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果蔬是天然營養食品,含有人類生活所需要的多種營養物質。我國果蔬種植面積世界第一,總產量居第三。但是果蔬生產存在著較強的季節性、區域性及果蔬本身的易腐性,與廣大消費者對果蔬需要的多樣性及淡季調節的迫切性相矛盾。由于貯藏力不足,保鮮技術不完善,年產損失近30%。采收后的果蔬仍是一個生命的有機體,還會進行休眠、水分蒸發、呼吸作用等復雜的生命活動。這些活動都與果蔬保鮮密切相關,影響和制約著果蔬的貯藏壽命,其中影響果蔬新陳代謝活動及貯藏效果的外界因素主要是溫度、氣體成分、濕度。

目前,國內外在果蔬保鮮領域采用的技術手段主要有物理和化學兩大類, 每一類衍生的新技術很多,各自依托不同的保鮮原理。隨著科學技術的不斷發展,相信給人類常年提供新鮮、安全、高質量、品種多樣的果蔬不是難題。


 

 影響因素

 

采收后的果蔬仍是一個生命的有機體,還會進行休眠、水分蒸發、呼吸作用等復雜的生命活動,仍維持消耗  、排出  的新陳代謝。果蔬新陳代謝是糖酵解、三羧酸循環(TCA)和電子傳遞鏈等系列酶促反應的復雜過程。這些活動都與果蔬保鮮密切相關,影響和制約著果蔬的貯藏壽命,其中影響果蔬新陳代謝活動及貯藏效果的外界因素主要是溫度、氣體成分、濕度。

 

溫度: 溫度影響果蔬貯藏中的物理、生化及誘變反應,是決定果蔬貯藏質量的重要因素。低溫可以抑制果蔬呼吸和其它一些代謝過程,并且能減少水分子的動能,使液態水的蒸發速率降低,從而延緩衰老,保持果蔬的新鮮與飽滿。不同品種果蔬的最適貯藏溫度表現出很大的差異,對于大多數果蔬來講,在不發生冷害或凍害的前提下,采用盡可能低的溫度可以促進果蔬貯藏穩定性,延長貨架期。另一方面,果蔬采后的熱處理可以驅除蟲害,控制疾病,并且通過影響蛋白質合成、組織軟化、葉綠素損失、呼吸和乙烯的生成, 從而延緩果蔬的衰老。

 

    氣體成分: 植物細胞的代謝主要是氧化和還原反應,其中,氧氣的利用率決定代謝的速度,從而影響果蔬貯藏的質量。改變周圍環境中的氣體組成,例如降低氧氣含量,增加二氧化碳,可以減慢新陳代謝。由于線粒體中電子傳遞鏈的末端氧化酶對氧氣有很高的親和力,因此環境中的氧氣濃度應該低于10%;另一方面,氧氣濃度接近2%時,會引起組織的厭氧呼吸。對貯藏果蔬來講,適宜的溫度、二氧化碳和氧氣之間存在著拮抗和增效作用,它們之間的相互配合作用遠強于某個因素的單獨作用。

 

濕度: 采收后的果蔬吸收植物根部水分的過程終止,果蔬中水分的損失可以引起結構、質地和表面的變化,因此減少水分損失對于保持果蔬新鮮度和質量起著關鍵的作用。減少采后果蔬水分的損失主要依靠果蔬和周圍環境中水蒸氣壓差以及果蔬表面及內部組織對水分蒸發作用的抗性。相對濕度表示環境空氣的干濕程度,是影響果蔬貯藏質量的重要因素,它會受到溫度和空氣流速的影響。另外,貯藏過程中對濕度的控制,既要考慮它對貯藏質量的影響,又必須兼顧到它對微生物活動的影響。


 

 保鮮技術

 

