番茄，俗称西红柿，是茄科茄属一年生或多年生草本植物，富含大量的VC，深受大众喜爱。新疆是我国番茄最大的生产基地，2020 年全疆番茄总产量达586.99 万t。近年来，关于番茄采后保鲜技术的研究有很多，主要有低温保鲜[1]、气调保鲜[2]、超声波保鲜[3]、热处理保鲜[4]、变压保鲜[5]、化学保鲜剂[6]和生物保鲜[6]等技术。气调保鲜和变压保鲜由于设备要求高、操作复杂、运行成本高而使得只有少数地方使用，化学保鲜存在辐射及化学残留污染等问题。所以低温保鲜仍是保持果蔬采后品质和延长果蔬采后寿命的有效途径，对人类健康和环境的负面影响最小[7]。番茄属于热带或亚热带作物，对低温条件较敏感，长期处于低温会造成果实的冷害，引起一系列生理变化，例如刺激乙烯生产、细胞膜通透性和活性氧含量的增加、能量生产的干扰和细胞结构的改变[8]，这些变化会造成果实品质的劣变，如果实不能正常后熟软化和转色，出现凹陷、异味和腐烂等，从而失去商品的食用价值，这对番茄果实的运输和销售造成了损失。有研究表明冷害指数随着番茄果实的成熟度增高而降低，但采摘番茄的成熟度过高又不利于番茄的长时间运输[9]。采收成熟度与果实的风味、色泽、营养品质密切相关[10]。关于番茄果实采后的研究多以单一成熟度果实为研究对象，并未全面探明不同采收成熟度番茄果实的生理变化。本研究针对番茄采后生理代谢旺盛、成熟软化快、贮藏期短的问题，通过比较不同采收成熟度的番茄果实在不同低温条件下的硬度、失重率、可溶性固形物含量、抗坏血酸含量、可滴定酸含量、色度、呼吸强度、叶绿素含量的变化，分析采收成熟度结合不同低温对番茄果实采后贮藏品质的影响，筛选适宜的果实成熟度、贮藏条件，建立番茄贮藏保鲜技术，为延长番茄贮藏期提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
供试番茄品种为美佳丽，于2022 年7 月19 日采摘于新疆乌鲁木齐市三坪农场一管理良好的果园。选择3 种不同的成熟度分别为绿熟期、转色期、半红期，挑选大小均匀，单果质量约为100 g，外观典型，无病虫害，无机械损伤的果实立即运往实验室。
石英砂、碳酸钙粉、碳酸氢钠、氢氧化钠、邻苯二甲酸氢钾、草酸、甲醇、甲苯、无水乙醇、酚酞、丙酮：天津市致远化学试剂有限公司；抗坏血酸：天津市北联精细化学品开发有限公司；2，6-二氯酚靛酚钠盐：上海源叶生物科技有限公司。以上化学试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
GY-4 数显果实硬度计：衢州艾普计量仪器有限公司；PAL-1 手持折光仪：日本ATAGO 株式会社；NH310高品质色差仪：深圳市三恩驰科技有限公司；VAISALA便携式CO2 检测仪：深圳市君达时代仪器有限公司；F145-11 电子天平：赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；DZKW-S-6 恒温水浴锅：北京市永光明医疗仪器有限公司；DL-I-15 台式封闭电炉：天津市泰斯特仪器有限公司；UV-1780 紫外可见分光光度计：日本岛津公司；RC-4 温度记录仪：江苏省精创电气股份有限公司。
1.3 试验设计
1.3.1 番茄果实成熟度的划分及评价
绿熟期：已到达商业成熟，果实全部为绿色，开花后35～38 d；转色期：果实呈淡红色，显色面积10%～60%，开花后43～46 d；半红期：整个果实呈浅红色，果实略硬，此时是鲜食最佳时期。
1.3.2 处理方法
首先将番茄果实按照成熟度分组，然后将同一成熟度的番茄果实分为若干组后分装于塑料筐中，每箱大约20 kg，放入4 ℃、相对湿度85%～90%的冷库中预冷[11]。将预冷后的番茄果实按照不同成熟度分别放入2～6 ℃、6～10 ℃、10～14 ℃的冷库中，试验设置9 个处理：2～6 ℃绿熟期、2～6 ℃转色期、2～6 ℃半红期、6～10 ℃绿熟期、6～10 ℃转色期、6～10 ℃半红期、10～14 ℃绿熟期、10～14 ℃转色期、10～14 ℃半红期。处理后每隔5 d 测定相关指标，重复测定3 次。
1.4 指标测定
1.4.1 果实硬度的测定
每个处理随机取3 个果实，在果实赤道位置随机取3 个点使用硬度计测定果实硬度，平行测量3 次，单位：N。
