鄭恒　陳大磊　焦中高

摘 要：預(yù)冷是果蔬采后冷鏈流通的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)于果蔬采后品質(zhì)的保持和提升具有積極的作用。該文從果蔬采后生理變化、品質(zhì)劣變、活性氧代謝、微生物生長(zhǎng)以及次生代謝產(chǎn)物積累等方面論述了預(yù)冷對(duì)果蔬采后品質(zhì)和貯藏效果的影響，并對(duì)其影響因素進(jìn)行了分析，以期為果蔬預(yù)冷技術(shù)的研究與應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)冷;果蔬;采后;品質(zhì);保鮮

中圖分類號(hào) S609.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2020）13-0137-04

預(yù)冷是果蔬采后冷鏈流通的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過預(yù)冷，可快速移除新鮮采收果蔬的田間熱，降低果蔬溫度，從而抑制采后果蔬生理生化變化和微生物生長(zhǎng)，最大程度減少采后果蔬的質(zhì)量損失，延長(zhǎng)果蔬的保鮮期和貨架期[1]。同時(shí)，預(yù)冷還可降低冷藏庫以及冷鏈運(yùn)輸設(shè)備的熱負(fù)荷，有利于維持貯運(yùn)環(huán)境的穩(wěn)定，節(jié)約貯運(yùn)成本，減少貯運(yùn)損耗。

1 預(yù)冷對(duì)果蔬采后品質(zhì)和貯藏效果的影響

水果、蔬菜采收后處于生活狀態(tài)，仍會(huì)在田間熱的影響下進(jìn)行旺盛的呼吸和生理代謝，但由于在離體條件下缺乏有效補(bǔ)給，從而造成失水、萎蔫、皺縮、變味，失去商品性。通過預(yù)冷快速移除田間熱，降低采后果蔬的呼吸強(qiáng)度和后熟衰老相關(guān)酶的活性，從而抑制果蔬品質(zhì)下降，減少營養(yǎng)成分損失，延長(zhǎng)貯藏期或貨架期。

1.1 降低呼吸強(qiáng)度，延緩采后衰老 溫度對(duì)果蔬采后呼吸作用的影響遵循Vant Hoff定律，即溫度每升高10℃，呼吸強(qiáng)度增加2～4倍[1，2]。因此，果蔬采后進(jìn)行快速預(yù)冷，對(duì)呼吸強(qiáng)度具有顯著的影響。潘儼等[3]對(duì)哈密瓜在溫度3℃、濕度50%～70%、風(fēng)速約1m/s條件下進(jìn)行通風(fēng)預(yù)冷，發(fā)現(xiàn)呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量與溫度同步下降，預(yù)冷4h后果皮、近果皮果肉、近種腔果肉、種腔等部位的溫度由26℃分別降至10.87℃、14.40℃、15.52℃、17.17℃，果實(shí)呼吸強(qiáng)度則由90.87mg/（kg·h） 降至39.62mg/（kg·h），乙烯釋放量由10.70μL/（kg·h） 降至1.95μL/（kg·h）。說明預(yù)冷可明顯抑制哈密瓜采后呼吸作用、降低乙烯釋放量，從而減少營養(yǎng)損耗、保持果實(shí)品質(zhì)。經(jīng)預(yù)冷處理的水果、蔬菜，在貯藏過程中仍保持較低的呼吸強(qiáng)度[4-7]，因而貯藏期得以延長(zhǎng)。

