百香果采后贮藏保鲜研究进展

乔 沛，殷菲胧，李 静，王秀丽，董新红

（桂林理工大学化学与生物工程学院，广西 桂林 541004）

百香果(Passiflora eduliaSims)属于西番莲科西番莲属，为藤本植物的一种，分为紫色和黄色两种，常生长于热带地区，目前我国台湾、福建、海南、云南、四川、重庆、广东、广西等地广泛种植。百香果果肉含有多种人体所必需的氨基酸和维生素，籽中也含有对人体有益的粗纤维。另外，百香果还含有多种芳香物质及有机酸类物质，芳香可口，很适合加工果汁[1]。百香果营养丰富，含有多种生物活性物质，具有提升免疫力、预防疾病的功效。比如其含有的黄酮类物质有消炎作用[2]、对精神抑郁有一定的预防作用[3]，多酚及多糖类物质具有抗氧化和抑菌作用[4]，其提取物具有预防癌症[5]、保护肠胃[6]、降血糖[7]、解酒护肝[8]等作用。因此，百香果具有非常广阔的种植、开发及应用价值。

百香果在常温下会出现果肉干瘪，果汁流失的情况，低温贮藏时会发生冷害。而且，百香果是典型的呼吸跃变型果实，果实一旦达到呼吸跃变高峰后，其食用品质会迅速下降。另外，根据种植地区的特点选择配套的栽培技术、及时采摘果实，对果实产量、营养品质及采后贮藏均会产生积极的影响[9]。因此，如何保持百香果果实采后品质，延长其货架期是百香果采后贮藏亟需解决的一大问题。

1 百香果的采后生理研究

1.1 呼吸速率变化

呼吸是果实采摘前后最为基础的生理活动，呼吸速率过高时，果实的衰老程度便会加快，因此呼吸速率是衡量果实一系列采后活动的重要指标。有研究表明，在5～10 ℃下贮藏的百香果的呼吸速率不会超过40 mL/(kg·h)，但当温度达到20 ℃时呼吸速率便会超过 45 mL/(kg·h)[10]。张朝坤等[11]研究表明，不同成熟度采收的百香果，随着时间的推移，其呼吸速率变化规律不同，并筛选出了外观色泽为黄绿色且果实色调角h值为96.85 的果实为最适合短距离贮运销售的采收成熟度。这些研究结果说明，温度和采摘成熟度都会影响百香果果实的呼吸速率，选择适当的采摘时间和贮藏温度会降低其贮藏期的呼吸速率，从而延长其货架期。

1.2 乙烯释放变化

在植物的生长发育过程中，乙烯起着不可或缺的调节作用，它既可以增强果蔬的呼吸速率，也可以作为信号物质加入植物防御反应，并且促进果质软化、叶绿素和果胶降解等[12]。

穆师洋等[13]研究认为，乙烯作为果蔬采后生理调控的重要组成部分，可以影响果蔬的呼吸速率、加速果蔬软化衰老、调节许多防卫反应相关基因的表达，适当乙烯处理能增强采后果蔬抗冷能力，对果实的硬度、色泽和营养成分也会产生不同程度的影响。研究表明，百香果在20 ℃贮藏时，可释放乙烯160～370 μL/(kg·h)，绿熟的百香果在 100 mg/L 乙烯作用下1～2 d 就会自行释放大量乙烯加速成熟[10]。所以为了减缓果蔬采后的成熟和衰老，要尽量控制贮藏环境中的乙烯生成，并设法抑制其作用或对产生的乙烯进行及时排除。

1.3 营养物质流失及质地变化

百香果的营养价值非常高，具有良好的食用口感及保健价值，对促进人体健康和增强免疫力也有很好的功效。成文涛等[14]研究发现，百香果果皮中碳水化合物含量高达50%，果肉中含有人体1 种必需氨基酸，5 种人体必备微量元素及丰富的可溶性糖、总酸、蛋白质等；在种子中，每100 g 全籽含油最高可达29.2 g，含72%人体必需脂肪酸——亚油酸，全籽蛋白含量仅次于大豆，种子中不溶性纤维素含量高达64%等。百香果成熟采摘常处在高温时期，如果采后贮藏方法不当，如常温暴露放置，果实极易发生失水皱缩，进而导致大量营养物质如植物多糖、VC 及蛋白质等流失。