1.4.2 果实失重率的测定
失重率采用称重法测定，每个处理做3 次重复，结果以百分数（%）表示。
1.4.3 果实可溶性固形物含量（soluble solids content，SSC）的测定
各处理随机选取3 个番茄果实，混合研磨果肉成汁，果实可溶性固形物含量用手持折光仪进行测定，测定3 次取平均值，结果以百分数（%）表示。
1.4.4 果实抗坏血酸含量的测定
采用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定抗坏血酸含量（mg∕100 g）。
1.4.5 果实可滴定酸（titratable acid，TA）含量的测定
参考曹建康等[12]的方法进行可滴定酸含量的测定，各处理重复测定3 次，以苹果酸含量计，结果以百分数（%）表示。
1.4.6 果实色度的测定
采用高品质色差仪对番茄果实表面颜色（L*值、a*值、b*值）进行测定。各处理随机取3 个果实沿赤道每隔120°测量一次，重复3 次。
1.4.7 果实呼吸强度的测定
称取番茄果实1 kg 左右，置于容积为5 L 的广口玻璃瓶中，密封30 min 后，采用便携式CO2 检测仪检测CO2 浓度，并计算呼吸速率[mg∕（kg·h）]。
1.4.8 果实叶绿素含量的测定
参考Roohanitaziani 等[13]的方法测定果实的叶绿素含量（mg∕g）。
1.5 数据处理与统计分析
采用Excel 进行数据的预处理，Origin 2021 软件进行统计分析和作图，数据结果用平均值±标准差表示。
2 结果与分析
2.1 不同温度对不同成熟度番茄硬度的影响
不同温度对不同成熟度番茄硬度的影响见图1。
图1 不同温度对不同成熟度番茄硬度的影响
Fig.1 Effect of different temperatures on the hardness of tomatoes with different ripeness grades
组织结构解体是果实成熟衰老过程中的变化之一，组织结构解体直接表现就是果实硬度的降低。同时，果实硬度也是反映果实成熟度的重要指标。由图1 可知，各处理组在整个贮藏期间硬度整体呈下降趋势。第0 天绿熟期的番茄果实硬度为29.78 N，转色期番茄果实硬度为25.31 N，半红期番茄果实硬度为21.12 N。6～10 ℃贮藏条件下，番茄硬度下降也相对较慢，绿熟期番茄硬度在前5 d 下降最快，而后相对平缓，这可能是由贮藏前的预冷导致的。其中绿熟期番茄和转色期番茄在第5 天差异不明显。10～14 ℃贮藏条件下，绿熟期和转色期番茄在0～5 d 硬度下降较快，而半红期番茄在整个贮藏期的硬度下降均比较缓慢，在20 d 以后下降较快，这可能是半红期番茄完全成熟后品质开始下降导致的。
2.2 不同温度对不同成熟度番茄失重率的影响
不同温度对不同成熟度番茄失重率的影响见图2。
图2 不同温度对不同成熟度番茄失重率的影响
Fig.2 Effect of different temperatures on the weight loss rate of tomatoes with different ripeness grades
果蔬失重率是评价果蔬品质的重要指标之一，失重率的产生主要是果蔬采后呼吸作用失去水分，营养物质消耗等因素造成。由图2 可知，在贮藏期间所有处理组均呈上升趋势。2～6 ℃贮藏条件下，绿熟期、转色期、半红期番茄在贮藏第30 天时的失重率分别是5.1%、4.8%、5.0%，各个处理组在整个贮藏期的差异并不明显。6～10 ℃贮藏条件下，不同成熟度番茄的失重率在整个贮藏期均呈上升趋势，绿熟期的失重率高于转色期和半红期，在贮藏第30 天时，绿熟期、转色期、半红期的失重率分别是2.7%、2.6%、2.5%，各个处理组在整个贮藏期间的失重率差异也并不明显。10～14 ℃贮藏条件下，不同成熟度番茄的失重率在整个贮藏期同其他温度一样也呈上升趋势，在贮藏第20 天时，绿熟期和转色期的失重率分别是6.7%和7.0%，比半红期分别高了0.7%、1.0%。各处理组间没有明显差异，结果表明温度是影响番茄贮藏期间失重率的主要因素，番茄成熟度对失重率的影响不大。
2.3 不同温度对不同成熟度番茄可溶性固形物含量的影响
