采后甜瓜貯藏保鮮技術研究進展

徐 暢，李 婧，姚 軍，廖新福

（新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所，新疆鄯善 838200）

0 引言

近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，人們對于水果的日常消費量逐年增加，而外觀優(yōu)美、品質(zhì)優(yōu)良的甜瓜，一直作為高檔瓜果出售，成為人們節(jié)假日饋贈親友的佳品。甜瓜本身是一種高效高產(chǎn)的農(nóng)作物品種，在農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構調(diào)整和農(nóng)民收入水平提高方面都能發(fā)揮重要的作用。同時，甜瓜因其在食用性上營養(yǎng)豐富、香甜多汁和在種植上栽培周期短、技術操作簡單、效益顯著等特點，成為世界重要的高效園藝類水果作物。因此，積極發(fā)展甜瓜的無公害生產(chǎn)、加快采后處理和加工技術研發(fā)、促進產(chǎn)業(yè)鏈條的延伸也成為甜瓜產(chǎn)業(yè)的研究重點。目前，采后水果的保鮮方法主要是對三大要素進行調(diào)控，即對衰老進程的控制、對微生物腐敗菌的控制和對果品內(nèi)部水分蒸發(fā)的控制[1]。分別從化學保鮮技術、物理保鮮技術、生物保鮮技術3 個方面闡述近年來研究者在甜瓜采后保鮮技術的研究進展。

1 物理保鮮技術

1.1 低溫保鮮

低溫保鮮是通過低溫環(huán)境來抑制或延緩果實表面微生物的生長繁殖，降低非酶反應速率，減少呼吸消耗，從而達到延緩衰老和減少腐爛的效果[2]。杜紅鳳等人[3]以“金皇后”為試材，研究0.5 ℃，3.0 ℃和常溫3 個貯藏溫度對哈密瓜果實采后品質(zhì)及生理的影響，發(fā)現(xiàn)低溫0.5 ℃下貯藏可延緩“金皇后”哈密瓜果實的衰老，較好地保持了果實的品質(zhì)。龔迪等人[4]以厚皮甜瓜“金紅寶”為材料，研究采后不同低溫貯藏對果實貯藏品質(zhì)的影響。7 ℃可有效維持果實品質(zhì)，延緩失重率、硬度和TSS 的下降，保持TA 和維C 含量；9 ℃雖可保持果實的采后品質(zhì)但總體不如7 ℃；3 ℃下果實失重率、硬度、TSS 和TA 含量下降迅速，維C 和果皮色度也顯著低于7 ℃和9 ℃。目前的甜瓜冷鏈運輸是低溫保鮮的有效應用。

1.2 氣調(diào)保鮮

氣調(diào)保鮮，顧名思義，是利用控制氣體比例的方法來達到貯藏保鮮的目的。氣調(diào)保鮮技術是通過調(diào)整環(huán)境氣體來延長果品的貯藏時間和貨架期的技術，其基本原理為在一定的封閉體系內(nèi)，通過各種調(diào)節(jié)方式得到不同于正常大氣組分的調(diào)節(jié)氣體，抑制導致果品腐爛的生理生化過程及微生物的活動。譚歸等人[5]采用聚乙烯醇（PVOH）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚丙烯（PP） 3 種包裝材料在同一氣調(diào)比例下對新疆厚皮甜瓜進行貯藏試驗。結(jié)果表明，甜瓜裝入3 種包裝材料膜內(nèi)充入O2，CO2體積分數(shù)分別約為5.59%，1.80%后與CK 相比較，采后各處理組總呼吸途徑速率均得到有效抑制，其中PP處理組采后各呼吸速率均小于其他3 組，至貯期結(jié)束后，PP 包裝膜處理的甜瓜貯藏品質(zhì)相對最好， 可以有效降低呼吸速率延緩甜瓜的成熟衰老，防止病害的發(fā)生；CK 貯藏效果最差。時月等人[6]研究氣調(diào)處理 （O2處理、O2+SO2處理和O2+ClO2處理） 對薄皮甜瓜貯藏過程中品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，O2+SO2處理組的腐爛指數(shù)及霉變指數(shù)顯著低于其他處理組，比對照組分別降低43%和70%，有效抑制霉菌引起的腐爛。同時，該處理對果實的糖度和硬度無顯著性影響，失重率僅比對照組高0.27%。因此，采用O2+SO2氣調(diào)處理有利于降低薄皮甜瓜的腐爛率，延長果實貨架期。王文生等人[7]以新疆厚皮甜瓜“金鳳凰”為試材，采用O2體積分數(shù)4%～6%，CO2體積分數(shù)0.2%～0.5%的氣體指標，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在6 ℃貯藏條件下，能顯著抑制甜瓜的呼吸強度，失重率的下降，而且有效抑制了果肉硬度、可溶性固形物和還原糖含量的下降，降低了果實的腐爛率，延緩了果實的衰老。

