蔬菜采后保鮮技術的研究進展

陶佳佳，謝 晶

（上海海洋大學食品學院，上海201306）

隨著我國農業的發展，全國蔬菜產量已從1991年的2.04 億t 增長至2012年的7.02 億t[1]。蔬菜的種類繁多，營養豐富，在人們膳食結構中占有重要的比例，隨著營養膳食觀念的深入，人們越來越重視蔬菜的攝入，同時也對蔬菜的貯藏保鮮品質提出了更高的要求。

蔬菜采摘后由于其旺盛的呼吸、微生物的活動及水分的蒸發作用，很容易出現變質和腐爛等現象。若在采摘、運輸和貯藏過程當中沒有采取適當的貯藏保鮮措施，會導致蔬菜品質下降，造成不必要的損失。據統計，我國每年蔬菜的損耗率在25%～30%[2]。而且，我國大部分的蔬菜是在采摘期上市，應季時供過于求，而在淡季由于氣候、貯藏等緣故，往往供應短缺。因此，有效延長蔬菜采摘后的貯藏保鮮期，避免蔬菜腐爛現象的發生，減小蔬菜供應和需求間的矛盾是當前亟需解決的重要問題。

目前，國內外蔬菜的保鮮主要是通過對蔬菜呼吸作用、微生物生長及內部水分蒸發的控制來實現的[3]。筆者從物理、化學和生物3個方面介紹了蔬菜采后保鮮技術的方法、原理和特點，以及蔬菜保鮮技術在國內外的研究現狀與進展，以期為我國蔬菜保鮮技術的發展提供參考。

1 物理保鮮技術

1.1 低溫保鮮

低溫保鮮主要是將蔬菜貯藏在低溫環境下，通過降低微生物酶活性來減緩微生物的生長速度，同時通過抑制蔬菜的呼吸作用來延緩其變質和腐爛，從而達到延長蔬菜貯藏保鮮期的目的[4]。低溫有助于蔬菜保鮮但并不是溫度越低越好，當溫度低于某一臨界值時會造成蔬菜的生理代謝紊亂，出現冷害現象，所以低溫貯藏蔬菜時要控制適宜的溫度。

Sonia 等[5]以芹菜為對象，觀察了其在0、4 和10℃貯藏溫度下的品質變化情況，發現芹菜在0℃下冷藏21 d 后還能保持其最初的抗氧化能力和最低的褐變潛力。林永艷等[6]研究了薄膜包裝的生菜在（0±0.5）、（4±1）、（9±1）、（20±1）℃下貯藏的品質變化，認為在（0±0.5）℃下生菜具有較好的保鮮效果，低溫和薄膜包裝的結合能夠有效降低生菜的失重率，減少營養成分的流失，抑制生菜黃化。章耀[7]在研究-2、-1 和0℃的貯藏溫度對蕨菜品質影響時，發現低溫貯藏下蕨菜的葉綠素下降速度顯著變緩，適當低溫貯藏可抑制采后蕨菜的酶活性及生理生化反應，延緩組織的衰老，其中在-1℃貯藏的保鮮效果最佳。張賓樂[8]將萵苣置于3、5 和7℃的環境下貯藏，發現低溫貯藏的萵苣，呼吸強度、失重率、纖維化程度都低于室溫對照組，其中以5℃貯藏的各指標最低，保鮮效果最佳。

1.2 氣調保鮮

氣調保鮮是通過調節貯藏環境中O2和CO2的比例，抑制蔬菜的生理活動，更好地保持蔬菜的新鮮度與商品價值，延長蔬菜貨架期的一種保鮮技術[9]。根據氣調保鮮的原理和使用設備可將氣調保鮮分為氣調貯藏和氣調包裝兩類。

