采后甜瓜贮藏保鲜技术研究进展

徐 畅，李 婧，姚 军，廖新福

（新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所，新疆鄯善 838200）

0 引言

近年来，随着经济的发展和生活水平的提高，人们对于水果的日常消费量逐年增加，而外观优美、品质优良的甜瓜，一直作为高档瓜果出售，成为人们节假日馈赠亲友的佳品。甜瓜本身是一种高效高产的农作物品种，在农村经济结构调整和农民收入水平提高方面都能发挥重要的作用。同时，甜瓜因其在食用性上营养丰富、香甜多汁和在种植上栽培周期短、技术操作简单、效益显著等特点，成为世界重要的高效园艺类水果作物。因此，积极发展甜瓜的无公害生产、加快采后处理和加工技术研发、促进产业链条的延伸也成为甜瓜产业的研究重点。目前，采后水果的保鲜方法主要是对三大要素进行调控，即对衰老进程的控制、对微生物腐败菌的控制和对果品内部水分蒸发的控制[1]。分别从化学保鲜技术、物理保鲜技术、生物保鲜技术3 个方面阐述近年来研究者在甜瓜采后保鲜技术的研究进展。

1 物理保鲜技术

1.1 低温保鲜

低温保鲜是通过低温环境来抑制或延缓果实表面微生物的生长繁殖，降低非酶反应速率，减少呼吸消耗，从而达到延缓衰老和减少腐烂的效果[2]。杜红凤等人[3]以“金皇后”为试材，研究0.5 ℃，3.0 ℃和常温3 个贮藏温度对哈密瓜果实采后品质及生理的影响，发现低温0.5 ℃下贮藏可延缓“金皇后”哈密瓜果实的衰老，较好地保持了果实的品质。龚迪等人[4]以厚皮甜瓜“金红宝”为材料，研究采后不同低温贮藏对果实贮藏品质的影响。7 ℃可有效维持果实品质，延缓失重率、硬度和TSS 的下降，保持TA 和维C 含量；9 ℃虽可保持果实的采后品质但总体不如7 ℃；3 ℃下果实失重率、硬度、TSS 和TA 含量下降迅速，维C 和果皮色度也显著低于7 ℃和9 ℃。目前的甜瓜冷链运输是低温保鲜的有效应用。

1.2 气调保鲜

气调保鲜，顾名思义，是利用控制气体比例的方法来达到贮藏保鲜的目的。气调保鲜技术是通过调整环境气体来延长果品的贮藏时间和货架期的技术，其基本原理为在一定的封闭体系内，通过各种调节方式得到不同于正常大气组分的调节气体，抑制导致果品腐烂的生理生化过程及微生物的活动。谭归等人[5]采用聚乙烯醇（PVOH）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚丙烯（PP） 3 种包装材料在同一气调比例下对新疆厚皮甜瓜进行贮藏试验。结果表明，甜瓜装入3 种包装材料膜内充入O2，CO2体积分数分别约为5.59%，1.80%后与CK 相比较，采后各处理组总呼吸途径速率均得到有效抑制，其中PP处理组采后各呼吸速率均小于其他3 组，至贮期结束后，PP 包装膜处理的甜瓜贮藏品质相对最好， 可以有效降低呼吸速率延缓甜瓜的成熟衰老，防止病害的发生；CK 贮藏效果最差。时月等人[6]研究气调处理 （O2处理、O2+SO2处理和O2+ClO2处理） 对薄皮甜瓜贮藏过程中品质的影响。结果表明，O2+SO2处理组的腐烂指数及霉变指数显著低于其他处理组，比对照组分别降低43%和70%，有效抑制霉菌引起的腐烂。同时，该处理对果实的糖度和硬度无显著性影响，失重率仅比对照组高0.27%。因此，采用O2+SO2气调处理有利于降低薄皮甜瓜的腐烂率，延长果实货架期。王文生等人[7]以新疆厚皮甜瓜“金凤凰”为试材，采用O2体积分数4%～6%，CO2体积分数0.2%～0.5%的气体指标，结果发现在6 ℃贮藏条件下，能显著抑制甜瓜的呼吸强度，失重率的下降，而且有效抑制了果肉硬度、可溶性固形物和还原糖含量的下降，降低了果实的腐烂率，延缓了果实的衰老。

