草莓貯藏保鮮方法研究進展

張金磊， 陳興煌

（福建農林大學 食品科學學院，福建 福州 350000）

草莓 （FragariaananassaDuch.） 作為一種世界性漿果，是全世界種植的熱門水果之一；果實柔軟多汁、芳香馥郁、營養豐富，含有豐富的維生素、礦物質、胡蘿卜素、花青素等多種對人體有益的營養物 質 ， 素 有 “ 水 果 皇 后 ” 之 稱 ， 可 鮮 食 或 加 工 食用[1]。但加工過程會造成營養成分的損失[2]，因此全果食用更具營養價值。此外，由于草莓的生理特性，采后極易腐敗變質，加之貯藏、運輸過程中機械損傷及采后病害的發生，使其失去商品價值，造成巨大損失。隨著人們健康意識及經濟水平的提高，對草莓的需求逐年增加。傳統貯藏方式 （冷藏、氣調）不足以達到更為完備的效果。因此，尋找合適的保鮮技術來延長草莓保質期一直是國內外研究的熱點。綜述了近年來草莓鮮果保鮮方面的內容。

1 物理方法

1.1 冷藏保鮮

冷 藏 是 將 果 實 貯 藏 于 較 低 溫 度 條 件 下 ， 通 過 降低代謝速率來保持果實品質的一種最常用方法。由于草莓含水量高、蒸騰作用強等生理特性，冷藏是最常用的保持品質基礎手段，常規貯藏溫度為 4 ℃[3]。 許多報告表明，0 ℃是草莓的最佳貯藏溫度，這一溫度 不 會 引 起 冰 凍，能 夠 最 大 限 度 地 減 少 腐 爛 的 發生[4]。蔡迎紅等人[3]研究比較了草莓在冰溫 -0.5 ℃和常規冷藏 4 ℃條件下草莓的貯藏效果，發現冰溫組草莓在貯藏至第 40 天時腐爛變質現象開始變得明顯，試驗至 60 d 時，冰溫組中完好的草莓仍保持新鮮狀態。嚴燦[5]的研究結果表明，草莓在 0，5，10，15，20，25，30 ℃條件下貯藏的商品壽命分別為 9，7，6，5，3，2，8 h，0 ℃條件下草莓的感官、糖酸比等各項品質保持最好。

1.2 速凍保鮮

草莓速凍一般使用 -25 ℃；包裝應在 0～5 ℃環境下進行；貯藏溫度為 -18 ℃，濕度 100%，保質期可達 1 年以上[6]。但是凍結過程會對細胞壁、胞間層和原生質體造成不可逆轉的結構損傷，導致草莓細胞結構損壞和營養物質流失[7]。而凍結方式不會影響花青素及抗壞血酸 （維 C） 的保存，且可以提高生物可利用花青素含量[8]。此外，速凍不會使果實香氣產生顯著差異，但不同的貯藏溫度和解凍方式會導致果實揮發性物質組分含量產生變化[9]。

為保持凍結后及解凍后草莓品質，可對果實進行 前 處 理 或 改 進 凍 結 和 解 凍 方 式 保 持 品 質 。 E K Dermesonlouoglou 等 人[10]采 用低 聚果 糖和 高 DE 麥芽糊精作為滲透預處理材料，對冰凍草莓組織進行滲透預處理，顯著提高了速凍草莓的品質。A E Delgado等人[11]研究了不同條件下凍融速率對新鮮 / 滲透脫水草莓品質的影響，結果表明在高凍融速率下，草莓結構得到了較好的保護；當用高溫解凍時，組織損傷更大，范圍更廣；采用蔗糖預處理能夠使滲透脫水樣品的總質量損失降低到 2.5 g/100 g 左右，且不影響果實組織完整性。Elena Velickova 等人[12]研究表明 液 氮 速 凍 前 采 用 脈 沖 電 場 （PEF） 與 真 空 浸 漬（VI） 相結合的方法對草莓進行低溫保護劑浸漬能夠保留更高的表皮細胞活性，紅色保留率比單一 PEF預處理的果實高出 30%。