1.3 輻照保鮮

輻照保鮮是利用電離輻射產(chǎn)生的高能射線或電子束來殺滅甜瓜表面病原微生物及其他腐敗細菌的生理過程，從而達到保鮮效果的技術[8]。王吉德等人[9]研究了60Coγ 射線輻照甜瓜保鮮的效果。結(jié)果表明，常溫照射和常溫保藏新鮮白蜜瓜的照射量以20 krad為宜，保藏150 d 時完好率可達75%。經(jīng)品嘗，10～40 krad 輻照的鮮甜瓜，其色、香、味和外觀均與對照無異，無輻照異味產(chǎn)生。輻照對鮮瓜種籽的生命活動有明顯的抑制作用，使鮮瓜耐貯藏。

1.4 光照處理保鮮

光照處理是一種非加熱物理處理，適當?shù)赜霉饩€照射植物體，會推遲其生理老化。有研究報道光照可提高植物體總?cè)~綠素、類胡蘿卜素、番茄紅素和維C 含量。除此之外，光照對誘導CAT，POD 和PPO 等防御酶活性有積極影響作用，從而維持活性氧代謝平衡，延緩果蔬衰老，提高果蔬貯藏品質(zhì)。瑪爾哈巴·帕爾哈提等人[10]以伽師瓜為試材，研究了采后貯藏前經(jīng)4 500 lux 光照處理對25 ℃下貯藏的甜瓜果實品質(zhì)及部分酶活性的影響。結(jié)果表明，伽師瓜經(jīng)光照后軟化加快，并顯著提高了果實失重率；但是，光照可提高伽師瓜果肉可溶性固形物和還原糖含量；促使伽師瓜果皮色素含量的積累；同時，光照CAT，POD，PPO 酶活性均高于避光處理，且果皮酶活性均大于果肉。王靜等人[11]分析紫外線處理對新疆哈密瓜貯藏期中幾種酶活性的影響。結(jié)果表明，哈密瓜紫外線處理及處理后貯藏過程中的色澤、風味、營養(yǎng)成分變化與POD，PPO，LOX，PAL，SOD 等5 種關鍵酶活密切相關。以紫外線處理哈密瓜50 min，對延緩果實后熟衰老效果最為明顯，可為哈密瓜的貯藏保鮮提供新的科學依據(jù)。

