哈密瓜貯藏保鮮技術的研究進展

胡中海，李 杰，馬亞琴，吳厚玖，*

（1.西南大學食品科學學院，重慶400715；2.中國農業科學院柑桔研究所，重慶400712）

哈密瓜貯藏保鮮技術的研究進展

胡中海1，2，李 杰1，2，馬亞琴2，吳厚玖2，*

（1.西南大學食品科學學院，重慶400715；2.中國農業科學院柑桔研究所，重慶400712）

采后腐爛是哈密瓜在采后貯運和銷售過程中出現的主要問題，該問題不僅會影響哈密瓜的品質，也會造成一定的經濟損失。本文綜述了哈密瓜保鮮技術的研究進展，并指出了其未來的發展趨勢。

哈密瓜，二氧化氯，貯藏保鮮技術

哈密瓜，學名：Hami cantaloupe，屬葫蘆科植物，是甜瓜的一個變種，素有“瓜中之王”的美稱。新疆哈密瓜有180多個品種，其形態各異，風味獨特，營養豐富，藥用價值高，是新疆的名優特水果，深受國內外人民喜愛[1]，然而哈密瓜主產區地處我國西北邊陲，運往國內其他地區或國外路途遙遠，運輸時間長，如果在采后及運輸過程中處理不當則極易受到病原微生物的污染而引起腐爛，故采后腐爛成了哈密瓜在生產和流通過程中遇到的主要問題之一，且近年來又有上升趨勢。爛瓜問題不僅嚴重影響了哈密瓜的品質，也給生產者和經營者帶來了很大損失，因此該問題亟待解決，否則將極大地制約這一特色產業的可持續發展[2-3]。本文綜述了國內外對哈密瓜保鮮技術的研究進展，并指出了各種方法的優劣勢，可為哈密瓜的儲藏保鮮提供一定的指導。

1 哈密瓜的貯藏保鮮技術

1.1 氣調保鮮

氣調保鮮技術是通過調節果蔬儲藏室的環境溫度、濕度、空氣中氧和二氧化碳含量等參數，達到滿足不同果蔬所需的最低氧氣含量，以實現延長果蔬貯藏期并保持其良好品質的保鮮技術。生產上多采用聚乙烯薄膜袋，果蔬的呼吸作用構成薄膜裝內外氣體的濃度差，隨著貯藏過程中氣體濃度差的增加，薄膜袋內的氣體達到一個低O2和高CO2的氣體平衡濃度。當薄膜內的氣體平衡濃度使果蔬處于僅可產生維持生命活動所需最低能量的有氧呼吸的狀態時，果蔬置于最佳氣調貯存環境，從而可起到延緩成熟、貯藏保鮮的目的[4]。

用于哈密瓜的貯藏保鮮一般采用簡易氣調保鮮，氣調庫中的氧含量為3%～5%，二氧化碳含量為1%～1.5%，相對濕度控制在80%，溫度為3～4℃。陳存坤等[5]以厚皮哈密瓜為實驗材料，比較了冷藏、冷藏結合臭氧間歇處理、O24%～6%、CO20.2%～0.5%氣調等3種貯藏方式的效果。結果表明，在6℃貯藏條件下，氣調貯藏顯著抑制了哈密瓜的呼吸強度，延緩了果實的衰老，并有效抑制了果肉硬度、可溶性固形物、VC和還原糖含量的下降，降低了果實的腐爛指數，保持了哈密瓜較好的品質和風味，其他兩種貯藏方式效果均不及氣調貯藏。李萍等[6]研究了氣調貯藏不同氣體比例對哈密瓜86-1貯期品質及生理活性的影響，設置了O2+CO2：3%+0%；O2+CO2：4%+1%；O2+CO2：5%+2%三種氣體條件，結果發現：CO2含量較高的氣體環境更利于瓜的貯藏，CO2/O2=2/5明顯優于CO2/O2=0/3，但其原因還需進一步研究驗證。張陽等[7]也研究了8種不同氣體配比對新疆伽師瓜貯期生理變化和貯藏品質的影響，結果發現：在體積分數為7%CO2+5%O2+88%N2條件下貯藏伽師瓜，其可滴定酸含量、還原糖含量和果實硬度可以得到保持，過氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和多聚半乳糖醛酸酶（PG）活性受到抑制，過氧化氫酶（CAT）活性保持相對較高水平，貯藏80d，腐爛指數為0.3，商品果率90%，貯后果實色澤鮮綠，風味甘甜香美，保鮮效果較好。

