談元媛 李忠明
摘要:食用及藥用價值較高的西蘭花在運輸和貯藏中易受損害及病菌侵染,影響了西蘭花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?,F(xiàn)就國內(nèi)外近年來針對西蘭花采后的主要貯藏和保鮮技術研究作出綜述,主要歸納為物理保鮮技術(光照處理、氣調(diào)處理、低溫保鮮與氣調(diào)相結合、熱處理、微真空處理、減壓冷藏、涂膜保鮮)、化學保鮮技術(乙醇處理、臭氧處理、1-甲基環(huán)丙烯處理)、生物保鮮劑(生物素、植物提取液)以及其他已報道的先進保鮮技術。針對現(xiàn)有保鮮技術的應用特點進行分析。以重視西蘭花種植栽培及貯前管理;開展對西蘭花的病害機制研究,加強技術協(xié)同以及利用專利激勵創(chuàng)新加快實現(xiàn)攻堅西蘭花保鮮技術難點;分析西蘭花保鮮市場特征,提攜西蘭花保鮮市場產(chǎn)業(yè)發(fā)展;改善現(xiàn)有冷鏈物流不足等為重點對未來西蘭花保鮮技術研究提出合理展望,以期為我國西蘭花產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實發(fā)展提供參考。
關鍵詞:西蘭花;保鮮技術;貯藏;研究進展
西蘭花別稱花椰菜,屬十字花科蕓薹屬甘藍的變種之一,其食用部分為綠色花球及肥嫩花莖。西蘭花風味獨特,外形美觀,營養(yǎng)物質豐富,被譽為“蔬菜之冠”。西蘭花還具有較高的藥用價值,其中含有硫葡萄糖苷及其衍生物蘿卜硫素等物質,食用西蘭花能夠預防癌癥和心血管疾病[1-2]。西蘭花于19世紀末至20世紀初傳入我國,隨著人民生活水平的不斷提高,對營養(yǎng)攝入多樣化、均衡化的需求增加以及西蘭花種植廣闊的出口前景和現(xiàn)實需求,國內(nèi)地區(qū)西蘭花的栽培面積也在逐年擴大。基于西蘭花采摘后呼吸旺盛,極易失水,作物迅速萎蔫、開花和黃化,營養(yǎng)成分迅速降解等特點[3-6],目前國內(nèi)外已提出多種保鮮技術,本文綜述國內(nèi)外西蘭花保鮮技術的研究進展,并重點論述它們在西蘭花保鮮中的應用現(xiàn)狀,以期為進一步研究西蘭花貯藏保鮮技術和西蘭花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供理論參考。
1 西蘭花采后貯藏與保鮮技術
1.1 物理保鮮技術
1.1.1 光照處理技術 光照對植物生長過程的生理代謝、光合特性、品質及衰老均有廣泛的調(diào)節(jié)作用,是影響植物生長發(fā)育的重要因子。光照處理技術是一種新興的應用于果蔬保鮮的非加熱物理方法,在光照條件下,鮮采綠色蔬菜類在貯藏初期仍會繼續(xù)進行光合作用,積累營養(yǎng)物質[7]。Noichinda等研究發(fā)現(xiàn),光照處理能增加芥藍貯藏期間葡萄糖和果糖含量,阻止植株內(nèi)維生素C含量的下降[8]。關于可見光、紫外線等電磁輻射在調(diào)節(jié)果蔬生長中的應用已逐步擴大,光照處理技術多采用發(fā)光二極管(LED)作為一種新型的植物照明能源,其具有散發(fā)熱量少、耗電少、電壓范圍較寬等優(yōu)點。LED光源有單色光源與復合光源。張娜等研究表明,LED單色紅光對采后抑制西蘭花花球黃化具有顯著效果[9]。以西蘭花為試材,處于5 ℃的冷庫中,采用無化學污染、環(huán)境友好特性的LED單色紅光持續(xù)照射西蘭花,與對照組相比,處理組延長有效貯藏期5 d,在總葉綠素含量和色差值上,LED單色紅光能夠保持西蘭花花球表面色差,延緩葉綠素降解,還能夠降低西蘭花呼吸強度,推遲呼吸高峰,降低乙烯生成速率,乙烯生成速率與黃化指數(shù)之間達到極顯著正相關水平(P<001),說明LED單色光處理能夠延緩西蘭花褪綠、黃化,保持商品性,有利于西蘭花的保鮮貯藏[9]。
