劉丹陽，魯丁強(qiáng)，龐廣昌

（天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 300134）

白蘭瓜、哈密瓜、蜜瓜等均屬于葫蘆科中的甜瓜種，白蘭瓜又名蘭州蜜瓜，原產(chǎn)于美國，20世紀(jì)中期引入蘭州，是一種厚皮甜瓜，呈圓球狀。蘭州位于黃河中上游地區(qū)，光熱資源豐富，晝夜溫差大[1]，該地生產(chǎn)的白蘭瓜大小均勻，色澤美觀，肉厚多汁，含糖量通常在14%以上，并且富含硒、維生素、鈣等微量元素[2]，具有增強(qiáng)身體免疫能力、保護(hù)肝臟、延緩衰老等作用。甜瓜是夏季消暑佳品，受廣大群眾喜愛。但甜瓜的收獲期是在高溫季節(jié)，而且大批量銷往外省市，如果在采后及運(yùn)輸過程中不采取適當(dāng)措施，產(chǎn)品很容易腐爛變質(zhì)，也將造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。本文簡述了甜瓜的幾種常用保鮮技術(shù)，以期為甜瓜的貯藏保鮮提供依據(jù)。

1 物理保鮮技術(shù)

1.1 輻照保鮮

食品輻照是利用放射源產(chǎn)生的γ射線、電子加速器產(chǎn)生的X射線或電子束對(duì)食品進(jìn)行加工處理，達(dá)到抑制發(fā)芽、延遲成熟、殺蟲、殺菌、防腐等目的的輻照過程[3]。KOH等[4]以鮮切哈密瓜為試驗(yàn)材料，研究了重復(fù)脈沖光間隔處理對(duì)哈密瓜貯藏過程中微生物品質(zhì)、物理品質(zhì)和化學(xué)品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，0.9 J/cm2的重復(fù)脈沖光處理效果最佳，該條件下處理的哈密瓜較好保持了果實(shí)硬度和抗壞血酸（vitamin C，VC）含量。周任佳等[5]研究了高能電子束輻照對(duì)鮮切哈密瓜生理生化品質(zhì)的影響，將鮮切哈密瓜進(jìn)行不同劑量的電子束輻照處理，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：在輻照處理13 d時(shí)，試驗(yàn)組的可溶性固形物含量維持在9.95%～10.50%之間，而對(duì)照組降至9.15%；500、1 000 Gy處理可以有效抑制鮮切哈密瓜在貯藏期內(nèi)的呼吸速率；適當(dāng)劑量的電子束處理可以降低果蔬中抗壞血酸氧化酶的活性，從而降低VC的損失；在貯藏過程中，電子束輻照能顯著減少丙二醛的生成，降低膜脂過氧化程度；電子束輻照處理可降低鮮切哈密瓜的多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）的活性，輻照處理到13 d時(shí)，1 500 Gy處理的哈密瓜的PPO的活性與對(duì)照組差異顯著，且1 500 Gy處理的哈密瓜褐變潛力值最低，褐變潛力值與PPO酶活性及其作用底物含量相關(guān)。

1.2 氣調(diào)貯藏

氣調(diào)貯藏主要是在低溫冷藏的基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中O2和CO2濃度來降低果蔬的呼吸速率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)果蔬的保鮮[6]。張陽等[7]研究了 CO2∶O2∶N28 種不同氣體配比對(duì)新疆伽師瓜貯藏期生理變化和貯藏品質(zhì)的影響，其結(jié)果表明，采用7% CO2+5% O2+88% N2的氣體比例處理伽師瓜與對(duì)照組相比，可滴定酸的含量差異顯著，該條件下保持伽師瓜含酸量效果較好，且可以減緩淀粉向還原糖的轉(zhuǎn)化速率，使還原糖含量保持穩(wěn)定；該條件下處理的伽師瓜過氧化物酶（peroxdase，POD）活性水平最低，過氧化氫酶（catalase，CAT）活性處于較高水平，可以有效抑制衰老；該條件可以有效抑制多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase，PG）、PPO的活性。張慧杰等[8]通過O2∶CO2不同氣體配比處理哈密瓜，發(fā)現(xiàn)在貯藏溫度為4℃，相對(duì)濕度70%～75%條件下，3% O2+1% CO2處理的哈密瓜品質(zhì)最優(yōu)，該條件下哈密瓜可滴定酸的含量最高，硬度變化較為穩(wěn)定，總糖最大值達(dá)到21%，與對(duì)照組最大值13%存在明顯差異。張翠環(huán)等[9]以氣調(diào)保鮮袋、SO2殺菌保鮮紙、充氣柱、網(wǎng)套、無紡布等7種包裝材料對(duì)哈密瓜進(jìn)行保鮮處理，并對(duì)果肉硬度、可溶性固形物含量、失重率進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，充氣柱包裝的哈密瓜因貯藏環(huán)境濕度過大而腐爛，氣調(diào)保鮮袋和無紡布結(jié)合處理的哈密瓜果肉硬度下降最小，可溶性固形物含量最高為17.1%，失重率僅為0.49%，保鮮效果最佳。