百香果采后质地软化，会影响果实品质、贮藏寿命和运输性。细胞壁的成分（水溶性果胶、碱溶性果胶、半纤维素及纤维素含量）变化及水解酶（果胶甲酯酶、纤维素酶以及多聚半乳糖醛酸酶）活性变化，都是果实采后细胞壁降解的主要原因[15]。采用适宜的化学试剂（如1-MCP）处理采后百香果，可以有效延缓果皮硬度的下降[16]。

1.4 活性氧产生和抗氧化能力的变化

在植物体内，活性氧主要来源于植物细胞的线粒体，是一个较大的族群，对植物生长发育有利有弊。在正常百香果植物体内，一方面植物体会利用酶促与非酶促的抗氧化系统来清除一定数量的活性氧[17]；另一方面在植物细胞内环境中通过谷胱甘肽（GSH）和硫氧还蛋白（Thioredoxin，Trx）的半胱氨酸（Cysteine，Cys）构成氧化还原反应系统将其维持在强还原状态，不会受到氧化胁迫[18]。但是采后果蔬在逆境胁迫下，其体内活性氧的含量大量积累，使得植物细胞内的很多生物大分子物质成为活性氧攻击的目标，引发一系列不良生理效应，严重时引起细胞乃至植物死亡，这也是活性氧造成果蔬衰老褐变的直接途径。而抗氧化物质则是果蔬为了延缓防止衰老产生的，对于百香果来说抗氧化活性可以通过抗坏血酸（VC）和类胡萝卜素的含量来表达，Franco 等[19]研究发现紫色百香果在采后的贮藏过程中，VC 含量以不稳定方式表达，但在贮藏结束时明显增加，类胡罗素含量则稳步增加，并在14 d 时达到峰值。而适宜的贮藏条件或处理方式，可以维持采后百香果果实内抗氧化系统较高的抗氧化活性，减少果实中活性氧的积累，保持果实良好的营养品质并延缓衰老褐变。

2 影响百香果采后品质的因素

2.1 采收期

百香果一般从每年8—11 月边结果边成熟，且果实成熟后不像葡萄和石榴那样挂在枝头，它会自然落地，所以应当及时收获，否则受到地面病原菌侵蚀会很快腐烂。选择合适的采摘时间，可以预防百香果在距离性销售时可能出现的后熟效果不明显和过熟腐烂等问题。

另外，由于夏冬两季对百香果植株的影响，适宜的采收期很难选择，因此采用人工合理种植，避开不良环境影响，都将对百香果后期的贮藏保鲜也起着很重要的作用。百香果第一年种植就可以结果，据统计每667 m2产量为800～1 000 kg，年经济效益可达数万元[20]。随着消费者的需求的增大，很多百香果种植户采用大棚种植来满足消费者的需求，如余朝勤[21]在福建省邵武市采用台农一号百香果，在每年的2—3 月份种植，按照其特定的种植方法和管理技术，在百香果落果前10 天内果实变紫且稍有香味时采收，其余的绿果不宜采收；该采收期的成熟果实经测定后可溶性固形物含量高达21%，果实质量和体积也相对较好，该百香果年产量超出普通种植方法的产量。王公明等[22]为了保持百香果的原生态品质、达到更高的产量及其在北方大范围的推广，选用紫红百香果实行一系列特定种植方法后，有效地提高了北方生长的百香果结果次数（已达到每年3 次，分别为：5 月中旬、6 月下旬、8 月上旬）。