1.2.1 氣調貯藏 氣調貯藏（Controlled Atmosphere Storage，CAS）是將蔬菜放在可以控制環境氣體組成成分的冷庫中，通過監控裝置對環境進行測控，利用制冷裝置和氣調裝置對冷庫內氣體組成進行調節[10]，保持一個適宜的氣體組成環境，降低蔬菜的呼吸強度，防治蔬菜腐爛變質使其保持良好品質。氣調貯藏適合大批量蔬菜的長期保存。Babic 等[11]對低溫氣調貯藏環境下菠菜品質的變化進行了研究，結果表明，在空氣組成為0.8%O2＋N2或0.8%O2＋10%CO2＋N2、溫度為5℃的氣調室內，可以明顯抑制菠菜的呼吸作用，貯藏1、7、9 d 后菠菜表面的微生物數量都顯著低于對照組。Hodges 等[12]在空氣組成為3%O2＋5%CO2、溫度為0℃的氣調室內，對貯藏了14、28、42 和56 d后的花椰菜的色度、可溶物固形物含量、游離糖含量等指標進行了測定，結果表明除了游離糖含量無顯著差異外其余各指標都高于對照組，說明CAS 能減緩花椰菜的生理作用，抑制微生物生長。馬建華等[13]發現在10%～13%CO2＋2%～3%O2的條件下，采后香菇的失水率、總糖量下降率最低，感官品質最佳，保鮮期可延長至20 d。

1.2.2 氣調包裝 氣調包裝（Modified Atmosphere Package，MAP）是將蔬菜密封包裝在透氣性塑料薄膜內，通過包裝袋內蔬菜的呼吸作用和薄膜內外的氣體互換，或在包裝袋內充入一個特定比例的混合氣體，讓包裝袋內的氣體形成一個理想的氣調貯藏環境，盡可能地降低蔬菜的呼吸強度，以達到延長蔬菜保質期的目的[14]。氣調包裝適宜蔬菜的小包裝銷售。Saito 等[15]在O2含量為1%～6%的低氧氣調環境下貯藏蘆筍，發現蘆筍的失水率顯著降低，抗壞血酸和谷胱甘肽的含量高于對照組，說明MAP 保鮮能較好地保持蘆筍的營養價值和感官品質。Amanatidou 等[16]在關于新鮮胡蘿卜的MAP 研究中指出，在氣體條件為50%O2＋30%CO2時，胡蘿卜的保鮮效果最好，可使貨架期延長2～3 d。Hong 等[17]在關于洋蔥MAP 保鮮的研究中指出，O2含量低的MAP 可以有效地減弱綠洋蔥的呼吸作用，貨架期可延長3～5 d。陳歡歡等[18]在研究青椒MAP 貯藏保鮮效果時指出，包裝袋內平衡氣體濃度為17.4%O2＋1.9%CO2時，貯藏50 d 后MAP 保鮮組的呼吸強度、失重率均低于對照組。劉敏等[19]在10%O2＋10%CO2的氣體條件下將菠菜分別貯藏于12、5和2℃環境下，結果表明氣調包裝處理的菠菜在5℃貯藏17 d 后，感官品質和葉綠素含量均高于對照組。

1.3 輻照保鮮

輻照保鮮技術是用一定劑量的電離射線輻照食品，殺滅食品中的害蟲和腐敗菌，從而達到食品貯藏保鮮的目的[20]。輻照線主要包括紅外線、紫外線、X 射線和γ 射線等[21]。一般采用60Co-γ 射線進行輻照，60Co作為輻射源比較容易制備，穿透能力強，半衰期較適中。輻照處理在影響蔬菜生理生化作用的同時并不改變其營養成分，可保持蔬菜原有的感官品質。

Lu 等[22]分別選用0.5、1.0 和1.5 kGy 劑量的γ 射線處理新鮮芹菜，并將其貯藏于4℃環境下，結果表明輻照處理后的芹菜貨架期延長了3～6 d；其中以1.5 kGy 劑量的處理保鮮效果最好，9 d 后芹菜感官品質和營養價值都保持良好。鄭賢利等[23]用不同劑量的60Co-γ 射線輻照包裝后的鮮黃花菜，低溫貯藏后比較其保鮮效果，發現經0.5 kGy 的60Co-γ 射線輻照后，鮮黃花菜的酶活性和呼吸作用明顯受到了抑制，其冷藏保鮮天數延長至32 d，且其營養成分無明顯變化。

