劉 歡,董 麗,馮敘橋,周 紛,張駿龍,鄧亞軍,劉 丹

(渤海大學食品科學與工程學院,遼寧錦州 121013)

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不同貯藏方式對果蔬營養(yǎng)品質(zhì)影響的研究進展

劉 歡,董 麗,馮敘橋,周 紛,張駿龍,鄧亞軍,劉 丹

(渤海大學食品科學與工程學院,遼寧錦州 121013)

果蔬是人體獲得維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的主要來源,但是果蔬采后依然進行活躍的新陳代謝,導致營養(yǎng)物質(zhì)的損失,其損失程度和速率主要受到果蔬不同貯藏方式的影響。本文闡述了不同貯藏方式對果蔬營養(yǎng)品質(zhì)的影響及其研究進展,并從保持營養(yǎng)的角度對不同貯藏方式的應用前景進行了展望,以期為果蔬貯藏保鮮提供有價值的參考。

果蔬;貯藏方式;營養(yǎng)品質(zhì)

果蔬對人體營養(yǎng)具有重要作用,是人體所需維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)素的重要來源[1]。果蔬采后保鮮是商業(yè)化的必要手段,果蔬不同貯藏保鮮方法會對其品質(zhì)產(chǎn)生不同的影響。果蔬品質(zhì)包括外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)兩部分,外觀品質(zhì)主要是果蔬的新鮮度、顏色和大小等外觀特性,內(nèi)在品質(zhì)主要指風味、口感和營養(yǎng)價值等內(nèi)在特性,果蔬的品質(zhì)特性中,最重要的是其營養(yǎng)價值。本文綜述了不同貯藏方式對果蔬營養(yǎng)品質(zhì)的影響及其研究進展,以期從保持和減少果蔬采后營養(yǎng)損失的角度,為果蔬采后貯藏保鮮方法的研究和發(fā)展提供參考。

1 果蔬營養(yǎng)與人體健康

飲食金字塔將食品分為谷物類,蔬菜、水果類,魚、蝦、肉、禽、蛋類,奶類及其制品、豆類及豆制品,油脂類等五大類。果蔬可以提供其它類食品所缺乏或含量較少的維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維和生物活性成分等與人體健康密切相關的營養(yǎng)成分[1](表1)。

果蔬中維生素含量非常豐富,是人體獲取維生素的重要來源之一。維生素分為水溶性維生素和脂溶性維生素兩大類,水溶性維生素主要包括B族維生素和維生素C等,脂溶性維生素主要包括維生素A、D、E、K等。這些維生素與人體健康密切相關,如維生素D與結腸癌風險呈顯著負相關[2]。人體每日攝取適量維生素對身體健康十分重要,如適量攝入維生素A和C

表1 一些果蔬的主要營養(yǎng)成分

能緩解女性代謝綜合癥狀況[3];又如維生素E和維生素C對年齡為60～75歲老年人的認知能力有明顯的積極作用,每天配合服用400 mg維生素C和300 mg維生素E可有效增強老年人的認知能力[4]。

果蔬也是人體所需礦物質(zhì)的重要來源[1]。礦物質(zhì)是構成人體組織、維持生理功能和生化代謝的重要物質(zhì),且人體自身無法合成,必須從外界食物中獲得。攝入適量礦物質(zhì)是保證身體健康的前提,如攝入量不當,很有可能導致人體生理生化功能改變,從而引起粥樣動脈硬化、甲狀腺腫、貧血甚至癌癥等病灶[5]。流行病學研究[6]表明,體內(nèi)的微量元素鋅、銅可以改變癌癥發(fā)展方向,例如血液中Cu濃度的增加可降低淋巴瘤和食管癌的發(fā)生,而低濃度的Zn可以對預防癌變有一定的作用。

表2 果蔬主要貯藏保鮮方法

生物活性成分的種類和含量在果蔬中尤為豐富,是來自生物體內(nèi)且對生命現(xiàn)象有重要影響的微量或少量物質(zhì),具有預防心血管疾病、增強人體免疫力與抗腫瘤的作用。例如,Petti等[7]研究發(fā)現(xiàn),蘋果多酚可以治療口腔疾病,如預防口腔癌等。另外,飲食攝入番茄紅素,可降低前列腺癌的風險,并且與腫瘤較小程度的血管生成相關聯(lián),篩查前列腺特異性抗原,從而抑制前列腺癌[8]。

綜上所述,果蔬對人體健康具有十分重要的作用,在進行果蔬貯藏保鮮時必須盡可能減少其營養(yǎng)物質(zhì)的損失。

2 果蔬主要貯藏方法及對營養(yǎng)成分的影響

果蔬采后依然進行活躍的新陳代謝,使其內(nèi)部成分和組織結構發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的變化,逐漸喪失原有風味特征,導致果蔬營養(yǎng)價值降低[23]。因此,盡可能保持果蔬貯藏過程中的營養(yǎng)價值,是各種貯藏保鮮方法追求的目標。