1.5 臭氧保鮮

臭氧保鮮機理是臭氧可以分解水果的催熟劑——乙烯，降低其貯藏期間的呼吸強度，并能誘導果實產(chǎn)生抗病性[12]。白友強等人[13]研究發(fā)現(xiàn)，不同濃度臭氧處理能夠有效延緩相對電導率的上升，可滴定酸和抗壞血酸平均每天僅下降1.1%，1.2%，臭氧對其下降起到了明顯的抑制作用，同時降低了23%的呼吸速率，推遲7 d 出現(xiàn)呼吸高峰，腐爛指數(shù)僅為對照組的6.8%。臭氧濃度4.28 mg/cm3，處理間隔時間24 h，可以較好地保持甜瓜果實采后品質(zhì)，延長了低溫貯藏時間。王麗[14]采用不同濃度臭氧氣體對河套蜜瓜進行高濃度、短時間處理，與未使用臭氧處理的試驗組相比，河套蜜瓜的采后生理受到了抑制，新陳代謝速度降低，貯藏期品質(zhì)下降情況得到了明顯改善，腐爛時間推后，程度減輕。劉晉聯(lián)等人[15]以不同溫度、不同濃度臭氧溶液和保鮮劑處理對哈密瓜呼吸強度及貯藏效果的研究，結(jié)果表明質(zhì)量濃度為1.0，2.5，5.0 mg/L 的臭氧溶液處理哈密瓜可以有效地降低其貯藏期間的呼吸強度。

1.6 熱處理保鮮

熱處理是利用高溫殺死或鈍化果實上的病原菌，同時調(diào)節(jié)果實代謝過程以減少腐爛達到保鮮的目的[16]。袁莉等人[17]以“金香玉”厚皮甜瓜為試材，研究采后53 ℃熱水浸泡處理30 min 對果實的貯藏品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，熱水處理可明顯降低果實失重率，在貯藏第10 天時，處理組果實失重率較對照組低32.4%；熱處理也可較好地保持果實硬度，在貯藏第10 天時，處理組果實硬度較對照組高30%；熱處理還可延緩果實可溶性固形物和可滴定酸含量的下降，較好地保持果實的感官品質(zhì)。袁莉[18]對采后熱處理對厚皮甜瓜抗病性的誘導的研究表明，采后熱水處理可通過誘導果實的抗病性來減少采后病害的發(fā)生，抗性的增強與活化果實苯丙烷代謝、抑制乙烯生成、維持細胞壁結(jié)構、改變表皮結(jié)構密切相關。

2 化學保鮮技術

2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑

植物生長調(diào)節(jié)劑是對植物的生長發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學物質(zhì)或從生物中提取的天然植物激素在植物體內(nèi)傳導至作用部位，以低濃度抑制其生命過程的某些環(huán)節(jié)達到保鮮的目的[19]。李平等人[20]研究茉莉酸甲酯復合酵母LP1，LP2 處理通過正交試驗。顯著抑制貯藏期間果實呼吸強度，延緩其呼吸躍變高峰的出現(xiàn)，保持果實的硬度、可溶性固形物和維C 的含量，延緩了哈密瓜的后熟時間，降低哈密瓜的腐爛率，延緩哈密瓜果實的衰老，較好地保持哈密瓜果實的品質(zhì)。胡妍云等人[21]研究以“玉金香”甜瓜為材料，分析甜瓜采后粉紅單端孢（Trichothecium oseum） 侵染和苯并噻重氮 （benzothiadizaole，BTH） 誘抗對LOX 代謝酶活力和C6，C9 醇醛類揮發(fā)性物質(zhì)釋放的影響，探討各因子之間的相關性。結(jié)果表明，粉紅單端孢侵染可促進C6 和C9 醇醛類揮發(fā)性物質(zhì)的釋放，釋放量與LOX 代謝酶活力呈正相關；而BTH 處理組的C6 和C9 醇醛類揮發(fā)性物質(zhì)釋放量低于對照組，釋放量與LOX 酶活力無明顯相關性。誘抗劑BTH 可提高甜瓜果實采后的抗病性，并抑制揮發(fā)性物質(zhì)的釋放。