1.3 辐照保鲜

辐照保鲜是利用电离辐射产生的高能射线或电子束来杀灭甜瓜表面病原微生物及其他腐败细菌的生理过程，从而达到保鲜效果的技术[8]。王吉德等人[9]研究了60Coγ 射线辐照甜瓜保鲜的效果。结果表明，常温照射和常温保藏新鲜白蜜瓜的照射量以20 krad为宜，保藏150 d 时完好率可达75%。经品尝，10～40 krad 辐照的鲜甜瓜，其色、香、味和外观均与对照无异，无辐照异味产生。辐照对鲜瓜种籽的生命活动有明显的抑制作用，使鲜瓜耐贮藏。

1.4 光照处理保鲜

光照处理是一种非加热物理处理，适当地用光线照射植物体，会推迟其生理老化。有研究报道光照可提高植物体总叶绿素、类胡萝卜素、番茄红素和维C 含量。除此之外，光照对诱导CAT，POD 和PPO 等防御酶活性有积极影响作用，从而维持活性氧代谢平衡，延缓果蔬衰老，提高果蔬贮藏品质。玛尔哈巴·帕尔哈提等人[10]以伽师瓜为试材，研究了采后贮藏前经4 500 lux 光照处理对25 ℃下贮藏的甜瓜果实品质及部分酶活性的影响。结果表明，伽师瓜经光照后软化加快，并显著提高了果实失重率；但是，光照可提高伽师瓜果肉可溶性固形物和还原糖含量；促使伽师瓜果皮色素含量的积累；同时，光照CAT，POD，PPO 酶活性均高于避光处理，且果皮酶活性均大于果肉。王静等人[11]分析紫外线处理对新疆哈密瓜贮藏期中几种酶活性的影响。结果表明，哈密瓜紫外线处理及处理后贮藏过程中的色泽、风味、营养成分变化与POD，PPO，LOX，PAL，SOD 等5 种关键酶活密切相关。以紫外线处理哈密瓜50 min，对延缓果实后熟衰老效果最为明显，可为哈密瓜的贮藏保鲜提供新的科学依据。

1.5 臭氧保鲜

臭氧保鲜机理是臭氧可以分解水果的催熟剂——乙烯，降低其贮藏期间的呼吸强度，并能诱导果实产生抗病性[12]。白友强等人[13]研究发现，不同浓度臭氧处理能够有效延缓相对电导率的上升，可滴定酸和抗坏血酸平均每天仅下降1.1%，1.2%，臭氧对其下降起到了明显的抑制作用，同时降低了23%的呼吸速率，推迟7 d 出现呼吸高峰，腐烂指数仅为对照组的6.8%。臭氧浓度4.28 mg/cm3，处理间隔时间24 h，可以较好地保持甜瓜果实采后品质，延长了低温贮藏时间。王丽[14]采用不同浓度臭氧气体对河套蜜瓜进行高浓度、短时间处理，与未使用臭氧处理的试验组相比，河套蜜瓜的采后生理受到了抑制，新陈代谢速度降低，贮藏期品质下降情况得到了明显改善，腐烂时间推后，程度减轻。刘晋联等人[15]以不同温度、不同浓度臭氧溶液和保鲜剂处理对哈密瓜呼吸强度及贮藏效果的研究，结果表明质量浓度为1.0，2.5，5.0 mg/L 的臭氧溶液处理哈密瓜可以有效地降低其贮藏期间的呼吸强度。

1.6 热处理保鲜

热处理是利用高温杀死或钝化果实上的病原菌，同时调节果实代谢过程以减少腐烂达到保鲜的目的[16]。袁莉等人[17]以“金香玉”厚皮甜瓜为试材，研究采后53 ℃热水浸泡处理30 min 对果实的贮藏品质的影响。结果表明，热水处理可明显降低果实失重率，在贮藏第10 天时，处理组果实失重率较对照组低32.4%；热处理也可较好地保持果实硬度，在贮藏第10 天时，处理组果实硬度较对照组高30%；热处理还可延缓果实可溶性固形物和可滴定酸含量的下降，较好地保持果实的感官品质。袁莉[18]对采后热处理对厚皮甜瓜抗病性的诱导的研究表明，采后热水处理可通过诱导果实的抗病性来减少采后病害的发生，抗性的增强与活化果实苯丙烷代谢、抑制乙烯生成、维持细胞壁结构、改变表皮结构密切相关。

