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果实采后保鲜研究进展

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岭南师范学院

《生物科学与社会》
课程论文

浅谈果实采后贮藏保鲜研究进展

二级学院
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生命科学与技术学院

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2015年7月11日

浅谈果实采后贮藏保鲜研究进展

摘要：我国是一个农业大国，无论是水果种植面积还是总产量均位居世界前列，而且每年种植面积和产量均不断增长。但是我国目前的水果产业还在发展中，较重视育种、采前栽培和病虫害的防治，而在果实采后保鲜方面的研究则较少，每年都因果实保鲜不利而造成巨大损失。因此，研究与开发先进的保鲜技术成为我国水果产业的当务之急。本文将就我国果实采摘后贮藏保鲜技术及其进展进行综述
关键词：果实；保鲜；贮藏

TALK ABOUT THE RESEARCHES AND PROGRESSES OF HOARDING KEEPING FRESH AFTER PICKING FRUITS
Chen Jieyong
Business School, Zhanjiang Normal University, Zhanjiang, 524048 China

ABSTRACT：Our country is an agricultural country, it’s plant area and output of fruits are leading the world and they are increasing. But our fruit industry is under development, which attach importance to breeding, cultivating before planting and extermination of disease and insect pest, while pay a little attention to the keeping fresh after picking fruits. In fruit industry，because of suffering defeat in keeping fresh cause losing a great deal of profit every year. Therefore, research and develop advanced technologies of keeping fresh fruits become the first imperative task. This article will base on our country’s technologies and it’s progress in keeping fresh after picking start to statement.
KER WORDS：FRUITES；KEEPING FRESH；HOARDING
新鲜水果是人民膳食生活中维生素A和C的主要来源。水果中所含的果胶具有膳食纤维的作用，同时水果也是维持酸碱平衡、电解质平衡不可缺少的。随着生活水平的提高，大众对健康和环境问题日益重视，对果实品质的要求也越来越高。但是水果在采收前后由于生理衰老、病菌、微生物侵害及机械损伤等多种原因，容易腐烂变质，造成营养价值和商品价值损失。农业部有关部门的统计数据表明，由于缺乏保鲜能力，全国各地大量水果没有经过任何保鲜措施就直接进入市场，每年因运输贮存不当直接腐烂、变质造成的损失很大，我国每年的生产水果从田间到消费者，至少有25%~30%因腐坏而白白浪费[1,2]。有数据表明，水果若能保鲜60天，一般可增值40~100%[3]，某些品种甚至能增值几倍以至几十倍。因此，人们采用和开发各种保鲜技术方法来减少果蔬的损失和提高果蔬的品质。

