郑俊峰
草莓果实采后处理与保鲜技术研究进展
郑俊峰
(漳州职业技术学院 党委工作部,福建 漳州 363000)
草莓果实采后不耐贮运,保鲜期极短,严重制约着我国草莓产业的发展。就国内外有关草莓果实的采收,以及臭氧处理、热处理、涂膜处理、辐照处理、防腐剂、保鲜剂、包装和贮藏保鲜技术的研究进展作了综述,为草莓采后生产提供参考。
草莓果实;采后处理;保鲜技术
草莓()又称红莓、洋莓、地莓等,系蔷薇科草莓属多年生常绿草本植物,原产于欧洲,主要分布于亚洲、欧洲和美洲,20世纪初引入我国[1]。截止2012年,我国己成为世界草莓生产第一大国,主要分布在河北、山东、辽宁、江苏和安徽等地[2]。草莓为浆果类水果,其外观呈心形,果实呈红色,柔软多汁,酸甜可口,水果芳香浓郁,且富含花青素等多种活性成分,营养丰富,素有“水果皇后”之称,受到广大消费者的喜爱,市场需求量日增[3]。目前,我国草莓需求主要以国内消费为主,其中鲜食消费量占总消费数量的95%左右,还可做成草莓汁、酱、酒、罐头、蜜饯以及冷冻草莓等多种加工制品[2]。
目前,我国草莓种植除采用传统的露地栽培模式以外,随着大棚、中棚、小棚和日光温室、地膜覆盖等多种设施栽培技术的推广应用和栽培管理技术的改进,栽培总面积和总产量快速增长,草莓鲜果上市期可提前至12月;而在设施抑制栽培模式下,草莓鲜果可以推后至9~10月上市,鲜果上市期基本覆盖全年[2]。但草莓果实含水量高,组织娇嫩,果皮极薄,又无坚硬的保护性外皮,在采收和贮运过程中易受到机械损伤;且采后呼吸旺盛;同时,草莓果皮表面附着各种微生物,特别是葡萄孢霉及根霉等真菌,使其在常温下极不耐贮藏,放置1~2天就开始变色、变味,甚至腐烂,商品率迅速下降[4-5]。
由于未能较好地解决贮运流通等环节的保鲜技术问题,因而草莓果实大多被限制在本地区销售;且其成熟期较集中,致使大量果实来不及采收或者采收后来不及售出而腐烂,造成严重的资源浪费和种植户的经济损失,极大地限制了草莓产业的发展和产品附加值的提高。因此,选择科学方法进行采收和延长草莓果实贮藏保鲜期成为草莓产业发展亟待解决的问题。本文就国内外草莓果实采收、采后贮藏保鲜技术的研究进展进行综述,以期为生产和科研部门提供参考。
根据品种特性对草莓果实进行适时分批采收是延长草莓果实贮藏保鲜期的重要前提。草莓果实果面着红色面积占70%以上即可采收,以着红色为75%到全红之间(8~9成熟)为果实采收最佳成熟度。草莓采前3~5天严禁灌水,采收时间应选择在晴天清晨露水己干至中午期间或者傍晚转凉后最佳,尽量避开高温。采摘时,用小剪或指甲掐断果柄即可。采摘的果实要求果柄短,不损伤花萼,无机械损伤,无病虫害;果型端正,大小均匀,果品清洁,色泽鲜艳,硬度高。采摘过程中必须对草莓果实进行有效的分级,即将畸形果、病虫果、受伤果、过熟果、烂果剔除,保持果实大小、形状、成熟度、新鲜程度等的一致性。分级标准可参照《草莓等级规格》(NY/T178-2009)执行[6]。刚采下的草莓果实应放至阴凉通风处或预贮室进行散热。草莓果实成熟期不一致,单个品种采收期通常可持续3周,必须每天或隔天将成熟果一次性采尽,避免过熟腐烂并波及到其他果实。
臭氧处理可以有效抑制草莓果实的腐烂,延长保鲜期。李梦钗等[7]报道,采后“丰香”草莓果实用臭氧浓度为20 mg/m3进行处理后进入冷库0℃低温贮藏,可使草莓果实的保鲜期延长到30天,好果率达到86%。庞斌等[8]报道,草莓果实经浓度0.12ppm的O3,处理3min,在温度5℃环境中贮藏,可有效抑制草莓果实的腐烂和微生物的生长,延缓草莓果实硬度和可溶性固形物的下降。张润光[9]在探讨利用O3处理结合低温贮藏方法保鲜草莓中发现,在温度(2.0±1.0)℃下贮藏环境中,每隔3天采用质量浓度300 mg/m3的O3处理草莓果实0.5h,能有效保持果实可溶性固形物含量和可滴定酸含量,降低果实呼吸强度和腐烂率,较好地保持草莓果实硬度。
