常 皓，趙宏強(qiáng) (國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇蘇州215163)

草莓屬薔薇科草莓屬多年生常綠草本植物。原產(chǎn)于歐洲，果實(shí)鮮艷，風(fēng)味獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富，具有多種保健功效。近年來(lái)，草莓生產(chǎn)發(fā)展迅速，通過(guò)多種栽培技術(shù)，使得上市期大幅延長(zhǎng)。

草莓屬于漿果，其含水量大，果皮薄，組織嬌嫩，柔軟多汁，缺乏堅(jiān)硬外皮保護(hù)，耐貯藏性差，在收獲和運(yùn)輸過(guò)程中，草莓極易受到機(jī)械損傷和遭受多種細(xì)菌、真菌等微生物侵染，導(dǎo)致腐爛而失去商品價(jià)值，在常溫下僅可保存1～2 d。近年來(lái)，草莓的產(chǎn)量呈現(xiàn)迅猛上升之勢(shì)，但由于未能較好地解決其貯藏保鮮問(wèn)題，因而大多限于本地銷售，而且上市時(shí)間集中，致使大量的草莓腐爛，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)、經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染，從而極大地影響了草莓種植戶的積極性。為此，尋找適宜的草莓貯運(yùn)保鮮技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急。

從內(nèi)部因素來(lái)說(shuō)，草莓屬于呼吸非躍變型果實(shí)，在衰老時(shí)呼吸速率加速上升，產(chǎn)生的自由基使細(xì)胞膜脂質(zhì)產(chǎn)生過(guò)氧化作用，破壞了細(xì)胞膜透性，增加了酶與底物的接觸;另外，乙烯釋放量明顯上升，呼吸作用的加強(qiáng)是草莓不宜貯藏的主要原因之一。草莓采后的代謝作用與自身酶活性有關(guān)。隨草莓成熟，其纖維素酶、糖苷酶活性明顯提高，細(xì)胞壁物質(zhì)的降解以及果膠的分解導(dǎo)致果實(shí)的軟化［1－2］。從外部因素來(lái)說(shuō)，草莓皮薄、含水量大，極易受到微生物的侵染而腐壞變質(zhì)?；诓葺畼O易腐爛、難保鮮的事實(shí)，草莓的保鮮始終是社會(huì)研究的熱點(diǎn)、難點(diǎn)。

1 草莓保鮮相關(guān)技術(shù)

草莓相關(guān)保鮮技術(shù)非常豐富，在實(shí)際應(yīng)用中，往往采用多種技術(shù)相結(jié)合的方式對(duì)草莓進(jìn)行保鮮處理。

1.1 低溫貯藏 溫度是影響貯藏時(shí)間、控制腐爛的主要因素。低溫冷藏通常為4℃左右，也是草莓保鮮的主要方法和基本技術(shù)之一，對(duì)延緩腐爛有明顯的作用。通常認(rèn)為，草莓果實(shí)的適宜貯藏溫度為0℃左右，相對(duì)濕度為90%～95%［3］。低溫能夠顯著抑制草莓的呼吸和代謝，并減緩微生物的生命活動(dòng)，從而延長(zhǎng)保鮮期。低溫貯藏是草莓保鮮的基礎(chǔ)，其他保鮮方法往往都建立在低溫的基礎(chǔ)上，或與低溫貯藏結(jié)合應(yīng)用。

1.2 氣調(diào)保鮮 這是草莓保鮮的常用方法和實(shí)用技術(shù)之一，主要是包括高二氧化碳、高氧、高氮貯藏。通過(guò)對(duì)環(huán)境氣體的調(diào)節(jié)，能夠起到調(diào)節(jié)草莓呼吸和代謝等作用。臭氧屬于氣體，因此將臭氧處理歸為氣調(diào)保鮮，但臭氧保鮮的機(jī)理與草莓呼吸作用不盡相關(guān)，而主要是能夠起到殺菌的作用，還可以分解果蔬成熟過(guò)程中釋放的乙烯。此外，氯氣、一氧化氮、一氧化二氮等氣體在草莓防腐保鮮中也有研究報(bào)道。氣調(diào)保鮮往往需要選擇適合的、能夠調(diào)節(jié)氣體交換的包裝材料，常用的如PVC、低密度聚乙烯等。

