烏翛冰， 張志祥， 崔 燕，凌建剛*

(1.浙江省寧波市惠貞書院,浙江寧波 315016；2.寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江寧波 315040)

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蔬菜采后保鮮技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

烏翛冰1， 張志祥1， 崔 燕2，凌建剛2*

(1.浙江省寧波市惠貞書院,浙江寧波 315016；2.寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江寧波 315040)

摘要蔬菜的營養(yǎng)價(jià)值極高，但采后蔬菜容易變質(zhì)腐爛，如不能有效地保鮮就會(huì)失去原有的營養(yǎng)價(jià)值，因此蔬菜保鮮技術(shù)至關(guān)重要。目前，冰溫保鮮、熱激處理、加鈣保鮮處理等技術(shù)在蔬菜保鮮方面應(yīng)用較廣，植物天然激素和基因工程保鮮等方面的研究也有一定進(jìn)展。綜合國內(nèi)外的研究，從物理、化學(xué)、生物3個(gè)方面闡述了蔬菜采后保鮮的各種方法及特點(diǎn)，同時(shí)指出各自存在的問題，并對(duì)蔬菜保鮮技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞蔬菜；保鮮技術(shù)；物理；化學(xué)；生物

蔬菜是人體必需纖維素、維生素和礦物質(zhì)的重要來源，食用蔬菜有利于促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)，可有效預(yù)防慢性、退行性疾病，能夠提高身體免疫力。采后蔬菜仍具有活躍的生理活動(dòng)，需要消耗自身的營養(yǎng)物質(zhì)，而良好的保鮮技術(shù)可使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)得到最大限度的保存[1]。隨著生活水平的提高，人們對(duì)蔬菜品質(zhì)的要求越來越高，也希望品嘗到各地的新鮮蔬菜，這就需要有先進(jìn)的保鮮技術(shù)做保障。

低溫冷藏法是目前普遍使用的蔬菜保鮮方法，應(yīng)用最為廣泛，其他還有冰溫充氣包裝、光催化綜合保鮮技術(shù)、使用化學(xué)保鮮劑、使用植物天然激素等方法。針對(duì)導(dǎo)致蔬菜變質(zhì)腐爛的不同原因，可將蔬菜的保鮮技術(shù)分為物理保鮮技術(shù)、化學(xué)保鮮技術(shù)以及生物保鮮技術(shù)三大類[2]，筆者綜合國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，擬從這3個(gè)方面闡述蔬菜保鮮的方法及特點(diǎn)，并對(duì)實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在的問題進(jìn)行分析，以期為我國蔬菜保鮮技術(shù)的發(fā)展提供參考。

1物理保鮮技術(shù)

物理保鮮技術(shù)是通過調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中的溫度、濕度、氣體含量和光強(qiáng)度等，來達(dá)到減弱蔬菜呼吸強(qiáng)度、延長貨架期的目的。物理保鮮技術(shù)的副作用較小、研究經(jīng)驗(yàn)較足、總體技術(shù)較成熟等優(yōu)點(diǎn)使得它們較早地應(yīng)用于蔬菜保鮮。

1.1冰溫結(jié)合MAP保鮮技術(shù)冰溫是指0 ℃以下、蔬菜冰點(diǎn)以上的溫度區(qū)間，其溫度介于冷藏和微凍之間，冰溫保鮮和微凍保鮮被稱為中間溫度帶保鮮[3]。這樣既可以減弱植物呼吸作用，又可以有效避免因凍結(jié)而導(dǎo)致的蛋白質(zhì)變性和干耗等一系列質(zhì)構(gòu)劣化現(xiàn)象。冰溫保鮮技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是在不破壞細(xì)胞的前提下，能夠有效抑制微生物的活動(dòng)和各種酶的活性，延長貨架期，提高食品品質(zhì)。申江等研究了冰溫貯藏對(duì)甜瓜中氨基酸等物質(zhì)的影響，結(jié)果表明，冰溫貯藏過程中，以-0.5 ℃、濕度85%的貯藏條件存儲(chǔ)35 d，甜瓜的氨基酸總含量以及人體所必需氨基酸含量相比未使用保鮮技術(shù)有明顯提高，并且冰溫條件甜瓜的口感和鮮度更能有效保留[4]。但是，冰溫蔬菜保鮮具有其明顯的局限性：蔬菜種類繁多，并且不同蔬菜的組織結(jié)構(gòu)差異較大，在測(cè)定過程中需要進(jìn)行大量的比較試驗(yàn)；蔬菜冰溫的變溫范圍很小，不易控制保鮮過程中溫度的精確性和穩(wěn)定性，易造成蔬菜凍傷；對(duì)包裝的嚴(yán)密性要求較高，設(shè)備投資較大[5]。

