二氧化氯對西周密25號哈密瓜采后生理及貯藏品質的影響

張曉軍，劉長悅，董成虎，于晉澤，陳存坤，王文生，紀海鵬

（1.青島大學環境科學與工程學院，山東青島266071；2.天津科潤黃瓜研究所，天津300384；3.國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津），農業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）

二氧化氯對西周密25號哈密瓜采后生理及貯藏品質的影響

張曉軍1，劉長悅2，董成虎3，*，于晉澤3，陳存坤3，王文生3，紀海鵬3，*

（1.青島大學環境科學與工程學院，山東青島266071；2.天津科潤黃瓜研究所，天津300384；3.國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津），農業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）

為探討哈密瓜綠色保鮮新技術，研究西周密25號哈蜜瓜二氧化氯處理在貯藏期間果實品質的變化規律。試驗采用4種不同貯藏條件[在溫度（4±0.5）℃條件下對照、6.342、10.57、14.798 mg/m3二氧化氯處理]對厚皮甜瓜采后貯藏品質和生理特性的影響，貯藏過程中每7天測定呼吸強度、乙烯釋放速率、果肉硬度、維生素C含量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、還原糖含量、總糖含量、過氧化物酶含量和腐爛指數的情況。研究結果表明：對比CK、T1、T2、T3 4種處理方式，T1（二氧化氯6.342 mg/m3）方式處理甜瓜，能夠有效抑制甜瓜的呼吸強度，延緩果實衰老，T3（二氧化氯14.798 mg/m3）方式處理甜瓜，能夠降低乙烯釋放速率，并且在T3情況下，甜瓜的硬度、TSS、TA、還原糖、總糖、POD活性都比較高，T2（二氧化氯10.57 mg/m3）相對較差，綜合所有因素，T3處理是更有利于西周密25號哈密瓜的貯藏保鮮。

甜瓜；低溫冷藏；二氧化氯；品質

我國是世界最大的甜瓜產區[1-2]，特別是哈密瓜因其肉厚質細，口感獨特，營養豐富，素有“瓜中之王”的美譽，深受消費者的喜愛[3-5]。但是由于甜瓜本身的生理特性以及其生長的地域性和成熟的季節性等原因，哈密瓜流通過程中特易腐爛，給哈密瓜的貯藏運輸和保鮮銷售帶來了極大的困難。在低溫的條件下，哈密瓜又極易遭受冷害，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。因此，甜瓜在種植區不利于快速銷售，大量甜瓜腐爛，造成巨大損失[6-9]，目前關于甜瓜保鮮研究有物理保鮮和化學保鮮技術[10-12]，其中二氧化氯保鮮具有安全、高效、無殘留的綠色物理保鮮技術[13-15]，也是今后甜瓜保鮮的一個重要研究方向。

本文以產自廣西北海的厚皮甜瓜西周蜜25號為試驗材料，釆用普通冷藏、冷藏結合二氧化氯的貯藏方式進行保鮮試驗，對上述種瓜在不同貯藏條件下的生理、生化指標和病理變化，分別進行了系統研究，以期找出適合該厚皮甜瓜的最佳貯藏方式及技術參數，在建立厚皮甜瓜保鮮理論基礎上，進行生產地實際應用實踐，為更好的延長厚皮甜瓜藏期提供理論依據和配套技術方案。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試的甜瓜于2016年10月采于廣西北海，然后空運至國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津）。當天剔除有病斑或機械傷的甜瓜，置于（4±0.5）℃的冷庫中。

3，5-二硝基水楊酸、愈創木酚：天津市光復精細化工研究所；結晶酚：天津市博迪化工股份有限公司；鄰苯二酚：天津市大茂化學試劑廠；氫氧化鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、草酸、三氯乙酸：天津市江天化工有限公司；所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