1.2 抑制品質(zhì)劣變相關(guān)酶的活性，減緩品質(zhì)劣變進(jìn)程 低溫可以抑制酶的活性，降低酶促反應(yīng)速率，因此，果蔬采后及時(shí)預(yù)冷，可有效抑制生理代謝相關(guān)酶的活性，減緩品質(zhì)劣變進(jìn)程。纖維素和果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分，其在纖維素酶和果膠酶的作用下發(fā)生降解，導(dǎo)致果蔬組織破壞，從而發(fā)生軟化和質(zhì)地劣變。真空預(yù)冷可通過抑制雙孢菇中的纖維素酶和多聚半乳糖醛酸酶活性的上升，延緩其軟化進(jìn)程，經(jīng)真空預(yù)冷的雙孢菇中粗纖維和原果膠在貯藏過程中的降解速度明顯低于未經(jīng)預(yù)冷的對(duì)照樣品[8]。草莓果實(shí)貯藏期間，纖維素酶的活性不斷升高，但貯前進(jìn)行5℃、30min的預(yù)冷處理，可顯著抑制貯藏后期纖維素酶活性的上升，從而減緩果實(shí)硬度下降[9]。預(yù)冷處理還可抑制果蔬中多酚氧化酶、過氧化物酶的活性，延緩其貯藏、運(yùn)輸過程中褐變反應(yīng)進(jìn)程，維持果蔬色澤[7，10，11]。圓黃梨經(jīng)10℃預(yù)冷后再在室溫條件下貯藏，除保持較高的硬度和較佳風(fēng)味外，還可抑制心腐病的發(fā)生和發(fā)展[12]。

1.3 激活活性氧清除系統(tǒng)，降低氧化脅迫 果蔬采后貯運(yùn)過程中活性氧的積累所形成的氧化脅迫是造成其衰老、品質(zhì)下降的重要原因之一[13]。芒果采后在0℃條件下預(yù)冷30min，然后再在13℃條件下貯藏，其超氧化物歧化酶、過氧化氫酶活性以及谷胱甘肽含量均顯著高于未經(jīng)預(yù)冷處理的對(duì)照果實(shí)，而活性氧產(chǎn)生速率和丙二醛含量則低于對(duì)照，表明采后預(yù)冷處理可通過增強(qiáng)活性氧清除作用、降低氧化脅迫來保持芒果品質(zhì)[11]。杏果實(shí)采后先經(jīng)差壓預(yù)冷使中心溫度降至0℃，然后在0℃條件下貯藏至15d時(shí)，其總酚、總黃酮含量和DPPH、ABTS自由基清除能力分別較直接進(jìn)行0℃貯藏的對(duì)照果實(shí)高56.8%、144%、73.6%、183%，而H2O2含量則低于對(duì)照[14]。經(jīng)預(yù)冷處理的楊梅果實(shí)在貯藏過程中一直保持著較高的超氧化物歧化酶、過氧化氫酶活性和維生素C含量，而果肉膜透性和丙二醛含量顯著低于對(duì)照[6]。與直接進(jìn)入低溫貯藏的水芹相比，冰水預(yù)冷的水芹在低溫貯藏期間一直保持著較低的丙二醛含量，說明膜脂過氧化受到抑制[15]。

1.4 抑制微生物生長(zhǎng)，減少腐爛的發(fā)生 水果、蔬菜在生長(zhǎng)期會(huì)遭受各種微生物的侵染，采收后若不及時(shí)加以控制，微生物就會(huì)快速大量生長(zhǎng)繁殖，造成果蔬腐爛。低溫可以抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，從而阻止果蔬腐爛的發(fā)生和發(fā)展，減少果蔬采后損失。鮮切紫甘藍(lán)經(jīng)壓差預(yù)冷后進(jìn)行包裝，在模擬貯運(yùn)銷期間，微生物的增長(zhǎng)速度明顯低于未經(jīng)預(yù)冷處理的對(duì)照[10]。荔枝不經(jīng)預(yù)冷處理直接進(jìn)行（0±1）℃冷藏，至21d時(shí)好果率降至51.6%，失水率和腐爛率分別為6.15%、42.12%，而經(jīng)4℃預(yù)冷4h后再進(jìn)行（0±1）℃冷藏的果實(shí)好果率和失水率分別為96.3%、1.05%，沒有腐爛發(fā)生，說明采后預(yù)冷處理可明顯減少荔枝采后損失，延長(zhǎng)荔枝貯藏期[16]。桑葚果實(shí)采收后在30min內(nèi)快速預(yù)冷至5℃以下，然后在（0±1）℃、（80±10）%相對(duì)濕度條件下貯藏，至15d時(shí)腐爛率僅為10%左右，而不經(jīng)預(yù)冷處理的對(duì)照果實(shí)貯藏3d后腐爛率開始大幅增加，至15d時(shí)腐爛率達(dá)到40%以上[7]。

