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果蔬绿色鲜切技术

发布时间:2024-04-12 22:02:05

  1. 什么是鲜切果蔬?如何提高鲜切果蔬品质及货架期?
  2. 鲜切果蔬的保鲜技术
  3. 应用果蔬保鲜技术的萃取技术有哪些

一、什么是鲜切果蔬?如何提高鲜切果蔬品质及货架期?

鲜切果蔬

鲜切果蔬又称最少加工果蔬、半加工果蔬、轻度加工果蔬等,它是指以新鲜果蔬为原料,经分级、清洗、整修、去皮、切分、保鲜、包装等一系列处理后,再经过低温运输进入冷柜销售的即食或即用果蔬制品。鲜切果蔬既保持了果蔬原有的新鲜状态,又经过加工使产品清洁卫生,属于净菜范畴,天然、营养、新鲜、方便以及可利用度高(100%可食用),可满足人们追求天然、营养、快节奏的生活方式等方面的需求。

基本信息

中文名 鲜切果蔬

目录

目录

简介

历史起源

加工工艺

工艺流程

工艺要点

劣变原因

保鲜技术

物理保鲜

化学保鲜

生物保鲜

综合保鲜

发展方向

认识误区

历史起源

鲜切果蔬产品起源于美国,20世纪50年代美国以马铃薯为原料开始切割果蔬的研究,到60 年代,切割果蔬开始进入商业化生产。中国是农业大国,在种植业结构中蔬菜和水果产量分别位居第二和第三。

然而,中国鲜切果蔬的研究起步较晚,鲜切果蔬加工兴起于上世纪90 年代,随着人们生活水平的不断提高和生活节奏的加快,即食、方便食品已经成为人们的消费时尚,鲜切果蔬将成为果蔬采后研究领域中的重要方向之一。

但是与原材料相比,鲜切果蔬由于切分处理所造成的机械损伤会引发一系列生理生化变化,如变色、变味、衰老、软化以及由于微生物侵染而导致变质,且在最佳低温条件下一般有7-10d的保质期。因此,保持品质、延长保鲜期是鲜切果蔬加工工艺的关键。

加工工艺

工艺流程

原材料—适时采收—分级、修整—清洗切分—预清洗—防腐处理—护色一清水漂洗—沥干—包装—贮藏

工艺要点

1 原料的选择

果蔬原料是保证鲜切果蔬质量的基础。果蔬原料一般选择新鲜、饱满、成熟度适中、无异味、无病虫害的个体。

2 适时采收

用于鲜切果蔬的原料一般采用手工采收,采收后需立即加工。如采收后不能及时加工的果蔬,一般需在低温条件下冷藏备用。

3 分级、修整

鲜切水果

按大小或成熟度分级,分级的同时剔除不符合要求的原料。用于生产鲜切果蔬的原料经挑选后需要进行适当的整修,如去皮、去根、去核、除去不能食用部分等。

4 清洗、切分

清洗可洗去泥沙、昆虫、残留农药等,能为下一步减菌、灭菌和提高清洗效果奠定一个良好的基础。根据原料特点和生产需要,清洗效果可采用浸渍或充气的方法使得清洗效果得以加强。

鲜切果蔬的体积大小对鲜切果蔬的品质会有影响。切割程度越大,引起的伤呼吸越严重;切割的体积越小,切分面积就越大,表面水分蒸腾越快,切分面流出的酚类物质容易被氧化,发生褐变,影响了外观品质,也不利于产品的保存。切割方式的不同也会造成切割水果受创伤面积大小的差异和营养物质流失量的不同,从而影响切割水果的保鲜效果。

此外,刀刃状况与所切果蔬的保存时间有着很大的关系,锋利刀切分果蔬保存时间长;钝刀切割面受伤多,容易引起变色腐败。切分的大小对鲜切果蔬的品质也有影响,切分越小,切口面积越大,越不利保存。

5 灭菌

彻底清洗果蔬是加工中的关键,经切分的果蔬表面己造成一定程度的破坏,汁液渗出,易引起腐败、变色,导致产品质量下降。不同果蔬可选用不同的清洗液,以保持其食用品质及延长其保质期。

