石潤潤,王允祥,龐林江
(1.浙江農(nóng)林大學暨陽學院,浙江紹興 311800;2.浙江農(nóng)林大學農(nóng)業(yè)與食品科學學院,浙江杭州 311300)
氣調(diào)保鮮體系關(guān)鍵因子對櫻桃保鮮的影響
石潤潤1,王允祥1,龐林江2
(1.浙江農(nóng)林大學暨陽學院,浙江紹興 311800;2.浙江農(nóng)林大學農(nóng)業(yè)與食品科學學院,浙江杭州 311300)
高檔優(yōu)質(zhì)櫻桃鮮果經(jīng)濟效益相當可觀,但櫻桃不耐儲運,極易腐敗,預防和抑制櫻桃在貯運過程中的品質(zhì)變化對櫻桃產(chǎn)業(yè)十分重要。目前國內(nèi)外有關(guān)櫻桃保鮮技術(shù)的研究較多,但實際應用不足。結(jié)合櫻桃自身的生理特征及保鮮特點,提出氣調(diào)包裝是櫻桃保鮮最有潛力的保鮮技術(shù)之一,分析了溫度、濕度、氣調(diào)方式、氣體組成、包裝材料等關(guān)鍵因素對櫻桃氣調(diào)包裝保鮮的影響,并以系統(tǒng)的概念構(gòu)建了櫻桃氣調(diào)保鮮體系,集成了以氣調(diào)為主的櫻桃保鮮技術(shù)。通過對氣調(diào)保鮮體系各關(guān)鍵因子相互制約和作用的探討,為櫻桃的氣調(diào)包裝保鮮提供了理論依據(jù),也為其他生鮮果蔬的保鮮研究提供參考和借鑒。
櫻桃;氣調(diào)包裝;保鮮;體系;關(guān)鍵因子
櫻桃是一種高檔的鮮食水果,多成熟于水果短缺的春末初夏,成熟時顏色鮮美,肉質(zhì)多汁,酸甜可口,營養(yǎng)豐富,具有較高的醫(yī)療保健價值而深受消費者喜愛,因此也可獲得較高的經(jīng)濟效益。但櫻桃皮薄多汁,含水量高,不耐貯運,采摘后常溫貯運極易出現(xiàn)褐變、腐爛現(xiàn)象,多數(shù)品種自然鮮存期只有3 d[1],既難以滿足櫻桃鮮食的需求,也不利于櫻桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為了延長櫻桃的供應期,實現(xiàn)櫻桃采收、儲運、消費市場的良性循環(huán),對櫻桃保鮮技術(shù)的研究是十分必要的。
目前,國內(nèi)外常用的果蔬保鮮技術(shù)有冷庫貯藏保鮮、氣調(diào)保鮮、減壓貯藏保鮮、涂層保鮮、化學保鮮、熏蒸和熱處理保鮮、生物保鮮劑處理、輻射處理和電磁處理等[2-4]。在櫻桃保鮮方面,各類保鮮技術(shù)各有優(yōu)缺點,目前應用和研究較多的有:①冷庫貯藏保鮮,單獨溫度調(diào)控已經(jīng)不能滿足櫻桃保鮮的實際需求,但仍是櫻桃保鮮的必要條件。②氣體調(diào)控,調(diào)節(jié)櫻桃儲運的氣體環(huán)境,保持適宜的低O2和高CO2濃度,以提高櫻桃的貯藏保鮮效果。③減壓處理可以抑制果實的采后腐爛已在甜櫻桃、冬棗等多種果實上得到了證實[5],但壓力調(diào)控成本較高,保鮮費用高。④化學藥劑處理,雖然能達到顯著的保鮮效果,但櫻桃作為鮮食為主的果品,化學物質(zhì)處理會使果實中殘留相應的化學毒物。⑤生物保鮮劑處理,生物保鮮劑具有無毒、無害、無污染等特點,然而由于與實際應用還存在一定距離、推廣性較差以及產(chǎn)品性能不穩(wěn)定等問題,有待繼續(xù)研究[6]。此外還有涂層保鮮,保護膜可以抑制果實氣體交換,降低果實呼吸強度,延長櫻桃的儲藏時間,但因櫻桃皮薄多汁應用有局限性。
隨著人們對生鮮果品保鮮度、風味、品質(zhì)等要求越來越高,對環(huán)境和人體健康有損害的保鮮技術(shù)將會被淘汰。櫻桃作為一種以鮮食為主的水果,其保鮮技術(shù)有相應的特點,就我國的科技與經(jīng)濟現(xiàn)狀,櫻桃的保鮮方法還是以低溫冷藏為主,在此基礎(chǔ)上可以通過各類保鮮技術(shù)相互補充,相互交叉,形成一定的保鮮體系,達到理想的保鮮效果,同時可對解決包括櫻桃在內(nèi)的一些水果的冷鏈物流保鮮、貨架期保鮮等動態(tài)儲運保鮮問題也具有重要的意義。
