耿新麗，鄭賀云，張翠環(huán)，姚 軍，張銀歡，廖新福

（新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所，新疆 吐魯番 838200）

新疆哈密瓜在全國(guó)園藝產(chǎn)業(yè)中占有重要地位。同時(shí)，西瓜和甜瓜也是農(nóng)民實(shí)現(xiàn)增收的高效園藝作物，在增加農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收入、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用[1]。新鮮的甜瓜因外觀精美、氣味芳香、果肉含水量、含糖量高，且類胡蘿卜素、VC、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分豐富而備受廣大國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的青睞。但新疆甜瓜成熟期較為集中，而且新疆氣溫較高，地域偏遠(yuǎn)，缺乏合理的包裝和有效的冷鏈物流，甜瓜采后容易受到鐮刀菌、鏈格孢及粉紅單端孢等致病菌的侵染，使得甜瓜更加容易腐爛[2]，這些因素嚴(yán)重影響了新疆甜瓜產(chǎn)業(yè)的正常發(fā)展，阻礙了新疆相關(guān)企業(yè)及瓜農(nóng)經(jīng)濟(jì)收入的增高，所以尋求安全、高效的甜瓜保鮮技術(shù)具有重要意義。

臭氧是一種氧化性很強(qiáng)的殺菌劑，其活性高、滲透性強(qiáng)，在常規(guī)環(huán)境下即可自發(fā)分解為氧自由基和氧氣。臭氧通過(guò)氧化作用破壞霉菌、細(xì)菌、病毒等病原微生物細(xì)胞膜內(nèi)的脂蛋白和脂多糖及酶系統(tǒng)，導(dǎo)致病原菌新陳代謝出現(xiàn)障礙并死亡[3-4]；同時(shí)，臭氧能使具有促進(jìn)果實(shí)成熟的乙烯氣體快速分解生成CO2和H2O，從而降低果蔬貯藏過(guò)程中乙烯的釋放量，延緩果實(shí)的衰老[5]。近年來(lái)，臭氧在食品工業(yè)及果蔬保鮮上發(fā)揮了巨大的應(yīng)用潛能，在獼猴桃[6]、葡萄[7]、香梨[8]等果蔬保鮮上展現(xiàn)了較為顯著的保鮮效果，在甜瓜[9]保鮮上，也有試驗(yàn)證實(shí)了其具有一定的保鮮效果。但上述研究都集中在以恒定的臭氧濃度對(duì)果實(shí)進(jìn)行1次處理。本試驗(yàn)以“西州密25號(hào)”甜瓜為試驗(yàn)材料，探討間歇臭氧熏蒸處理對(duì)甜瓜貯藏性能的影響，以期為延長(zhǎng)甜瓜貯藏時(shí)間提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料

供試甜瓜為“西州密25號(hào)”，2017年4月種植于新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所，2017年7月5日采收，采收后用發(fā)泡網(wǎng)套瓜裝箱，于當(dāng)天運(yùn)回新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所實(shí)驗(yàn)室，選擇成熟度及大小一致、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲害、留有2～3 cm果柄的甜瓜進(jìn)行試驗(yàn)。

1.1.2 儀器與設(shè)備

JA-20D臭氧發(fā)生器，徐州市九洲龍臭氧設(shè)備制造有限；K-BA100R型無(wú)損測(cè)糖儀，日本Kubota公司；GY-4型數(shù)顯式水果硬度計(jì)，浙江托普儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 處理方法

使用無(wú)損測(cè)糖儀測(cè)定可溶性固形物含量在15%左右的甜瓜240個(gè)，分為4組，每組60個(gè)甜瓜，分別置于4個(gè)大小一致、密閉性較好的6～8℃的冷藏庫(kù)中，通過(guò)用JA-20D臭氧發(fā)生器向冷庫(kù)中充入臭氧的方式對(duì)不同組甜瓜進(jìn)行臭氧處理，處理時(shí)間分別為0.5 h（T1）、1 h（T2）和1.5 h（T3）、無(wú)臭氧處理作為對(duì)照。每24 h處理1次，共處理3次，

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)及方法

將同一處理組的60個(gè)甜瓜平均分為2個(gè)小組，給其中一個(gè)小組的30個(gè)瓜進(jìn)行編號(hào)，每5 d測(cè)定可溶性固形物含量及質(zhì)量，并統(tǒng)計(jì)腐爛級(jí)別；另一個(gè)小組每5 d隨機(jī)選3個(gè)果實(shí)，對(duì)果實(shí)硬度進(jìn)行測(cè)定。

1.2.2.1 可溶性固形物（TSS）含量

使用無(wú)損測(cè)糖儀進(jìn)行測(cè)定，單位：%。

1.2.2.4 腐爛指數(shù)和腐爛率

按照甜瓜果實(shí)表面出現(xiàn)病斑大小作為果實(shí)腐爛的判別依據(jù)。參照陳學(xué)紅等[10]的方法根據(jù)果實(shí)腐爛面積大小將果實(shí)腐爛級(jí)別分為5個(gè)等級(jí)。