2 化学保鲜技术

2.1 植物生长调节剂

植物生长调节剂是对植物的生长发育有调节作用的化学物质或从生物中提取的天然植物激素在植物体内传导至作用部位，以低浓度抑制其生命过程的某些环节达到保鲜的目的[19]。李平等人[20]研究茉莉酸甲酯复合酵母LP1，LP2 处理通过正交试验。显著抑制贮藏期间果实呼吸强度，延缓其呼吸跃变高峰的出现，保持果实的硬度、可溶性固形物和维C 的含量，延缓了哈密瓜的后熟时间，降低哈密瓜的腐烂率，延缓哈密瓜果实的衰老，较好地保持哈密瓜果实的品质。胡妍云等人[21]研究以“玉金香”甜瓜为材料，分析甜瓜采后粉红单端孢（Trichothecium oseum） 侵染和苯并噻重氮 （benzothiadizaole，BTH） 诱抗对LOX 代谢酶活力和C6，C9 醇醛类挥发性物质释放的影响，探讨各因子之间的相关性。结果表明，粉红单端孢侵染可促进C6 和C9 醇醛类挥发性物质的释放，释放量与LOX 代谢酶活力呈正相关；而BTH 处理组的C6 和C9 醇醛类挥发性物质释放量低于对照组，释放量与LOX 酶活力无明显相关性。诱抗剂BTH 可提高甜瓜果实采后的抗病性，并抑制挥发性物质的释放。

2.2 化学保鲜剂保鲜

化学保鲜是在果品生产与贮运过程中使用化学试剂处理果品，以达到延缓果实衰老、提高果品耐贮性的目的。化学保鲜剂使用方便、效果明显、能耗较低，但化学保鲜剂残留和抗药性也是需要防范的[22]。姚军等人[23]以新疆哈密瓜品种西州密25 号为试材，采后分别用0.5，1.0，1.5 共3 种浓度水杨酸（SA） 浸泡5 min，冷库低温贮藏，研究不同浓度的水杨酸处理对哈密瓜贮藏特性和防御酶活性的影响。结果表明，采后不同浓度SA 处理可抑制哈密瓜果实的腐烂，延缓果实失重率的上升，对果肉可溶性固形物含量的影响不明显，保持较好的果实硬度，增强苯丙氨酸解氨酶（PAL） 多酚氧化酶（PPO） 和过氧化物酶（POD） 活性，其中1.0 SA 处理效果最好。王静等人[24]采用50，150，250，300 mg/L 嘧菌酯（Azx） 溶液浸泡3 min，自然晾干后贮藏于常温条件下，研究嘧菌酯处理对哈密瓜采后抗病性的机理。250 mg/L 嘧菌酯（Azx） 处理能有效抑制哈密瓜采后腐烂率、呼吸强度、乙烯释放量上升，且明显提高了贮藏后期木质素含量、过氧化氢酶、过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶、β - 1,3 - 葡聚糖酶等抗病性酶活性，显著抑制了几丁质酶活性降低。

3 生物保鲜技术

3.1 微生物拮抗保鲜

拮抗菌的保鲜机理是微生物产生抗生素、细菌素、溶菌酶等抗菌物质，具有拮抗作用的微生物可以抑制水果中的有害微生物,达到防腐保鲜的目的。微生物拮抗保鲜具有无色、无味、无毒的优点[25]。刘建利等人[26]从宁夏地区乌拉尔甘草的根、茎、叶中共分离出内生菌287 株，根中分离出142 株，茎中分离出78 株，叶中分离出67 株，136 株属内生真菌，151 株属内生细菌。对产孢的53 株内生真菌进行初步鉴定，分类为2 纲4 科6 属，链格孢属（Alternaria）、曲霉属 （Aspergillus） 和青霉属 （Penicillium） 为优势种群。151 株内生细菌中，革兰氏阳性菌、杆菌占优势。其中，8 株内生细菌对4 种甜瓜采后病害病原菌的抑制能力均较强。宋娟[27]对Pichia anomala 和Rhodotorula glutinis 2 株酵母菌的生防机制进行了研究，结果显示，这2 株酵母菌均不产生抗生素，处理后能对苯丙氨酸解氨酶（PAL） 和过氧化物酶（POD） 的活性显著增高。杨冬梅[28]研究了芽孢杆菌（Bacillus sp）. B1 原液能显著抑制损伤接种果实由白霉病病菌（Fusarium sp）.、粉霉病病菌（Trichothecium roseum）、软腐病病菌 （Rhizopus stolonife）r 和黑斑病病菌（Alternaria alternata） 引起的采后病害，处理果实发病率分别为对照组的26.7%，21.3%，0和1.01%。B1 滤液仅对Fusarium sp.病斑面积的扩展有抑制，但对该病发病率及T. roseum 的抑制效果不显著。B1 灭菌液可有效抑制A. alternata，减轻Fusarium sp. 和T. roseum 病斑面积的扩展。B1 悬浮液仅能抑制Fusarium sp. 及T. roseum 的病斑面积。