6 护色和漂洗

一般,在去皮或切分后还要进行洗涤,清洗用水须符合饮用水标准并且最好低于5摄氏度。果品鲜切后,影响其品质的最大问题是褐变。一般在清洗水中加入一些护色保鲜剂如亚硫酸盐、抗坏血酸、柠檬酸、山梨酸钾、苯甲酸钠、半胱氨酸、cacl、zncl、乳酸钙等可以减少微生物数量并阻止酶反应,因而可以改善货架期及产品的感官品质。

切割后漂洗对减缓果实组织生理衰败,防止果实软化和品质变化等都非常有效。漂洗有利于伤组织释放底物和酶,通常为 1~5min。温度对漂洗效果的影响非常明显,高温漂洗效果较好,但高温会提高多酚氧化酶(ppo)的酶活。一般漂洗温度不能高于 20℃。漂洗效果还取决于的ph值,酸性环境具有抗菌特性,所以一般用较低的ph值。有时则需ph值接近中性的漂洗液,如使用半胱氨酸护色处理,否则将导致果实组织变为桃红色。

7 沥干

漂洗后必须严格干燥,避免果蔬腐败,至少采用沥水法去除果蔬表面的水分,也可用干棉布或吹风排除产品表面的水分。

8 包装

果蔬包装

包装可以有效地减少切割果蔬水分损耗,减轻外界气体及微生物的影响,抑制呼吸强度,延缓乙烯生成,降低生理生化反应速度,防止芳香成分挥发,从而延缓切割果蔬组织的衰老和腐败变质,提高产品的品质和稳定性。鲜切果蔬的包装有多种,常见的方式有自发调节气体包装(map)、减压包装(mvp)、活性包装(ap)、涂膜包装等。

9 贮藏

温度是影响鲜切果蔬质量的主要因子。鲜切果蔬在生产、贮运及销售过程中均应处于低温状态。最佳的贮藏温度就是稍高于果蔬材料冰点的温度;也可根据商业需要,采用5℃或 10℃的货架温度来贮藏鲜切果蔬。另外,贮藏时注意不要低于果蔬的冷害温度,以免出现冷害症状,造成鲜切果蔬不可食用。包装及贮存过程中综合利用各种保鲜措施,可维持鲜切水果的食用品质,延长货架期。

劣变原因

1 生理生化变化

新鲜果蔬经切割加工后果实组织会严重受损,伤害信号立即对呼吸、酚类、乙烯等代谢产生明显的影响,例褐变、伤呼吸、伤乙烯、产生异味、失重变软。

首先,组织内的酶与底物的区域化结构被破坏,酶与底物直接接触引起果实组织产生各种生理生化反应,如多酚氧化酶催化酚类物质的氧化反应,脂肪氧化酶催化膜脂反应,纤维素酶催化细胞壁的分解反应等,从而导致组织褐变、细胞膜破坏、细胞壁分解及果实软化且产生异味。

其次,组织受损后明显地促进果实呼吸作用增强,同时刺激组织内源乙烯的产生,并伴随消耗大量的营养素,合成一系列次生代谢物而加速鲜切水果的衰老与腐败,降低其食用价值。

另外,去皮、切分等加工过程中所造成的机械损伤会极大地促进鲜切果蔬产品呼吸作用的增强,即所谓“伤呼吸”,同时会刺激果蔬组织内源乙烯的产生,导致伤乙烯迅速增加,并伴随一系列次生代谢产物的合成,组织的伤愈合还会改变鲜切果蔬的外观,从而降低食用价值,加速鲜切果蔬的衰老与腐败即“伤乙烯”。

此外还有因微气体环境引起的腐败。鲜切果蔬通常用塑料薄膜包装,以维持天然、新鲜的品质,并防止微生物污染,但如果包装膜透气性小或贮藏温度较高,在包装袋内很容易形成低氧或高二氧化碳的微气体环境,造成低氧和高二氧化碳伤害,使产品产生异臭,导致腐败。

2 微生物污染

去皮、切分等处理损害了水果的组织结构,果实失去真皮层的保护作用,汁液外溢,大面积的表面暴露及丰富的营养为微生物的侵染和生长繁殖提供了有利的环境条件,更易受到各种污染的侵袭。引起鲜切水果腐烂变质的微生物主要是细菌和真菌,微生物的污染与繁殖是导致鲜切水果质量下降的主要原因。

