邢世瑤 ，郭佳偉，令狐曉盼 ，彭海海，梁麗雅,2,*

（1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津 300384；2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津 300384）

甜瓜（Cucumis meloL.）又名香瓜，有悠久的種植歷史[1]，是夏季消暑清熱的理想鮮食果品，以其果肉細(xì)膩、清熱解暑、食用方便而備受廣大消費(fèi)者的喜愛。它有厚皮甜瓜和薄皮甜瓜之分，果肉與果皮均可食用的為薄皮甜瓜。近幾年設(shè)施栽培薄皮甜瓜發(fā)展迅速，種植規(guī)模和產(chǎn)量逐年增加，但薄皮甜瓜果肉多汁軟綿，含糖量較高，皮薄易開裂，很容易侵染微生物造成腐爛損失；并且生長(zhǎng)周期性及地域性有嚴(yán)格的限制，導(dǎo)致在收獲期容易造成商品積壓[2-3]，給種植戶造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。目前在甜瓜的貯藏保鮮研究中，應(yīng)用1-MCP[4-5]、臭氧處理[6]等方法較多，發(fā)現(xiàn) 1-MCP 處理能夠保持伯謝克辛甜瓜較高的相關(guān)酶活性，處理組丙二醛（MDA）含量低于對(duì)照組[7]；適宜濃度的臭氧處理可保持較好的甜瓜品質(zhì)，且有較強(qiáng)的抑菌效果[8]。另有研究者發(fā)現(xiàn)采用NO 熏蒸可降低甜瓜病斑面積及深度，提高超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、過(guò)氧化物酶（POD）活性[9]。

緩慢降溫是在果蔬預(yù)冷（除去田間熱）后，從高向低有計(jì)劃地進(jìn)行短時(shí)多步降溫處理，最終降到適宜貯藏溫度的技術(shù)。該技術(shù)可有效防止果蔬冷害、褐變等現(xiàn)象的發(fā)生。研究表明，梯度降溫處理有利于提高早采鴨梨中SOD、CAT 等活性氧自由基清除酶的活性，抑制MDA 積累和果實(shí)褐變[10]；緩慢降溫可降低庫(kù)爾勒香梨的果心褐變率，能夠保持較高的硬度，推遲呼吸高峰的出現(xiàn)[11]；1-MCP 結(jié)合緩慢降溫能較好地保持桃的感官品質(zhì)、硬度、可溶性固形物含量[12]。應(yīng)用緩慢降溫方式對(duì)甜瓜進(jìn)行貯藏保鮮研究的材料多為厚皮甜瓜[13]，對(duì)薄皮甜瓜報(bào)道較少。本試驗(yàn)以“日本甜寶”薄皮甜瓜為材料，探究不同降溫方式對(duì)甜瓜采后低溫貯藏下果實(shí)衰老、酶活性及香氣成分變化的影響，篩選適宜薄皮甜瓜貯藏保鮮的降溫方式，為薄皮甜瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

“日本甜寶”甜瓜，2018 年7 月29 日采購(gòu)自天津市西青區(qū)辛口鎮(zhèn)和順農(nóng)莊，采收時(shí)果實(shí)為八成熟，于當(dāng)日16 時(shí)常溫運(yùn)送到天津農(nóng)學(xué)院食品加工廠的冷庫(kù)中；選擇大小均一、無(wú)病蟲害的甜瓜進(jìn)行試驗(yàn)；果實(shí)外套有塑料網(wǎng)套以防止磕碰及物理劃傷。微孔膜規(guī)格為75 cm×70 cm，厚度 0.015～0.02 mm，購(gòu)自山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮研究所。

三氯乙酸（TCA）、氫氧化鈉、二硫蘇糖醇（DTT）、均為國(guó)產(chǎn)分析純（AR）；冰醋酸，購(gòu)于天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠；聚乙二醇6000、鄰苯二酚、H2O2溶液、無(wú)水醋酸鈉，購(gòu)于天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；聚乙烯吡咯烷酮（PVP），購(gòu)于上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司；愈創(chuàng)木酚，購(gòu)于天津市光復(fù)精細(xì)化研究所；Triton X-100，購(gòu)于北京鼎國(guó)昌盛生物技術(shù)有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