0級(jí)：果實(shí)新鮮，完好無(wú)損；1級(jí)：腐爛面積占果實(shí)面積的5%～10%（不包括10%）；2級(jí)：腐爛面積占果實(shí)面積的10%～15%（不包括15%）；3級(jí)：腐爛面積占果實(shí)面積的15%～20%（不包括20%）；4級(jí)：腐爛面積占果實(shí)面積的20%及以上。

1.2.2.2 硬度

在果實(shí)赤道處橫剖面，距果心0.5 cm和2.5 cm處，使用硬度計(jì)測(cè)定，每次測(cè)定重復(fù)3次，結(jié)果取平均數(shù)，單位：kg/cm2。

1.2.2.3 失重率

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及作圖，利用DPS進(jìn)行各處理間差異顯著性分析，以P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 臭氧處理對(duì)甜瓜可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物含量不僅是果實(shí)成熟的標(biāo)志，而且也是反映果實(shí)耐貯性的重要指標(biāo)之一。由圖1可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，甜瓜果實(shí)可溶性固形物含量整體呈先升高后下降的趨勢(shì)。T1、T2、T3三個(gè)處理組在貯藏第10天時(shí)可溶性固形物含量達(dá)到最大值，而CK在貯藏第5天時(shí)達(dá)到最大值，這說(shuō)明，臭氧能減緩甜瓜的后熟速度；貯藏后期，各處理組的可溶性固形物含量都呈下降趨勢(shì)，但T1、T2、T3甜瓜果實(shí)的可溶性固形物下降趨勢(shì)較對(duì)照平緩，且維持相對(duì)較高水平，在貯藏25 d時(shí)各處理組及對(duì)照的可溶性固形物含量下降率分別為8.33%、9.00%、9.33%、14.67%，由此可知，臭氧處理能夠有效抑制甜瓜可溶性固形物含量的消耗；但并非臭氧處理時(shí)間越長(zhǎng)，抑制可溶性固形物含量的消耗越明顯，而是適當(dāng)?shù)某粞跆幚頃r(shí)間更能有效的抑制其消耗。

圖1 臭氧處理對(duì)甜瓜可溶性固形物含量的影響Fig.1 Effectsof ozonetreatmentson solublesolidscontents of postharvest melons

2.2 臭氧處理對(duì)甜瓜果實(shí)硬度的影響

甜瓜果實(shí)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果膠物質(zhì)發(fā)生變化會(huì)使果實(shí)硬度逐漸下降，果實(shí)迅速衰老軟化，果實(shí)品質(zhì)下降，因此果肉硬度是反映果實(shí)品質(zhì)和耐貯性的一個(gè)重要指標(biāo)[11]。由圖2和圖3可知，在整個(gè)貯藏期，甜瓜果肉不管是距果心0.5 cm處還是2.5 cm處的果肉硬度整體呈下降趨勢(shì)。各處理組T1、T2、T3及CK的果實(shí)從貯藏0 d開始到貯藏30 d結(jié)束，距離果心0.5 cm處的果肉硬度從1.82 kg/cm2分別下降至1.09、1.03、1.04、1.00 kg/cm2，下降率分別為40.04%、43.15%、42.73%、44.99%；距離果心2.5 cm處的果肉硬度從3.04 kg/cm2分別下降至2.38、2.11、2.25、2.02 kg/cm2，下降率分別為21.48%、30.44%、26.00%、33.41%；根據(jù)差異性分析，各處理之間差異性不顯著。由此說(shuō)明，臭氧處理能夠有效減緩甜瓜果肉硬度的下降，其中處理0.5 h的效果較好。

圖2 臭氧處理對(duì)距甜瓜果心2.5 cm處果肉硬度的影響Fig.2 Effectsof ozonetreatmentson pulp firmness(2.5 cmdistancefromcore)of postharvest melons

圖3 臭氧處理對(duì)距甜瓜果心0.5 cm處果肉硬度的影響Fig.3 Effectsof ozone treatments on pulp firmness(0.5 cmdistance fromthe core)of postharvest melons

2.3 臭氧處理對(duì)甜瓜失重率的影響

貯藏期的果實(shí)水分流失不僅會(huì)導(dǎo)致果實(shí)萎蔫，還會(huì)影響果實(shí)的正常生理代謝，導(dǎo)致果實(shí)衰老退化，因此，失重率也是果實(shí)耐貯性的重要指標(biāo)。從圖3可知，隨著貯藏期的延長(zhǎng)，各處理組T1、T2、T3和CK的果實(shí)失重率逐漸增加，從貯藏0 d到貯藏結(jié)束，T1、T2、T3、CK失重率分別增加了3.95、3.72、5.10、3.21個(gè)百分點(diǎn)，貯藏25 d各處理的失重率為CK＜T2＜T1＜T3。根據(jù)差異性分析，貯藏前期，各處理失重率差異性不顯著，貯藏中后期（15～25 d），T3處理的失重率顯著高于T1、T2和CK（P＜0.05），且T1和T2之間的差異不顯著。