鲜切果蔬具有较高的水分活度(aw>0.85)和 ph值(ph>4.6),且切割处理又使组织保护层遭到破坏、营养物质外渗,非常容易受到微生物的污染。微生物对鲜切果蔬品质的影响主要表现在2个方面:一方面,微生物的生长繁殖会消耗蔬菜体内贮藏的营养物质,导致品质下降;另一方面,病原微生物的生长繁殖直接影响鲜切果蔬的食用安全性。贮藏初期,鲜切果蔬的表面一般无致病菌,而只有腐败菌,如欧文氏菌、假单孢菌等,但是随着环境条件的改变,微生物菌落种类和数量会发生变化,使致病菌的生长占主导优势。

3 营养素损失

鲜切果蔬在加工及贮藏过程中会使一些营养成分流失,如切割会导致维生素的氧化损失,在浸泡过程中,水果可溶性固形物等水溶性营养成分会随浸泡而流失。加工贮藏过程中的温度、光照、空气中的氧气及组织自身的代谢作用及包装都会导致鲜切果蔬营养成分的损失。

保鲜技术

物理保鲜

低温保鲜

低温保鲜是应用最有效最广泛的物理保鲜技术之一,几乎所有鲜切果蔬均需进行低温保鲜。低温不仅可以抑制鲜切果蔬的呼吸和生理代谢,延缓衰老和抑制褐变,提高组织的抗性,而且还可以显著抑制微生物的生长与繁殖。因此,对鲜切果蔬及时降温预冷和采用低温贮藏、冷链运输和销售,对保持鲜切果蔬的品质极为重要。

热处理保鲜

热处理是新发展起来的一种物理保鲜技术。热处理可有效地降低鲜切果蔬表面微生物数量,减少病菌侵染,减轻冷害发生,加速伤口愈合,结合杀菌剂或cacl的使用还有明显的增效作用。

气调保鲜

气调保鲜是通过改变贮藏环境中的气体成分来达到保持果蔬产品新鲜状态和延长货架寿命的一种保鲜方法,通常结合冷藏以达到最佳的保鲜效果。适宜的气体环境可显著降低呼吸速率,抑制乙烯产生,减少失水,延缓新陈代谢速率,抑制组织的褐变,减少营养成分的损失,同时也能抑制好气性微生物生长,防止鲜切果蔬腐败。

辐照保鲜

辐照保鲜原理是利用co 和cs 产生的γ-射线照射食品,引起微生物发生一系列物理化学反应,使微生物的新陈代谢、生长发育受到抑制或破坏,致使微生物被杀灭,食品的保藏期得以延长。

化学保鲜

化学药剂保鲜

传统上人们采用氯、次氯酸钠及亚硫酸盐类的水溶液来清洗果蔬以达到减少腐败,抑制褐变和延长货架寿命的目的,取得了较好的效果。氯、次氯酸钠、二氧化氯等易形成强致癌物质,亚硫酸盐类可引起某些人(尤其是哮喘病患者) 的过敏反应,对人体副作用较大,美国等发达国家已开始限制其在鲜切产品中使用。

可食性涂膜保鲜

可食性涂膜可以减少鲜切果蔬水分损失,阻止外界气体及微生物的入侵,抑制呼吸,延缓乙烯产生,降低生理生化反应速度,防止芳香成分挥发,从而延缓鲜切果蔬组织的衰老和腐败变质,保持产品的质量和稳定性。

生物保鲜

有直接用微生物菌体对果蔬进行保鲜防腐的研究,其中以乳酸菌、酵母菌和霉菌的拮抗菌株研究较多。实验证实乳酸菌在10℃或25℃环境下能够有效降低苹果切片上李斯特氏单孢菌和沙门氏菌的菌群数量。

综合保鲜

鲜切果蔬品质的保持是建立在综合保鲜技术基础上的,它包括了加工前适宜原料种类、品种的选择和田间的栽培管理以及加工过程中和加工后系列配套处理技术。实验表明,综合保鲜技术可大大改善鲜切果蔬的品质,延长其货架寿命。