PAL-1 型手持式糖度計(jì)，GMK_835N 水果酸度測(cè)定儀，TA.XT.Plus 質(zhì)構(gòu)儀，WR-10 型色差儀，CA-10 型呼吸測(cè)定儀，GC-14C 型氣相色譜儀，Aglient 7890A/5975c 型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，3K15型醫(yī)用離心機(jī)，T6 型新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)。

1.2 方法

1.2.1 處理方法

薄皮甜瓜果實(shí)采后在14 ℃下預(yù)冷24 h；6 ℃為貯藏溫度，分為急速降溫和緩慢降溫兩組處理，溫度偏差范圍1 ℃。急速降溫是將果實(shí)預(yù)冷后直接放入6 ℃冷庫(kù)中貯藏。緩慢降溫是果實(shí)經(jīng)預(yù)冷后，每1 d 降2 ℃，最終降到6 ℃，4 d 結(jié)束降溫，之后恒溫貯藏。將大小均一的薄皮甜瓜放入套有微孔膜的塑料筐內(nèi)，每筐10 個(gè)，扎口，每組處理放12 筐，再分3 個(gè)平行；其中挑選6 個(gè)果實(shí)作為固定果，測(cè)定呼吸強(qiáng)度及乙烯釋放量；挑選9 個(gè)果實(shí)作為固定果，取果實(shí)赤道線對(duì)稱處做標(biāo)記，測(cè)定色差。每隔4 d 進(jìn)行一次生理指標(biāo)的檢測(cè)，同時(shí)將果實(shí)去皮取赤道線2 cm 部分果肉切成丁狀，經(jīng)液氮快速冷凍后存放于-80 ℃超低溫冰箱中，用于測(cè)定酶活性。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 硬度

每組處理隨機(jī)取9 個(gè)果實(shí)，在薄皮甜瓜果實(shí)赤道線處取對(duì)稱四點(diǎn)，采用TA.XT.Plus 質(zhì)構(gòu)儀，選用P/2探頭，測(cè)定距果皮7 mm 處的硬度。測(cè)定結(jié)果求平均值，單位為 kg/cm2。

1.2.2.2 可溶性固形物（SSC）含量

將硬度測(cè)試后的果實(shí)去皮、去籽、榨汁，用PAL-1型手持式折射儀測(cè)定，重復(fù)3 次，記錄數(shù)據(jù)，結(jié)果取平均值，單位為%。

1.2.2.3 可滴定酸（TA）含量

將硬度測(cè)試后的果實(shí)去皮、去籽、榨汁、稀釋，用GMK_835N 水果酸度測(cè)定儀測(cè)定，重復(fù)3 次，記錄數(shù)據(jù)，結(jié)果取平均值，單位為%。

1.2.2.4 呼吸強(qiáng)度

參照肖子寒等[14]的方法并修改。將先前挑選好的6 個(gè)果實(shí)分為固定3 組，密封后置于6 ℃溫度下靜置1 h，用1 mL 醫(yī)用注射器抽取盒內(nèi)氣體。用CA-10 呼吸檢測(cè)儀測(cè)定，重復(fù) 3 次，以 CO2計(jì)，單位為 mgCO2/(kg·h)。

1.2.2.5 乙烯釋放量

參照肖子寒等[14]方法并修改。將先前挑選好的6個(gè)果實(shí)分為固定3 組，密封后置于6 ℃溫度條件下靜置1 h，用1 mL 的醫(yī)用注射器抽取盒內(nèi)氣體。用GC-14C 型氣相色譜儀測(cè)定，重復(fù)3 次，單位為μL/(kg·h)。

1.2.2.6 色差

將先前挑選好的9 個(gè)果實(shí)分為固定3 組，使用WR-10 型色差儀測(cè)定果皮L*、b*值，記錄數(shù)據(jù)，結(jié)果取平均值。

1.2.2.7 丙二醛（MDA）含量

參照曹建康等[15]方法，在 450、532、600 nm 處測(cè)定吸光度值，單位為mmol/g。

1.2.2.8 過(guò)氧化氫酶（CAT）活性

參照曹建康等[15]方法，在240 nm 處測(cè)定吸光度值，單位為 △OD240·min-1·g-1。

1.2.2.9 過(guò)氧化物酶（POD）活性

參照曹建康等[15]的愈創(chuàng)木酚法測(cè)定，在470 nm處測(cè)定吸光度值，單位為 △OD470·min-1·g-1。

1.2.2.10 香氣成分

參照趙光偉等[16]的方法并修改。將冷凍于-80 ℃的樣品解凍后放入榨汁機(jī)中打成勻漿，迅速取4.0 g汁液加入到頂空瓶中，添加2.0 g NaCl，放入轉(zhuǎn)子后加蓋擰緊。將老化后的萃取頭插入頂空瓶中，推出纖維頭，與液面保持1 cm 距離。40 ℃條件下1 000 r·min-1萃取40 min。