氣調(diào)包裝(Modified atmosphere packaging,MAP)保鮮是目前最先進的果蔬保鮮貯藏方法之一,也是果蔬保鮮的趨勢[5]。在各類櫻桃保鮮技術(shù)中,MAP成本低、操作簡單、適用性強、保鮮效果明顯,還是一種安全環(huán)保的保鮮方法,具有很大的開發(fā)潛力。MAP保鮮的原理是采用氣調(diào)保鮮氣體(2~3種氣體按食品特性配比混合),對包裝盒或包裝袋的空氣進行人工置換或自發(fā)調(diào)節(jié),改變包裝袋內(nèi)食品的外部環(huán)境,抑制各種微生物的生長繁殖,減緩新鮮果蔬新陳代謝的速度,從而延長食品的保鮮期或貨架期[7]。氣調(diào)包裝保鮮技術(shù)的關(guān)鍵在于氣體成分的調(diào)節(jié),而在確定氣體的組成和比例及氣調(diào)方式的條件下,內(nèi)環(huán)境中溫度和濕度的控制也十分重要,通常氣調(diào)包裝保鮮需要與低溫冷藏相結(jié)合,同時包裝材料直接影響到氣體的調(diào)節(jié)作用。以上各類因素構(gòu)成氣調(diào)包裝保鮮體系,集成了以氣調(diào)為主的櫻桃保鮮技術(shù),所以不僅要注意它們的單獨影響,尤其需要重視由各種條件組成的綜合影響。
3.1 溫度對氣調(diào)包裝保鮮效果的影響就單因素而言,溫度是延長水果壽命最重要的因素,一般溫度每升高10 ℃,果蔬呼吸速度增加2~3倍,導致生理代謝加快,品質(zhì)、風味迅速下降,低溫能明顯延長果蔬的貯藏期,延緩果實的糖、酸、VC含量的下降,櫻桃貯藏保鮮也是如此。杜玉寬等認為,櫻桃的低溫貯藏溫度在0~1 ℃[8];喬勇進等試驗測定,先鋒櫻桃的冷藏保鮮溫度在-1~1 ℃[9]。國外有學者認為,櫻桃在-1 ℃貯藏比較合適,在-1 ℃條件下可防止果實與果莖遭受凍傷,同時抑制細菌性腐爛,保持原來的色澤。恒控低溫雖然能起到很好的保鮮作用,但未能應用于櫻桃流通銷售的各個時期,特別是在貨架期,櫻桃常以散裝、小包裝形式銷售,研究動態(tài)溫度下的氣調(diào)包裝保鮮效果有可能解決這一問題。
3.2 濕度對氣調(diào)包裝保鮮效果的影響濕度控制是果蔬貯藏保鮮的三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一[10]。在低溫貯藏過程中,較低的相對濕度會造成櫻桃果實失水,組織萎蔫,導致細胞膨壓下降,機械結(jié)構(gòu)特性改變,進而引起果蔬代謝失調(diào),刺激呼吸作用加快和乙烯的合成,使營養(yǎng)價值下降。大多數(shù)果蔬的推薦濕度條件是相對濕度為90%~95%,而冷庫內(nèi)濕度達到85%都很難,通過加濕設(shè)備提高庫內(nèi)濕度往往效果不明顯[11],采用小包裝氣調(diào)保鮮形式可以在短時間內(nèi)調(diào)節(jié)包裝內(nèi)環(huán)境中的濕度,可控性強,而包裝材料的選擇對于透濕度的影響尤為重要。
3.3 氣調(diào)方式對氣調(diào)包裝保鮮效果的影響MAP包括自發(fā)氣調(diào)(主動)和人工氣調(diào)(被動)。自發(fā)氣調(diào)根據(jù)不同果蔬的生理選用不同透氣度、透濕度的包裝材料進行包裝,通過果蔬自身的呼吸作用,消耗O2,積累CO2,利用薄膜對不同氣體的選擇性透過自動在包裝容器內(nèi)建立起低濃度O2和高濃度CO2的環(huán)境,從而達到抑制呼吸作用的目的。人工氣調(diào)則是根據(jù)果蔬的特性,一次性充入理想氣體,置換包裝容器內(nèi)原來的氣體,快速建立起有利于保鮮貯藏的氣調(diào)環(huán)境。