目前,國內外在果蔬保鮮領域采用的技術手段主要有物理和化學兩大類,每一類衍生的新技術很多,各自依托不同的保鮮原理。各種保鮮手段的側重點不同,但都是通過對保鮮品質起關鍵作用的三大要素進行調控:首先"是控制其衰老進程,一般通過對呼吸作用的控制來實現;其次,控制微生物,主要通過對腐敗菌的控制來實現;第三,為控制內部水分蒸發,主要通過對環境相對濕度的控制和細胞間水分的結構化來實現。其中,較先進的保鮮技術主要有臨界低溫高濕保鮮、細胞間水結構化氣調保鮮、臭氧氣調保鮮、低劑量輻射預處理保鮮、高壓保鮮、基因工程保鮮、細胞膨壓調控保鮮、涂膜保鮮、氣調保鮮等。 


臭氧氣調保鮮: 臭氧是一種強氧化劑,又是一種良好的消毒劑和殺菌劑,既可殺滅消除果蔬上的微生物及其分泌的毒素,又能抑制并延緩果蔬有機物的水解,從而延長果蔬貯藏期。臭氧自1785年發現以來,作為一種氣體殺菌劑廣泛應用在食品、運輸、貯存、自來水生產等領域。臭氧氣調保鮮是近年來國內開發的保鮮新技術,研究者利用此技術對易腐爛的荔枝進行保鮮取得了一定效果。其保鮮作用體現在3個方面:第一,消除并抑制乙烯的產生,從而抑制果蔬后熟速度;第二,有一定的殺菌作用,可防止果蔬霉變腐爛;第三,誘導果蔬表皮的氣孔收縮,可降低果蔬的水分蒸發,減少失重。 


    物理殺菌保鮮: 輻射保鮮主要利用鈷-60、銫-137發出的γ射線,以及加速電子、X-射線穿透有機體時使其中的水和其他物質發生電離,生成游離基或離子的原理,對散裝或預包裝的果蔬起到殺蟲、殺菌、防霉、調節生理生化等效應,可以替代乙烯、二溴化物、溴甲烷以及環氧乙烷等化學試劑。新鮮果蔬的輻射處理選用相對低的劑量,一般小于3 kGy,否則容易使果蔬變軟并損失大量的營養成分。低劑量輻射預處理保鮮可以和其它技術復合使用,例如與冷凍、漂燙等技術相結合可以減少輻射保鮮所要求的輻射劑量。通過熱水浸漬或蒸汽(溫度為50~ 55℃)加熱5 min,可以產生更好的保鮮效果這項技術在柑橘、桃、櫻桃保鮮過程中廣泛應用。紫外線保鮮技術具有安全、環境好、高效等特點,紫外線波長為2600 A時具最大殺菌效果。

 

涂膜保鮮: 這種方法通過包裹、浸漬、涂布等途徑覆蓋在食品表面或食品內部異質界面上,提供選擇性的阻氣、阻濕、阻內容物散失及隔阻外界環境的有害影響、抑制呼吸,延緩后熟衰老,抑制表面微生物的生長,提高貯藏質量等多種功能,從而達到食品保鮮,延長其貨架期的目的。目前,廣泛應用于果蔬保鮮的涂膜材料有糖類、蛋白質、多糖類蔗糖脂、聚乙烯醇,單甘脂以及多糖、蛋白質和脂類組成的復合膜。


氣調保鮮: 利用調整環境氣體成分延長食品貯藏壽命和貨架壽命。自發明蘋果氣調保鮮以來,氣調保鮮在世界各地得到普遍的推廣,并成為工業發達國家果蔬保鮮的重要手段,也是今后果蔬保鮮的重要趨勢。根據對已經建立起來的環境氣體是否具有再調整作用,氣調保鮮又分為CA (Controlled Atmosphere Storage)MA (Modified Atmoshphere Storage)兩種形式。CA是在氣調貯藏期間,選用的調節氣體的濃度一直保持恒定;MA是最初在氣調系統中建立起預定的調節氣體濃度,在隨后的貯藏期間不再受到人為調整。MA技術是從果蔬腐爛的呼吸機理出 發,通過抑制呼吸作用的快速進行以及抑制內源乙烯的產生,從而達到保鮮的目的。MA能延長食品貨架期己為世人認可多年,作為無公害保鮮手段,在國際上備受關注。在國外,低氧CA (Controlled Atmosphere)技術或超低氧藏是果蔬采后CA應用技術的新突破。現代消費者對產品方便、新鮮以及有益健康的要求,將會進一步拓寬MA 的應用范圍。

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