張慧杰，紀海鵬，張曉軍，董成虎，王鎮(zhèn)，于晉澤，4，張娜，4，陳存坤，4，，胡云峰，

（1.天津科技大學食品工程與生物技術學院食品營養(yǎng)與安全省部共建教育部重點實驗室，天津 300457；2.國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津）農業(yè)農村部農產品貯藏保鮮重點實驗室，天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384；3.天津市遠東冷藏設備制造有限公司，天津 300384；4.天津國嘉農產品保鮮生產力促進有限公司，天津 300384）

哈密瓜因其肉厚質細，口感獨特，營養(yǎng)豐富，素有“瓜中之王”的美譽，深受消費者的喜愛[1-2]，需求量也不斷增加[3]。新疆屬于暖溫帶干旱荒漠氣候[4]，光照充足，日照時間長有利于哈密瓜糖分的制造和積累；晝夜溫差大，晚上由于低溫，減少呼吸作用的消耗，保存了糖分。吐魯番是我國新疆重要的哈密瓜產地[5]，因此吐魯番的哈密瓜比其他地方的甜瓜更甜。

哈密瓜風味獨特，肉質松脆且營養(yǎng)豐富，受到很多消費者的歡迎。但新疆產地空氣濕度大，氣溫高使采收期集中而且貨架期短[6]，由于其生長的地域性和成熟的季節(jié)性等原因，哈密瓜的貯藏運輸和保鮮銷售面臨極大的困難。然而市面上對于哈密瓜的保鮮貯藏措施僅僅是控制溫度，營造低溫環(huán)境[7]。在低溫的條件下，哈密瓜也極易遭受冷害，一旦遭受冷害，不僅不能延長哈密瓜的保鮮時間和銷售時間，反而會使哈密瓜提前腐爛[8]。氣調貯藏最大的優(yōu)勢是根據不同水果的貯藏特點來調節(jié)庫內的溫度和不同氣體成分的配比，達到果蔬呼吸作用降低，有機物消耗減少，代謝減緩，貯藏時間延長的目的，有利于果蔬的反季節(jié)銷售[9]。氣體貯藏在保鮮中已經廣泛應用，尤其是呼吸躍變型水果。呼吸躍變型果實具有后熟現象，受外界環(huán)境條件的影響較大，貯藏的溫度和氣體組成對其呼吸高峰出現的時間和呼吸強度的強弱有很大的影響[10]。

哈密瓜屬于呼吸躍變型水果，雖然研究表明，在低溫貯藏條件下，氣調貯藏顯著抑制甜瓜的呼吸強度[11-12]。但國內有關不同氣調條件處理西周密21 號哈密瓜方面的研究鮮見報道，鑒于此本試驗以西州密25 號（吐魯番哈密瓜研究所基地）為研究對象，以4 ℃低溫貯藏作對照，采用不同的氧氣與二氧化碳的組成成分對哈密瓜進行氣調保鮮處理，探究了在4 ℃，相對濕度70%～75%的條件下，不同的處理對于哈密瓜貯藏期各種生理指標的影響。旨在找到哈密瓜的最佳氣調貯藏條件，為優(yōu)化哈密瓜保鮮效果提供理論數據，達到延長貨架期的目的。

1 材料與設備

1.1 材料與設備

1.1.1 材料

西周密25 號：廣西北海吐魯番哈密瓜研究所基地，挑選質地均勻，無病蟲害的哈密瓜，采摘后立即運往天津農產品保鮮工程技術研究中心并進行相應處理。

1.1.2 儀器與設備

FA1004 型上皿電子天平：上海天平儀器廠；Check Point O2/CO2型測氧儀：丹麥丹圣PBI-Dansensor 公司；A 級50 mL 酸式滴定管：天津市江天統(tǒng)一科技有限公司；TA-XT plus 質構儀：英國 SMS 公司；GMK-835N 酸度計：韓國G-WON 公司；PAL-1 便攜式手持折光儀：日本Atago 公司；HR/T20M 臺式高速冷凍離心機：湖南赫西儀器裝備有限公司；UV-1780 紫外可見分光光度計：島津儀器（蘇州）有限公司。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計及處理方法

