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水果保鲜技术的研究现状及发展

精品资料
CQWU/JL/JWB/ZY084-02

学年论文
（课程论文、课程设计）

题 目： 水果保鲜技术的研究现状及发展
小组成员： 陈盼盼 、 张珍妮 、 袁 锐
杨善丽 、 罗云雾 、 张 玲
专业年级： 2010级化学 （ 师范 ）
成 绩：
指导教师（职称）： 邓小红（副教授）

2012年11月13日

摘要 ：水果贮藏保鲜是水果产业化生产时减少损失，保值、增值的基础，本文是叙述了水果保鲜与贮藏业的现状及我国保鲜技术存在的问题。随着人们生活水平的提高，对新鲜高质量和高营养食物的需求不断增加，从而推动了新鲜水果贮藏方法的发展。为此，主要探讨了国内外水果贮藏保鲜应用的各种技术，分析了水果贮藏保鲜技术研究方面的新情况与新进展。
关键词：水果保鲜；储藏；现状
引言：
果品营养丰富, 是人们生活中不可缺少的食品。由于生产的季节性、地域性和产品的易腐性, 给水果的采后处理、贮藏保鲜等环节带来了极大困难。特别是在水果的生产中, 由于采摘不当、贮藏不善, 或由于生理病害、微生物病害的影响, 往往导致大量水果的腐烂损失。许多国家农产品采后处理与贮藏保鲜已实现了产业化。

1 水果保鲜与贮藏业现状
目前，随着科学技术的进步和经济的发展，人们对食物要求越来越高，人们的饮食已从温饱型向营养型转变，对食品的需求不但追求数量，而且关心质量和花色品种，经济、实惠、方便的食品必将成为消费者选择的对象[1]。新鲜的水果是我们日常生活中的必需品，其含水量高，且具有我们所必需的维生素矿物质和膳食纤维。但水果组织柔嫩，含水量高，容易腐烂变质，不耐储存，采后极易失鲜，从而导致品质降低，丧失商业价值。因此，水果低温贮藏保鲜产业是水果生产的继续，是可持续水果产业发展的重要保证，也是我国目前农业产业结构调整中重点发展的产业。同时水果低温贮藏保鲜产业，对果品的采后增值、保值，农民致富和促进农村的经济发展都具有十分重要的意义[2]。
冷藏场所及装置是水果贮藏保鲜最关键的设施，它们的最关键点在于对温度的控制，其次是在特殊构造条件下还能够对气体成分、压力和湿度进行控制，以满足水果贮藏保鲜的要求。现代温贮藏主要包括机械冷藏、机械气调冷藏、机械减压冷藏和机械湿冷冷藏等。其中机械冷藏占贮藏水果产量的1/3左右，我们可以通过控制温度和湿度进行人工调节和控制，已达到良好贮藏[3]。我国的气调贮藏起步很晚，主要的气调贮藏技术是小包装、大帐自然降氧和硅窗气调等且仅限于少量的水果。常用的气调保鲜方法主要有4种：塑料薄膜帐气调、自然降氧法、混合降氧法和人工改变空气组成法等。
化学保鲜剂的研究及应用发展很快，目前，已有多种化学杀菌剂、生物活性调节剂及生物涂膜类等防腐保鲜剂在贮藏保鲜中推广使用，对提高贮藏效果具有明显的辅助促进作用。此外，某些前沿高新技术，如采后生物技术正逐步应用于水果产品的贮藏保鲜。