2 化學保鮮技術

化學保鮮是將化學試劑涂抹或噴灑在蔬菜表面，或將化學試劑置于蔬菜貯藏室中，以達到殺死或抑制致病微生物以及調節貯藏室中氣體成分的目的，從而實現蔬菜的貯藏保鮮[24]。與其他保鮮方法相比，化學保鮮技術簡單易行、使用成本低。但是，隨著人們對食品安全的越來越重視，化學保鮮劑在食品安全領域存在的問題和隱患也日漸凸顯。因此，在使用化學保鮮劑時，必須注意保鮮劑的正確使用方法、毒副作用和殘留等問題。

2.1 植物生長調節劑

植物生長調節劑是人們根據天然植物激素和生理特性模擬合成的具有抗乙烯生理活性的一種物質，能夠減緩蔬菜的呼吸作用，達到貯藏保鮮的目的。需要注意的是，某些植物生長調節劑有可能對人體有副作用，使用時需謹慎。

陳文煊等[25]以外源赤霉素、2,4-二氯苯氧基乙酸及青鮮素3種植物生長調節劑為材料，并結合氣調包裝技術進行茭白貯藏試驗，結果表明，用赤霉素、2,4-二氯苯氧基乙酸處理的茭白，葉綠素分解速度和呼吸速度明顯降低，而青鮮素處理的茭白，纖維化速度降低。Cefola等[26]在研究1 μL/L 1- 甲基- 環丙烯（1-Methylcyclopropene，1-MCP）對甘藍保鮮效果影響時發現，處理后的甘藍在5℃下貯藏2 周后，其黃化和腐敗程度、葉綠素的降解速度明顯降低，說明1-MCP可以較好地保持甘藍的感官品質。

2.2 化學殺菌劑

化學殺菌劑保鮮的原理是用化學試劑清洗、浸泡蔬菜，使蔬菜表面微生物的生理代謝活動受到抑制從而殺死致病微生物，從而延長蔬菜的保質期。化學殺菌劑一般選用臭氧、氯水、過氧化氫、磷酸三鈉等，其中臭氧水是最為常用和有效的化學殺菌劑。

臭氧是一種強氧化劑，其氧化強度僅次于氟，是氯的1.5 倍，臭氧對各種致病性微生物尤其是大腸桿菌、流感病毒等具有極強的殺滅效果[27]。臭氧水不僅可以有效地殺死蔬菜表面的致病微生物，而且可以除去蔬菜表面的有機氯、有機磷等農藥殘留物質[28]。臭氧還對有害氣體有降解作用，臭氧可以氧化分解蔬菜呼吸作用所產生的例如乙烯、乙醛等有害氣體，延緩蔬菜的呼吸作用[29]。臭氧雖然是一種較為安全的化學殺菌劑，但是在使用臭氧時要注意濃度問題，因濃度過高不僅會對人體呼吸道產生影響，也會破壞蔬菜表面的細胞質膜，加速蔬菜腐敗速度。

An 等[30]用1 mg/L 臭氧水處理新鮮綠蘆筍，并置于3℃環境下貯藏，結果表明臭氧可以有效抑制酶活性，降低蘆筍的纖維化程度。王宏延等[31]分別用0.5、1.0、1.5、2.0 mg/L 的臭氧水處理西蘭花，于4℃環境下貯藏，結果表明臭氧水可以降低西蘭花的多酚氧化酶（PPO）活性和維生素C 損失率，在臭氧含量為2.0 mg/L 時，保鮮效果最佳，貯藏期可達到16 d。Olmez等[32]采用臭氧水處理新鮮生菜，于4℃冷藏，與氯水、有機酸處理相比，臭氧水處理的生菜比其他兩種方法處理的表現出更好的感官品質。