利用充氮氣降氧法進行氣調控制。將哈密瓜置于氣調室內，分別設置氣體條件為T1（O2濃度為6%，CO2濃度為 1%，4 ℃，相對濕度 70%～75%），T2（O2濃度為 3%，CO2濃度為 1%，4 ℃，相對濕度 70%～75%），CK（對照組，4 ℃，相對濕度 70%～75%）。每組處理哈密瓜 20 kg，3 次重復，貯藏期為 45 d（貯藏期 28 d 時，CK 處理的哈密瓜全部腐爛），每隔7 d 檢測相關指標，每次檢測進行3 次重復試驗。

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 呼吸強度

參考陳存坤等[13]的方法，分別取各處理的哈密瓜置于容量為21 L 悶氣罐中，經2 h 后，用測氧儀測得罐中 O2和 CO2濃度。

1.2.2.2 乙烯釋放速率

乙烯釋放速率按照張曉軍等[14]的氣相色譜法進行測定。

1.2.2.3 可溶性固態(tài)物（total acid，TA）含量

分別取適量3 個不同處理的哈密瓜，打漿，用紗布過濾，取濾液用手持式糖度計測定果實可溶性固形物含量。

1.2.2.4 可滴定酸（total soluble solid，TSS）含量

分別取適量的哈密瓜，打漿，用紗布過濾，用酸度計對進行測定。

1.2.2.5 還原糖含量

參考陳存坤等[15]的方法，稱取樣品5 g 切碎磨細，用蒸餾水移入100 mL 燒杯中置于80 ℃水浴中加熱20 min，冷卻后用蒸餾水定容至200 mL，然后用脫脂棉過濾，將此樣品注入滴定管中。用斐林試劑滴定法測定樣品還原糖含量。

1.2.2.6 過氧化物酶（polyphenol oxidase，PPO）活性

參考曹建康等[16]的方法進行測定。

1.2.2.7 多酚氧化酶（peroxidase，POD）活性

參考曹建康等[16]的方法進行測定。

1.2.2.8 總糖含量

稱取樣品5 g 研磨勻漿，用蒸餾水100 mL 左右移入200 mL 容量瓶中至于80 ℃水浴加熱20 min，冷卻后加入6 mol/L 的鹽酸5 mL 搖勻，再置于70 ℃水浴加熱30 min，冷卻后滴加兩滴酚酞試劑，再加入6 mL 的氫氧化鈉中和至溶液為粉紅色，使溶液為微堿性，再加入6 mol/L 的鹽酸中和至無色，最后加蒸餾水定容至200 mL，將樣品過濾液注入滴定管中，按斐林試劑標定法測定。

1.2.2.9 維生素C 含量

稱取5 g 樣品于研缽中，各加入10%HCl 15 mL，勻漿，轉移到25 mL 刻度試管中，用蒸餾水稀釋至25 mL，混勻。移至離心管中離心10 min，采用鉬藍比色法測定上清液。

1.2.2.10 硬度

利用P/2 柱頭 （Φ=2 mm）對哈密瓜進行穿刺測試。分別取3 個不同處理的哈密瓜進行表皮切割處理，去除厚度為1.5 cm 的外表皮，選取10 個點，用物性測定儀TA.XT.PLUS 測定硬度，取平均值。參數設定：測前速率為5.0 mm/s，測試速率為2.0 mm/s，測后速率：5.00 mm/s，穿刺深度為10 mm，分析程序選用LSP-force。

1.2.2.11 丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量

參考曹建康等[16]的方法，稱取1.0 g 果蔬樣品，加入 10 mL 100 g/L 三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）溶液，研磨勻漿后，于 4 ℃、10 000 r/min，20 min，收集上清液，低溫保存?zhèn)溆?。?.0 mL 上清液，加入2.0 mL 0.67%硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA），混合后在沸水浴中煮沸20 min，取出冷卻后再離心。用分光光度法進行檢測計算丙二醛含量。

