不同处理对西州蜜瓜货架期品质变化的影响

李自芹，陈雅，李文绮，贾文婷，赵志永*，刘成江*

（1.新疆农垦科学院，新疆 石河子 832000；2.新疆农业科学院吐鲁番农业科学研究所，新疆 吐鲁番 838099；3.石河子质量与计量检测所，新疆 石河子 832000）

西州蜜瓜是哈密瓜的一个品种，营养丰富，风味独特，颇受广大消费者的喜爱[1]，是我国新疆地区的主要栽培品种之一。由于西州蜜瓜含水量、含糖量较高，产地较分散，成熟的瓜果在疆内和疆外运输路途较远，运输时间较长，且西州蜜瓜属于呼吸跃变型果实[2]，在贮藏期间很容易软化、霉变和腐烂，导致其经济效益大幅度降低，不利于西州蜜瓜的销售[3]。因此，探究西州蜜瓜采后贮藏保鲜的新方法，寻求简易、有效、低成本的保鲜措施，对西州蜜瓜产业发展有着重要的意义。

近冰温贮藏是一种新型的果蔬贮藏保鲜方法[4]，是把果蔬置于0 ℃到冰点范围内，使果蔬既能维持活体状态又能抑制其呼吸强度和有害微生物的生长，延长果蔬的保鲜期[5]。研究表明，近冰温贮藏技术可以提高水果的抗冷性、延长其货架期。关于梨[6]、樱桃[7]、油桃[8]、杏[9]、苹果[10]的研究结果表明近冰温处理有效推迟了果实呼吸高峰出现的时间，提高了水果的商品率，延长了水果的保鲜期。钙是果蔬体内重要的矿物质元素，在果蔬贮藏期间能防止冷害的发生，还能在果蔬细胞内形成果胶酸钙，起到保持果蔬硬度和脆度的作用[11]。有研究显示，在贮藏期间，钙处理可以延缓樱桃[12]、杏[13]和桃[14]等的硬度下降速率。为了进一步延长果蔬的货架期[15]，学者们探究了近冰温复合保鲜方法，结果表明近冰温协同1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）处理延长了鲜柿的货架期，保持了其贮藏品质[16]；近冰温协同O3处理抑制了葡萄在贮藏期间的腐烂率，延长了葡萄的货架期[17]。

现有的近冰温结合保鲜技术研究，主要是对水果贮藏期间品质进行了相关探究[18]，对其在货架期间的品质变化规律研究报道较少，如何延缓水果货架期间硬度的下降，更好地保持果实货架期品质，这一难题越来越受到广大学者们的重视。因此，本试验以西州蜜17 号哈密瓜为试材，采用近冰温协同钙处理的方法，探究果实在货架期间的品质变化规律，为探寻西州蜜17 号哈密瓜新的贮藏保鲜技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

西州蜜17 号哈密瓜（以下简称西州蜜瓜）：2021年9 月采摘于新疆第六师103 团，选用形状均匀、无害虫、疾病和机械损伤的果实。

钠石灰、2，6-二氯靛酚、三氯乙酸、VC、饱和氯化钡溶液、CaCl2（均为分析纯）、磷酸缓冲液、愈创木酚、30% H2O2：新疆沃德生物科技有限责任公司。

1.2 仪器与设备

SKG1246 破壁料理机、3051H 型呼吸强度测定仪：佛山市顺德区宁新电器有限公司；GY-4 型数显水果硬度计、P901 酸度计、TD-45 糖度计、YP4002 电子天平：北京海富达科技有限公司；VORTEX-6 旋涡混合器、GL-5250A 磁力搅拌器、PoPette 手动单道可调移液器、TraceGC1300 气相色谱仪：上海安亭科学仪器有限公司；752NP 紫外可见分光光度计：浙江力辰仪器科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 材料处理与分组

不同生长期及成熟度直接影响着西州蜜瓜的耐低温性，成熟度越高，西州蜜瓜的耐低温性能就越强[19]。前期试验得出西州蜜瓜果皮处冰点为-2.5 ℃，果肉处为-4.0 ℃，西州蜜瓜中心果肉处耐低温性最好，对表皮进行干化处理，果皮的冰点降为-3.5～-3.0 ℃，可选择-2.0～-1.0 ℃作为西州蜜瓜的近冰温贮藏温度。

经过前期试验得出，CaCl2质量分数为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%时，对西州蜜瓜的贮藏保鲜均有一定的效果，且CaCl2质量分数越大保鲜效果越好，最终从节约成本方面考虑，筛选确定最佳的CaCl2质量分数为1.5%。

