摘要:蔬菜瓜果是中國(guó)人飲食的重要組成部分,但蔬菜瓜果運(yùn)輸和貯存造成的損失率極高。為了降低果蔬的損失率,研究和開發(fā)健康高效的保鮮方法是極其重要的。探討果蔬的保鮮技術(shù)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展、果蔬主要保鮮技術(shù)及未來發(fā)展方向等三部分,分析其優(yōu)缺點(diǎn),提出應(yīng)綜合利用果蔬保鮮技術(shù)組合的措施,以期為果蔬保鮮技術(shù)研究提供參考。
關(guān)鍵詞:果蔬;保鮮;貯藏;氣調(diào);輻照
中圖分類號(hào):TS255.3" " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A" " 文章編號(hào):1674-1161(2023)05-0056-04
水果和蔬菜是飲食的重要組成部分,能補(bǔ)充人體必需的一些維生素、無機(jī)鹽生物酶和植物纖維,對(duì)平衡健康飲食具有重要作用,有助于身體健康和增強(qiáng)活力,可有效預(yù)防一些因營(yíng)養(yǎng)不合理而引起的生理性疾病。隨著時(shí)代發(fā)展及人民生活水平的不斷提高,在需要吃飽的同時(shí),更需要飲食營(yíng)養(yǎng)均衡、多樣化,因此對(duì)新鮮果蔬的需求越來越大。果蔬的特性使其在采收過程后具有穩(wěn)定的蒸騰和呼吸狀態(tài),極容易導(dǎo)致品質(zhì)下降和變質(zhì)。成熟過程中線粒體電子傳遞產(chǎn)生的活性氧會(huì)造成細(xì)胞損傷,進(jìn)而降低果蔬的品質(zhì)和接受度。因此,為了降低果蔬的腐敗率,需要延長(zhǎng)果蔬的保鮮期,研究果蔬的保鮮貯藏技術(shù)勢(shì)在必行。針對(duì)果蔬的保鮮技術(shù)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展、果蔬主要保鮮技術(shù)及未來發(fā)展方向等三部分進(jìn)行了探討,以期為果蔬保鮮技術(shù)研究提供參考。
1 研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
1.1 果蔬類
果蔬貯藏保鮮技術(shù)多種多樣。姚萍等[1]為研究不同處理對(duì)櫻桃番茄貯藏品質(zhì)的影響,利用兩種不同的櫻桃番茄果實(shí)作為實(shí)驗(yàn)果實(shí),測(cè)定其相關(guān)生理指標(biāo)以確定最優(yōu)品種,同時(shí)對(duì)果實(shí)進(jìn)行氣調(diào)處理、1-MCP處理和輻照處理。實(shí)驗(yàn)表明輻照處理和1-MCP處理均能有效保持櫻桃番茄的品質(zhì),而氣調(diào)處理雖能減少乙烯釋放量,但不利于貯藏保鮮。
王玉佳等[2]為探究如何使番茄保鮮時(shí)間更長(zhǎng),對(duì)番茄的性質(zhì)和采后的生理狀況進(jìn)行了分析。從臭氧、二氧化氯、1-甲基環(huán)丙烯三個(gè)方面對(duì)番茄的保鮮技術(shù)與方法進(jìn)行綜述,驗(yàn)證所述三種方法皆切實(shí)可行,并擁有較大發(fā)展空間。
蔡紀(jì)元等[3]采用正交試驗(yàn)法,以生姜、黃芩、板藍(lán)根、銀杏 4 種中草藥為原料制成復(fù)配型植物保鮮劑,并運(yùn)用于番茄保鮮。研究認(rèn)為復(fù)配型植物保鮮劑可明顯降低番茄的腐爛率與失重率,以此推測(cè)其能有效解決番茄在運(yùn)輸與貯藏過程中由細(xì)菌和真菌所導(dǎo)致的病變。
洪理杰等[4]研究認(rèn)為苦蕎多糖可食涂膜保鮮能有效降低中國(guó)櫻桃除采后的果實(shí)失重率,因此苦蕎多糖可食涂膜處理可作為有效的方式用于中國(guó)櫻桃的采后保鮮。
1.2 蔬菜類
蔬菜類儲(chǔ)存保鮮技術(shù)方法與果蔬類保鮮方法存在相似亦有不同。孫情等[5]對(duì)黃瓜貯藏保鮮技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,分析了低溫冷藏、高壓靜電場(chǎng)處理、氣調(diào)貯藏、保鮮劑貯藏、涂膜貯藏技術(shù)的利弊,最后得出結(jié)論:在保鮮研究中可以采用多種方式相結(jié)合的技術(shù)來進(jìn)行。
桑煜等[6]為研究殼聚糖復(fù)合涂膜聯(lián)合氣調(diào)對(duì)果菜保鮮效果的影響,以迷你黃瓜為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,對(duì)比單一氣調(diào)和聯(lián)合技術(shù),發(fā)現(xiàn)殼聚糖復(fù)合涂膜聯(lián)合氣調(diào)技術(shù)對(duì)迷你黃瓜的保鮮效果優(yōu)于單一的氣調(diào)保鮮技術(shù)。聯(lián)合技術(shù)有效地抑制了呼吸強(qiáng)度,減小了失重率,降低了冷害程度,抑制了水分的散失。