发展方向

鲜切果蔬是未来新鲜农产品加工的一个重要方向,由于其具有自然、新鲜、卫生和方便等特点,正日益受到消费者喜爱。鲜切果蔬可开袋即食或直接烹调,可广泛应用于快餐业、宾馆、饭店、单位食堂或零售,节省时间,减少果蔬在运输与垃圾处理中的费用,符合无公害、高效、优质、环保等食品行业的发展要求。鲜切果蔬不但可拓宽果蔬原料的应用范围,实现果蔬的综合利用,又具有潜在的经济效益和广阔的市场发展空间。

中国鲜切果蔬的发展还处在一个较低的阶段,对于鲜切果蔬的生理特性还未完全明确,有待进一步研究。从以下几方面进行深入研究:

(1)对研究鲜切果蔬生理特性机制进行深入研究。

(2)通过研究选择出适合鲜切的果蔬原料品种。

(3)天然保鲜剂的开发。

(4)栅栏技术与关键点控制管理技术及微生物预报技术结合起来运用到鲜切果蔬中去。

(5)寻找发现更加有效、快速的天然抑菌物质和对人体安全,有益的拮抗菌种是未来生物杀菌技术的新方向。同时,化学、物理、生物杀菌技术之间的相互结合互补,也是未来鲜切产业杀菌技术的重要发展方向。

认识误区

有些人认为,鲜切果蔬由于加工过程中经过切分造成机械损伤,从而引起呼吸作用和代谢反应急剧活化,品质迅速下降。同时由于切割导致细胞破裂,表面发生褐变现象,失去新鲜产品的特征,大大降低鲜切果蔬的商品价值。因此选择适当的加工方法和适宜的保鲜技术对鲜切果蔬的生产十分重要。

然而,美国加利福尼亚大学戴维斯分校的研究人员曾公布的一项研究结果表明,鲜切包装对水果维生素c及其他抗氧化物的含量几乎没有影响。实验以菠萝、卡亡果、哈密瓜、西瓜、草莓和猕猴桃等水果为试材,对其中每一种水果一半用作鲜切,另一半以整果作为对照。所有处理的水果都在特定条件下冷藏9天,然后测定其营养成分含量,结果表明,鲜切水果的营养成分仅有少量损失。此外,据《农业与食品化学》的一项研究报道,由于鲜切后的水果见光后,部分水果如丰亡果和西瓜等的抗氧化物含量反而有所增长。

二、鲜切果蔬的保鲜技术

低温保鲜

低温保鲜是应用最有效最广泛的物理保鲜技术之一,几乎所有鲜切果蔬均需进行低温保鲜。低温不仅可以抑制鲜切果蔬的呼吸和生理代谢,延缓衰老和抑制褐变,提高组织的抗性,而且还可以显著抑制微生物的生长与繁殖。因此,对鲜切果蔬及时降温预冷和采用低温贮藏、冷链运输和销售,对保持鲜切果蔬的品质极为重要。

热处理保鲜

热处理是新发展起来的一种物理保鲜技术。热处理可有效地降低鲜切果蔬表面微生物数量,减少病菌侵染,减轻冷害发生,加速伤口愈合,结合杀菌剂或cacl2的使用还有明显的增效作用。

气调保鲜

气调保鲜是通过改变贮藏环境中的气体成分来达到保持果蔬产品新鲜状态和延长货架寿命的一种保鲜方法,通常结合冷藏以达到最佳的保鲜效果。适宜的气体环境可显著降低呼吸速率,抑制乙烯产生,减少失水,延缓新陈代谢速率,抑制组织的褐变,减少营养成分的损失,同时也能抑制好气性微生物生长,防止鲜切果蔬腐败。

辐照保鲜

辐照保鲜原理是利用co 和cs 产生的γ-射线照射食品,引起微生物发生一系列物理化学反应,使微生物的新陈代谢、生长发育受到抑制或破坏,致使微生物被杀灭,食品的保藏期得以延长。 化学药剂保鲜

