二氧化氯对西周密25号哈密瓜采后生理及贮藏品质的影响

张晓军，刘长悦，董成虎，于晋泽，陈存坤，王文生，纪海鹏

（1.青岛大学环境科学与工程学院，山东青岛266071；2.天津科润黄瓜研究所，天津300384；3.国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），农业部农产品贮藏保鲜重点实验室，天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津300384）

二氧化氯对西周密25号哈密瓜采后生理及贮藏品质的影响

张晓军1，刘长悦2，董成虎3，*，于晋泽3，陈存坤3，王文生3，纪海鹏3，*

（1.青岛大学环境科学与工程学院，山东青岛266071；2.天津科润黄瓜研究所，天津300384；3.国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），农业部农产品贮藏保鲜重点实验室，天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津300384）

为探讨哈密瓜绿色保鲜新技术，研究西周密25号哈蜜瓜二氧化氯处理在贮藏期间果实品质的变化规律。试验采用4种不同贮藏条件[在温度（4±0.5）℃条件下对照、6.342、10.57、14.798 mg/m3二氧化氯处理]对厚皮甜瓜采后贮藏品质和生理特性的影响，贮藏过程中每7天测定呼吸强度、乙烯释放速率、果肉硬度、维生素C含量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、还原糖含量、总糖含量、过氧化物酶含量和腐烂指数的情况。研究结果表明：对比CK、T1、T2、T3 4种处理方式，T1（二氧化氯6.342 mg/m3）方式处理甜瓜，能够有效抑制甜瓜的呼吸强度，延缓果实衰老，T3（二氧化氯14.798 mg/m3）方式处理甜瓜，能够降低乙烯释放速率，并且在T3情况下，甜瓜的硬度、TSS、TA、还原糖、总糖、POD活性都比较高，T2（二氧化氯10.57 mg/m3）相对较差，综合所有因素，T3处理是更有利于西周密25号哈密瓜的贮藏保鲜。

甜瓜；低温冷藏；二氧化氯；品质

我国是世界最大的甜瓜产区[1-2]，特别是哈密瓜因其肉厚质细，口感独特，营养丰富，素有“瓜中之王”的美誉，深受消费者的喜爱[3-5]。但是由于甜瓜本身的生理特性以及其生长的地域性和成熟的季节性等原因，哈密瓜流通过程中特易腐烂，给哈密瓜的贮藏运输和保鲜销售带来了极大的困难。在低温的条件下，哈密瓜又极易遭受冷害，一旦遭受冷害，不仅不能延长哈密瓜的保鲜时间和销售时间，反而会使哈密瓜提前腐烂。因此，甜瓜在种植区不利于快速销售，大量甜瓜腐烂，造成巨大损失[6-9]，目前关于甜瓜保鲜研究有物理保鲜和化学保鲜技术[10-12]，其中二氧化氯保鲜具有安全、高效、无残留的绿色物理保鲜技术[13-15]，也是今后甜瓜保鲜的一个重要研究方向。

本文以产自广西北海的厚皮甜瓜西周蜜25号为试验材料，釆用普通冷藏、冷藏结合二氧化氯的贮藏方式进行保鲜试验，对上述种瓜在不同贮藏条件下的生理、生化指标和病理变化，分别进行了系统研究，以期找出适合该厚皮甜瓜的最佳贮藏方式及技术参数，在建立厚皮甜瓜保鲜理论基础上，进行生产地实际应用实践，为更好的延长厚皮甜瓜藏期提供理论依据和配套技术方案。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试的甜瓜于2016年10月采于广西北海，然后空运至国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）。当天剔除有病斑或机械伤的甜瓜，置于（4±0.5）℃的冷库中。

3，5-二硝基水杨酸、愈创木酚：天津市光复精细化工研究所；结晶酚：天津市博迪化工股份有限公司；邻苯二酚：天津市大茂化学试剂厂；氢氧化钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、草酸、三氯乙酸：天津市江天化工有限公司；所有试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

TU-1810紫外-可见分光光度计：北京普析通用仪器有限公司；TA.XT.Plus物性测定仪（质构仪）：英国SMS公司；2010型气相色谱仪：日本岛津公司；3-30K高速冷冻离心机：德国Sigma公司；PLA-1手持折射仪：日本爱宕公司；PBI-200616-E便携式气体测定仪：丹麦PBI-Dansensor。