不同品種的哈密瓜，其保鮮效果最好的氣體比例是不盡相同的，在進行保鮮處理前，一定要對其最佳工藝進行研究和討論，否則將影響保鮮效果，甚至引起哈密瓜更大的傷害。另外，氣調保鮮的效果還需要有相關技術配套，如采摘后的快速預冷、貯藏容器的標準、貯藏堆放技術、出庫后的分選、包裝、出入庫的運輸等等，這也制約了該技術的進一步發展。

1.2 外源性水楊酸處理

水楊酸（Salicylic acid）是植物體內產生的一種具有天然活性的酚類物質，在植物中分布較廣，是植物防御系統中的一種重要的信號分子[8]，最早從柳樹皮中分離出來，具有鎮痛解熱作用[9]。將外源性水楊酸應用到果蔬中可以抑制乙烯的生物合成、調節活性氧代謝，從而抑制果蔬衰老，提高果實的貯藏期。

馮會君等[10]將成熟度一致的伽師哈密瓜在其發汗后用不同濃度的水楊酸溶液浸泡后對其可溶性固形物、總糖、總酸、VC、失重率等進行了測定和比較，結果發現與對照組相比水楊酸處理可以推遲哈密瓜呼吸高峰的出現，并降低呼吸峰值，減緩硬度的下降，延緩果實成熟衰老的發生，從而延長果實的貯藏期，起到一定的保鮮作用。李剛等[11]還比較了在哈密瓜的常溫貯藏和低溫貯藏過程中，不同濃度水楊酸處理對哈密瓜生理指標的影響，得到與馮相似的結果[10]。另外，張桂芝等[12]研究證實了哈密瓜采后腐爛變質是由兩種主要致腐性病原菌R.stolonifer和F. semitecum分泌了活性較高的細胞壁降解酶所引起的，加入酚類物質后能明顯地抑制病原菌的生長，并大大降低它們產細胞壁降解酶的能力，并且酚類物質也能顯著地抑制細胞壁降解酶的活性，從而達到更好的儲藏保鮮效果。這些研究結果表明[10-13]：水楊酸對哈密瓜的保鮮效果源于兩個方面：一是對哈密瓜自身活性物質、生理運動的抑制作用，包括SOD（超氧化物岐化酶）、CAT（過氧化氫酶）、POD（過氧化物酶）等酶活的下降以及呼吸強度的減弱；二是提高了果實的抗病性，對病原菌的抑制、殺害作用大大增強。最后必須指出的一點是，哈密瓜對水楊酸的濃度較敏感，如果濃度過高，反而會促進呼吸作用，加快果實的腐爛。

1.3 涂膜保鮮

涂膜保鮮技術目前已廣泛應用于果蔬的保鮮領域，其中應用較多的主要是殼聚糖涂膜。果蔬經過殼聚糖涂膜處理后在表面形成一層類似纖維素的透明薄膜，將果蔬與大氣隔開，使果蔬內部形成一個低氧、高二氧化碳的微環境，減少果實內物質轉化和呼吸機制的消耗，起到類似氣調包裝的效果[14-15]，從而抑制呼吸作用、乙烯產生及膜脂過氧化等各種需氧的生理生化過程，在一定程度上能夠延緩果實衰老，降低哈密瓜果實的腐爛率[16]。另外殼聚糖還能夠推遲呼吸躍變，在保持硬度、減少糖損耗、保護VC、減緩果膠物質降解等方面有明顯效果。因此殼聚糖涂膜處理可以保持果蔬品質，減少果蔬腐爛率，從而延長果蔬的貯藏期以達到保鮮效果[17]。之前有研究稱對香蕉、草莓、桃子和鮮食葡萄進行殼聚糖涂膜處理后可降低其腐爛率，延長貨架期，從而起到一定的保鮮作用[18-20]。