李陽(yáng)等[7]研究認(rèn)為月桂酰精氨酸乙酯鹽酸鹽(LAE)復(fù)配保鮮劑對(duì)青椒具有較好的防腐保鮮效果,其有效保證了貯藏期內(nèi)青椒的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),對(duì)青椒防腐保鮮有重要意義。
馮春婷等[8]為研究不同復(fù)合保鮮劑處理對(duì)青椒采后貯藏品質(zhì)的影響,以青椒為實(shí)驗(yàn)材料,發(fā)現(xiàn)保鮮劑組合可降低青椒果實(shí)的失重率、腐爛率和乙烯生成速率。
吳林娜等[9]為研究多糖作為植物誘抗劑、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在蔬菜中的運(yùn)用,對(duì)多糖的種類、生物活性和機(jī)理及其在蔬菜應(yīng)用中的進(jìn)展進(jìn)行了綜述,發(fā)現(xiàn)多糖作為果蔬的涂膜劑及可食劑的包裝材料,能在一定程度上避免貯藏果實(shí)發(fā)生病害,延長(zhǎng)果實(shí)貨架期,延緩梨果衰老和腐爛。
2 果蔬主要保鮮貯藏技術(shù)
2.1 低溫保鮮技術(shù)
低溫保鮮技術(shù)是一種應(yīng)用范圍最廣、效果最好、成本低廉且使用方便的貯藏保鮮技術(shù)。低溫保藏技術(shù)可在果蔬采后貯藏過程中最大限度地保持商品的原有價(jià)值,從而延長(zhǎng)貨架期。杜雅珉等[10]對(duì)樹莓貯藏方法進(jìn)行了介紹,發(fā)現(xiàn)樹莓作為高呼吸強(qiáng)度果蔬,在不干擾及破壞果蔬正常新陳代謝的前提下,低溫貯藏可有效延緩果蔬成熟、衰老的進(jìn)程。
周然等[11]就目前水蜜桃常用保鮮技術(shù)進(jìn)行了介紹,認(rèn)為以低溫作為貯藏水蜜桃的基本條件時(shí),通過控制果蔬的貯藏溫度,可以降低果蔬的呼吸強(qiáng)度,降低微生物的酶活性,進(jìn)而影響各種化學(xué)反應(yīng),但僅適用于保鮮過程對(duì)低溫要求不是很高的果蔬。
2.2 氣調(diào)保鮮技術(shù)
氣調(diào)貯藏在果蔬保鮮方面有廣闊的應(yīng)用前景。果蔬采收后仍有一定的生命力,可通過呼吸來獲取維持生命活動(dòng)所需的能量。通過分解生長(zhǎng)期積累的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),將氧氣、氮?dú)狻⒍趸嫉葰怏w按一定比例填充到貯藏蔬菜的密閉環(huán)境中,可使果蔬滿足延長(zhǎng)保質(zhì)期的貯藏條件。
趙哲坤[12]以香菇為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,設(shè)計(jì)了三種氣體比例進(jìn)行氣調(diào)保鮮試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)香菇的呼吸速率對(duì)比其他果蔬來說要高得多,因?yàn)榈蚈2、高CO2能抑制呼吸速率及代謝活動(dòng),從而保持產(chǎn)品品質(zhì)。
顧云嬌等[13]以藍(lán)莓為對(duì)象,探究不同條件下對(duì)藍(lán)莓果實(shí)保鮮效果的影響,發(fā)現(xiàn)與低溫冷藏相比,氣調(diào)保鮮技術(shù)能有效延緩果實(shí)腐爛速度。
與低溫保鮮技術(shù)相比,氣調(diào)保鮮技術(shù)適用于貯藏溫度范圍窄、對(duì)低溫極為敏感、低溫易發(fā)生冷害的藍(lán)莓、黃瓜等溫度要求嚴(yán)格的果蔬。在冷害區(qū)運(yùn)輸時(shí),可以通過氣調(diào)方式來增加其貯藏時(shí)間。
2.3 輻照保鮮技術(shù)
輻照保鮮技術(shù)主要是利用波長(zhǎng)極短的高能光束來照射果蔬,其可直接影響微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)、酶和生物分子的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致酶活性發(fā)生變化,從而殺死微生物,延長(zhǎng)果蔬的貯藏時(shí)間。
石彬等[14]通過殼聚糖復(fù)合膜與輻照保鮮技術(shù)相結(jié)合的方法來對(duì)獼猴桃進(jìn)行保鮮效果的研究,以Co-γ射線作為輻照源,選取大小均勻的樣品進(jìn)行不同圈數(shù)的輻照處理,并置于4 ℃冷庫(kù)中儲(chǔ)藏。研究發(fā)現(xiàn)輻照保鮮技術(shù)適合猴桃的長(zhǎng)期儲(chǔ)藏,當(dāng)儲(chǔ)藏時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),輻來照技術(shù)對(duì)獼猴桃的腐爛和皺縮都有很好的保鮮效果。
