EFF和乙醇对采后薄皮甜瓜果实贮藏品质及相关生理指标的影响

白晓航，齐红岩*，吕德卿

（沈阳农业大学园艺学院，设施园艺省部共建教育部重点实验室，辽宁省设施园艺重点实验室，辽宁 沈阳 110866）

EFF和乙醇对采后薄皮甜瓜果实贮藏品质及相关生理指标的影响

白晓航，齐红岩*，吕德卿

（沈阳农业大学园艺学院，设施园艺省部共建教育部重点实验室，辽宁省设施园艺重点实验室，辽宁 沈阳 110866）

考察促进保鲜配方（enhanced freshness formulation，EFF）和乙醇（ethanol，Eth）对采后薄皮甜瓜果实贮藏效果的影响。以东北主栽不耐贮藏薄皮甜瓜‘金妃’为试材，分别采用2% EFF浸泡和0.5 mL/kg Eth蒸熏2 个方式处理采后薄皮甜瓜，以不做任何处理为对照。在15 ℃恒温培养箱（相对湿度85%）中贮藏16 d，测定贮藏期间果实品质特性及其相关生理指标。结果表明：两处理均显著抑制了贮藏期间甜瓜果实内源乙烯的释放量（P＜0.05），且EFF较Eth效果显著，推迟了果实 内源乙烯高峰的出现。贮藏期间，两处理均延缓了薄皮甜瓜果实硬度下降速率、水分损失速率及可溶性固形物的消耗；降低了果实腐烂率；保持了果实的感官品质。Eth蒸熏处理7 d之前效果较好，而EFF浸泡处理的保鲜期更长。贮藏7 d后，两处理显著抑制了可溶性果胶含量的升高速率及原果胶含量的下降速率（P＜0.05）；EFF处理中纤维素的下降速率明显低于Eth处理和对照；两处理均显著抑制了多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶活性（P＜0.05），但对β-葡萄糖苷酶活性影响无明显规律。综上，两处理均延缓了采后薄皮甜瓜果实的软化速率，保持了果实品质，保鲜效果显著，且EFF浸泡的效果优于Eth蒸熏。

薄皮甜瓜；促进保鲜配方；乙醇；贮藏品质

薄皮甜瓜（Cucumis melo var. makuwa Makino）是甜瓜中的一大生态类型，它作为鲜食果品，具有味美香甜、多汁爽口的特点，并且富含多种糖分和维生素，具有很高的营养价值和保健作用，因而受到消费者的青睐，在东北和华北地区广泛种植[1]。然而，甜瓜果实为呼吸跃变类型，采后耐贮性差，因此，研究学者对其采后保鲜问题倍加关注。本实验室前期研究表明，适当的外源乙醇（ethanol，Eth）处理能抑制甜瓜果实乙烯的产生、改善果实的风味物质及贮藏品质，使用安全方便，是一种良好的采后处理方法[1-2]，并在葡萄[3]、杨梅[4]、青花菜[5]的贮藏中广泛应用。促进保鲜配方（enhanced freshness formulation，EFF）是一种含有己醛、乙醇、抗坏血酸和硝酸钙等成分的复合保鲜剂（专利号：ZL02828476.3）。其中，己醛起主要作用，它可以抑制磷脂酶D（phospholipase D，PLD）活性，从而保持果实品质，延缓果蔬的成熟和衰老[6]。采前喷施EFF可以提高苹果、樱桃、葡萄、梨和李等果实的贮藏质量，延长保鲜期[7-9]，且采后浸泡EFF有益于保持薄皮甜瓜果实香气成分，延缓采后果实的成熟与衰老[10-12]。