传统上人们采用氯、次氯酸钠及亚硫酸盐类的水溶液来清洗果蔬以达到减少腐败,抑制褐变和延长货架寿命的目的,取得了较好的效果。氯、次氯酸钠、二氧化氯等易形成强致癌物质,亚硫酸盐类可引起某些人(尤其是哮喘病患者) 的过敏反应,对人体副作用较大,美国等发达国家已开始限制其在鲜切产品中使用。

可食性涂膜保鲜

可食性涂膜可以减少鲜切果蔬水分损失,阻止外界气体及微生物的入侵,抑制呼吸,延缓乙烯产生,降低生理生化反应速度,防止芳香成分挥发,从而延缓鲜切果蔬组织的衰老和腐败变质,保持产品的质量和稳定性。 鲜切果蔬品质的保持是建立在综合保鲜技术基础上的,它包括了加工前适宜原料种类、品种的选择和田间的栽培管理以及加工过程中和加工后系列配套处理技术。实验表明,综合保鲜技术可大大改善鲜切果蔬的品质,延长其货架寿命。

三、应用果蔬保鲜技术的萃取技术有哪些

作为一种碱性食品,果蔬是维生素、矿物质和膳食纤维等营养物的主要来源,对均衡人体营养结构和保证身体健康发挥着重要作用。我国果蔬产量巨大,但损失惊人,故合理有效的采后贮藏保鲜是充分发挥其价值的关键。现从冰温技术、超声波和结构化水的应用等物理方法,保鲜剂、纳米材料和电生功能水的应用等化学方法,生物防治和基因工程应用等生物方法综述了果蔬保鲜新技术,旨在为减少浪费、保护环境、增加效益和相关研究提供一定参考。

果蔬含有丰富的碳水化合物、矿物质、维生素和膳食纤维,在人们日常生活中占有重要地位。但农业生产的生物性、季节性和地区性造成了果蔬大量失水、老化和腐烂,为其贮运和销售带来了很大困难。我国果蔬种植面积和产量均居世界前列,但损失率高达20%~30%,而发达国家通常控制在5%以内[1],“丰产不丰收”、“果贱伤农”的现象一直困扰着果蔬生产。目前,生产中采用的贮藏保鲜技术设备复杂、成本较高、效益偏低,不符合友好农业发展和居民健康消费需求。而采用物理、化学、生物的方法制造低温、高湿、低氧、高二氧化碳、低乙烯、无菌等环境,国内外在果蔬保鲜方面已研发试用了一些新技术、新材料和新方法,值得借鉴。

冰温是指冰点以上至0℃的未冻结区域。果蔬细胞中含有丰富的葡萄糖、氨基酸、盐类等物质,使其冰点低于纯水冰点(0℃)。冰温范围内果蔬细胞仍能保持活体状态,但呼吸代谢被大大抑制,组织衰老速率显著降低,保鲜期延长。同时,还可克服冻结食品因结晶产生的蛋白变性、组织结构损伤、液汁流失等问题。由于果蔬细胞在临界冰点会启动自身防冻机制,产生有益于消化并增加良好口感的防冻液,果蔬品质得以提高。宋秀香等[2]应用冰温技术提高了绿芦笋感官品质,保持了其硬度和色泽、减缓了维生素c含量降低,增强了其自身保护力,延长了贮藏期。近几年,还出现了保鲜剂-冰温贮藏、冰膜贮藏、超冰温贮藏、气调-冰温贮藏等复合技术。林本芳等[3]研究发现,冰温结合1-mcp处理可延缓西兰花维生素c和叶绿素含量下降,抑制呼吸强度和乙烯生成率,减缓逆境伤害。

超声波多用于鲜切果蔬清洗,是利用其低频高能的空化效应在液体中产生瞬间高温高压,使液体中的某些细菌致死、病毒失活,从而延长果蔬保鲜期[4]。李西进等[5]研究发现用超声波处理樱桃番茄可较好地保持果实维生素c和可滴定酸含量,降低果实失重率和腐烂率;魏云潇等[6]发现超声波能有效降低细菌与霉菌数量,保持芦笋硬度,抑制呼吸速率,提高贮藏总酚和抗坏血酸水平。超声波消毒速度较快,对人无害,但消毒不彻底。因此,常将其与其它冷杀菌技术混用,如超声波-磁化联合杀菌、超声波-紫外线联合杀菌、超声波-巴氏杀菌等。