趙喜亭等[15]對(duì)輻照保鮮技術(shù)的歷史發(fā)展、保鮮原理、應(yīng)用和安全性進(jìn)行了綜述,認(rèn)為輻照技術(shù)在果蔬貯藏保鮮方面,有著其它方法無法比擬的優(yōu)越性,衛(wèi)生安全性高,可以很好地維持果蔬的香味和外觀,同時(shí)也能避免環(huán)境污染。
2.4 化學(xué)保鮮劑保鮮技術(shù)
化學(xué)保鮮是一種利用抑菌或殺菌化學(xué)物質(zhì)來抑制微生物生長(zhǎng)或殺滅微生物的技術(shù),在一定程度上可降低果實(shí)的失重率、腐爛率和乙烯生成率。
呂成軍[16]為研究化學(xué)保鮮劑在我國(guó)果蔬發(fā)展中發(fā)揮的作用,對(duì)化學(xué)保鮮劑在果蔬貯藏保鮮中的實(shí)際運(yùn)用進(jìn)行了綜述,講述了化學(xué)方法的弊端:在殺菌的同時(shí),還伴隨著一定量的農(nóng)藥殘留,會(huì)對(duì)人體健康造成影響。在此基礎(chǔ)上,提出應(yīng)研究安全、有效、方便、價(jià)廉的化學(xué)保鮮劑的結(jié)論。
但隨著技術(shù)的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)有許多新型保鮮劑,既可有效殺菌、延長(zhǎng)果蔬儲(chǔ)存時(shí)間,又安全方便。陳兆星等[17]研究了殼聚糖和拮抗菌處理對(duì)贛南臍橙貯藏期病害的防治效果,發(fā)現(xiàn)其與化學(xué)保鮮劑處理效果相當(dāng),且經(jīng)過拮抗菌處理的果實(shí)失重率與其它處理無差異性,在一定程度上可以代替化學(xué)殺菌劑。
2.5 涂膜貯藏技術(shù)
隨著技術(shù)的發(fā)展,用于果蔬保鮮的涂膜貯藏備受關(guān)注,其主要是通過控制果蔬的呼吸來降低氣體交換率,從而有效抑制果蔬的呼吸,還可以形成保護(hù)膜,減少水分和養(yǎng)分的流失。
曹前榮等[18]以草莓為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,對(duì)殼聚糖-植物提取物、殼聚糖-多糖、殼聚糖-酸涂膜材料與技術(shù)在草莓保鮮包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了綜述,證明了殼聚糖涂膜能有效延緩草莓果實(shí)的腐敗變質(zhì)。
玄志友[19]為研究殼聚糖復(fù)合涂膜處理下對(duì)室溫貯藏下鮮切庫(kù)爾勒梨生理生化品質(zhì)的影響,將鮮切庫(kù)爾勒梨分別浸泡在蒸餾水和0.3%,0.6%,1.0%的殼聚糖復(fù)合溶液中5 min,之后在常溫下貯藏。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同濃度的殼聚糖復(fù)合涂膜處理可以不同程度地延緩果實(shí)衰老。
3 新興保鮮技術(shù)
3.1 新型非熱處理
新型非熱處理是果蔬保鮮技術(shù)的一種。傳統(tǒng)保鮮加熱方式會(huì)破壞果蔬的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),影響口感。如今,非熱處理技術(shù)正逐漸取代熱處理技術(shù)。超高壓技術(shù)、冷等滲技術(shù)、超聲波處理技術(shù)、輻射殺菌臭氧殺菌、LED保鮮技術(shù)、生物提取物、生物膜保鮮等技術(shù),能有效鈍化酶、殺滅微生物,保持果蔬口感以及果蔬營(yíng)養(yǎng),從而達(dá)到保鮮效果。將傳統(tǒng)保鮮技術(shù)與非熱技術(shù)相結(jié)合,正逐漸成為一種新型的果蔬保鮮技術(shù)。
3.1.1 超高壓處理技術(shù) 超高壓技術(shù)(Ultra-high pressure processing, HPP)是一種非熱處理技術(shù),最近發(fā)展迅速。根據(jù)Chatelier原則,即時(shí)加熱,既能徹底殺菌,又綠色環(huán)保,可最大程度保持果蔬色、香、味等,但經(jīng)過處理后,果蔬的品質(zhì)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。
為研究超高壓處理對(duì)鮮切冬瓜的保鮮效果,郭淼等[20]在25 ℃下將鮮切冬瓜加壓處理,選擇合適的溫度經(jīng)過一段時(shí)間儲(chǔ)藏培養(yǎng)后,與未高壓處理進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)400 MPa以上超高壓處理可殺滅鮮切冬瓜的微生物。
林怡等[21]為研究超高壓處理對(duì)鮮切蘋果片的影響,以紅富士和冰糖心蘋果為材料,通過在不同壓力下,建立色變指標(biāo)與壓力的色變模型,發(fā)現(xiàn)超高壓處理能顯著抑制鮮切蘋果片在空氣中的色變速率,且400 MPa為較優(yōu)壓力。