根據(jù)我國國情,現(xiàn)階段應用人工氣調(diào)方式成本相對較高,難以普及,但各種有關(guān)人工氣調(diào)保鮮的試驗研究廣泛開展,屬于氣調(diào)保鮮技術(shù)領(lǐng)域的先進技術(shù)。櫻桃本身是一種高檔果品,經(jīng)濟價值高,在氣調(diào)包裝保鮮中應用人工氣調(diào)方式具有研究價值。自發(fā)氣調(diào)保鮮簡單、節(jié)能、實用,通過配合使用適宜的保鮮包裝材料和保鮮劑,依然可以達到良好的保鮮效果,對其他果蔬的保鮮也具有參考價值。
3.4 氣體混合比例對氣調(diào)包裝保鮮效果的影響氣調(diào)包裝保鮮中的混合氣體主要包括O2、CO2和N2[12],其中O2與CO2的具體配比要根據(jù)果蔬的品種、成熟度等因素確定,以保持較低的呼吸速度又不產(chǎn)生無氧呼吸和無生理損傷為準。在櫻桃貯藏過程中,果實呼吸吸收O2放出CO2,使環(huán)境中的氣體成分比例發(fā)生改變,有氧呼吸受到抑制。O2濃度太低時,會出現(xiàn)果實無氧呼吸,產(chǎn)生異味;當 CO2濃度太高時會對其產(chǎn)生 CO2傷害,從而造成果實生理失調(diào)[13]。櫻桃屬于非呼吸躍變型果實,保持相對適當?shù)偷腛2濃度和高的CO2濃度可以抑制呼吸作用,抑制果實生理失調(diào)。
許多研究結(jié)果也表明,除控制溫度、濕度外,控制櫻桃貯藏的氣體環(huán)境可有效提高櫻桃的保鮮效果。黃永紅等以紅燈櫻桃為試材,研究了柔性氣調(diào)庫中CO2濃度對櫻桃果實品質(zhì)及貯藏效果的影響,結(jié)果表明,在(0±1)℃條件下,當O2濃度為2%~3%,CO2濃度為12%~14%時,能有效抑制櫻桃果實的呼吸強度,延緩可溶性固形物轉(zhuǎn)化,保持果實酸度,降低腐爛率,延長貯藏期[14]。喬勇進報道,適宜櫻桃貯藏的O2濃度為 3%~5%,CO2為10%~25%,在此條件下,櫻桃可貯藏40~50 d,但要注意CO2濃度不要超過 30%,否則會引起果實褐變或產(chǎn)生異味[15]。王志華等研究發(fā)現(xiàn),3% O2+ 5% CO2對拉賓斯櫻桃和8-102櫻桃的腐爛和褐變的抑制效果較好,且不適合高O2氣調(diào)貯藏[16]??梢妼τ诓煌贩N的櫻桃,其最佳貯藏氣體配比模式不盡相同,環(huán)境中的O2及CO2的濃度直接影響著果實的品質(zhì)及耐貯性能[17]。
3.5 包裝材料對氣調(diào)包裝保鮮效果的影響在氣調(diào)包裝保鮮中,適宜的氣體組成和比例的控制與保鮮袋的設(shè)計密不可分,特別是包裝材料的性能,理想的包裝材料應考慮到透氣性能和透濕性能:一、櫻桃呼吸作用和包裝材料滲氣在一定條件下達到平衡時能自發(fā)調(diào)節(jié)保鮮袋內(nèi)O2和CO2濃度[18];二、為了維持櫻桃保鮮時較高的濕度環(huán)境,包裝材料須考慮其透濕性能。有關(guān)保鮮包裝材料的研究已取得了不少的研究成果,國內(nèi)開發(fā)的保鮮袋有浙江農(nóng)業(yè)大學研制的超級凈菜袋,天津農(nóng)產(chǎn)品保鮮研究中心研制的新型保鮮袋以及聚乙烯厚薄膜包裝袋等。在櫻桃保鮮包裝材料方面,姜齊永等通過改變貯藏量、薄膜厚度、薄膜面積來改變袋內(nèi)平衡氣體組成,達到較理想的保鮮效果[19]。 董建民等在一般冷藏設(shè)施條件下,使用江蘇新沂果蔬品質(zhì)研究所研制的新型氣調(diào)保鮮袋貯藏櫻桃,櫻桃保鮮時間顯著延長[1]。保鮮包裝材料的研究是氣調(diào)包裝保鮮的重要內(nèi)容之一,要同時體現(xiàn)包裝材料的透氣性能和透濕性能,還有很多研究工作可做。