本研究以不耐贮藏薄皮甜瓜‘金妃’为试材，选用本实验室前期已筛选的最优处理方式（2% EFF浸泡和0.5 mL/kg Eth蒸熏）处理采后薄皮甜瓜[1,10-12]，从乙烯释放量、果实贮藏品质、果实中果胶和纤维素含量的变化及果实软化相关的酶活性等方面进行探讨，以明确EFF浸泡和Eth蒸熏2 个处理对采后薄皮甜瓜贮藏效果的差异，为提高薄皮甜瓜贮藏品质及延长采后贮藏保鲜期提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料

以东北主栽不耐贮藏薄皮甜瓜（Cucumis melo var. makuwa Makino）‘金妃’为试验材料，2012年6月于沈阳新民市梁山镇团结乡甜瓜基地采摘，统一挑选田间约七成熟果实（采收时可溶性固形物平均达6.0% Brix），大小均匀、无病虫害的果实，采摘后立即运回实验室进行处理。

1.2 仪器与设备

精密电子天平 瑞士Startorius公司；FHM-1果实硬度计 日本竹村集团；DT35数字折光仪 成都万辰光学仪器厂；CR-400/410 色差计 日本Konica Minolta公司；GC-3800气相色谱仪、Cary100紫外-可见分光光度计美国Varian公司。

1.3 方法

1.3.1 甜瓜保鲜处理

将采摘的甜瓜随机分成3 份。在室温（25±1）℃状态下，一份浸泡在2% EFF溶液中，EFF的基本成分包括：己醛、95% 乙醇、吐温-80、抗坏血酸、硝酸钙等，浸泡3 min之后自然风干，然后放在15 ℃恒温培养箱中贮藏。一份采取单个测量质量，然后单层放在外套一层聚乙烯膜的密闭箱中，采用0.5 mL/kg Eth进行蒸熏，吸取分析纯95%的Eth置于培养皿中9 cm直径的滤纸上，放入密封箱内。试剂添加完后，立即封箱并处理24 h，处理完去除聚乙烯膜，把甜瓜放在15 ℃恒温培养箱中贮藏。一份直接把甜瓜放在15 ℃恒温培养箱中贮藏，作对照。以上3 个培养箱中相对湿度均为85%。分别于处理后第0、1、4、7、13、16天取样测定各指标，3 次重复，每次重复3 个甜瓜。

1.3.2 指标测定

果实腔内内源乙烯浓度的测定参照Alwan等[13]的方法，稍作改进。硬度参照Tijskens等[14]的方法，采用FHM-1型果实硬度计（底部直径为12 mm）进行测定，在果实表皮赤道部位对应取点，共记录10 个数值并取平均数，记为甜瓜的果实硬度。可溶性固形物含量（soluble solids content，SSC）利用数字折光仪，取赤道部位的果肉榨汁进行测定，3 次重复。水分含量采用烘干法测定，按公式（1）计算。

含水量/%=（鲜质量-干质量）/鲜质量×100 （1）

果皮颜色采用色差计测定，在果实表皮赤道部位对应取点，共记录10 个数值并取平均数。其中，L值为果皮的亮度，L值越高果实越有光泽；a值代表红/绿，正值越大，红色越深，当a值为负值时表示绿色，负值越小，绿色越深；b值代表黄/蓝，正值越大，黄色越深；当b为负值时表示蓝色，负值越小，蓝色越深。果实腐烂率和腐烂指数调查，贮藏结束（第16天），对薄皮甜瓜腐烂情况统计，其中腐烂级数按照果实表皮的腐烂面积大小分为：0=没有腐烂发生；1=较轻度腐烂，腐烂面积0%～5%；2=轻度腐烂，腐烂面积5%～10%；3=中度腐烂，腐烂面积10%～20%；4=重度腐烂，腐烂面积小于20%。按式（2）、（3）计算腐烂率与腐烂指数：

