果蔬冷害及其控制研究进展

◎ 韩 帅，朱玉雯，吴酉芝

（上海中侨职业技术大学 食品药品学院，上海 201514）

随着科技的不断发展，社会的不断进步，人们生活水平的快速提高，人们对食品营养和食品安全问题也越来越关心及重视。温度是采后果蔬贮藏环境中最重要的因素之一，一般情况下，在不引起果蔬冷害的前提下，低温可以明显抑制采后果蔬的呼吸作用、抑制微生物的生长，有利于保持营养物质和生理代谢的稳定，因此较低的贮藏温度有助于果蔬的保鲜。然而不同品种、不同产地的果蔬对温度的敏感程度有所不同，若是果蔬贮藏在不合适的环境中，往往会发生冷害症状。

1 冷害

冷害是指冰点以上的不适宜的低温环境（0～15 ℃）对果蔬产生的组织伤害和生理代谢失调，如有些生长在亚热带、热带中的对低温敏感的果蔬，低温会造成果蔬营养的流失、组织结构的损伤，从而使果蔬抗病能力下降，最后导致表面组织凹陷、果肉褐变、水渍状、产生异味腐烂及不能正常成熟等症状[1]。

1.1 影响果蔬冷害的因素

影响果蔬冷害症状产生的因素有很多，如不同种类的果蔬对低温的敏感性不同，热带和亚热带的果蔬冷敏性高，一般都比较容易遭受到冷害；在冷害临界温度以下贮藏时，温度高低和持续时间的长短是果蔬是否遭受冷害和冷害严重与否的决定因素。影响果蔬冷害的因素可分为内在因素和外在因素两大因素。

1.1.1 内在因素

内在因素有果蔬的品种、原产地、采收时的成熟度等[2]。例如，原产于热带和亚热带的冷敏型果蔬（释迦果、山竹、莲雾等），因为生长的环境温度偏高，湿度较高，将其贮藏在不适宜的温湿度条件下，贮藏期间容易发生冷害问题；原产于温带的果蔬（苹果、水晶李子、柿子等），处于不适宜的贮藏温湿度时，也会发生冷害问题。

果蔬采收时的成熟度也关系着冷害的发生。例如，辣椒还处于绿熟期则较容易发生冷害，然而处于红熟期的辣椒往往不易发生冷害问题。对于同一果蔬而不同品种，发生冷害的温度也都不相同，存在较大的差别。因此，果蔬的品种、原产地、采收时的成熟度等构成了果蔬采后贮藏冷害发生及其严重程度的主要内在因素[3]。

1.1.2 外在因素

外在因素主要包括相对温度、湿度、大气的成分、光照时间和种植管理条件等[4]。在外界环境因素里，温度的影响尤为显著。如贮藏的温度低且时间长，则冷害的程度会相对严重[5]。但是对于一些特殊的果蔬产品，冷害与温度之间的关系并不完全符合以上表述，如葡萄，当它处于较低的贮藏温度下，便会很快的表现出冷害的症状[6]。而对于某些果蔬产品，只要贮藏时提高相对湿度，则可以缓解或减少冷害症状的发生。赵月等[7]将辣椒放于温度为0 ℃，相对湿度为88%～90%的环境中贮藏12 d，结果显示75%左右的辣椒出现了冷害现象，而湿度控制在96%～98%的环境中时，只有33%的辣椒出现了冷害症状。

1.2 果蔬冷害发生的症状

冷害的症状主要是局部组织坏死，表现为表皮凹陷、干巴、斑点、水渍状、果肉褐变、黑心及不能正常成熟等现象，具体症状也会因果蔬的种类不同有所不同。如香蕉受到冷害之后果皮会发生褐变；黄瓜果实出现表面组织水渍状，表面有凹陷斑，容易腐烂；绿熟番茄不能转红，不能正常后熟，达不到食用的标准；柠檬受到冷害后，果皮出现凹陷、干巴，严重时会发生组织溃烂[8]。总而言之，果蔬的冷害症状因为受到果蔬的种类、冷敏型程度、贮藏温度和时间以及果蔬成熟度等因素的影响而表现较为复杂[9]。

1.3 冷害对果蔬的影响

1.3.1 冷害对果蔬贮藏品质的影响

受到低温影响的果蔬，除了外表出现明显的冷害症状外，果蔬的商品性也会受到影响，主要表现为硬度发生改变、果肉失去口感、糖酸比例失调、果肉变得有股腐烂的味道等。王友升等[10]报道，桃类果实发生冷害时蔗糖的含量会迅速下降，而果糖、山梨醇和葡萄糖的含量则会明显的提高。郑永华等[11]发现出现冷害的枇杷果实，果皮果肉难以分离，果肉由原来的多汁柔软变为粗糙少汁生硬。

1.3.2 冷害对果蔬生理代谢的影响

低温可以导致植物体内呼吸的酶系统和代谢途径发生变化[12]。季作梁等[13]、张昭其等[14]发现芒果在贮藏期间呼吸强度先上升后下降，而冷害促进了芒果呼吸高峰的到来，表明了冷害不可逆的开始。都凤华等[15]发现，李子果冷害发生前，将温度升至20 ℃时，李子果实的呼吸强度会表现出异常的增加。

