果蔬冷害及其控制研究進展

◎ 韓 帥，朱玉雯，吳酉芝

（上海中僑職業(yè)技術(shù)大學(xué) 食品藥品學(xué)院，上海 201514）

隨著科技的不斷發(fā)展，社會的不斷進步，人們生活水平的快速提高，人們對食品營養(yǎng)和食品安全問題也越來越關(guān)心及重視。溫度是采后果蔬貯藏環(huán)境中最重要的因素之一，一般情況下，在不引起果蔬冷害的前提下，低溫可以明顯抑制采后果蔬的呼吸作用、抑制微生物的生長，有利于保持營養(yǎng)物質(zhì)和生理代謝的穩(wěn)定，因此較低的貯藏溫度有助于果蔬的保鮮。然而不同品種、不同產(chǎn)地的果蔬對溫度的敏感程度有所不同，若是果蔬貯藏在不合適的環(huán)境中，往往會發(fā)生冷害癥狀。

1 冷害

冷害是指冰點以上的不適宜的低溫環(huán)境（0～15 ℃）對果蔬產(chǎn)生的組織傷害和生理代謝失調(diào)，如有些生長在亞熱帶、熱帶中的對低溫敏感的果蔬，低溫會造成果蔬營養(yǎng)的流失、組織結(jié)構(gòu)的損傷，從而使果蔬抗病能力下降，最后導(dǎo)致表面組織凹陷、果肉褐變、水漬狀、產(chǎn)生異味腐爛及不能正常成熟等癥狀[1]。

1.1 影響果蔬冷害的因素

影響果蔬冷害癥狀產(chǎn)生的因素有很多，如不同種類的果蔬對低溫的敏感性不同，熱帶和亞熱帶的果蔬冷敏性高，一般都比較容易遭受到冷害；在冷害臨界溫度以下貯藏時，溫度高低和持續(xù)時間的長短是果蔬是否遭受冷害和冷害嚴重與否的決定因素。影響果蔬冷害的因素可分為內(nèi)在因素和外在因素兩大因素。

1.1.1 內(nèi)在因素

內(nèi)在因素有果蔬的品種、原產(chǎn)地、采收時的成熟度等[2]。例如，原產(chǎn)于熱帶和亞熱帶的冷敏型果蔬（釋迦果、山竹、蓮霧等），因為生長的環(huán)境溫度偏高，濕度較高，將其貯藏在不適宜的溫濕度條件下，貯藏期間容易發(fā)生冷害問題；原產(chǎn)于溫帶的果蔬（蘋果、水晶李子、柿子等），處于不適宜的貯藏溫濕度時，也會發(fā)生冷害問題。

果蔬采收時的成熟度也關(guān)系著冷害的發(fā)生。例如，辣椒還處于綠熟期則較容易發(fā)生冷害，然而處于紅熟期的辣椒往往不易發(fā)生冷害問題。對于同一果蔬而不同品種，發(fā)生冷害的溫度也都不相同，存在較大的差別。因此，果蔬的品種、原產(chǎn)地、采收時的成熟度等構(gòu)成了果蔬采后貯藏冷害發(fā)生及其嚴重程度的主要內(nèi)在因素[3]。

1.1.2 外在因素

外在因素主要包括相對溫度、濕度、大氣的成分、光照時間和種植管理條件等[4]。在外界環(huán)境因素里，溫度的影響尤為顯著。如貯藏的溫度低且時間長，則冷害的程度會相對嚴重[5]。但是對于一些特殊的果蔬產(chǎn)品，冷害與溫度之間的關(guān)系并不完全符合以上表述，如葡萄，當(dāng)它處于較低的貯藏溫度下，便會很快的表現(xiàn)出冷害的癥狀[6]。而對于某些果蔬產(chǎn)品，只要貯藏時提高相對濕度，則可以緩解或減少冷害癥狀的發(fā)生。趙月等[7]將辣椒放于溫度為0 ℃，相對濕度為88%～90%的環(huán)境中貯藏12 d，結(jié)果顯示75%左右的辣椒出現(xiàn)了冷害現(xiàn)象，而濕度控制在96%～98%的環(huán)境中時，只有33%的辣椒出現(xiàn)了冷害癥狀。

