不同濕度對(duì)熱處理西葫蘆傳熱過(guò)程及低溫貯藏品質(zhì)和抗氧化系統(tǒng)的影響

蓋曉陽(yáng)，張敏,2,3*，胡均如，李佳樂(lè)，鄭凱，方佳琪，凌玉

1(上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院，上海，201306)2(食品科學(xué)與工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(上海海洋大學(xué))，上海，201306)3(上海冷鏈裝備性能與節(jié)能評(píng)價(jià)專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，上海，201306)

水果和蔬菜被認(rèn)為是人體內(nèi)活性氧(reactive oxygen species， ROS)清除劑的主要來(lái)源[1]，西葫蘆(CucurbitapepoL.)一年生蔓生草本，是我國(guó)主要的蔬菜之一。西葫蘆富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有潤(rùn)肺止咳等功效，具有極高的商品價(jià)值。新鮮西葫蘆采摘后為了延長(zhǎng)其商品期往往會(huì)放置在低溫環(huán)境下貯藏、運(yùn)輸,低溫環(huán)境可以降低果實(shí)的呼吸和新陳代謝速率，減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗和水分的散失，保持西葫蘆果實(shí)的口感，延緩果實(shí)的成熟和衰老。在低溫貯藏過(guò)程中，溫度過(guò)低或貯藏時(shí)間過(guò)長(zhǎng)都會(huì)導(dǎo)致果實(shí)發(fā)生冷害。冷害是指0 ℃以上的低溫對(duì)熱帶和亞熱帶植物造成的生理傷害，西葫蘆果實(shí)的冷害癥狀表現(xiàn)為表皮呈凹陷皺縮、水漬狀斑點(diǎn)，果肉變軟失去彈性等[2]。

采后熱處理是指在高于正常生長(zhǎng)溫度(一般在35～50 ℃)下處理果蔬，以達(dá)到刺激生理應(yīng)激反應(yīng)，影響抗氧化酶的活性，提高果蔬抵御外界脅迫能力的目的。ZHANG等[3]、ENDO等[4]、HUAN等[5]學(xué)者認(rèn)為熱處理技術(shù)通過(guò)保護(hù)細(xì)胞膜的完整性、增強(qiáng)抗氧化系統(tǒng)活性來(lái)提高果蔬抗冷性，減輕低溫貯藏下果蔬冷害發(fā)生率。熱空氣處理可以延長(zhǎng)果蔬在低溫下的貯藏時(shí)間在桃[6-7]、青椒[8]等冷敏性果蔬中得到證實(shí)。果蔬內(nèi)部溫度變化、處理時(shí)間和升溫速率是影響處理效果的關(guān)鍵因素[9-10]，而空氣濕度的不同也會(huì)導(dǎo)致果實(shí)內(nèi)部升溫速率不同，空氣濕度越高，果蔬升溫速率越快[11]。大多學(xué)者在熱空氣處理技術(shù)中主要側(cè)重溫度和時(shí)間的變化，而對(duì)于空氣濕度參數(shù)研究卻少有提及，因此可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)于相同品種的果蔬，不同學(xué)者得到不同的最佳處理溫度和時(shí)間，如：對(duì)于“解放鐘”枇杷，劉風(fēng)娟等[12]采取38 ℃處理36 h、段楊峰[13]采取38 ℃處理6 h、宋鈺興等[14]采取45 ℃處理3 h都得到了較好的處理效果。本研究以“綠豐”西葫蘆為實(shí)驗(yàn)材料，探究不同濕度的熱空氣處理(44 ℃，2.3 h)對(duì)低溫貯藏0～15 d西葫蘆果實(shí)的品質(zhì)和抗氧化系統(tǒng)的影響，旨在為西葫蘆低溫貯藏保鮮中貯前熱空氣處理?xiàng)l件的選取提供依據(jù)與借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)用西葫蘆于2020年9月采購(gòu)自上海市浦東新區(qū)書院鎮(zhèn)果蔬種植園，挑選尺寸大小相似(平均長(zhǎng)度為25 cm，平均直徑為6.2 cm)的果實(shí)于當(dāng)天送到實(shí)驗(yàn)室。選擇成熟度一致，無(wú)病蟲害，表皮無(wú)機(jī)械損傷的西葫蘆果實(shí)作為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象。根據(jù)常溫物體在44 ℃熱空氣中露點(diǎn)溫度的不同，以及前期20%濕度熱空氣處理試驗(yàn)中西葫蘆果實(shí)失水軟化嚴(yán)重的結(jié)果，本試驗(yàn)劃分5個(gè)試驗(yàn)組。分別是CK組(對(duì)照組)、HAT90組(90%濕度熱空氣組)、HAT80組(80%濕度熱空氣組)、HAT60組(60%濕度熱空氣組)、HAT40組(40%濕度熱空氣組)。根據(jù)前期試驗(yàn)結(jié)果選擇熱處理時(shí)間、溫度(2.3 h，44 ℃)在恒溫恒濕箱(±0.5 ℃，±3%濕度)中進(jìn)行不同濕度的熱空氣處理。熱處理完畢后將西葫蘆在室溫[(20±1) ℃]下晾干復(fù)溫1 h再將每2根西葫蘆裝入打孔的聚乙烯保鮮袋(厚度0.02 mm)移至冷庫(kù)[(4±0.5) ℃、濕度(80±5)%]中貯藏。貯藏時(shí)間為15 d，每隔5 d取出觀察冷害指數(shù)并取樣測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.2 試劑與儀器