腐烂率/%=腐烂果数/调查果总数×100 （2）

腐烂指数 =∑（腐烂果数×该腐烂级数）/（最高腐烂级别×调查总果数） （3）

感官品质鉴定小组由11 人组成，采用数字加权评分法[15-17]，计算加权平均值作为感官评价最后得分。感官品质分为内在品质和外观品质，各占50%。内在品质细分为质地（口感、脆性）、风味（香气）、综合口感（酸味、甜味、苦味、水 分），权重系数分别为0.15、0.15、0.20；外观品质细分为颜色、霉烂、冷害症状，确定权重系数分别为0.15、0.20、0.15。为缩小人与人之间的误差，先品尝对照，计算其各项平均得分，作为以后待鉴定项目的参考。品尝时，每个处理取3 个瓜，每次切成条，装盘，每品尝完一次用清水漱口，样品随机排列，每个处理品尝两次。采用5分制，各项目均以高分者为优。

果胶含量：采用咔哇硫酸试剂比色法测定[18]。纤维素含量：采用用蒽酮比色法测定[18-19]。多聚半乳醛酸酶（polygalacturonase，PG）活性和β-葡萄糖苷酶活性：参照文献[20]及果蔬采后生理生化实验指导，并稍加改动。纤维素酶活性测定：采用3,5-二硝基水杨酸比色法，具体按照王彦昌等[21]的方法。

1.4 数据统计

试验所得数据采用Excel处理、DPS软件进行单因素方差（One-Way ANOVA）分析，Duncan’s多重差异进行显著分析，Origin 7.5软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 两处理对甜瓜果实乙烯释放量的影响

图1 EFF和Eth处理对采后薄皮甜瓜‘金妃’贮藏期间（15 ℃）内源乙烯释放量的影响Fig.1 Effects of EFF and ethanol treatments on internal ethylene concentration (IEC) of oriental sweet melon ‘Jinfei’ during storage at 15 ℃

由图1可知，在甜瓜果实贮藏期间，乙烯释放量的总体变化趋势是先升高后降低。对照和Eth果实在贮藏第7天到达峰值，之后下降。EFF果实在贮藏第10天到达峰值，之后下降。除第16天外，两处理均极显著低于对照（P＜0.01）。

2.2 两处理对甜瓜果实硬度、含水量及SSC的影响

由图2a可知，在甜瓜果实贮藏期间，果实硬度呈逐渐下降的趋势，对照果实硬度下降最快，两处理果实硬度下降缓慢，且均极显著高于对照（P＜0.01）。在贮藏4～10 d EFF极显著高于Eth（P＜0.01），其他贮藏阶段两处理之间差异不显著。

由图2b可知，在甜瓜果实贮藏期间，果实含水量呈逐渐下降的趋势，含水量在对照果实中下降最快，在两处理中下降缓慢，在贮藏7～10 d，两处理均极显著高于对照（P＜0.01），且Eth中的含水量高于EFF。其他贮藏阶段，处理之间差异不显著。

由图2c可知，SSC变化的总体趋势是缓慢升高后轻微降低。对照中的SSC在贮藏4 d后急剧升高，在7 d到达最大值，极显著高于两处理（P＜0.01），之后轻微下降，在贮藏10～16 d显著高于Eth（P＜0.05），与EFF差异不显著。两处理中SSC含量在贮藏10 d达到高峰，之后轻微下降。在贮藏10 d，EFF和对照中SSC显著高于Eth（P＜0.05）。在贮藏16 d，EFF和对照中SSC极显著高于Eth（P＜0.01）(图2c)。

图2 EFF和Eth处理对采后薄皮甜瓜‘金妃’贮藏期间（15 ℃）果实硬度（a）、含水量（b）和SSC（c）的影响Fig.2 Effects of EFF and ethanol treatments on fruit firmness, water content and soluble solids content of oriental sweet melon ‘Jinfei’ during storage at 15 ℃

2.3 两处理对甜瓜果实果皮颜色变化的影响

图3 EFF和Eth处理对采后薄皮甜瓜‘金妃’贮藏期间（15 ℃）果皮颜色（L、a、b值）的影响Fig.3 Effects of EFF and ethanol treatments on rind color (L, a and b values) of oriental sweet melon ‘Jinfei’ during storage at 15 ℃

