鲁宁琳,刘哲聪
(1.山东省果树研究所,山东泰安 271000;2.滨州市沾化区富源街道办事处,山东滨州 256600)
水果无公害贮藏保鲜技术
鲁宁琳,刘哲聪
(1.山东省果树研究所,山东泰安 271000;2.滨州市沾化区富源街道办事处,山东滨州 256600)
本文综述了目前常用的水果无公害保鲜方法,如低温冷藏、气调储藏、热激处理、辐射处理、高分子涂膜、天然产物防腐保鲜等技术的研究进展,分析了目前我国果品贮藏保鲜存在缺乏专业设备、能耗过高、技术单一、缺乏相关标准等方面的问题,并提出了发展建议。
水果;贮藏;保鲜
我国是水果生产大国,苹果、樱桃、桃等产量均名列世界前茅。贮藏保鲜在水果产业链中是重要的一环,延长了水果供应期和销售区域,丰富了市场,大大提高了水果的经济和社会效益。
目前,国内外已经研究出多种水果贮藏保鲜的方法。随着人们对食品安全的高度重视,如今的保鲜方法研究,均是基于安全无毒、经济可行、实用性强、易于推广四大方面的创新研究,无公害保鲜技术是贮藏保鲜技术发展的方向[1]。本文将目前国内外研究和应用较多的水果采后无公害贮藏保鲜技术进行综述,以期对水果无公害贮藏保鲜技术的推广提供参考。
1.1 低温冷藏
低温冷藏是利用降温设施创造适宜的温度和湿度进行果品贮藏,是目前性价比最高的水果贮藏方法,基本原理是低温可以降低果实的呼吸强度,从而延缓果实衰老和腐烂。不同品种水果有不同适宜的贮藏温度和湿度。Ayala-Zavala等[2]研究发现,0℃温度条件可以很好地延长草莓的贮藏期,降低腐烂率。Cordenunsi等[3]对三个草莓品种进行贮藏试验,发现6℃下的冷藏是最适宜草莓的贮藏温度。Shin等[4]对草莓贮藏环境的湿度研究发现,75%~85%的相对湿度下,最利于延长草莓果实的采后货架期,减少腐烂。赵心语[5]对凤凰水蜜桃设置9个冷藏温度梯度(1~9℃),研究发现1℃下冷藏凤凰水蜜桃保鲜效果最佳。屈海泳[6]研究了不同冷藏温度下蓝莓品质的变化,发现1~3℃下冷藏,蓝莓保鲜效果最好。速冻是通过快速降温,使细胞内的水分生成细小的冰晶,细胞体可保持其完整性而不受损伤,解冻后果实营养物质流失少,外观和口感与新鲜果实差异不显著。郭衍银[7]对冬枣进行-70℃速冻后,分别采用-40℃、-18℃、-10℃和-4℃进行冻藏,他发现-40℃冻藏能使冬枣保鲜10个月以上,-18℃冻藏能保鲜6个月。
1.2 气调贮藏
气调贮藏的概念是一种控制食品贮藏环境中的气体成分和浓度以延长食品贮藏期的保鲜方法。除了低温外,低氧是果蔬保鲜不可缺少的因素。较早的气调贮藏库一般采用的方法是高浓度CO2进行果蔬保鲜[8]。高浓度CO2可以抑制果实呼吸强度和速度,延缓果实的成熟过程,并且能够抑制某些病原真菌的代谢活动,进而减少果实腐烂。顾采琴等[9]采用浓度10%和20%的CO2处理草莓果实,并分别贮藏于低温(5±1)℃和常温(20±1)℃条件下,结果表明,高浓度CO2处理的草莓在低温下贮藏7d后的好果率为80%~90%。简易塑料包装储藏(MA)、深窖贮藏等实际上都是维持一定湿度,提高CO2浓度的自发气调贮藏方式。贮藏环境中的CO2浓度也不可过高,过高可引起果实伤害。为了避免高CO2引起的果实损伤,郑永华等[10]提出采用纯氧技术方法贮藏,目前较为理想的机械化气调库,是用制氮机充氮排除过多的氧气,用洗涤器脱除多余的CO2,并配有测温、测气等装置的现代化密闭场所,可使水果处在一个适宜低温、适湿和适宜气体成分的环境中。利用控制环境空气压力,调节空气成分的减压保鲜技术是目前气调贮藏的延伸技术。减压保鲜技术具有迅速冷却,快速达到低O2和适宜CO2效果,促进果蔬组织内挥发性气体向外扩散,抑制微生物生长发育,低能耗等优点,在易腐难贮果蔬保鲜方面发挥巨大作用[11]。
1.3 热激处理