王連伏等的研究主要考察復合光源的照射是否起到保鮮效果[10-12]。王連伏等的研究結果顯示,光量子通量密度為20 μmol/(m2·s)的LED紅藍光(紅光為650 nm,藍光為450 nm)照射采后西蘭花,將其置于溫度為 4 ℃、相對濕度為90%的試驗庫貯藏能夠明顯延緩葉綠素和蔬菜維生素C的降解。貯藏結束時,LED 光照組的西蘭花葉綠素和 維生素C 含量均為無光對照組的1.28倍;LED光照組的西蘭花色差-a/b 數(shù)值比初始值降低了16.9%,無光對照組的西蘭花色差數(shù)值比初始值降低了41.5%;雖然貯藏后期LED光照加使西蘭花失水嚴重,但LED光照組的西蘭花感官品質顯著高于無光對照組(P<005),是無光對照組的1.81倍[10]。LED光照組的西蘭花葉綠素和維生素C含量均顯著高于無光對照組且LED光照組的西蘭花色差-a/b數(shù)值比初始值有效降低,但仍存在貯藏后期LED光照會加重植蔬失水的狀況。LED紅藍復合光處理顯著抑制了西蘭花中維生素C含量的快速下降,這可能是因為離體西蘭花在LED紅藍復合光處理下能繼續(xù)進行相應的光合作用,促進了西蘭花合成己糖含量的增加,進一步促進離體西蘭花體內(nèi)維生素C的合成[11],此試驗現(xiàn)象與Noichinda等的研究結果[8]一致。果實延緩衰老可能與LED紅藍復合光處理降低乙烯合成酶的活性有關,從而導致了乙烯釋放量的降低,該結論與姜愛麗等的研究結果[13]一致。LED紅藍復合光處理誘導了呼吸作用前體物質的合成,減少了呼吸消耗。伍新齡等采用LED紅藍復合光間歇照射處理西蘭花,將西蘭花貯于4 ℃冷庫中,以0.02 mm厚度的聚乙烯(PE)膜覆蓋,每24 h采用 LED紅藍復合光(紅藍燈珠比為29 ∶ 4,LED光照度為1 200 lx)分別間歇照射6 、12 h,以全避光為對照,6 h照射對西蘭花的保鮮效果最佳,可延長貯藏期5 d以上[12]。
1.1.2 氣調(diào)處理技術 國際上對氣調(diào)保鮮技術已有多個報道,Izumi等研究發(fā)現(xiàn),西蘭花貯藏的適宜氣調(diào)條件在0、5 ℃時為0.5%O2+10%CO2,10 ℃時為1%O2+10%CO2[14]。Jones等認為,保持西蘭花質量所需的最重要的采后條件是低溫(<4 ℃)和高相對濕度,這些條件的存在保持了細胞的完整性[15]。而Imahori等的試驗結果表明,20 ℃條件下,低 O2、高CO2氣調(diào)處理7 d可以有效抑制香蕉果實的成熟和腐爛,為延長果實保鮮贏得時間[16]。以上案例皆表明,不同的氣體條件將對果蔬產(chǎn)生重要影響,如O2含量高時容易使植物黃化衰變,而增加CO2則可延緩成熟進程,研究氣調(diào)貯藏技術對西蘭花保鮮應用有現(xiàn)實意義。孫志文等將預冷后待試驗西蘭花于 5 ℃、相對濕度不小于95%的條件下貯藏,分別放入氣調(diào)箱內(nèi)并持續(xù)通入占不同體積百分比的O2和CO2與自然大氣形成對照組;若30%西蘭花出現(xiàn)黃化或腐爛或異味時,即終止貯藏,此試驗條件下,50% O2+40% CO2處理可有效延緩西蘭花葉綠素降解,且不會造成乙醇、乙醛的積累,保鮮效果較好[17]。呂鳳艷等著重研究O2/CO2氣調(diào)對西蘭花保鮮后續(xù)效應的影響[18]。一般氣調(diào)保鮮通過控制低O2高CO2來進行,但容易產(chǎn)生CO2效應傷害,果蔬易產(chǎn)生異味。較為優(yōu)勢的解決氣調(diào)方案為一方面利用 CO2抑制果蔬的呼吸作用,另一方面利用 O2來緩解CO2傷害。其中以 40% O2+60% CO2處理3 d的保鮮最佳,其保鮮期達9 d;處理2、1 d保鮮期分別為7、6 d;自然空氣對照的保鮮期僅有4 d。結果表明,在15 ℃條件下,40% O2+60% CO2 處理1、2、3 d后的西蘭花分別能保鮮5、7、9 d,與對照組相比可以有效延長保鮮時間。同時,40%O2+60% CO2 處理3 d的西蘭花在后續(xù)的空氣貯藏期間,能較好地控制乙烯釋放量和呼吸速率,延緩其葉綠素和維生素C含量的下降,且乙醇、乙醛未表現(xiàn)出積累現(xiàn)象。因此可在運輸過程中對西蘭花進行O2/CO2氣調(diào)處理,銷售貨架期使之處于自然空氣條件下,利用O2/CO2氣調(diào)的后續(xù)效應,可有效延長西蘭花保鮮期[17-18]。