蔬菜充氣包裝(Modified Atmosphere Packaging,MAP)保鮮技術(shù)的出現(xiàn)可在一定程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)冰溫保鮮技術(shù)的不足。通過控制包裝小環(huán)境的氣體成分變化來減弱蔬菜的生理活性，以限制呼吸作用，延緩衰老和變質(zhì)的過程[6-7]。同時(shí)，MAP保鮮技術(shù)也可以抑制霉菌及病蟲害的生長，使損失大大降低。然而，此種保鮮技術(shù)同樣具有較多不足。充氣包裝對(duì)厭氧菌無效，故其對(duì)蔬菜的保護(hù)作用有限；且由于包裝的透氣問題，不一定始終維持最佳保護(hù)氣氛，因而單獨(dú)使用難以達(dá)到較好的效果[5]。

將兩者結(jié)合使用的冰溫結(jié)合MAP保鮮技術(shù)則綜合了兩者的優(yōu)勢(shì)。研究表明，在蔬菜充氣包裝保鮮技術(shù)當(dāng)中，溫度影響著產(chǎn)品中所發(fā)生的生物化學(xué)變化和微生物變化，也影響著O2和CO2在組織內(nèi)的溶解度和擴(kuò)散速度。鄭遠(yuǎn)榮通過對(duì)甜玉米裝袋、低溫鍛煉等方法對(duì)其進(jìn)行冰溫保鮮，結(jié)果顯示，裝袋可以保持甜玉米貯藏環(huán)境較高的相對(duì)濕度，減少因蒸騰作用而導(dǎo)致的水分損失，苞葉外觀和叢須外觀保持好，一定程度上延長了貨架期；低溫鍛煉則能使甜玉米體內(nèi)發(fā)生一系列適應(yīng)低溫的變化，提高甜玉米抵抗低溫破壞的能力，延緩并減輕了冷害的發(fā)生[8]。趙曉梅等在西瓜方面的研究也證明了冰溫結(jié)合MAP保鮮技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景[9]。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在冰溫保鮮技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合MAP保鮮，更有效地抑制了西瓜在貯藏過程中的糖、酸、維生素等營養(yǎng)成分的損耗，并減少了冷害和褐變的發(fā)生，可最大限度地延長西瓜的貨架期。

因此，在MAP保鮮時(shí)應(yīng)結(jié)合低溫保鮮，而冰溫保鮮正是一種理想的低溫保鮮方式，這2種方法的結(jié)合，將會(huì)產(chǎn)生協(xié)同作用，從而使得保鮮效果更好[5]。

