ABSTRACT

The optimum storage temperature was investigated by measuring the critical frozen point temperature of fresh-cut cantaloupe; the changes in microbial population of fresh-cut cantaloupe was determined by simulated refrigerator sales to have a preliminary knowledge of the shelf life. The results showed that the critical frozen point temperature of fresh-cut cantaloupe was −2.3˚C - −2.8˚C. Compared to the 3˚C treatment groups, −1˚C and 1˚C treatment group could better inhibit the colony growth and delay the decrease of moisture content, hardness, soluble solids content and POD activity. Meanwhile, the color, titratable acid content and sensory quality were better maintained and the increase of crude fiber content of fresh-cut cantaloupe was delayed in the 1˚C storage group than in the −1˚C storage group. Therefore, comprehensive analysis determined that (1 ± 0.5)˚C was the best storage temperature for fresh-cut cantaloupe. After 8 d of storage, the fresh-cut cantaloupes stored at −1˚C, 1˚C, and 3˚C were transferred to the cold room of (4 ± 0.5)˚C to simulate the refrigerator temperature during the actual sale stage. On the first day of the storage at 3˚C, the microbial population of fresh-cut cantaloupes were 6.2 lg(CFU/g), which means that cantaloupe had lost their commodity value. The shelf life of fresh-cut cantaloupes stored at −1˚C and 1˚C were approximately 3 d and 5 d respectively. Therefore, the longest shelf life of fresh-cut cantaloupe could be stored for 13 d at 1˚C.

Keywords:Fresh-Cut Cantaloupe, Product Quality, Microbial Population, Storage Temperature, Shelf Life

不同贮藏温度对鲜切哈密瓜保鲜效果影响研究

熊冬华，林学亮，邱万伟，饶德超，王则金^*，黄莹

福建农林大学食品科学学院，福建 福州

收稿日期：2018年6月24日；录用日期：2018年7月4日；发布日期：2018年7月11日

摘 要

通过测定鲜切哈密瓜的初始冻结点温度，探究其最佳贮藏温度，并且模拟冷柜销售测定鲜切哈密瓜菌落总数变化，初步了解其货架期。结果表明：鲜切哈密瓜初始冻结点温度为−2.3℃~−2.8℃，通过−1℃、1℃、3℃贮藏对鲜切哈密瓜贮藏品质影响的研究发现，−1℃和1℃贮藏组比3℃贮藏组能更好地抑制鲜切哈密瓜菌落总数增长和延缓其含水率、硬度、可溶性固形物含量、POD活性的降低，同时1℃贮藏组比−1℃贮藏组能更好地保持鲜切哈密瓜的色泽、可滴定酸含量、感官品质和延缓粗纤维含量的增加。因此，综合分析确定(1 ± 0.5)℃为鲜切哈密瓜最佳贮藏温度。贮藏到第8 d时，3个贮藏组鲜切哈密瓜转移至(4 ± 0.5)℃模拟冷柜销售温度贮藏后，在贮藏1 d时，3℃贮藏组的鲜切哈密瓜菌落总数达6.2 lg(CFU/g)，即已失去商品价值。−1℃、1℃下贮藏的鲜切哈密瓜货架期分别约为3 d和5 d。因此，鲜切哈密瓜在1℃下贮藏，最长保质期可达到13 d。