2 果蔬冷害控制的方法

冷藏保鲜在果蔬贮藏中占有重要的地位，冷害问题一直是果蔬冷鲜贮藏的一大问题。当前，国内外对于果蔬冷害控制的方法主要分为物理方法和生物化学方法。

2.1 物理方法

2.1.1 热处理

热处理便是采取30～50 ℃的温度对果蔬在贮藏前处理一定的时间，可达到延缓果蔬采后成熟速度的目的，杀死病原微生物，降解和抑制酶的活性，是提高贮藏果蔬品质的一种物理保鲜方式[16]。李海杰等[17]研究表明，热处理可以有效缓解冷害的发生。热处理防止或者减轻冷害发生的主要机理有三点：①热处理能够促进果皮损伤细胞愈合，减少活性氧自由基的堆积，抑制褐斑的发生。②热处理能够提高产品中细胞膜的不饱和脂肪酸含量，当细胞壁处于低温时，也能够维持正常的稳定性和流动性，缓解细胞膜上的类脂分子发生液晶态转向凝胶态的变化而受到伤害，维持膜的正常功能，从而达到果蔬的抗逆性。③热处理有助于维持活性氧的代谢平衡，减少自由基对细胞膜结构的破坏，降低膜脂过氧化物MDA的含量，维持细胞膜正常的生理功能，达到抑制冷害发生的目的。

2.1.2 间歇升温

间歇升温是果蔬贮藏于低温一段时间后，将其放于20 ℃下1～2 d，之后再将果蔬取出，开始第2次低温贮藏。因果蔬品种的不同，其频率和次数也不同，间歇升温能够提高果蔬的低温抗逆性。研究认为合适的间歇升温能够提高果蔬的抗逆性，能够使果蔬的品质维持在高水平[18]。间歇升温也可以和其他贮藏方式结合，更加能够发挥其作用。

2.1.3 湿度控制

湿度也是影响果蔬贮藏时发生冷害的一个重要因素。对于一些果蔬而言，在贮藏期间环境中的湿度较高，则冷害现象会较低。反之，湿度越低，冷害的症状越严重[19]。为了抑制水分的蒸发来以缓解冷害，产品表面可进行涂蜡处理。高湿贮藏的应用较为广泛，如贮藏猕猴桃，湿度调至90%～95%的环境就可以起到贮藏作用。在较高湿度下的果蔬必须配合杀菌剂，因为此时的果蔬非常容易受到病原微生物的侵害[20]。

2.2 化学物质处理

2.2.1 有机酸

苹果酸是一种天然的有机酸，可以调节果蔬的成熟和衰老，还能在植物生长期间增加可溶性固形物和叶绿素的含量[21]。因此其广泛用于食品保鲜剂，其还可以抑制酶促褐变，如马铃薯是我国一种最为重要的经济作物，它的褐变使其商品价值发生了严重的影响，而苹果酸可以通过降低pH值、抑制多酚氧化酶的活力，进而防止马铃薯褐变的发生，达到延缓果蔬冷害症状的效果。

草酸能对环境反应起到重要的作用，草酸能够保证膜的完整性、提高抗氧化能力和维持高度的能荷水平来增强果蔬对于冷害的容忍度[9]。用草酸处理过的石榴，能够提高它的抗氧化能力[22]。草酸也能抑制芒果的衰败，延长其果实的货架期[23]。

2.2.2 氯化钙处理

钙是植物生长发育所必需的一种元素。钙有助于细胞膜和细胞壁结构的稳定性和完整性。有研究认为钙可以引起磷酸和蛋白质羧基之间联结桥梁的作用从而使细胞膜结构更加牢固[1]，进而减轻果蔬冷害症状。JIAO等[24]采用2%氯化钙处理香蕉果实后置于6 ℃下贮藏一段时间后发现，钙处理组果实的冷害指数、MDA含量均显著低于对照组果实。

2.2.3 植物生长激素

适宜浓度的植物生长激素可以有效抑制采后果蔬的冷害指数，维持贮藏品质。王勇等[25]采用脱落酸处理采后香蕉果实并置于8 ℃条件下贮藏，结果表明脱落酸处理有效推迟了冷害症状的发生。姜玉等[26]研究结果表明，水杨酸处理有效抑制了黄瓜果实的冷害程度，维持了更高的细胞壁完整性。

3 结语

采后低温冷藏对于延长果蔬的保鲜期、维持果蔬的食品品质和营养价值起了至关重要的作用，但采后果蔬冷害的发生是一个复杂的生理过程。目前，大多数研究主要是对采后冷害现象的描述，较少研究低温信号转导等与冷害直接相关的机理机制。随着科技不断进步，国民生活水平的不断提高，人们对采后新鲜果蔬日益增长的需求和果蔬冷害问题之间的矛盾逐渐显现，如何解决采后果蔬的市场流通、消费者购买后的贮藏保鲜等问题，有待科研工作者进一步的研究。