1.2熱激處理技術(shù)低溫能夠減弱蔬菜的呼吸作用，延長蔬菜保鮮期。但大多數(shù)蔬菜易發(fā)生冷害，可造成果蔬的貯運(yùn)損失,使其食用品質(zhì)顯著下降[10]，尤其以苦瓜、西紅柿、辣椒等蔬菜更為明顯。熱激處理則可以有效解決這兩者之間的矛盾。采后熱激處理一般是指用高于果實(shí)成熟季節(jié)10～15 ℃的溫度來處理采后蔬菜[11]。適宜的熱激處理能減輕或延緩如番茄、柑橘和桃等多種果蔬冷害的發(fā)生[12]，并且無毒、無農(nóng)藥殘留，因而在果蔬保鮮中具有較好的應(yīng)用前景[13]。沈麗雯等對(duì)于黃瓜熱激處理的研究表明，適宜的熱水和熱空氣處理可以顯著降低黃瓜的冷害指數(shù)和腐爛率，延緩果實(shí)硬度、可溶性固形物的下降，并維持較低的丙二醛(MDA)含量和相對(duì)電導(dǎo)率，對(duì)減輕黃瓜冷害癥狀起到了較好效果[14]。陳留勇等對(duì)于黃桃的研究也得到了相似的結(jié)論[15]。同時(shí)，也有學(xué)者將熱激處理技術(shù)應(yīng)用到茭白保鮮[16]，認(rèn)為熱激處理可以抑制酶活性，起到殺菌作用，有效降低茭白失重率，保證茭白的外觀色澤，保鮮效果顯著。但是，熱激處理是否會(huì)對(duì)蔬菜的香氣成分、質(zhì)構(gòu)特性、風(fēng)味口感等造成不良影響還需進(jìn)一步研究。

1.3光催化綜合保鮮技術(shù)光觸媒(Photo Catalyst)是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以催化化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。它能將自然界中存在的光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)反應(yīng)所需的能量，使周圍的氧氣及水分子激發(fā)成極具氧化力的自由負(fù)離子。利用光觸媒的光催化技術(shù)能夠在室溫下深度氧化有機(jī)物，使其分解為CO2和H2O，促使有害或有毒物質(zhì)加速反應(yīng)成為穩(wěn)定而無害物質(zhì)，達(dá)到環(huán)保效果。同時(shí)，該技術(shù)也可分解蔬菜在貯藏期間釋放的乙烯，減少貯藏空間內(nèi)乙烯的含量，抑制果蔬的過度熟化。光催化氧化過程也是一個(gè)消耗氧氣和產(chǎn)生CO2的過程，對(duì)于儲(chǔ)藏室的密閉小空間而言，可以減少少量O2和增加一定量的CO2，有利于抑制蔬菜的呼吸作用。負(fù)離子同樣可以降低呼吸酶的活性，使蔬菜的呼吸作用受阻，從而延長蔬菜的貯藏時(shí)間[17]。貯藏期間果蔬品質(zhì)下降的原因復(fù)雜，而且不同種類果蔬也具有不同的生命活動(dòng)特性，因此綜合保鮮技術(shù)比單一保鮮技術(shù)更有效。邵宇采用光催化處理結(jié)合乙烯、臭氧對(duì)果蔬表面殺菌消毒，并采用負(fù)離子對(duì)果蔬生物酶進(jìn)行鈍化等手段對(duì)油桃進(jìn)行研究，得出光催化技術(shù)的綜合應(yīng)用可以抑制油桃的腐敗和褐變，有效延長油桃的貯藏時(shí)間[18]。

2化學(xué)保鮮技術(shù)

化學(xué)保鮮技術(shù)是將化學(xué)試劑涂抹或噴灑在蔬菜表面，或?qū)⒒瘜W(xué)試劑置于蔬菜貯藏室中，以達(dá)到殺死或抑制致病微生物、調(diào)節(jié)貯藏室中氣體成分的目的，從而實(shí)現(xiàn)蔬菜的貯藏保鮮[19]。與其他保鮮方法相比，化學(xué)保鮮技術(shù)較為簡(jiǎn)單易行，且成本低，有較廣闊的應(yīng)用前景。

2.1化學(xué)清洗劑化學(xué)清洗劑保鮮的原理是用化學(xué)試劑清洗、浸泡蔬菜，使蔬菜表面微生物的生理代謝活動(dòng)受到抑制從而殺死致病微生物。清洗處理既能使病原體活動(dòng)受到抑制也能殺死致病微生物，達(dá)到延長蔬菜保質(zhì)期的目的。