1.3 調(diào)壓/減壓處理 又可稱為低氣壓貯藏和真空貯藏，在低氣壓條件下，草莓的呼吸作用下降。

1.4 化學(xué)物質(zhì)及常用保鮮劑處理 用于草莓保鮮的化學(xué)物質(zhì)很多。植酸是天然食品抗氧化劑，由于它對(duì)霉菌引起的腐爛抑制作用稍弱，應(yīng)當(dāng)與其他殺菌防腐劑配合使用，才能發(fā)揮更好的作用［4］。另外，過(guò)氧乙酸、脫水乙酸、二氧化硫、茶多酚、8-羥基喹啉、水楊酸、茉莉酸甲酯、乙醇、檸檬酸、乳酸、氯化鈣、抗壞血酸等均可用于草莓保鮮。新型人工合成的商業(yè)化化學(xué)殺菌劑有如啶酰菌胺、環(huán)酰菌胺等。

1.5 涂膜保鮮 涂膜可以在草莓表面形成一層保護(hù)膜，堵塞水分散失的氣孔，減少水分流失，能阻止果實(shí)內(nèi)外氣體交換，抑制呼吸作用，并能夠防止微生物的侵染。使用最多的涂膜物質(zhì)是殼聚糖［5］，其他多糖類、蛋白質(zhì)類等易于成膜的天然大分子物質(zhì)都可用于草莓的涂膜保鮮。通常將涂膜保鮮與其他保鮮物質(zhì)結(jié)合使用，因?yàn)榭墒承阅な欠栏瘎┑牧己幂d體，將其他殺菌或防腐劑與涂膜材料混合后進(jìn)行涂膜處理，可起到較好的保鮮效果。

1.6 輻照保鮮 主要利用紫外線、電子束、α、β、γ射線等對(duì)草莓進(jìn)行處理，起到殺菌、防霉和調(diào)節(jié)生理生化的效應(yīng)。紫外線照射能夠延緩草莓后熟，提高果實(shí)抗性，減緩果膠降解速度而保持果實(shí)硬度，但應(yīng)當(dāng)掌握適當(dāng)?shù)膭┝?，否則過(guò)猶不及。

1.7 微生物抗菌保鮮 目前從草莓果實(shí)中分離的拮抗微生物主要由羅倫隱球酵母、釀酒酵母、粘紅酵母、膠紅酵母等，這些微生物對(duì)草莓病害細(xì)菌或真菌具有拮抗抑制作用，從而對(duì)草莓起到保鮮作用，可利用這些拮抗微生物制成保鮮菌劑，還可進(jìn)一步與涂膜結(jié)合應(yīng)用。

通常情況下孕婦的生產(chǎn)方式有兩種:自然分娩和剖腹產(chǎn)分娩,分娩過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生出血現(xiàn)象,一般我們認(rèn)為難治性婦產(chǎn)科大出血是指自然分娩出血超過(guò)500ml,剖腹產(chǎn)分娩出血超過(guò)1000ml的情況。其中自然分娩的產(chǎn)婦分娩后的出血癥狀比較不易被察覺(jué),因?yàn)轫槷a(chǎn)過(guò)程中胎兒通過(guò)產(chǎn)道產(chǎn)出以后,產(chǎn)婦會(huì)產(chǎn)生子宮收縮乏力的情況,這時(shí)胎盤的血竇不能及時(shí)閉合,就會(huì)有大出血的現(xiàn)象發(fā)生。若產(chǎn)婦分娩后陰道血流量達(dá)到200ml,該產(chǎn)婦患此病的幾率將大大增加,由于在收集或?qū)崪y(cè)的過(guò)程中,會(huì)造成產(chǎn)婦流失不必要的血流,一般狀況下產(chǎn)婦的估測(cè)失血量?jī)H占實(shí)際失血量的二分之一,所以很容易發(fā)生分娩后出血的狀況,所以通常情況下沒(méi)有引起重視。

