耿新丽，张翠环，郑贺云，原瑞鸿，高雨柔，张秋勤，千春录，王利斌，姚 军*
（1.新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所，新疆 鄯善 838200；
2.南京林业大学轻工与食品学院，江苏 南京 210000；
3.南京农业大学，江苏 南京 210000；
4.扬州大学食品科学与工程学院，江苏 扬州 225127）
甜瓜（Cucumis melon L.）是极具新疆特色的瓜果，随着新疆瓜果产业的迅速发展，甜瓜产量逐年增加，新疆甜瓜产量占全国的一半以上[1]，大多以鲜果形式集中成熟上市。在新疆的甜瓜生产中，由于运输距离远、贮藏不善、运输贮藏期间的生理病害、微生物病害等的影响[2]，往往造成大量的经济损失，极大地制约了甜瓜特色产业的发展，也影响了甜瓜贮藏的质量。
甜瓜采摘后最突出的生理特性就是生理代谢旺盛，后熟衰老较快，果肉迅速变软、易受机械损伤和微生物的侵染等，导致品质下降，腐烂严重，降低商品价值，造成经济损失[3]。因此，甜瓜贮藏特性的研究是其生产过程中不可缺少的一部分。近年来众多学者针对延长甜瓜货架期及减少采后损失的问题进行一系列的研究，提出低温保鲜[4]、1-甲基环丙烯保鲜[5]、气调保鲜[6]以及生物调节剂[7]等方法用以延长甜瓜贮藏时间。耿新丽等[8]利用不同预冷方式对哈密瓜品质进行研究，差压预冷降温速率快，能有效延缓果实硬度下降和腐烂。冷藏和14.798mg/m3的二氧化氯间歇处理能够降低甜瓜果实乙烯释放速率，保持甜瓜果肉硬度，高浓度的二氧化氯可以提高POD 活性、抑制细菌生长[9]。不同浓度的水杨酸处理可以有效降低哈密瓜的腐烂率，抑制哈密瓜失重率上升，可以较好地保持果实硬度[10]。1-MCP 微泡处理20 min 显著降低了甜瓜贮藏期间乙烯和CO2的产生，可有效延缓果实软化和腐烂[11]。臭氧处理能够保持较好的果肉硬度、有效延缓果实可溶性固形物含量下降，降低果实腐烂率，延长贮藏期[12]；
羧甲基壳聚糖和海藻酸钠共混涂膜能更有效提高过氧化氢酶的活性，控制多酚氧化酶活性，降低失重率[13]；
外源硝普钠处理能够减少甜瓜腐烂，减缓果肉硬度下降、抑制果实呼吸速率[14]。这些方法虽然都能延长果实的贮藏时间，但是针对处理方法相互比较的较少，加上甜瓜品种类型多样，在贮藏期存在一定的差异，为此，明确贮藏过程中不同品种甜瓜生理特性的变化，有助于针对性的制定应对措施。
本研究以‘西州密1 号’‘西州密25 号’‘西域雪1号’‘西域雪2 号’‘红月亮’‘黄皮9818’6 个甜瓜品种为研究对象，测定贮藏期果实腐烂率、硬度、呼吸强度、乙烯释放速率等指标，选择生产上优质耐贮藏的品种，并通过比较1-MCP、臭氧和SO2处理后对贮藏期甜瓜各指标的影响，筛选出较好的保鲜剂，为甜瓜保鲜提供理论支撑。
1.1 材料与试剂
‘西州密1 号’‘西州密25 号’‘西域雪1 号’‘西域雪2 号’‘红月亮’‘黄皮9818’6 个甜瓜品种购买于新疆鄯善县、托克逊县、哈密市。选择大小基本一致、无病虫害、无机械损害的果实作为试验材料。
1-甲基环丙烯（1-MCP），粉剂，有效成分1-甲基环丙烯含量为0.03%，青岛丰邦农化有限公司。SO2杀菌保鲜纸保鲜，乌鲁木齐格瑞德保鲜科技有限公司。
1.2 仪器与设备
K-BA100R 型便携式水果无损检测仪，日本Kubota公司；
GY-4 型数显水果硬度计，浙江托普仪器有限公司；
ACS-300 型电子秤，天津博达宏力称重有限公司；
JA-20D 臭氧发生器，徐州市九洲龙臭氧设备制造有限公司；
TEL-7001 型红外二氧化碳测定仪，美国Telaire 公司；
F-900 型便携式乙烯测定仪，美国Felix 公司。
1.3 试验方法
1.3.1 不同甜瓜品种常温贮藏耐贮性比较
选取‘西州密1 号’‘西州密25 号’‘西域雪1 号’‘西域雪2 号’‘红月亮’‘黄皮9818’6 个甜瓜品种为试验对象，分别挑选采摘成熟度、质量相近的果实各100 个，在相同的自然条件下存放，分别在采后5、12 d 统计各品种甜瓜的腐烂率、腐烂指数，计算公式见式（1）（2）[8，15]。分别选取耐贮藏和不耐贮藏的甜瓜品种各1 个，参照潘俨等[16]研究方法，分析甜瓜在常温贮藏过程中乙烯释放量、硬度、呼吸强度的变化。
腐烂指数按照甜瓜果实表面出现病斑大小作为果实腐烂的判别依据。按照果实腐烂面积大小将腐烂级别分为4 个等级。0 级：果实新鲜，完好无损；
