食品界

石河子大学江英教授等：紫外线辐照结合壳聚糖涂膜对哈密瓜贮藏品质的影响

哈密瓜（Cucumis melo var.Saccharinus）是中国新疆西北部一种重要的经济作物，因富含维生素、糖分及其他营养物质、风味独特、品质优良而深受消费者喜爱。然而，哈密瓜是一种呼吸跃变型水果，成熟期较为集中，多在炎热的夏季上市，若哈密瓜采后处理不当，会导致果实的风味和营养价值迅速下降，从而造成严重的经济损失。

紫外线辐照是一种经济、环保、安全的保鲜技术，且操作简单，可以同时处理大量果实。短波紫外线（UV-C）具有较强的杀菌性能，可以杀死或抑制微生物的繁殖，以降低贮藏过程中因微生物侵染而造成的果实腐烂现象。壳聚糖（CH）是一种具有优异抗菌和涂膜性能的多糖，可以覆盖在果实表面，减缓果实的呼吸和蒸腾作用，并激活果蔬中针对多种微生物的防御机制。

石河子大学食品学院的宋昕昕，吕云浩，江英等*以‘西州密17号’哈密瓜为原料，采用UV-C辐照结合CH涂膜对哈密瓜进行处理，探究不同处理对哈密瓜果实采后贮藏期间品质变化的影响，旨在明确UV-C辐照和CH涂膜在哈密瓜果实保鲜中是否具有协同增效作用，并为哈密瓜采后保鲜技术提供参考。

1 UV-C和CH处理对哈密瓜质量损失率及硬度的影响

哈密瓜分为4 组：1）对照组；2）UV-C处理组；3）CH处理组；4）UV-C+CH处理组。图1A显示，在整个贮藏过程中，哈密瓜果实的质量损失率呈持续上升趋势。在贮藏第49天，对照组、UV-C组、CH组及UV-C+CH组的哈密瓜质量损失率分别为4.53%、4.18%、4.11%和3.97%，4 组果实的质量损失率差异不显著（P＞0.05），可能是哈密瓜质量基数大所致，同时哈密瓜果实表面存在蜡质，能够阻挡水分的蒸发。如图1B所示，贮藏过程中，4 组哈密瓜果实的硬度持续下降，在贮藏第49天，UV-C+CH组果实的硬度为4.55 N，是对照组的1.13 倍，与UV-C组和CH组相比，UV-C+CH处理在整个贮藏期间有效维持了哈密瓜果实的硬度（P＜0.05），延缓了果实软化。

2 UV-C和CH处理对哈密瓜呼吸强度及乙烯释放量的影响

由图2A可知，在整个贮藏期间，4 组果实的呼吸强度均在贮藏前期缓慢下降，而后上升再下降，贮藏末期略微上升。与对照组相比，所有处理组果实的呼吸强度高峰均延迟了7 d，UV-C+CH组的呼吸强度始终保持在较低水平，并在28 d以后保持在最低水平。在贮藏第49天，UV-C+CH组的呼吸强度为6.38 mg/（kg·h），比UV-C组、CH组和对照组分别低6.81%、7.45%和13.02%。如图2B所示，4 组果实的乙烯释放量在贮藏前期略微下降，随后在贮藏7～28 d总体呈上升趋势，在第28天达到峰值后持续下降。在贮藏第28天，对照组的乙烯释放量为16.95 μL/（kg·h），分别是UV-C组、CH组和UV-C+CH组的1.30、1.18 倍和1.32 倍。与对照组相比，UV-C、CH与UV-C+CH处理显著降低了果实的乙烯释放速率（P＜0.05），这表明UV-C与CH处理在抑制哈密瓜乙烯释放方面有效。

3 UV-C和CH处理对哈密瓜可溶性固形物和可滴定酸质量分数的影响

可溶性固形物赋予了果蔬独特的风味，其含量直接影响果实的感官品质。如图3A所示，哈密瓜果实的可溶性固形物质量分数均呈现先上升后下降的趋势，与对照组相比，处理组的高峰均延迟了7 d。在贮藏0～35 d，与UV-C/CH单一处理相比，UV-C+CH处理能够将哈密瓜果实可溶性固形物质量分数维持在较低水平，在贮藏后期将其维持在较高水平。在贮藏第49天，UV-C+CH组果实的可溶性固形物质量分数为12.10%，分别是UV-C组、CH组和对照组的1.06、1.03 倍和1.14 倍。果实的口感和味道与所含酸的种类及含量有直接相关。如图3B所示，4 组哈密瓜果实的可滴定酸质量分数均在贮藏0～42 d逐渐上升，随后下降。在贮藏第49天，UV-C组、CH组和UV-C+CH组果实的可滴定酸质量分数分别是对照组的1.02、1.18 倍和1.35 倍，表明UV-C+CH处理可以有效维持哈密瓜的可滴定酸质量分数，保持哈密瓜较高的贮藏品质。

4 UV-C和CH处理对哈密瓜抗坏血酸和总酚含量的影响

如图4A所示，4 组哈密瓜果实在整个贮藏期间的抗坏血酸含量均先上升后下降。与对照组相比，UV-C、CH和UV-C+CH处理均将果实的抗坏血酸含量最大值出现的时间延迟了14 d，第35天时，UV-C+CH组的抗坏血酸含量分别是UV-C组与CH组的1.16 倍与1.20 倍。在贮藏第49天，UV-C+CH组的抗坏血酸含量比对照组高23.40%，但3 个处理组的抗坏血酸含量差异并不显著（P＞0.05）。实验结果表明，与UV-C/CH单一处理相比，UV-C+CH处理可以将哈密瓜果实贮藏前期的抗坏血酸含量维持在较高水平。如图4B所示，4 组哈密瓜果实的总酚含量均为先上升后下降。对照组果实的总酚含量与处理组相比始终处于较低水平。此外，在贮藏第21天，4 组样品的总酚含量均达到最大值，其中UV-C+CH处理保留了哈密瓜较高的总酚含量（102.73 mg/kg）。在贮藏第49天，UV-C+CH组的总酚含量比对照组、UV-C组和CH组分别高32.51%、25.27%和12.43%。