采后贮前热空气处理可延缓草莓果实软化,抑制果实成熟,控制某些生理病害,防止果实腐烂。但热空气处理对草莓果实的作用效果,不同研究者的报道差异较大。据李健等[10]在研究经45℃分别热处理30min、45min、60min的草莓果实置于3℃贮藏环境下的贮藏品质发现,热处理60min可较有效降低草莓果实贮藏后期腐烂指数,尤其是对草莓果实的长期贮藏效果更为有效。刘伟[11]研究3种不同温度(35℃,40℃,45℃)的热空气和不同时间(10min,15min,20min)处理对草莓果实贮藏期的生理和品质的影响表明,热处理可保持草莓果实贮藏过程中的色泽、气味、硬度,降低其呼吸强度,减少草莓果实中糖和酸的损失,延缓草莓衰老。其中以45℃热空气处理10 min保鲜效果最好。张桂等[12]报道,草莓果实贮前在50℃生化培养箱预热处理30min后置于0℃温度下贮藏,可有效地抑制草莓的呼吸强度、减少水分散失、延缓组织衰老,贮藏期可延长至20天。因此,热空气处理草莓果实的最佳条件以及作用效果和作用机理还需要进一步的探讨。
涂膜处理可减缓果蔬呼吸速率,减少水分损失,延缓衰老,减轻机械损伤,从而延长贮藏期。陶永元等[13]研究发现,草莓果实经浓度为2.0%八角、丁香、肉桂的乙醇提取液加入浓度为1.5%壳聚糖保鲜液浸泡后,能改善其感观品质,提高保鲜效果,货架期可延长至3~4天。龚军等[14]研究发现,以碱法改性的魔芋葡甘聚糖涂膜处理对草莓果实,在常温贮藏期间能延缓草莓果实腐烂率、失重率、VC含量的下降,保持较好的感官品质。荆晓艳等[15]研究发现,草莓果实经海藻糖涂膜处理可降低的VC、总叶绿素、总类胡萝卜素的损失,提高保鲜效果。此外,壳聚糖结合茶多酚,壳聚糖复合赤霉素、壳聚糖复合纳米TiO2,壳聚糖复合牛至精油、β-环糊精,壳聚糖季铵盐等涂膜处理草莓果实可不同程度降低其呼吸强度、减少水分损失,降低腐烂率,并保持果实原有的风味[16-21]。
草莓果实进行辐射处理,可以抑制草莓腐败,延长货架期,并且保持原有的质地和风味。目前,应用在草莓果实上的辐照处理主要有60Co γ射线辐照、电子束辐照和短波紫外线(UV-C)辐照等。近几年研究辐照处理草莓果实主要集中在采用电子束辐照。陈召亮等[22]报道,以2.0kGy剂量电子束辐照接种灰霉病菌酶液的草莓果实,可明显抑制果实致病相关酶的活性,有效控制草莓果实采后灰霉病的发生。雷庆等[23]报道,采用2.0kGy和3.0kGy剂量的电子束辐照草莓能延长保质期2~3天,且不影响草莓果实的营养品质。杨俊丽等[24]报道,2.0~3.5kGy剂量为草莓果实电子束辐照保鲜的有效剂量范围,可使草莓保鲜期延长8~9天。5.0kGy剂量辐照虽然能够显著抑制微生物,但对果实的品质产生一定影响,使其在贮藏期间发生失色、玻璃化现象,失去保鲜意义,因此可作为电子束辐照草莓果实的最高极限剂量。