1.3 數據分析

數據運用Excel，SPSS 進行統(tǒng)計及差異顯著性分析，運用origin 進行圖形處理。

2 結果與分析

2.1 不同氣體配比對哈密瓜呼吸強度的影響

不同氣體配比對哈密瓜呼吸強度的影響見圖1。

圖1 不同氣體配比對哈密瓜呼吸強度的影響Fig.1 Effect of different gas ratios on the respiratory intensity of cantaloupe

呼吸強度是果蔬采后生理的重要指標之一。從圖1可以看出，0 d 的甜瓜呼吸初值為 8.45 mgCO2/kg·h。哈密瓜屬于呼吸躍變型水果，呼吸強度總體呈現先上升后下降的趨勢，在21d 時，CK 處理出現明顯的呼吸高峰為13.10 mgCO2/kg·h，且迅速下降，而T1 和T2處理在14 d 出現呼吸最大值，為9.89 mgCO2/kg·h和9.60 mgCO2/kg·h，但是變化趨勢相對平緩，且差別不大。

整個貯藏期間，CK 呼吸強度變化大，且在21d 時出現了呼吸躍變，說明CK 處理組織內營養(yǎng)物質消耗偏快，貯藏期偏短，易于衰老腐壞[17]。而T1、T2 處理過的呼吸變化相對較小，沒有躍變，利于貯藏，且兩種處理之間無顯著性差異（P＞0.05），但在貯藏期21 d 時，T1，T2 處理與 CK 處理出現明顯的差異（P＜0.05）。

2.2 不同氣體配比對哈密瓜乙烯生成速率的影響

不同氣體配比對哈密瓜乙烯生成速率的影響見圖2。

圖2 不同氣體配比對哈密瓜乙烯生成速率的影響Fig.2 Effect of different gas ratios on the ethylene formation rate of cantaloupe

乙烯是果蔬自身生成的內源激素，能催化果實成熟，加速果實衰老[18]，乙烯釋放速率越大，衰老程度越嚴重[19]。從圖2可以看出，哈密瓜的乙烯釋放速率呈現先升高后降低的趨勢，CK 處理和T2 處理在14 d 出現乙烯釋放高峰，14 d 時CK 處理的乙烯釋放速率最大，為24.34 μL/kg·h，T2 組的最小為 13.3 μL/kg·h，兩者差異顯著（P＜0.05），說明T2 處理能抑制乙烯的釋放速率。T1 的乙烯高峰出現在第21 天，最大值為14 μL/kg·h且小于CK 處理組的最大值，說明T1 處理能延遲乙烯高峰出現且能抑制乙烯釋放速率。

2.3 不同氣體配比對哈密瓜可滴定酸（total acid，TA）含量的影響

不同氣體配比對哈密瓜可滴定酸含量的影響見圖3。

圖3 不同氣體配比對哈密瓜TA 含量的影響Fig.3 Effect of different gas ratios on TA content of cantaloupe

TA 是水果貯藏的關鍵指標之一，含量的高低與細胞代謝密切相關[20]。由圖3可知，在整個貯藏期間，3 個處理的哈密瓜TA 含量均為先上升后下降的趨勢。這可能是因為在貯藏初期，果實未成熟，隨著貯藏時間的延長，果實內有機酸不斷降低[21]。T2 處理的哈密瓜TA 含量始終處于最大，說明T2 處理能抑制哈密瓜TA含量的降低。28 d 時T2 與CK 相比差異性顯著（P＜0.05）。T2 處理相較于T1 處理，具有更好的減緩哈密瓜TA 含量降低的作用。

2.4 不同氣體配比對哈密瓜可溶性固形物（total soluble solid，TSS）含量的影響

不同氣體配比對哈密瓜可溶性固形物含量的影響見圖4。

圖4 不同氣體配比對哈密瓜TSS 含量的影響Fig.4 Effect of different gas ratios on TSS content of cantaloupe

從圖4可以看出，哈密瓜隨貯藏時間延長TSS 含量呈現先增加后減小的趨勢。這可能是因為在貯藏初期，果實未成熟[22]。在整個貯藏期，T1 和T2 處理的哈密瓜TSS 含量均大于對照組CK 的含量，說明T1，T2的處理都能有效的保持哈密瓜TSS 的含量。但是T2處理比T1 處理的保鮮效果略強，但是兩個處理組之間的相互差異并不顯著（P＞0.05）。

