白俊青,李銳,羅安偉,寇莉萍,方沂蒙
(西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,陜西楊凌712100)
獼猴桃(Actinidia Chinensis)原產(chǎn)于中國,為獼猴桃科(Actinidiaceae)獼猴桃屬(Actinidia)雌雄異株的多年生藤本果樹?,F(xiàn)已在世界各地廣泛種植,中國栽培面積居世界第一,2016年達到210萬畝,產(chǎn)量達到237萬噸;其次是意大利、土耳其、新西蘭、智利等國[1]。果實富含VC及多種礦物質(zhì)和氨基酸,具有極高的營養(yǎng)保健價值和獨特的風味,被譽為“水果之王”[2]。近年來,陜西、河南、四川、湖南、貴州、江西、浙江等省的獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,特別是陜西省,2016年栽培面積達到103萬畝,產(chǎn)量達到131萬噸,是中國獼猴桃生產(chǎn)第一大省。獼猴桃目前已成為中國西北及西南地區(qū)最重要的經(jīng)濟作物之一[3]。然而,獼猴桃是典型的呼吸躍變型水果,且皮薄汁多,易受機械損傷和微生物侵染而腐爛。在生產(chǎn)上一般采用低溫來延長其貯藏期,但獼猴桃為冷敏型水果,極易發(fā)生冷害。獼猴桃貯藏期軟腐、霉爛和冷害對獼猴桃產(chǎn)業(yè)造成極其嚴重的損失。隨著獼猴桃需求的日漸增長,采后貯藏保鮮成為了獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需解決的問題。因此,對國內(nèi)外獼猴桃果實貯藏保鮮技術(shù)研究文獻進行歸納整理,對不同采前、采后處理技術(shù)及貯藏方法與保鮮效果進行了比較,旨在為獼猴桃貯藏保鮮理論研究和實際生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。
采前處理技術(shù)一般指坐果期到采摘前,在果蔬表面噴涂某些化學(xué)試劑、生物制劑,或使用物理方法處理果蔬,提高果蔬采后耐貯性的保鮮技術(shù)[4]。由于獼猴桃果實采收期集中,采后極易變軟腐爛,單獨使用采后處理方法無法完全滿足我國獼猴桃貯藏保鮮的要求。目前國內(nèi)外均有研究表明:采前噴施草酸、水楊酸、鈣試劑和殼聚糖等天然保鮮劑均可提高果實抗病性,保持果實品質(zhì)。獼猴桃采前處理及保鮮效果歸納見表1。
表1 獼猴桃采前處理的保鮮效果Table 1 Effect of pre-harvest preservation treatment
化學(xué)保鮮方法主要是采用化學(xué)保鮮劑、植物生長調(diào)節(jié)劑和防腐劑等處理果蔬來保持果蔬品質(zhì),延長貯藏期。常用于獼猴桃采后貯藏保鮮的有:1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)、二氧化氯(ClO2)、草酸(oxalic acid,OA)、臭氧(O3)等。1-MCP 作為一種新型乙烯受體抑制劑,可通過與細胞膜上乙烯受體蛋白優(yōu)先發(fā)生不可逆的結(jié)合,導(dǎo)致乙烯信號傳導(dǎo)受阻,延緩果蔬的后熟作用,提高貯藏品質(zhì)和延長貯藏期。1-MCP處理獼猴桃的最佳時間和濃度因品種而異,然而大部分獼猴桃在1μL/L熏蒸24 h處理條件下都表現(xiàn)出了良好效果。ClO2為國際上公認的安全消毒劑,被世界衛(wèi)生組織列為Al級殺菌消毒劑[12]。ClO2保鮮劑有氣體、溶液和固載ClO23種狀態(tài)[13]。OA是廣泛分布于各類生物體內(nèi)的一種代謝產(chǎn)物,同時也是一種有效的非生物激發(fā)子[14],有良好的保鮮效果。O3作為一種理想的綠色保鮮劑,具有殺菌高效、抑菌譜廣和無殘留等特點[15]。其保鮮機理主要體現(xiàn)在氧化分解果蔬成熟過程中釋放的乙烯,延緩成熟衰老;殺滅果蔬表面的致病菌,降低腐爛率[16]。此外,有學(xué)者研究表明抗壞血酸、一氧化氮等也對獼猴桃有良好的貯藏保鮮效果。獼猴桃采后化學(xué)保鮮方法及保鮮效果歸納見表2。
物理保鮮技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)化學(xué)保鮮技術(shù),因為具有無殘留無污染的特點。物理方法主要是通過控制貯藏環(huán)境溫度、氣體來制造不利于病原菌生長繁殖的環(huán)境或通過輻射處理來達到殺菌保鮮的效果。常用于獼猴桃采后貯藏保鮮的物理保鮮方法有:低溫冷藏、熱處理、氣調(diào)貯藏和輻照處理等。熱處理是指利用高于果蔬表面溫度的熱水、熱空氣或熱蒸汽處理果蔬,具有低成本、易操作、無污染等優(yōu)點。其作用機理是利用高溫殺死或鈍化果蔬表面的微生物的活性,抑制病原菌生長,降低采后病害發(fā)生率,達到保鮮目的[42]。氣調(diào)貯藏是指在低溫條件下通過調(diào)整貯藏環(huán)境中的氣體成分比例來降低果蔬呼吸強度,延緩果蔬新陳代謝,抑制病原菌生長,從而達到果蔬保鮮的效果[43],包括人工氣調(diào)貯藏和自發(fā)氣調(diào)貯藏。國內(nèi)外均有研究人員發(fā)現(xiàn)2%O2+3%CO2的氣體組成有利于獼猴桃的貯藏。輻照保鮮技術(shù)是利用射線照射果實,殺滅果蔬表面微生物,控制腐爛發(fā)生,延緩衰老,從而延長貯藏期的保鮮方法[44]。輻射保鮮符合消費者的要求,安全環(huán)保,但為了避免輻射帶來的果蔬傷害一般只采用低劑量照射處理。此外,尚海濤等[45]研究表明紅陽獼猴桃動態(tài)冰溫貯藏條件下可以達到良好的貯藏效果。獼猴桃采后物理保鮮方法及保鮮效果歸納見表3。