防腐剂可以有效抑制真菌和某些细菌的活性,防止草莓果实腐败变质。朱金薇[25]等研究新型保鲜剂1-甲基环丙烯(l-MCP)和1-甲基-3-(2-甲基环丙基)-1-环丙烯(1-MMCPCP)结合低温贮藏对草莓果实的保鲜效果表明,1-MCPCP/Cu-β-环糊精((1-MMCPCP/Cu-β-CD)处理较好地保持了草莓果实硬度,而1-MCP/α-CD处理对可滴定酸含量、可溶性糖含量和Vc含量的保持效果较好。史功成等[26]报道,草莓果实采用ACE PACK保鲜剂处理,可延缓后熟时间,减轻保鲜期霉变程度,延长货架寿命2~3 天。赵菊莲等[27]报道, 草莓果实用柠檬烯复合溶液浸泡3 min,能明显减缓果实中Vc、可滴定酸和可溶性固形物含量的下降,抑制果实的失水和腐烂。此外,纳他霉素以及纳他霉素壳聚糖复合保鲜液,纳他霉素复合普鲁兰多糖、ε-PL、nisin也可显著延缓草莓果实采后衰老,延长了草莓果实贮藏时间[28-30]。
植物天然提取物能够有效提高草莓果实保鲜效果。蒋岚等[31]报道,草莓果实经白茅根冷水提取物处理可有效减缓果实的气体交换,减少营养物质的消耗,显著延缓在贮藏期间果实的品质降低,提高货架期。魏月琴等[32]报道,“丰香”草莓果实经0.313 mg/mL鹿蹄草素处理,可以明显地抑制4℃温度条件下失重率的升高,且延长了货架期。刘志祥等[33]报道,草莓果实经丁香、黄答、银杏叶提取物处理,可减少水分的散失,延长保鲜期,其中以银杏叶提取物的保鲜效果最佳。曹雪慧[34]等研究用浓度为0.10%,0.30%,0.60%的迷迭香提取液进行处理草莓果实表明,经迷迭香提取液处理的草莓果实能在一定程度上延长贮藏期,其中以浓度为0.30%的迷迭香提取液处理效果最佳。此外,不同浓度的丁香乙醇提取液,除对草莓果实的根霉、青霉、酵母菌、枯草芽袍杆菌均有良好的抑制效果,还可显著延缓果实在贮藏期间的品质降低,提高货架期[35-36]。熟蒜提取液、砂仁精油、芥子油、海藻糖等处理草莓果实也具有较好的保鲜效果[37-41]。
采用适宜的包装方法对采后草莓果实进行保鲜包装,可改善包装内部气体组成,抑制水分蒸发,延缓果实后熟,防止微生物侵染,提高保鲜效果。草莓果实单果包装后放入纸箱或者木筐等,应按上下两层摆放,中间用较柔软的纸或填充物隔开,防止搬运时造成机械损伤。罗自生等[42]报道,4℃贮藏条件下,与普通LDPE薄膜包装相比,纳米二氧化钛改性LDPE薄膜可抑制草莓果实腐烂指数和失重率的上升,延缓硬度的下降,保持果实贮藏后期较高的抗坏血酸和总酚含量以及较高的抗氧化能力。高康[43]报道,使用浓度为10%的聚乙烯醇( PVA)和浓度为2%的丁香精油以及浓度为0. 5%吐温-80配制成湿敏型缓释保鲜剂涂布在瓦楞纸箱内表面制成湿敏型保鲜纸箱在常温贮藏采后草莓果实,可以较好地维持果实的外观品质,贮藏期延长3天。
低温冷藏是草莓果实保鲜的主要方法,一般认为草莓果实的适宜贮藏温度为0℃,相对湿度为90%~95%。郑重禄等[44]研究发现,近冰点温度贮藏采后草莓果实,能显著降低果实呼吸代谢,极大地抑制微生物生长繁殖,延长草莓果实保鲜期。草莓果实装箱后,在冷藏期间要交叉码箱,并保留一定空隙,使冷风与果实的呼吸热充分地交换,确保草莓果实处于适宜的贮藏环境中。
草莓气调贮藏技术主要包括高CO2、纯氧和纯氮等贮藏技术。董靖[45]等报道,在60%O2+1.5%CO2的气调条件下,草莓果实保持了较低的腐烂指数,维持硬度和Vc含量、可溶性固形物、可滴定酸含量不剧烈下降,在5±1℃冷藏条件下,可延长草莓货架寿命至22天。周翠英等[46]研究在2±1℃贮藏条件下高氧气调(30%O2+6%CO2)和低氧气调(2.5%O2+16%CO2)对草莓果实贮藏效果的影响表明,高氧气调能抑制草莓果实糖、酸、叶绿素和Vc的降解,降低腐烂率,延长货架期至10~15天。