程序升溫：初始溫度40 ℃保持1 min，然后以6 ℃/min 升溫到 160 ℃，保持 4 min，最后 10 ℃/min 升至 210 ℃，保持 5 min，220 ℃后運(yùn)行時(shí)間 3 min。

1.2.2.11 感官品質(zhì)評(píng)定

參考侯田瑩等[17]的方法，并進(jìn)行修改。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1，每個(gè)處理隨機(jī)挑選5 個(gè)果實(shí)，邀請(qǐng)5 位有一定經(jīng)驗(yàn)的老師與同學(xué)進(jìn)行評(píng)分，結(jié)果取平均值。

表1 感官品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Evaluation standards of sensory quality

1.2.2.12 腐爛率

統(tǒng)計(jì)總數(shù)，檢查每一組甜瓜腐爛果并計(jì)數(shù)，計(jì)算公式為：

腐爛率（%）=腐爛果實(shí)數(shù)/果實(shí)總數(shù)×100

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2010 統(tǒng)計(jì)分析所有數(shù)據(jù)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)誤差；使用Origin Pro 9 制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同降溫方式對(duì)甜瓜硬度的影響

硬度是評(píng)價(jià)其貯藏品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，不同降溫方式對(duì)甜瓜硬度的影響見圖1。如圖1 所示，果實(shí)硬度隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，貯藏初始果實(shí)硬度為1.91 kg/cm2，硬度較高；到貯藏末期，急降和緩降處理分別下降到 0.97 kg/cm2和 1.22 kg/cm2。16 d 后緩降組果實(shí)硬度始終高于急降組。說(shuō)明急降對(duì)短期貯藏有較好的效果，緩降在貯藏后期有助于果實(shí)保持較好的硬度。

2.2 不同降溫方式對(duì)甜瓜可溶性固形物含量的影響

如圖2 所示，在貯藏期間，可溶性固形物含量呈先下降后上升的趨勢(shì)，急降果實(shí)下降的幅度略大。貯藏12 d 時(shí)，急降和緩降的可溶性固形物含量分別下降到了9.95%和10.94%。12 d 后緩降處理的SSC 含量始終高于急降處理，到貯藏末期分別為10.06%和11.00%。由此說(shuō)明，長(zhǎng)期貯藏果實(shí)，采取緩降處理能保持果實(shí)較高的可溶性固形物含量。

2.3 不同降溫方式對(duì)甜瓜可滴定酸含量的影響

由圖3 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，甜瓜的可滴定酸含量整體處于下降趨勢(shì)。貯藏12 d 時(shí)，兩種降溫方式的甜瓜可滴定酸含量下降相差較?。?2 d 后緩降處理的下降速率明顯變緩，略有上升，而急降的TA含量一直降低，兩者相差較大。貯藏28 d 時(shí)，果實(shí)內(nèi)部發(fā)生了酸敗，導(dǎo)致可滴定酸含量上升。

2.4 不同降溫方式對(duì)甜瓜呼吸強(qiáng)度的影響

如圖4 所示，貯藏4 d 時(shí)，果實(shí)進(jìn)入低溫環(huán)境導(dǎo)致兩者呼吸強(qiáng)度下降[18]；貯藏12 d 時(shí)，急降和緩降果實(shí)的呼吸強(qiáng)度從初始 2.05 mg CO2·kg-1·h-1分別下降到 1.30 mg CO2·kg-1·h-1和 1.06 mg CO2·kg-1·h-1。貯藏16 d 時(shí)，兩種降溫方式甜瓜的呼吸強(qiáng)度均低于0 d。貯藏后期果實(shí)后熟衰老，導(dǎo)致呼吸代謝增強(qiáng)，呼吸強(qiáng)度呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，急降處理明顯高于緩降處理，說(shuō)明緩降處理對(duì)于甜瓜果實(shí)長(zhǎng)期貯藏有較好的效果。

