馬小才,廖新福,楊 軍
新疆維吾爾自治區葡萄瓜果研究所,新疆吐魯番 838200
甜瓜貯藏保鮮技術研究
馬小才,廖新福,楊 軍
新疆維吾爾自治區葡萄瓜果研究所,新疆吐魯番 838200
本文從甜瓜的物理、化學、生物保鮮技術等方面,闡述了甜瓜果實貯藏保鮮技術的現狀。
甜瓜;貯藏保鮮;生理生化
甜瓜一年生蔓性草本植物,果實營養豐富,是一種色、香、味俱佳的重要世界性水果。我國是甜瓜重要起源地之一,生產歷史悠久,種植面積和產量居世界第一位。新疆是厚皮甜瓜的主要產區,果實甘甜,清爽芳香,風味獨特,營養豐富,并且具有治療和保健等藥用價值,種植效益高,因此備受廣大消費者青睞[1,2]。
由于甜瓜的生產周期性和地域性等特點,造成甜瓜成熟時大量涌入市場,形成市場短期積壓,新疆又地處我國西北邊陲,地域遼闊,與內地及周邊國家的交通運輸路線較長,加上甜瓜糖度較高,水分含量大,采后處理和貯運不當,后熟過程中易發生霉變和腐爛,給貯藏運輸、延長銷售時間等帶來巨大困難,降低了甜瓜的商品價值,造成大量的經濟損失[3]。
甜瓜在貯藏和運輸過程中發生腐爛和變質的原因除了病蟲害、機械損傷、溫濕度管理不善以及O2、CO2濃度不適外,還有一個重要的影響因素就是外源乙烯[4]。因此,研究甜瓜的貯藏保鮮,對延長其貨架期具有十分重要的現實意義,而解決這一問題的關鍵就是開展甜瓜貯藏保鮮機理與技術的研究。
1.1 低溫貯藏
低溫貯藏是一種常用的果實貯藏保鮮方法,但是非凍結點的低溫貯藏時使得果實不能充分成熟,果實表面出現凍害癥狀,果肉褐變等一系列冷害癥狀。劉芳等[5]研究發現,低溫下貯藏的甜瓜發病晚、感病輕;低溫還可以延緩厚皮甜瓜呼吸高峰的出現及細胞膜完整性的破壞、減緩甜瓜可溶性固形物的消耗,從而延緩甜瓜果實的成熟衰老,具有良好的保鮮效果。在甜瓜未受冷害的溫度范圍內,溫度越低貯藏效果越明顯,可有效的延緩果實的后熟,也能有效的抑制致病微生物,但甜瓜果實對低溫較敏感,易發生冷害[6]。據報道,甜瓜的冷害的臨界溫度在3℃,白蘭瓜類對冷害更敏感,8℃就發生冷害[7]。
1.2 熱處理
所謂熱處理,一般是指高于果實成熟時的溫度對果實進行一種采后處理技術,旨在控制果實病蟲害,延緩果實衰老。張輝等[8]以新疆“早皇后”甜瓜為試驗材料,用40、50、60℃的不同水溫對甜瓜分別進行2、3、4 min的浸漬處理,研究了熱處理對甜瓜采后品質的影響。結果表明:不同的熱處理均能降低甜瓜腐爛程度,延緩呼吸高峰的出現,減緩甜瓜可溶性固形物的消耗,抑制甜瓜的軟化,較好的保持甜瓜的品質,有效延長了甜瓜的貯藏期。在50℃水溫下浸泡處理3 min對甜瓜品質保持的效果最為明顯。
1.3 氣調貯藏
氣調貯藏是指通過貯藏環境的氣體成分和比例及環境的溫度和濕度來延緩果皮的儲藏壽命和貨架期的一種技術。氣調貯藏按氣調方式可分為自然將氧的自發氣調貯藏(MA)和采用人工快速降氧的機械氣調庫貯藏(CA)。1999年,高麗樸等[9]研究了在 15℃條件下,不同 O2濃度(21%、10%、5%、3%)和 不同CO2濃度 (0.2%、5%、10%、15%)的氣體組合貯藏網紋甜瓜對其品質的影響,結果表明:在15℃條件下網紋甜瓜氣體貯藏最佳的氣體條件是O2濃度3%-5%,CO2濃度0-5%;3%的低O2對保持網紋甜瓜的硬度具有重要作用。王文生等[10]研究結果表明,在 6℃貯藏條件下,CA貯藏能顯著抑制甜瓜的呼吸強度,降低了失重率,延緩了果實衰老,而且有效地抑制了果肉硬度、可溶性固形物和還原糖含量的下降,降低了果實的腐爛程度,保持了較好的品質和風味。
1.4 臭氧保鮮
臭氧(O3)是一種具有特殊氣味的不穩定的淡藍色氣體。臭氧具有很強的氧化能力且在空氣和水中會逐漸分解成氧氣,無任何殘留、不會積累任何有毒物質,在一定程度上能夠氧化分解果蔬生理代謝產生的乙烯氣體,延緩果實衰老,所以被用于保鮮和加工等領域。對于臭氧的殺菌機理,Scott等[11]和 Murray[12]等認為,臭氧可以分解產生新生態原子氧,這種原子氧的氧化能力相當強,能快速穿過細菌、霉菌等病原微生物的細胞壁、細胞膜,使細胞膜成分受到損失,導致細胞膜透性增加,細胞內部物質外流,并繼續滲透破壞膜內組織,使菌體蛋白質變性、酶系統破壞,直至殺死。
劉晉聯等[13]研究了不同溫度、不同濃度臭氧和保鮮劑溶液處理對哈密瓜呼吸強度及貯藏效果的影響,結果表明,濃度為 1.0 mg/L、2.5 mg/ L、5.0 mg/L的臭氧溶液處理哈密瓜可以有效地降低其貯藏期間的呼吸強度;低溫有利于降低哈密瓜的呼吸強度,其中4℃是最佳的貯藏溫度,2℃會使哈密瓜發生冷害;500 mg/L、750 mg/L、1 000 mg/L濃度的伊麥唑與伊源果蠟復合使用能夠降低哈密瓜呼吸強度,但3個處理組之間對瓜呼吸起到影響的差異不大。