2.2 低温伤害

在百香果的生长过程中，会因为温度较低进而发生冷害现象。当生长温度在20 ℃以下时，百香果植株便开始生长缓慢，当温度降到6 ℃以下时则完全停止生长。当气温低于-2 ℃时，会发生低温冻害，轻则会造成生长细胞发生严重损伤，重则会导致植株冻害枯死的现象[23]。不同品种百香果植株在生长期的抗冷害状况也不一样，“哥伦比亚热情果”和“大果西番莲”在-6 ℃气候条件下全部死亡，-3 ℃时也受冻严重；-6 ℃条件下“黑美人”枝条少量受冻及叶片部分受害，“台农一号”枝条受冻情况一般，植株部分死亡，而“芭乐黄金果”大部分主茎冻伤，随之死亡[24]。因此，在百香果栽培过程中，应注意选择适宜的温度，预防和减少百香果果实发育时期的低温伤害，保证成熟果实具有良好的外观品质和贮藏品质。

2.3 病害

百香果在自然生长过程中，容易产生病理性病害和生理性病害。对于果实来说，一般以感染病理性病害较多。百香果的病理性病害主要有褐斑病、褐腐病和疫病。褐斑病发生在果实后熟期间，出现圆形下陷褐色斑点；褐腐病主要发生在百香果的果实上，呈油渍状褐色圆形斑块且后期病斑会逐渐扩大；疫病会导致果实灰绿色水渍样病斑，病斑扩散会导致果实脱落[25]。另外，针对生长过程中百香果植株感染的病害，梁青云[26]提出了防治百香果黄花叶病、白粉病、木质化病、花叶病及茎基腐病的具体措施，可有效减轻百香果在生长期间可能受到的病害，有利于提高果实的外观品质和食用品质。

3 百香果贮藏保鲜技术

百香果水分含量高，果肉丰富，采摘过后，若贮藏方法不当，便会和其他跃变型水果一样发生腐败变质等现象。关于百香果的贮藏技术有很多，其主要贮藏方法是物理方法和化学方法，从保鲜机理上可大致分为三种，即抑制呼吸、控制乙烯、降低病原菌。

3.1 物理方法

3.1.1 低温处理

低温冷藏是目前常见的一种保鲜方法，原理是降低果蔬的呼吸效率，将果蔬维持在能量平衡的状态并杀死微生物或抑制微生物生长，从而延缓果蔬的衰老。

早在1992 年，美国学者Arjina 等[27]通过比较在5、10、15 ℃条件下贮藏保鲜黄色百香果过程发现，在30 d 的贮藏期里，果实外观在5 ℃和15 ℃条件下迅速恶化，但在10 ℃条件下时变化缓慢；可溶性固形物、蔗糖和果糖含量会随贮藏温度的升高而呈现不同水平的降低，果糖和葡萄糖含量在15 ℃时随贮藏时间的延长呈二次式下降，葡萄糖含量在5 ℃和10 ℃下呈线性增加，果糖则无变化。Kishore 等[28]通过比较（25±1）℃、（11±1）℃及（8±1）℃条件下的紫色百香果，发现在（8±1）℃时果实果汁甜度的最佳水平保持长达21 d，总可溶性固形物含量在初始阶段增加，之后减少，可滴定酸含量随贮藏时间的延长而逐渐降低。而且也有学者发现紫色百香果在4 ℃的贮藏条件下会出现浸水、萎缩等冷害症状，而果皮皱缩、色泽发育不均、腐烂是西番莲贮藏过程中最严重的品质缺陷[29]。以上研究表明，百香果适合较低温度的贮藏，采后适宜贮藏温度为8～10 ℃左右，低于5 ℃的贮藏条件会导致果实冷害发生及品质下降，15 ℃以上温度则不利于百香果采后贮藏。