3.2 天然提取物保鲜

天然提取物是从天然物质中提取的生物活性物质，该物质能有效抑制水果表面微生物活性和水果中酶的活力，降低水果生理活动强度[29]。王刚霞[30]采用壳聚糖和核桃青皮提取物进行配方复配，将不同配方保鲜剂应用于甜瓜的贮藏保鲜。结果表明，复合保鲜剂能减缓甜瓜水分的散失、保持甜瓜较好的硬度、有效控制甜瓜的呼吸强度、抑制甜瓜营养成分的消耗、增强甜瓜的抗病性，同时CHE-20（2%的壳聚糖和40 mg/mL 核桃青皮提取物等体积混合液） 和CHE-25 配方较优（2%的壳聚糖和50 mg/mL核桃青皮提取物等体积混合液）。王芳等人[31]以新疆甜瓜为试材，分析在温度25 ℃，相对湿度55%～60%条件下，油菜籽粕酶解液对甜瓜采后贮藏品质及生理指标的影响。结果表明，与对照组相比，油菜籽粕酶解液能够有效降低甜瓜的呼吸强度、质量损失率和相对电导率，维持果实硬度、糖酸和维C 的含量，抑制丙二醛的增加，提高过氧化物酶活性，较好地保持了果实的品质与风味，说明油菜籽粕酶解液可以作为天然保鲜剂应用于甜瓜采后贮藏保鲜。

3.3 基因工程保鲜

基因工程技术是以ACC 合成酶、ACC 氧化酶、ACC 脱氨酶和多聚半乳糖醛酸酶等酶的基因为切入点进行的以控制水果成熟期内源乙烯的生成[32]。基因工程保鲜技术研究报道较少，需要科研人员加强这方面的研究。Ayub R 等人[33]采用ACC 氧化酶反义基因表达技术得到了表达反义ACC 氧化酶基因的甜瓜，推迟了甜瓜果实的成熟期，处理组果实乙烯含量小于对照组的1%，成功抑制了甜瓜的成熟。张智俊等人[34]培育出了哈密瓜的转ACC 脱氨酶基因植株，使得果实的保鲜期得到延长，一定程度上可以解决哈密瓜的保鲜问题。

4 结语

近年来，关于哈密瓜保鲜技术的研究已经较为深入，但实际应用能力还很欠缺，有些成果仅停留在研究阶段，不能很好地应用到实际生产中。甜瓜贮藏保鲜的方法也逐渐由化学方法向物理和生物方法转变，尽量减少化学产品对人体的一些副作用。近年来，一些研究者更加关注甜瓜相关的设备、运输、物流等方面。例如，董冬冬[35]研究以哈密瓜基本物料特性为基础，结合现代机械设计方法及技术手段，设计了一种集哈密瓜上料、输送、定位、大小检测及分级功能于一体的翻转式哈密瓜自动分级装置。增加了哈密瓜传输的稳定性，降低了分级过程中的机械损伤。周然等人[36]研究长距离运输过程中不同等级道路的振动对哈密瓜贮藏品质的影响，研究表明振动会加快哈密瓜贮藏期间果胶的降解，加速哈密瓜的生理软化。姚军等人[37]研究新疆哈密瓜冷链运输过程中冷藏车不同部位的温度、湿度进行跟踪监控，确定冷藏车不同部位的温度、湿度阈值，监控冷藏车是否全程冷链。结果显示在冷链运输过程中温度变化波动较大，受人为控制因素影响严重；湿度变化平缓，受外界因素的影响较弱。综合来看，甜瓜的贮藏保鲜措施不仅更加全面，也更加关注食品安全方面的控制。