CaCl2处理组：将西州蜜瓜置于1.5% CaCl2溶液中，浸泡5 min，在阴凉干燥处晾干水分，在1.0～2.0 ℃的保鲜库中贮藏。

近冰温处理组：蒸馏水浸泡西州蜜瓜5 min，在阴凉干燥处晾干水分，于-2.0～-1.0 ℃的冰温库中贮藏。

近冰温结合CaCl2处理组：将干化处理后的西州蜜瓜置于1.5% CaCl2溶液中，浸泡5 min，在阴凉干燥处晾干水分，于-2.0～-1.0 ℃冰温库中贮藏。

贮藏90 d 后，采用低温冷链的出库方法[20]出库：将西州蜜瓜从冰温库中取出，置于1.0～2.0 ℃保鲜库6 h后转入4.0～6.0 ℃保鲜库6 h，再转入8.0～10.0 ℃冷库中6 h，最后存放于13.0～15.0 ℃的冷库中，每3 d 取样，测定1 次果实的商品率、呼吸强度、硬度、原果胶含量、过氧化物酶（peroxidase，POD）活性和过氧化氢酶（catalase，CAT）活性等各项指标变化。

1.3.2 指标测定

1.3.2.1 商品率测定

果蔬的商品率是指在果蔬产品的总量中，商品量所占的比重。具有商品价值的西州蜜瓜指果皮褐变或腐烂面积<20%，并具有西州蜜瓜固有的风味[21]。商品率计算公式如下。

A=B/C×100

式中：A 为商品率，%；B 为具有商品价值的西州蜜瓜个数；C 为西州蜜瓜总数。

1.3.2.2 呼吸强度测定

采用静置法测定西州蜜瓜的呼吸强度[22]，单位为mg/（kg·h）。

1.3.2.3 硬度测定

采用数显水果硬度计沿果实赤道部位等距离选取4 个位置测定果实硬度[23]，每组随机选取3 个西州蜜瓜，取平均值记为果实硬度，单位为N。

1.3.2.4 原果胶含量的测定

参照纪淑娟等[24]的方法，提取水溶性、离子结合型果胶以及共价结合型果胶，采用咔唑比色法测定果胶含量，以每克鲜重中原果胶的毫克数表示，单位为mg/g FW。

1.3.2.5 过氧化物酶活性测定

采用愈创木酚法测定西州蜜瓜的POD 活性[22]。50 mL 100 mmol/L（pH6.0）的磷酸缓冲液与28 μL 愈创木酚混合，在磁力搅拌器上进行加热搅拌，溶解后待溶液冷却，加入19 μL 30% H2O2混匀，置于4 ℃冰箱中。以每分钟在波长470 nm 处吸光度变化值增加1 时为1 个过氧化物酶活性单位，单位以U 表示。

1.3.2.6 过氧化氢酶活性测定

CAT 活性的测定采用分光光度法[25]。称取果肉样品1 g 置于预冷的研钵中，加入pH7.0 的磷酸缓冲液，磨成匀浆，在25.0 ℃预热后加入0.3 mL 0.1 mol/L 的H2O2，在反应15 s 时开始计时，快速转入石英比色杯中，在240 nm 波长下测定吸光度，每隔1 min 读数1 次，共测4 min，以每分钟OD 值减少0.01 为1 个过氧化氢酶活性单位，单位以U 表示。

1.4 数据统计分析

采用Excel 软件绘图，用SPSS 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 西州蜜瓜货架期商品率的变化

不同处理对西州蜜瓜货架期商品率的影响见图1。

图1 西州蜜瓜货架期商品率的变化Fig.1 Changes in commodity rate of Xizhou honeydew melon during shelf life

由图1 可知，在整个贮藏期间，西州蜜瓜的商品率随贮藏时间延长逐渐降低，且CaCl2处理组的商品率降低趋势最为明显。在第9 天时，CaCl2处理组西州蜜瓜的商品率为39.4%，近冰温结合CaCl2处理组及近冰温处理组西州蜜瓜商品率分别为95.0%和92.0%，比CaCl2处理组高55.6%和52.6%。在第15 天时，近冰温结合CaCl2处理组的西州蜜瓜商品率为60.0%，比近冰温处理组高10.0%，这与李亚玲等[20]对小白杏贮藏期品质的影响研究结果一致，说明近冰温结合CaCl2处理及近冰温处理均能提高西州蜜瓜的商品率，其中以近冰温结合CaCl2处理组对西州蜜瓜的贮藏效果更佳。

2.2 西州蜜瓜货架期呼吸强度的变化

不同处理对西州蜜瓜货架期呼吸强度的影响见图2。

图2 西州蜜瓜货架期呼吸强度的变化Fig.2 Changes in respiratory intensity of Xizhou honeydew melon during shelf life

呼吸强度是反映西州蜜瓜在贮藏过程中品质变化的重要指标[26]。由图2 可知，各处理组果实在贮藏期间均出现了呼吸跃变，CaCl2、近冰温和近冰温结合CaCl2处理组呼吸高峰出现的时间分别为6、12 d 和12 d，在第12 天，近冰温和近冰温结合CaCl2处理组果实呼吸强度分别为70.0 mg/（kg·h）和65.0 mg/（kg·h），第15 天，近冰温处理组比近冰温结合CaCl2处理组呼吸强度高9.0%。刘邦迪等[27]研究表明，近冰温处理组推迟了果实呼吸高峰出现的时间。本试验结果表明，近冰温结合CaCl2处理及近冰温处理，均抑制了西州蜜瓜在货架期间的呼吸强度，而近冰温结合CaCl2处理组更好地抑制了果实的呼吸强度和生理代谢水平，提高了果实的贮藏品质。