2 我国水果保鲜技术存在的问题
目前，我国水果保鲜业虽然有了一定的进步，但与发达国家相比距市场经济发展的要求还有相当大的差距。其中表现在：
(1)、技术与设备落后。我国水果保鲜技术和设备整体水平仍较落后，采后损失较为严重。据统计，我国水果采后损失率占20%～40%，而有些发达国家只占5%左右。2000年4月24日的《海南日报》就有《万箱海南香蕉烂新疆》的报道。发达国家农产品的加工程度一般在80%～90%，果品总贮量1200万t，约占总量的20%，其中冷藏量800t，约占总产的13%。
(2)、质量不稳定。我国园艺生产仍以小农户家庭生产为主，规模化和现代化生产仍未形成气候，给安全卫生和质量标准管理带来了很多困难。加上市场监督管理不严和商检制度不完善，致使我国水果卫生和质量标准问题较为突出，出口产品被拒收、扣留、索赔等现象时有发生，成为扩大出口的主要障碍。此外，国外绿色壁垒的设置限制了我国农产品出口。
(3)、设备与技术不匹配 。我国有些企业购置了一些进口或国产的先进采后设备以及保鲜剂，但未收到相应的效果。先进的设备和高效的保鲜剂对于提高水果的保鲜效果非常重要，但却不是万能的，因为贮运保鲜是一项系统工程，设备和技术必须配套使用才能收到理想效果。采后技术必需与采前技术相匹配，才能取得好的效果。有先进的冷库或气调库，却没有预冷和冷链流通的配合；有高效的保鲜剂，却没有采后的一系列技术配合等。都会影响贮运保鲜水果。