1.3 氣調保鮮

氣調保鮮是以不同于大氣組成或濃度的混合氣體替換包裝食品周圍的空氣，并在低溫下貯藏，抑制或減緩微生物生長和營養成分氧化變質，延長食品貨架期的一種保鮮技術[13]。

例如，Luis Carlos Cunha Junior 等人[14]研究表明在 80 kPa N2O+20 kPa O2條件下貯藏 14 h 草莓品質接近于收獲時新鮮水果的品質，認為草莓在 10 ℃，80 kPa N2O+20 kPa O2和 90 kPa O2+10 kPa N2條件下沒有代謝變化。Dong Li 等人[15]報道 20%CO2處理草莓能夠延遲花色苷、丁香酚和木質素的積累，通過抑制 AAAs 途徑，限制了碳通入芳香族次級代謝的通量，延緩芳香族次生代謝物的積累，消除果實轉移到空氣中，受到 CO2濃度升高的影響。張曉寒[16]的研究結果表明低氧 （2%） 處理能夠降低果實呼吸速率和失重，延緩維 C 含量下降，在一定程度上抑制FaAAT、FaQR、FaOMT 基因表達，進而影響果實酯類、呋喃酮類香氣物質的生物合成，但能夠促進草莓果實醇類化合物芳樟醇的生物合成。

1.4 輻照保鮮

用放射源對草莓進行低劑量輻照處理能夠抑制微 生 物 生 長 ， 保 持 草 莓 貯 藏 品 質 及 延 長 其 貨 架期[17]。輻照保鮮效果取決于照射時間及輻照強度，因此選擇合適的輻射源、時間、強度至關重要。例如，Milton de Jesus Filho 等人[18]的試驗表明 2 kGy 處理的草莓果實，在 12 d 的貯藏試驗期間，只發生了很小的變化，在研究的貯藏期間，能夠維持感官接受度，獲得很好的微生物質量，而 1 kGy 處理達到的效果不足，3 kGy 和 4 kGy 強度處理對果實品質產生負面影響。Panou 等人[19]報道在 0.5 kGy 的輻照條件下，經過輻照的草莓在貯藏 10 d 后仍保持可接受的外觀和味道，在整個貯藏過程中不會產生異味，隨著劑量的增加，真菌腐爛的發展呈現明顯下降趨勢，而經過 1.0 kGy 的 γ 射線照射增加了草莓的失重和硬度損失。

1.5 臭氧保鮮

臭氧是一種強氧化劑，對微生物具有很強的殺滅作用，降低微生物及其代謝產物對果實造成的負面影響，同時臭氧還有加速乙烯分解的作用，減緩果實成熟衰老；能夠打開苯環，破壞有機磷結構，減少果實表面農藥殘留的作用[20]。例如，趙曉丹等人[21]采用臭氧處理介導的氣調貯藏草莓果實，貯藏 18 d 后發現臭氧結合氣調處理的腐爛率，SSC 含量和丙二醛（MDA） 含量低于對照，硬度和可滴定酸高于對照處理組，顯著延緩了果實品質的下降。Xiaona Zhang 等人[22]采用冷藏處理結合 4 ppm 臭氧處理可有效抑制維C、過氧化物酶活性和過氧化氫酶活性的下降，降低失重率、呼吸速率和 MDA 含量的升高，延緩草莓果實的衰老。Eunice V Contigiani 等人[23]的研究結果表明，臭氧水洗 5 min 即可降低草莓在整個貯藏過程中22%～25%的真菌感染率，減少水分損失，而過長時間對果實產生負面影響。

1.6 熱處理

熱處理是指將果實短時間內置于不致熱損傷的高溫中進行采后處理的一種方法。熱處理能夠殺滅果實表面真菌、害蟲和蟲卵，排除不利于貯藏的生物因素，主要介質有熱水、熱空氣、熱蒸汽 3 種[24]。