由图3可知，在甜瓜果实贮藏期间，对照果实中的L值在贮藏第7天到达最大值，之后下降。Eth中的L值在贮藏第4天显著低于对照（P＜0.05），之后显著高于对照（P＜0.05）。EFF中L值在13 d之前显著低于Eth和对照（P＜0.05），13、16 d显著高于Eth（P＜0.05），极显著高于对照（P＜0.01）。a值保持逐渐上升的趋势，且两处理始终低于对照。在贮藏0～4 d，三者不存在显著差异，在7～16 d两个处理极显著低于对照（P＜0.01）。在贮藏7 d和13 d EFF显著低于Eth。b值变化幅度不大，略显上升趋势。在4 d后EFF极显著低于对照（P＜0.01），Eth在4～10 d极显著低于对照（P＜0.01），而13～16 d显著高于对照（P＜0.05）。

2.4 两处理对甜瓜果实腐烂率和腐烂指数的影响

表1 EFF和Eth处理对采后薄皮甜瓜‘金妃’贮藏第16天（15 ℃）果实腐烂率及腐烂指数的影响Table 1 Effects of EFF and ethanol treatments on decay incidence and decay index (DI) of oriental sweet melon‘Jinfei’ on the 16th day of storage at 155 ℃

图4 EFF和Eth处理对采后薄皮甜瓜‘金妃’贮藏第16天（15 ℃）果实腐烂情况的影响Fig.4 Effects of EFF and ethanol treatments on decay of oriental sweet melon ‘Jinfei’ on the 16thday of storage at 15 ℃

在果实贮藏结束（16 d）时，对甜瓜果实的腐烂情况进行调查（表1），对照中果实的腐烂率高达100%，腐烂指数为0.645；两处理腐烂率明显低于对照，分别是

41.67 %和16.67%，腐烂指数为0.167 5和0.062 5。由图4可更直观地看出，EFF效果优于Eth，优于对照。

2.5 两处理对甜瓜果实感官品质的影响

表2 EFF和Eth处理对采后薄皮甜瓜‘金妃’贮藏期间（15 ℃）感官综合评分Table 2 Sensory analysis of oriental sweet melon ‘Jinfei’ with EFF and ethanol treatments during storage at 15 ℃

表2是甜瓜果实在各个贮藏时期感官品质变化的综合评分。对照果实在贮藏第10天后开始腐烂，13 d时基本丧失商品价值，而Eth和EFF在贮藏13 d后开始腐烂，16 d时接近失去价值。贮藏过程中，Eth的果实略微有异味，可能是Eth参与甜瓜衰老代谢产生，引起风味改变。然而，EFF中并没有出现此现象。

2.6 两处理对甜瓜果实可溶性果胶及原果胶含量的影响

图5 EFF和Eth处理对采后薄皮甜瓜‘金妃’贮藏期间（15 ℃）可溶性果胶（a）及原果胶含量（b）的影响Fig.5 Effects of EFF and ethanol treatments on soluble pectin and protopectin contents of oriental sweet melon ‘Jinfei’ during storage at 15 ℃

由图5a可知，在甜瓜果实贮藏期间，可溶性果胶含量呈逐渐上升趋势，EFF在4、10、13 d显著低于对照（P＜0.05），Eth在4～10 d显著低于对照（P＜0.05），其他贮藏阶段三者之间无显著差异。

由图5b可知，原果胶含量呈逐渐下降的趋势。贮藏7 d后两处理极显著高于对照（P＜0.01），两处理之间差异不显著。贮藏10 d，Eth显著高于EFF（P＜0.05），贮藏16 d之后，EFF极显著高于Eth（P＜0.01）。