2.5 不同降溫方式對(duì)甜瓜乙烯釋放量的影響

抑制乙烯釋放量是延緩果蔬后熟衰老的措施之一。如圖5 所示，果實(shí)采收后生命旺盛，內(nèi)部活性高，乙烯釋放量高達(dá) 57.90 μL·kg-1·h-1；4 d 時(shí)驟然下降，8 d 時(shí)急降和緩降處理的果實(shí)乙烯釋放量分別為14.52 μL·kg-1·h-1和 6.76 μL·kg-1·h-1。整個(gè)貯藏過(guò)程中，兩種降溫方式處理的果實(shí)變化趨勢(shì)基本一致，緩降方式處理始終低于急降處理。16 d 時(shí)為乙烯高峰，與出現(xiàn)呼吸高峰的時(shí)間一致；急降和緩降方式處理的果實(shí)乙烯高峰在同一天出現(xiàn)，但緩降比急降方式低12.07 μL·kg-1·h-1，說(shuō)明緩降方式處理對(duì)抑制果實(shí)乙烯釋放有較好的效果。

2.6 不同降溫方式對(duì)甜瓜色差的影響

L*值越高說(shuō)明果皮色澤越亮越好。不同降溫方式對(duì)甜瓜色差的影響見圖6A。貯藏4 d 時(shí)急降比緩降處理的果實(shí)果皮的亮度高，可能是因?yàn)楣麑?shí)預(yù)冷后直接進(jìn)入低溫6 ℃冷藏，抑制果實(shí)內(nèi)部變化較強(qiáng)。后期果實(shí)果皮亮度升高可能是果實(shí)后熟導(dǎo)致。除貯藏4 d 和20 d 外，緩降處理的果實(shí)果皮L*值均高于急降組。

b*值越低說(shuō)明果實(shí)表面黃色越淡，感官評(píng)分低，影響商品價(jià)值。由圖6B 可以看出，b*值的變化趨勢(shì)并沒(méi)有隨L*值有相同的走向，而是整體變化趨勢(shì)平穩(wěn)，緩降略有升高，急降略微下降，均不明顯，但緩降b*值始終高于急降，可能是果實(shí)采收時(shí)的b*值達(dá)到頂峰；貯藏末期急降b*值升高可能是果實(shí)老化嚴(yán)重，過(guò)于成熟。

2.7 不同降溫方式對(duì)甜瓜MDA 含量的影響

膜脂過(guò)氧化會(huì)使植物細(xì)胞壁受損凋亡，它的主要產(chǎn)物之一是丙二醛（MDA），可以通過(guò)測(cè)丙二醛含量來(lái)了解果實(shí)的衰老程度。如圖7 所示，采收后，甜瓜的MDA 含量為0.25 mmol/g，隨后平緩上升，到貯藏12 d時(shí)兩種處理都保持在較低的水平。貯藏16 d 時(shí)，兩種處理都有上升趨勢(shì)，急降處理的果實(shí)MDA 含量上升幅度較大，比緩降處理高0.78 mmol/g。貯藏末期，果實(shí)呼吸強(qiáng)度高，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗快，膜脂過(guò)氧化程度高，導(dǎo)致MDA 含量升高，分別為4.83mmol/g 和4.24mmol/g。由此可見，緩降處理對(duì)甜瓜果實(shí)內(nèi)部MDA 的積累有抑制作用。

2.8 不同降溫方式對(duì)甜瓜CAT 活性的影響

過(guò)氧化氫酶（CAT）能夠催化植物體內(nèi)過(guò)氧化氫，使之減少?gòu)亩档图?xì)胞組織的損傷。由圖8 可以看出，在貯藏期間，CAT 活性均呈下降趨勢(shì)，由此可見，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，CAT 酶活性降低，果實(shí)衰老現(xiàn)象嚴(yán)重。從貯藏12 d 至貯藏末期，急降處理組果實(shí)CAT活性基本保持在最低水平，下降了1.33 △OD240·min-1·g-1，緩降處理一直處于下降趨勢(shì)，下降了 5.87 △OD240·min-1·g-1。可見在貯藏中期，緩降處理能保持果實(shí)較高的CAT 活性。

