鮮切荸薺保鮮技術研究進展

摘 要：鮮切荸薺因營養價值高、滋味鮮美和食用便捷等特性日益受到人們的青睞，然而，鮮切荸薺經去皮加工處理后，組織易受到微生物污染、機械損傷等的影響，貯藏過程中易發生腐敗變質等不良現象，極大縮短了產品的貨架期。本文綜述了近年來利用物理方法、化學方法和綜合方法保鮮鮮切荸薺的研究進展，并簡述了各種保鮮方法的優缺點，以期為今后荸薺保鮮新技術的開發提供一定的理論參考。

關鍵詞：鮮切荸薺；貯藏保鮮；物理保鮮；化學保鮮；綜合保鮮方法

中圖分類號：TS201 文獻標志碼：A 文章編號：1008-1038（2024）12-0009-04

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2024.12.002

Research Progress on Preservation Technology

of Fresh-cut Water Chestnuts

LIU Yangyang， LI Yueyue， PENG Chuanning， SUN Hongjing*

（College of Chemistry and Life Sciences， Anshan Normal University， Anshan 114007， China）

Abstract： Fresh-cut water chestnuts are increasingly favored by people due to their rich nutritional value， delicious taste and convenient consumption. However， fresh-cut water chestnuts will be contaminated by microorganisms and mechanically damaged after peeling and processing， resulting in the occurrence of bad phenomena such as spoilage and deterioration during the storage process of the fresh-cut water chestnuts， which greatly shortens the shelf life of the product. Therefore， it is very important to study the preservation technologies of fresh-cut water chestnuts. The preservation technologies of fresh-cut water chestnuts research progress by using physical methods， chemical methods and comprehensive methods in recent years were reviewed in this paper， and the advantages and disadvantages of various preservation methods were briefly described， hoping to provide some theoretical reference for the development of new water chestnut preservation techniques in the future.

Keywords： Fresh-cut water chestnut; storage and preservation; physical preservation; chemical preservation; comprehensive preservation methods

荸薺，別名馬蹄，是一種兼具營養與風味的果蔬，具有生津止渴、穩定血壓等功效。鮮切荸薺可以滿足消費者對新鮮、營養、方便食品日益增長的需求。荸薺因在爛泥中生長，外表皮常存在著蟲卵和多種細菌，不宜被人們食用[1-2]。但荸薺經去皮加工處理后表皮組織受到嚴重損傷，易發生酶促褐變反應，影響其感官品質和營養價值，極大地降低了商業價值[3-5]。

為延長采后新鮮荸薺的保鮮期，減少貯藏過程中的損失，鮮切荸薺的貯藏保鮮技術成為科研工作者們的研究熱點。目前，針對鮮切荸薺的保鮮方法主要有物理法（如氣調處理、熱處理、紫外線照射、高壓CO2處理等），也有各類化學保鮮劑浸泡或涂抹的方法（如乙醇、VE浸泡等），以及兩種以上保鮮方法混合的綜合保鮮法。本文綜述了近年來鮮切荸薺貯藏保鮮技術的研究進展，并簡述了各種保鮮方法的優缺點，以期為鮮切荸薺的保鮮研究提供一定的理論參考。

1 物理保鮮方法

物理保鮮方法主要是通過調節貯存環境中的溫度、濕度和氣體組成等指標來達到降低果蔬呼吸強度、減緩水分蒸發、抑制或殺死微生物活動等目的，從而延長果蔬貯藏時間。鮮切荸薺的物理貯存保鮮方法主要以氣調、熱處理、紫外線照射處理和高壓二氧化碳處理為主。

1.1 氣調貯藏

氣調貯藏保鮮是通過人為調控貯存環境的氣體成分、含量，降低其呼吸強度，從而達到抑制果蔬褐變的效果[6]。目前針對鮮切荸薺的氣調處理研究表明，氮氣處理有抑制褐變的效果。You等[7]通過研究發現，將鮮切荸薺放置在純N2空間2 h，在保證食用質量的前提下，顯著降低表面褐變程度。胡曉華等[8]研究了真空充氮包裝處理對鮮切荸薺貯藏保鮮的影響，將鮮切荸薺置于10 ℃的低氧環境中，觀察其在貯藏過程中色澤、褐變關鍵酶（多酚氧化酶PPO、苯丙氨酸解氨酶PAL）及其黃化有關基因的變化。結果表明，真空充氮包裝可以顯著延緩其黃化和酶促褐變的發生。 謝玉花等[9]分析了不同氣調方法在冷藏條件下對鮮切荸薺各指標的影響。結果表明，密閉光合氣調箱的氣調方式，減少了鮮切荸薺表面的水分流失，抑制了PPO、POD的酶活性，并阻止了褐變物質的合成，保持了切片的營養風味。