F2640多點(diǎn)溫度采集儀，福祿克公司；H-2050R-1型高速冷凍離心機(jī)，長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)有限公司；BPS-100CA型恒溫恒濕箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；WT-B電子天平，杭州萬(wàn)特衡器有限公司；AUW320分析天平，上海亞津電子科技有限公司；DDS-307型電導(dǎo)率儀，上海笛柏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；THZ-82A型恒溫振蕩箱，江蘇省金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠；SMS TA.XT PLUS質(zhì)構(gòu)儀，Stable Micro System公司；T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 果實(shí)內(nèi)部溫度的測(cè)定

采用F2640多點(diǎn)溫度采集儀每隔3 s采集熱空氣處理過(guò)程中西葫蘆果實(shí)內(nèi)部溫度在中心、距外表皮3 mm處的溫度變化，測(cè)量精度為±0.1 ℃。

1.3.2 冷害指數(shù)的測(cè)定

冷害的測(cè)定方法參考ZHANG等[15]方法進(jìn)行，每個(gè)試驗(yàn)組隨機(jī)選取5根西葫蘆分別在貯藏5、10、15 d將果實(shí)從冷庫(kù)中取出后移至20 ℃常溫下放置2 d后觀察其表面的水漬斑點(diǎn)和凹陷，根據(jù)冷害部位的面積占比評(píng)定冷害級(jí)數(shù)，冷害指數(shù)計(jì)算如公式(1)所示，結(jié)果以%表示。

(1)

式中：冷害級(jí)數(shù)為：0級(jí)，無(wú)冷害癥狀；1級(jí)，冷害癥狀面積≤10%；2級(jí)，10%<冷害癥狀面積≤25%；3級(jí)，25%<冷害癥狀面積≤50%；4級(jí)，冷害癥狀面積>50%。

1.3.3 失重率、硬度的測(cè)定

失重率的測(cè)定參考姜雪等[16]的方法，各組取6根西葫蘆稱初始重量之后，熱空氣處理組和CK組分別進(jìn)行2.3 h的熱空氣處理和室溫放置試驗(yàn)后稱重放入冷庫(kù)中，每隔5 d測(cè)量1次重量，結(jié)果以%表示，計(jì)算方法如公式(2)所示：

(2)

硬度的測(cè)定參考何全光等[17]的方法，去除果皮和果瓤，取厚度相同的扇形西葫蘆果肉采用英國(guó)SMS公司的TA.XT PLUS 質(zhì)構(gòu)儀，測(cè)定選擇TPA模式，采用平底探頭返回速度10 mm/s，接觸力5 g，壓縮程度85%。測(cè)定果肉硬度，結(jié)果以N表示，重復(fù)3次。