2.7 两处理对甜瓜果实纤维素含量及相关酶活性的影响

图6 EFF和Eth处理对采后薄皮甜瓜‘金妃’贮藏期间（15 ℃）纤维素含量（a）、纤维素酶活性（b）、PG活性（cc）及β-葡萄糖苷酶活性（d）的影响Fig.6 Effects of EFF and ethanol treatments on cellulose content, and the activities of cellulase, polygalacturonase and β--glucosidase in oriental sweet melon ‘Jinfei’ during storage at 15 ℃

由图6a可知，在甜瓜果实贮藏期间，纤维素含量呈逐渐下降趋势，对照下降速率最快，极显著低于两处理（P＜0.01）。在贮藏10 d后，EFF极显著高于Eth（P＜0.01）。

由图6b可知，纤维素酶活性在贮藏4 d后升高，之后波动上升。EFF极显著低于对照（P＜0.01），Eth在7、13、16 d极显著低于对照（P＜0.01）。

由图6c可知，在甜瓜果实贮藏期间，PG活性呈逐渐上升趋势，EFF中PG活性极显著低于对照（P＜0.01），Eth与对照差异不显著。

由图6d可知，β-葡萄糖苷酶活性波动性较强，在贮藏7 d Eth极显著高于对照（P＜0.01），EFF显著低于对照（P＜0.05）。在贮藏13～16 d两处理极显著低于对照（P＜0.01）。

3 讨 论

3.1 EFF和Eth对甜瓜果实贮藏期间乙烯释放量的影响

甜瓜果实的成熟衰老涉及许多生理生化过程，乙烯可以启动并促进果实成熟衰老，并调控果实的代谢及衰老进程[22]。对照和Eth均在贮藏第7天到达峰值，但Eth的峰值明显低于对照，说明Eth抑制了贮藏过程中甜瓜果实内源乙烯释放，使之保持较低的水平。EFF在贮藏第10天到达峰值，且低于对照，说明EFF同样抑制了果实中乙烯的产生，且推迟了果实内源乙烯高峰的出现，较Eth明显。通过本实验进一步验证了本实验室之前的实验结果[1-2]，因此，认为抑制乙烯的产生速率并推迟其高峰出现是EFF和Eth延长甜瓜贮藏期的根本原因。

3.2 EFF和Eth对甜瓜果实贮藏期间果实品质及相关酶活性的影响

果实质量、含水量和硬度降低是果实从成熟到衰老最直接的表现。本实验中，Eth和EFF均延缓了这几项指标下降速率，较好地保持了甜瓜品质。SSC是果实感官评价的标准之一，但它不是果实品质评定的唯一标准[23]，因此，本实验补加对果实感官评价进行分析。尽量使评定结果数量化，然后进行统计分析，客观地比较处理之间的差异。对照果实在贮藏第13天基本丧失商品价值，而Eth和EFF在贮藏16 d才接近失去价值。贮藏过程中，Eth蒸熏的果实略微有异味，可能是Eth参与甜瓜衰老代谢产生，引起风味改变。然而，EFF处理较好地保持了甜瓜果实的风味。果皮颜色是直观反应甜瓜果实货架期的指标之一。两处理对果实颜色变化的影响说明Eth明显延缓了果实表面光泽度的下降，因为Eth能抑制果蔬在后熟和衰老进程中叶绿素的降解及具有延缓黄化的作用[24-25]。贮藏7 d后，EFF在延缓果实表皮退绿的作用尤为明显。