TU-1810紫外-可見分光光度計：北京普析通用儀器有限公司；TA.XT.Plus物性測定儀（質構儀）：英國SMS公司；2010型氣相色譜儀：日本島津公司；3-30K高速冷凍離心機：德國Sigma公司；PLA-1手持折射儀：日本愛宕公司；PBI-200616-E便攜式氣體測定儀：丹麥PBI-Dansensor。

1.3 方法

1.3.1 處理分組

試驗共設為4個處理，貯藏條件分別是：對照組（CK）：設定貯藏溫度4℃。控制精度（4±0.5）℃；貯藏相對濕度70%左右。試驗設冷藏和冷藏配合二氧化氯間隙處理，兩種主要貯藏方式（其中冷藏配合二氧化氯間隙處理又分別分為6.342、10.57、14.798 mg/m33種不同濃度處理方式），其中冷藏和冷藏配合二氧化氯間隙處理（6.342、10.57、14.798 mg/m3）4 種貯藏方式各放40紙箱甜瓜進行貯藏試驗。單個甜瓜平均重為3 kg左右，每次二氧化氯處理均為2 h，一周2 次。分別計為 CK（不做處理）、T1（6.342 mg/m3）、T2（10.57 mg/m3）、T3（14.798 mg/m3）。

1.3.2 指標測定

除腐爛指數，以下指標每7天測一次，重復3次取平均值。

1.3.2.1 呼吸強度的測定[16]

稱取約1 kg果實放入呼吸室，重復2次，封蓋，啟動真空泵抽汽半小時，排空呼吸室及管道內的CO2；吸取10 mL 0.4 mol/L NaOH溶液，放入吸收管，將其連入氣流管道中；1 h后取出吸收管，將吸收液倒入250 mL三角瓶中，并用蒸餾水洗5次，至中性為止；加入飽和BaCl2溶液5 mL，以消除Na2CO3的干擾，加2滴酚酞指示劑。用0.2 mol/L草酸標準液滴定，用同樣的方法作空白，記下消耗草酸的體積。

1.3.2.2 乙烯釋放速率的測定

乙烯釋放速率采用面積外標法計算，在貯藏溫度條件下密封靜置哈密瓜3 h，再用20 mL注射器抽取20 mL罐內氣體，采用氣相色譜儀程序升溫法測定[17]。氣譜條件：FID檢測器，檢測器溫度160℃，DB-5毛細管柱，程序升溫范圍46℃～60℃，進樣口溫度150℃，載氣為N2，流速14 mL/min。乙烯釋放速率以μL/（kg·h）表示。

1.3.2.3 果實硬度的測定

采用物性測定儀TA.XT.Plus，單位以kg/cm2表示。切取甜瓜中部的組織，去掉厚度為20 mm的果皮，再切取50 mm×50 mm×50 mm的果肉塊，放置常溫1 h后測定。探頭P/2（Φ2 mm），設定參數：探頭預備速率：5.00 mm/s；測定速率：2.00 mm/s；探頭拔出速率：5.00 mm/s；測定深度：3.000 mm；最小感知力：5 g。分析程序選用LSP-force。

1.3.2.4 VC含量的測定

稱取樣品15 g，迅速置于研缽中，加少量1%草酸，研磨成糊狀，移入100 mL溶量瓶中，用1%草酸定容至刻度，用脫脂棉過濾；吸取10 mL濾液，按照標定碘液的方法滴定，記下消耗碘液的毫升數。

1.3.2.5 可溶性固形物和可滴定酸含量的測定

從甜瓜的中部距外皮20 mm處取果肉組織，打漿后用4層醫用紗布過濾取汁液。采用手持式折射儀測定TSS含量；

采用水果酸度測定儀測定TA含量，以蘋果酸計。

1.3.2.6 還原糖含量的測定[17]

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（或吸取果汁濾液20 mL定容至200 mL。）將此樣品液注入滴定管中，按斐林試劑標定法滴定。