1.3.4 電解質(zhì)外滲率、MDA含量的測(cè)定

電解質(zhì)外滲率的方法參考趙昱瑄等[18]的方法略作修改。用打孔器取10片相同大小的果肉圓片，用去離子水沖洗3次后，準(zhǔn)確加入20 mL去離子水測(cè)定溶液電解質(zhì)外滲率，記錄為R0(記錄溫度20～25 ℃)。振蕩1.5 h，在相同溫度下，測(cè)量溶液的電解質(zhì)滲透率記錄為R1。測(cè)量后，將燒杯口用保鮮膜和橡皮筋緊封，置于100 ℃沸水中蒸20 min，取出后待水溫冷卻至相同的溫度。此時(shí)再次測(cè)量電解質(zhì)外滲率并記錄為R2。根據(jù)公式(3)計(jì)算電解外滲率并重復(fù)3次。每組隨機(jī)取3個(gè)果實(shí)，每個(gè)果實(shí)重復(fù)3次。

(3)

MDA含量的測(cè)定采用上海蘭拓生物科技有限公司的MDA測(cè)試盒。結(jié)果以 nmol/g表示。

H2O2含量的測(cè)定參照南京建成H2O2含量測(cè)試盒說(shuō)明書，取3 g西葫蘆果肉在冰浴下研磨，加3 mL pH 7.2 PBS緩沖液8 000×g離心20 min取上清液，測(cè)定結(jié)果以mmol/g表示。

1.3.6 SOD、CAT、POD活性的測(cè)定

SOD活性的測(cè)定參照南京建成SOD測(cè)試盒說(shuō)明書，取0.5 g西葫蘆果肉在冰浴下研磨，加4.5 mL pH 7.2 PBS緩沖液8 000×g離心20 min，取上清液進(jìn)行測(cè)定。以每克組織在1 mL反應(yīng)液中SOD抑制率達(dá)50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的SOD量為1個(gè)SOD活力單位(U)，結(jié)果以U/g表示。

CAT活性的測(cè)定參照南京建成過(guò)氧化氫酶測(cè)試盒說(shuō)明書，取1 g西葫蘆果肉在冰浴下研磨，加4 mL pH 7.2 PBS緩沖液8 000×g離心20 min，取上清液進(jìn)行測(cè)定。以每毫克組織蛋白每秒鐘分解1 μmol的H2O2的量為1個(gè)活力單位，結(jié)果以 U/mg prot 表示。

POD活性的測(cè)定參照南京建成過(guò)氧化物酶測(cè)試盒說(shuō)明書，取1 g西葫蘆果肉在冰浴下研磨，加4 mL pH 7.2 PBS緩沖液8 000×g離心20 min，取上清液進(jìn)行測(cè)定。以在37 ℃條件下，每毫克組織蛋白每分鐘催化1 μg底物的酶量定義為1個(gè)酶活力單位，結(jié)果以U/mg prot 表示。

1.3.7 抗壞血酸(ascorbic acid, ASA)含量的測(cè)定

ASA含量的測(cè)定參考上海源葉維生素C檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書，取1 g西葫蘆果肉在冰浴下研磨，加5 mL pH 7.2 PBS緩沖液8 000×g離心20 min，取上清液進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表示為100 g樣品中ASA含量，以mg/100g表示。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Excel 2016 處理作圖，圖表結(jié)果均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。SPSS 21.0對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析及Duncan多重比較，顯著性水平設(shè)為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濕度熱空氣處理過(guò)程對(duì)西葫蘆果實(shí)溫度曲線的影響

圖1-a、圖1-b所示分別為熱空氣處理(44 ℃、2.3 h)過(guò)程中西葫蘆果實(shí)內(nèi)部表皮層和中心處溫度場(chǎng)的變化。如圖1-a所示，在處理前期，HAT90組、HAT80組、HAT60組、HAT40組表皮層升溫速率呈遞減趨勢(shì)，其中HAT90組初期升溫速率分別是HAT80組、HAT60組、HAT40組的1.26、1.71、1.69倍。HAT80組在熱處理前期高于HAT60組、HAT40組，但在2 853 s HAT80組與HAT60組溫度曲線存在交叉，之后HAT80組升溫速率開始變緩直到4 653 s升溫速率開始加快直到5 703 s、39.68 ℃升溫速率漸漸與HAT60組、HAT40組近似重合。如圖1-b所示，果實(shí)中心溫度場(chǎng)變化與表皮層升溫速率相似，但由于西葫蘆果實(shí)內(nèi)部傳熱熱阻較大，導(dǎo)致中心溫度變化存在滯后性，但仍可以看出HAT90組具有最高的升溫速率，然后是HAT80組，HAT60組、HAT40組升溫速率相差不大。在相同的熱處理溫度和時(shí)間下，HAT90組、HAT80組、HAT60組、HAT40組在處理過(guò)程結(jié)束后分別達(dá)到了43.95、41.79、41.54、41.32 ℃。