2.2 化學保鮮劑保鮮

化學保鮮是在果品生產(chǎn)與貯運過程中使用化學試劑處理果品，以達到延緩果實衰老、提高果品耐貯性的目的?；瘜W保鮮劑使用方便、效果明顯、能耗較低，但化學保鮮劑殘留和抗藥性也是需要防范的[22]。姚軍等人[23]以新疆哈密瓜品種西州密25 號為試材，采后分別用0.5，1.0，1.5 共3 種濃度水楊酸（SA） 浸泡5 min，冷庫低溫貯藏，研究不同濃度的水楊酸處理對哈密瓜貯藏特性和防御酶活性的影響。結(jié)果表明，采后不同濃度SA 處理可抑制哈密瓜果實的腐爛，延緩果實失重率的上升，對果肉可溶性固形物含量的影響不明顯，保持較好的果實硬度，增強苯丙氨酸解氨酶（PAL） 多酚氧化酶（PPO） 和過氧化物酶（POD） 活性，其中1.0 SA 處理效果最好。王靜等人[24]采用50，150，250，300 mg/L 嘧菌酯（Azx） 溶液浸泡3 min，自然晾干后貯藏于常溫條件下，研究嘧菌酯處理對哈密瓜采后抗病性的機理。250 mg/L 嘧菌酯（Azx） 處理能有效抑制哈密瓜采后腐爛率、呼吸強度、乙烯釋放量上升，且明顯提高了貯藏后期木質(zhì)素含量、過氧化氫酶、過氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶、β - 1,3 - 葡聚糖酶等抗病性酶活性，顯著抑制了幾丁質(zhì)酶活性降低。

3 生物保鮮技術

3.1 微生物拮抗保鮮

拮抗菌的保鮮機理是微生物產(chǎn)生抗生素、細菌素、溶菌酶等抗菌物質(zhì)，具有拮抗作用的微生物可以抑制水果中的有害微生物,達到防腐保鮮的目的。微生物拮抗保鮮具有無色、無味、無毒的優(yōu)點[25]。劉建利等人[26]從寧夏地區(qū)烏拉爾甘草的根、莖、葉中共分離出內(nèi)生菌287 株，根中分離出142 株，莖中分離出78 株，葉中分離出67 株，136 株屬內(nèi)生真菌，151 株屬內(nèi)生細菌。對產(chǎn)孢的53 株內(nèi)生真菌進行初步鑒定，分類為2 綱4 科6 屬，鏈格孢屬（Alternaria）、曲霉屬 （Aspergillus） 和青霉屬 （Penicillium） 為優(yōu)勢種群。151 株內(nèi)生細菌中，革蘭氏陽性菌、桿菌占優(yōu)勢。其中，8 株內(nèi)生細菌對4 種甜瓜采后病害病原菌的抑制能力均較強。宋娟[27]對Pichia anomala 和Rhodotorula glutinis 2 株酵母菌的生防機制進行了研究，結(jié)果顯示，這2 株酵母菌均不產(chǎn)生抗生素，處理后能對苯丙氨酸解氨酶（PAL） 和過氧化物酶（POD） 的活性顯著增高。楊冬梅[28]研究了芽孢桿菌（Bacillus sp）. B1 原液能顯著抑制損傷接種果實由白霉病病菌（Fusarium sp）.、粉霉病病菌（Trichothecium roseum）、軟腐病病菌 （Rhizopus stolonife）r 和黑斑病病菌（Alternaria alternata） 引起的采后病害，處理果實發(fā)病率分別為對照組的26.7%，21.3%，0和1.01%。B1 濾液僅對Fusarium sp.病斑面積的擴展有抑制，但對該病發(fā)病率及T. roseum 的抑制效果不顯著。B1 滅菌液可有效抑制A. alternata，減輕Fusarium sp. 和T. roseum 病斑面積的擴展。B1 懸浮液僅能抑制Fusarium sp. 及T. roseum 的病斑面積。