1.3 方法

1.3.1 处理分组

试验共设为4个处理，贮藏条件分别是：对照组（CK）：设定贮藏温度4℃。控制精度（4±0.5）℃；贮藏相对湿度70%左右。试验设冷藏和冷藏配合二氧化氯间隙处理，两种主要贮藏方式（其中冷藏配合二氧化氯间隙处理又分别分为6.342、10.57、14.798 mg/m33种不同浓度处理方式），其中冷藏和冷藏配合二氧化氯间隙处理（6.342、10.57、14.798 mg/m3）4 种贮藏方式各放40纸箱甜瓜进行贮藏试验。单个甜瓜平均重为3 kg左右，每次二氧化氯处理均为2 h，一周2 次。分别计为 CK（不做处理）、T1（6.342 mg/m3）、T2（10.57 mg/m3）、T3（14.798 mg/m3）。

1.3.2 指标测定

除腐烂指数，以下指标每7天测一次，重复3次取平均值。

1.3.2.1 呼吸强度的测定[16]

称取约1 kg果实放入呼吸室，重复2次，封盖，启动真空泵抽汽半小时，排空呼吸室及管道内的CO2；吸取10 mL 0.4 mol/L NaOH溶液，放入吸收管，将其连入气流管道中；1 h后取出吸收管，将吸收液倒入250 mL三角瓶中，并用蒸馏水洗5次，至中性为止；加入饱和BaCl2溶液5 mL，以消除Na2CO3的干扰，加2滴酚酞指示剂。用0.2 mol/L草酸标准液滴定，用同样的方法作空白，记下消耗草酸的体积。

1.3.2.2 乙烯释放速率的测定

乙烯释放速率采用面积外标法计算，在贮藏温度条件下密封静置哈密瓜3 h，再用20 mL注射器抽取20 mL罐内气体，采用气相色谱仪程序升温法测定[17]。气谱条件：FID检测器，检测器温度160℃，DB-5毛细管柱，程序升温范围46℃～60℃，进样口温度150℃，载气为N2，流速14 mL/min。乙烯释放速率以μL/（kg·h）表示。

1.3.2.3 果实硬度的测定

采用物性测定仪TA.XT.Plus，单位以kg/cm2表示。切取甜瓜中部的组织，去掉厚度为20 mm的果皮，再切取50 mm×50 mm×50 mm的果肉块，放置常温1 h后测定。探头P/2（Φ2 mm），设定参数：探头预备速率：5.00 mm/s；测定速率：2.00 mm/s；探头拔出速率：5.00 mm/s；测定深度：3.000 mm；最小感知力：5 g。分析程序选用LSP-force。

1.3.2.4 VC含量的测定

称取样品15 g，迅速置于研钵中，加少量1%草酸，研磨成糊状，移入100 mL溶量瓶中，用1%草酸定容至刻度，用脱脂棉过滤；吸取10 mL滤液，按照标定碘液的方法滴定，记下消耗碘液的毫升数。

1.3.2.5 可溶性固形物和可滴定酸含量的测定

从甜瓜的中部距外皮20 mm处取果肉组织，打浆后用4层医用纱布过滤取汁液。采用手持式折射仪测定TSS含量；

采用水果酸度测定仪测定TA含量，以苹果酸计。

1.3.2.6 还原糖含量的测定[17]

称取样品5 g切碎磨细，用蒸馏水移入100 mL烧杯中置于80℃水浴中加热20 min，冷却后用蒸馏水定容至200 mL，然后用脱脂棉过滤（或吸取果汁滤液20 mL定容至200 mL。）将此样品液注入滴定管中，按斐林试剂标定法滴定。

1.3.2.7 POD活性的测定[18]

配制酶的反应体系包括：2.9 mL pH7.0磷酸缓冲液、1.0 mL 2%H2O2、1.0 mL 0.05 mol/L 愈创木酚和0.5 mL酶液；作两组重复试验，用磷酸缓冲液调零，反应体系加入酶液后，于37℃水浴保温15 min，迅速放入冰浴中，立即加入2 mL 20%三氯乙酸终止反应，于470 nm下测其吸光度值。