热激处理应用于果蔬的贮藏保鲜是近些年研究的热点之一。有研究表明,果实经热激处理后可以显著抑制乙烯释放,杀灭果实表面的部分微生物,钝化果实某些衰老酶的活性,降低果实内活性氧含量,改变细胞壁的结构,影响半纤维素的溶解,从而延缓水果的采后腐败,延长货架期和贮藏时间[12,13]。Lara等[14]分别用45℃的热水和热空气对草莓进行处理,结果显示,两种热激处理都能够改变草莓细胞壁的结构,降低真菌感染带来的损害,更好地保持果实的色泽。然而热水处理破坏了果实的外观,使得果实皱缩,降低了果品的商品价值,而热空气处理则没有这样的负面效应。郭时印[15]研究得出,40℃、4h的热水处理,对于保持奈李的贮藏品质最好。陈留勇[16]曾报道过黄桃采后50~53℃热水侵泡2~2.5min,可以抑制黄桃果实呼吸强度,降低聚半乳糖醛酸酶活性,保持硬度,降低丙二醛含量和电解质渗出率,显著提高贮藏期黄桃品质。刘殊[13]认为,38℃和42℃热激处理可缓解草莓贮藏期间的SOD活性下降,维持较高的过氧化物酶(POD)活性,减缓蛋白质的降解速率,抑制MDA的积累和降低脂膜过氧化程度,从而改善贮藏品质,降低果实的腐烂率。
1.4 辐射处理
水果经辐射处理后具有良好的保鲜效果,有利于防腐保鲜。辐射常用的射线有α、β、γ射线以及紫外光线[17,18]。其中γ射线穿透力强、能量大,适用于果蔬的内部杀菌。Cao等[19]的研究表明,用250W、40kHz的超声波对新鲜草莓处理9.8min,能够很好地延长果实的贮藏时间、保持果实品质。关学雨[20]对金冠苹果进行辐射处理,发现金帅苹果经过0.6~0.8kGy的γ射线辐照后,贮藏于1℃的冷库中120d后好果率达90%以上。
1.5 高分子涂膜
高分子涂膜保鲜技术是在果品表面涂抹高分子液态膜,如壳聚糖、纤维素膜等,干燥后形成一层很均匀的膜,从而减少果品的水分损失。此外,薄膜还有抑制呼吸作用、抵御病原菌侵染、增加产品光泽,改善外观的作用,从而达到保持品质和新鲜度的目的。目前应用较多的是壳聚糖膜。研究表明,采用1.5%壳聚糖涂膜处理草莓后,于20℃下贮藏4d,果实未发生真菌腐烂,且延缓了果实成熟[21]。何为[22]研究得出,CD-1高分子膜对于柑橘有很好的保鲜效果。4%的甘薯淀粉涂膜可以显著减少草莓的腐烂,4℃下可贮藏14d[23]。
1.6 天然产物防腐保鲜
安全、健康的天然保鲜剂和生物保鲜剂是水果贮藏的发展方向和研究热点。植酸是目前应用较多的一种天然保鲜剂。任邦来[24,25]以油桃和富士苹果为材料,分别浸入浓度为0.05%、0.10%、0.15%的植酸溶液中30s,发现植酸用于油桃、苹果保鲜,可以延缓VC降解、降低糖酸损失、减少失重、防止腐烂、保持硬度、抑制呼吸、延长油桃、苹果的贮藏期,其中浓度为0.10%的植酸溶液涂膜处理保鲜效果较明显。梁清志[26]以芒果为试材,研究植酸处理下芒果在常温(28~30℃)贮藏条件下果实采后品质及生理特性,发现植酸提高芒果采后品质可能与其降低膜脂过氧化程度及延缓衰老有关。吴新等[27]在研究香芹酚、肉桂醛、紫苏醛、沉香萜醇和异硫氰酸稀丙酯(AITC)处理对草莓果实常温和低温贮藏的保鲜效果时发现,采用适宜水平的各种植物精油处理可显著抑制果实在5℃贮藏时质量损失率的上升和硬度的下降,保持较高的可滴定酸、可溶性固形物、VC、总糖和还原糖含量,从而保持果实品质。
2.1 缺乏专业标准设备,能耗过高
目前我国贮藏库多为人工改造简易库和通风库,简易冷库和通风库蓄冷效果差,耗能过高。商品机械冷藏库造价昂贵,普及推广难度较大。另外,果品采收,入库基本依靠人工完成,机械化程度很低,消耗大量人力。
2.2 技术手段单一
目前多种技术优化组合研究应用较少,贮藏保鲜效果没有达到最佳。其次我国生态环境条件恶化,导致果品许多病虫害发生,例如柑橘病虫害达上百余种[29],果品在贮藏期间常发生病理性或生理性病害。目前对于贮藏期间,各种病害发生基础性研究工作相对薄弱,做好基础性研究工作,从跟本上解决问题,结合贮藏保鲜技术,这是提高果品保鲜技术的根本途径。
2.3 缺乏相关的标准