2.5 不同氣體配比對哈密瓜（peroxidase，POD）酶活的影響

不同氣體配比對哈密瓜酶活的影響見圖5。

從圖5可以看出，在整個貯藏期間，哈密瓜POD酶活呈現逐漸增加的趨勢。這是因為在貯藏過程中，在果實的衰老，病原菌的侵害等不利因素的影響下，POD 活性增加來抵御不良刺激[23]。T1 和 T2 的 POD 活性在貯藏約10 d 后均大于CK，說明T1 和T2 處理能夠對于不利因素做出強烈的反應，利于哈密瓜的貯藏，但是兩種處理的效果接近，沒有明顯差異（P＞0.05）。T2處理的POD 酶活在貯藏期始終高于T1 處理，說明T2處理哈密瓜對于外界不理條件響應度更高。

圖5 不同氣體配比對哈密瓜POD 酶活的影響Fig.5 Effect of different gas ratios on POD activity of cantaloupe

2.6 不同氣體配比對哈密瓜還原糖的影響

不同氣體配比對哈密瓜還原糖的影響見圖6。

圖6 不同氣體配比對哈密瓜還原糖的影響Fig.6 Effect of different gas ratios on reducing sugar content of cantaloupe

從圖6可以看出，哈密瓜還原糖的含量呈現先增加后減小的趨勢。這是因為貯藏初期哈密瓜未完全成熟，隨著貯藏時間的延長，還原糖逐漸降解[24]。T1 和T2處理的還原糖自7 d 以后，含量均大于對照組CK 處理的還原糖含量，這說明T1，T2 處理能夠抑制還原糖的降解，有利于哈密瓜的貯藏。從圖中可以看出，T2 處理的效果比T1 處理還原糖降低速率略緩，但是兩者之間并沒有顯著差異（P＞0.05），說明兩種保鮮處理效果相似。

2.7 不同氣體配比對哈密瓜總糖的影響

不同氣體配比對哈密瓜總糖的影響見圖7。

總糖的含量在整個水果貯藏過程中起著關鍵的作用，含量的高低決定著水果的品質高低[25]。從圖7可以看出，隨著貯藏時間的延長，哈密瓜總糖含量呈現先增加后降低的趨勢。在第7 天達到最大值，且T2 處理的總糖最大值為21%，與CK 處理的總糖最大值13%存在顯著性差異（P＜0.05），在貯藏期為 42 d 時，T1 處理和T2 處理的總糖含量基本相同，為11%。整個處理過程，T1，T2 處理的總糖含量均高于對照組CK 處理的總糖含量，說明T1 和T2 處理能夠減緩總糖的降解，但是兩種處理之間總糖含量并沒有明顯不同（P＞0.05）。

圖7 不同氣體配比對哈密瓜總糖的影響Fig.7 Effect of different gas ratios on total sugar content of cantaloupe

2.8 不同氣體配比對哈密瓜VC含量的影響

不同氣體配比對哈密瓜VC含量的影響見圖8。

圖8 不同氣體配比對哈密瓜VC 含量的影響Fig.8 Effect of different gas ratios on VC content of cantaloupe

VC是果蔬品質和營養(yǎng)價值的重要指標，且在貯藏過程中具有抗氧化功能，能夠維護機體正常新陳代謝[26]，減緩衰老。從圖8可以看出，隨著貯藏時間的延長，哈密瓜中VC的含量是逐漸降低的。T1 處理和T2處理的VC含量均高于CK 處理，且降低速率相對緩慢，說明T1 處理和T2 處理有利于貯藏。

2.9 不同氣體配比對哈密瓜（malondialdehyde，MDA）含量的影響

不同氣體配比對哈密瓜含量的影響見圖9。

丙二醛是膜脂過氧化的產物之一，可以做為膜脂過氧化指標，也是細胞膜被破壞的標志性物質[27]。從圖9可以看出，3 種處理的MDA 含量均呈現先下降后上升的趨勢。在貯藏期21 d，CK 處理的MDA 含量開始明顯增加，在28 d 時達到最大，且與T1、T2 處理有明顯差異（P＜0.05）。而 T1、T2 處理在貯藏期 28 d 以后MDA 含量開始明顯增加，且在45 d 時達到最大。