a-表皮溫度；b-中心溫度圖1 不同濕度熱空氣處理西葫蘆果實(shí)溫度測(cè)定Fig.1 Temperature measurement of the skin,center temperature of zucchini fruits treated with hot air with different humidity

2.2 不同濕度熱空氣處理過(guò)程西葫蘆果實(shí)低溫貯藏冷害指數(shù)的影響

低溫貯藏是延長(zhǎng)采后果蔬品質(zhì)最有效的方式。貯藏溫度的降低和貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)容易導(dǎo)致更加嚴(yán)重的冷害癥狀，部分冷敏性果蔬在離開冷藏條件轉(zhuǎn)移到較溫暖的環(huán)境后中冷害癥狀才得以表現(xiàn)。冷害指數(shù)是反映果蔬受冷害程度的重要指標(biāo)，同時(shí)也是影響低溫貯藏果蔬貨架期的主要原因[4]。由圖2-a可知，在貯藏期第10天，HAT80組冷害指數(shù)比CK組少24.9%。CK組果實(shí)低溫貯藏15 d后，CK組冷害指數(shù)與處理組之間有顯著差異。如圖2所示，西葫蘆果實(shí)冷害指數(shù)隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，在整個(gè)貯藏期中，CK組的冷害指數(shù)始終高于其他處理組，表明熱空氣處理可以有效地減少西葫蘆冷害癥狀的發(fā)生，該結(jié)論與龔國(guó)強(qiáng)等[19]研究的熱處理西葫蘆冷害指數(shù)相似。貯藏前期各處理組無(wú)明顯冷害癥狀出現(xiàn)，CK組出現(xiàn)明顯冷害癥狀。貯藏中后期各組西葫蘆冷害癥狀發(fā)展迅速，在第15天出現(xiàn)嚴(yán)重冷害癥狀，但處理組冷害指數(shù)顯著小于CK組，其中HAT80組的冷害指數(shù)分別比CK組、HAT90組、HAT60組、HAT40組少24.39%、13.89%、13.89%、8.82%。

圖2 不同濕度熱空氣處理對(duì)低溫貯藏西葫蘆果實(shí)冷害指數(shù)的影響Fig.2 The effect of hot air treatments with different humidity on the chilling injury of zucchini fruits stored at low temperature注：同一階段HAT和CK組中不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)(下同)

2.3 不同濕度熱空氣處理過(guò)程西葫蘆果實(shí)低溫貯藏失重率、硬度的影響

硬度、失重率是表示果蔬失水量的重要指標(biāo)，水分的流失會(huì)導(dǎo)致果實(shí)的萎蔫褐變，使果蔬的質(zhì)地、口感下降，并加速衰老[20]。在恒溫條件下，相對(duì)濕度的微小變化可以顯著影響新鮮農(nóng)產(chǎn)品的失水率[21]。由于熱空氣處理過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致水分的損耗，試驗(yàn)中失重率指標(biāo)添加2.3 h處理后的數(shù)值，以期看出處理過(guò)程中西葫蘆果實(shí)水分的損耗。如圖3-a所示，熱處理后處理組西葫蘆果實(shí)的失重率顯著高于CK組，分別是HAT90組、HAT80組、HAT60組、HAT40組的23.45%、32.37%、21.74%、18.61%。同時(shí)HAT80組失重率也顯著低于其他處理組(P<0.05)，可能是由于較高濕度的熱空氣有著較大的水蒸氣分壓力，較低的壓差減少了果實(shí)內(nèi)水分的傳質(zhì)速率。HAT90組具有較高的失重率可能是因?yàn)槲骱J果實(shí)升溫速率較快，呼吸速率的大小一般隨著溫度的升高而變大，呼吸熵也越大[22]，較高的果體溫度加快了果實(shí)的呼吸作用，加快了呼吸底物消耗速率和水分的散失[23-24]。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，失重率呈上升趨勢(shì)，在貯藏后期失重率的增長(zhǎng)率達(dá)到最大，其中HAT80組的失重率分別是CK組、HAT90組、HAT60組、HAT40組的0.73、0.87、0.84、0.88倍。