1.5 誘導(dǎo)次生代謝物質(zhì)積累，提高果實(shí)的營養(yǎng)價(jià)值 水果、蔬菜采后預(yù)冷處理可形成冷激脅迫，誘導(dǎo)多酚、γ-氨基丁酸等次生代謝產(chǎn)物的積累，從而提高了水果、蔬菜的營養(yǎng)價(jià)值與保健功能。荔枝和龍眼果實(shí)采后分別置于4℃冰水混合物中預(yù)冷2h，其γ-氨基丁酸含量分別提高60.54%、89.14%，說明冰水預(yù)冷處理對(duì)荔枝和龍眼果實(shí)中γ-氨基丁酸具有很好的富集作用[17，18]。黑莓果實(shí)經(jīng)10℃真空預(yù)冷1h后進(jìn)行0℃貯藏，21d時(shí)其抗氧化活性和谷胱甘肽、總酚、總黃酮含量均顯著高于對(duì)照[19]。

2 影響果蔬預(yù)冷效果的主要因素

預(yù)冷對(duì)果蔬采后品質(zhì)和貯藏效果具有積極的影響，但不同的水果、蔬菜其采后生理特性也有所不同，對(duì)預(yù)冷的要求也不同。果蔬預(yù)冷的效果受到預(yù)冷時(shí)機(jī)、預(yù)冷方式、預(yù)冷溫度、預(yù)冷壓力以及果蔬自身特性等多種因素的影響。

2.1 預(yù)冷時(shí)機(jī) 一般來講，采后果蔬越早進(jìn)行預(yù)冷，對(duì)果蔬品質(zhì)的保持越有利。Bartlett梨采收后直接進(jìn)入-1℃冷庫進(jìn)行預(yù)冷，其冷藏后貨架期果皮葉綠素含量和果實(shí)硬度高于在20℃條件下存放12h、24h的延遲預(yù)冷處理，而乙烯產(chǎn)生速率和虎皮病受到抑制[20]。甜櫻桃果實(shí)采后分別置于20℃條件下存放0h、12h、24h后在-1℃條件下預(yù)冷48h，然后在-1℃冷藏4個(gè)月，20℃貨架期1d時(shí)的乙烯產(chǎn)生速率以即時(shí)預(yù)冷的果實(shí)為最低，延遲24h預(yù)冷的果實(shí)為最高。與采后常溫放置6h和12h后預(yù)冷相比，即時(shí)預(yù)冷的豇豆和四季豆在氣調(diào)貯藏后期和常溫貨架后期的呼吸強(qiáng)度、纖維素含量和質(zhì)量損失率均較低，感官評(píng)分、葉綠素含量以及抗氧化酶活性均較高，說明采后即時(shí)預(yù)冷可氣調(diào)貯藏和貨架期豇豆和四季豆的抗氧化能力，降低氧化脅迫，從而延緩其衰老，保持采后品質(zhì)[21]。荷蘭豆采后立即預(yù)冷，其在氣調(diào)貯藏后模擬貨架2d時(shí)的呼吸強(qiáng)度、纖維素含量、MDA含量、活性氧水平均低于延遲6h和12h的預(yù)冷處理[22]。然而，個(gè)別水果采后快速預(yù)冷可能會(huì)導(dǎo)致冷害加劇[23]，因此需根據(jù)不同水果的采后生理特性合理確定預(yù)冷時(shí)機(jī)。