研究表明，熱處理能夠降低果實失重率、維持硬度、降低腐爛率和色度的變化，延緩酸度變化，且對總糖含量無顯著影響[25]。例如，Eunice V Conti giani 等人[26]采用溫和熱 （46±0.4） 處理 5 min 將果實真菌感染的發作時間推遲了 6 d，并顯著提高了果實的硬度和抗變形能力。此外，熱處理能夠抑制內切葡聚糖酶 （EGase）、β - 木糖苷酶 （β-xyl）、多聚半乳糖醛酸酶 （PG）、β - 半乳糖苷酶 （β-gal） 活性，延緩半纖維素降解，影響果膠的增溶[27]；減少花青 素 的 損 失[28]， 影 響 相 關 基 因 的 表 達 （FaCel1、FaXyl1、FaPG1、FaExp2）[29]，使組織保持較高的完整性。

相較于單獨使用，熱處理結合其他方式可達到增效效果。例如，Md Atiqur Rahman 等人[30]采用 Ca Cl2浸漬結合熱處理的方式處理草莓，發現 1% CaCl2浸漬結合 45 ℃溫和熱處理 15 min 將草莓保質期延長 4 d，且在不影響感官情況下果實的鈣含量增加了31%。

1.7 等離子體處理保鮮

等離子體技術已被證明是一種非常有效的替代工具，由于其非熱性質，對各種產品的物理、化學、營養和感官特性影響極其微小，且能夠抑制食品腐敗和致病微生物、改變包裝材料的阻隔性、賦予包裝 材 料 特 定 功 能 ， 以 延 長 食 品 貨 架 期[31-32]。 Rana Sudha 等人[33]的研究結果表明，ACP 處理 15 min，25 ℃條件下的貨架期延長到 5 d，可使微生物負荷降低 2 個對數，并使綠原酸、羥脯氨酸、根皮素、香蘭素、沒食子酸、4 - 羥基苯甲醛和蘆丁在貯藏期（5 d，25 ℃） 的含量增加 （p<0.05），但未影響 SSC含量、pH 值和水分含量 （p<0.05）。Maryam Ahmadnia 等人[34]的研究結果顯示，用 14%介質阻擋放電（DBD） 等離子體處理 20 min 的草莓在貯存期結束時仍具有可供上市品質。

氣態等離子體通常被稱為物質的第四態，由若干激發的原子、分子、離子和自由基組成，與許多反應組分共存。等離子體非熱電漿處理能夠對附著于果實表面的病原體有效滅活，其殺菌效果與處理時長呈正相關[35]。過高的電壓會引起抗壞血酸、花青素等營養物質發生一定程度的降解[36]。

1.8 光照處理保鮮

光照處理是指將光源引入到貯藏環境中，使果蔬能夠進行光合作用，積累營養物質，或利用電離輻射產生的高能射線殺滅病原微生物，從而達到延長保鮮期、增加抗病能力、促進品質提升的效果，作為一種安全有效的方式，在對延緩草莓采后成熟和 控 制 病 害 方 面 得 到 廣 泛 的 研 究[37]。 例 如 ， Cao Xinang 等人[38]結果顯示脈沖光處理使草莓表面沙門氏菌降低了 0.4～0.8 個對數，可見的霉菌發展速度推遲了 2～4 d，且未對草莓硬度、失重等指標造成顯著影響。Iolanda Nicolau-Lape? 等人[39]采用水輔助紫外（WUV-C） 處理草莓，發現其能使果實品質和營養參數得到保持，且對鼠傷寒沙門氏菌和李斯特菌的殺滅達到與氯洗法相當效果，處理 5 min 即可使霉菌和酵母顯著減少。Leidy C Ortiz Araque 等人[40]采用循環低劑量紫外照射果實，發現其降低了草莓腐爛率、失重率、延緩了軟化，有效保持了果實的感官品質，較之常規高劑量單次照射減菌效果更好。