1.2 熱處理

熱處理保鮮是將鮮切果蔬置于溫度較高的環境中一定的時間，從而鈍化酶活性，使蛋白質變性的一種綠色、安全、環保的方法[10]。潘嫣麗等[11]通過研究發現，鮮切荸薺最佳熱處理條件為90 ℃、25 s，在該條件下處理的鮮切荸薺，可以有效抑制菌落的生長，延緩黃化現象的發生，最佳貯藏期可達8 d。宋慕波等[12]通過研究得出，在4 ℃的貯藏溫度下，采用55 ℃、5 min和100 ℃、1 min兩種處理方法均能降低鮮切荸薺的褐變程度，后一種處理方式更能顯著降低PPO、PAL、過氧化物酶（POD）的活性，抑制褐變效果明顯。較高溫度的熱處理能迅速使褐變關鍵酶失活，但荸薺的品質會受到影響，因此，找到鮮切荸薺品質變化與鈍化酶活性的平衡是日后的研究重點。

1.3 紫外線照射處理

用一定劑量的紫外線照射果蔬，能夠抑制微生物的生長繁殖、殺滅有害細菌，顯著延長產品保質期[13]。牛麗芳等[14]發現經紫外線處理的鮮切荸薺，可以維持其色澤，在一定程度上抑制鮮切荸薺的呼吸強度及PAL、POD酶活性的上升趨勢，且紫外線乙醇聯合處理效果最佳。徐山寶等[15]發現鮮切荸薺經過50 min的紫外線照射后，在4 ℃下貯藏期可長達21 d，在25 ℃下貯藏期可達7 d。該方法操作簡單，成本低，安全性高，可以用于果蔬的保鮮工業。

1.4 高壓CO2處理

高壓CO2處理是將鮮切果蔬在一定溫度下與加壓CO2接觸一定時間，從而起到保鮮效果的一種非熱加工技術[16]?？讐魸嵉萚17]分別使用不同壓強（1、2、4 MPa）的CO2在31 ℃下處理鮮切荸薺5 min，并在4 ℃下保存8 d，定期測定其在貯存期間褐變等相關指標。結果表明，2、4 MPa CO2處理均能有效抑制PAL活性、減少多酚含量，進而延緩褐變發生。該方法相比熱處理，可以最大程度地保持果蔬色澤和營養成分[18-19]，因此在果蔬保鮮領域有較大的發展空間。

2 化學保鮮方法

化學保鮮是利用化學藥物使果蔬保持新鮮的狀態，由于其價格低廉、操作簡便，已被廣泛應用于果蔬的貯藏中[20]，目前，針對鮮切荸薺的化學保鮮方法主要是采用保鮮劑浸泡處理，關于熏蒸技術保鮮的相關研究還很少。

2.1 保鮮劑保鮮

保鮮劑保鮮是將化學制劑浸泡或噴施在果蔬表面，通過殺死或抑制果蔬內部、外部和環境中的微生物，調控相關酶活性，從而實現果蔬保鮮的一種技術方法[21]。

目前，主要是基于抑制褐變關鍵酶的活性和保護底物兩個角度來選擇保鮮劑[22]。乙醇具有殺菌消毒的作用，是果蔬貯存保鮮中常用的一種安全的保鮮劑。姜悅等[23]研究表明，不同濃度的乙醇對抑制鮮切荸薺組織黃化均有效果，10%和20%濃度的乙醇處理在短期內有效，30%和40%濃度的乙醇處理可達到長期保鮮的效果。范傳會等[24]采用不同濃度的乙醇浸泡處理鮮切荸薺，研究得出，經35%～55%乙醇處理后，荸薺的呼吸速率、黃化程度、氣味、微生物數量均受到一定程度的抑制，從而顯著延長鮮切荸薺的貯藏期。維生素E具有抑制氧化反應的能力，因此能夠抑制果蔬發生酶促氧化反應。肖永謙等[25]采用0.04%的維生素E對鮮切荸薺浸泡處理30 min，發現經維生素E浸泡處理的褐變指數上升較為緩慢，可以延長保質期4～6 d。可見，化學保鮮劑在鮮切荸薺貯藏保鮮方面的研究已經取得了一定的進展，但需要注意保鮮劑的超標使用和濫用現象，以及化學殘留問題。