1.3 低溫貯藏

采后果蔬仍是活體，低溫會(huì)抑制果蔬的各種生化反應(yīng)，降低微生物的生長速率，從而延緩產(chǎn)品的腐敗變質(zhì)[10]，但溫度過低，果蔬易發(fā)生冷害；貯藏溫度過高，會(huì)加快果蔬腐爛和衰老。劉芳等[11]以白蘭瓜為試驗(yàn)材料，于3種不同溫度中貯藏，每7 d統(tǒng)計(jì)一次病害種類和發(fā)生率，并測(cè)量果實(shí)失重率、果肉硬度、可溶性固形物含量等指標(biāo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，4℃～5℃條件下貯藏的白蘭瓜發(fā)生冷害，果皮褐變、果面凹陷，后期冷害和微生物病害交叉感染；19℃～20℃條件下貯藏，果實(shí)發(fā)病早，且果實(shí)失重率和可溶性固形物含量下降嚴(yán)重，品質(zhì)劣變快，這與貯藏溫度高，果實(shí)容納的水分多有關(guān)；9℃～10℃條件下貯藏的白蘭瓜品質(zhì)最好，果實(shí)發(fā)病率最低。張婷等[12]于1、3、5℃條件下分別貯藏哈密瓜，研究了不同溫度對(duì)哈密瓜采后冷害的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1℃條件下，哈密瓜出現(xiàn)冷害最早，冷害率較高，貯藏后期果實(shí)硬度下降較快，可溶性固形物含量下降明顯；5℃貯藏條件下未出現(xiàn)冷害，但后期出現(xiàn)品質(zhì)劣變，腐爛嚴(yán)重；3℃條件下貯藏的哈密瓜品質(zhì)最好，果實(shí)硬度變化平緩。蔡修臻等[13]研究了哈密瓜在5個(gè)貯藏溫度下的蔗糖積累和呼吸代謝情況，并分別測(cè)定了蔗糖、乳酸和呼吸代謝途徑中14種酶的基因表達(dá)活性，結(jié)果表明，5℃是最佳貯藏溫度，該溫度下貯藏的哈密瓜酶的基因表達(dá)量最低，呼吸代謝緩慢，更有利于貯藏。王會(huì)松等[14]于10個(gè)不同溫度下處理甜瓜，得到不同溫度下不同部位糖酵解途徑（glycolytic pathway，EMP）、三羧酸循環(huán)（tricarboxylic acid cycle，TCA）、蔗糖合成途徑、戊糖磷酸途徑的代謝通量，結(jié)果顯示，8℃處理的甜瓜乳酸通量較高，該溫度下貯藏可以降低呼吸代謝、提高蔗糖的合成代謝。

1.4 超聲波保鮮

超聲波是通過物體振動(dòng)產(chǎn)生的聲波，振動(dòng)頻率一般高于20 kHz，超過了人類聽覺對(duì)聲波的感知上限。果蔬在生長、收獲和運(yùn)輸過程中會(huì)自然添加某些化學(xué)污染物，如殺蟲劑、重金屬、真菌毒素等[15]。超聲波技術(shù)應(yīng)用于果蔬可有效去除農(nóng)藥殘留[16]、殺菌[17]、酶滅活[18]，保持果蔬采后的生理品質(zhì)[19]。目前沒有關(guān)于甜瓜應(yīng)用超聲波保鮮的研究，應(yīng)用超聲波保鮮研究的其它果蔬有甜柿、番茄、絲瓜、木瓜等。陳廣艷[20]以木瓜為試驗(yàn)材料，采用50 kHz、輸出功率為200 W的超聲波進(jìn)行處理，清水浸泡為對(duì)照組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，超聲波處理可以有效抑制VC含量下降速度、減緩可滴定酸含量的下降趨勢(shì)、維持木瓜貯藏期間的果實(shí)品質(zhì)。