1.8 微生物代謝產(chǎn)物保鮮 納他霉素是常用的草莓保鮮劑，而鏈霉菌發(fā)酵液比納他霉素的效果要更好，可有效抑制微生物的生長(zhǎng)［6］。乳酸鏈球菌產(chǎn)生的多肽抗菌素類物質(zhì)能有效抑制引起腐敗的革蘭氏陽(yáng)性菌等生長(zhǎng)繁殖，被認(rèn)為是高效安全的天然防腐劑。

1.9 采后預(yù)熱處理 能夠抑制乙烯釋放，鈍化某些衰老酶活性，提高果實(shí)抗性，抑制腐爛。其具有無(wú)毒、無(wú)污染和易操作等特點(diǎn)，漸漸受到人們的關(guān)注?？梢允褂脽峥諝狻崴?、熱蒸汽媒介處理。熱處理作用機(jī)制除了包括抑制病原菌，還包括激發(fā)一些與水果自身抗病性相關(guān)的酶的活性，如過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶、苯丙氨酸解氨酶等，減少腐爛［7］。

1.10 納米技術(shù)保鮮 一些納米粒子具有抗菌作用，如納米銀、納米鋅等，另外還可以利用納米材料制作保鮮膜和包裝材料。

1.11 植物天然活性成分保鮮 植物天然活性成分保鮮劑符合安全健康的理念和發(fā)展方向。很多天然植物的提取物或精油中含有活性抗菌成分，如中草藥大黃、連翹、薄荷、高良姜等，香辛料姜、蒜、孜然、小茴香等，這些天然活性產(chǎn)物可用于草莓的保鮮。

1.12 超聲波、靜電場(chǎng)、磁場(chǎng)處理 超聲波具有機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)和空化效應(yīng)等，能夠?qū)ξ⑸锲鸬揭种粕顒?dòng)和殺滅的作用，靜電場(chǎng)和交變磁場(chǎng)處理也具有一定草莓保鮮價(jià)值［8－9］。上述方法具有無(wú)殘留、簡(jiǎn)單有效、安全的特點(diǎn)。

2 草莓保鮮專利技術(shù)分析

2.1 草莓保鮮專利技術(shù)發(fā)展

2.1.1 國(guó)內(nèi)草莓保鮮專利技術(shù)。國(guó)內(nèi)首次出現(xiàn)關(guān)于草莓保鮮貯藏的專利CN87107591A是美國(guó)赫爾克里斯有限公司于1987年向我國(guó)申請(qǐng)的，采用的技術(shù)手段是氣調(diào)保鮮，具體提供了一種氣調(diào)貯藏的包裝容器，在容器壁上設(shè)有透氣性嵌膜調(diào)節(jié)二氧化碳和氧氣的比例來(lái)維持草莓的新鮮度［10］。1992年由美利堅(jiān)合眾國(guó)(由商務(wù)部部長(zhǎng)代表)為申請(qǐng)人申請(qǐng)了草莓涂膜保鮮技術(shù)專利CN1065579A，涂膜組合物包括多糖聚合物、防腐劑、酸化劑、卵磷脂和第二乳化劑，以及任選的其他組分，如抗氧化劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、防冷傷劑等，該專利中介紹了多種具有保鮮防腐作用的物質(zhì)，將成膜物質(zhì)與其他多種防腐保鮮物質(zhì)進(jìn)行了結(jié)合應(yīng)用，糅合了涂膜保鮮、化學(xué)保鮮、植物天然產(chǎn)物保鮮、微生物拮抗保鮮多種保鮮技術(shù)［11］。

我國(guó)近年來(lái)關(guān)于草莓保鮮技術(shù)的專利申請(qǐng)量激增，這代表著國(guó)內(nèi)對(duì)草莓保鮮專利技術(shù)的重視和發(fā)展、改進(jìn)，其中高校是國(guó)內(nèi)關(guān)于草莓保鮮技術(shù)研究的主力軍，其次為企業(yè)和個(gè)人。相關(guān)的技術(shù)也涉及多個(gè)方面，如低溫貯藏、氣調(diào)保鮮、調(diào)壓處理、化學(xué)物質(zhì)及常用保鮮劑處理、涂膜保鮮、輻照保鮮、微生物抗菌保鮮、微生物代謝產(chǎn)物保鮮、納米技術(shù)保鮮、植物天然活性成分保鮮等。