李玲等將預冷后的西蘭花分別放到2個0.5 m3的氣調(diào)箱內(nèi),再放入(10±0.5) ℃冷庫內(nèi)進行貯藏,貯藏期間分別通入不同質量分數(shù)的O2/CO2氣體,在10 ℃貯藏條件下對西蘭花呼吸速率、乙烯釋放量、活性氧代謝及西蘭花的貯藏品質進行定期測定,結果表明,100%O2處理加速西蘭花黃化和葉綠素及維生素C含量的降低,縮短西蘭花保鮮時間,其保鮮期較對照組縮短4 d(對照組保鮮期為16 d);40%O2+60%CO2 處理能顯著減少H2O2的積累,維持較高的過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,延緩丙二醛(MDA)的積累,維持較低的呼吸速率和乙烯釋放量,較好地保持西蘭花維生素C和葉綠素含量,從而將西蘭花的保鮮期延長至 31 d,可見適宜的O2聯(lián)合CO2氣調(diào)有助于西蘭花采后保鮮[19]。
紀淑娟等則利用自發(fā)釋放的1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP) 和5%CO2作為保鮮劑與常溫、加冰等對照組進行試驗,試驗結果表明,自發(fā)釋放CO2處理和自發(fā)釋放 1-MCP 處理均提高西蘭花貯藏保鮮效果;有效抑制西蘭花葉綠素含量的下降,降低西蘭花呼吸作用并延緩可溶性固形物的減少[20]。
1.1.3 低溫、氣調(diào)處理技術 西蘭花采后由于花球表面幼嫩,缺乏保護層,采收后會迅速失水、萎蔫,采后在20~25 ℃室溫下1~2 d,花蕾花莖就會失綠轉黃,失去其商品價值[21]。采用低溫貯藏是常用的采后西蘭花保鮮方式,有效控制貯藏溫度是保證西蘭花品質和延長貨架期的重要因素。高雪等將采后西蘭花貯藏在(4±0.2) ℃和(-0.5±0.2) ℃的冷庫中比較4 ℃低溫與近冰點溫度對鮮切西蘭花貯藏保鮮效果的影響,結果表明,近冰溫貯藏保持了鮮切西蘭花的質地,減少了MDA的積累,有效提高了鮮切西蘭花貯藏期間的品質,延長了貨架期[22]。張怡等對不同溫度下西蘭花組織抗氧化活性及品質變化進行了研究,結果表明,0 ℃條件下是最有效的延長西蘭花組織維生素C、類黃酮、葉綠素和類胡蘿卜素含量的貯藏溫度,證明了低溫貯藏技術對西蘭花保鮮的作用;但在20 ℃存放時間超過24 h,再在低溫下進行貯藏時,會導致硫代葡萄糖苷含量和醌還原酶活性的顯著下降,反而會降低花球的營養(yǎng)價值和感官質量[23-24]。
研究中發(fā)現(xiàn)可利用低溫氣調(diào)配合冷鏈運送進行西蘭花的采后保鮮。 由于國內(nèi)氣調(diào)貯藏和冷鏈運送尚未普及,因此報道低溫結合氣調(diào)貯藏的較多。
自發(fā)氣調(diào)包裝技術是利用果蔬自身的呼吸作用和薄膜選擇性滲透氣體的特殊性質,將果蔬密封在其中,達到低O2高CO2的氣調(diào)平衡濃度的狀態(tài),從而使果蔬產(chǎn)生微弱的需氧活動,延緩果蔬的衰老。高雪等認為,冰溫結合自發(fā)氣調(diào)包裝貯藏能有效地抑制鮮切西蘭花乙烯的釋放,延緩營養(yǎng)成分的損失,從而延緩果實的衰老[25]。
人工氣調(diào)貯藏也證實了低溫可有效抑制西蘭花的呼吸速率和乙烯釋放量,低溫(2 ℃)結合氣調(diào)貯藏能較好地保持西蘭花的品質,抑制微生物生長,延緩了感官品質劣變[26]。
1.1.4 熱處理技術 為保證果蔬采后的無毒、無農(nóng)藥貯藏,通過熱水浸泡、熱蒸汽、遠紅外線、微波處理等熱處理技術,利用以溫度殺死、抑制病原菌或改變酶活性的生物原理,誘導果蔬產(chǎn)生抗逆性,達到保鮮效果[27-28],已有研究指出,熱處理技術常與紫外線(UV-C)處理等技術相結合,可以有效延緩西蘭花的黃化速率,能通過增加苯丙氨酸解氨酶活性,提高酚含量和維生素C含量,以增加西蘭花貯藏期間抗氧化能力,進一步延緩西蘭花的衰老[29]。董華強等除熱浸環(huán)節(jié)外還增加一個較低溫的熱浸處理,觀察雙溫熱處理對采后西蘭花的貯藏品質及POD活性、細胞膜透性等生理生化指標的影響,結果表明,先40 ℃處理10 min,后50 ℃處理5 min的雙溫熱處理,在西蘭花感官品質、葉綠素損失、染病率、細胞膜透性上均優(yōu)于單溫熱處理(50 ℃、3 min),貯藏品質明顯得到改善[30]。有報道也指出,用熱空氣(48 ℃、3 h)處理鮮切西蘭花并在 0 ℃ 貯藏 21 d 后,會有效抑制黃化,降低電導率,提高組織中總蛋白和可溶性蛋白含量,保持鮮切西蘭花的感官質量[31-32]。