1.3.2.8 腐烂指数测定

参照陈学红等[19]的方法，略有改动。按甜瓜腐烂面积大小将甜瓜划分为9级。0级：果实无病斑；1级：直径0.5 cm下的分散零星小病斑不超过20个；2级：直径1.0 cm以下的小病斑在15个以上，或总斑面积小于3%；3级：最大病斑或病斑连成片直径在1 cm～3 cm之间不超过3个，病斑总面积并不超过5%面积；4级：最大病斑直径3 cm以上，全果病斑面积5%～10%；5级：10%～20%果面腐烂；6级：20%～40%果面腐烂；7级：40%～60%；8级：全果腐烂。腐烂指数计算见公式

1.3.3 数据处理

数据采用Excel和Word软件计算处理，并统计差异性。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏方式对呼吸强度的影响

呼吸强度是果蔬采后生理的重要指标之一，4种贮藏方式对厚皮甜瓜呼吸强度的影响见图1。

图1 4种贮藏方式对厚皮甜瓜呼吸强度的影响Fig.1 Effects of four storage methods on respiration of muskmelon

根据图1可以看出，在贮藏初期，甜瓜的初始呼吸强度均为8.78 mg CO2/（kg·h），4种处理的呼吸强度刚开始全部逐渐下降，在7 d开始逐步呈现上升趋势，在14d时CK出现峰值，为14.23mgCO2/（kg·h），而T1，T2，T3 在 21 d 出现峰值，分别为 13.62、11.78、9.89 mg CO2/（kg·h）。

就整个贮藏其间的呼吸强度变化而言，T3的呼吸强度平均值最低，为7.335 mg CO2/（kg·h），显著低于其他处理。CK呼吸强度最高，T3呼吸强度最低，两者有显著差异（p＜0.01）；T1与CK之间差异并不明显，由此可以看出，高浓度的二氧化氯可以抑制水果的呼吸强度，延长果实的贮藏时间，T3有明显优势。

2.2 不同贮藏方式对乙烯释放速率的影响

乙烯是果蔬自身生成的内源激素，能催化果实成熟，加速果实衰老，乙烯释放速率越大，说明果实衰老程度越严重，4种贮藏方式对厚皮甜瓜乙烯释放速率的影响见图2。

图2 4种贮藏方式对厚皮甜瓜乙烯释放速率的影响Fig.2 Effect of four storage methods on ethylene release rate of muskmelon

根据图2可以看出，CK和T1、T2、T3的乙烯释放速率首先随着贮藏时间的增加而增大，在达到峰值以后逐渐下降。并且，CK、TI、T2、T3 处理组在 14 d 乙烯释放速率都达到顶峰，分别为24.33、18.10、15.38、13.80 μL/（kg·h）。

在14 d时，CK与T3相比，CK的乙烯释放速度极其显著高于T3（p＜0.01），T1与T3相比，T1的乙烯释放速率显著高于T3（0.01＜p＜0.05）。说明，经过二氧化氯的处理，可以有效抑制乙烯释放速率，二氧化氯浓度越高，乙烯释放的越慢，高浓度的乙烯可以更好的延长水果的保存期限。

2.3 不同贮藏方式对果肉硬度的影响

4种贮藏方式对厚皮甜瓜果肉硬度的影响见图3。

图3 4种贮藏方式对厚皮甜瓜果肉硬度的影响Fig.3 Effect of four storage methods on the hardness of muskmelo

根据图3可以看出，贮藏甜瓜的果肉随时间延长逐渐下降，果肉质地变软，衰老程度增加。经过一个月，CK厚度3.75 kg/cm2降到2.60 kg/cm2，二氧化氯处理过的厚皮甜瓜的硬度较CK厚皮甜瓜硬度要高，并且口感程度来讲也远远比CK甜瓜要好。T1硬度明显低，从3.75 kg/cm2降到2.25 kg/cm2，口感远低于其他瓜，T2比T1的硬度较好，硬度从3.75 kg/cm2降到2.40 kg/cm2，两者差异并不显著（p＞0.05），T3硬度比T1和T2显著增加（0.01＜p＜0.05），硬度从 3.75kg/cm2降到 2.85kg/cm2，口感很好。