3.2 天然提取物保鮮

天然提取物是從天然物質(zhì)中提取的生物活性物質(zhì)，該物質(zhì)能有效抑制水果表面微生物活性和水果中酶的活力，降低水果生理活動強度[29]。王剛霞[30]采用殼聚糖和核桃青皮提取物進行配方復配，將不同配方保鮮劑應用于甜瓜的貯藏保鮮。結(jié)果表明，復合保鮮劑能減緩甜瓜水分的散失、保持甜瓜較好的硬度、有效控制甜瓜的呼吸強度、抑制甜瓜營養(yǎng)成分的消耗、增強甜瓜的抗病性，同時CHE-20（2%的殼聚糖和40 mg/mL 核桃青皮提取物等體積混合液） 和CHE-25 配方較優(yōu)（2%的殼聚糖和50 mg/mL核桃青皮提取物等體積混合液）。王芳等人[31]以新疆甜瓜為試材，分析在溫度25 ℃，相對濕度55%～60%條件下，油菜籽粕酶解液對甜瓜采后貯藏品質(zhì)及生理指標的影響。結(jié)果表明，與對照組相比，油菜籽粕酶解液能夠有效降低甜瓜的呼吸強度、質(zhì)量損失率和相對電導率，維持果實硬度、糖酸和維C 的含量，抑制丙二醛的增加，提高過氧化物酶活性，較好地保持了果實的品質(zhì)與風味，說明油菜籽粕酶解液可以作為天然保鮮劑應用于甜瓜采后貯藏保鮮。

3.3 基因工程保鮮

基因工程技術是以ACC 合成酶、ACC 氧化酶、ACC 脫氨酶和多聚半乳糖醛酸酶等酶的基因為切入點進行的以控制水果成熟期內(nèi)源乙烯的生成[32]。基因工程保鮮技術研究報道較少，需要科研人員加強這方面的研究。Ayub R 等人[33]采用ACC 氧化酶反義基因表達技術得到了表達反義ACC 氧化酶基因的甜瓜，推遲了甜瓜果實的成熟期，處理組果實乙烯含量小于對照組的1%，成功抑制了甜瓜的成熟。張智俊等人[34]培育出了哈密瓜的轉(zhuǎn)ACC 脫氨酶基因植株，使得果實的保鮮期得到延長，一定程度上可以解決哈密瓜的保鮮問題。

4 結(jié)語

近年來，關于哈密瓜保鮮技術的研究已經(jīng)較為深入，但實際應用能力還很欠缺，有些成果僅停留在研究階段，不能很好地應用到實際生產(chǎn)中。甜瓜貯藏保鮮的方法也逐漸由化學方法向物理和生物方法轉(zhuǎn)變，盡量減少化學產(chǎn)品對人體的一些副作用。近年來，一些研究者更加關注甜瓜相關的設備、運輸、物流等方面。例如，董冬冬[35]研究以哈密瓜基本物料特性為基礎，結(jié)合現(xiàn)代機械設計方法及技術手段，設計了一種集哈密瓜上料、輸送、定位、大小檢測及分級功能于一體的翻轉(zhuǎn)式哈密瓜自動分級裝置。增加了哈密瓜傳輸?shù)姆€(wěn)定性，降低了分級過程中的機械損傷。周然等人[36]研究長距離運輸過程中不同等級道路的振動對哈密瓜貯藏品質(zhì)的影響，研究表明振動會加快哈密瓜貯藏期間果膠的降解，加速哈密瓜的生理軟化。姚軍等人[37]研究新疆哈密瓜冷鏈運輸過程中冷藏車不同部位的溫度、濕度進行跟蹤監(jiān)控，確定冷藏車不同部位的溫度、濕度閾值，監(jiān)控冷藏車是否全程冷鏈。結(jié)果顯示在冷鏈運輸過程中溫度變化波動較大，受人為控制因素影響嚴重；濕度變化平緩，受外界因素的影響較弱。綜合來看，甜瓜的貯藏保鮮措施不僅更加全面，也更加關注食品安全方面的控制。