关键词 :鲜切哈密瓜，产品品质，菌落总数，贮藏温度，货架期

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1. 引言

鲜切果蔬作为现代水果流通的重要形式，进入了一个快速发展的阶段，自助“水果捞”新型产品备受大众青睐，但如何延长货架期一直是鲜切水果加工中亟需解决的关键性难点问题 [1] [2] [3] 。微生物的生长繁殖和代谢作用是导致鲜切水果腐败的主要原因 [4] ，目前，鲜切果蔬易感染的食源性病原菌主要包括：大肠杆菌O157:H7 (E. coli) [5] 、李斯特菌 [6] 、沙门氏菌 [7] 、志贺氏杆菌属以及假单胞菌 [8] 。据报道， 在北美和欧洲曾多次因沙门氏菌、大肠杆菌等致病菌感染而发生中毒事件，严重危害了消费者的生命健康 [9] [10] [11] ，而欧洲在2007年~2011年期间非动物性食源性疾病占到了90%，其中由鲜切果蔬引起的占到了第l位 [12] 。冷藏保鲜安全环保，但冷藏温度不能低于果蔬的冰点温度，否则会产生冻害。因此在进行低温贮藏时应注意冰点温度。Gomy [13] 和Martinez Romero [14] 等人研究出鲜切梨和鲜切桃适宜的贮藏温度分别为−1℃和2℃。通过查阅相关报道，罗述博 [15] 等人采用1-MCP处理鲜切哈密瓜对其品质变化的影响，张婷 [16] 、刘同业 [17] 、杜娟 [18] 等人研究贮藏温度对哈密瓜果实生理冷害的影响较多，但对贮藏温度对鲜切哈密瓜品质影响的研究还未见报道。

因此，本实验通过对鲜切哈密瓜冰点温度的测定，研究贮藏温度对鲜切哈密瓜贮藏品质的影响，确定鲜切哈密瓜最佳贮藏温度，并且模拟冷柜销售温度测定鲜切哈密瓜的菌落总数变化，初步了解鲜切哈密瓜在出库后的货架期，为保证鲜切哈密瓜的贮藏保鲜品质提供参考，为我国鲜切哈密瓜工业化生产提供理论依据，确保鲜切哈密瓜在超市、飞机、高铁上的销售安全性要求，对促进鲜切哈密瓜产业化生产具有一定意义。

2. 材料与方法

2.1. 实验材料

哈密瓜(Cucumis melo var. saccharinus)，产至新疆省哈密市，选择外观大小一致、成熟度一致、无病虫害和机械损伤的哈密瓜，购买3批不同批次哈密瓜，购回后立即将其放入4℃冷库预贮藏，实验前取出使用。

2.2. 实验处理

根据鲜切哈密瓜临界冻结点温度和综合考虑贮藏条件，研究了(−1 ± 0.5)℃、(1 ± 0.5)℃、(3 ± 0.5)℃三个贮藏温度对鲜切哈密瓜贮藏品质的影响。清洗哈密瓜表面污渍、简单沥干，正反面分别由紫外线杀菌20 min，用事先清洗消毒过的不锈钢刀具和砧板将哈密瓜对半切成四份，将种腔清理干净，去皮，切成立体梯形块状(约5 cm厚度)，清洗、沥干，保鲜盒包装，每个处理共12盒，其中6盒样品约200 g，用于贮藏温度研究的各项指标测定，另外6盒样品约50 g，用于样品出库后货架期指标测定，分别置于不同温度下贮藏，每隔1 d取样，不同贮藏温度样品分别随机抽取一盒200 g的样品用于测定，取出后样品立即置于无菌操作台内，按照无菌操作程序在无菌操作台内完成菌落总数测定、样品的称量和加无菌水操作(1 g:10 mL)，随后按照测定鲜切哈密瓜菌落总数、感官指标、过氧化物酶活性、含水率、色泽、可滴定酸含量、硬度、可溶性固形物含量、粗纤维含量之技术方法依次完成测定，在实验测定期间将整盒样品置于冰浴中，每组重复3次。

贮藏到第8 d时，将不同处理组在不同温度下贮藏的样品转移至模拟冷柜销售温度(4 ± 0.5)℃的冷库中贮藏，各处理组每天随机抽取一盒50 g的样品，按照之前的无菌操作程序称量，测定其菌落总数，初步确定鲜切哈密瓜的货架期。

2.3. 主要仪器与设备

LDZX-50KBS立式压力蒸汽灭菌锅(上海申安医疗器械厂)；CF15RN日立高速冷冻离心机(Hitachi Koki Company)；MINI8-UV超纯水机(湖南科尔顿水务有限公司)；HWS26数显恒温水浴锅(上海一恒科技有限公司)。