圖4 臭氧處理對(duì)甜瓜失重率的影響Fig.4 Effectsof ozone treatments on weight lossrates of postharvest melons

2.4 臭氧處理對(duì)甜瓜腐爛指數(shù)及腐爛率的影響

隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，甜瓜果實(shí)的腐爛指數(shù)和腐爛率增加，從圖5和表1可知，貯藏前10天，各處理組及CK組果實(shí)均完好無(wú)損，但從15 d開始所有實(shí)驗(yàn)組甜瓜果實(shí)都開始出現(xiàn)腐爛，貯藏15d時(shí)，CK組的腐爛指數(shù)分別是處理組T1、T2、T3的5.03、3.79和3.33倍，腐爛率分別為8.00、4.00和4.00倍；貯藏25d時(shí)，CK組果實(shí)腐爛指數(shù)高達(dá)90.83，腐爛率為100%，完全喪失了食用價(jià)值，而處理組T1、T2、T3的腐爛指數(shù)分別為32.5、48.33和51.67，腐爛率分別為53.33%、60%、80%，由上可知，適量濃度的臭氧能夠降低甜瓜果實(shí)的腐爛率，但濃度過(guò)高反而不適宜甜瓜的保鮮，這可能是由于過(guò)多的臭氧會(huì)對(duì)果實(shí)造成一定的傷害。

表1 臭氧處理對(duì)甜瓜腐爛率的影響Table 1 Effects of ozonetreatmentson rotting rates of postharvest melons 單位：%

圖5 臭氧處理對(duì)甜瓜腐爛指數(shù)的影響Fig.5 Effectsof ozone treatmentson decay indices of postharvest melons

3 討論與結(jié)論

甜瓜果實(shí)含水量較高，采后生理代謝仍然很旺盛，衰老速度快，果實(shí)硬度及質(zhì)地軟化速度較快，導(dǎo)致品質(zhì)劣變、損失率極高。失重率在一定程度上能夠反映果實(shí)的品質(zhì)，果實(shí)的可溶性固形物含量及硬度可以反映果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的變化。本研究臭氧處理的甜瓜果實(shí)在可溶性固形物含量和果肉硬度的保持上優(yōu)于對(duì)照組，而處理組之間每24 h處理0.5 h的效果較好，這與羅文靖等[12]利用臭氧處理庫(kù)爾勒香梨的研究結(jié)果相近，即臭氧處理并非濃度越高越好，適宜的臭氧濃度能夠抑制可溶性固形物含量的下降速率，臭氧濃度過(guò)高在一定程度上又促進(jìn)了果實(shí)的新陳代謝，加快果實(shí)能量的消耗。

臭氧能夠利用其強(qiáng)氧化性殺滅果實(shí)表面的病原菌，減少因病原菌滋生而導(dǎo)致的果實(shí)腐爛，臭氧處理后的“西州密25號(hào)”甜瓜果實(shí)在整個(gè)貯藏期的腐爛率都顯著低于對(duì)照組，但是仍以每隔24 h處理0.5 h的效果最好，由此說(shuō)明，對(duì)照組果實(shí)病原菌滋生較快，致腐較為嚴(yán)重，而臭氧濃度過(guò)高反而會(huì)對(duì)甜瓜果實(shí)產(chǎn)生傷害，加劇甜瓜腐爛，這與章寧瑛等[13]利用臭氧處理藍(lán)莓的研究結(jié)果一致，反應(yīng)機(jī)理還需進(jìn)一步深入研究。

失重率也是反映果實(shí)貯藏性的重要指標(biāo)，臭氧的強(qiáng)氧化性會(huì)對(duì)果實(shí)組織產(chǎn)生一定的傷害，造成果實(shí)失水加重以致出現(xiàn)果皮組織軟化，經(jīng)過(guò)臭氧處理的“西州密25號(hào)”甜瓜果實(shí)，貯藏期間失重率高于CK，臭氧處理時(shí)間越久果實(shí)失重率越大，因此，需要根據(jù)甜瓜組織結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)整適宜的臭氧處理?xiàng)l件。

本研究采用臭氧間歇處理“西州密25號(hào)”甜瓜果實(shí)，結(jié)果表明，每隔24 h進(jìn)行0.5 h臭氧處理（連續(xù)處理3 d）能夠有效抑制果實(shí)內(nèi)含物質(zhì)的分解而延緩果實(shí)可溶性固形物含量和硬度的下降，有效降低果實(shí)腐爛率，但是果實(shí)水分散失較快。