2.1.2 國(guó)外草莓保鮮專利技術(shù)。1974年，日本本山示首先申請(qǐng)了利用薏苡仁提取物進(jìn)行草莓防腐的專利，為天然產(chǎn)物保鮮領(lǐng)域［14］。1975年，日本SHIYUNJIYUU KK申請(qǐng)了利用被覆劑、糖類和有機(jī)酸進(jìn)行涂膜的技術(shù)進(jìn)行草莓保鮮專利［15］。1976年，美國(guó)FURUKAWA INT USA申請(qǐng)了利用調(diào)節(jié)二氧化碳和氮?dú)鉂舛冗M(jìn)行草莓氣調(diào)保鮮的專利［16］。

國(guó)外對(duì)草莓保鮮技術(shù)研究起步較早，日本關(guān)于草莓保鮮技術(shù)的研究較多。日本申請(qǐng)人太田于20世紀(jì)80年代左右申請(qǐng)了4件專利，主要涉及草莓的低溫和氣調(diào)保鮮。SUMITOMO BAKELITE CO LTD公司分別于1999年、2002年、2007年、2012年共申請(qǐng)了4件，主要涉及合成樹(shù)脂、高分子膜對(duì)草莓的包裝，從而起到氣調(diào)保鮮作用。

2.1.3 國(guó)內(nèi)外草莓保鮮專利技術(shù)對(duì)比。根據(jù)上述分別對(duì)國(guó)外內(nèi)草莓保鮮專利技術(shù)的分析，國(guó)外對(duì)草莓保鮮技術(shù)的研究起步很早，尤其是日本，比國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人提出的專利申請(qǐng)?jiān)鐚⒔?0年，可見(jiàn)，我國(guó)對(duì)于草莓的保鮮意識(shí)較晚。另一方面由于20世紀(jì)70到80年代我國(guó)物資不夠豐富，草莓產(chǎn)量不高，基本沒(méi)有遠(yuǎn)途運(yùn)輸?shù)男枨?，因此草莓極易腐爛不易保存的問(wèn)題并沒(méi)有凸顯出來(lái)，而隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平提高，草莓產(chǎn)量豐富以及對(duì)遠(yuǎn)途運(yùn)輸也有一定的需求，草莓的保鮮問(wèn)題逐漸浮出水面。因此，從2000年后開(kāi)始呈現(xiàn)大量的關(guān)于草莓保鮮技術(shù)的研究和專利申請(qǐng)。

從技術(shù)上來(lái)看，國(guó)內(nèi)外對(duì)于草莓保鮮并無(wú)明顯的隨時(shí)間而從一些領(lǐng)域不斷延展到另一些領(lǐng)域的跨領(lǐng)域研究的現(xiàn)象，而是在各個(gè)時(shí)期各種保鮮方法的小領(lǐng)域都在并駕齊驅(qū)，不斷均衡發(fā)展，如常見(jiàn)的天然產(chǎn)物保鮮、氣調(diào)保鮮、涂膜保鮮、化學(xué)物質(zhì)保鮮，而微生物拮抗和輻照保鮮出現(xiàn)的時(shí)間相對(duì)靠后。

2.2 重要專利申請(qǐng)人 研究得出，以江蘇大學(xué)為申請(qǐng)人，以張紅印等為發(fā)明人的專利申請(qǐng)多達(dá)11件，分布在2006～2013年間，主要涉及微生物拮抗保鮮技術(shù)，尤其是酵母的拮抗作用，包括羅倫隱球酵母、卡利比克畢赤酵母、膠紅酵母、粘紅酵母，另外，還涉及將酵母拮抗保鮮分別與采后預(yù)熱技術(shù)以及水楊酸保鮮技術(shù)相結(jié)合的研究。如專利CN1813549A采用的技術(shù)是:將草莓放入50～55℃的水浴鍋中熱水處理30～60 s，取出風(fēng)干后，浸入1×108×109個(gè)/ml的羅倫隱球酵母溶液中，浸泡10 s左右馬上取出風(fēng)干，保鮮膜密封后于室溫或2～4℃條件下存放。并提出:微生物拮抗菌只能防止水果在貯藏過(guò)程中感染致病菌，但對(duì)已經(jīng)存在于水果上的致病菌沒(méi)有殺死作用，而熱處理只能殺死已經(jīng)存在于水果上的致病菌，不能防止二次污染和進(jìn)行長(zhǎng)久保護(hù)，將兩種技術(shù)結(jié)合使用，可以互相彌補(bǔ)不足，提高抗菌保鮮效果，同時(shí)安全無(wú)毒［17］。