2.4. 消毒处理

不锈钢刀具、漏斗：清洗-沸水热烫-保鲜膜覆盖后，报纸包裹于121℃，20 min高压灭菌；

砧板：清洗-沸水热烫75%酒精消毒，并在砧板表面覆盖一层事先经紫外线杀菌的保鲜膜，80℃烘干，紫外线杀菌30 min。用完清洗、热烫，竖直放置晾干，待用；

无菌水：121℃，20 min高压灭菌；

无菌室：用75%酒精消毒，再紫外灯照射30 min，使用过程中全程打开排气扇；

保鲜盒、口罩、手套：紫外灯照射30 min；

实验服：将洗净好的实验服用报纸包裹，于121℃，20 min高压灭菌，烘干，待用；

2.5. 检测指标与方法

1) 冰点温度测定

鲜切哈密瓜置入−40℃的冰柜内，将Testo数显温度计探头刺进哈密瓜的中部，每30 s记录1次，根据哈密瓜温度变化动态，作出冰点温度曲线。根据果蔬组织冰点随果蔬含水率增加而增大，随可溶性固形物含量增加而减小的特点 [19] ，取3批次不同哈密瓜，同时测定每一批次哈密瓜含水率和可溶性固形物含量。

2) 菌落总数的测定

参照GB4789.2-2010《食品微生物学检验菌落总数测定》 [20] 的平板计数法并稍作改进，将100 μL稀释液接种至平板中，为避免稀释液在平板中滑落至边缘，在接种时将100 μL稀释液分多次放出，涂布，置于(36 ± 1)℃隔水式恒温培养箱中倒置培养48 h左右，计算菌落总数。

3) 含水率

水分含量测定参照GB/T 5009.3-2010 105℃烘干恒重法 [21] 。

4) 硬度

参照Zhou Ran等 [22] 的方法，略作修改，果实削皮后分别在靠近果顶、果蒂、果中的3个部位，测表皮到内腔中点附近果肉硬度，以kg/cm²为单位，重复测定3次。

5) 色泽

色泽采用自动色差计测定，测定CIE-Lab表色系中的L*、a、b值。

$\text{ΔE*}=\sqrt{{\left(L*\right)}^2+{\left(a\right)}^2+{\left(b\right)}^2}$

式中：

ΔE*——总色差；

L*——表示亮度；

a——表示红绿方向颜色变化；

b——黄蓝方向变化。

6) 可溶性固形物含量

取适量哈密瓜打浆后，过滤，取滤液，用糖度计测定哈密瓜可溶性固形物含量，重复测定3次。

7) 可滴定酸含量

参考曹建康 [23] 的氢氧化钠滴定法，取10 g匀浆用蒸馏水定容至100 mL，真空抽滤收集滤液，用已标定的NaOH溶液滴定，以苹果酸的折算系数计算。

8) 粗纤维含量

粗纤维含量测定参照GB/T 5009.10-2003中重量法 [24] 。

9) 过氧化物酶活性

参考曹建康的过氧化物酶活性活性测定方法 [23] 。

10) 感官评价

参照于晓霞 [25] 等人的鲜切哈密瓜的感官要求，并根据鲜切哈密瓜热处理后可能会出现的现象，对感官指标略作了修改。感官品质采用五十分制评定哈密瓜感官品质(见表1)，感官评分低于25分则认为失去商品价值。

2.6. 实验数据处理

采用DPS V3.01进行显著性分析，采用origin8.5软件绘制图表。

3. 结果与讨论

3.1. 哈密瓜冻结曲线的测定

从图1可以看出，将鲜切哈密瓜置于−40℃冰箱后，哈密瓜组织温度下降非常迅速，在过冷点之前果实温度随时间呈良好的线性下降趋势。当温度降低到某一温度时，突然出现一个小幅迅速上升，持续短时间后果实温度再次缓慢下降，这个持续过程点温度即为果实的冻结点温度 [26] 。通过实验研究得到3个