2.2 預(yù)冷溫度 預(yù)冷溫度一般以水果、蔬菜不發(fā)生凍害或冷害為宜，通常較低的預(yù)冷溫度更有利于快速降溫和保持采后品質(zhì)。但不同果蔬種類，其適宜的預(yù)冷溫度也存在著較大的差異。季麗麗等[24]將西葫蘆分別置于-3℃、0℃、3℃和6℃的差壓冷庫中預(yù)冷至10℃，然后在10℃條件下貯藏，結(jié)果表明，預(yù)冷溫度越低，降溫速度越快，0℃和3℃預(yù)冷能夠顯著延緩西葫蘆硬度下降、降低呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量，并可抑制丙二醛累積、減少活性氧傷害，而-3℃和6℃預(yù)冷的西葫蘆在貯藏后期呼吸強(qiáng)度快速升高，且-3℃預(yù)冷還會(huì)導(dǎo)致貯藏過程中冷害的發(fā)生。番茄在0℃和4℃條件下進(jìn)行差壓預(yù)冷，1～2h內(nèi)果實(shí)中心溫度即可降到10℃左右，而在7℃和10℃條件下則需要3h以上，且在預(yù)冷后的貯藏過程中，0℃和4℃預(yù)冷的番茄果實(shí)可保持較低的失重率、呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放速率，而果實(shí)硬度和可滴定酸、可溶性固形物、維生素C、番茄紅素含量總體上低于7℃和10℃預(yù)冷處理[25]。4℃預(yù)冷的荔枝在（0±1）℃或者（4±1）℃冷藏后期果實(shí)失水率和腐爛率明顯低于10℃預(yù)冷處理的果實(shí)[16]。

2.3 預(yù)冷方式 根據(jù)預(yù)冷介質(zhì)的不同，果蔬預(yù)冷方式通?？煞譃楸A(yù)冷、冷水預(yù)冷、空氣預(yù)冷和真空預(yù)冷4種，其中空氣預(yù)冷又包括普通冷庫預(yù)冷和差壓預(yù)冷等，是水果、蔬菜最常用的預(yù)冷方式。不同預(yù)冷方式適用的果蔬種類不同，而且由于預(yù)冷效率的差異，對(duì)果蔬采后品質(zhì)和貯藏效果的影響也存在較大的差異。Garrido等[26]比較了冷庫預(yù)冷、冷水預(yù)冷、差壓預(yù)冷和真空預(yù)冷4種預(yù)冷方式對(duì)菠菜貯藏效果的影響，發(fā)現(xiàn)冷水預(yù)冷和真空預(yù)冷較冷庫預(yù)冷和差壓預(yù)冷更能降低菠菜貯藏過程中的呼吸強(qiáng)度和失水率，但真空預(yù)冷的菠菜葉子受損傷較嚴(yán)重，導(dǎo)致外觀品質(zhì)降低。萵苣采用真空預(yù)冷，可在36min內(nèi)使溫度由23℃左右降至6℃以下，差壓預(yù)冷和冷庫預(yù)冷則需要120min、525min，而在其后的貯藏過程中真空預(yù)冷處理的萵苣一直保持著較高的脆度、外觀品質(zhì)和維生素C、多酚含量及抗氧化活性，貨架期顯著延長(zhǎng)[27]。甜櫻桃果實(shí)采后用冰水預(yù)冷，預(yù)冷時(shí)間可較強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷縮短62%，冰水預(yù)冷的果實(shí)在貨架期果皮亮度、色度、果柄褐變指數(shù)、果實(shí)腐爛率和硬度、可滴定酸含量下降速度均低于強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷，保持了較好的品質(zhì)[28]。而在龍眼的貯藏過程中，冰水預(yù)冷的果實(shí)在好果率、抑制果肉褐變度、降低呼吸強(qiáng)度和維持細(xì)胞膜完整性等方面也表現(xiàn)出優(yōu)于冷庫預(yù)冷的效果[29]。荔枝采用冷水預(yù)冷處理，而后進(jìn)行的貯藏過程中好果率、褐變抑制率和感官評(píng)分均高于冷庫預(yù)冷、差壓預(yù)冷以及高濕差壓預(yù)冷等3種預(yù)冷處理[30]。一般認(rèn)為，冰水預(yù)冷的降溫速度快，對(duì)保持果蔬品質(zhì)有利，但僅適用于不怕水浸的水果、蔬菜，否則會(huì)造成損失。如：冰水預(yù)冷的李果實(shí)在貯藏后期腐爛癥狀明顯高于冷風(fēng)預(yù)冷[31]。真空預(yù)冷較冰水預(yù)冷具有更快的降溫速率[32，33]，但易造成失水，一般適用于單位質(zhì)量表面積大的蔬菜類，如葉菜類以及多孔狀的蘑菇類等[34]。