收获后的果实，虽然脱离了母体和栽培的环境条件，同化作用已基本停止，但仍然是活的有机体，还在继续进行生命活动，如呼吸代谢、蒸腾作用、成熟衰老变化等。果实产品营养价值和水分含量高，采收后如不及时进行处理，很容易发生腐烂变质，降低其应有的营养价值和商品价值，带来很大的损失综上所述，果实的衰老和腐败主要是因为果实采后的生理活动以及微生物的活动引起的，因此想要延缓果实采后的衰老进程以及防止水果腐败就必须先了解果实采后的生理生化变化，并采取恰当的措施进行果实采后保鲜。
1果实采后生理生化变化
1.1呼吸生理
水果和蔬菜采收以后，失去了水和营养物质的供应，同化作用基本停止，但仍然是活体,其代谢过程中的重要过程是呼吸作用。由于呼吸作用与果蔬的各种生理生化具有紧密的联系，并对其生理生化进行制约。因此，呼吸强弱对采后果蔬的品质、成熟、耐贮性、抗病性、抗逆性以及整个寿命产生重要影响。呼吸越旺盛，各种生理代谢过程越快，采后的贮藏寿命就会缩短。果实采后消耗碳水化合物,产生大量的中间产物,为其他合成过程提供原材料。果实采后一般有2种不同的呼吸方式:有氧呼吸和无氧呼吸。正常情况下,有氧呼吸正常进行,但如果其他原因引起无氧呼吸的加强,则会干扰和破坏果实正常的生理活动。因此,果实采后贮藏的关键之一就是尽可能降低果实的呼吸强度,但又不能引起无氧呼吸的发生。影响果实采后呼吸的外在因素有很多,如温度、湿度、气体成分、机械伤害和病虫害等,都会影响到果实采后的呼吸生理变化。
1.2激素生理
植物体内有多种激素，不同的激素有不同的作用，但是植物激素都有一个共同的特点那就是微量高效。乙烯是一种促进果实成熟衰老激素,虽然体内生成量非常微小,但在植物生长发育等各个方面都起着重要的调节作用,能够诱导与植物组织衰老和果实后熟相关的一系列不可逆的生理生化进程。乙烯对跃变型果实和非跃变型果实的有关成熟代谢活动的影响基本一致,如促进呼吸等。因此有学者认为乙烯通过影响膜磷脂而改变了膜透性,使酶与底物的分区定位被打破,导致呼吸反应加强加快了果实采后的衰老过程。不过关于乙烯调控果实成熟衰老的作用机理,目前仍是研究的热点。除乙烯外脱落酸也有促进促进果实成熟以及促进果实产生乙烯的作用。但是赤霉素则有抑制果实成熟的作用。
1.3活性氧生理
许多研究表明,膜脂过氧化是引起果实衰老的一个重要原因。活性氧伤害植物的机理之一是它能够启动膜脂过氧化或膜脂脱酯作用,从而破坏膜结构。膜脂过氧化就是自由基对类脂中不饱和脂肪酸攻击引发的一系列自由基反应。果实在成熟衰老过程中,不断产生活性氧,破坏膜结构和功能的完整性,从而引发膜脂过氧化。有学者认为,果实后熟的根本原因在于活性氧代谢加强,对细胞产生毒害作用,导致细胞膜结构的破坏,促进果实软化和腐烂。总之,凡是能够协调与活性氧代谢相关酶的作用和减少果实活性氧产生的处理,都可以延缓果实衰老,提高果实的贮藏品质。