表2 采后化學(xué)處理對獼猴桃的保鮮效果Table 2 Effect of post-harvest chemical preservation treatment
表3 獼猴桃采后物理保鮮方法保鮮效果Table 3 Effect of post-harvest physical preservation treatment
生物保鮮技術(shù)是一種符合當代人消費理念的新型保鮮技術(shù),是為彌補物理保鮮和化學(xué)保鮮不足而發(fā)展起來的一種替代技術(shù),具有天然、無化學(xué)殘留等特點。主要有殼聚糖、植物精油、天然提取物及拮抗菌等。殼聚糖一般作為涂膜劑來保鮮果蔬,將果蔬表面與空氣隔絕,制造一個微氣調(diào)環(huán)境來延緩呼吸,減少水分及營養(yǎng)物質(zhì)損失,同時殼聚糖可誘導(dǎo)果實內(nèi)抗性酶活性提高,從而增強抗病性。植物精油又稱為揮發(fā)性芳香油,是植物的一種次生代謝產(chǎn)物,主要作用途徑有兩個,一個是通過影響呼吸作用、能量代謝途徑或改變微生物細胞和菌絲體結(jié)構(gòu),另一個是抑制孢子萌發(fā)從而達到較好的殺菌效果[51]。中草藥提取物主要包含萜烯、醛、酯、酮等化合物,均為常見的植物源抗菌劑,因具有很強的抗菌性和抗氧化性而且綠色、安全、無污染,常用于果蔬保鮮[52]。此外,有研究表明銀杏葉粗提物和生防菌等在獼猴桃上也有較好的保鮮效果。近年來獼猴桃采后生物保鮮方法及保鮮效果歸納見表4。
單一的保鮮方法雖然已取得一定進展,但各自存在一定的局限性。與單一的保鮮方法相比,復(fù)合處理能對真菌病害起到更好的抑制作用。對于潛伏期較長的貯藏期真菌病害而言,防治時期不僅包括采后處理,采前處理也尤為重要。因此,在采前與采后兩個時期采用復(fù)合處理的方法才能更好的防治獼猴桃采后病害。同時可通過化學(xué)方法與化學(xué)方法、物理方法及生物防治方法相結(jié)合,達到優(yōu)勢互補、相輔相成的效果。在獼猴桃保鮮中最常見的是各處理方法結(jié)合低溫冷藏,效果均優(yōu)于單獨處理。其中生物防治與化學(xué)防治相結(jié)合也是理想的防治方法,化學(xué)防治的高效性可以彌補生物防治在高效性和持久性方面的欠缺,生物防治可以減弱化學(xué)防治帶來的安全問題。近年來獼猴桃復(fù)合處理保鮮效果歸納見表5。
表4 獼猴桃采后生物保鮮方法保鮮效果Table 4 Effect of post-harvest biological preservation treatment
表5 獼猴桃復(fù)合處理方法保鮮效果Table 5 Effect of post-harvest complex preservation treatment
通過對近年來獼猴桃果實貯藏保鮮方法及效果的整理、歸納,可以發(fā)現(xiàn)獼猴桃采后貯藏通常都采用低溫貯藏作為基礎(chǔ)保鮮方法,并在低溫基礎(chǔ)上采用其他保鮮方法來延長貯藏期。并發(fā)現(xiàn)在其他保鮮方法中采后化學(xué)保鮮方法依然是最常見,種類最多,研究最全面的保鮮方法。對化學(xué)保鮮方法的研究也由單純追求貯藏效果到注重使用劑量及處理方法上,尋求劑量最低,效果最好的處理方法。而物理方法很少單獨研究其貯藏效果,常常與化學(xué)處理及生物制劑相結(jié)合,只是作為一種輔助性的控制方式。生物防治方法因為滿足廣大消費者對于食品天然、安全的要求作為一種新型保鮮技術(shù)悄然興起。
復(fù)合處理將是最理想的保鮮方法,既可以揚長避短,又可以相互補充。處理時期可以結(jié)合采前、采后兩個時期,采前處理提高獼猴桃自身抗性及品質(zhì),采后通過保鮮技術(shù)較好的維持其貯藏品質(zhì)。處理方法可將傳統(tǒng)保鮮方法與新技術(shù),如納米保鮮技術(shù)及基因工程等相結(jié)合。同時也要注重不同品種獼猴桃之間的差異。只有綜合考慮處理時期、處理方法及不同品種的影響,選出最適于各品種的處理方式,才能達到最佳貯藏保鮮效果,從而提供給消費者優(yōu)質(zhì)果品,推動整個獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展。