5 UV-C和CH处理对哈密瓜抗氧化酶活力的影响

植物中的抗氧化酶主要包括超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）等，可以减少活性氧的积累，延缓果实的衰老。图5A显示，对照组与处理组果实SOD活力分别在第14天和第21天上升至高峰后缓慢下降，且UV-C、CH与UV-C+CH处理的哈密瓜SOD活力显著高于对照组（P＜0.05），在贮藏第49天，分别比对照组高11.06%、11.95%和12.70%。如图5B所示，4 组哈密瓜果实CAT活力均呈现先上升后下降的趋势，其中对照组、UV-C组和CH组在贮藏第21天出现峰值，而UV-C+CH处理能推迟CAT活力高峰的出现并显著提高果实CAT活力（P＜0.05），在贮藏第49天，UV-C+CH处理组的CAT活力为7.87 U/g，分别比UV-C组、CH组和对照组高18.00%、25.53%和73.53%。图5C显示，4 组果实APX活力在贮藏0～21 d均呈升高趋势，之后逐渐降低，并且UV-C与UV-C+CH处理显著提高了果实APX活力（P＜0.05），在贮藏第49天，UV-C+CH组果实的APX活力为11.80 U/g，分别比UV-C组、CH组和对照组高15.38%、13.10%和26.43%。如图5D所示，4 组哈密瓜果实POD活力呈先上升后下降趋势，在贮藏第28～49天，UV-C、CH与UV-C+CH处理显著提高了哈密瓜果实POD活力（P＜0.05），在贮藏第49天，UV-C组、CH组与UV-C+CH组果实的POD活力分别比对照组高25.75%、5.50%和28.14%。

6 讨论

本研究结果表明，UV-C、CH与UV-C+CH处理能有效抑制哈密瓜的软化，且UV-C+CH处理的效果最为显著（P＜0.05），这可能和UV-C辐照激活果实的应激能力与CH限制果实的呼吸作用有关。与对照组相比，UV-C+CH处理显著抑制了哈密瓜的呼吸强度与乙烯释放量的增加（P＜0.05），延缓呼吸峰值的出现。

CH与UV-C+CH处理均抑制了贮藏前期哈密瓜可溶性固形物质量分数的增加，并在贮藏后期使其维持在较高水平，可能归因于CH涂膜可以抑制果实的呼吸作用与乙烯生成，延迟果实中淀粉水解成糖，延缓果实中可溶性固形物质量分数的增加，保留果实中较高水平的可滴定酸。

UV-C+CH处理不仅能推迟哈密瓜果实抗坏血酸含量最大值的出现时间，在贮藏后期将其维持在较高水平，还能在整个贮藏期间维持较高的总酚含量，这可能归因于UV-C辐照对果实的抗坏血酸代谢途径造成了影响，并激活了苯丙氨酸解氨酶，从而延缓了果实中抗坏血酸和总酚含量的下降。此外，CH涂膜限制了果实的透氧性，导致果实的呼吸被抑制，减少了果实细胞结构损失和代谢活动所需的O2，降低了多酚氧化酶的活力，从而减少了果实抗坏血酸的氧化并延缓总酚含量的下降。

本研究发现，UV-C+CH处理不仅提高了哈密瓜果实抗坏血酸和总酚含量，同时提高了哈密瓜果实SOD、CAT、APX和POD活力，这可能归因于UV-C辐照可以激活植物的抗氧化系统，从而提高果实中抗氧化酶活力，延缓果实的衰老。

综上所述，与对照组相比，UV-C+CH处理能显著抑制哈密瓜贮藏后期的呼吸强度，降低贮藏过程中乙烯的释放量，延缓果实硬度与可滴定酸质量分数的下降，维持贮藏后期较高水平的可溶性固形物质量分数，提高果实抗坏血酸和总酚含量，以及SOD、CAT、APX和POD活力，延缓果实的衰老。因此，UV-C+CH处理是改善哈密瓜贮藏品质的一种有效措施，能够为哈密瓜的保鲜技术提供一种新思路。

作者简介

通信作者：

江英，石河子大学食品学院教授、硕士生导师，美国克莱姆森大学食品与营养系访问学者，新疆生产建设兵团“学术技术带头人”、“兵团英才”（第二层次）。主要从事果蔬加工与贮藏保鲜方面的应用基础研究与产品开发工作，主持承担了国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金（地区）、兵团科技攻关项目、兵团重点领域项目等国家及省部级项目10余项，企业科研合作项目3项，在国内外学术期刊上发表论文100余篇，其中SCI收录论文5篇；授权中国发明专利2项；共同主编或参编著作4部；获省部级科技进步二等奖1项，三等奖3项。

第一作者：

宋昕昕，石河子大学食品学院硕士研究生，2019年6月毕业于河南牧业经济学院食品科学与工程专业，获工学学士学位。2020年9月进入石河子大学食品学院攻读硕士学位，主要从事果蔬采后贮藏保鲜方面的科研工作。

本文《紫外线辐照结合壳聚糖涂膜对哈密瓜贮藏品质的影响》来源于《食品科学》2023年44卷第13期159-165页，作者：宋昕昕，吕云皓，王雨菲，陈国刚，祝建波，江英。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220703-019。