預(yù)冷方式對(duì)果蔬的影響較復(fù)雜，每種預(yù)冷方式的具體操作條件，工藝也可對(duì)預(yù)冷效果產(chǎn)生影響。因此，在選擇預(yù)冷方式時(shí)不僅要考慮預(yù)冷對(duì)象的組織結(jié)構(gòu)和生理特性，還要與包裝形式、貯運(yùn)方式以及能耗成本要求等相結(jié)合，綜合確定適宜的預(yù)冷方式及其工藝條件。

2.4 預(yù)冷壓力 與其他預(yù)冷方式不同，真空預(yù)冷還可對(duì)水果、蔬菜形成低壓脅迫，從而導(dǎo)致果蔬組織結(jié)構(gòu)和生理代謝活動(dòng)發(fā)生變化，不同預(yù)冷壓力除影響降溫速率外，也可對(duì)果蔬采后品質(zhì)與貯藏效果產(chǎn)生重要影響。葉維等[35]對(duì)雙孢菇的真空預(yù)冷研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)冷壓力為800Pa時(shí)，冷卻到5℃所需的時(shí)間為8.5min，而升高預(yù)冷壓力至1000Pa、1200Pa時(shí)，預(yù)冷時(shí)間延長(zhǎng)至11min、12min，而在其后的貯藏過程中以1000Pa真空預(yù)冷處理的雙孢菇的質(zhì)量、色差、硬度變化率為最低。西蘭花分別在600Pa、800Pa和1200Pa真空壓力下，預(yù)冷至終溫5℃，其呼吸速率分別降低12.83%、16.16%、77.19%，而在其后的貯藏過程中，1200Pa真空預(yù)冷處理的西蘭花一直保持著較低的呼吸強(qiáng)度、多酚氧化酶活性及維生素C含量[36]。預(yù)冷壓力過低，會(huì)對(duì)果蔬細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成傷害[37]，從而影響外觀品質(zhì)和貯藏效果。適宜的壓降速率有助于減少真空預(yù)冷對(duì)果蔬細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞，使果蔬保持較好的品質(zhì)并延長(zhǎng)貨架期[38]。

3 展望

預(yù)冷作為快速去除果蔬采后田間熱，可降低果蔬呼吸強(qiáng)度，減緩采后衰老和品質(zhì)劣變，對(duì)果蔬采后品質(zhì)的保持和提升具有積極的作用。近些年來，隨著消費(fèi)者對(duì)果蔬品質(zhì)要求的不斷提高和全程冷鏈物流技術(shù)的發(fā)展，預(yù)冷將在果蔬采后保鮮中發(fā)揮愈來愈重要的作用。但預(yù)冷對(duì)果蔬的保鮮效果受到了預(yù)冷時(shí)機(jī)、預(yù)冷溫度、預(yù)冷方式、預(yù)冷壓力以及果蔬自身特性等多種因素的影響。由于果蔬種類繁多，其體積、外形、組織結(jié)構(gòu)以及采后生理變化和耐冷性等方面存在著較大的差別，對(duì)果蔬預(yù)冷技術(shù)提出了更高的要求。在不斷改進(jìn)預(yù)冷手段與方法的同時(shí)，須進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)不同種類、不同品種水果蔬菜采后生理特性和對(duì)預(yù)冷的響應(yīng)機(jī)制的研究，結(jié)合包裝形式、貯運(yùn)方式以及能耗成本等要求，綜合確定適宜的預(yù)冷方式及其工藝條件，以獲得最佳預(yù)冷效果。

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（責(zé)編：張宏民）