1.1.5 微真空技術 微真空貯藏設施是一種輕度減壓的真空貯藏設施[33]。通過在貯藏容器內(nèi)增加低成本的柔性氣囊,抽氣時氣囊自動充氣膨脹填補設施內(nèi)空氣量的減少空間,使設施壁承受的壓力和制造成本大幅度下降,同時,氣囊充氣時又能對果蔬起到良好的包裝作用,從而解決了真空條件下果蔬易失水的問題,能同時起到MAP貯藏(指改變包裝物體周圍氣體環(huán)境的一種貯藏方法)和輕微減壓貯藏的雙重保鮮功效[34-35]。岳本芳等以貯藏溫度為(3±0.5) ℃、真空壓強為66.67~80.00 kPa 微真空貯藏采后西蘭花,并與溫度為(3±0.5) ℃、相對濕度為85%~90%條件下常壓冷庫的采后西蘭花形成對照,結果表明,西蘭花處在微真空貯藏條件下,氧的分壓及氧的總含量均較低,有利于維生素C的保存,較低的氧分壓及氧的總含量抑制了蛋白質水解酶活性,可顯著降低西蘭花的失質量率,延緩可滴定酸、維生素C、葉綠素降解,抑制總游離氨基酸與色差值的上升(P<0.05),起到良好的保鮮效果[34]。牟其云等將西蘭花隨機裝入一定規(guī)格的塑料小筐,放入真空壓力為66.65~79.98 kPa、貯藏溫度為(4±1) ℃ 的微真空貯藏設施進行貯藏試驗,以相同溫度下的常壓冷藏庫貯藏為對照試驗,結果顯示微真空貯藏可明顯提高鮮切西蘭花的感官品質,顯著降低鮮切西蘭花貯藏期間的呼吸強度和失質量率,減緩可滴定酸、維生素C及葉綠素含量的下降(P<0.05),表明微真空貯藏條件能明顯提高鮮切西蘭花的采后保鮮效果[36]。王麗嬌等主要討論微真空貯藏條件下不同濃度6-芐基腺嘌呤(6-BA)和0.2%苯甲酸鈉(SBN)復合保鮮劑對西蘭花采后衰老的影響,試圖找出合適的復合保鮮劑濃度,貯藏溫度為(3±0.5) ℃、真空壓強為53.33~66.67 kPa微真空貯藏設施內(nèi)氣囊膨脹后對西蘭花起到的包裝作用會降低鮮切西蘭花的水分散失,有助于達到試驗效果[37]。
1.1.6 減壓冷藏技術 減壓冷藏技術是一種實用性強,優(yōu)于普通冷藏和單一氣調(diào)貯藏的安全冷藏保鮮技術。多用于生鮮農(nóng)產(chǎn)品和食品貯運保鮮。減壓冷藏設備操作簡單,類似普通冷庫,一些應用連續(xù)抽氣型減壓冷藏技術保鮮的果蔬在 O2濃度低至 0.1%的條件下也不會發(fā)生缺氧傷害[38]。胡欣等使用6種蔬菜和蘋果為試材,研究減壓冷藏技術對鮮切果蔬的保鮮效果,結果表明,果蔬原材料經(jīng)減壓冷藏處理(壓強范圍為600~3 200 Pa),再清洗切割加工成鮮切產(chǎn)品,可比普通冷藏明顯減少萎蔫、黃葉與腐爛,保持鮮切綠葉菜的新鮮品質[39]。利用減壓冷藏結合真空預冷,則可顯著延長西蘭花等鮮切果蔬的貨架期及冷鏈斷鏈保鮮期,范新光等就相同貯藏溫度條件下的減壓冷藏和氣調(diào)冷藏以采后西蘭花為試驗,對二者的保鮮效果和相應的理化差異進行比較分析[40]。連續(xù)抽氣式減壓冷藏技術是通過真空泵對貯藏室連續(xù)不斷地抽真空,空氣進入貯藏室后體積開始膨脹,氣體各組分體積分數(shù)同比例降低[41]。范新光等的試驗中減壓組的西蘭花所處環(huán)境的絕對壓強為1 000 Pa,此時環(huán)境中O2和CO2體積分數(shù)降為正常大氣壓的1%,能有效抑制西蘭花的呼吸作用并且可以緩解高CO2帶來的氣體傷害,向貯藏室連續(xù)通入新鮮空氣,使內(nèi)部氣體處于動態(tài)平衡的狀態(tài),減壓冷藏可較好地減少鮮切西蘭花丙二醛的積累,減小維生素C含量的損失,保持較好的硬度和咀嚼性,但在葉綠素和細胞膜透性等方面減壓冷藏和氣調(diào)冷藏沒有明顯差異[40]。
1.1.7 涂膜保鮮技術 程順昌等認為,利用殼聚糖或羧甲基纖維素涂膜處理能有效抑制西蘭花花球貯藏過程中的失水率,延緩花球黃化和葉綠素降解[32]。殼聚糖涂膜(2 g/mL)能顯著降低西蘭花整個貯藏過程中大腸桿菌的數(shù)量,抑制花球黃化和花蕾開放[42-44]。聶青玉研究了將采后西蘭花以1%、2%、3%殼寡糖涂被紙包裝處理,置于4 ℃、相對濕度為85%~95%的環(huán)境中貯藏,以測試殼寡糖涂被紙包裝對西蘭花采后保鮮的影響,結果表明,不同濃度的殼寡糖涂被紙包裝均能減緩西蘭花采后質量降低,延緩果實可滴定酸、還原性維生素C及葉綠素含量的下降,還能抑制游離脯氨酸含量的上升;2%殼寡糖涂被紙包裝處理的各項指標保鮮效果最佳[45]。