清洗是鮮切蔬菜加工保鮮中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，發(fā)達(dá)國家已將凈菜清洗殺菌作為危害分析關(guān)鍵控制點(diǎn)[20]。鮮切后由于機(jī)械損傷和切面組織液流出，同時(shí)組織液營養(yǎng)豐富，容易導(dǎo)致微生物大量繁殖,從而對(duì)蔬菜品質(zhì)產(chǎn)生較壞的影響[21-22]。良好的清洗處理既能減少致病微生物引起的疾病又能延長蔬菜的貨架期。傳統(tǒng)清水清洗方式雖能起到一定的殺菌作用，但在蔬菜的保鮮效果方面不佳，使用化學(xué)清洗劑清洗則能彌補(bǔ)這一缺陷。閆怡等通過對(duì)青椒的研究表明，檸檬酸和次氯酸鈉均對(duì)抑制微生物的生長起到一定的作用，且次氯酸鈉作用更為明顯[23]。在貯藏期間，除了抗壞血酸含量的變化外，次氯酸鈉處理組的生理指標(biāo)要高于檸檬酸處理組，所以使用次氯酸鈉溶液作為鮮切青椒的清洗劑更合適。

2.2加鈣保鮮技術(shù)鈣是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的重要元素，也是構(gòu)成質(zhì)膜的重要成分，在延緩蔬菜衰老方面有較好的抑制作用[24-26]。加鈣保鮮技術(shù)是將采后蔬菜浸入含鈣溶液中，使得外源鈣離子與細(xì)胞膜上的磷脂分子相結(jié)合，可以起到穩(wěn)定生物膜的作用，減少有機(jī)酸、糖等呼吸基質(zhì)的消耗，延緩果實(shí)組織的衰老。彭穗等通過對(duì)辣椒的研究表明，浸泡了氯化鈣的辣椒可以保持其脆度和外觀品質(zhì)，有效地延長了辣椒的貨架期[27]。

加鈣保鮮技術(shù)不僅能夠降低細(xì)胞壁降解酶的活性，維持細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和功能，而且能激活果實(shí)中的氧化酶，誘導(dǎo)果實(shí)合成植保素[28]。關(guān)軍鋒等對(duì)富士蘋果的加鈣保鮮研究顯示，加鈣能有效保持蘋果在貯藏期間的硬度，有效減緩水溶性果膠(WSP)含量的增加和共價(jià)結(jié)合果膠(CSP)含量的減少[29]。單一使用加鈣保鮮技術(shù)存在一定的局限性，在未來的應(yīng)用中可以將加鈣處理與其他技術(shù)如熱激處理、真空及電場(chǎng)處理技術(shù)等結(jié)合來提高蔬菜的保鮮效果，將營養(yǎng)含量損失降到最低。

隨著人們對(duì)食品安全越來越重視，化學(xué)保鮮劑在食品安全領(lǐng)域存在的問題和隱患也日漸凸顯。因此，在使用化學(xué)保鮮劑時(shí)，必須注意保鮮劑的正確使用方法，避免毒副作用和試劑殘留等問題。

3生物保鮮技術(shù)

生物保鮮技術(shù)是通過天然保鮮劑、天然激素和改變植物衰老基因等來達(dá)到保鮮效果[30-31]。生物保鮮技術(shù)具有高效、天然、無毒副殘留等優(yōu)勢(shì)，近年來受到科研工作者和消費(fèi)者的廣泛關(guān)注。