甜瓜果实成熟时，细胞初生壁和中胶层中沉积着大量的果胶物质。原果胶是一种非水溶性物质，它的存在使果实显得坚实、脆硬。随着果实的成熟，果胶物质逐渐与纤维素分离形成易溶于水的果胶。在本实验中，贮藏后期，Eth和EFF对可溶性果胶的上升速率和原果胶的下降速率均表现出抑制现象。一方面是由于两者均抑制了乙烯的产生，延迟果实的成熟，另一方面EFF中含有钙元素，浸泡甜瓜后增加了细胞壁中钙离子含量，可抑制果实中非水溶性果胶的降解及水溶性果胶的增多等[26]。在本实验中，两处理均显著抑制了参与纤维素和果胶降解的纤维素酶和PG的活性，延缓了对纤维素和果胶的降解，从而保持了果实较长的货架期。前人研究表明，这两个酶均受乙烯的正向调控[27-28]，因此，两个处理延长甜瓜保鲜期的主要原因还是由于抑制了乙烯，进而导致果实软化相关的酶活性受到抑制，使细胞壁中纤维素和果胶等分解减慢。

综上所述，EFF和Eth对延长甜瓜果实的贮藏期均有较好效果，可延长贮藏期4～6 d，可改善薄皮甜瓜果实的贮藏品质，且EFF效果要优于Eth，并且EFF浸泡处理操作简便容易控制，并且可以提高果实风味品质。

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Comparative Effects of Enhanced Freshness Formulation and ethanol Treatments on Quality and Related Physiological Indexes of Postharvest Oriental Sweet Melons (Cucumis melo var. makuwa Makino) during Storage

BAI Xiao-hang, QI Hong-yan*, LÜ De-qing
(Key Laboratory of Protected Horticulture of Liaoning Province, Key Laboratory of Protected Horticulture of Education Ministry and Liaoning Province, College of Horticulture, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)

The purpose of this experiment was to compare the effects of soaking with enhanced freshness formulation (EFF), consisting of hexaldehyde, 95% ethanol, Tween 80, ascorbic acid, etc, and ethanol fumigation on quality and related physiological indexes of postharvest oriental sweet melons (Cucumis melo var. makuwa Makino) during storage. Oriental sweet melon cultivar ‘Jinfei’ universally planted in northeast China was selected as materials in this study. Harvested melons were treated by soaking in 2% EFF and 0.5 mL/kg ethanol fumigation, respectively, and those without any treatment were used as controls in this experiment. The materials were stored in incubators at 15 ℃ and a relative humidity (RH) of 85% for 16 days, during which quality attributes and related physiological indexes were measured. The results revealed that both treatments had significant inhibition on released quantity of internal ethylene in melons during storage. EFF soaking treatment had more obvious effect on postponing the peak time of internal ethylene release than ethanol fumigation treatment. Both treatments delayed the descending rate of fruit firmness and the lossing rate of water content and soluble solid content during storage. They also reduced fruit rotting rate and maintained fruit sensory quality. Before the 7thday, ethanol fumigation had better effect while EFF soaking provided relatively longer freshness lifetime. After the 7thday, both treatments had obviously inhibited the increase in soluble pectin content and the decrease in protopectin content (P ＜ 0.05). EFF treatment significantly slowed down the decrease in cellulose content than EFF treatment than that in ethanol treatment and control. Both treatments significantly inhibited the activities of polygalacturonase and cellulase (P ＜ 0.05), but had no obvious effects on the activity of β-glucosidase. In conclusion, both treatments can reduce softening rate and maintain fruit quality of postharvest oriental sweet melons. This study shows that both treatments are significantly effective in maintaining the freshness of sweet melons and EFF soaking is better than ethanol fumigation.

oriental sweet melon; enhanced freshness formulation; ethanol; storage quality

S652.2

A

1002-6630（2014）14-0262-06

10.7506/spkx1002-6630-201414050

2013-09-27

辽宁省重大攻关项目（2011215003）；沈阳市科技计划项目（F12-277-1-26）

白晓航（1988—），女，硕士研究生，研究方向为设施蔬菜栽培与生理。E-mail：xhbai627@126.com

*通信作者：齐红岩（1971—），女，教授，博士，研究方向为设施蔬菜栽培与生理。E-mail：hyqiaaa@126.com