1.3.2.7 POD活性的測定[18]

配制酶的反應體系包括：2.9 mL pH7.0磷酸緩沖液、1.0 mL 2%H2O2、1.0 mL 0.05 mol/L 愈創木酚和0.5 mL酶液；作兩組重復試驗，用磷酸緩沖液調零，反應體系加入酶液后，于37℃水浴保溫15 min，迅速放入冰浴中，立即加入2 mL 20%三氯乙酸終止反應，于470 nm下測其吸光度值。

1.3.2.8 腐爛指數測定

參照陳學紅等[19]的方法，略有改動。按甜瓜腐爛面積大小將甜瓜劃分為9級。0級：果實無病斑；1級：直徑0.5 cm下的分散零星小病斑不超過20個；2級：直徑1.0 cm以下的小病斑在15個以上，或總斑面積小于3%；3級：最大病斑或病斑連成片直徑在1 cm～3 cm之間不超過3個，病斑總面積并不超過5%面積；4級：最大病斑直徑3 cm以上，全果病斑面積5%～10%；5級：10%～20%果面腐爛；6級：20%～40%果面腐爛；7級：40%～60%；8級：全果腐爛。腐爛指數計算見公式

1.3.3 數據處理

數據采用Excel和Word軟件計算處理，并統計差異性。

2 結果與分析

2.1 不同貯藏方式對呼吸強度的影響

呼吸強度是果蔬采后生理的重要指標之一，4種貯藏方式對厚皮甜瓜呼吸強度的影響見圖1。

圖1 4種貯藏方式對厚皮甜瓜呼吸強度的影響Fig.1 Effects of four storage methods on respiration of muskmelon

根據圖1可以看出，在貯藏初期，甜瓜的初始呼吸強度均為8.78 mg CO2/（kg·h），4種處理的呼吸強度剛開始全部逐漸下降，在7 d開始逐步呈現上升趨勢，在14d時CK出現峰值，為14.23mgCO2/（kg·h），而T1，T2，T3 在 21 d 出現峰值，分別為 13.62、11.78、9.89 mg CO2/（kg·h）。

就整個貯藏其間的呼吸強度變化而言，T3的呼吸強度平均值最低，為7.335 mg CO2/（kg·h），顯著低于其他處理。CK呼吸強度最高，T3呼吸強度最低，兩者有顯著差異（p＜0.01）；T1與CK之間差異并不明顯，由此可以看出，高濃度的二氧化氯可以抑制水果的呼吸強度，延長果實的貯藏時間，T3有明顯優勢。

2.2 不同貯藏方式對乙烯釋放速率的影響

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，乙烯釋放速率越大，說明果實衰老程度越嚴重，4種貯藏方式對厚皮甜瓜乙烯釋放速率的影響見圖2。

圖2 4種貯藏方式對厚皮甜瓜乙烯釋放速率的影響Fig.2 Effect of four storage methods on ethylene release rate of muskmelon

根據圖2可以看出，CK和T1、T2、T3的乙烯釋放速率首先隨著貯藏時間的增加而增大，在達到峰值以后逐漸下降。并且，CK、TI、T2、T3 處理組在 14 d 乙烯釋放速率都達到頂峰，分別為24.33、18.10、15.38、13.80 μL/（kg·h）。

在14 d時，CK與T3相比，CK的乙烯釋放速度極其顯著高于T3（p＜0.01），T1與T3相比，T1的乙烯釋放速率顯著高于T3（0.01＜p＜0.05）。說明，經過二氧化氯的處理，可以有效抑制乙烯釋放速率，二氧化氯濃度越高，乙烯釋放的越慢，高濃度的乙烯可以更好的延長水果的保存期限。

2.3 不同貯藏方式對果肉硬度的影響

4種貯藏方式對厚皮甜瓜果肉硬度的影響見圖3。

圖3 4種貯藏方式對厚皮甜瓜果肉硬度的影響Fig.3 Effect of four storage methods on the hardness of muskmelo