1.2 果蔬冷害發(fā)生的癥狀

冷害的癥狀主要是局部組織壞死，表現(xiàn)為表皮凹陷、干巴、斑點、水漬狀、果肉褐變、黑心及不能正常成熟等現(xiàn)象，具體癥狀也會因果蔬的種類不同有所不同。如香蕉受到冷害之后果皮會發(fā)生褐變；黃瓜果實出現(xiàn)表面組織水漬狀，表面有凹陷斑，容易腐爛；綠熟番茄不能轉(zhuǎn)紅，不能正常后熟，達不到食用的標準；檸檬受到冷害后，果皮出現(xiàn)凹陷、干巴，嚴重時會發(fā)生組織潰爛[8]。總而言之，果蔬的冷害癥狀因為受到果蔬的種類、冷敏型程度、貯藏溫度和時間以及果蔬成熟度等因素的影響而表現(xiàn)較為復(fù)雜[9]。

1.3 冷害對果蔬的影響

1.3.1 冷害對果蔬貯藏品質(zhì)的影響

受到低溫影響的果蔬，除了外表出現(xiàn)明顯的冷害癥狀外，果蔬的商品性也會受到影響，主要表現(xiàn)為硬度發(fā)生改變、果肉失去口感、糖酸比例失調(diào)、果肉變得有股腐爛的味道等。王友升等[10]報道，桃類果實發(fā)生冷害時蔗糖的含量會迅速下降，而果糖、山梨醇和葡萄糖的含量則會明顯的提高。鄭永華等[11]發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)冷害的枇杷果實，果皮果肉難以分離，果肉由原來的多汁柔軟變?yōu)榇植谏僦病?/p>

1.3.2 冷害對果蔬生理代謝的影響

低溫可以導(dǎo)致植物體內(nèi)呼吸的酶系統(tǒng)和代謝途徑發(fā)生變化[12]。季作梁等[13]、張昭其等[14]發(fā)現(xiàn)芒果在貯藏期間呼吸強度先上升后下降，而冷害促進了芒果呼吸高峰的到來，表明了冷害不可逆的開始。都鳳華等[15]發(fā)現(xiàn)，李子果冷害發(fā)生前，將溫度升至20 ℃時，李子果實的呼吸強度會表現(xiàn)出異常的增加。

2 果蔬冷害控制的方法

冷藏保鮮在果蔬貯藏中占有重要的地位，冷害問題一直是果蔬冷鮮貯藏的一大問題。當(dāng)前，國內(nèi)外對于果蔬冷害控制的方法主要分為物理方法和生物化學(xué)方法。

2.1 物理方法

2.1.1 熱處理

熱處理便是采取30～50 ℃的溫度對果蔬在貯藏前處理一定的時間，可達到延緩果蔬采后成熟速度的目的，殺死病原微生物，降解和抑制酶的活性，是提高貯藏果蔬品質(zhì)的一種物理保鮮方式[16]。李海杰等[17]研究表明，熱處理可以有效緩解冷害的發(fā)生。熱處理防止或者減輕冷害發(fā)生的主要機理有三點：①熱處理能夠促進果皮損傷細胞愈合，減少活性氧自由基的堆積，抑制褐斑的發(fā)生。②熱處理能夠提高產(chǎn)品中細胞膜的不飽和脂肪酸含量，當(dāng)細胞壁處于低溫時，也能夠維持正常的穩(wěn)定性和流動性，緩解細胞膜上的類脂分子發(fā)生液晶態(tài)轉(zhuǎn)向凝膠態(tài)的變化而受到傷害，維持膜的正常功能，從而達到果蔬的抗逆性。③熱處理有助于維持活性氧的代謝平衡，減少自由基對細胞膜結(jié)構(gòu)的破壞，降低膜脂過氧化物MDA的含量，維持細胞膜正常的生理功能，達到抑制冷害發(fā)生的目的。