2.1 1-MCP處理
1-甲基環丙烯 (1-methylcyclopropene,1-MCP)是一種環丙烯類化合物,液體狀態下很不穩定,但在常溫下無異味并以氣體狀態存在,為近年來發現的一種新型乙烯受體抑制劑,它可以阻斷乙烯受體與乙烯的正常結合,從而延緩果實衰老。劉忠德[14]證實了1-MCP對甜瓜采后的保險作用,其延緩了甜瓜硬度下降的速度,減慢了可溶性固形物的生產速度,有效延長了甜瓜的貨架期,保持了甜瓜的鮮食品質與風味。
韓育梅等[15]研究了1-MCP對河套蜜瓜冷藏后貨架期品質的影響,結果表明:300 nL/L濃度的1-MCP處理后的河套蜜瓜,在8℃下貯藏后,貨架期河套蜜瓜的乙烯釋放量減少,呼吸躍變高峰和乙烯高峰的出現時間得以延遲,硬度和營養品種下降減慢,轉黃和腐爛速度明顯抑制。用300 nL/L濃度的1-MCP處理河套蜜瓜的貨架期可以比對照延長約6 d-8 d,達到14 d-16 d,而且冷藏時間越短1-MCP作用效果越明顯。
2.2 鈣處理
鈣是細胞壁的重要組成部分,Ca2+與細胞壁果膠多糖形成絡合物,增強細胞壁強度,保護細胞壁不受降解酶影響,從而穩定細胞壁結構[16]。而且,鈣還參與調節果實的許多生理生化代謝過程[17]。
果實的補鈣方式有2種:采前補鈣和采后補鈣。采用采后浸鈣的方式對甜瓜果實進行補鈣,甜瓜的貯藏時間比對照組比較延長了24%,成為一種含有高鈣的營養瓜。Ben Hardin等[18]通過對采后甜瓜進行鈣處理發現,經過處理的甜瓜果實變軟的速度慢了,貨架期明顯延長了。
2.3 草酸
草酸 (OA)是作為一種植物體存在的有機酸,具有良好的溶解性,無殘留,對人體無毒、無污染。鄧建軍等[19]研究了草酸處理對“銀帝”甜瓜采后病害及果實品質的影響。結果表明:在25 mmol/L至200 mmol/L的處理濃度范圍內,以50 mmol/L處理對損傷接種Trichothecium roseum的抑制效果最好,更高濃度(100、200 mmol/L)處理并未進一步提高抑制效果,也未對果實產生傷害。
3.1 殼聚糖
殼聚糖是α-氨基-D-葡胺糖通過β-1,4-苷鍵連結成多糖類生物大分子,是當今國際正興起的一種高效、無毒、低成本、操作容易且具有極顯著效果的天然保鮮劑。殼聚糖溶解后處理果實,在果實表面形成一種半透膜,該膜具有抑制果實的呼吸強度、防止果實失水、阻止微生物的侵染等作用[20]。
謝東鋒等[21]研究表明,采前殼聚糖處理可有效降低甜瓜果實采后病害的真菌侵染率、Alternaria alternata和Fusarium spp.的潛伏侵染率。隨著處理次數的增加,潛伏侵染率依次降低,其中以4次處理效果最好。此外,采前殼聚糖3次和4次處理還可以有效抑制采后果實損傷接種A.alternata和F.semitectum病斑面積的擴大。
3.2 涂膜保鮮
果蠟作為果蔬涂膜保鮮劑,涂在果蔬表面形成一層蠟狀薄膜,能起到隔離、殺菌和防止水分蒸發,延緩果實衰老,延長果實保質期的作用。陳存坤等[22]用果蠟涂膜保鮮劑對甜瓜進行處理,其研究表明,在2℃貯藏條件下伽師瓜采用果蠟涂膜處理可明顯地抑制果肉硬度、可溶性固形物的下降,顯著地抑制伽師瓜的呼吸強度,降低果實衰老速度,并能較好地保持伽師瓜的品質與風味,延長保質期,提高伽師瓜的商品價值。王蘭菊等[23]采用魔芋精粉涂膜甜瓜,可顯著減少甜瓜常溫貯藏過程中水分的蒸發,抑制呼吸速率,延緩果實衰老進程。
近年來,隨著人們生活水平的提高,“有機產品”日益興起,為廣大消費者提供新鮮、營養、無污染的優質甜瓜成為甜瓜產業化發展的新趨勢。雖然國內外在甜瓜果實采后生理和貯藏保鮮方面取得了新的進展,但是許多技術都是單一的,單一的貯藏保鮮技術已不能滿足當前貯藏保鮮技術發展的需求,而且這些技術在實施上存在很大的差距。因此,我們應加強甜瓜貯藏保鮮技術的研究,提高甜瓜貯藏保鮮科技產業的創新能力。
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馬小才(1975年10月—)本科學歷,農藝師,主要從事西、甜瓜栽培等研究工作。
楊軍,本科學歷,推廣研究員,現主要從事西、甜瓜栽培等研究工作。
國家西甜瓜產業技術體系專項資金(CARS-26-43)
2016-11-29