目前國內(nèi)外對于櫻桃保鮮技術(shù)的研究較多,但應用不足,櫻桃的采后保鮮和貯藏運輸流通技術(shù)體系仍然比較落后。高檔優(yōu)質(zhì)櫻桃鮮果經(jīng)濟效益相當可觀,如何有效預防和抑制櫻桃在貯藏和運輸過程中的品質(zhì)變化是櫻桃產(chǎn)業(yè)的重要任務。氣調(diào)包裝保鮮因其綠色環(huán)保、成本較低,在櫻桃保鮮方面應用潛力巨大,其關(guān)鍵因素相互影響,形成氣調(diào)保鮮體系,為櫻桃氣調(diào)包裝的研究提供參考和借鑒。
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The Key Factors of Modified Atmosphere System and the Preservation Effects on Cherries
SHI Run-run1, WANG Yun-xiang1, PANG Lin-jiang2
(1. Jiyang College of Zhejiang A&F University, Shaoxin, Zhejiang 311800; 2. School of Agriculture and Food Science, Zhejiang A&F University, Hangzhou, Zhejiang 311300)
Cherries in high-grade have considerable economic benefits, it is very important to find the way of cherries preservation for they are easily corrupted during storage and transport. There have been many studies on storage technology of cherries but less applied, in this paper, modified atmosphere packaging (MAP) was suggested after consideration of the physiological characteristics and technical requirements of cherry. The key factors on the MAP such as temperature, humidity, Gas adjustment pattern, gas composition, packaging materials were analyzed, and MAP fresh keeping system which was MAP-based storage technology of cherries was constructed. Through the discussion on the interaction of the key factors, the theoretical reasons of the MAP fresh keeping system was proposed, which were also benefited for other fruits and vegetables.
Cherry; Modified atmosphere packaging; Preservation technology; System; Key factors
浙江諸暨科技局科技計劃項目(2014AA16430)。
石潤潤(1987- ),女,浙江紹興人,助教,碩士,從事農(nóng)產(chǎn)品加工儲運保鮮以及食品生物技術(shù)研究。
2015-03-23
S 509;TS 255.36
A
0517-6611(2015)13-261-02