a-失重率;b-硬度圖3 不同濕度熱空氣處理對(duì)低溫貯藏西葫蘆果實(shí)失重率、硬度的影響Fig.3 The effect of hot air treatments with different humidity on the weight loss, hardness of zucchini fruits stored at low temperature

影響果蔬采后商品價(jià)值和貨架期主要的指標(biāo)之一是硬度，往往隨低溫貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。如圖3-b所示，在貯藏前期各組硬度分別比初始值低15.73%、13.45%、9.49%、11.97%、12.8%，HAT80組硬度顯著大于其他組(P<0.05)；HAT80組硬度值分別比CK組、HAT90組、HAT60組、HAT40組高7.41%、4.57%、2.81%、3.8%。貯藏過(guò)程中HAT80組西葫蘆果實(shí)硬度中期比前期降低了8.78%；后期比中期降低了6.78%。貯藏后期HAT40組、HAT60組、HAT80組硬度分別比CK組高9.7%、8.67%、13.75%。在貯藏前期，各處理組間失重率、硬度沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)，這點(diǎn)從冷害指數(shù)上也得到相同的結(jié)論，表明第5天各組間品質(zhì)相差不大，與硬度、失重得到相似結(jié)論。DONOGHUE等[25]認(rèn)為辣椒果實(shí)變軟的原因可能是水分流失對(duì)果實(shí)結(jié)構(gòu)的整體影響，而不是果皮本身細(xì)胞壁破壞。在整個(gè)貯藏過(guò)程中各處理組失重率與硬度呈負(fù)相關(guān)，但HAT80組的數(shù)值都顯著優(yōu)于其他組(P<0.05)，這表明HAT80組熱空氣處理可以較好地維持西葫蘆果實(shí)的品質(zhì)，保持較低的失重和較高的硬度。

2.4 不同濕度熱空氣處理過(guò)程對(duì)西葫蘆果實(shí)低溫貯藏電解質(zhì)外滲率和丙二醛含量的影響

a-電解質(zhì)外滲率;b-MDA含量圖4 不同濕度熱空氣處理對(duì)低溫貯藏西葫蘆電解質(zhì)外滲率、MDA含量的影響Fig.4 The effect of hot air treatment with different humidity on the electrolyte leakage, MDA content of zucchini fruits stored at low temperature

2.5 不同濕度熱空氣處理過(guò)程對(duì)西葫蘆果實(shí)低溫貯藏H2O2和含量的影響

a-H2O2含量；活性圖5 不同濕度熱空氣處理對(duì)低溫貯藏西葫蘆果實(shí)H2O2含量活性的影響Fig.5 The effect of hot air treatments with different humidity on H2O2 content, of zucchini fruits stored at low temperature

2.6 不同濕度熱空氣處理過(guò)程對(duì)西葫蘆果實(shí)低溫貯藏抗壞血酸含量的影響

抗壞血酸含量可以作為采后果蔬抗氧化應(yīng)激能力水平的重要標(biāo)志?？箟难岬纳珊拖哪芰εc果蔬對(duì)外界脅迫(低溫)的耐受性有關(guān)。當(dāng)環(huán)境溫度異于果蔬正常生長(zhǎng)溫度，都可能會(huì)激活抗壞血酸合成基因的翻譯和轉(zhuǎn)錄，抗壞血酸代謝基因的高表達(dá)增強(qiáng)了冷敏果蔬的抗冷性[4]。如圖6所示，貯藏前期各組抗壞血酸含量較初始值有所上升且處理組抗壞血酸含量之間無(wú)顯著差異(P>0.05)，但都顯著大于CK組(P<0.05)，表明西葫蘆果實(shí)合成抗壞血酸抵御外界低溫脅迫影響，且經(jīng)熱空氣處理可以提高西葫蘆果實(shí)對(duì)低溫脅迫的抗性，這與冷害指數(shù)得到相同的結(jié)論。貯藏中后期HAT80組的抗壞血酸含量顯著低于其他處理組，表明處理濕度的差異能顯著影響低溫下西葫蘆果實(shí)抗環(huán)血酸含量的合成和消耗。