不同温度对不同成熟度番茄可溶性固形物含量的影响见图3。
图3 不同温度对不同成熟度番茄可溶性固形物含量的影响
Fig.3 Effect of different temperature on soluble solids content of tomatoes with different ripeness grades
番茄中的可溶性固形物由可溶性糖、矿物质、有机酸（柠檬酸和苹果酸）等组成，主要为番茄汁液中的溶质，是衡量番茄品质及加工特性的重要指标[14]。由图3 可知，2～6 ℃贮藏条件下，绿熟期番茄在整个贮藏时期的可溶性固形物含量变化趋势较为平缓，可能是不适宜的低温抑制了番茄可溶性固形物含量的增加；转色期番茄呈现先上升后下降的趋势，贮藏期前20 d 上升平缓，达到最大值后下降；半红期番茄整个贮藏时期整体呈下降趋势，可能是由于半红期番茄采摘时果实已发育成熟，营养成分积累已达到顶峰，贮藏时随着呼吸作用会消耗成熟时积累的营养成分，因此半红期番茄的可溶性固形物含量在贮藏期间呈现不断下降的趋势。6～10 ℃贮藏条件下，绿熟期和转色期番茄SSC 含量都呈现先升后降的趋势，并都在第10 天到达最大值后迅速下降，整个贮藏期间绿熟期和转色期番茄的可溶性固形物含量变化并不明显。10～14 ℃贮藏条件下，不同成熟度番茄可溶性固形物含量和其他温度贮藏不同成熟度番茄的趋势一致，绿熟期和转色期都呈现先升后降趋势，绿熟期番茄在第10 天达到最大值后下降，而转色期是在第5 天达到最大值后下降，且在第5 天时与半红期番茄的可溶性固形物含量差异不明显。第10 天以后绿熟期番茄和半红期番茄的可溶性固形物含量差异也不明显。试验表明：10～14 ℃贮藏条件下，绿熟期番茄可使可溶性固形物含量达到半红期水平，保证了番茄的正常后熟软化。
2.4 不同温度对不同成熟度番茄抗坏血酸含量的影响
不同温度对不同成熟度番茄抗坏血酸含量的影响见图4。
图4 不同温度对不同成熟度番茄抗坏血酸含量的影响
Fig.4 Effect of different temperature on ascorbic acid content in tomatoes with different ripeness grades
抗坏血酸也称维生素C，是一种重要的抗氧化剂和生长调节剂，对植物生长发育和人类健康至关重要[15]，也是评价果蔬营养品质和贮藏效果的评价指标，番茄中含有大量的维生素C。由图4 可知，2～6 ℃贮藏条件下，绿熟期番茄抗坏血酸含量呈现上升趋势，转色期番茄第10 天到达最大值后抗坏血酸含量迅速下降之后下降趋势平缓；半红期番茄在采摘时就已经达到了生理成熟，在贮藏过程中抗坏血酸含量呈下降趋势。6～10 ℃贮藏条件下，绿熟期和转色期番茄抗坏血酸含量均呈现先升后降的趋势，绿熟期番茄在前15 d 迅速上升达到最大值12.49 mg∕100 g 后下降，转色期番茄在第5 天达到最大值后下降，在第20 天和半红期番茄没有明显差异。10～14 ℃贮藏条件下，不同成熟度番茄的抗坏血酸含量的趋势与6～10 ℃一致，绿熟期和转色期都呈先上升后下降的趋势，绿熟期番茄的抗坏血酸含量在第10 天达到最大值12.41 mg∕100 g，和半红期无明显差异；转色期在第5 天时抗坏血酸含量达到最大值13.58 mg∕100 g。
2.5 不同温度对不同成熟度番茄可滴定酸含量的影响
不同温度对不同成熟度番茄可滴定酸含量的影响见图5。
图5 不同温度对不同成熟度番茄可滴定酸含量的影响
Fig.5 Effect of different temperatures on titratable acid content of tomatoes with different ripeness grades