结构化水技术是利用一些非极性分子(如某些惰性气体)在一定温度压力下,与游离水结合的技术[7]。该技术可使果蔬组织细胞间水分参与形成结构化水,使整个体系溶液黏度升高,从而减慢酶促反应和抑制水分蒸散。20世纪90年代,日本东京大学用氙气制备甘蓝、花卉的结构化水,并对其保鲜工艺进行探索,获得了较满意的保鲜效果[8]。但使用高纯度氙气成本高,故往往通过惰性气体混合加压来进行保鲜,以降低成本。詹仲刚等[9]用氮气、氦气和氟气等惰性气体通过调控多酚氧化酶和过氧化物酶活性实现了黄瓜保鲜。

天然防腐剂具有安全无毒、抗菌性强、水溶性和热稳定性好、作用范围广等特点。如海藻酸钠、魔芋提取液、nps多糖、植酸、茶多酚、中草药提取物和香辛料精油等。植酸处理能降低番茄果实失重率,抑制呼吸,对保持果实硬度、增加果实可溶性固形物、维生素c和可滴定酸含量有较好作用[10]。苏艳玲等[11]将大蒜汁和生姜汁按2∶1配用保鲜蔬菜取得了较好效果。甘草、高良姜提取液可不同程度提高菠菜贮藏期的感官品质,降低腐烂率,抑制呼吸强度和失重率,减缓可滴定酸、维生素c及叶绿素含量的降解[12];甘草、连翘提取液可提高桃保鲜效果[13];蒲雪梅等[14]发现生姜提取液-海藻酸钠复合涂膜可有效降低红富士苹果贮藏质量损失及硬度的下降,较好地保持可溶性固形物和可滴定酸含量,减缓果实中丙二醛积累,有效降低呼吸作用;李述刚等[15]探讨肉桂提取物对小白杏的贮藏保鲜效果,发现腐烂率、失重率、硬度、可溶性固形物、维生素c含量等指标均优于对照。

壳聚糖作为一种天然多糖,具有良好的吸附性、生物相容性、成膜性和很强的抗菌保鲜能力,易于生物降解[16]。水溶性壳聚糖涂膜能有效降低草莓腐败率[17]。通过添加功能改良剂获得的改性壳聚糖,扩大了单一防腐剂的抑菌谱,提高了机械强度与抗菌活性。巯基化壳聚糖保鲜剂能减缓樱桃可溶性固形物、可滴定酸、维生素c含量的下降,有效延长贮藏期[18]。周刚等[19]研究发现魔芋葡甘聚糖保鲜膜可减缓麻竹笋呼吸速率,减少水分散失,降低蛋白质、还原糖分解速率;胡晓亮等[20]用1%海藻酸钠+0.1%溶菌酶处理的樱桃番茄保鲜效果佳。适宜浓度的海藻酸钠和壳聚糖可有效抑制莲藕表皮褐变,减小失重率,显著抑制维生素c、可溶性糖含量的降低和细胞膜透性的升高[21];代亨燕等[22]采用壳聚糖、魔芋精粉、改性sio2、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠等原料,制得鲜椒专用复合保鲜膜,保鲜效果好。蜂胶处理能有效抑制苹果失水,降低呼吸速率及乙烯释放率,延缓果肉硬度的下降和可溶性固形物、可滴定酸、维生素c的降解[23];也可显著降低鲜枣的失重率和腐烂指数,维持其硬度,抑制可溶性固形物、可滴定酸和维生素c含量的下降及呼吸强度增大,有效延长保鲜期[24]。用蛋白质制成的保鲜膜营养价值高、口感好、透性小,是食品保鲜的理想材料,有大豆蛋白膜、小麦面筋蛋白膜、玉米醇溶蛋白膜、乳清蛋白膜等。含茶多酚的大豆分离蛋白复合涂膜液能较好的保持樱桃感官品质,降低贮藏期的腐烂率,延缓果实硬度、维生素c和可溶性固形物含量的下降,从而延长果实保鲜期[25]。玉米醇溶蛋白不仅能延长草莓贮藏期,还可减少其营养损耗[26]。乳清蛋白在一定程度上可减缓圣女果腐烂、失重、变软,具有一定保鲜作用[27]。