1 级：腐烂面积占果实面积的5%；
2 级：腐烂面积占果实面积的10%；
3级：腐烂面积占果实面积的15%；
4 级：20%及以上。
1.3.2 采后保鲜剂处理对甜瓜品质的影响
根据以上结果选取最不耐贮藏的甜瓜品种，参考姚军等[6]和古丽丹·塔勒达吾等[17]的研究，分别选用SO2、臭氧和1-MCP 对不耐贮藏的甜瓜品种进行处理。其中，SO2处理是用SO2杀菌保鲜纸保鲜；
臭氧处理是将甜瓜放置在密封的房间用臭氧发生器开机产生臭氧来处理，每24 h 处理1 h，处理3 d；
1-MCP 处理是将甜瓜放在密封的PE 帐中，在22 ℃处理24 h，开帐通风30 min。三种方式处理后的果实均分别放在冷库（6～8 ℃）中贮藏，研究不同保鲜处理对甜瓜品质的影响。
2.1 常温贮藏对甜瓜腐烂率和腐烂指数的影响
由图1 可知，在自然条件（常温贮藏）下，随着贮藏期的延长，甜瓜腐烂率和腐烂指数都呈上升趋势。贮藏5 d时，各甜瓜品种都具有较高的好果率；
贮藏12 d 后，除‘西州密1 号’和‘红月亮’外，其余品种的好果率均大幅下降。
图1 常温贮藏下甜瓜的好果率Fig.1 The rate of intact of melon under room temperature storage
由图2 可知，贮藏5 d，各甜瓜品种的腐烂指数均小于0.5，其中‘红月亮’腐烂指数为0；
贮藏12 d，各品种甜瓜的病害指数均不同程度地升高，‘西州密1 号’和‘红月亮’的果实腐烂指数小于0.5，较其它品种低，腐烂的情况较轻，‘西州密25 号’和‘西域雪1 号’腐烂较严重，由此表明，相同的贮藏环境不同甜瓜品种抵御微生物病原菌侵染的能力有所差异。
图2 常温贮藏下甜瓜腐烂指数Fig.2 The decay index of melon under room temperature storage
2.2 常温贮藏对甜瓜乙烯释放的影响
乙烯是果蔬的内源激素，可以促进果实成熟，加快果实衰老。根据相同的贮藏时间，筛选出耐贮藏的‘红月亮’和不耐贮藏的‘西域雪1 号’两个甜瓜品种，通过比较‘红月亮’和‘西域雪1 号’在常温贮藏下乙烯释放量的变化，由图3 可知，两个品种采后均有明显的乙烯释放高峰出现；
‘西域雪1 号’在第3 天出现高峰，‘红月亮’在第4天乙烯释放达到最大值，并且‘西域雪1 号’果实乙烯释放量高于‘红月亮’。由此表明，贮藏条件相同，同一贮藏时间‘西域雪1 号’甜瓜释放乙烯的量较‘红月亮’高。
图3 常温贮藏下甜瓜乙烯释放量的变化Fig.3 Changes of ethylene release of melon under room temperature storage
2.3 常温贮藏对甜瓜果实呼吸强度的影响
呼吸强度是表示组织新陈代谢、衡量呼吸强度的一个重要指标。甜瓜采后仍然是一个活体，一直在进行呼吸。进一步选取‘红月亮’和‘西域雪1 号’，研究其在常温贮藏下呼吸强度的变化。由图4 可知，贮藏期两个甜瓜品种的果实呼吸强度都呈先上升后下降的趋势。‘西域雪1 号’呼吸强度峰值不明显，呼吸强度在贮藏2 d 时达到最高值，3 d 后变化趋势平缓，始终保持在一个较高的水平，大于70 ng/(kg·h)；
‘红月亮’在贮藏第4 天时，呼吸强度达到顶峰，之后迅速下降，直到第6 天以后变化趋势平缓，并维持在一个较低的水平，为50 ng/(kg·h)。整个贮藏期，在相同的贮藏时间‘西域雪1 号’的呼吸强度都明显高于‘红月亮’。
图4 常温贮藏下甜瓜呼吸强度的变化Fig.4 Changes of respiratory intensity of melon under room temperature storage
2.4 常温贮藏对甜瓜果实硬度的影响
果实硬度是衡量果实成熟和贮藏品质的重要指标。由图5 可知，比较‘红月亮’和‘西域雪1 号’，在常温下贮藏，两个品种果实硬度均出现下降趋势。在贮藏初期，果实硬度下降迅速，其中，‘西域雪1 号’的硬度在前4 d 下降幅度显著大于‘红月亮’；
相较于‘西域雪1 号’，‘红月亮’硬度下降趋缓。
图5 常温贮藏下甜瓜硬度的变化Fig.5 Changes of the firmness of melon under room temperature storage
2.5 采后保鲜剂处理对甜瓜贮藏性的影响
2.5.1 不同处理对甜瓜腐烂率的影响
