乙烯的量較‘紅月亮’高。

圖3 常溫貯藏下甜瓜乙烯釋放量的變化Fig.3 Changes of ethylene release of melon under room temperature storage

2.3 常溫貯藏對甜瓜果實呼吸強度的影響

呼吸強度是表示組織新陳代謝、衡量呼吸強度的一個重要指標。甜瓜采后仍然是一個活體，一直在進行呼吸。進一步選取‘紅月亮’和‘西域雪1 號’，研究其在常溫貯藏下呼吸強度的變化。由圖4 可知，貯藏期兩個甜瓜品種的果實呼吸強度都呈先上升后下降的趨勢?！饔蜓? 號’呼吸強度峰值不明顯，呼吸強度在貯藏2 d 時達到最高值，3 d 后變化趨勢平緩，始終保持在一個較高的水平，大于70 ng/(kg·h)；‘紅月亮’在貯藏第4 天時，呼吸強度達到頂峰，之后迅速下降，直到第6 天以后變化趨勢平緩，并維持在一個較低的水平，為50 ng/(kg·h)。整個貯藏期，在相同的貯藏時間‘西域雪1 號’的呼吸強度都明顯高于‘紅月亮’。

圖4 常溫貯藏下甜瓜呼吸強度的變化Fig.4 Changes of respiratory intensity of melon under room temperature storage

2.4 常溫貯藏對甜瓜果實硬度的影響

果實硬度是衡量果實成熟和貯藏品質的重要指標。由圖5 可知，比較‘紅月亮’和‘西域雪1 號’，在常溫下貯藏，兩個品種果實硬度均出現下降趨勢。在貯藏初期，果實硬度下降迅速，其中，‘西域雪1 號’的硬度在前4 d 下降幅度顯著大于‘紅月亮’；相較于‘西域雪1 號’，‘紅月亮’硬度下降趨緩。

圖5 常溫貯藏下甜瓜硬度的變化Fig.5 Changes of the firmness of melon under room temperature storage

2.5 采后保鮮劑處理對甜瓜貯藏性的影響

2.5.1 不同處理對甜瓜腐爛率的影響

選取不耐貯藏的‘西域雪1 號’為研究對象，由圖6可知，各處理甜瓜的腐爛率隨著貯藏時間的延長逐漸升高，貯藏第15 天時，各處理開始出現不同程度的腐爛，CK 組腐爛最為嚴重，達到26.67%，分別是1-MCP 處理組、臭氧處理組和SO2處理組的8、8、4 倍；貯藏25 d 時，CK 組、1-MCP 處理組、臭氧處理組和SO2處理組的果實腐爛率分別為83.33%、40%、53.33%和60%。由此說明，1-MCP、臭氧和SO2處理均能夠有效降低貯藏期甜瓜的腐爛率。

圖6 不同處理對甜瓜腐爛率的影響Fig.6 Effects of different treatments on the rot rate of melon

2.5.2 不同處理對甜瓜呼吸速率的影響

由圖7 可以看出，隨著貯藏時間的延長，甜瓜果實的呼吸速率呈先升高后降低再升高的趨勢，不同處理均在貯藏期第10 天出現第1 次乙烯釋放高峰。整個貯藏期，1-MCP、臭氧和SO2處理的果實呼吸強度都明顯低于CK組，且臭氧和SO2兩組差異不大，由此說明，1-MCP 對貯藏期甜瓜呼吸強度有較好的抑制作用。

圖7 不同處理對甜瓜呼吸強度的影響Fig.7 Effects of different treatments on respiratory intensity of melon

2.5.3 不同處理對甜瓜乙烯釋放量的影響

由圖8 可知，隨著貯藏時間的延長，各處理甜瓜果實的乙烯釋放量呈逐漸上升的趨勢，整個貯藏期，臭氧和SO2處理以及1-MCP 處理的果實乙烯釋放量都低于CK組，由此說明，1-MCP 對貯藏期甜瓜乙烯的釋放有較好的抑制作用。

圖8 不同處理對甜瓜乙烯釋放量的影響Fig.8 Effects of different treatments on ethylene release of melon

2.5.4 不同處理對甜瓜硬度的影響

由圖9 可知，隨著貯藏時間的延長，甜瓜的果肉硬度逐漸減低。貯藏前15 d，除1-MCP 組的硬度下降緩慢之外，其它3 組甜瓜果肉硬度差異不明顯，但是硬度下降速率較1-MCP 處理組高；貯藏30 d，CK、1-MCP 處理、臭氧處理和SO2處理的果實硬度分別為2.02、2.38、2.25、2.11 kg/cm2，由此表明，1-MCP、臭氧和SO2處理都能夠延緩甜瓜果實下降，其中1-MCP 處理對延緩甜瓜果肉硬度下降效果最好。

圖9 不同處理對甜瓜硬度的影響Fig.9 Effect of different treatments on fruit hardness of melon

3 結論

離體果實在采后無法繼續獲取營養物質，受呼吸作用影響果實體內積累的營養物質損耗加??；與此同時，乙烯的釋放加速貯藏過程中果實的成熟和衰老，使得甜瓜硬度逐漸下降，伴隨著微生物的入侵更加劇了甜瓜的腐爛和商品率的下降。前人研究發現，SO2和臭氧熏蒸可以顯著抑制鮮食葡萄采后灰霉病的發生[18]。在本研究中經SO2和臭氧處理均能有效控制病菌的發生，這與前人的研究一致[19]。但SO2和臭氧處理對甜瓜呼吸抑制作用較1-MCP 處理的效果差，這可能與兩種氣體只能調控果實的外部環境條件且果實缺乏對應受體有關；而1-MCP作為果蔬保鮮劑，可與乙烯受體結合，從而減少乙烯與受體的結合機會，抑制乙烯合成相關基因ACO 和ACS表達量和乙烯釋放量[20]，進而抑制細胞壁降解相關基因的表達，維持果實硬度[21]。因此，對不耐貯運的甜瓜進行1-MCP 處理可延緩果實貯藏時間。

本研究通過統計相同環境、相同時間內‘西州密1號’‘西州密25 號’‘西域雪1 號’‘西域雪2 號’‘紅月亮’‘黃皮9818’6 個甜瓜品種的好果率和腐爛指數，‘西州密1 號’和‘紅月亮’果實腐爛指數較低，發生腐爛的情況較輕，‘西州密25 號’和‘西域雪1 號’發生腐爛情況較嚴重，由此表明，相同的貯藏環境不同甜瓜品種抵御微生物病原菌侵染的能力有所差異。

選取‘紅月亮’和‘西域雪1 號’兩個品種測定貯藏期果實的呼吸強度、乙烯釋放量及果肉硬度等指標的變化差異，評價其耐貯性；并利用1-MCP、臭氧和SO2處理甜瓜果實，比較各處理對貯藏期甜瓜呼吸強度、乙烯釋放量、果肉硬度及腐爛率的影響，結果表明三者都夠降低果實腐爛、抑制乙烯和呼吸的釋放速率，延緩果肉硬度，其中1-MCP 處理效果最好，對不耐貯運的甜瓜進行1-MCP 處理可延緩果實貯藏時間，為甜瓜保鮮提供理論支撐。