光照處理結合光敏劑使用因其安全性及優越的殺菌性能近來亦多有研究報導[41]。常用光敏劑有核黃素、姜黃素、葉綠素衍生物、氧化鋅、鹵化銀等。Zivile Luksiene 等 人[42]在 采 前 噴 灑 氧 化 鋅 納 米 粒 子（ZnONPs） 的試驗表明，經光激活的 ZnONPs 可使草莓灰霉病發病率降低 43%，達到與化學殺菌劑苯六胺相當的殺菌效果；使貯藏期腐爛發生推遲了 8 d，且對于產量的提升影響比殺菌劑高 6.6%。Shammy Sarar等人[43]以姜黃素為光敏劑結果顯示經 1 000 μmol/L處理的草莓果實對于顏色，pH 值、水分含量、TA、維 C、總酚含量和花色苷沒有影響，在為期 12 d 的貯藏 （4±2 ℃） 試驗期間，真菌感染率僅 52%，對照組 8 d 真菌感染率即為 100%。

1.9 超聲處理

超聲波用于果蔬的采后保鮮是由于其能夠直接殺滅果蔬表面的微生物，并能清除附著在表面的塵土等外源物、降解農藥殘留、抑制酶的活性、調控質構、顏色等采后品質[44]。超聲波空化作用會使局部產生高溫高壓可能會對果實質構、營養成分造成負面影響。通常采用與化合物結合方式減緩對果實質構的影響。例如，Lifen Zhang 等人[45]的研究結果顯示超聲結合 Ca2+使用能有效抑制草莓螯合性果膠的降解，使營養指標保持在較高水平。減菌方面，目前主要作為一種輔助手段，通常聯合化學殺菌劑使用以達到更理想的殺菌、保鮮效果。有研究顯示超聲結合有機酸能夠顯著 （p<0.05） 降低草莓表面霉菌、酵母和大腸桿菌數量，且使 SSC、TA 等指標保持在較高水平[46]。

2 可食性涂膜保鮮

涂膜產生的一層膜被對 O2和 CO2有一定的阻隔作用，可替代合成性包裝材料，甚至代替氣調和自發氣調，利于維持果實香氣、降低果實對于低溫的敏感度并作為抗氧化劑和抗微生物劑的載體[47]。常用涂膜材料主要為多糖類、脂質類、蛋白類等天然來源產物及其復配物[48]。

草莓在經過不同種類和濃度的涂膜劑進行涂膜后，能夠顯著延緩品質下降，降低腐爛率，并能夠保 持 果 蔬 在 貯 藏 期 間 的 感 官 品 質[49]。 例 如 ， Jiawei Yan 等人[50]的研究結果表明，以殼聚糖和羧甲基纖維素為基材，采用逐層靜電沉積 （LBL） 對草莓進行表面包覆，LBL 可食性涂膜對草莓果實硬度和香氣成分的損失有顯著的抑制作用，可有效保持草莓貯藏8 d 后的品質。S K Bose 等人[51]報道經褐藻寡糖（AOS）處理延遲了草莓脫落酸 （ABA） 和 ABA 結合物的積累，減少了細胞壁成分的降解，并抑制了 ABA 信號基因和細胞壁降解基因的表達，且對于硬度、失重率、可溶性固形物 （SSC） 和維 C 含量下降有一定的延遲，延長了草莓的貯藏壽命。

3 化學保鮮

化學保鮮通常是指采用化合物處理草莓達到減少表面微生物、降低腐爛率、延長保質期的一種方法[52]。例如，黃瑋婷等人[53]用檸檬酸鉀、亞硫酸鈉和維 C 處理草莓，結果顯示 3 種化學保鮮劑對草莓外觀及營養品質的變化均有明顯影響，2%維 C 處理效果最佳，將保鮮期延長至 7 d 以上，保持外觀品質，有效緩解硬度及營養物質的損失。