3.1殼聚糖天然保鮮劑殼聚糖是一類多糖物質(zhì)，具有無毒、安全、抑菌、可食用、易于生物降解等多種特性[32-33]。它能在果蔬表面形成一層薄膜，使果蔬處于低O2、高CO2濃度的環(huán)境中，通過抑制呼吸作用，保持果蔬的長久新鮮。Han等利用殼聚糖涂抹絲瓜，得出殼聚糖涂膜能有效降低絲瓜的呼吸作用和重量損失，保持其堅(jiān)固性、視覺外觀、維生素C含量和酶活性，較好地保持了絲瓜的采后品質(zhì)[34]。杜傳來等用殼聚糖涂膜液對(duì)鮮切萵苣涂膜后，抑制了酚類物質(zhì)的氧化，有效地控制了萵苣的褐變和腐爛[35]。研究人員對(duì)馬鈴薯的研究顯示，用殼聚糖涂抹后的馬鈴薯其總糖含量高于未處理組，總菌落數(shù)反而下降明顯[36]。周守勇等在鮮切蒲菜的研究中也得到了相近的結(jié)論[37]。

殼聚糖涂膜保鮮技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、成本低、安全性好，適用于多種蔬菜的貯藏保鮮，應(yīng)用前景良好，但是目前普遍存在制膜不足的問題[38]。殼聚糖制膜時(shí)，需要添加一定量的潤濕劑來彌補(bǔ)其潤濕性能差的劣勢(shì)，以達(dá)到保鮮保濕的效果?？茖W(xué)家也在努力地進(jìn)行著新型復(fù)合殼聚糖膜的研究，以使將來殼聚糖能更廣泛地應(yīng)用于蔬菜保鮮行業(yè)。

3.2植物天然激素植物天然激素是指植物細(xì)胞接受特定環(huán)境信號(hào)誘導(dǎo)產(chǎn)生的，可調(diào)節(jié)植物生理生化反應(yīng)的活性物質(zhì)[39]。植物天然激素在果蔬生長調(diào)節(jié)過程中用量少、作用大、使用安全、不易殘留，越來越受到人們的關(guān)注。

植物天然激素是通過抑制呼吸、延緩后熟、抑制衰老等作用達(dá)到蔬菜保鮮的目的。外源脫落酸處理可以提高植物對(duì)高溫、干旱等不良環(huán)境的抵御能力[40]。陳娟等發(fā)現(xiàn)，脫落酸能夠提高馬鈴薯體內(nèi)酶活性，降低膜脂過氧化，增強(qiáng)植物逆境下的抗氧化能力[41]。細(xì)胞分裂素中的外源6-芐氨基嘌呤(6-BA)可以清除已存在的活性氧，抑制早期活性氧形成。食莢豌豆采用6-BA溶液處理后，可減弱其呼吸強(qiáng)度，降低腐爛率,延長貨架期[39]。對(duì)于黃花菜的研究表明，使用6-BA為保鮮劑處理，保鮮效果好，使得黃花菜在28 d后仍有較高的商品價(jià)值[42]。

赤霉素(GA3)處理可有效地減緩蔬菜中水分的蒸發(fā),抑制可溶性糖和淀粉的分解消耗,降低葉綠素被氧化分解的速度,維持可溶性固形物的含量。張林青通過研究GA3對(duì)生菜的保鮮作用,得出結(jié)論：經(jīng)GA3處理的生菜貯藏壽命可延長3～7 d，VC、淀粉和葉綠素含量都比未處理組有顯著提高[43]。

多種激素間具有協(xié)同作用，混合使用會(huì)使得蔬菜保鮮更高效。但是，許多植物激素還存在雙重效應(yīng)，應(yīng)在使用過程中科學(xué)配比，嚴(yán)格定量，絕不可隨意加大濃度。

3.3基因工程保鮮技術(shù)基因工程應(yīng)用于植物保鮮是指通過在分子水平上操作遺傳物質(zhì)，從而達(dá)到改良蔬菜品質(zhì)的育種手段。通過調(diào)節(jié)乙烯生物合成相關(guān)酶的含量或活性以阻斷或減少果蔬中乙烯的產(chǎn)生，延緩果蔬成熟或衰老。目前，多種果蔬的1-氨基-1-梭酸環(huán)丙烷(ACC)合成酶、ACC氧化酶與微生物ACC脫氨酶、S-腺苷蛋氨酸(SAM)水解酶的基因也已被克隆，采用基因工程調(diào)控這些酶的基因在果蔬中的表達(dá),能有效延長果蔬的貯藏保鮮時(shí)間[44]。宋俊岐等利用基因工程技術(shù)將ACC脫氨酶基因轉(zhuǎn)入番茄內(nèi)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)乙烯合成量降低了90%，采后番茄保鮮期能達(dá)75 d[45]。乙烯生物合成基因工程已分離得到番茄、馬鈴薯、筍瓜和西葫蘆等蔬菜的ACC合成酶，并使得少數(shù)耐貯藏轉(zhuǎn)基因果蔬實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)[46]。