圖6 不同濕度熱空氣處理對(duì)低溫貯藏西葫蘆果實(shí)抗壞血酸含量的影響Fig.6 The effect of hot air treatments with different humidity on the ascorbic acid content of zucchini fruits stored at low temperature

2.7 不同濕度熱空氣處理過(guò)程對(duì)西葫蘆果實(shí)低溫SOD、CAT、POD活性的影響

CAT是植物體內(nèi)活性氧清除系統(tǒng)中的重要保護(hù)酶，能夠催化H2O2分解為水和氧氣，減少H2O2對(duì)果蔬組織造成的氧化損傷。如圖7-b所示，西葫蘆果實(shí)CAT活性在貯藏期內(nèi)呈先上升后下降的趨勢(shì)，在貯藏前期，各組果實(shí)CAT活性無(wú)顯著差異(P>0.05)；第10天CAT活性出現(xiàn)了較大的降幅,CK組、HAT90組、HAT80組、HAT60組、HAT40組分別比第5天降低了30.11、23.97、19.39、23.73、21.20 U/mg，其中HAT80組具有較低的降幅。

POD是果蔬體內(nèi)普遍存在的一種氧化還原酶，隨著果蔬的成熟衰老和對(duì)外界脅迫的應(yīng)答發(fā)生變化，POD同樣能夠清除H2O2，防止過(guò)量自由基對(duì)機(jī)體造成的損害。如圖7-c所示，POD活性在貯藏期內(nèi)迅速上升，處理組的POD活性顯著大于CK組(P<0.05)。貯藏末期HAT80組POD活性分別比CK組、HAT90組、HAT60組、HAT40組高6.98%、2.85%、4.62%、3.95%，可以有效地維持貯藏過(guò)程中POD活性。

a-SOD;b-CAT;c-POD圖7 不同濕度熱空氣處理對(duì)低溫貯藏西葫蘆果實(shí)SOD、CAT、POD活性的影響Fig.7 The effect of hot air treatment with different humidity on SOD、CAT、POD activity of zucchini fruits stored at low temperature