表1. 鲜切哈密瓜感官评定标准

图1. 鲜切哈密瓜冻结曲线

批次中鲜切哈密瓜含水率在91.21%~92.53%之间，可溶性固形物含量在8.8%~9.1%之间，并测得其鲜切哈密瓜临界冻结点温度范围是−2.3℃~−2.8℃。

3.2. 贮藏温度对鲜切哈密瓜菌落总数的影响

如图2所示，鲜切哈密瓜菌落总数在贮藏期间随着时间的延长而增加，贮藏过程中3℃处理组鲜切哈密瓜菌落总数最高，增长速率最快，第8 d时该组鲜切哈密瓜的菌落总数达5.44 lg(CFU/g)，相比于1℃鲜切哈密瓜菌落总数高1.82 lg(CFU/g)。−1℃和1℃处理组鲜切哈密瓜菌落总数相近，在贮藏到8 d时−1℃和1℃鲜切哈密瓜菌落总数分别为3.81 lg(CFU/g)和3.62 lg(CFU/g)，−1℃和1℃贮藏组相较于3℃贮藏组对抑制鲜切哈密瓜菌落总数的增长具有显著性(p < 0.05)效果。

3.3. 贮藏温度对鲜切哈密瓜含水率的影响

研究认为，失水萎缩不仅破坏了鲜切水果的感官品质，也与鲜切水果内在的生理代谢如呼吸速率、乙烯生成以及膜结构等密切相关 [27] [28] 。含水率是影响鲜切水果商品价值的一个重要因素，鲜切哈密瓜失水程度以及腐败程度与含水率密切相关。由图3可知，鲜切哈密瓜含水率在贮藏期间都逐渐下降，贮藏到第8 d时−1℃处理组鲜切哈密瓜含水率为89.31%，1℃处理组为90.70%，−1℃、1℃处理组鲜切哈密瓜含水率分别下降了2.93%和1.41%，3℃处理组在贮藏至2 d后含水率下降速率加快，第8 d时其含水率为88.25%，鲜切哈密瓜含水率下降了4.07%，这可能与微生物数量急剧增长，消耗了大量营养物质，使哈密瓜细胞空间结构遭到破坏，导致汁液流失含水率下降有关。

图2. 贮藏温度对鲜切哈密瓜菌落总数的影响

图3. 贮藏温度对鲜切哈密瓜含水率的影响

3.4. 贮藏温度对鲜切哈密瓜硬度的影响

硬度是体现哈密瓜口感和新鲜程度的重要指标之一。由图4可知，鲜切哈密瓜果肉硬度在贮藏期间总体呈现下降趋势。贮藏到第8 d时，−1℃、1℃组鲜切哈密瓜硬度分别下降至5.00 kg/cm²、5.18 kg/cm²，比初始值分别下降了13.50%和10.38%，3℃组鲜切哈密瓜硬度急剧下降至4.39 kg/cm²，比初始值下降了24.05%，相较于3℃贮藏组，−1℃、1℃贮藏组鲜切哈密瓜硬度维持较好(p < 0.01)。3℃贮藏组在贮藏后期硬度急剧下降，可能是由于贮藏过程中微生物数量急剧增长，消耗了大量营养物质，使部分淀粉转化为可溶性糖，原果胶和果胶都转化为果胶酸，使哈密瓜细胞空间结构遭到破坏，失水率增加，致使瓜体表面软化，硬度下降。

3.5. 贮藏温度对鲜切哈密瓜色泽的影响

色泽是果蔬的品质特征之一，是感官评价鲜切哈密瓜质量的重要因素，能反映鲜切哈密瓜的新鲜度，同时良好的色泽也能在一定程度上促进消费 [29] 。总色差(ΔE*)可衡量果蔬色差水平，分为6个等级，ΔE*值越低说明色差越小，品质越好。如图3~图5所示，贮藏过程中，鲜切哈密瓜逐渐失去了原有的色泽，ΔE*值均呈现下降趋势，贮藏到第8 d时，−1℃组ΔE*值为0.41，为ΔE*值微小等级，可接受的匹配1℃组ΔE*值为0.21，色泽变化非常小或没有，3℃组ΔE*值变化最大，ΔE*值为0.62，微小到中等等级，且ΔE*值始终明显高于其他2组，鲜切哈密瓜色泽变化差异达到显著(p < 0.05)水平。

3.6. 贮藏温度对鲜切哈密瓜可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物含量与果实的风味、口感、营养和成熟度有着密切的关系 [30] 。由图6可知，随着贮