南京通澤農(nóng)業(yè)科技有限公司于2013年進(jìn)行了5件申請(qǐng)，主要涉及將天然產(chǎn)物竹酢液或木酢液與殼聚糖以及一些有機(jī)酸、氨基酸進(jìn)行草莓的涂膜保鮮。

2.3 重要或特殊專利技術(shù) 1992年，由美利堅(jiān)合眾國(guó)(由商務(wù)部部長(zhǎng)代表)為申請(qǐng)人申請(qǐng)了草莓涂膜保鮮技術(shù)專利CN1065579A，該專利中介紹了多種具有保鮮防腐作用的物質(zhì)，將成膜物質(zhì)與其他多種防腐保鮮物質(zhì)進(jìn)行了結(jié)合應(yīng)用，糅合了涂膜保鮮、化學(xué)保鮮、植物天然產(chǎn)物保鮮、微生物拮抗保鮮多種保鮮技術(shù)。其中涂膜組合物包括多糖聚合物、防腐劑、酸化劑、卵磷脂和第二乳化劑，以及任選的其他組分，如抗氧化劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、防冷傷劑等。多糖聚合物可以選自羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、瓜爾膠、洋槐豆膠、果膠、改性淀粉或角叉菜膠中的至少一種。防腐劑選擇丙酸鈉、丙酸鈣、苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸鉀、亞硫酸氫鈉，還可以是植物病原體拮抗劑或抗微生物的植物精油。微生物拮抗劑包括酵母，如季也蒙畢赤酵母、真菌(木霉屬防治由灰葡萄孢引起的草莓灰霉菌病)、細(xì)菌如枯草芽孢桿菌。植物精油可以是白千層、枸木緣葉精油。酸化劑可以選擇蘋(píng)果酸、檸檬酸、丙酸、琥珀酸、酒石酸、富馬酸或抗壞血酸?？寡趸瘎┛蛇x自丁基羥基茴香醚、丁基化羥甲苯、叔丁基化氫醌、生育酚、調(diào)味品提取物等。植物調(diào)節(jié)劑選自赤霉素、茁長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、聚胺類、乙烯利或茉莉酮酸酯［11］。

2000年，申請(qǐng)人劉傳林和黃桂巖申請(qǐng)了專利CN1281646A，向果蔬施放低溫等離子體，然后將果蔬投入殼糖鮮溶液中，表面成膜后晾干，再裝入真空袋中，再次通入低溫等離子體，最后將袋內(nèi)抽真空冷藏。其主要利用了低溫等離子體與涂膜和低溫相結(jié)合的方式［18］。

2005年，申請(qǐng)人陳明華申請(qǐng)了專利CN1663402A，采用了二次休眠法保鮮，先將果蔬微波輻射處理5～300 s，放入空氣放電保鮮機(jī)中放電處理2～30 min，包裝抽真空密封充氮后，冷凍或進(jìn)一步冷藏。該二次休眠法能夠保持果蔬體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分和活性［19］。申請(qǐng)人許連科在CN1839699A也采用了類似的休克保鮮技術(shù)，將新鮮果蔬隔絕空氣使其停止呼吸，經(jīng)過(guò)一段時(shí)期再使其恢復(fù)生命，能夠保證色澤口感等不會(huì)發(fā)生變化［20］。

上述專利均提到可以將其技術(shù)應(yīng)用草莓保鮮。

3 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

草莓貯藏保鮮技術(shù)總的發(fā)展趨勢(shì)是向著安全、低毒、天然、低耗、有效的方向發(fā)展。同時(shí)注意多種技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，使其起到協(xié)同增效的作用，從而探尋安全、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、高效的草莓保鮮方法。

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