根據圖3可以看出，貯藏甜瓜的果肉隨時間延長逐漸下降，果肉質地變軟，衰老程度增加。經過一個月，CK厚度3.75 kg/cm2降到2.60 kg/cm2，二氧化氯處理過的厚皮甜瓜的硬度較CK厚皮甜瓜硬度要高，并且口感程度來講也遠遠比CK甜瓜要好。T1硬度明顯低，從3.75 kg/cm2降到2.25 kg/cm2，口感遠低于其他瓜，T2比T1的硬度較好，硬度從3.75 kg/cm2降到2.40 kg/cm2，兩者差異并不顯著（p＞0.05），T3硬度比T1和T2顯著增加（0.01＜p＜0.05），硬度從 3.75kg/cm2降到 2.85kg/cm2，口感很好。

從上述描述可以看出，經過二氧化氯處理后，甜瓜的硬度和口感都要比CK高，并且隨著二氧化氯濃度的增加，硬度也隨之增加，口感也變得更好，T3優勢很明顯。

2.4 不同貯藏方式對VC含量的影響

4種貯藏方式對厚皮甜瓜VC含量的影響見圖4。

圖4 4種貯藏方式對厚皮甜瓜VC含量的影響Fig.4 Effect of four storage methods on VCcontent

根據圖4可以看出，在貯藏期間VC含量總體上均呈現下降趨勢，處理7 d時，T3從113.27 mg/100 g降到94.56 mg/100 g，T2從113.27 mg/100 g降到83.2 mg/100 g，T1 從 113，27 mg/100 g降到 68.56 mg/100 g，而CK中的VC迅速流失，含量降低到44.67 mg/100 g，不到初始值的一半。T3極其顯著高于CK（p＜0.01）；T3顯著高于 T1、T2（0.01＜p＜0.05）。21 d 時，T1、T2、T3 的 VC含量都下降到40 mg/100 g左右，之后T3下降趨勢變緩，T2次之，T1下降最快。

經過二氧化氯的處理，VC流失速度減緩，二氧化氯濃度越高，VC流失的越慢，相比CK營養價值更高，21 d前，VC流失速度很快，在貯藏21 d后VC都下降到40 mg/100 g，21 d過后VC流失速度減緩。

2.5 不同貯藏方式對TA、TSS含量的影響

4種貯藏方式對厚皮甜瓜TA含量的影響見圖5。

圖5 4種貯藏方式對厚皮甜瓜TA含量的影響Fig.5 Effect of four storage methods on TA content

從圖5可以看出，TA趨勢先上升后下降，7 d后甜瓜的TA含量逐漸降低，這是因為果實有機酸逐漸降低的結果。CK組TA含量最小，而T3組的TA含量始終處于最大。28 d時，T1、T2、T3與CK相比較差異性極顯著（p＜0.01），28 d時T3組的TA含量最大為1.08%，而CK組的最小為0.54%，說明T3能抑制甜瓜TA含量的降低。就整個貯藏期間TA變化而言，T3處理與 CK 處理差異性顯著（0.01＜p＜0.05），所以選擇T3合適。

4種貯藏方式對厚皮甜瓜TSS含量的影響見圖6。

圖6 4種貯藏方式對厚皮甜瓜TSS含量的影響Fig.6 Effect of four storage methods on TSS content

從圖6可以看出，甜瓜隨貯藏時間延長TSS先下降后上升的趨勢，但CK呈現下降趨勢，0 d時CK組TSS含量為12.86%，因為甜瓜后熟的原因，貯藏7 d的時候，上升到最高，然后呈現下降趨勢，28 d時降為10.12%；21 d后T1～T3組的TSS含量均高于CK組，說明T1、T2、T3都能有效保持甜瓜的TSS含量。28 d時CK組與T3組的差異極顯著（p＜0.01），與T1組差異顯著（0.01＜p＜0.05）。40 d時 T3組的 TSS含量最大為13.23%，說明適當高濃度的二氧化氯可以延緩甜瓜TSS含量下降。