图4. 贮藏温度对鲜切哈密瓜硬度的影响

图5. 贮藏温度对鲜切哈密瓜色泽的影响

图6. 贮藏温度对鲜切哈密瓜可溶性固形物含量的影响

期的延长，鲜切哈密瓜中的可溶性固形物(TSS)含量均呈先短暂上升，后持续下降趋势。贮藏在−1℃和3℃的鲜切哈密瓜在第2 d出现峰值，峰值分别为9.1%和9.3%，之后逐渐下降，1℃贮藏的鲜切哈密瓜在第4 d时TSS才开始下降，且贮藏到第8 d时，1℃贮藏的鲜切哈密瓜的TSS含量比3℃贮藏组高6.1%，达到极显著(p < 0.01)差异。

3.7. 贮藏温度对鲜切哈密瓜可滴定酸含量的影响

水果中有机酸的含量对水果的口感、风味、耐贮性等都具有重要的影响，哈密瓜中主要的酸为柠檬酸。随着贮藏时间的延长，鲜切哈密瓜中的可滴定酸(TA)含量逐渐下降(图7)。3℃下贮藏的鲜切哈密瓜TA含量下降速率最快，在第8 d时，−1℃、1℃、3℃组鲜切哈密瓜TA含量分别下降78.0%、71.0%、85.0%，1℃下贮藏的哈密瓜TA含量最高，达到显著性(p < 0.05)差异。同时，表明1℃贮藏能有效抑制有机酸作为鲜切哈密瓜组织代谢呼吸基质之一和微生物代谢的消耗，从而延缓有机酸含量的下降。

3.8. 贮藏温度对鲜切哈密瓜粗纤维含量的影响

粗纤维是植物细胞壁的主要组成成分，包括纤维素、半纤维素、木质素及角质等成分。有研究表明随着贮藏时间的延长，芹菜中的纤维素含量逐渐增加 [31] ，另外，贮藏过程中水分的损耗也会导致粗纤维含量的变化 [17] 。从图8可以看出，贮藏过程中鲜切哈密瓜粗纤维含量呈上升趋势，−1℃组鲜切哈密瓜中的粗纤维含量最高，在第8 d达0.42%，比第0 d鲜切哈密瓜中的粗纤维含量升高74.86%，1℃和3℃组鲜切哈密瓜中的粗纤维含量在第8 d时分别为0.30%、0.36%，粗纤维含量分别升高了63.74%、69.16%，影响达到极显著(p < 0.01)水平，鲜切哈密瓜粗纤维含量增长可能与哈密瓜细胞壁木质化有关。。同时，研究说明鲜切哈密瓜在贮藏温度(−1℃)下会在一定程度上加速鲜切哈密瓜的木质化进程，进而影响鲜切哈密瓜的感官品质。

3.9. 贮藏温度对鲜切哈密瓜过氧化物酶活性的影响

POD是细胞内清除活性氧的保护酶之一，在果实受到外界刺激、病原菌侵染、贮藏环境变化等作用时，果蔬组织中POD都会做出相应的应答反应 [32] 。随着贮藏时间的延长，鲜切哈密瓜果实的POD活性随贮藏时间的而下降，这可能是鲜切哈密瓜对外界刺激、低温伤害和微生物侵染的抵御反应，表明POD在环境胁迫下起到保护作用。如图9所示，在贮藏8 d时，−1℃、1℃和3℃贮藏的果实POD活性分别为2.37 OD470/min∙g、2.41 OD470/min∙g和2.11 OD470/min∙g，−1℃和1℃贮藏温度下POD活性下降速率较为缓慢，基本上维持在3.54 OD470/min∙g~2.37 OD470/min∙g，两者相差不大，但3℃贮藏组鲜切哈密瓜的POD活性下降速率较快，这可能与3℃贮藏下鲜切哈密瓜果实内H₂O₂及超氧自由基生成较多有关，从而加快了POD酶活性的下降，加速果实的衰老变质。