1.2 化學保鮮技術
1.2.1 乙醇處理技術 乙醇作為一種有效的抗菌劑還可以起到延緩組織衰老的作用。已有研究表明,乙醇處理 (乙醇墊,可緩慢釋放出乙醇氣體,濃度約40 pmol/mL)通過調(diào)節(jié)乙烯合成中1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸合酶(ACS)和1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)的基因表達,抑制了ACS和ACO的活性,進而減少了乙烯的生物合成量,在20 ℃延長了西蘭花貨架期2 d以上[46]。馮曉汀等的試驗分別以10%、20%、30%乙醇溶液處理鮮切西蘭花,結果表明,所用試驗濃度乙醇皆不同程度地保持了西蘭花的質地,抑制了多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性,提高了采后西蘭花的保鮮品質[47]。
乙醇保鮮技術的出現(xiàn)使得對西蘭花的保鮮技術不再拘泥于延緩黃化和保持感官品質,更是對保證西蘭花組織內(nèi)活性成分的一個重要舉措。王慧倩等利用乙醇熏蒸處理對鮮切西蘭花的總酚、總黃酮、總硫代葡萄糖苷和蘿卜硫素等活性成分含量及抗氧化活性進行試驗,在20 ℃條件下分別用不同體積分數(shù)的乙醇溶液對鮮切西蘭花熏蒸處理6 h,再切割成小花并在10 ℃條件下貯藏,結果表明,10%乙醇熏蒸處理可顯著抑制在10 ℃貯藏條件下鮮切西蘭花的黃化,10%乙醇熏蒸處理可有效提高10 ℃貯藏條件下鮮切西蘭花總酚和總黃酮的含量,延緩總硫代葡萄糖苷和蘿卜硫素含量下降,保持較高的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、超氧陰離子自由基和羥自由基的清除能力和還原力,從而保持較高的抗氧化活性和營養(yǎng)價值,證明了乙醇保鮮技術的應用意義[48]。
1.2.2 臭氧處理技術 臭氧作為強氧化劑,具有無毒、無污染、無殘留等特點。可直接用于食品的消毒、滅菌,此外還可降解貯藏環(huán)境中的有害氣體,誘導果實產(chǎn)生抗病性[49]。選取臭氧作為果蔬保鮮劑是利用其氧化性可將蔬菜產(chǎn)生的傷乙烯氧化破壞,在延緩果蔬衰老,保持果蔬品質方面效果顯著。徐斐燕等研究表明,采用臭氧水對鮮切西蘭花進行浸泡處理,能有效控制西蘭花表面的微生物,并降低酶活性,抑制葉綠素降解,其中濃度為2.4×10-6的臭氧水處理效果最佳,在該濃度臭氧水處理下不僅使菌落總數(shù)降低了1個數(shù)量級,酶活性降低40%,在貯藏末期葉綠素含量比對照組高53%[5]。富新華的試驗則集中在臭氧對采后西蘭花表面生成微生物的控制作用上,使用不同濃度的臭氧水及時間處理對西蘭花表面霉菌、酵母菌、細菌總數(shù)及大腸菌群等微生物污染具有控制作用,而臭氧水的濃度相對較高和處理時間相對較短可以降低微生物污染的程度[50]。王宏延等的研究結果表明,2.0 mg/L 臭氧水處理采后西蘭花,在貯藏12 d后,試驗組質量損失率降低,維生素C含量提高,多酚氧化酶和過氧化物酶活性均有所降低[51]。
1.2.3 1-甲基環(huán)丙烯處理技術 Wang的研究表明,0~20 μL/L 1-MCP在20 ℃條件下處理西蘭花花球6 h,將明顯延長西蘭花的品質壽命,延緩包括葉綠素、胡蘿卜素和維生素C在內(nèi)的多種營養(yǎng)成分的降解,從而達到果蔬保鮮的作用[52]。郭衍銀等就1-MCP、殼聚糖對鮮切西蘭花氧化及保鮮效果的作用進行了測試,試驗設置 1-MCP(2 μL/L)、殼聚糖(2%)及1-MCP聯(lián)合殼聚糖等3個處理方案,結果表明使用1-MCP能顯著降低西蘭花的呼吸作用,延緩其體內(nèi)葉綠素含量的下降,維持較高的酶活性,效果較好;殼聚糖處理則會縮短西蘭花原有存貯時間,對保鮮不利;1-MCP聯(lián)合殼聚糖雖有一定保鮮效果,但與自然放置西蘭花處理差異不明顯[53]。甲基環(huán)丙烯(1-MCP)作為新型的乙烯作用抑制劑,能抑制乙烯釋放量和呼吸強度,延緩采后果蔬衰老,對果蔬的采后的營養(yǎng)成分、風味物質以及采后病害都有一定的影響[54]。袁晶等選用4種不同的西蘭花品種對 1-甲基環(huán)丙烯的保鮮效果做了進一步驗證[55]。