一种技术手段针对某一种级别的某种果品,贮藏多少天,品质会出现怎样的明显变化,果品品质变化到何种程度范围内,才算是有效的贮藏保鲜等问题。目前我国多数果品还没有统一的、规范的技术标准。例如环境温湿度是果品贮藏效果的重要影响因子,在一定环境温度下,温度越低果实越不易腐烂,但是这个低温是在一定范围内,这个范围随着品种、生态环境、自然气候等的不同而不同;另外,对于湿度也有一定的范围要求,湿度低,果品容易失水而萎蔫;湿度过高,果品又容易腐烂。所以应该逐步制定各种果蔬相关的贮藏保鲜技术标准,明确最佳的贮藏条件。
目前,随着人们食品安全意识的不断提高,水果无公害保鲜技术是今后研究的方向。但是我国水果的贮藏保鲜技术还需要结合采前技术等进行综合研究,系统发展。
3.1 提高专业设备的标准化水平
针对目前普遍使用的高能耗、低效率的改装简易库、通风库,积极提倡,推广商品化标准设备,提高贮藏保鲜效果。加大对商品化设备创新,降低价格,使得果农可以承受。提高机械化作业,严格分级入库,降低果品入库损伤,降低劳动成本。
3.2 使用多样化的技术手段
以冷库为基础,采用气调、热激处理、高分子涂膜等综合贮藏保鲜技术,提倡多种技术手段优化组合,提高保鲜效果。例如采后先进行辐射处理,杀灭果品内部细菌,再以高分子液态膜涂抹,然后气调库贮藏。对于一些不耐贮藏的果品,例如草莓、蜜桃等,运用育种技术手段,改良性状,培育耐贮藏新品种。加大对果品采后,生理或病理性病害研究,病害防治和贮藏保鲜技术相结合,降低果品贮藏其间病害发生,提高贮藏保鲜效果。
3.3 制定相关标准
针对目前应用的贮藏保鲜技术手段,量化各种贮藏技术手段最佳环境条件、浓度、处理时间等,为合理使用各种技术及技术间优化组合提供理论上的支撑。加大果品贮藏期间品质检测,从外观和内在品质变化正确评价果品贮藏阶段性变化,针对不同果品,确定最佳贮藏时间,确保果品品质。制定贮藏后果品品质分级标准,实现销售利润最大化。
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Non-pollution Storage and Preservation Technologies of Fruits
LU Ning-lin,LIU Zhe-cong
(1.Shangdong Institute of Pomology,Tai'an 271000,China;2.Fuyuan Neighborhood Offices of Zhanhua District of Binzhou City,Binzhou 256600,China)
In the paper,the author analysed several storage and preservation technologies of fruits,such as low temperature refrigeration,controlled atmosphere storage,heat shock treatment,radiation treatment,polymer coating,anticorrosive preservation of natural products.And the author pointed out the existing problems of fruit preservation in China such as unprofessional equipment,high energy consumption,single technology,lack of relevant standards,and put forward some suggestions on development of non-pollution fruit storage.
Fruits;storage;preservation
S609
A
1008-1038(2016)12-0001-04
2016-11-08
鲁宁琳(1983—),助理研究员,主要从事果树科研管理及水果采后贮藏保鲜技术研究及推广方面的工作