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(1.麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江麗水 323000; 2.南京林業(yè)大學(xué)輕工與食品學(xué)院,江蘇南京 210037; 3.縉云縣農(nóng)辦,浙江縉云 321400)

我國(guó)地域遼闊,漿果類水果資源豐富,盛產(chǎn)如葡萄(VitisviniferaL.)、獼猴桃(ActinidiachinensisPlanch)、楊梅(MyricarubraS. et Zucc.)、草莓(FragariaxananassaDuch.)、藍(lán)莓(Vacciniumspp.)、香蕉(MusananaLour.)、石榴(PunicagranatumL.)、楊桃(AverrhoacarambolaL.)等。漿果類水果果皮及內(nèi)果皮幾乎全部為漿質(zhì),水分含量高[1]。正是漿果類水果的這些特質(zhì),決定了其生理活動(dòng)易失調(diào)、易受微生物侵染、不耐貯藏等特性,采后口感劣變快,商業(yè)價(jià)值下降。目前,國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)漿果的采后保鮮技術(shù)進(jìn)行了大量的研究,包括貯前溫度處理、低溫保鮮、氣調(diào)保鮮、涂膜保鮮和保鮮劑等[2-3]。

貯前溫度處理分為熱處理(heat shock treatment,HST)和冷激處理(cold shock treatment,CST)兩種方式,是指對(duì)采后果蔬進(jìn)行不致高溫?zé)釗p傷或冷害發(fā)生的短時(shí)間溫度逆境脅迫處理[4]。貯前溫度處理因其具有無(wú)毒、無(wú)污染、無(wú)殘留、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而受到國(guó)內(nèi)外研究者的越來越多的關(guān)注。目前,國(guó)內(nèi)外諸多研究報(bào)道采后果蔬對(duì)貯前溫度處理的生理應(yīng)答反應(yīng),而更多的報(bào)道是貯前溫度處理對(duì)采后果蔬保鮮貯藏品質(zhì)的影響,利用貯前溫度處理達(dá)到保持貯藏期間的品質(zhì),如防止蟲害、減少病原菌侵襲、避免貯藏期間生理失調(diào)等[5]。據(jù)報(bào)道,漿果采后進(jìn)行恰當(dāng)?shù)馁A前溫度處理可以控制蟲害、減少真菌腐爛以及防止采后生理失調(diào)如冷害等的發(fā)生,從而延長(zhǎng)漿果貯藏期和貨架期,提高其商業(yè)價(jià)值[6]。

本文主要概括了熱處理和冷激處理方法,總結(jié)了近年來不同貯前溫度處理對(duì)漿果貯藏特性的影響相關(guān)研究以及貯前溫度處理技術(shù)應(yīng)用于漿果保鮮貯藏的處理手段和條件,以避免不恰當(dāng)?shù)馁A前溫度處理對(duì)果實(shí)產(chǎn)生負(fù)面影響。

1 熱處理

漿果采后熱處理是指漿果短時(shí)間內(nèi)置于不致熱損傷的高溫中進(jìn)行采后處理的一種方法[1],通過高溫脅迫作用提升漿果抗逆境的能力,從而達(dá)到保鮮的目的。用于漿果貯藏保鮮的熱處理方式主要分為三種,分別是熱水浸泡或噴灑處理、熱蒸汽處理和熱空氣處理。熱水浸泡或噴灑處理主要用于控制真菌腐敗和殺滅害蟲,熱蒸汽處理主要用于殺滅害蟲,熱空氣處理主要用于控制真菌腐敗、殺滅害蟲和研究漿果對(duì)高溫的應(yīng)激反應(yīng)。微生物病害主要寄生于果蔬表面和皮下第一細(xì)胞層,經(jīng)過熱水浸泡或者噴灑于果實(shí)表面,可以減少漿果中微生物病害和蟲害,熱水可將分布于果蔬表面的部分病菌、蟲害沖洗帶走,適用于帶果皮的漿果,否則表面水分難晾干。熱蒸汽處理是HST的一種方法,用飽和水蒸汽處理漿果,溫度多為40～50 ℃,可殺死蟲害卵和幼蟲。熱空氣處理方式是漿果置于內(nèi)有控制速度和溫度的熱空氣循環(huán)的密閉空間加熱,這種加熱方式由于傳熱介質(zhì)是空氣,傳熱速度比熱水浸泡或噴灑和水蒸氣加熱慢,因此在實(shí)際應(yīng)用中熱空氣處理相較于熱水處理和水蒸汽加熱的溫度更高或處理時(shí)間更長(zhǎng)。