2.9 不同降溫方式對(duì)甜瓜POD 活性的影響

過(guò)氧化物酶（POD）存在于植物體中，能夠催化酚類物質(zhì)，清除體內(nèi)自由基，參與植物的生理代謝，抑制果實(shí)成熟衰老，是一種重要的氧化還原酶。如圖9 所示，果實(shí)中POD 活性先下降到最低點(diǎn)，在貯藏中后期上升，這可能是因?yàn)镻OD 發(fā)揮清除自由基的作用，抑制甜瓜衰老褐變，后期上升是因?yàn)楣麑?shí)受到侵害，增加自身POD 活性以應(yīng)對(duì)外界刺激[19]。緩降比急降處理晚4 d 下降到最低點(diǎn)，并且在貯藏8～16 d 期間緩降處理組果實(shí)的POD 活性明顯高于急降處理果實(shí)，分別高出 1.56 △OD470·min-1·g-1、1.14 △OD470·min-1·g-1和 1.01 △OD470·min-1·g-1，說(shuō)明緩降處理更有利于抑制甜瓜的果實(shí)衰老。

2.10 不同降溫方式對(duì)甜瓜香氣成分的影響

甜瓜所含香氣成分中酯類物質(zhì)占主體，是“日本甜寶”甜瓜主要的香氣成分[20-21]。由表2 可以看出，貯藏前期酯類物質(zhì)高達(dá)70.6%，醛類和酚類含量較少，果實(shí)香氣濃郁。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，急降處理果實(shí)的酯類物質(zhì)含量不斷下降，緩降處理果實(shí)的酯類物質(zhì)呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)；兩種降溫方式處理的果實(shí)中醇類、酚類物質(zhì)都呈緩慢上升趨勢(shì)，醛類物質(zhì)增加較多。在貯藏末期，緩降處理組果實(shí)的酯類物質(zhì)高于急降處理組果實(shí)。

表2 不同降溫方式對(duì)甜瓜香氣成分的影響Table 2 Effect of different cooling methods on aroma component of the melon 單位：%

2.11 不同降溫方式對(duì)甜瓜感官品質(zhì)的影響

不同降溫方式對(duì)甜瓜感官品質(zhì)的影響見圖10。貯藏16 d 和28 d 對(duì)比有明顯的變化，兩者平均分分別下降了3.44 分和0.58 分。急降處理組的變化最明顯，香氣變?nèi)?，有酸敗味，果?shí)失去了原有的品質(zhì)。貯藏16 d 時(shí)，兩者滋味相差1.80 分，緩降處理保有較好的香氣和滋味，口感香甜；到貯藏末期，兩種處理平均分相差3.60 分，急降處理果實(shí)口感差、瓜蒂部分腐爛，表面有霉斑。

2.12 不同降溫方式對(duì)甜瓜腐爛率的影響

不同降溫方式對(duì)甜瓜感官評(píng)價(jià)的影響見圖11。由圖11 可見，貯藏20 d 時(shí)，兩種降溫方式處理的甜瓜果實(shí)的腐爛率較低，相差較??；24 d 時(shí)果實(shí)急降腐爛個(gè)數(shù)上升，緩降果實(shí)腐爛率明顯低于急降果實(shí)。貯藏28 d 時(shí)，急降處理腐爛程度較高，達(dá)到31.68%，果實(shí)表面附有霉菌，瓜蒂有水漬狀，無(wú)商品價(jià)值。貯藏過(guò)程中緩降處理的果實(shí)腐爛率上升幅度小，整體果實(shí)色澤鮮艷，口感較好。

3 結(jié)論

甜瓜屬于呼吸躍變型果實(shí)，較高的呼吸強(qiáng)度及乙烯釋放量容易加快果實(shí)的后熟衰老。本研究中，急速降溫在貯藏前期保持了較高的果實(shí)硬度和可溶性固形物含量，緩慢降溫對(duì)長(zhǎng)期貯藏甜瓜有較好的效果，在貯藏中后期，果實(shí)質(zhì)地堅(jiān)硬，亮度高，色澤鮮艷，在抑制呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量方面效果較為明顯。與急降處理相比，緩降處理降低了果實(shí)的MDA 積累量，保持較好的膜完整性，CAT 與POD 活性在貯藏中期保持較高水平。貯藏末期果實(shí)腐爛率低，酯類物質(zhì)含量較高，感官品質(zhì)較好，可見緩慢降溫更適于甜瓜的貯藏保鮮。