从上述描述可以看出，经过二氧化氯处理后，甜瓜的硬度和口感都要比CK高，并且随着二氧化氯浓度的增加，硬度也随之增加，口感也变得更好，T3优势很明显。

2.4 不同贮藏方式对VC含量的影响

4种贮藏方式对厚皮甜瓜VC含量的影响见图4。

图4 4种贮藏方式对厚皮甜瓜VC含量的影响Fig.4 Effect of four storage methods on VCcontent

根据图4可以看出，在贮藏期间VC含量总体上均呈现下降趋势，处理7 d时，T3从113.27 mg/100 g降到94.56 mg/100 g，T2从113.27 mg/100 g降到83.2 mg/100 g，T1 从 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极其显著高于CK（p＜0.01）；T3显著高于 T1、T2（0.01＜p＜0.05）。21 d 时，T1、T2、T3 的 VC含量都下降到40 mg/100 g左右，之后T3下降趋势变缓，T2次之，T1下降最快。

经过二氧化氯的处理，VC流失速度减缓，二氧化氯浓度越高，VC流失的越慢，相比CK营养价值更高，21 d前，VC流失速度很快，在贮藏21 d后VC都下降到40 mg/100 g，21 d过后VC流失速度减缓。

2.5 不同贮藏方式对TA、TSS含量的影响

4种贮藏方式对厚皮甜瓜TA含量的影响见图5。

图5 4种贮藏方式对厚皮甜瓜TA含量的影响Fig.5 Effect of four storage methods on TA content

从图5可以看出，TA趋势先上升后下降，7 d后甜瓜的TA含量逐渐降低，这是因为果实有机酸逐渐降低的结果。CK组TA含量最小，而T3组的TA含量始终处于最大。28 d时，T1、T2、T3与CK相比较差异性极显著（p＜0.01），28 d时T3组的TA含量最大为1.08%，而CK组的最小为0.54%，说明T3能抑制甜瓜TA含量的降低。就整个贮藏期间TA变化而言，T3处理与 CK 处理差异性显著（0.01＜p＜0.05），所以选择T3合适。

4种贮藏方式对厚皮甜瓜TSS含量的影响见图6。

图6 4种贮藏方式对厚皮甜瓜TSS含量的影响Fig.6 Effect of four storage methods on TSS content

从图6可以看出，甜瓜随贮藏时间延长TSS先下降后上升的趋势，但CK呈现下降趋势，0 d时CK组TSS含量为12.86%，因为甜瓜后熟的原因，贮藏7 d的时候，上升到最高，然后呈现下降趋势，28 d时降为10.12%；21 d后T1～T3组的TSS含量均高于CK组，说明T1、T2、T3都能有效保持甜瓜的TSS含量。28 d时CK组与T3组的差异极显著（p＜0.01），与T1组差异显著（0.01＜p＜0.05）。40 d时 T3组的 TSS含量最大为13.23%，说明适当高浓度的二氧化氯可以延缓甜瓜TSS含量下降。

2.6 不同贮藏方式对还原糖含量的影响

4种贮藏方式对厚皮甜瓜还原糖含量的影响见图7。

图7 4种贮藏方式对厚皮甜瓜还原糖含量的影响Fig.7 Effect of four storage methods on reducing sugar content

根据图7可以看出，CK和T1、T2、T3 4种贮藏方式的甜瓜的还原糖含量整体呈现先上升后下降的趋势，并都在14 d达到峰值，分别为8.35%，10.16%，10.68%，11.11%，其中T3还原糖峰值最高，CK还原糖峰值最低，2组间差异极其显著（p＜0.01）。21 d后开始缓慢下降，最终保持平稳。水果在贮藏一段时间会产生大量还原糖，然后随着时间的增加，还原糖逐渐降低，二氧化氯的浓度越高，还原糖含量就越高，说明与对照相比，T3处理可以延缓甜瓜衰老，延缓甜瓜糖份的转化，从而保持更好的贮藏品质。

2.7 不同贮藏方式对总糖含量的影响

4种贮藏方式对厚皮甜瓜总糖含量的影响见图8。

图8 4种贮藏方式对厚皮甜瓜总糖含量的影响Fig.8 Effect of four storage methods on the total sugar content of muskmelon

根据图8可以看出，CK和T贮藏方式的甜瓜的总糖含量平缓下降，而T2、T3贮藏方式的甜瓜的总糖含量整体呈现先上升后下降的趋势，T2、T3都在14 d达到顶峰，分别为17.46%、18.35%其中T3总糖峰值最高。T3和CK、T1相比有及其显著的差异（p＜0.01），T3和T2相比差异并不显著。T1、T2、T3总糖含量都比CK高，说明二氧化氯处理对总糖含量的有较好的维持作用，尤其是适量高浓度的二氧化氯可以延缓甜瓜衰老，延缓甜瓜糖代谢，从而保持更好的贮藏品质。