3 水果保鲜的技术
3．1气调保鲜技术
气调贮藏(Controlled Atmosphere)简称CA，气调贮藏设备主要由气调机、制冷系统、加湿器和气密保温材料组成．其原理是把水果放在特殊的密封库房内，同时改变贮藏环境的气体成分，在水果贮藏中降低温度、减少氧气含量、提高二氧化碳浓度，降低水果的呼吸强度和自我消耗，从而达到长期贮藏保鲜的目的。目前，常用的气调保鲜方法主要有4种：塑料薄膜帐气调、自然降氧法、混合降氧法和人工改变空气组成法[4]。例如，美国和以色列的柑橘总产量50％以上是气调保鲜；新西兰的苹果和猕猴桃气调贮藏量为总产量的30％以上；法国、意大利以及荷兰等国家气调贮藏苹果均达到总贮藏的50％--一70％，证实了气调贮藏保鲜水果的光明前景。气调包装已获广泛的应用，但能够完好的维持最佳气调环境的包装材料仍未开发成功[5]。
3．2防腐剂保鲜技术
防腐剂按其来源不同可分为2类，即化学合成防腐剂和天然防腐剂。化学合成防腐剂由人工合成，种类多，包括有机和无机的防腐剂50多种，其中世界各国常用的主要化学合成防腐剂有苯甲酸钠、山梨酸钾、二氧化硫、亚硫酸盐、丙酸盐及硝酸盐和亚硝酸盐等。我国批准可使用的化学合成防腐剂只有苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸钾和二氧化硫等少数几种。使用化学合成防腐剂虽有较好的保鲜效果，但对人体健康却有一定的影响，甚至出现致癌、致畸等毒性。天然防腐剂是生物体分泌或体内存在的防腐物质。经人工提取后即可用作食品防腐具有安全、无毒、高效和增进食品风味、品质等特点。目前，在国内外常用的天然水果保鲜剂主要有茶多酚、蜂胶提取物、橘皮提取物、魔芋甘露聚糖、鱼精蛋白、植酸、连翘提取物、大蒜提取物、壳聚糖等[6]。例如用壳聚糖处理番茄，常温下可贮藏30 d左右，几丁质用于苹果保鲜可达数月；用它处理草莓，结合低温贮藏，也具有较好的保鲜作用；用粮姜蒸液处理甜橙，贮藏130 d后，总腐果率为零，干疤果率为0．3％；从当前的发展情况来看，水果的防腐保鲜剂的研究在向天然、安全、有效的方向发展。此外，美国研制出一种由焦磷酸钠、柠檬酸、抗坏血酸和氯化钙等4种安全无毒的成分组成的高效多功能水果保鲜剂，可延缓水果氧化和酶促褐变。英国研制出一种无色、无味、无毒、无污染、无副作用的可食水果保鲜剂一森柏保鲜是由植物油和糖组成，可抑制水果呼吸作用和水分蒸发。我国中科院武汉植物研究所从73种植物的173个抽提物中筛选出代号为EP的猕猴桃天然防腐保鲜剂，试验表明保鲜效果较佳[7]。
3．3生物保鲜技术
生物保鲜技术是一种正在兴起的食品保鲜技术，目前应用较多的是酶法保鲜，其原理是利用酶的催化作用，防止或消除外界因素对食品的不良影响，从而保持食品原有的品质[8]。酶的催化作用具有专一性、高效性和温和性，因此可应用于各种水果保鲜，有效防止氧化和微生物对水果所造成的不良影响。当前用于保鲜的生物酶种类主要有葡萄糖氧化酶和细胞壁溶解酶。彭穗等采用乳酸链球菌素nisin与复合生物酶对辣椒在常温下生物保鲜工艺进行了研究，结果表明能有效抑制辣椒的发酵，延长保质期，也有人从真菌与放线菌等微生物菌种发酵液中提炼萃取的生物保鲜液用于荔枝、草莓等水果保鲜，效果也很理想。
3．4臭氧保鲜技术
臭氧的氧化能力很强，它与微生物细胞中的多种成分产生不可逆的反应，达到杀灭微生物的作用。臭氧能够有效地快速分解乙烯，将乙烯分解为二氧化碳和水，从而减缓了水果的新陈代谢，降低了成熟速度，同时还可促进创伤愈合，增加对霉菌传染的抵抗力，延长水果的贮藏期。L．Palou等采用臭氧处理经人工接种青霉的柑橘和柠檬，果实腐烂率显著降低[9]。我国科研工作者采用臭氧技术对荔枝、银杏、甜玉米等水果进行保鲜研究的结果表明，防腐效果好，且对水果的Vc等营养成分无影响。另外还有研究表明，臭氧水也能够抑制芒果病害的发生，并能影响贮藏期芒果的生理活动和新陈代谢，降低芒果的呼吸强度，减缓芒果可溶性固形物、可滴定酸和Vc含量的变化，延缓芒果的后熟过程，从而延长贮藏期。使用臭氧保鲜时，结合包装、冷藏、气调等手段可以提高水果保鲜效果[10]。
3．5辐照保鲜技术
辐照保鲜技术是利用电离辐射产生的射线及电子束对产品进行加工处理，使其中的水和其它物质发生电离，生成游离基或离子，产生杀虫、杀菌、防霉、调节生理生化等效应，从而达到保鲜目的的一种方法[11]。它具有高效、安全可靠、无污染、无残留、保持食品原有色、香、味等优点。新鲜水果的辐射处理选用相对低的剂量，一般小于3kGy否则容易使水果变软、变味并损失大量的营养成分。