2.6 不同貯藏方式對還原糖含量的影響

4種貯藏方式對厚皮甜瓜還原糖含量的影響見圖7。

圖7 4種貯藏方式對厚皮甜瓜還原糖含量的影響Fig.7 Effect of four storage methods on reducing sugar content

根據圖7可以看出，CK和T1、T2、T3 4種貯藏方式的甜瓜的還原糖含量整體呈現先上升后下降的趨勢，并都在14 d達到峰值，分別為8.35%，10.16%，10.68%，11.11%，其中T3還原糖峰值最高，CK還原糖峰值最低，2組間差異極其顯著（p＜0.01）。21 d后開始緩慢下降，最終保持平穩。水果在貯藏一段時間會產生大量還原糖，然后隨著時間的增加，還原糖逐漸降低，二氧化氯的濃度越高，還原糖含量就越高，說明與對照相比，T3處理可以延緩甜瓜衰老，延緩甜瓜糖份的轉化，從而保持更好的貯藏品質。

2.7 不同貯藏方式對總糖含量的影響

4種貯藏方式對厚皮甜瓜總糖含量的影響見圖8。

圖8 4種貯藏方式對厚皮甜瓜總糖含量的影響Fig.8 Effect of four storage methods on the total sugar content of muskmelon

根據圖8可以看出，CK和T貯藏方式的甜瓜的總糖含量平緩下降，而T2、T3貯藏方式的甜瓜的總糖含量整體呈現先上升后下降的趨勢，T2、T3都在14 d達到頂峰，分別為17.46%、18.35%其中T3總糖峰值最高。T3和CK、T1相比有及其顯著的差異（p＜0.01），T3和T2相比差異并不顯著。T1、T2、T3總糖含量都比CK高，說明二氧化氯處理對總糖含量的有較好的維持作用，尤其是適量高濃度的二氧化氯可以延緩甜瓜衰老，延緩甜瓜糖代謝，從而保持更好的貯藏品質。

2.8 不同貯藏方式對POD活性的影響

4種貯藏方式對厚皮甜瓜POD活性的影響見圖9。

圖9 4種貯藏方式對厚皮甜瓜POD活性的影響Fig.9 Effect of four storage methods on POD enzyme activity

根據圖9可以看出，CK在儲藏過程中POD的活性從0.80ΔA/g增漲到0.87ΔA/g，增漲幅度比較小，T1從 0.8ΔA/g 增漲到 1.06ΔA/g，T2 從 0.80ΔA/g增漲到1.07ΔA/g，T3從 0.80ΔA/g增漲到 1.15ΔA/g。T3 與 CK相比差異顯著（0.01＜p＜0.05），T3與 T1、T2 相比差異并不明顯。

甜瓜的POD活性隨著貯藏時間延長逐漸增加，這是因為貯藏過程中，果蔬自身的衰老，貯藏其間病菌侵害等不利因素影響，迫使POD活性增加來抵御不良刺激，CK甜瓜自身抵御系統薄弱，POD活性最低，T3的POD活性最高，這是因為T3二氧化氯的強氧化性和甜瓜自身衰老等因素刺激甜瓜導致POD活性增加。

2.9 不同貯藏方式對腐爛指數的影響

4種貯藏方式對厚皮甜瓜腐爛指數的影響見表1。

表1 4種貯藏方式對厚皮甜瓜腐爛指數的影響Table 1 Effects of four storage methods on rot index of muskmelon

如表1所示，CK的腐爛指數最大，為0.632，T1腐爛指數0.478，T2腐爛指數0.409，T3腐爛指數0.334，這是因為T3的二氧化氯具有強氧化性，能有效抑制病原菌生長，延緩果實衰老；T1、T2的腐爛指數要高于T3，說明二氧化氯濃度低，抑菌效果差。