可滴定酸含量是评价果实风味品质的重要指标之一，贮藏期间的有机酸含量变化与糖类呼吸作用和分解代谢有关[16]。由图5 可知，2～6 ℃贮藏条件下，随着贮藏时间的延长，绿熟期番茄的可滴定酸含量整体呈现先下降后上升再下降的趋势，半红期的番茄整体呈现先上升后下降的趋势，由于半红期番茄在采摘时已达到生理成熟，且随着贮藏期番茄的不断衰老，可滴定酸含量不断下降。6～10 ℃贮藏条件下，绿熟期可滴定酸含量整体呈下降趋势，转色期番茄在第5 天达到最大值后迅速下降，从第15 天开始到贮藏期结束，可滴定酸含量变化缓慢。在第10 天时，各处理组可滴定酸含量无明显差异。在第20 天时，转色期番茄的可滴定酸含量明显低于半红期。直到贮藏结束，各处理组间的可滴定酸含量也无明显差异。10～14 ℃贮藏条件下，绿熟期番茄和半红期番茄可滴定酸含量在贮藏期间整体呈下降趋势，这是由于有机酸类物质是果蔬成熟过程中的呼吸底物，随着呼吸作用消耗，可滴定酸含量下降，与糖类物质变化趋势相似[17]。贮藏期结束时，绿熟期和半红期番茄的可滴定酸含量无明显差异。转色期番茄呈现先上升后下降的趋势，可能是低温抑制了转色期番茄的呼吸速率，呼吸消耗小于番茄代谢生成，造成部分可滴定酸积累，后期随着贮藏时间延长，转色期番茄后熟后逐渐衰老，可滴定酸含量不断下降。
2.6 不同温度对不同成熟度番茄色差的影响
2.6.1 不同温度对不同成熟度番茄果实L*值的影响
不同温度对不同成熟度番茄果实L*值的影响见图6。
图6 不同温度对不同成熟度番茄果实L*值的影响
Fig.6 Effect of different temperatures on L*values of tomato fruits with different ripeness grades
番茄果实色泽是判断番茄品质的直观标准。L*值代表果实亮度，L*值越大果实越亮，反之偏暗。由图6可知，各处理组在整个贮藏期间番茄果实的L*值均整体呈下降趋势，整个贮藏期半红期L*值明显低于2～6 ℃绿熟期和6～10 ℃绿熟期番茄。10～14 ℃贮藏条件下，绿熟期番茄L*值在整个贮藏期间迅速下降，贮藏结束时与半红期番茄L*值无明显差异。在不同温度处理下的转色期番茄随着贮藏时间的延长L*值也与半红期的L*值无明显差异。
2.6.2 不同温度对不同成熟度番茄果实a*值的影响
不同温度对不同成熟度番茄果实a*值的影响见图7。
图7 不同温度对不同成熟度番茄果实a*值的影响
Fig.7 Effect of different temperatures on a*value of tomato fruits with different ripeness grades
a*值代表果皮的红绿程度，a*值越大，表明果实越红，反之偏绿色。由图7 可知，随着贮藏时间的延长，各处理组的a*值在不断增大，前15 d 果实的a*值变化相对缓慢，第15 天以后a*值迅速增大，说明果实在贮藏过程中不断地转红。而在2～6 ℃贮藏的绿熟期番茄a*值变化相对缓慢，贮藏期结束时2～6 ℃贮藏的绿熟期和转色期番茄的a*值明显低于半红期番茄，这表明2～6 ℃不适合贮藏绿熟期和转色期番茄，原因是不适宜的低温造成了果实冷害从而不能正常转红。而6～10 ℃和10～14 ℃贮藏条件下，绿熟期和转色期番茄在贮藏结束时与半红期番茄无明显差异，表明绿熟期番茄能正常转红。
2.6.3 不同温度对不同成熟度番茄果实b*值的影响
不同温度对不同成熟度番茄果实b*值的影响见图8。
图8 不同温度对不同成熟度番茄果实b*值的影响
Fig.8 Effect of different temperatures on the b*value of tomato fruits with different ripeness grades
b*值表示果皮蓝黄色度，b*值越大，表明果皮偏黄色，b*值越小，表明果皮偏蓝色。由图8 可知，各处理组在贮藏期间b*值在不断减小，而2～6 ℃贮藏的绿熟期番茄的b*值相对变化缓慢，这是由于随着贮藏时间的延长，果实逐渐转红，所以黄度不断下降。贮藏结束时转色期的b*值与半红期番茄的b*都没有明显差异，原因可能是转色期番茄贮藏时表观着色率已达50%，随着贮藏时间的延长，转色期番茄转红率逐渐达到100%，到贮藏结束时转色期已完全转红，所以各个温度贮藏转色期番茄不会影响转色期番茄红度和黄度。在整个贮藏期间，各温度下半红期番茄的b*值都无明显差异，原因是半红期番茄采摘时已完全转红。
2.7 不同温度对不同成熟度番茄呼吸强度的影响
不同温度对不同成熟度番茄呼吸强度的影响见图9。
图9 不同温度对不同成熟度番茄呼吸强度的影响
Fig.9 Effect of different temperatures on the respiration intensity of tomatoes with different ripeness grades