果蔬貯藏方法主要分為物理法、化學法和生物法三大類,雖然各種貯藏保鮮手段的側(cè)重點不同,但都是對保鮮品質(zhì)起關鍵作用的因素進行調(diào)控并優(yōu)化[24](表2)。不同方法各有其原理和特點,保鮮效果不同,導致果蔬中不同的營養(yǎng)損失。物理法沒有化學污染,但有較高的成本和技術要求。生物法具有成本相對低、效果相對好的優(yōu)勢。綜上所述,除非有新的技術突破,物理法中的冷藏及其在冷藏基礎上形成的冷鏈,是果蔬貯藏保鮮技術的發(fā)展方向。

果蔬貯藏保鮮技術在近幾十年沒有突破性的進展,國內(nèi)外的大多數(shù)研究在實際應用方面都是對某種果蔬或其不同品種的貯藏參數(shù)進行優(yōu)化,從而為實際生產(chǎn)提供技術支持。而對營養(yǎng)成分的研究,多數(shù)是基于貯藏參數(shù)的優(yōu)化而進行分析,主要聚焦在果蔬的主要營養(yǎng)成分,如維生素、生物活性成分等方面,對礦物質(zhì)的關注不多?？赡苁枪咧械V物質(zhì)含量主要受到采前環(huán)境和栽培技術的影響,采后相對穩(wěn)定,不同貯藏保鮮方式對其絕對含量幾乎沒有影響,因而研究結果鮮有報道。

表3 物理法對果蔬營養(yǎng)成分的影響

表4 化學法對果蔬營養(yǎng)成分的影響

2.1 物理法對果蔬營養(yǎng)成分的影響

物理法主要通過改變貯藏環(huán)境的溫度、壓力和氣體成分等對果蔬進行保鮮,其貯藏方式分為低溫貯藏、氣調(diào)貯藏和冷凍貯藏等。總體而言,與普通貯藏相比,低溫貯藏可以顯著減少營養(yǎng)成分流失,如保持果蔬較高的粗多糖、可溶性總糖、低聚糖、粗蛋白和維生素C的含量等;氣調(diào)貯藏可以顯著延長果蔬貨架期,如有效地保持果蔬的色澤和維生素的含量等,減緩失重率、硬度損失及可溶性固形物的降解,顯著抑制酶活性增長[24];減壓貯藏可以有效抑制果蔬硬度的下降、維生素的降解、乙烯生成量和丙二醛含量增加,較好地延緩多酚氧化酶活性的增加及抑制超氧化物歧化酶活性的降低等[31-33](表3)。

2.2 化學法對果蔬營養(yǎng)成分的影響

化學法是利用防腐劑和抗氧化劑等化學試劑對果蔬進行保鮮,目前應用相對廣泛的是化學涂膜劑,主要由蔗糖酯、海藻酸鈉、殼聚糖等物質(zhì)與水混合而成?；瘜W保鮮法可以較好地保持果蔬原有的特性,如有效抑制維生素C的降解,減緩丙二醛的積累,有效地降低多酚氧化酶活性和提高超氧化物歧化酶活性等[39-41],不同的化學貯藏方法,對果蔬營養(yǎng)成分的保持效果不一樣(表4)?；瘜W法雖然有較好的保鮮效果,但是存在化學試劑殘留的缺陷,也存在食品安全隱患。

2.3 生物法對營養(yǎng)成分的影響

生物法沒有化學污染,其保鮮方法總體可分為3類:一是利用拮抗菌保鮮;二是通過天然提取物和仿生保鮮劑進行保鮮;三是利用基因工程改變果蔬性狀進行保鮮,目前應用相對較多的是前兩類方法。生物法可以較好地保持果蔬品質(zhì),如抑制維生素C含量的降解和多酚氧化酶的活性,提高苯丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶和過氧化氫酶活性的增加等[45-46]。(表5)。

表5 生物法對果蔬營養(yǎng)成分的影響

3 果蔬主要貯藏方法對有害物質(zhì)的影響

良好的果蔬貯藏保鮮方法可以有效保存果蔬中原有的營養(yǎng)物質(zhì),最大限度地減少營養(yǎng)損失。但是,果蔬貯藏過程中不可避免地發(fā)生著各種生理生化變化,可能導致一些有害物質(zhì)的產(chǎn)生和積累,其中較為普遍的現(xiàn)象是在貯藏過程中產(chǎn)生對人體有害的硝酸鹽或亞硝酸鹽物質(zhì)[52]。這是在關注貯藏保鮮方法對果蔬營養(yǎng)物質(zhì)的影響時,必須著重考慮的另一個方面。

魯奇林等[53]采用高效液相色譜法測定常溫貯藏和低溫冷藏條件下大白菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的變化情況,結果表明,在不同貯藏溫度和貯藏方式條件下,硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量隨著貯藏時間的延長均呈現(xiàn)先增加后降低再上升的趨勢,但低溫相對常溫貯藏有減緩硝酸鹽和亞硝酸鹽含量上升的效果。李紅等[54]研究了蔬菜在常溫、冷藏和冷凍貯藏過程中亞硝酸鹽含量的變化,結果表明三種貯藏方式都出現(xiàn)“亞硝峰”,尤其在不同貯藏方式中葉菜類亞硝酸鹽含量的變化最為突出,在室溫、冷藏、冷凍三種貯藏方式下亞硝酸鹽峰值依次降低,說明較高的貯藏溫度促進葉菜類中亞硝酸含量的上升。另外,李巖等[55]研究結果表明低溫密閉氣體環(huán)境能有效降低菠菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的累積。上述研究結果說明,低溫貯藏保鮮是降低蔬菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽累積的有效措施。