3 結論與討論

本試驗以北海甜瓜作為試驗材料，研究在不同貯藏方式下，哈密瓜的貯藏的的品質變化，發現甜瓜是呼吸躍變型果實。從上述數據中可以看出，經過二氧化氯的處理呼吸高峰會延遲出現，同一貯藏時間，T3時呼吸強度是最低的，貯藏效果較好，與對照相比，可以延緩果實衰老；乙烯釋放速率與呼吸相對應，也是同一貯藏時間，T3處理乙烯釋放速率最低，降低了果實成熟速度，延長了果實保存時間；果實硬度隨著貯藏時間增加逐漸變小，CK下降最快，T3硬度最高，口感較好；果實中VC是逐漸降低的，CK下降最快，經過適宜高濃度二氧化氯處理VC下降減緩，可以減少果實中VC流失速度；TA達到頂點時，因為果實有機酸開始下降，二氧化氯可以減緩下降速度；TSS的含量因為有二氧化氯作用基本保持不變，但CK快速下降；還原糖和總糖趨勢基本相同，二氧化氯可以延緩糖代謝，保持甜瓜品質；二氧化氯的強氧化性和甜瓜自身衰老等因素刺激甜瓜導致POD活性增加，所以高濃度二氧化氯導致POD活性增加；高濃度的二氧化氯可以抑制細菌的生長，延長果實的存放時間。根據以上數據表明，在適宜低溫條件下，14.798 mg/m3的二氧化氯可以使延長甜瓜貯藏時間，且維持較好的貯藏品質。

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Effects of Chlorine Dioxide（ClO2）Treatment on Postharvest Physiology and Storage Quality of Cantaloupe'Xizhoumi 25'

ZHANG Xiao-jun1，LIU Chang-yue2，DONG Cheng-hu3，*，YU Jin-ze3，CHEN Cun-kun3，WANG Wen-sheng3，JI Hai-peng3，*
（1.College of Environmental Science and Engineering，Qingdao University，Qingdao 266071，Shandong，China；2.Tianjin Kernel Cucumber Research Institute，Tianjin 300384，China；3.National Engineering Technology Research Center for Preservation of Agriculture Product，Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products，Ministry of Agriculture of the People's Republic of China，Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products，Tianjin 300384，China）

In order to explore the new and safe preservation technology for cantaloupe's storage.The effects of 4 storage conditions （CK，6.342，10.57，14.798 mg/m3chlorine dioxide treatment）on the storage quality and physiological characteristics of melon in cantaloupe'Xizhoumi 25'were studied.The respiration intensity and ethylene release were measured every 7 days during storage.Rate，pulp hardness，vitamin C content，soluble solids content，titratable acid content，reducing sugar content，total sugar content，peroxidase content and decay index.The results showed that the treatment of melon with CK，T1，T2 and T3，T1 （chlorine dioxide 6.342 mg/m3）could effectively inhibit the respiration of melon，delay the fruit senescence，and manage the melon with T3（chlorine dioxide 14.798 mg/m3）can reduce the ethylene release rate，and in T3 case，the hardness of melon，TSS，TA，reducing sugar，total sugar，POD activity are relatively high，T2 （chlorine dioxide 10.57 mg/m3）was relatively poor，comprehensive all factors，T3 was the most good choice.

cantaloupe；low temperature refrigeration；carbon dioxide；quality

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.22.040

國家自然科學基金青年科學基金項目（31501547）；2013農業部公益性行業科研專項（20130307）；“十二五”農村領域國家科技計劃項目（2015BAD19B0104）；國家星火計劃重點項目（2015GA610006）；天津市農業科技成果轉化與推廣項目（201502030、201602090、201701100）；天津市農業科學院院長基金項目（17014、14004、17012）

張曉軍（1992—），男（漢），碩士研究生，主要從事環境科學與食品品質質量控制研究。

*通信作者：董成虎，男，碩士，研究方向：農產品貯藏保鮮技術；紀海鵬，男，碩士，研究方向：低溫貯藏設施及配套技術。

2017-08-16