选取不耐贮藏的‘西域雪1 号’为研究对象，由图6可知，各处理甜瓜的腐烂率随着贮藏时间的延长逐渐升高，贮藏第15 天时，各处理开始出现不同程度的腐烂，CK 组腐烂最为严重，达到26.67%，分别是1-MCP 处理组、臭氧处理组和SO2处理组的8、8、4 倍；
贮藏25 d 时，CK 组、1-MCP 处理组、臭氧处理组和SO2处理组的果实腐烂率分别为83.33%、40%、53.33%和60%。由此说明，1-MCP、臭氧和SO2处理均能够有效降低贮藏期甜瓜的腐烂率。
图6 不同处理对甜瓜腐烂率的影响Fig.6 Effects of different treatments on the rot rate of melon
2.5.2 不同处理对甜瓜呼吸速率的影响
由图7 可以看出，随着贮藏时间的延长，甜瓜果实的呼吸速率呈先升高后降低再升高的趋势，不同处理均在贮藏期第10 天出现第1 次乙烯释放高峰。整个贮藏期，1-MCP、臭氧和SO2处理的果实呼吸强度都明显低于CK组，且臭氧和SO2两组差异不大，由此说明，1-MCP 对贮藏期甜瓜呼吸强度有较好的抑制作用。
图7 不同处理对甜瓜呼吸强度的影响Fig.7 Effects of different treatments on respiratory intensity of melon
2.5.3 不同处理对甜瓜乙烯释放量的影响
由图8 可知，随着贮藏时间的延长，各处理甜瓜果实的乙烯释放量呈逐渐上升的趋势，整个贮藏期，臭氧和SO2处理以及1-MCP 处理的果实乙烯释放量都低于CK组，由此说明，1-MCP 对贮藏期甜瓜乙烯的释放有较好的抑制作用。
图8 不同处理对甜瓜乙烯释放量的影响Fig.8 Effects of different treatments on ethylene release of melon
2.5.4 不同处理对甜瓜硬度的影响
由图9 可知，随着贮藏时间的延长，甜瓜的果肉硬度逐渐减低。贮藏前15 d，除1-MCP 组的硬度下降缓慢之外，其它3 组甜瓜果肉硬度差异不明显，但是硬度下降速率较1-MCP 处理组高；
贮藏30 d，CK、1-MCP 处理、臭氧处理和SO2处理的果实硬度分别为2.02、2.38、2.25、2.11 kg/cm2，由此表明，1-MCP、臭氧和SO2处理都能够延缓甜瓜果实下降，其中1-MCP 处理对延缓甜瓜果肉硬度下降效果最好。
图9 不同处理对甜瓜硬度的影响Fig.9 Effect of different treatments on fruit hardness of melon
离体果实在采后无法继续获取营养物质，受呼吸作用影响果实体内积累的营养物质损耗加剧；
与此同时，乙烯的释放加速贮藏过程中果实的成熟和衰老，使得甜瓜硬度逐渐下降，伴随着微生物的入侵更加剧了甜瓜的腐烂和商品率的下降。前人研究发现，SO2和臭氧熏蒸可以显著抑制鲜食葡萄采后灰霉病的发生[18]。在本研究中经SO2和臭氧处理均能有效控制病菌的发生，这与前人的研究一致[19]。但SO2和臭氧处理对甜瓜呼吸抑制作用较1-MCP 处理的效果差，这可能与两种气体只能调控果实的外部环境条件且果实缺乏对应受体有关；
而1-MCP作为果蔬保鲜剂，可与乙烯受体结合，从而减少乙烯与受体的结合机会，抑制乙烯合成相关基因ACO 和ACS表达量和乙烯释放量[20]，进而抑制细胞壁降解相关基因的表达，维持果实硬度[21]。因此，对不耐贮运的甜瓜进行1-MCP 处理可延缓果实贮藏时间。
本研究通过统计相同环境、相同时间内‘西州密1号’‘西州密25 号’‘西域雪1 号’‘西域雪2 号’‘红月亮’‘黄皮9818’6 个甜瓜品种的好果率和腐烂指数，‘西州密1 号’和‘红月亮’果实腐烂指数较低，发生腐烂的情况较轻，‘西州密25 号’和‘西域雪1 号’发生腐烂情况较严重，由此表明，相同的贮藏环境不同甜瓜品种抵御微生物病原菌侵染的能力有所差异。
选取‘红月亮’和‘西域雪1 号’两个品种测定贮藏期果实的呼吸强度、乙烯释放量及果肉硬度等指标的变化差异，评价其耐贮性；
并利用1-MCP、臭氧和SO2处理甜瓜果实，比较各处理对贮藏期甜瓜呼吸强度、乙烯释放量、果肉硬度及腐烂率的影响，结果表明三者都够降低果实腐烂、抑制乙烯和呼吸的释放速率，延缓果肉硬度，其中1-MCP 处理效果最好，对不耐贮运的甜瓜进行1-MCP 处理可延缓果实贮藏时间，为甜瓜保鲜提供理论支撑。