作為一類新興保鮮技術(shù)，生物保鮮技術(shù)有著非常大的發(fā)展空間。同時(shí)其不足之處也相當(dāng)明顯，如蔬菜的風(fēng)味和口感很難得到直接提高，基因工程的安全性等還存在爭(zhēng)議，科學(xué)家們?nèi)栽谶M(jìn)行大量的試驗(yàn)來確保基因工程保鮮蔬菜的安全性。

4結(jié)語

雖然我國科學(xué)家已經(jīng)研究出了許多良好的蔬菜保鮮技術(shù)，有部分也已經(jīng)投入生產(chǎn)，但我國采后蔬菜損失率相對(duì)發(fā)達(dá)國家仍較高[2,44]，主要原因有：其一，物理保鮮技術(shù)存在設(shè)備昂貴、成本過高的難題；化學(xué)保鮮技術(shù)可能導(dǎo)致有毒有害物質(zhì)殘留在蔬菜表面等問題；生物保鮮技術(shù)方面則存在較多的不確定性與變數(shù)；其二，我國大部分蔬菜采后加工場(chǎng)所尚未形成一體化的保鮮流水線，缺乏完善的冷鏈流通體系；其三，相關(guān)部門對(duì)于蔬菜采后保鮮重視程度不夠高，管理存在漏洞等。

總體而言，將多種保鮮技術(shù)結(jié)合起來使用會(huì)使得保鮮效果有顯著提升，也可嘗試跨領(lǐng)域的技術(shù)合作，各取所長，以達(dá)到最佳效果。對(duì)于不同種類的蔬菜更應(yīng)采用不同的保鮮技術(shù)，先試驗(yàn)再廣泛使用，防止因蔬菜不同而產(chǎn)生副作用的事件發(fā)生。最后，在不斷提升保鮮技術(shù)的同時(shí)也要考慮到各生產(chǎn)廠家及市民的經(jīng)濟(jì)情況，讓百姓真正受益。

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The Application and Development of Vegetables Postharvest Fresh-keeping Technology

WU Xiao-bing1,ZHANG Zhi-xiang1,CUI Yan2,LING Jian-gang2*

(1.Ningbo Huizhen Academy,Ningbo,Zhejiang 315016; 2.Ningbo Academy of Agricultural Sciences,Ningbo,Zhejiang 315040)

AbstractThe nutritional value of vegetable is very high,but it is easy to deteriorate and decay after harvest,if not be well treated,it will lose its original nutritional value,so the vegetable preservation technology is very important.At present,the technology of ice temperature preservation,heat shock treatment and calcium preservation has a wide application in vegetable preservation,and there is some progress in the research of plant natural hormone and gene engineering preservation.Combining the domestic and foreign researches,methods and characteristics of vegetables postharvest preservation were elaborated from aspects of physics,chemistry and biology.The existing problems were pointed out,and the development of vegetable fresh-keeping technology was forecasted.

Key wordsVegetables; Fresh-keeping technology; Physics; Chemistry; Biology

基金項(xiàng)目寧波市科技新苗培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目；寧波市農(nóng)業(yè)重大重點(diǎn)項(xiàng)目(2013C11007)。

作者簡(jiǎn)介烏翛冰(1999- ),女,浙江寧波人,高中生。*通訊作者,副研究員，從事果蔬貯藏研究。

收稿日期2016-03-16

中圖分類號(hào)S 609+.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)10-107-04