貯藏過程中,生物毒素的控制也是果蔬貯藏保鮮應該考慮的因素。研究表明,減壓貯藏可以有效地促進果蔬中揮發(fā)性有害氣體向外擴散,從而減少這些物質(zhì)引起的生理病害以及微生物污染等[56]。王秋芳[57]等研究表明1.5 kGy和2.5 kGy的電子束輻照巨峰葡萄可使霉菌滅菌率分別達到88%和90%。但輻射保鮮的不合理使用會對果蔬產(chǎn)生不利影響甚至巨大的毒性,Rojas-Argudo等[58]報道,柑橘果實中促進人體健康的物質(zhì)會因輻射而改變,因為氧化壓力引起的離子輻射會直接影響柑橘果實中生物活性物質(zhì)如香豆素(植物抗毒素)和多甲氧基黃酮的含量。Jones等[59]研究發(fā)現(xiàn)從果蔬表面上分離出的拮抗性酵母菌用于果蔬貯藏保鮮可以限制供給病原菌的營養(yǎng)物質(zhì),從而減少這些病原菌的生物毒素在果蔬中的積累。綜上所述,合理選擇貯藏保鮮方法是控制果蔬貯藏過程中生物毒素的產(chǎn)生和積累的有效手段。

4 展望

過去,因為果蔬較低的產(chǎn)量,貯藏保鮮的重點在于控制貯藏過程中的腐爛,關注的貯藏指標主要是保持果蔬的原有色澤、減少水分損失和降低腐爛率等方面。隨著生產(chǎn)水平的提高和果蔬產(chǎn)量的大幅度上升以及人們生活水平的提高,人們更關心的不僅僅是果蔬不腐爛,而是果蔬的營養(yǎng)品質(zhì)。而影響貯藏果蔬營養(yǎng)狀況的主要是貯藏保鮮方法,因此,研究不同貯藏方法對果蔬營養(yǎng)品質(zhì)的影響,提供外觀和內(nèi)在品質(zhì)都能滿足人們需求的貯藏果蔬,意義重大,應該受到果蔬貯藏保鮮研究的重視。

從貯藏過程中果實營養(yǎng)損失的角度來說,不同貯藏保鮮有不同特點,同一種類不同品種的果蔬,在貯藏過程中也表現(xiàn)出不同的營養(yǎng)損失狀況。因此,研究尋求最佳的果蔬貯藏方法時,一定要結合方法和貯藏果蔬的特點來綜合考慮。

為適應現(xiàn)代社會的進步和發(fā)展,保證日常飲食營養(yǎng)均衡,研發(fā)應用安全、經(jīng)濟、方便、無污染的貯藏保鮮方法,最大程度地保存食物本身所含營養(yǎng)品質(zhì)將是重要的研究方向。從現(xiàn)有技術發(fā)展的趨勢來分析,在可預見的將來,最好的果蔬貯藏保鮮方向應該是在冷藏的基礎上結合生物貯藏保鮮技術。溫度是果蔬貯藏保鮮獲得良好效果的基礎,而要獲得最佳的營養(yǎng)保持效果,還需要在冷藏的基礎上結合一些有效的生物保鮮技術。這是在將來果蔬貯藏保鮮技術研究中,十分值得研究者重視的。

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Advances on research of different storage methods on nutritional quality of fruits and vegetables

LIU Huan,DONG Li,FENG Xu-qiao*,ZHOU Fen,ZHANG Jun-long,DENG Ya-jun,LIU Dan

(College of Food Science and Technology,Bohai University,Jinzhou 121013,China)

Fruits and vegetables are the main resources of nutrients such as vitamins and minerals for human beings. Postharvest fruits and vegetables still proceed active metabolism that results in loss of nutrition. The process of this nutritional loss is mainly influenced by the methods employed for the storage of fruits and vegetables. This mini-review paper summarized the influence of different storage methods on the nutritional attributes of fruits and vegetables and their research progresses. Furthermore,application of different storage methods had been envisioned in light of keeping nutrients of the stored fruits and vegetables for the purpose of providing useful

for the storage industry of fruits and vegetables.

fruits and vegetables;preserving;nutritional quality

2016-04-18

劉歡(1990-)，男，碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程，E-mail：sd_lh1990@126.com。

*通訊作者:馮敘橋(1961-)，男，教授，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程，E-mail：feng_xq@hotmail.com。

遼寧省科技廳農(nóng)業(yè)攻關及成果產(chǎn)業(yè)化項目(2011205001)；渤海大學人才引進基金項目(BHU20120301)。

TS255

A

1002-0306(2016)20-0000-00

10.13386/j.issn1002-0306.2016.20.000