2.1.2 間歇升溫

間歇升溫是果蔬貯藏于低溫一段時間后，將其放于20 ℃下1～2 d，之后再將果蔬取出，開始第2次低溫貯藏。因果蔬品種的不同，其頻率和次數(shù)也不同，間歇升溫能夠提高果蔬的低溫抗逆性。研究認為合適的間歇升溫能夠提高果蔬的抗逆性，能夠使果蔬的品質(zhì)維持在高水平[18]。間歇升溫也可以和其他貯藏方式結(jié)合，更加能夠發(fā)揮其作用。

2.1.3 濕度控制

濕度也是影響果蔬貯藏時發(fā)生冷害的一個重要因素。對于一些果蔬而言，在貯藏期間環(huán)境中的濕度較高，則冷害現(xiàn)象會較低。反之，濕度越低，冷害的癥狀越嚴重[19]。為了抑制水分的蒸發(fā)來以緩解冷害，產(chǎn)品表面可進行涂蠟處理。高濕貯藏的應(yīng)用較為廣泛，如貯藏獼猴桃，濕度調(diào)至90%～95%的環(huán)境就可以起到貯藏作用。在較高濕度下的果蔬必須配合殺菌劑，因為此時的果蔬非常容易受到病原微生物的侵害[20]。

2.2 化學(xué)物質(zhì)處理

2.2.1 有機酸

蘋果酸是一種天然的有機酸，可以調(diào)節(jié)果蔬的成熟和衰老，還能在植物生長期間增加可溶性固形物和葉綠素的含量[21]。因此其廣泛用于食品保鮮劑，其還可以抑制酶促褐變，如馬鈴薯是我國一種最為重要的經(jīng)濟作物，它的褐變使其商品價值發(fā)生了嚴重的影響，而蘋果酸可以通過降低pH值、抑制多酚氧化酶的活力，進而防止馬鈴薯褐變的發(fā)生，達到延緩果蔬冷害癥狀的效果。

草酸能對環(huán)境反應(yīng)起到重要的作用，草酸能夠保證膜的完整性、提高抗氧化能力和維持高度的能荷水平來增強果蔬對于冷害的容忍度[9]。用草酸處理過的石榴，能夠提高它的抗氧化能力[22]。草酸也能抑制芒果的衰敗，延長其果實的貨架期[23]。

2.2.2 氯化鈣處理

鈣是植物生長發(fā)育所必需的一種元素。鈣有助于細胞膜和細胞壁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性。有研究認為鈣可以引起磷酸和蛋白質(zhì)羧基之間聯(lián)結(jié)橋梁的作用從而使細胞膜結(jié)構(gòu)更加牢固[1]，進而減輕果蔬冷害癥狀。JIAO等[24]采用2%氯化鈣處理香蕉果實后置于6 ℃下貯藏一段時間后發(fā)現(xiàn)，鈣處理組果實的冷害指數(shù)、MDA含量均顯著低于對照組果實。

2.2.3 植物生長激素

適宜濃度的植物生長激素可以有效抑制采后果蔬的冷害指數(shù)，維持貯藏品質(zhì)。王勇等[25]采用脫落酸處理采后香蕉果實并置于8 ℃條件下貯藏，結(jié)果表明脫落酸處理有效推遲了冷害癥狀的發(fā)生。姜玉等[26]研究結(jié)果表明，水楊酸處理有效抑制了黃瓜果實的冷害程度，維持了更高的細胞壁完整性。

3 結(jié)語

采后低溫冷藏對于延長果蔬的保鮮期、維持果蔬的食品品質(zhì)和營養(yǎng)價值起了至關(guān)重要的作用，但采后果蔬冷害的發(fā)生是一個復(fù)雜的生理過程。目前，大多數(shù)研究主要是對采后冷害現(xiàn)象的描述，較少研究低溫信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等與冷害直接相關(guān)的機理機制。隨著科技不斷進步，國民生活水平的不斷提高，人們對采后新鮮果蔬日益增長的需求和果蔬冷害問題之間的矛盾逐漸顯現(xiàn)，如何解決采后果蔬的市場流通、消費者購買后的貯藏保鮮等問題，有待科研工作者進一步的研究。