楊文俠[21]對哈密瓜貯藏果進行了涂膜處理，將其與未涂膜的哈密瓜的失重率、腐爛率、可溶性固形物、還原糖含量、VC含量等相比，涂膜果明顯優于未涂膜果。另外，胡少華等[22]采用了一種更為方便的涂膜方式，將哈密瓜浸入一定濃度的涂膜保鮮劑（主要成分為多糖有機酸、表明活性劑、水）中30～60s，取出后晾干，瓜皮表面就形成一層保鮮薄膜，他比較了5種處理方式的好瓜率和含糖量，結果表明，當保鮮劑與水的稀釋比例為1∶3時，在儲藏95d后，其好瓜率達到25%，優于其他處理方式。對哈密瓜進行涂膜保鮮可以有效抑制微生物侵害、降低腐爛率、延長貯藏期，是哈密瓜采后貯藏的一項商業化可行性措施。涂膜處理雖然能有效地防止采后水果的衰老和失水，但使用時應注意膜的厚薄和均勻適當。涂膜過厚會導致果實的無氧呼吸，引起生理失調，產生異味，果實迅速衰老腐爛，涂膜太薄，保鮮能力差。一般涂膜厚度控制在0.11mm左右，就能使果實處于半封閉狀態，起到較好的保鮮效果。

1.4 鈣處理

鈣是植物組織中的重要組成部分，能維持細胞壁的結構和功能，對果實后熟和衰老起到延緩作用[23]。Ferguson[24]認為細胞中的鈣分布于細胞壁、液泡、內質網、線粒體等部位，與細胞質中的鈣處于動態平衡之中，因此質膜外的鈣可及時補充細胞內各種反應的需求，以維持細胞正常的生理活動，從而起到延緩果實衰老的作用。對果蔬進行鈣處理一方面能抑制果實膜脂過氧化作用，減少組織乙烯的合成。另一方面能維持細胞膜結構和功能的完整性，抑制組織內部物質的外滲，從而推遲果實的軟化過程。

對哈密瓜進行外源鈣處理可以維持其細胞膜和細胞壁的結構與功能，同時降低果實的呼吸速率和乙烯釋放量，以保持果實較高的硬度，延緩果實的成熟軟化。由于果實自身具有吸收鈣的能力，因此可以直接向果實噴施鈣溶液，以增加果實中的鈣含量。然而許多果實因缺鈣而產生的生理病害在采收后的貯藏中才會出現，在采收前期很難被發現，采后浸鈣就成了亡羊補牢的一種常用的方法。目前對于采前噴鈣和采后浸鈣的研究比較多[25-26]，呂雙雙等[27]通過研究采前噴鈣和采后浸鈣處理對網紋甜瓜果實硬度、呼吸速率、乙烯釋放量等的影響，發現無論是采前噴鈣還是采后浸鈣，都可以有效降低網紋甜瓜軟化的速度，但作用效果存在差異。貯藏前期，采前噴鈣處理的果肉硬度略高于采后浸鈣處理，這可能是由于采后浸鈣過程中被果實表皮吸收的鈣離子需經一定時間才能運輸到果肉部位發揮作用。而隨著貯藏時間的延長，與采前噴鈣相比，采后浸鈣處理能夠更有效地減緩果實軟化的速度，這可能是鈣離子抑制了細胞壁的降解。因此，最好將采前栽培與采后處理結合起來，以便最大程度地改善哈密瓜的貯藏性能。目前主要是采用氯化鈣溶液浸泡，由于減壓浸滲能使鈣離子更有效地滲入果實組織，同時又能將少量的乙烯從組織中排出，而且處理時間短，因而也被廣泛地采用。

1.5 二氧化氯保鮮

二氧化氯（ClO2）是目前世界上公認的高效、廣譜、快速、無污染的第四代滅菌消毒劑，世界衛生組織（WHO）將其列為AI級高效安全滅菌劑，現已廣泛用于水處理、紙漿漂白、食品保鮮和醫藥等領域[28-29]。二氧化氯性能優良，能有效殺死微生物，無氣味殘留且不會影響被處理果蔬的風味和外觀品質，用于果蔬保鮮效果顯著[30]。在殺菌過程中不產生有害物質，對無公害食品的保鮮具有重要意義。在果蔬貯運中，蛋氨酸等代謝而氧化分解為乙烯、CO2等會造成果蔬老化過熟的物質，而ClO2可以迅速有效地阻止蛋氨酸的分解、抑制乙烯的生成，殺滅腐敗菌，從而起到長期保鮮的作用[31]。