2.3 西州蜜瓜货架期硬度的变化

不同处理对西州蜜瓜货架期硬度的影响见图3。

图3 西州蜜瓜货架期硬度的变化Fig.3 Changes in hardness of Xizhou honeydew melon during shelf life

硬度是体现西州蜜瓜货架期间品质的最基本指标[28]。由图3 可知，在整个货架期，果实的硬度随贮藏时间延长呈现逐渐下降的趋势。在第6 天时，CaCl2处理组的果实硬度为10 N，部分果实已发生软化，失去商品价值。近冰温处理组及近冰温结合CaCl2处理组果实的硬度分别比CaCl2处理组高20.0%和30.0%。梁庆沙等[29]研究发现，CaCl2处理的水果硬度均高于对照组，可能是CaCl2与果实中的果胶物质结合，起到保护果实细胞壁的作用。本试验结果表明，近冰温结合CaCl2处理及近冰温处理组，均保持了西州蜜瓜的硬度和脆度，提高了果实的贮藏品质。

2.4 西州蜜瓜货架期原果胶含量的变化

不同处理对西州蜜瓜货架期原果胶含量的影响见图4。

图4 西州蜜瓜货架期原果胶含量的变化Fig.4 Changes in pectin content in Xizhou honeydew melon during shelf life

原果胶能维持西州蜜瓜的脆度和硬度[30]。由图4可知，整个货架期间，各处理组的原果胶含量随贮藏时间延长均呈现不断下降的趋势，CaCl2处理组原果胶含量由20.0 mg/g FW 下降到第9 天的5.0 mg/g FW。CaCl2处理组原果胶含量的下降速度最快，近冰温结合CaCl2处理组下降速度最慢，这一现象与果实硬度变化趋势一致，说明近冰温结合CaCl2处理及近冰温处理均可保持西州蜜瓜原果胶的含量，近冰温结合CaCl2处理抑制了果胶物质与纤维素分离速率，减缓了西州蜜瓜的松弛、软化和硬度下降。

2.5 西州蜜瓜货架期POD 活性的变化

不同处理对西州蜜瓜货架期POD 活性的影响见图5。

图5 西州蜜瓜货架期POD 活性的变化Fig.5 Changes in POD activity in Xizhou honeydew melon during shelf life

POD 是一种受体催化底物氧化酶，在西州蜜瓜的成熟和衰老过程中，对果实中的H2O2、酚类、醛类等物质起到清除作用[31]。由图5 可知，整个货架期间，近冰温结合CaCl2处理及近冰温处理组POD 活性整体高于CaCl2处理组，近冰温结合CaCl2处理组POD 活性变化最大，从15 U 上升到第12 天的30 U，之后随着贮藏时间延长POD 活性开始下降，3～15 d 内近冰温结合CaCl2处理组POD 活性高于其他两个处理组，说明近冰温结合CaCl2处理组提高了西州蜜瓜抵御外界刺激和病原菌侵染等不利因素的能力。

2.6 西州蜜瓜货架期CAT 活性的变化

不同处理对西州蜜瓜货架期CAT 活性的影响见图6。

图6 西州蜜瓜货架期CAT 活性的变化Fig.6 Changes in CAT enzyme activity in Xizhou honeydew melon during shelf life

CAT 是植物体内的抗氧化酶，它可促使植物体内的H2O2分解，避免植物细胞遭受H2O2的侵害[32]。由图6可知，整个货架期间，近冰温结合CaCl2处理及近冰温处理组CAT 活性整体高于CaCl2处理组，近冰温结合CaCl2处理组CAT 活性变化最大，从30 U 上升到第9天的47 U，之后随着贮藏时间的延长开始下降，近冰温结合CaCl2处理组CAT 活性最高，说明近冰温结合CaCl2处理促进了西州蜜瓜细胞中的过氧化氢分解，提高了西州蜜瓜抵御过氧化氢对细胞损害的能力。

3 结论

本文通过不同处理探究西州蜜瓜在贮藏过程中品质的变化规律。结果发现，近冰温结合CaCl2处理组使西州蜜瓜的货架期延长至15 d，近冰温结合CaCl2处理组西州蜜瓜的呼吸强度在贮藏后期仍低于其他处理组。近冰温结合CaCl2处理，提高了西州蜜瓜的商品率，有效抑制了果实的呼吸强度，保持了果实的硬度，延缓了原果胶含量的下降，推迟了果实呼吸高峰的出现，提高了POD 和CAT 的活性，进而抑制了西州蜜瓜的软化、腐烂和霉变，最大限度地保持了果实的新鲜品质，此方法是一种简易、有效、低成本的保鲜措施，可作为西州蜜瓜规模化贮运保鲜的实用技术。因此，近冰温结合CaCl2处理技术在西州蜜瓜贮藏保鲜的应用中具有一定的潜力，也为西州蜜瓜的贮藏保鲜提供了新思路。