3 生物保鮮技術

生物保鮮技術是指將生物保鮮劑涂膜在蔬菜表面，來隔絕蔬菜與空氣的接觸，從而降低其呼吸速度[33]；或者將有害菌的天然拮抗菌噴灑到蔬菜表面，抑制有害菌的生長繁殖，延緩蔬菜腐敗或變質的速度，延長貯藏期[34]。生物保鮮物質主要是生物體自身組成成分或其代謝產物，沒有抗藥性或毒副殘留等問題，可更大程度地保持蔬菜的營養價值和感官品質[35]。

3.1 天然提取物

天然提取物是從天然物質中提取的活性成分，能抑制蔬菜中微生物的生長繁殖，降低其酶活性，減緩蔬菜生理活動，起到貯藏保鮮的效果[36]。

Singh 等[37]研究發現，用由芳香精油配制的水乳劑對蔬菜進行處理，可在一定程度上抑制食源性致病菌和腐敗性細菌的生長繁殖速度。Martin-Diana 等[38]分別用0.5%、1.5%和3%的乳清滲透物作洗滌劑，對胡蘿卜進行消毒處理，于4℃環境下放置10 d 后，以氯消毒處理的胡蘿卜為對照，結果表明，用乳清滲透物處理的胡蘿卜其微生物數量明顯低于對照組，感官評分以及抗壞血酸和胡蘿卜素的含量均明顯高于對照，說明乳清滲透物這種天然保鮮劑是一種可以代替氯對蔬菜進行消毒的安全保鮮劑。

3.2 多糖類保鮮劑

多糖保鮮劑是一類廣泛存在于動物、植物、微生物體中的天然大分子化合物[39]。其中，植物多糖和微生物多糖在生物保鮮技術中應用較多，如殼聚糖就是一種典型的多糖保鮮劑。

殼聚糖是一類多糖物質，由甲殼質經過脫乙酰處理獲得[40]。殼聚糖作為一種保鮮劑可以減緩果蔬的呼吸作用，減少病原菌的侵染，使果蔬保持一定的感官品質[41-42]。殼聚糖涂膜保鮮技術工藝簡單、成本低、安全性好，適用于多種蔬菜的貯藏保鮮。

王娟慧等[43]分別用濃度為0.5%、1.0%、1.25%的殼聚糖溶液對馬鈴薯進行涂膜處理，并分別置于0、4和8℃環境下貯藏，結果表明用殼聚糖涂膜后的馬鈴薯，其總糖含量高于對照組，總菌落數低于對照組，酚氧化酶活性被明顯抑制，其中又以溫度0℃、濃度1%的處理保鮮效果最佳，可將保鮮期延長6 d。Han 等[44]分別用0.5%和1.0%的殼聚糖溶液處理絲瓜，處理后將絲瓜封閉在聚乙烯薄膜袋中，置于（25±1）℃、相對濕度90%～95%的黑暗環境中貯藏，結果表明，0.5%和1.0%的殼聚糖涂膜能有效減緩絲瓜的呼吸作用和重量損失，保持其堅固性、視覺外觀和維生素C 的含量，延緩PPO 活性的增加，此外，1.0%殼聚糖涂膜能顯著抑制過氧化物酶（POD）活性，殼聚糖保鮮劑有效地保持了絲瓜的采后品質。

4 發展趨勢

綜上所述，國內外已經對蔬菜的物理、化學和生物保鮮技術做了大量的研究。他們的共同點都是通過減緩蔬菜的呼吸作用、抑制微生物的生長來達到貯藏保鮮的目的，但是物理、化學保鮮方法分別存在設備昂貴、有毒副殘留等缺陷。因此，安全、經濟和高效的生物保鮮方法如殼聚糖涂膜保鮮、天然提取物保鮮等將是今后研究的重點。目前，蔬菜的貯藏保鮮多采用低溫、氣調、臭氧處理等單一的保鮮技術，但是單一的保鮮技術多少存在一些技術缺陷，影響保鮮效果，所以在今后的研究中可嘗試將多種貯藏保鮮技術相互融合，以彌補單一保鮮技術的不足，如此可更好地保證蔬菜的品質，延長蔬菜的貯藏期，提高其經濟價值，不斷滿足人們日益增長的優質生活的需求。

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