在调控乙烯合成和催熟方面,主要利用乙烯作用抑制剂,如ag+、硫代硫酸银(sts)、1-甲基环丙烯(1-mcp),2,5-降冰片二烯等,与受体相结合,从而抑制衰老[1]。baldwin等[28]用1-mcp处理食用成熟度的番茄,可延长货架期4~5d;李俊俊等[29]研究表明1-mcp能显著抑制香蕉、芒果和番木瓜果实病害发生和果皮细胞膜透性的上升,推迟果实硬度下降和色泽的转变,保持品质;梁丽雅等[30]发现1-mcp能明显抑制中华寿桃呼吸强度和乙烯释放量,保持果实硬度,减缓可溶性固形物和可滴定酸含量的下降,从而延长贮藏期;另外,李富军等[31]发现乙烯合成抑制剂氨基乙氧基乙烯甘氨酸(avg)可抑制acc合成酶的活性以减少果实乙烯释放,还能抑制纤维素酶活、延缓果实硬度的下降。

乳酸链球菌素可显著降低枇杷和杨梅果实的失重率、总酸含量、腐烂率,延缓相对电导率的上升,有利于保持品质[32-33]。zhou等[34]研究表明纳他霉素壳聚糖复合涂膜用于葡萄保鲜,呼吸强度、质量损失率、腐烂率、落粒率、果粒硬度均好于对照,维生素c和可滴定酸含量下降缓慢。纳他霉素复合涂膜也能降低草莓果实水分散失,延缓可溶性固形物、维生素c和可滴定酸含量的下降[35]。溶菌酶能显著降低梨果实失重率、烂果率和呼吸强度,有效维持内在品质,一定程度上抑制了膜透性和丙二醛含量的增加[36]。

纳米材料具有抗菌杀毒、低透氧和透湿率、阻隔二氧化碳、吸收紫外线、自洁功效及力学性能等优良特性[37]。将纳米无机抗菌材料通过特殊工艺添加到保鲜剂中,可起到长效杀菌、延长保鲜的目的。银离子毒性小,抗菌能力强,且在人体内难以积累,目前已商品化的纳米无机抗菌剂大多是银系抗菌剂,在果蔬保鲜中应用较多的还有纳米tio2、纳米siox、纳米caco3、纳米zno等。long等[38]证明纳米tio2对贮存的南丰蜜桔具有良好的抗菌效果;袁志等[39]优化壳聚糖纳米sio2复合膜透co2性,并用于草莓保鲜,取得了较好效果;杨文建等[40]研究表明添加纳米粒子的包装材料能够较好地抑制双孢蘑菇失水萎蔫和褐变,保持贮藏前的洁白色。

电生功能水也称电解离子水,是经特殊电解处理得到的强酸性或碱性水,制取方便、成本低廉,具有极强的杀菌作用,且适用范围广,杀菌效果明显优于臭氧、次氯酸钠等传统杀菌剂,且在空气中可还原为水,对环境和人畜无害,无残留,可生产绿色或有机食品。碱性水是健康饮用水,酸性水可广泛用于食品原料和器械的杀菌及农作物防治[1]。酸性水处理后的草莓果实呼吸强度明显受抑,营养成分消耗减少,微生物数量明显减少,大大降低了果实腐烂率、延长了保鲜期[41]。郝建雄等[42]研究发现酸性水或酸性水加氯化钙处理后,果实硬度明显高于对照,番茄中多聚半乳糖醛酸酶活性和呼吸强度被显著抑制,失重率降低。