1.5 熱處理

王靜等[21]以哈密瓜作為試驗(yàn)材料，分別進(jìn)行不處理、55℃熱水浸泡處理、殼聚糖涂膜處理、55℃熱水浸泡和殼聚糖涂膜結(jié)合處理，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：結(jié)合處理的哈密瓜比對(duì)照組的腐爛指數(shù)和腐爛率均低50%，結(jié)合處理可有效抑制哈密瓜腐爛；處理后冷藏14 d時(shí)，除結(jié)合處理的哈密瓜外均出現(xiàn)了呼吸高峰，冷藏至35d時(shí)，結(jié)合處理的哈密瓜出現(xiàn)呼吸高峰；結(jié)合處理的哈密瓜乙烯釋放速率出現(xiàn)高峰的時(shí)間比其它處理方法推遲了21 d，結(jié)合處理極高抑制了乙烯釋放量。

輻照作為一種物理保鮮技術(shù)，不同于加入添加物的化學(xué)保鮮技術(shù)，具有無需添加物、最大限度地保持了果蔬的外形及原有風(fēng)味、殺菌徹底、安全環(huán)保、無污染等特點(diǎn)，但是值得注意的是，高劑量的電子束輻照會(huì)造成VC等營養(yǎng)物質(zhì)流失，所以在進(jìn)行保鮮處理前，一定要對(duì)其最佳劑量進(jìn)行研究討論。氣調(diào)保鮮技術(shù)在果蔬保鮮方面應(yīng)用廣泛，尤其適用于白蘭瓜這類呼吸躍變型果實(shí)。氣調(diào)貯藏保鮮技術(shù)分為氣調(diào)庫保鮮和氣調(diào)包裝保鮮，氣調(diào)庫極高的機(jī)械化程度和大容量儲(chǔ)存可以更好地適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)，但其造價(jià)高、維護(hù)費(fèi)用高，適用面并不廣泛；氣調(diào)包裝常充入O2、CO2氣體，適宜濃度的O2能抑制厭氧型微生物繁殖，CO2能抑制部分好氧菌的繁殖，但是高濃度的CO2會(huì)導(dǎo)致果實(shí)代謝失常，低濃度的O2導(dǎo)致無氧呼吸，產(chǎn)生乙醇、乙醛等物質(zhì)，使果蔬失去原有風(fēng)味。目前超聲波保鮮技術(shù)還不成熟，超聲波單獨(dú)使用對(duì)微生物致死效果不明顯，需要與其它技術(shù)結(jié)合使用。

2 化學(xué)保鮮技術(shù)

2.1 化學(xué)保鮮劑處理

張曉軍等[22]采用冷藏、冷藏和二氧化氯間歇處理兩種方式對(duì)甜瓜進(jìn)行貯藏，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，冷藏和14.798mg/m3的二氧化氯間歇處理的甜瓜乙烯釋放速率最低，硬度最高，高濃度的二氧化氯可以提高POD的活性、抑制細(xì)菌的生長。SAFTNER R A等[23]將鮮切蜜露于丙酸鈣、氯化鈣和氨基酸螯合物中進(jìn)行浸泡處理，研究發(fā)現(xiàn)，含有低濃度鈣的浸泡保持了蜜露的品質(zhì)，延長了貨架期，有效抑制了呼吸和乙烯生產(chǎn)速率。