通过对草莓果实适宜采收期、采收成熟度、采收方法和预冷、检疫、采后保鲜处理流程、包装和质量保证体系的建立进行研究,提出草莓果实采后处理流程为:包括采收、分级、预冷、入库、贮间管理、应急处理、出库、运输、销售各个环节[6]。低温是采后草莓果实最为有效的保鲜手段,但有必要在贮运过程中的冷链温度进行有效的管理,使其保持高于草莓果实的冷害温度,防止冷害发生。
我国自己培育和从国外引进的草莓新品种有200~300个,但大面积栽培的优良品种有几十个。草莓消费以鲜果消费为主,主要大中城市对草莓鲜果消费需求旺盛,具有广阔的市场前景。鲜果草莓的流通主要以“产地—超市—消费者”、“产地—批发市场—零售终端—消费者”以及“草莓种植户—消费者”等流通模式来实现。目前,对草莓的研究多是采后处理、采后生理生化、果实加工等方面,对草莓鲜果保鲜贮藏技术的研究较少,鲜果产品总体竞争力远不及国外市场,严重制约了草莓产业的发展。低温、涂膜和化学保鲜技术是国内外学者研究较多,也是目前推广应用比较成熟的草莓贮藏保鲜方法,而关于采后草莓果实气调保鲜技术的研究较少,有关新型保鲜剂处理的保藏方法也已初见端倪,但草莓鲜果保鲜贮藏技术的发展仍未满足商品化的需求。为切合草莓广阔的市场需求,草莓果实保鲜技术日后研究的重点应是筛选具有较强耐贮性的优良品种进行无公害设施化栽培技术;通过有效可靠的预处理,如辐照处理、采后热处理、植物天然提取物处理和可食性成分包装草莓果实以及采用气调保鲜技术可能是较好的选择;并建立从田间到餐桌的低温冷链贮运技术流程和质量保证体系,并在低温货架柜内进行销售,延长草莓果实的贮藏时间,保证贮藏品质,提高草莓鲜果产品的市场竞争力。
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Research Advances in Postharvest Handling and Fresh-keepnig Methods of Strawberry Fruits
ZHENG Jun-feng
(Zhangzhou Institute of Technology,Zhangzhou,Fujian,363000,China)
The development of Strawberry() production in China is restricted due to the diffculty in fresh-keeping of the fruits during storage and transportation. The research advances in the technologies of harvesting, postharvest handling including ozone treatment, heat treatment, coating, radiation,antiseptic, packaging, storage and fresh-keeping methods for strawberry fruits were comprehen-sively summarized in this paper, to provide a reference for strawberry production.
Strawberry()fruits; postharvest handling; fresh-keeping
S668.4
A
1673-1417(2014)04-0025-05
10.13908/j.cnki.issn1673-1417.2014.04.0005
2014-09-10
郑俊峰(1983-),男,福建安溪人,助教,硕士,研究方向:农产品加工及贮藏。
(责任编辑:季平)