所谓“保鲜”，是指食品在保证安全的前提下，还能在营养、色泽、口感和风味等方面都能得到保证。从上文可知，影响果实采后贮藏保鲜的因素主要是果实自身的呼吸运动、植物激素以及活性氧，除此之外微生物的活动也是导致果实腐烂的重要因素之一。因此只要抑制这几个不良因素就可以对果实进行长时间的贮藏保鲜。目前的果实采后贮藏保鲜技术有许多种，主要有:冷藏贮藏保鲜法、气调贮藏保鲜技术法、低压贮藏保鲜法、化学保鲜剂处理法等。各种保鲜方法的侧重点不同，但都是通过对保鲜品质起关键作用的三大要素进行调控：首先是控制其衰老进程，一般通过呼吸作用的控制来实现；其次控制微生物，主要通过对腐败菌的控制来实现；第三为控制内部水分蒸发，主要通过对环境相对湿度的控制和细胞间水分的结构化来实现[4]。下面本文将对目前的果实采后贮藏保鲜技术及其进展进行综述。
2目前主要果实采后贮藏保鲜技术及其进展
2.1低温贮藏保鲜技术
低温贮藏保鲜是用0℃或高于冰点的较低温度对果实进行贮藏保鲜。此法是果蔬贮藏保鲜的主要方法。低温能减慢果蔬的呼吸代谢。抑制蒸腾,延缓后熟和衰老,低温还抑制了微生物的生长活动。因此,低温贮藏保鲜方法较好,目前我国普遍应用。在三千多年前就懂得懂得把采后的果蔬放进地窖中贮藏保鲜。我国据《马可·波罗行记》记载，我国18世纪时用冰保存鲜肉及制造冰酪冷食的技术；明带时期在运河两岸修建的水库，给为宫廷运送鲜菜鲜果的船只加冰，保持其鲜嫩；清代光绪年间，北京已专设冰窖，用于贮藏蒜薹，保证对皇宫的供应。现代低温贮藏保鲜，可追溯到1877年人类首次液化氧气。现代低温保鲜的冷源可分为自然冷源和人工冷源两类,自然冷源是利用自然界形成的低温,如冬季室外的低温环境,天然冰块和冰窖、窑洞、地窖和地下室等,人工冷源是机器制冷,如冷藏库、冷藏车、冷藏船等,机械冷库是永久性的建筑,库房用良好的隔热材料修建,库房内装置机械制冷设备,能根据果蔬的种类,严格地控制贮藏温。现代低温贮藏保鲜所用冷源多为人工冷源。
2. 2 气调贮藏保鲜技术
气调贮藏是指在低温贮藏的基础上，调节空气中氧、二氧化碳及一些特殊气体的含量，即改变贮藏环境的气体成分，以达到更好地贮藏果蔬的目的。利用适当的低O２和高CO２来抑制果实的后熟衰老是果实气调贮藏的主要理论依据。
新鲜果蔬在采摘后，仍进行着旺盛的呼吸作用和蒸发作用，从空气中吸取氧气，分解消耗自身的营养物质，产生二氧化碳、水和热量。由于呼吸要消耗果蔬采摘后自身的营养物质，所以延长果蔬贮藏期的关键是降低呼吸速率。贮藏环境中气体成份的变化对果蔬采摘后生理有着显著的影响：低氧含量能够有效地抑制呼吸作用，在一定程度上减少蒸发作用，微生物生长；适当高浓度的二氧化碳可以减缓呼吸作用，对呼吸跃变型果蔬有推迟呼吸跃变启动的效应，从而，延缓果蔬的后熟和衰老。降低温度可以降低果蔬呼吸速率，并可抑制蒸发作用和微生物的生长，而对某些冷害敏感的果蔬来说，仍然很高。采用气调贮藏法才能有效地抑制果蔬的呼吸作用，延缓衰老（成熟和老化）及有关有生理学和生物化学变化，达到延长果蔬贮藏保鲜的目的。因此，近二十年来气调贮藏保鲜技术已成为世界各国所公认的一种先进的果蔬贮藏方法。近年来我国山东、陕西、河南、北京、河北、辽宁、广东、福建等地已先后建立了气调综合冷藏库
在我国，应用较广的是利用塑料薄膜包装进行自发气调的方法。较复杂的贮藏技术是可控气调，即将果实直接装入聚乙烯薄膜袋中，用排气法充入6%的O2和4％CO2的混合气体，然后密封保藏。投资较高的气调库可实现对温度、湿度、CO2、O2及乙烯浓度的控制，能更好地提高气调的保鲜性能［5］。但若贮藏环境中缺氧，则会导致果实的无氧酵解积累，产生乙醇、乙醛等异味物质，对果实产生毒害并影响风味，还会促进一些厌氧致病菌在果实上生长繁殖，影响果实的食用安全性。
2.3 减压贮藏保鲜法
它是将果品放在一个密闭容器内，用真空泵抽气降低压力的一种保鲜方法，是蔬菜水果以及其他许多食品保藏的又一个技术创新，是气调冷藏的进一步发展。根据果实特性和贮藏温度，压力可降至10-80mmHg不等。减压贮藏通过把贮藏场所的气压降至1/10大气压甚至更低，达到低氧或超低氧的效果，从而起到气调贮藏类似的作用。由于减压贮藏除具有低温和类似气调贮藏的效果外，还有利于组织细胞中有害物质如乙烯、乙醇等挥发性气体的排出。所以减压贮藏可比普通冷藏大大延长果蔬的贮藏期限减压条件可使水果的贮藏期比常规冷藏延长几倍。