1.3 生物保鮮技術
1.3.1 有機物質處理技術 采用微生物或抗菌素類物質,通過噴灑或浸漬果品以降低果品采后腐爛率的保鮮方法具有高效、安全、天然、無毒副殘留等優(yōu)點,并能更大程度地保留水果原有的風味營養(yǎng)、外觀。傳統(tǒng)的化學藥劑保鮮法因存在安全隱患而受到人們的關注。因此,須要尋找無毒、無害、無殘留的有機綠色保鮮劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的一般化學保鮮劑進行果蔬保鮮。
采用有機物質對鮮切西蘭花進行保鮮試驗已見有多種研究報道,林本芳等研究了納他霉素處理對西蘭花冷藏保鮮品質的影響[56]。納他霉素的物化穩(wěn)定性好、無臭無味且安全無毒,能有效抑制霉菌和酵母菌的生長,已有多種研究指出利用納他霉素可延緩果蔬保鮮和貯藏時間。試驗表明,以濃度分別為 800、1 200 mg/L的納他霉素處理采后西蘭花,并以(0±1) ℃冷藏,結果表明,經(jīng)納他霉素作為西蘭花的保鮮劑抑菌能力強,有效防止西蘭花真菌腐爛,提高西蘭花SOD的活性,降低PPO活性,延長了西蘭花的貯藏期,1 200 mg/L 處理的西蘭花保鮮效果較好[57-58]。李慶鵬等討論了使用曲酸對鮮切西蘭花的保鮮作用,曲酸是由微生物好氧發(fā)酵產(chǎn)生的一種有機酸,無毒無害,食用安全,對細菌、酵母菌及霉菌都有很強的抑制作用,試驗采用2.5%曲酸浸泡鮮切西蘭花15 min,貯藏于4 ℃條件下12 d后,觀察得到在4 ℃貯藏條件下,曲酸處理可有效減少鮮切西蘭花貯藏期間水分的散失,延緩可滴定酸、維生素C和葉綠素含量的下降,減緩MDA的積累,抑制PPO的活性,證明曲酸可作為西蘭花采后的有效保鮮劑[59]。由于曲酸是由微生物好氧發(fā)酵產(chǎn)生的一種有機酸,對細菌和酵母菌有較強的抑制作用[60]。蘇國成等的研究表明,由于曲酸的熱穩(wěn)定性好,經(jīng)121 ℃、30 min熱處理仍有良好的抑菌效果,并且在中性條件下抑制供試細菌和酵母菌的能力強于苯甲酸鈉[61]。湯月昌等研究了果糖對西蘭花抗氧化性的作用[62],外源蔗糖處理能延緩西蘭花衰老,蔗糖通過增強花青素和硫代葡萄糖苷的生物合成這一原理改善西蘭花芽的營養(yǎng)價值,而蔗糖可以水解生成葡萄糖和果糖,葡萄糖、果糖和蔗糖可能對果蔬生理具有相似的調(diào)節(jié)作用[63]。采用不同濃度果糖處理采后西蘭花,試驗結果表明濃度為12%的果糖處理能有效地延長西蘭花的貨架壽命,抑制西蘭花色澤角值的下降和明度值的上升,降低了葉綠素的降解速率,維持較低水平的POD活性,同時顯著提高了總酚含量和多種抗氧化酶活性,增強了西蘭花的抗氧化性,表明外源果糖作為保鮮處理手段能有效延緩西蘭花的衰老,維持采后西蘭花的商品品質[62]。
1.3.2 植物提取液技術 化學防腐保鮮劑雖具有防腐保鮮的作用,但不可忽略的是化學合成物質影響人體健康的事實。于是,自然界中許多具有保鮮效果的天然植物提取液被應用到現(xiàn)今的果蔬保鮮中[64]。孫樹杰等配制料液比為1 g ∶ 10 mL的山豆根、肉豆蔻及其復合提取液,對西蘭花進行浸泡處理,結果表明3種保鮮處理均可在不同程度上延緩西蘭花感官品質的下降,其中料液比為1 g ∶ 10 mL的山豆根提取液保鮮效果最佳[65]。此外,金銀花和丁香花作為中藥提取液也被運用于西蘭花保鮮試驗中,分別將采后西蘭花放入金銀花、丁香及其復合提取液中浸泡處理15 min,結果表明,金銀花提取液對鮮切西蘭花的保鮮效果最佳[66]。甄天元等利用不同質量分數(shù)的丁香提取液對鮮切西蘭花保鮮進行保鮮試驗,分別將采后西蘭花放入質量分數(shù)為10%、15%、20% 的丁香提取液中,結果表明,不同濃度的丁香提取液均可在不同程度上提高鮮切西蘭花的感官品質,抑制其呼吸強度和水分損失,延緩可滴定酸及葉綠素含量的下降[67]。