3.1.2 热处理

热处理的原理是：在果蔬贮藏之前的短时间里，将其置于非致死的高温中进行处理，既可以消灭病虫害，又可以抑制相关代谢酶的活性，从而达到保鲜的目的[30]。

Campos 等[31]采用7 种不同温度的水处理百香果果实后将其贮藏于（12±1）℃和相对湿度为80%～90%的生化需氧量（BOD）培养箱中，发现 35 ℃、2 h 处理组和35 ℃、4 h 处理组的果实质量损失小，保色性好，硬度保持性好，VC 含量适宜；而较高的温度会损害水果的外观（烧焦的果皮），并降低果肉中的VC 含量。热处理一般不单独处理果蔬，常结合化学试剂。研究表明[32]，将热处理和钙盐处理同时用于“Amarilo”甜瓜，甜瓜的硬度得到改善，微生物生长得到抑制。而且Dutra 等[33]发现，利用热水漂洗（47 ℃热水漂洗4 min或5 min）结合一种亚磷酸盐（40 %P2O5+20%K2O 或40%P2O5+10%Zn）处理黄色百香果，可显著降低采后果实病虫害的发生。

3.1.3 气调保鲜

气调保鲜是根据不同气体和果蔬呼吸强度的关系，通过改善有限空间内的气体组成，抑制果蔬生理变化过程或微生物繁殖，进而达到延缓衰老保鲜的效果。

陈美华等[34]通过比较普通聚乙烯保鲜袋和活性气调保鲜袋贮藏“紫香一号”百香果，发现相比于普通聚乙烯保鲜袋，活性气调保鲜袋可以延长百香果的常温贮藏期和货架期。帅良等[35]采用聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）及双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜在室温贮藏紫色百香果时发现，BOPP 贮藏6 d 后的百香果总酸含量最高，贮藏9 d 后的百香果色泽保持最好，可溶性固形物（TSS）和 VC 含量最高，且与 PE、PP 差异显著。Cerqueira 等[36]比较了冷藏和气调贮藏条件下的黄色百香果的质量损失、果皮颜色及化学品质等特征变化，发现含有5%O2和15%CO2的混合气调贮藏，能较好降低百香果颜色变化指数和质量损失，利于维持百香果酸度、可溶性固形物、VC、还原糖和总可溶性糖含量。对于消费者而言，目前市面上有多种软包装材料可用于贮藏保鲜百香果，仍需要不断研究开发更好的适合百香果贮藏的气调包装材料，以方便有效维持百香果的采后品质[37]。

3.2 化学方法

3.2.1 1-MCP 处理保鲜

1-甲基环丙烯（1-MCP）是一种新型乙烯受体抑制剂，常温下为无毒、无色无味气体；对植物呼吸、乙烯产生，叶绿素降解、颜色变化，蛋白质和膜变化、果实软化、总糖和总酸的含量等生理代谢有多种影响[38]。用它处理果蔬，可以阻断内外源乙烯与受体结合，有效减缓果蔬的后熟和衰老。

Deell 等研究发现[39]，用 0.6 μL/L 1-MCP 在 3 ℃条件下处理“Cortland”苹果至少9 h，可以提高果实的硬度（大于63.0 N），而在13 或23 ℃条件下处理6 h可以提高果实硬度；“Empire”苹果经 0.6 μL/L 1-MCP处理3 h 后，无论温度如何，均可以维持果实较高硬度（大于 67.5 N）。帅良[16]在（5±1）℃下将 0.6 μL/L 的1-MCP 结合 BOPP 袋处理“紫果 1 号”百香果，结果表明1-MCP 处理对百香果采后贮藏、延长货架期具有良好的效果。也有研究表明[40]，1-MCP 处理对于跃变期以前的果实效果明显，但对于进入跃变期的果实影响不明显。在美国，1-MCP 已获准用于花卉、果蔬保鲜，而我国1-MCP 大部分来源依靠进口，在一定程度上限制了1-MCP 在实际生产中的广泛应用[41]。