减压贮藏保鲜具有快速减压降温、快速降氧、快速脱除有害气体成分的特点，在减压条件下，果实的田间热、呼吸热等随真空泵的运行而被排出，造成降温迅速；由于真空条件下，空气的各种气体组分分压都相应的迅速下降，故氧分压也迅速降低，克服了气调贮藏中降氧缓慢的不足；同时，由于减压造成果蔬组织内外产生压力差，以此压力差为动力，果蔬组织内的气体成分向外扩散，避免了有害气体对果蔬的毒害作用，延缓了果实的衰老。
但是减压贮藏保鲜也有其局限性，表现为不易形成超低氧（0％-2％O2）和低CO2贮藏环境，不能加速果蔬组织内乙烯和其它挥发性气体向外扩散。要想进一步改善果蔬保鲜质量并延长其贮藏期限，必须采用更新的技术措施。
2.5 化学贮藏保鲜技术
化学保鲜是利用化学保鲜药剂涂抹或喷施在水果表面，或置于果蔬贮藏室中，以达到杀死或抑制果蔬表面、内部和环境中的微生物，以及调节环境中气体成分的目的，从而实现果蔬的保鲜。涂膜保鲜就是一种常见的化学保鲜技术，涂膜保鲜通过包裹、浸渍、涂布等途径把可食性膜覆盖在食品表面或食品内部异质界面上，提供选择性的阻气、阻湿、阻内容物散失及隔阻外界环境的有害影响，抑制呼吸，延缓后熟衰老，抑制表面微生物的生长，提高贮藏质量等多种功能，从而达到食品保鲜，延长其[6]货架期的目的。目前，广泛应用于果蔬保鲜的涂膜材料有糖类、蛋白质、多糖类蔗糖酯、聚乙烯醇、单甘酯以及多糖、蛋白质和脂类组成的复合膜[7]。
相对于冷藏、气调、辐射等保鲜技术，化学保鲜方法具有投资少，使用简便，对环境的要求不严格，适合采收现场作业，节能等优点。但是由于化学保鲜剂或多或少的存在一定毒副作用和残留问题，对贮藏中长期采用的化学合成保鲜剂的食品安全性和环境潜在污染一直受到人们质疑，从而限制了化学保鲜剂的推广和使用。
2.4 外源NO贮藏保鲜法
除了以上这几种常规的被保鲜方法外，科学工作者们还研究出了许多其他的保鲜方法，例如用外源NO对果实进行采后保鲜。NO是生物体内的一种调节物质，参与体内果蔬多种采后生理代谢过程。研究表明：NO处理可推迟果实呼吸和乙烯高峰的出现，抑制O2-和H2O2的累积，保持了贮藏后期SOD、CAT、POD、APX较高的活性以及GSH和AsA含量的较高水平，延缓了MDA含量和膜相对透性的升高，降低膜脂过氧化程度，降低果实的自溶，延缓了果实衰老[9]。果蔬采后的病菌感染过程类似于植物的逆境胁迫，而NO可能起这种抗胁迫作用。 综上所述，在果蔬采后生理代谢中，内源NO参与了果蔬的成熟和衰老进程，它作了内源调节物质，通过抑制乙烯的生成，抑制呼吸作用，参与各种代谢进程调控，来有效缓解果蔬菜采后水分的丧失，保持较好的产品的外观品质，延长果蔬的货架期。
NO 作为一种气体保鲜剂，可以通过抑制植物组织中乙烯生成及其效应、调控生理代谢来延长新鲜果蔬产品采后寿命，改善品质，且对果蔬产品无残留毒性。与其它保鲜方法相比，适宜浓度的 NO 处理具有效果明显，省时省力、节约成本等优点。由于 NO 具有双重效果，即高浓度的 NO 对果蔬会具有伤害作用，而较低浓度的 NO 处理可延长果实的贮藏期，延缓衰老，因此在使用 NO 处理果蔬进行贮藏保鲜时一定要选择适宜的浓度，但在在大规模果蔬的实际生产上，NO 应用的适宜条件还不清楚，NO 贮藏保鲜技术体系也没有建立，这也极大限制了 NO 在实际生产上的大规模应用。因此，需要对 NO保鲜应用技术进行系统研究，针对果蔬品种探索其适宜熏蒸环境条件和保鲜作用机理，从而为生产上的大规模应用提供依据。
3研究展望
当前，果蔬产品贮藏保鲜中常用低温贮藏保鲜技术和气调贮藏保鲜技术。低温贮藏保鲜是以控制温度为条件来抑制果蔬生理活性、抑制微生物的繁殖，其缺 点是在贮藏中果蔬尚存在部分微生物继续活动，并发生萎缩现象。气调贮藏是较先进的果蔬保鲜法，发展较快，可以延缓果蔬衰老，减少乙烯对果蔬的刺激，降低腐烂率等，成为正在兴起的研究热潮。NO广泛存在于生物体中，不仅影响着物的生长发育等一系列生理过程，而且在信号转导过程中担任关键角色。适宜浓度NO处理具有效果明显、省时省力、节约成本等优点。因此，研究NO在果蔬产品贮藏保鲜中的应用技术有一定的理论和实际意义，开发潜力很大，值得深人探讨。

参考文献
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