2.8 不同贮藏方式对POD活性的影响

4种贮藏方式对厚皮甜瓜POD活性的影响见图9。

图9 4种贮藏方式对厚皮甜瓜POD活性的影响Fig.9 Effect of four storage methods on POD enzyme activity

根据图9可以看出，CK在储藏过程中POD的活性从0.80ΔA/g增涨到0.87ΔA/g，增涨幅度比较小，T1从 0.8ΔA/g 增涨到 1.06ΔA/g，T2 从 0.80ΔA/g增涨到1.07ΔA/g，T3从 0.80ΔA/g增涨到 1.15ΔA/g。T3 与 CK相比差异显著（0.01＜p＜0.05），T3与 T1、T2 相比差异并不明显。

甜瓜的POD活性随着贮藏时间延长逐渐增加，这是因为贮藏过程中，果蔬自身的衰老，贮藏其间病菌侵害等不利因素影响，迫使POD活性增加来抵御不良刺激，CK甜瓜自身抵御系统薄弱，POD活性最低，T3的POD活性最高，这是因为T3二氧化氯的强氧化性和甜瓜自身衰老等因素刺激甜瓜导致POD活性增加。

2.9 不同贮藏方式对腐烂指数的影响

4种贮藏方式对厚皮甜瓜腐烂指数的影响见表1。

表1 4种贮藏方式对厚皮甜瓜腐烂指数的影响Table 1 Effects of four storage methods on rot index of muskmelon

如表1所示，CK的腐烂指数最大，为0.632，T1腐烂指数0.478，T2腐烂指数0.409，T3腐烂指数0.334，这是因为T3的二氧化氯具有强氧化性，能有效抑制病原菌生长，延缓果实衰老；T1、T2的腐烂指数要高于T3，说明二氧化氯浓度低，抑菌效果差。

3 结论与讨论

本试验以北海甜瓜作为试验材料，研究在不同贮藏方式下，哈密瓜的贮藏的的品质变化，发现甜瓜是呼吸跃变型果实。从上述数据中可以看出，经过二氧化氯的处理呼吸高峰会延迟出现，同一贮藏时间，T3时呼吸强度是最低的，贮藏效果较好，与对照相比，可以延缓果实衰老；乙烯释放速率与呼吸相对应，也是同一贮藏时间，T3处理乙烯释放速率最低，降低了果实成熟速度，延长了果实保存时间；果实硬度随着贮藏时间增加逐渐变小，CK下降最快，T3硬度最高，口感较好；果实中VC是逐渐降低的，CK下降最快，经过适宜高浓度二氧化氯处理VC下降减缓，可以减少果实中VC流失速度；TA达到顶点时，因为果实有机酸开始下降，二氧化氯可以减缓下降速度；TSS的含量因为有二氧化氯作用基本保持不变，但CK快速下降；还原糖和总糖趋势基本相同，二氧化氯可以延缓糖代谢，保持甜瓜品质；二氧化氯的强氧化性和甜瓜自身衰老等因素刺激甜瓜导致POD活性增加，所以高浓度二氧化氯导致POD活性增加；高浓度的二氧化氯可以抑制细菌的生长，延长果实的存放时间。根据以上数据表明，在适宜低温条件下，14.798 mg/m3的二氧化氯可以使延长甜瓜贮藏时间，且维持较好的贮藏品质。

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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

国家自然科学基金青年科学基金项目（31501547）；2013农业部公益性行业科研专项（20130307）；“十二五”农村领域国家科技计划项目（2015BAD19B0104）；国家星火计划重点项目（2015GA610006）；天津市农业科技成果转化与推广项目（201502030、201602090、201701100）；天津市农业科学院院长基金项目（17014、14004、17012）

张晓军（1992—），男（汉），硕士研究生，主要从事环境科学与食品品质质量控制研究。

*通信作者：董成虎，男，硕士，研究方向：农产品贮藏保鲜技术；纪海鹏，男，硕士，研究方向：低温贮藏设施及配套技术。

2017-08-16