2.2 水楊酸保鮮

乙烯是天然存在的氣態(tài)植物生長調(diào)節(jié)劑[24]，是影響果蔬保質(zhì)期的關(guān)鍵因素，它在很大程度上導(dǎo)致成熟度增加，從而損害了果蔬的新鮮度。水楊酸是一種在植物體內(nèi)產(chǎn)生的，具有天然活性的酚類物質(zhì)[25]，它可以抑制乙烯的生物合成，從而延緩果蔬衰老[26]。脂膜過氧化也是引起果蔬褐變衰老的原因[27]，水楊酸處理通過影響酶的活性來抑制果實(shí)的褐變衰老。姚軍等[28]在3種不同濃度的水楊酸中浸泡處理具有相同成熟度的“西州蜜25號(hào)”，結(jié)果表明，不同濃度的水楊酸處理可以有效降低哈密瓜的腐爛率，抑制哈密瓜失重率上升，可以較好地保持果實(shí)硬度，提高苯丙氨酸解氨酶、PPO、過氧化物酶（peroxidase，POD）活性，濃度為1.0%的水楊酸處理的哈密瓜貯藏效果最好。馮會(huì)君等[29]利用哈密瓜為試驗(yàn)材料，通過不同濃度的水楊酸處理，研究了水楊酸對(duì)哈密瓜后熟作用的影響，測(cè)定了處理后哈密瓜的失重率、可溶性性固形物含量、總糖總酸含量和VC含量，發(fā)現(xiàn)不同濃度的水楊酸處理后延緩了后熟過程，從而延長果實(shí)的貯藏期，而且在一定程度上提高了哈密瓜的抗病性。

2.3 1-甲基環(huán)丙烯處理

1-甲基環(huán)丙烯（1-Methylcyclopropene，1-MCP）是一種人工合成的乙烯抑制劑[30]，可以有效抑制果蔬貯藏過程中乙烯的合成，從而延緩果蔬衰老。LIEN PHUONG L N等[31]以甜瓜為試驗(yàn)材料，研究了1-MCP微泡處理對(duì)甜瓜貨架期的影響，研究表明，1-MCP微泡處理20 min顯著降低了甜瓜貯藏期間乙烯和CO2的產(chǎn)生，可有效延緩果實(shí)軟化和腐爛。

2.4 抑菌保鮮劑處理

杜娟等[32]分別用嘧菌酯、草酸、咪鮮胺殺菌劑對(duì)哈密瓜進(jìn)行不同時(shí)間浸泡處理，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：咪鮮胺處理5 min對(duì)維持哈密瓜質(zhì)量及抑制貯藏期間顏色變化效果最好。張強(qiáng)等[33]測(cè)定了殼聚糖、大蒜素、殼聚糖和大蒜素結(jié)合使用對(duì)伽師瓜病原菌的抑菌活性，研究發(fā)現(xiàn)，大蒜素和殼聚糖結(jié)合使用時(shí)抑菌圈直徑大于單獨(dú)使用殼聚糖或大蒜素，且最小抑菌濃度低于單獨(dú)使用，結(jié)合使用抑菌劑的抑菌活性高于單獨(dú)使用，此外，溫度升高，抑菌活性逐漸下降，pH值在5～8之間抑菌活性較高。

化學(xué)保鮮方法基本不需要額外的設(shè)備和投資，操作簡便，使用成本低。使用水楊酸保鮮具有無毒、用量少、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，但單一使用水楊酸進(jìn)行保鮮處理效果不明顯，一般與低溫冷藏結(jié)合使用。

3 生物保鮮技術(shù)

3.1 天然提取物保鮮劑

天然提取物保鮮劑旨在使用天然提取物中的活性物質(zhì)在果蔬表面形成一層選擇性透過薄膜[34]，從而起到隔離保護(hù)、抑菌滅菌及抗氧化作用，抑制果蔬水分蒸發(fā)和內(nèi)外氣體交換，減緩果蔬呼吸和代謝[35]，延緩果蔬的成熟過程，推遲抗壞血酸、多酚、抗氧化活性、硬度等變化[36]。殼聚糖是最常見的食用涂膜[37]，是一種天然的、可生物降解的聚合物，具有良好的抗菌活性[38]。