图7. 贮藏温度对鲜切哈密瓜可滴定酸含量的影响

图8. 贮藏温度对鲜切哈密瓜粗纤维含量的影响

3.10. 贮藏温度对鲜切哈密瓜感官品质的影响

如图10所示，随着贮藏温度的升高，鲜切哈密瓜的感官品质则下降，3℃贮藏组鲜切哈密瓜感官评分下降迅速，在第8 d时，鲜切哈密瓜切面出现色泽暗淡、甜味变淡、有轻微熟化感；而−1℃下贮藏的鲜切哈密瓜有明显的木质化，表面干燥，口感较差；1℃下贮藏的鲜切哈密瓜仍然新鲜香甜、切面色泽鲜艳、无熟化感，保持较好的商品价值，贮藏温度对鲜切哈密瓜感官品质的影响差异显著(p < 0.05)。

3.11. 模拟冷柜销售温度(4 ± 0.5)℃过程中鲜切哈密瓜菌落总数的变化情况

法国规定鲜切果蔬保持良好品质的微生物标准菌落总数为 ≤ 10⁶ CFU/g，否则失去商品价值 [18] 。贮藏到第8 d时，将3个不同温度下贮藏的样品转移至模拟冷柜销售温度(4 ± 0.5)℃的冷库中贮藏(如表2所示)，在贮藏到第1 d，3℃贮藏组的鲜切哈密瓜菌落总数急剧增加到6.2 lg(CFU/g)，即已失去商品价值；

图9. 贮藏温度对鲜切哈密瓜过氧化物酶活性的影响

图10. 贮藏温度对鲜切哈密瓜感官品质的影响

表2. 4℃过程中鲜切哈密瓜菌落总数的变化情况，单位：lg(CFU/g)

注：平均值 ± 标准差

第4 d，−1℃贮藏组的鲜切哈密瓜菌落总数达6.4 lg(CFU/g)；第6 d，1℃贮藏组的哈密瓜菌落总数达6.11 lg(CFU/g)。因此，−1℃、1℃贮藏组鲜切哈密瓜模拟冷柜销售温度转移至(4 ± 0.5)℃贮藏后，其货架期分别约为3 d和5 d。

4. 结论

通过实验研究得到3个批次哈密瓜含水率为92.53%~91.21%，可溶性固形物含量为9.10%~8.80%，并测得其鲜切哈密瓜临界冻结点温度为−2.3℃~−2.8℃。通过对−1℃、1℃、3℃贮藏温度对鲜切哈密瓜贮藏品质影响研究发现，−1℃和1℃贮藏组相较于3℃贮藏组能较好地抑制鲜切哈密瓜菌落总数增长，延缓其含水率、硬度、可溶性固形物含量、POD活性的降低，同时1℃贮藏组相较于−1℃贮藏组能更好的保持鲜切哈密瓜色泽、可滴定酸含量和延缓鲜切哈密瓜粗纤维含量的增长，贮藏到第8 d时，1℃贮藏组贮藏的鲜切哈密瓜感官品质较−1℃、3℃贮藏组保持较好的商品价值，因此，综合分析确定1℃为鲜切哈密瓜的最佳贮藏温度。

同时，−1℃、1℃、3℃下贮藏的鲜切哈密瓜转移至(4 ± 0.5)℃模拟冷柜销售温度贮藏后，3℃贮藏组的鲜切哈密瓜1 d时菌落总数达6.2 lg(CFU/g)，即已失去商品价值。−1℃、1℃贮藏的鲜切哈密瓜货架期分别约为3 d和5 d，与−1℃贮藏组相比，1℃下贮藏更有利于保持鲜切哈密瓜的品质。

致谢

首先，我应该对国家科学基金、给予转载和引用权的资料、图片、文献、研究思想和设想的所有者，表示衷心的感谢；其次，我非常感谢我的导师，在论文选题、设计、研究、撰写和修改过程中得到老师许多的指导，最后，感谢我亲爱的父母和实验室的伙伴们，谢谢您们的关怀与陪伴。在此，对帮助我的所有人给予我最诚挚的感谢与美好的祝愿。

文章引用

熊冬华,林学亮,邱万伟,饶德超,王则金,黄 莹. 不同贮藏温度对鲜切哈密瓜保鲜效果影响研究
Fresh-Keeping Effects of Different Storage Temperature on the Fresh-Cut Cantaloupe[J]. 农业科学, 2018, 08(07): 710-720. https://doi.org/10.12677/HJAS.2018.87107

参考文献