番茄是典型的呼吸跃变型果实，具有明显的呼吸高峰，当果实的呼吸强度达到最大值后，果实的品质即达到最佳，随着贮藏时间的延长，呼吸强度开始减弱，果实的品质逐渐下降[18]。由图9 可知，2～6 ℃贮藏条件下，绿熟期番茄的呼吸强度一直处于上升趋势，表明在整个贮藏期间，绿熟期番茄都未达到成熟状态；转色期番茄的呼吸强度呈现先升后降的趋势，在第10 天达到最大值后迅速下降；半红期番茄在整个贮藏期间呈下降趋势，未出现呼吸高峰，原因是半红期番茄在采摘时品质已经达到最佳状态。6～10 ℃贮藏条件下，绿熟期和转色期番茄的呼吸强度都呈先上升后下降的趋势，绿熟期番茄在第20 天达到最大值117 mg∕（kg·h）后迅速下降，在整个贮藏期间与其他两个处理组差异明显；转色期番茄在第5 天达到最大值112 mg∕（kg·h）后迅速下降，从第20 天起到贮藏期结束都与半红期番茄的呼吸强度差异不明显；半红期番茄在贮藏期间一直呈现下降趋势，这表明采摘番茄时已经过了呼吸高峰或者正处于呼吸高峰。10～14 ℃贮藏的不同成熟度番茄的呼吸强度与6～10 ℃贮藏的不同成熟度番茄的趋势一致，绿熟期和转色期番茄的呼吸强度均整体呈先上升后下降的趋势，但绿熟期的呼吸高峰比半红期晚10 d，半红期番茄的呼吸强度在贮藏期逐渐减弱。
2.8 不同温度对不同成熟度番茄叶绿素含量的影响
不同温度对不同成熟度番茄叶绿素含量的影响见图10。
图10 不同温度对不同成熟度番茄叶绿素含量的影响
Fig.10 Effect of different temperatures on chlorophyll content in tomatoes with different ripeness grades
番茄中叶绿素含量和果实成熟度有着直接关系。随着贮藏时间的延长，叶绿素不断分解，叶绿素含量不断下降分解为其他色素，如胡萝卜素、番茄红素和花色素苷等[19]。由于半红期番茄采摘时已达到生理成熟，果实中的叶绿素已全部分解为其他色素，所以半红期番茄贮藏期间不测定其叶绿素含量。由图10可知，2～6 ℃贮藏条件下。绿熟期和转色期番茄叶绿素含量不断下降，直到贮藏期结束，绿熟期和转色期番茄的叶绿素含量都未能完全分解，且整个贮藏期间，绿熟期和转色期番茄的叶绿素含量下降缓慢。6～10 ℃贮藏条件下，绿熟期和转色期番茄前10 d 叶绿素含量迅速下降，其中在第10 天时转色期番茄的叶绿素完全分解转化为其他色素，而绿熟期番茄在第15 天时叶绿素才完全分解，由此可知在6～10 ℃贮藏条件下，绿熟期番茄比转色期番茄的叶绿素完全分解晚5 d。10～14 ℃贮藏条件下，绿熟期和转色期番茄的叶绿素在贮藏期间也可正常转化为其他色素，绿熟期番茄在前10 d 叶绿素含量迅速下降，在第15 天时，叶绿素已完全分解完，而转色期番茄在第5 天时叶绿素就已完全分解。
3 讨论与结论
番茄是呼吸跃变型果实，番茄贮藏是一个后熟过程，采后番茄软化快是贮藏过程中的主要问题之一，贮藏过程中营养指标不断发生变化，营养指标与番茄的食用品质密切相关[20]。大量研究表明低温贮藏可以延缓果实品质的衰老，李金娜等[21]研究表明，适宜的低温贮藏可以让番茄保持较好的硬度、可溶性固形物含量和色度。本试验表明，2～6 ℃贮藏的绿熟期和转色期番茄贮藏期结束时果实都不能正常转红，果实的可滴定酸、维生素C 含量也不能达到半红期番茄的指标，原因可能是较低的贮藏温度抑制了番茄果实的呼吸作用，延缓了SSC 和TA 含量的上升速度，使果实不能正常后熟软化。6～10 ℃贮藏的绿熟期和转色期番茄贮藏结束时，颜色全部正常转红，但番茄果实的SSC 和VC 含量未达到半红期番茄的指标。10～14 ℃贮藏的绿熟期番茄在贮藏期第15 天时就已全部转红，且SSC、TA 和VC 含量能达到半红期番茄的指标；10～14 ℃贮藏的转色期番茄在贮藏期第10 天就已全部转红，且番茄能正常后熟软化，以上结果表明10～14 ℃适合贮藏绿熟期和转色期的番茄，在实际的生产应用与物流保鲜中有重大意义，为番茄保鲜提供理论参考。
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