周研等[39]使用羧甲基殼聚糖和海藻酸鈉復(fù)合涂膜對(duì)哈密瓜進(jìn)行保鮮處理，研究發(fā)現(xiàn)，羧甲基殼聚糖和海藻酸鈉復(fù)合涂膜均可降低哈密瓜在貯存期間的失重率，提高過氧化物酶的活性、減緩VC流失，并抑制霉菌和酵母菌的繁殖，但是，羧甲基殼聚糖對(duì)降低VC的損失更為有效。曾媛媛等[40]進(jìn)一步研究了羧甲基殼聚糖和海藻酸鈉共混涂膜對(duì)哈密瓜貯藏效果的影響，結(jié)果表明，與單獨(dú)使用海藻酸鈉涂膜或羧甲基殼聚糖涂膜相比，共混涂膜能更有效提高過氧化氫酶的活性，控制多酚氧化酶活性，并且對(duì)降低失重率的抑制作用更為顯著。ZHAO等[41]使用殼聚糖基褪黑素雙層涂膜對(duì)甜瓜進(jìn)行保鮮處理，空白對(duì)照組的甜瓜貯藏期間失水、組織變軟，不能保持其原始狀態(tài)，雙層涂膜的甜瓜外觀和感官品質(zhì)較好。POVERENOV E等[42]用蘑菇工業(yè)廢料作為殼聚糖的來源制備了食用涂膜，并對(duì)鮮切甜瓜進(jìn)行涂膜保鮮，研究發(fā)現(xiàn)，真菌殼聚糖具有顯著的抑菌作用和強(qiáng)大的質(zhì)地保護(hù)能力。

3.2 拮抗菌保鮮

李平等[43]通過正交試驗(yàn)優(yōu)選出了復(fù)合生物保鮮劑：12 μmol/L茉莉酸甲脂和復(fù)合酵母拮抗菌，與對(duì)照組相比較，保鮮劑處理的哈密瓜呼吸高峰晚6 d出現(xiàn)，VC含量下降緩慢，硬度差異顯著，腐爛率僅有10%，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性、POD 活性均高于對(duì)照組，保鮮劑處理可以有效抑制哈密瓜的呼吸強(qiáng)度，延緩呼吸高峰出現(xiàn)，有效保持哈密瓜貯藏期的品質(zhì)，誘導(dǎo)抗病相關(guān)酶活性升高。

生物保鮮技術(shù)應(yīng)用于果蔬保鮮有明顯優(yōu)勢(shì)：成本低，無毒物殘留、無污染，保持果蔬原有風(fēng)味，不改變果蔬外觀形態(tài)，且經(jīng)過涂膜處理后的果蔬色澤鮮艷，提高了產(chǎn)品的附加值。目前，涂膜劑及其濃度的選擇是涂膜保鮮技術(shù)的關(guān)鍵問題，涂膜劑黏度要好，易于成膜，且要形成連續(xù)均勻的膜，這樣才有較好的保鮮效果。另外涂膜劑的濃度要適宜，若濃度太低，則形成的膜太薄，達(dá)不到隔氧效果，起不到保鮮作用；涂膜劑濃度太高會(huì)導(dǎo)致黏度過高，涂膜層太厚會(huì)造成果蔬進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生乙醇，影響果蔬原有風(fēng)味，還會(huì)加快果蔬腐敗變質(zhì)。

4 甜瓜保鮮技術(shù)展望

氣調(diào)庫貯藏對(duì)設(shè)備要求高，經(jīng)濟(jì)投入大；氣調(diào)包裝保鮮、輻照保鮮、涂膜保鮮對(duì)劑量或濃度要求嚴(yán)格，過高、過低都不利于果蔬貯藏，甚至加速果蔬腐敗變質(zhì)；水楊酸保鮮處理無毒、使用方便，一般與低溫貯藏結(jié)合使用。另外，近年來對(duì)白蘭瓜、蜜瓜等采后生理的研究不夠深入，有待進(jìn)一步闡明生理變化機(jī)理。對(duì)于果蔬貯藏保鮮，本質(zhì)上就是減少呼吸消耗，在保證果蔬生存的條件下將呼吸代謝控制在最低水平。溫度變化影響果蔬的代謝機(jī)制，是直接影響果實(shí)代謝過程、品質(zhì)與其貯藏壽命的重要影響因子。蔗糖是白蘭瓜品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)，而乳酸通量又可定量描述呼吸代謝的強(qiáng)度。通過分析TCA循環(huán)、糖酵解途徑的代謝通量，研究溫度對(duì)白蘭瓜蔗糖積累、乳酸通量及呼吸代謝的影響從而確定最佳貯藏溫度具有較好的應(yīng)用前景。