生物保鲜主要是利用生物防治和基因工程技术,如抗性诱导、抑制乙烯合成、控制细胞壁降解酶等。生物防治不存在环境污染、药物残留和抗药性等问题。保鲜机理是利用拮抗微生物产生的抗菌物质(如抗生素、溶菌酶、过氧化氢和有机酸等)竞争性地抑制有害微生物,同时诱导果蔬产生植保素、木质素和胼胝体等以提高其自身抗性。如过氧化氢处理可明显延缓伽师瓜硬度下降,降低呼吸、乙烯高峰和贮藏过程中的水分损失,减缓可溶性固形物及维生素c的消耗[43];复配有机酸保鲜剂oaa-7可在一定程度上抑制番茄腐烂、保持果实硬度、防止维生素c氧化和还原糖损失[44];微生物菌体及其代谢产物具有显著的抗菌活性和良好保鲜效果,将病原菌的非致病菌株喷布到果蔬上,可降低病害发生、减少损失;索娜等[45]发现源自草莓果实的拮抗酵母菌可引起葡萄果实的应激反应,诱导pod、pal及apx等的活性,从而产生抗性。

基因工程保鲜技术,主要是通过减少果蔬生理成熟期内源乙烯的生成、控制细胞壁降解酶活,以及延缓果蔬后期成熟中的软化来达到保鲜目的。与乙烯合成相关的酶基因主要包括acc合成酶(acs)基因、acc氧化酶(aco)基因和acc脱氨酶(accd)基因。acs是乙烯形成的关键酶,aco 和acs 基因协同表达影响乙烯的形成,accd可将acc降解。chen等[46]研究表明rnai结构的导入大大抑制了内源aco 基因的表达,从而导致乙烯的生成大大降低。秦文[1]研究认为,果实软化与细胞壁降解酶的活性,尤其是多聚半乳糖醛酸酶(pg)、果胶酯酶(pe)和纤维素酶的活性密切相关[1]。脂氧合酶(lox)广泛存在于高等植物中,细胞膜脂组分中的亚油酸和亚麻酸是其主要反应底物,故可能与果蔬成熟衰老过程中的膜功能丧失有关。何全光等[47]推测lox 和aco、acs协同调控香蕉乙烯的产生及跃变峰的形成,进而调控果实成熟。利用dna重组和操作技术修饰遗传信息,或用反义rna技术抑制相关基因的表达,可达到推迟果蔬成熟衰老、延长贮藏保鲜的目的;熊爱生等[48]将acs和aco反义rna融合基因导入番茄,发现果实乙烯释放量显著下降、贮存期延长。同时,诱导植物自身产生一系列防御反应使其抗性增强,包括几丁质酶、β?1,3-葡聚糖酶和苯丙氨酸解氨酶(pal)及过氧化物酶(pod)的合成与活化。

果蔬采后失去光合同化供给和水分、矿质等无机营养的吸收,但仍不断进行着呼吸消耗和水分散失。贮藏期的异化作用不仅造成果蔬碳水化合物、有机酸等营养物的大量消耗,使品质裂变;而且释放的呼吸热和蒸散失水造成了高温高湿的贮藏环境,特别易于微生物繁殖和侵染。同时,无氧呼吸还会产生乙醇、乙醛、乳酸等代谢产物,中间物的积累会毒害果蔬细胞。因此,需要采取有效措施控制果蔬异化进程,达到保鲜目的。综上所述,冰温、超声波、结构化水、电解离子水、保鲜剂、纳米材料、生物防治等均对果蔬保鲜具有重要作用,且安全无毒、生态高效,应基于果蔬种类和生产实际进行推广。

随着社会发展和技术进步,一些保鲜新材料、新技术和新方法不断被开发和应用。但同时也存在一些问题,诸如作用机理、有效成分有的还不是很清楚,提取纯化工艺不是很成熟,鉴定评价体系不是很完善,市场化推广应用还不够普遍等,需要继续深入研究,尤其是基于果蔬生理生化特性的复配保鲜研究。为提高保鲜效果、延长保鲜时间、降低成本、提高综合效益,果蔬保鲜正在由单一技术向复合技术发展,研究各种保鲜技术的综合应用已成为趋势,研究开发低成本、高效益、节能、环保的贮藏保鲜技术是当务之急。此外,果蔬保鲜是一个涉及采前、采中和采后的多方位综合体,是一个包括栽培技术管理、商品化处理和贮运流通销售的系统化工程。隐藏培育优良果蔬品种,将天然提取物、合成新材料与物理调控、基因工程技术等有机结合对果蔬保鲜具有重要价值,同时对果蔬产业的发展也具有重要的经济意义和社会意义。

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