縱偉等[22]以鮮切哈密瓜片為材料,發(fā)現(xiàn)經(jīng)600 MPa 超高壓處理10 min后,可有效殺滅哈密瓜片中的有害微生物,抑制 PPO 的活性并抑制褐變。雖然超高壓技術(shù)能夠保持果蔬的風(fēng)味,但在其外觀結(jié)構(gòu)上會(huì)有明顯改變。
3.1.2 冷等離子保鮮技術(shù) 等離子技術(shù)(Cold Plasma Treatment,CPT)被稱為“第四種物質(zhì)”形態(tài),它可以產(chǎn)生紫外、電離子和活性氧等成分,包括活性氮(N,N2)和活性氧(ROS,OH),均對(duì)細(xì)菌細(xì)胞壁有破壞作用,可提高殺菌效果。利用冷等離子體加工,在一定條件下設(shè)定一定參數(shù),得到的果蔬外觀和色澤不會(huì)受到影響,但過度加工也會(huì)對(duì)果蔬產(chǎn)生一些不良影響。
王照琪等[23]以鮮切獼猴桃為實(shí)驗(yàn)材料,研究不同冷等離子處理對(duì)鮮切獼猴桃保鮮效果的影響,發(fā)現(xiàn)鮮切獼猴桃經(jīng)介質(zhì)阻擋放電或滑動(dòng)電弧放電而形成的冷等離子體液相或氣相處理,其外觀可以保持在 72 h 以上。冷等離子處理能夠使獼猴桃的呼吸速率得到延緩,從而延長(zhǎng)獼猴桃的保鮮時(shí)間。
胡越等[24]為研究冷等離子體抗生物膜技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用,對(duì)冷等離子體破壞生物膜形成的機(jī)理、影響因素以及應(yīng)用情況3 個(gè)方面進(jìn)行了綜述,發(fā)現(xiàn)等離子技術(shù)可以產(chǎn)生紫外、電離子和活性氧等成分,這些活性成分對(duì)細(xì)菌的細(xì)胞壁具有破壞作用,可以提高殺菌效果。
3.1.3 LED光照處理技術(shù) LED照明加工技術(shù)是一項(xiàng)物理技術(shù),它是可以將電能轉(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體技術(shù),可發(fā)射多種光譜。與傳統(tǒng)照明方式相比,它具有節(jié)能、環(huán)保、無毒性、低熱量、光照時(shí)間長(zhǎng)、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。因此,將其應(yīng)用在在果蔬保鮮中就有了提高品質(zhì)的處理方法。
雷靜等[25]為了探究單色光對(duì)番茄冷藏過程中品質(zhì)的影響,在4 ℃條件下分別采用發(fā)光二極管LED 紅藍(lán)弱光照射,發(fā)現(xiàn)LED照射有利于櫻桃番茄貯藏過程中感官和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的保持。
為研究LED光照對(duì)氣調(diào)保鮮菜心葉綠素合成代謝的影響,羅政等[26]以自發(fā)氣調(diào)包裝菜心為研究對(duì)象,以每天12 h LED光照強(qiáng)度照射,并與避光貯藏組作對(duì)照,以觀察相關(guān)酶活性的變化。發(fā)現(xiàn)貯藏期間,LED 光照處理能夠有效減少菜心的失重,抑制菜心的呼吸強(qiáng)度和葉綠素降解相關(guān)酶,從而有效延緩了菜心葉綠素的降解,提高其貯存效率。
董俊岑等[27]為研究LED光照處理技術(shù)在食品保鮮技術(shù)中的運(yùn)用,對(duì)LED 技術(shù)特征及研究進(jìn)展、在食品保鮮中的保鮮機(jī)理、運(yùn)用于食品保鮮領(lǐng)域存在的問題進(jìn)行了綜述,論證了LED光能保持果蔬色澤、增加亮度、促進(jìn)植物體內(nèi)各種次生代謝產(chǎn)物和抗氧化劑的積累,有利于食物貯藏過程中營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的積累。
3.2 高壓靜電技術(shù)
處于高壓靜電場(chǎng)的環(huán)境下,果蔬會(huì)產(chǎn)生臭氧和負(fù)離子,臭氧氧化分解乙烯,能推遲其老化,同時(shí)負(fù)離子能夠抑制呼吸強(qiáng)度, 延長(zhǎng)貯藏期。
肖艷輝等[28]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),電場(chǎng)能較好地抑制草莓果實(shí)的呼吸速率,從而延長(zhǎng)草莓的貯藏期。
孫貴寶等[29]以黃冠梨為試材進(jìn)行高壓靜電場(chǎng)保鮮試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)高壓靜電組中的黃冠梨出現(xiàn)的銹斑較少,說明高壓靜電延緩了果皮的老化。
蔣耀庭等[30]在探尋高壓電場(chǎng)處理對(duì)鮮切青花菜保鮮的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),高壓靜電場(chǎng)放電產(chǎn)生的臭氧具有較強(qiáng)的穿透力,可阻礙糖代謝的正常進(jìn)行,使鮮切青花菜的代謝水平有所降低,從而抑制其體內(nèi)呼吸作用。