圖9 不同氣體配比對哈密瓜MDA 含量的影響Fig.9 Effect of different gas ratios on MDA content of cantaloupe

2.10 不同氣體配比對哈密瓜硬度的影響

不同氣體配比對哈密瓜硬度的影響見圖10。

圖10 不同氣體配比對哈密瓜硬度的影響Fig.10 Effect of different gas ratios on firmness of cantaloupe

從圖10可以看出，隨著貯藏時間的延長，哈密瓜的硬度逐漸降低，果肉質地變軟，衰老程度加深。這可能是因為與細胞硬度有關的果膠和纖維素降解所致[28]。T1 和T2 處理的哈密瓜硬度在整個貯藏期始終大于CK 處理的哈密瓜硬度，且在28 d，CK 處理與T2 處理出現顯著差異（P＜0.05），說明 T1 和 T2 處理有利于延緩哈密瓜硬度降低，抑制衰老。T2 處理的哈密瓜硬度變化相對于T1 較穩(wěn)定，兩種處理之間有顯著性差異（P＜0.05）。

2.11 不同氣體配比對哈密瓜（polyphenol oxidase，PPO）含量的影響

不同氣體配比對哈密瓜含量的影響見圖11。

從圖11可以看出，哈密瓜PPO 含量隨著貯藏時間的延長呈現先增加后降低的趨勢。增加可能是因為果實的后熟[29]。整個貯藏過程中，T1 和T2 處理的PPO含量均高于CK 處理，且在21 d 和28 d，CK 處理與T1、T2 處理出現明顯差異（P＜0.05），這說明 T1，T2 處理誘導果實中PPO 活性的升高。

圖11 不同氣體配比對哈密瓜PPO 含量的影響Fig.11 Effect of different gas ratios on PPO activity of cantaloupe

3 討論與結論

本試驗結果表明，在4 ℃，相對濕度70%～75%貯藏條件下，不同氣體配比對于采后哈密瓜果實品質具有不同的影響。西州密25 號哈密瓜的呼吸強度、乙烯釋放速率、TA 含量、TSS 含量、總糖含量及還原糖含量在貯藏過程中呈先上升后下降的趨勢，這可能是因為剛采收回來的哈密瓜果實首先要進入后熟階段，之后隨著營養(yǎng)物質被消耗，果實進入衰老階段[30]。氣調處理的哈密瓜果實的呼吸強度和乙烯釋放速率變化相對平穩(wěn)，沒有出現對照組的躍變，且TA 含量、TSS 含量、PPO 含量、總糖及還原糖的含量總體上高于對照組，說明兩種處理有利于果實保鮮。其中，3%O2+1%CO2處理的哈密瓜品質略高于6%O2+1%CO2處理，這可能是因為O2含量較低，抑制果實呼吸作用，降低呼吸強度，減小了有機物的降解速率[31]。隨著貯藏時間的延長，VC含量和硬度呈逐漸下降的趨勢；而POD 酶活和MDA 酶活呈逐漸上升的趨勢。6%O2+1%CO2和3%O2+1%CO2兩個處理的果實 VC、硬度、POD 和 MDA 的變化速率較于對照組相對緩慢，說明兩種處理均有利于保持哈密瓜的貯藏品質。但是兩種處理之間的差異卻并不明顯。李萍等的研究也發(fā)現氣調處理能夠對哈密瓜86-1 貯藏具有促進作用，且高CO2/O2的貯藏效果較好[19]。陳存坤等也發(fā)現氣調處理能夠促進采后哈密瓜可滴定酸的累積[15]。

因此在4 ℃，相對濕度70%～75%貯藏條件下，6%O2+1%CO2和3%O2+1%CO2兩個處理均有對于哈密瓜果實品質的保鮮，且3%O2+1%CO2處理效果略好于6%O2+1%CO2處理。