胡雙啟等[32]研究了氣體二氧化氯對哈密瓜中沙門氏菌的殺菌保鮮效果，實驗表明，氣體二氧化氯對哈密瓜中的沙門氏菌具有明顯的殺菌效果，對哈密瓜的存放具有較好的保鮮效果。吳明輝[33]研究了二氧化氯對哈密瓜黑斑病菌的抑制效果，結果表明：二氧化氯對哈密瓜黑斑病菌的生長起到很好的抑制作用，且隨著二氧化氯濃度的升高，抑制效果增強，菌絲全部消解死亡。另外，他還研究了二氧化氯對哈密瓜中影響其成熟衰老的四種激素的作用，這四種激素分別是：乙烯、內源激素生長素（IAA）、赤霉素（GA3）、脫落酸（ABA），結果表明：二氧化氯氣體可以促進ABA的生成，延緩哈密瓜的衰老；二氧化氯處理的哈密瓜的IAA含量更高，生長素可減少哈密瓜對乙烯的敏感度，降低腐爛率；二氧化氯保鮮后哈密瓜的GA3含量更高，可以有效防止腐爛；二氧化氯的氛圍下，哈密瓜的乙烯釋放量有推遲及減少的趨勢，可有效保持哈密瓜的耐儲性。但目前國內研究比較成熟的主要為二氧化氯溶液，對于氣體二氧化氯的應用還有待進一步的研究與開發[34]。

1.6 熱處理

采后熱處理防腐是近年來發展起來的一種非化學藥物控制果蔬采后病害的方法。熱處理主要采用35～55℃的高溫（高溫極限在半致死溫度以下），旨在促進果實表面傷口的愈合，以及殺滅或抑制果皮或果肉內病原微生物的生長等。迄今國內外用于果蔬采后熱處理的方法主要有：熱水浸泡、熱蒸汽、熱水沖刷、干熱空氣、強力濕熱空氣、熱灰掩埋、紅外輻射、微波輻射等，而以熱水浸泡、熱蒸汽處理應用最為普遍。熱處理已有用于葡萄、蘋果、草莓、黃瓜、西紅柿等的報道。

王靜等[35]對“西州密25號”哈密瓜進行了熱處理（在55℃熱水中浸泡3min，溫度保持恒定），比較了它們在儲藏過程中病斑直徑、病斑深度、呼吸速率、乙烯釋放量、酶活性和細胞膜透性等方面與未經熱處理的哈密瓜的差異，結果發現：病斑直徑、病斑深度、呼吸速率和乙烯釋放量均隨著儲藏期增長而呈上升趨勢，但經熱處理后明顯改善，在儲藏9d后，病斑直徑、病斑深度、呼吸速率和乙烯釋放量分別比對照組下降了40%、27%、39%、43%，另外在酶活性和細胞膜滲透率方面也有顯著的降低效果。毛曉英等[36]對采后哈密瓜進行了熱處理，分析了貯藏過程中哈密瓜的呼吸強調和硬度，結果發現：50、55、60℃的熱水處理能提高哈密瓜呼吸高峰的到來，但隨后都比空白組的呼吸強度低，熱處理還能很好的保持哈密瓜的硬度，有助于貯藏保鮮。熱處理在剛開始時，呼吸強度會有所加強，因為溫度升高，酶的活性也隨之升高，當溫度超過某個臨界值時，因酶的失活或鈍化，呼吸強度則開始下降。但不是溫度越高越好，溫度過高，不僅造成哈密瓜某些營養物質的損失，還會導致哈密瓜內層組織缺氧，呼吸產生的CO2來不及向外擴散，堆積在細胞內危害代謝活動，由此引發有毒物質的積累。

1.7 拮抗酵母處理

目前，國內外對哈密瓜貯藏保鮮技術的研究絕大部分還停留在傳統的化學殺菌劑方面[37]。因此，尋找綠色環保的處理手段成為哈密瓜采后保鮮研究的新熱點[38]。研究發現，拮抗酵母能有效的抑制哈密瓜的致病菌，起到延長貯藏保鮮期的效果。以往普遍認為拮抗酵母的主要抑病機理是與原病菌進行營養和空間競爭。最近的研究表明，拮抗酵母不但能誘導寄住PR蛋白，如幾丁質和β-1，3葡聚糖酶等的表達[39-42]，而且能誘導果實氧化酶與抗氧化酶活性升高[43-44]。還有些酵母菌能通過產生抑菌物質來發揮對植物病原菌的拮抗作用[45-46]。這研究結果表明：雖然拮抗酵母菌的主要抑菌機理是與病原菌進行營養與空間競爭，但是對每種拮抗酵母菌來說，其抑菌效果的發揮，則可能是多種方式共同作用的綜合效果。