綜上,高壓靜電場(chǎng)處理能延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏期,達(dá)到保鮮的目的,且操作方便,但成本較高,因此在大面積推廣應(yīng)用上存在一定困難。
4 未來發(fā)展方向
如今各種蔬菜果蔬貯藏保鮮技術(shù)層出不窮,現(xiàn)有的保鮮技術(shù)在一定程度上可以起到較好的保鮮作用。但果蔬貯藏保鮮并不是單一的個(gè)體,綜合運(yùn)用多種方式相結(jié)合的技術(shù)來進(jìn)行果蔬保鮮研究才能取得更好的效果。單一的物理、化學(xué)、生物保鮮技術(shù)已經(jīng)無法滿足人們對(duì)果蔬質(zhì)量安全及保鮮期的需求,因此應(yīng)形成復(fù)合型的保鮮模式,深入研究其復(fù)合產(chǎn)品,使其產(chǎn)業(yè)化、通用化,這對(duì)我國(guó)果蔬行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展也有著一定的積極意義。
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Review of Research Status of Storage and Fresh Preservation Technology of Fruits and Vegetables
YUAN Yue, WANG Yiyu, MA YangXin, GAO Lei, DENG Mei, YANG Meng, CHEN Yuxin, YIN Ling*
(College of Food Science and Technology, Jiangsu Agri-animal Husbandry Vocational College, Taizhou Jiangsu 225300, China)
Abstract: Vegetables and fruits are an important part of the Chinese diet, but the loss rate caused by transportation and storage of vegetables and fruits is extremely high. In order to reduce the loss rate of fruits and vegetables, it is extremely important to research and develop healthy and efficient preservation methods. This paper discusses the research status and progress of fruit and vegetable fresh preservation technology, main fresh preservation technology of fruit and vegetable and its development direction in the future, analyzes its advantages and disadvantages, and puts forward the measures that should be comprehensively used in the combination of fruit and vegetable fresh preservation technology, in order to provide reference for the research of fruit and vegetable fresh preservation technology.
Key words: fruits and vegetables; fresh preservation; storage; gas conditioning; irradiation
收稿日期:2023-07-02
基金項(xiàng)目:2022年江蘇省“青藍(lán)工程”學(xué)術(shù)帶頭人項(xiàng)目(蘇教師函【2022】29號(hào));江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院重點(diǎn)項(xiàng)目(NSF2021ZR03)
作者簡(jiǎn)介:袁" 越(2003—),女,學(xué)生,研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)與工程。
通信作者:殷" 玲(1983—),博士,副教授,研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工新技術(shù)。