3.2.2 涂膜保鲜

涂膜保鲜是指采用某种特定物质作为涂膜剂，将其均匀涂于果皮表面来进行抑制果实采后的部分生理活动，是目前较为广泛应用的保鲜技术。

徐雪莹[42]采用橘皮提取物-单甘酯混合溶液（5.0%橘皮提取物+1.5%单甘酯）处理“紫香一号”百香果，能显著延缓百香果的皱缩度、硬度和色泽的改变，降低呼吸速率，延缓pH 的下降，抑制果实VC 和可溶性固形物含量降低。帅良等[43]以5%蔗糖和0.15%山梨酸钾的混合液制备1%、2%、3%海藻酸钠溶液，对紫色百香果进行处理，发现（25±1）℃，2%海藻酸钠涂膜处理条件下的百香果，能显著降低果实失重率和皱缩指数，能较好地维持百香果的TSS、VC、总酸和总糖含量，从而延缓百香果贮藏品质的降低。涂膜保鲜方法虽然原料获取和操作相对简单，但需要精确把握剂量，若涂膜浓度过高，可能会严重抑制百香果的呼吸速率，导致其进行无氧呼吸，进而打破内部成分的平衡，加快果实衰老劣变。

3.2.3 杀菌剂及消毒剂的影响

果蔬所用杀菌剂主要成分为化学物质，其作用机理是喷洒于果蔬表层，干扰病原菌的细胞分裂过程，从而杀死病原菌，防治果蔬腐烂，延长果蔬贮藏时间。

De Arruda 等[44]分别使二氯异氰尿酸钠（200 mg·L-1活性氯）、1 000 mg·L-1丙氯灵浸泡处理黄色百香果3 min，将果实放在聚苯乙烯泡沫塑料托盘中，用17 μm的聚氯乙烯塑料膜覆盖，并在15 ℃和25 ℃、相对湿度55%条件下贮藏10 d，试验发现丙氯灵可以有效地控制百香果果实的腐烂，并且不会影响水果的品质。Benato 等[45]设计完全随机实验，将百香果完全浸入含咪唑、苯扎氯铵、噻菌灵、二氧化氯和丙草胺等的不同溶液中，并在1 ℃条件下贮藏10 d，结果表明咪唑和丙草胺是控制百香果腐烂的有效产品。但杀菌剂和防腐剂具有一定的毒副作用，限制了其应用，因此不会像其他保鲜方法得到大众的认可。

3.3 生物保鲜技术

生物保鲜是利用自然或人工控制的微生物菌群和（或）它们产生的抗菌物质来延长食品的货架期和提高食品安全性。生物保鲜技术通过抑制和减少微生物的侵染，可以有效防止果实的采后腐烂。抗菌素在动物层次运用已经相当广泛，但对于农业来说十分有限。世界上已经研发出40 多种的微生物拮抗菌，但目前国内外只有洋葱假单胞菌和拮抗菌株美极美奇酵母应用于实际生产中。Anaruma 等[46]采用柠檬草精油处理黄色百香果，发现其对百香果感染炭疽菌有一定的控制作用，表明柠檬草精油具备研制成为保鲜剂的可能性。关于抑菌技术在百香果采后保鲜及病害防治的研究报道很少，开发适用于百香果生物保鲜方面的产品和技术将具有广阔前景。

4 展望

首先，应推进百香果贮藏技术的多样化。目前，我国在百香果的贮藏保鲜技术方面取得了较大的进展，以往的传统方法已经不能满足现代消费者的需求，所以应积极引进国外先进技术，学习有效经验，因地制宜，减少百香果贮藏期间的损失。研究发现百香果果汁对于超声波有着特殊的感应能力[47]，采用超声及其他物理方法对百香果进行采后处理，对于研究百香果的采后生理具有一定的参考意义。

其次，建立百香果信息库，逐步完善贮藏保鲜系统。向肉制品企业学习，建立一个高效的全国信息集成系统。另外，研究人员应及时获取国内外信息使百香果成为广西乃至全国农业的支柱产业，成为产业扶贫的重要选项。

总之，随着社会的发展，人类生活水平的提高，人们对新鲜果蔬的需求将更加具有多样化。百香果作为水果中的佼佼者，还可以用来加工制成果汁、果酒、果醋饮料、乳制品、果脯类及其他饼干、籽油等制品，市场对百香果的需求量将会更大[48]。但其采收期不长，大棚种植具有耗费过高等缺点，使其贮藏保鲜成为急待解决的问题。目前，寻求有效、安全、简易、绿色环保的保鲜技术是提高百香果贮藏品质及延长保鲜期的重要技术前提。