裴世琪等[47]采用了不同活化條件、菌種不同處理方式、設置不同濃度梯度以及添加外源營養素對拮抗酵母進行處理后，涂抹于哈密瓜表面，對其病害抑制效果進行了研究分析。結果表明：最佳活化條件培養時間為42h，培養基濃度為12Brix，裝液量為150mL，適用濃度為108cfu/mL的酵母懸液，同時加入0.5%的殼聚糖，其病害抑制效果最為明顯。而王堅等[48]用拮抗酵母XL-1做了類似的研究，結果表明：最佳活化條件為培養時間為36h，培養基濃度為10Brix，裝液量為150mL，濃度為108cfu/mL的拮抗酵母菌懸浮液的抑菌效果最佳。汪志浩等[49]還研究了拮抗酵母以不同載體和不同時間的添加方式對哈密瓜保鮮效果的影響，結果表明：1.0%殼聚糖配制的1×108cfu/mL WJ-1酵母懸液，處理哈密瓜能夠顯著（p＜0.05）抑制哈密瓜果實發病率和病斑直徑（6.8mm）的擴展，顯著提高WJ-1對M1的生防效力，顯示了良好的應用前景。

在實際運用中，往往會根據具體情況采取不同措施以提高拮抗菌的拮抗效果[50]，常用的方法有：a.與其他處理措施綜合運用，如與殺菌劑、低溫、熱處理等配合使用；b.多種拮抗菌混合使用，但要注意混合使用的拮抗菌必須保證無相互競爭、能夠共同在良好的環境下發揮其拮抗效用；c.加入輔助劑，如乳鏈球菌素、碳酸氫鈉、氯化鈣、殼聚糖等，可增強拮抗菌的抑菌效果；d.應用基因工程方法提高拮抗酵母菌的抑菌能力。值得注意的是，拮抗菌只有在適宜的氣體組成、溫度、濕度條件下才能有效的發揮其拮抗作用，這在一定程度上增加了該技術的應用難度和成本。

1.8 其他方法

除上述方法外，用于哈密瓜貯藏保鮮的方法還有很多，例如低壓、超高壓處理、真空冷凍干燥、1-MCP處理、生物保鮮劑等。另外在實際應用中，往往采用多種方法的結合，例如低溫與保鮮劑的結合，熱處理與涂膜技術的結合，可根據具體情況采用適宜的保鮮儲藏方式。

2 結論與展望

由上所述可知，哈密瓜的保鮮方法很多，但是氣調、低壓、低溫、超高壓等保鮮方法一般對設備要求較高，經濟投入大，嚴重制約哈密瓜貯藏保鮮業的發展；水楊酸處理雖然可以延長哈密瓜貯藏期，降低生產運輸過程中的成本，但是它對人體胃腸道、腎等有一定的刺激作用，且對水體和大氣可能造成污染，而涂抹保鮮、鈣處理、二氧化氯保鮮等方法在此方面顯現出優勢：涂抹保鮮是目前果蔬保鮮常用的方法，主要是殼聚糖涂膜保鮮，現已廣泛應用于各種食品的保鮮，其技術成熟，應用范圍廣；鈣處理需要在哈密瓜采前采后均進行處理，雖可對哈密瓜起到明顯的保鮮作用，延長其貯藏期，但工序多、操作較麻煩；氣體二氧化氯是一種廣譜、高效的滅菌劑，因其具有殺菌能力強，對人體及動物沒有危害且不會對環境造成二次污染等特點而備受人們的青睞，其發展前景廣。而拮抗酵母作為一種綠色環保的處理方式，研究與開發意義重大，可能會成為哈密瓜貯藏保鮮的一種新的發展趨勢。同時，多種保鮮技術的有效結合使其綜合發揮優勢，從而達到保鮮的目的，在實際生產上是經常采用的一種保鮮貯藏方式。

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Research progress in preservation methods of hami melon

HU Zhong-hai1，2，LI Jie1，2，MA Ya-qin2，WU Hou-jiu2，*（1.College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China；2.Citrus Research Institute，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Chongqing 400712，China）

Postharvest decay is the main problem of hami melon appeared in the postharvest shipping and sales，which did not only affect the quality of hami melon but bring certain economic loss.Several preservation methods of hami melon were introduced in this paper and compared，and the development trends was pointed out.

hami melon；chlorine dioxide；preservation methods

TS205.9

A

1002-0306（2014）06-0396-05

2013－09－10 *通訊聯系人

胡中海（1989-），男，在讀碩士研究生，研究方向：食品化學與營養學。