2.2 熏蒸保鮮

熏蒸劑保鮮技術主要是利用熏蒸劑（乙醇、乙醛、硫化氫、二氧化硫等）在封閉空間內以氣態形式擴散并與果蔬作用，抑制果蔬表面細菌生長，通過調控酶活性和新陳代謝等方式，進而實現貯藏保鮮的目的[26]。研究表明，外源乙醛處理能夠保持鮮切果蔬的品質[27]，鄧麗莉等[28]將荸薺置于不同體積分數的乙醛中，熏蒸處理4 h，然后將其放在陰涼干燥處2 d，進行鮮切處理，結果表明，濃度為0.1%和0.5%的乙醛抑制褐變的效果較為明顯。H2S是一種新型內源信號分子，并且低濃度的H2S可以對果蔬品質的保持發揮積極作用[29]。竇媛等[30]用低濃度的H2S對鮮切荸薺熏蒸處理30 min，觀察其在10 ℃下貯藏期間的褐變與黃化情況，結果表明，15 μg/L的H2S抑制果實褐變的效果最為明顯。

3 綜合保鮮方法

在果蔬的保鮮中，采用綜合處理方法，往往比單一處理技術能達到更好的保鮮效果。如為了克服較高溫度熱處理會使鮮切果蔬品質下降的弊端，很多學者采用聯合處理方法，以期獲得更好的保鮮效果。包垠秋等[31]研究在4 ℃的貯藏條件下，乙醇浸泡、熱處理以及二者聯合處理對鮮切荸薺褐變程度等指標的影響。結果表明，聯合處理能顯著抑制PPO、POD和PAL的活性，控制總酚含量，降低鮮切荸薺的褐變程度。肖立志等[32]采用熱處理結合食品添加劑對鮮切荸薺進行保鮮處理，結果表明，1.5%的雙乙酸鈉結合55 ℃的熱處理能夠有效延緩鮮切荸薺的黃化速度，而其結合65 ℃的熱處理更易保持質量，降低腐爛率。王蓉蓉等[33]對鮮切荸薺進行酸液漂燙，結合護色劑浸泡，篩選鮮切荸薺的最佳護色組合。結果表明在70 ℃下用0.3%檸檬酸溶液對鮮切荸薺漂燙90 s，然后將漂燙過的荸薺浸入1.0%氯化鈣溶液+0.15%亞硫酸氫鈉溶液+0.3%植酸溶液中浸泡20 min，可以達到最佳的護色效果。

目前，有學者將包裝技術結合其他保鮮技術應用于鮮切荸薺的保鮮研究，如王金鑫等[34]利用復合保鮮液對鮮切荸薺進行浸泡處理，采用改性試劑和聚乙烯制作的抑菌保鮮薄膜進行包裝，置于25 ℃下貯藏，觀察鮮切荸薺的各項指標變化情況，結果表明，80 g/L食鹽+3 g/L白糖+100 g/L白醋，浸泡15 min為最佳處理組合，相比于對照組，其保鮮期至少可達6 d；而使用最佳復合保鮮液結合抑菌薄膜的包裝，鮮切荸薺保質期長達10 d。雖然抑菌薄膜包裝對果蔬可以起到良好的保鮮效果，但是仍然會出現一定的問題，其功能性會隨著時間的增長而逐漸減弱。因此，未來果蔬保鮮領域仍需要相關學者不斷地探索。

4 小結

隨著人們生活質量的提高，鮮切荸薺由于食用方便、衛生潔凈等優點，能夠滿足消費市場的多元化要求，深受人們的青睞。但由于荸薺鮮切后氧化褐變較快等原因，其商業化產品尚未大量出現。現階段的保鮮技術可以很好地保持或提高鮮切荸薺的品質和安全，然而，在不影響荸薺感官品質的前提下，無法僅通過一種技術來減少微生物的數量，延長其貨架期[35-36]。因此在后續研究中可以應用柵欄技術，持續開發新型綠色保鮮技術，既要考慮產品的安全性和消費者的接受度，又要將經濟成本和便利性等考慮其中。

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收稿日期：2024-07-10

基金項目：2021年鞍山師范學院大學生創新創業訓練計劃項目（202110169022）

第一作者簡介：劉洋洋（2001—），女，本科，主要從事食品科學方面的工作

*通信作者簡介：孫宏靖（1995—），女，講師，碩士，主要從事食品質量與安全方面的工作