3 討論

熱處理對(duì)采后果實(shí)成熟的影響取決于果實(shí)的耐熱性水平、傳熱速率和能量平衡(溫差、比熱容和相對(duì)濕度)、處理時(shí)間等因素[35]。相對(duì)濕度的差異可能同樣會(huì)對(duì)熱處理后果蔬貯藏品質(zhì)有影響。熱空氣處理初期，果蔬表面會(huì)被加熱到環(huán)境溫度所對(duì)應(yīng)的濕球溫度[36]，由濕空氣焓濕圖得知當(dāng)干球溫度一定，相對(duì)濕度越高，濕球溫度越高，焓值越高。由傅里葉導(dǎo)熱定律得知加熱介質(zhì)焓值越高，加熱速率越大[37]。所以在熱空氣處理過(guò)程中，HAT90組果實(shí)表皮層和中心溫度升溫速率快這點(diǎn)與BARATI等[11]發(fā)現(xiàn)相同。根據(jù)焓濕圖計(jì)算得到，將20 ℃的西葫蘆放入44 ℃的熱空氣中，當(dāng)相對(duì)濕度高于25.13%時(shí)，水蒸氣會(huì)結(jié)露附著在西葫蘆果實(shí)上，直到 HAT90組、HAT80組、HAT60組、HAT40組外表皮溫度分別超過(guò)對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度41.95、39.73、34.45、27.36 ℃為止，水蒸氣不會(huì)再凝結(jié)附著在果實(shí)外表。綜合溫度場(chǎng)結(jié)果從傳熱特性分析可知，根據(jù)濕空氣的露點(diǎn)溫度空氣濕度對(duì)傳熱的影響可能分為2種情況，一種情況為當(dāng)熱空氣濕度較低且西葫蘆果實(shí)溫度低于露點(diǎn)溫度時(shí)，濕空氣中的水分會(huì)在西葫蘆果實(shí)表面凝結(jié)，此時(shí)由于空氣濕度較低導(dǎo)致露點(diǎn)溫度也較低，凝結(jié)的水分量較少。由于風(fēng)扇的強(qiáng)制熱空氣對(duì)流導(dǎo)致凝結(jié)水分有較快的蒸發(fā)速率，并且直到西葫蘆溫度大于露點(diǎn)溫度這一時(shí)間內(nèi)，果實(shí)表面附著凝結(jié)水的蒸發(fā)速率大于凝結(jié)速率，此時(shí)主要是通過(guò)對(duì)流傳熱對(duì)西葫蘆果實(shí)進(jìn)行熱處理，表面凝結(jié)水分會(huì)蒸發(fā)吸收一部分熱量，對(duì)于傳熱起到了阻礙作用，升溫速率較慢，HAT60組、HAT40組以及HAT80組后期可能屬于這一種，且HAT60組表面水分量和蒸發(fā)完全所需時(shí)間長(zhǎng)于HAT40組，但由于濕度60%的空氣焓值高于濕度 40%空氣所以在中心溫度測(cè)溫中，2組升溫速率相差不大；另一種情況為當(dāng)濕度較高且果實(shí)外表皮溫度低于露點(diǎn)溫度時(shí)，西葫蘆果實(shí)表面凝結(jié)水速率大于強(qiáng)制熱空氣對(duì)流導(dǎo)致的水分蒸發(fā)速率，表面凝結(jié)水量增加迅速，過(guò)多時(shí)還會(huì)形成水膜直至果蔬表面溫度高于露點(diǎn)溫度，此時(shí)對(duì)流換熱與導(dǎo)熱共同作用，凝結(jié)水分起到促進(jìn)傳熱的作用，升溫速率較快，HAT90組一直處于這一狀態(tài)。而HAT80組在前期處于水分促進(jìn)傳熱階段，直到水分凝結(jié)量開始降低；在處理中后期，HAT80組在表面溫度達(dá)到39.73 ℃后不再凝結(jié)水分后處于水分阻礙傳熱階段。HAT80組在達(dá)到露點(diǎn)溫度前，表面水分處在不斷凝結(jié)和蒸發(fā)狀態(tài)，這點(diǎn)與表皮層測(cè)溫由一段降溫趨勢(shì)可以相印證。熱處理達(dá)到2 853 s后，升溫速率減慢表明這之后時(shí)間里表面凝結(jié)水分處于阻礙傳熱作用，直到4 653 s溫度達(dá)到38.13 ℃后升溫速率開始加快，表明凝結(jié)水分阻礙作用減少直到凝結(jié)水消失。由HAT80組的處理效果優(yōu)于HAT40組、HAT60組、HAT90組可知，升溫速率在一定范圍內(nèi)時(shí)，隨著升溫速率的增加，熱處理效果越好，但當(dāng)升溫速率過(guò)快時(shí)，果蔬可能如同在較高溫度下處理，會(huì)受到熱損傷，這一點(diǎn)與姜雪等[38]選擇處理初始機(jī)體溫度較高的西葫蘆結(jié)論相似，較大的傳熱溫差可能會(huì)在處理過(guò)程中不斷積累較多“熱應(yīng)力”造成熱損傷[39]。PEREZ-CARRILLO等[40]使用濕度100%與濕度50%進(jìn)行熱空氣處理木瓜，得到濕度50%可以有效減少木瓜的冷害與腐爛癥狀。HAT80組的升溫速率適宜，可能會(huì)促進(jìn)西葫蘆果實(shí)生理應(yīng)激反應(yīng)加強(qiáng)。

本研究表明，采用80%濕度的熱空氣處理，既可以有效減少處理過(guò)程中熱應(yīng)力的過(guò)量積累防止熱損傷，又可以在低溫貯藏下增強(qiáng)抗氧化酶活性，減輕氧化損傷，減輕冷害癥狀的發(fā)生，提高貯藏西葫蘆品質(zhì)。該結(jié)論為采后果蔬熱空氣處理傳熱過(guò)程的進(jìn)一步研究提供了一定的參考與借鑒。