含氯化合物由于其廉價、高效的殺菌性等特點，在草莓保鮮中得到了廣泛的應用，常用化合物有ClO2和 NaClO2[54]。 Zhao Chen[55]的 研 究 結 果 顯 示 ，ClO2處理草莓可顯著延遲硬度的變化，減緩失重和腐敗，60 mg/L ClO2處理 15 min 即能夠將草莓貨架期延長 4 d。由于含氯化合物可能與某些物質反應生 成 有毒有害物質，出于安全性，近年來其使用受到嚴格限制。

4 生物保鮮

生物防治主要是通過拮抗菌進行營養和空間的競爭、產生抗菌物質等方式抑制果蔬采后病害，減緩果實腐爛，被認為有取代傳統殺菌劑的潛力[56]。目前被使用的主要有酵母菌、芽孢桿菌、枯草桿菌等，其中酵母菌由于其安全性、高效性、遺傳穩定性等因 素 ， 是 目 前 研 究 最 為 深 入 的 微 生 物[57]。 Swarajya Laxmi Nayak 等人[58]比較了酵母、枯草桿菌、熒光假單胞菌對草莓采后病害發生率的影響，結果顯 示漢遜德巴利酵母效果最好，常溫下降低了 5.94%的腐爛率，且處理后草莓果實的理化指標直至貯藏結束仍保持良好。

相比于單獨 使用，多種拮抗菌混用或與其他化合物聯用可以達到更好的效果[59]。Zhang Xiaoyun等人[60]將羅倫隱球酵母與苯并噻二唑 （BTH） 聯用處理草莓，結果顯示其對草莓采后黑腐病控制效果比 單獨使用羅倫隱球酵母或單獨使用 BTH 更有效。

5 復合包裝材料

包裝可以延緩果實水分流失，減少由于摩擦及水果中溶質運輸所造成的表皮損傷，減緩成熟過程，延長貨架期[61]。但常規包裝材料對于果蔬腐敗微生物的控制并不理想，不能完全達到當前對于品質保持的需求。目前，對于抗菌復合包材，主要通過向傳統包材 （聚乙烯膜、瓦楞紙等） 添加金屬離子、活性抗菌成分及化學殺菌劑的方式制成復合包材以達到更優的保鮮效果[62-64]。例如，Li Li 等人[65]通過將牛至精油微膠囊與低密度聚乙烯 （LDPE） / 乙烯 - 醋酸乙烯酯 （EVA） 共聚物混合制備的活性薄膜能夠延緩包裝中二氧化碳的積累和氧氣的減少，有效調節草莓的呼吸作用，保持品質。

此外，以其他材質 （如多糖） 為基材添加抗菌物質制備的抗菌膜也多有見報道。有研究人員以海藻酸鈉 （SA） 和蘋果多酚 （APPs） 為基料，添加納米銀離子 （AgNPs），采用流延法制備的復合膜，在4 ℃下 SA/AgNPs/APP 膜將草莓的貨架期延長約 8 d，與市場上常用的 PE （聚乙烯薄膜） 薄膜相比，其具有更好的保鮮效果。

6 結語

當前貯藏保鮮技術的發展已有效提高草莓保質期，但大多數技術由于成本、技術層面等問題，嚴重制約了其推廣使用，能夠實現批量化的技術十分有限，采后病害發生率依然很高。冷藏、氣調保鮮依然是使用最為廣泛的保鮮技術。此外，農藥濫用、農藥殘留等問題依然十分嚴重。因此，尋找安全、價格低廉、可商業化使用的農藥、化學殺菌保鮮劑替代品、提高田間預冷率、完善冷鏈物流體系、新型包裝材料研究、開發新型保鮮技術將成為草莓保鮮的重點。其中，天然來源產物、生物拮抗劑因其安全性近年來作為熱點受到廣泛研究，但主要停留在試驗階段，缺乏田間實踐，應加大實際生產中的使用研究。

目前，多種方式聯用雖受到廣泛研究，但各方式對草莓品質的影響機制及各自間的相互作用機制仍需進一步深入研究。