1.4 其他保鮮技術
除上述保鮮技術外,還有諸多其他有效的針對西蘭花采后貯藏及保鮮方法。如利用保鮮劑噴霧處理冰箱貯藏期間的西蘭花,以3.0 g/L丙酸鈣和1.2 g/L 納他霉素噴霧處理均能有效保持冰箱貯藏期間西蘭花的感官品質,且其中丙酸鈣噴霧處理的保鮮效果優(yōu)于納他霉素[68]。利用納米膜和聚氯乙烯(PVC)膜分別對西蘭花進行包裝貯藏,采用0.03 mm厚的納米膜、PVC膜和0.04 mm厚的PE膜包裝西蘭花,于常溫下貯藏,結果表明,納米膜和PVC膜包裝均可顯著抑制西蘭花的黃化及MDA積累,增強西蘭花POD和過氧化氫酶(CAT)的活性,但PVC膜包裝的保鮮效果優(yōu)于納米膜包裝[69]。亦有研究不同薄膜自發(fā)氣調(diào)包裝對西蘭花的保鮮作用,選用 0.02 mm 厚的雙向拉伸聚丙烯(BOPP)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等薄膜對西蘭花進行自發(fā)氣調(diào)包裝,5 ℃下貯藏 30 d,結果表明,BOPP薄膜適宜作為采后西蘭花的自發(fā)氣調(diào)包裝材料,貯藏30 d仍有較高的質量屬性和外觀屬性,葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白等營養(yǎng)物質均保持較高的水平;PP薄膜包裝效果次之,PE薄膜包裝效果較弱[70]。其中前文涉及到的復合保鮮劑對西蘭花采后衰老的影響,則是將西蘭花貯藏于溫度為(3±0.5) ℃、真空壓強為53.33~66.67 kPa的微真空貯藏條件下,利用不同濃度6-芐基腺嘌呤和0.2%苯甲酸鈉進行試驗,結果表明,40 mg/L 6-BA+0.2%SBN處理對調(diào)控西蘭花采后衰老的效果最佳[37]。
2 結語與展望
近年來,國內(nèi)外針對西蘭花已研發(fā)了多種實用保鮮技術,但總體而言,采收期延遲或采后不適當?shù)馁A藏環(huán)境如高溫、低溫等,都可能引起西蘭花貯藏過程中松球、花球變褐而使品質降低。西蘭花采后貯藏保鮮難度很大。目前一些制約西蘭花保鮮技術發(fā)展的關卡技術尚未明晰,研究方法略顯單一,采用化學保鮮技術的安全性也有待研究。此外,西蘭花的種植和采收具有較強的季節(jié)性和地域性,因此對西蘭花運輸流通技術提出了較高的要求,如何開展降低貯藏、運輸成本,減少采后處理環(huán)節(jié),提高貯藏保鮮效果等問題依然制約著西蘭花種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。今后將多從以下幾點開展深入研究。
2.1 重視西蘭花種植栽培及貯前管理
要求種植戶充分了解西蘭花的特征特性。對光照、溫度、水分、土壤養(yǎng)分等生長環(huán)境要素嚴格把控,重視采前管理及貯前處理。定時噴灑藥物預防苗床病蟲害,保持通風和土壤適度濕潤,按規(guī)定時間開展定植。
定植期間做到合理密植,控制種植密度,有利于光照和花球成品率。著重開展病蟲害防治工作,西蘭花主要病害有黑腐病、霜霉病、菌核病等,多以預防為主。主要蟲害有蚜蟲、菜青蟲、小菜蛾等。應采用高效低毒低殘留的農(nóng)藥進行防治,以農(nóng)業(yè)防治與生物防治相結合,采收前14 d停止施藥,確保安全。
根據(jù)品種特性適時采收。采收前7 d應停止灌水。用于貯藏的西蘭花應選擇無機械損傷、無病蟲害、結球良好的花球,采收后的花球通常還要及時盡快預冷和修建裝箱,最大程度地保持西蘭花的商品性,延長西蘭花的貨架期。
2.2 加快攻堅西蘭花保鮮技術難點
深入開展與西蘭花衰老與病害相關的激素調(diào)節(jié)機制研究。從分子生物學、細胞學角度研究細胞衰老機制,對葉綠素降解和抗氧化系統(tǒng)調(diào)控機制及其相互關系進行深入探尋。關注低溫貯藏環(huán)節(jié)中經(jīng)常產(chǎn)生的低溫傷害和氣調(diào)貯藏中出現(xiàn)的氣體傷害等,從根本上對西蘭花開展機制研究有利于保鮮技術的開發(fā)與拓展。