草莓是低剂量辐射预处理保鲜中有代表性的例子, 以2.0～ 2.5 kGy 剂量辐射处理, 可以抑制草莓腐败, 延长货架期, 并且保持原有的质地和风味。樱桃、越橘均可以通过低剂量辐射来达到延长货架期, 提高贮藏质量的目的[12] 。越橘以0.25、0.5、0.75 kGy 辐射, 在1℃条件下分别贮藏1、3、7 d，风味和质地不会受到影响[13]。
我国目前已有上百个小型食品辐射器，上海、四川、北京、吉林、天津等地先后取得了一些研究成果，并在上海建成了全国最大的辐射基地。电离处理主要是基于电离产生的臭氧的杀菌作用和对呼吸的抑制作用。空气负离子发生器是利用空气电离法来处理水果，从而起到杀菌、保持水果新鲜度的作用。
3．6中草药植物浸提液保鲜水果
许多植物可以入药, 以煎煮、浸泡的方法提取成分,并配合其它药剂, 用于处理采后水果, 有一定的保鲜效果[14，15] 。毛琼等人以具有优良防霉抑菌作用的几种天然中草药为原料制成保鲜剂, 并对河北水晶梨进行了贮藏试验, 结果表明, 这些中草药具有良好的保鲜效果, 在室温下, 样品能保持较好的鲜度, 生理变化推迟, 营养成分损失减少[16] 。
植酸是广泛存在于植物种子中的一种有机酸, 以植酸为原料配制的水果防腐剂, 可用于易腐水果及食用菌的防腐保鲜。用植酸配制的保鲜剂涂覆在葡萄、草莓、哈密瓜、香蕉、菠萝、荔枝等瓜果上, 不仅可以维持新鲜微弱的生理作用, 达到理想的透水、透气性能, 而且还可以提高瓜果的光泽, 抵御外界病菌的侵入, 并能显著抑制酶的活性。在食用菌的保鲜上,植酸用于极不耐贮的鲜樱桃的保鲜, 也取得了较好的效果[17] 。
4 水果保鲜贮藏的发展趋势
4．1建立完善的保鲜系统
我国水果总产量逐年上升，从1980年的几百万吨增加到现在的几千万吨甚至上亿吨，而相应的贮运能力却很落后，此外，每年因腐烂造成的损失高达水果总产量的20％一30％，因此必需建立完善的流通保鲜系统，使我国水果损失率降低到20％以下。
4．2促进水果贮藏的多样化发展
随着我国人民消费水平的提高，对水果的要求由大众化逐渐转向多样化，尤其一些地方性水果和野生水果的贮运保鲜将是今后研究热点，这必将导致贮运业向多样化发展。
4．3开发天然保鲜剂贮藏保鲜技术
从长远观点看，化学药物对水果防腐保鲜没有发展前景，因此，应把注意力转向天然食品保鲜剂的开发和应用上。
4．4大力发展气调贮藏保鲜技术和设备
在沿海城市，港口建设和铁路运输给冷藏气调集装箱的发展提供便利的条件。由于与国际贸易接轨的需要，未来发展标准化冷藏气调集装箱不但要发展其，还要发展集装箱内相应的设备，如制冷、除气、除臭、气调设备等。此外，还应大力研究和推广使用降低压力、辐射、高压电场等先进的保鲜技术和设备，加快发展步伐促进我国水果贮藏保鲜业产、供、销各环节的全面繁荣。
4．5发展水果贮藏中的病害防治技术
研究侵害性病害的致病机理、鉴定方法及控制技术，筛选并推广适合我国水果的高效、无毒的，符合国际食品添加剂标准的新型防腐剂，加强采后生理病害的研究，如水果褐变和非酶褐变的生理机制及有效控制方法，为延长水果的贮藏期，提高商品质量提供一套实用的控制技术。
4．6建立全国水果保鲜和加工信息网
目前，正需要建立一个包含采前、采后、生产、贮藏、加工、流通和销售在内的全国水果产品生产贮藏、加工、销售的信息集成系统。
4．7促进贮藏保鲜系列化
水果贮藏保鲜业包括分级、预冷、包装、贮藏保鲜、运输等环节，其它各个环节也不能忽视。因为水果适时采收、剔除带病和机械损伤产品、及时分级预冷或消毒、正确的包装等都会影响水果贮藏保鲜期限和腐烂损失率，所以水果贮藏保鲜将向贮藏保鲜环节为核心的系统化方向发展，单一推广应用贮藏保鲜技术将向建立完善的流通保鲜体系转变。

5 结语
综上所述, 中国水果贮藏保鲜产业已经实质性地参与到国际化激烈竞争的新形势下, 其竞争本质是科技竞争, 今后中国水果贮藏保鲜产业的持续、稳定、健康发展将比过去更加倚重于科技创新。强化水果贮藏保鲜科技创新能力就是从根本上加强中国农业的竞争力, 是当前迫切需要解决的战略问题。因此, 中国水果贮藏保鲜产业的发展最终还是要依靠科技来解决, 全面提高水果贮藏保鲜产业的科学技术水平是实现产业升级的根本途径。提高科技创新能力, 增强市场竞争能力, 是水果贮藏保鲜产业发展的不竭动力。同时要考虑, 水果消费的价格也使中国水果保鲜不能单纯走投入成本大的国外高、精、尖设备和技术的道路, 研究开发低成本、高效益、节能源的中国特色技术, 不仅是当务之急, 而且是技术创新之源泉。

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