加強企業(yè)與科研院所、農(nóng)業(yè)院校的技術協(xié)同。想要將先進的保鮮技術廣泛應用以代替目前國內(nèi)成本較低操作簡單的實用技術尚需要時間。應重視國內(nèi)基礎和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的科研工作,實現(xiàn)工廠和院校的共同開發(fā),保證技術創(chuàng)新。引進國外先進技術,改進設備操作,鼓勵將研究成果轉化,滿足基層種植需要。深入開發(fā)多種技術結合、安全天然、高效節(jié)能的西蘭花保鮮技術。
以專利作為主導生產(chǎn)的要素。合理利用技術專利這一科技激勵手段鼓勵基層種植人員和西蘭花保鮮技術的開發(fā)人員實現(xiàn)科研目的,獲得科研獎勵。有效利用專利,能有效將新型保鮮技術轉化成普遍接受的科研成果,實現(xiàn)成果轉化,得到同行認可;且專利成果將作為后續(xù)研究的科研基礎;專利具有經(jīng)濟效益,一份具有應用價值的專利可以通過專利許可、專利權轉讓等可帶來數(shù)目可觀的經(jīng)濟效益,讓農(nóng)戶或從事農(nóng)業(yè)行業(yè)人員改善貯藏裝備和試驗設施,促進商品化和資本化;專利榮譽也會側面反映科研隊伍的科研素質和能力,起到激勵創(chuàng)新的作用。
2.3 提攜西蘭花保鮮市場產(chǎn)業(yè)發(fā)展
近幾年出版的西蘭花市場及產(chǎn)業(yè)研究報告等對現(xiàn)有西蘭花行業(yè)發(fā)展環(huán)境行業(yè)的市場規(guī)模、市場結構及市場特點和一系列行業(yè)周期進行了詳細分析[71]?!?016—2021年中國保鮮西蘭花行業(yè)發(fā)展分析及投資潛力研究報告》中則對國際、國內(nèi)保鮮西蘭花政策環(huán)境及發(fā)展進行了更為詳細的闡述和分析[72]。
以現(xiàn)有保鮮西蘭花行業(yè)為對象結合其研發(fā)動態(tài)、進出口情況、重點企業(yè)等對保鮮西蘭花市場的發(fā)展前景做出合理規(guī)劃和科學預測。針對目前國內(nèi)化學保鮮劑應用現(xiàn)狀結合保鮮企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略,加快研制和投入新型無害生物保鮮劑或替代品,多元技術的投入可降低生產(chǎn)成本,帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。加強保鮮行業(yè)的規(guī)劃管理,健全保鮮服務體系。政府可制定相關法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范對從事保鮮加工的企業(yè)加強設備投入和人員管理,對西蘭花保鮮企業(yè)良莠不齊的問題進行干預,合理化市場競爭,協(xié)調(diào)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2.4 改善現(xiàn)有西蘭花冷鏈物流不足
西蘭花是我國重要的出口蔬菜之一,因此西蘭花運輸流通環(huán)節(jié)也十分重要。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展條件下,將采前栽培和病蟲害防治及采后處理相結合,實行冷鏈流通可最大程度地提高蔬菜貯藏性。開展機械化采收,減少采收傷害;把握預冷、包裝、冷藏、運輸?shù)?個關鍵控制點。培訓專業(yè)人員,改善物流基礎設施,向配套化、自動化及標準化上提升,盡可能做到全程冷鏈來減少西蘭花流通環(huán)節(jié)的損耗、保持采收時質量;嚴格按照西蘭花冷凍冷藏的標準進行規(guī)范化操作,對西蘭花供應商、物流服務商和經(jīng)銷商實行規(guī)范普及和技術指導;研究和掌握國內(nèi)外果蔬市場動向,發(fā)展生產(chǎn)種植、貯藏保鮮、供銷運輸一體化道路,有效促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展升級。
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