1.1 熱處理對(duì)漿果采后貯藏品質(zhì)的影響

1.1.1 對(duì)漿果硬度的影響 硬度對(duì)漿果口感至關(guān)重要,硬度過低的漿果口感綿軟,且容易發(fā)生破損汁液滲出,易受病原菌侵襲,失去商品性。漿果的硬度主要與果皮及果肉中細(xì)胞壁成分和細(xì)胞壁水解酶活性相關(guān),細(xì)胞壁水解酶活性影響細(xì)胞壁組成成分。例如在采后漿果衰老軟化過程中,多聚半乳糖醛酸酶促使非水溶性果膠轉(zhuǎn)化成水溶性果膠。恰當(dāng)?shù)臒崽幚砜墒苟嗑郯肴樘侨┧崦傅幕钚越档?從而抑制果實(shí)非水溶性果膠向水溶性果膠的轉(zhuǎn)化,達(dá)到延緩果實(shí)軟化的目的。Amnuaysin等[7]采用50 ℃熱水處理香蕉,發(fā)現(xiàn)在25 ℃貯藏6 d以上時(shí),熱處理組的硬度顯著高于對(duì)照組(p<0.05),且其果皮中果膠裂解酶、β-半乳糖苷酶和多聚半乳糖醛酸酶活性出現(xiàn)下降,而在獼猴桃[8]、藍(lán)莓[9]和楊梅[10]等漿果的HST研究中也有類似的結(jié)果。王慶國(guó)等[11]研究發(fā)現(xiàn)50 ℃熱水處理紅地球葡萄1 min可使其硬度顯著高于對(duì)照(p<0.05),而巨峰葡萄于65 ℃熱水處理15 s則擁有顯著高于對(duì)照的硬度(p<0.05),可見巨峰葡萄對(duì)高溫?zé)崽幚砀吣褪苄?推測(cè)葡萄的不同品種對(duì)熱敏感程度有差異。

綜上,不同種類的漿果由于多聚半乳糖醛酸酶活性、果肉組織結(jié)構(gòu)差異,導(dǎo)致其對(duì)熱敏感程度也存有差異,這說明合適的熱處理溫度和時(shí)間會(huì)因漿果的不同而異。還有研究者發(fā)現(xiàn)熱激處理結(jié)合CaCl2處理對(duì)延緩巨峰葡萄硬度下降效果最好[12],甚至有望作為葡萄采后代替SO2防腐保鮮的一種有效方法[13]。

1.1.2 對(duì)漿果色澤的影響 漿果的色澤直接影響消費(fèi)者的視覺感受和消費(fèi)心理,漿果呈現(xiàn)出來的色澤與其本身所含的色素成分有關(guān),HST通過改變色素組分和色素生成及分解相關(guān)酶活性,從而影響漿果的色澤。香蕉完熟衰老過程伴隨褐點(diǎn)和褐變發(fā)生,稱之為“香蕉老化斑點(diǎn)”,張俊巧等[14]研究發(fā)現(xiàn)香蕉在催熟處理后的第3 d以50 ℃熱水處理7～15 min或45 ℃熱水處理20 min,可獲得既不影響果皮色澤和風(fēng)味,又能延緩老化斑點(diǎn)產(chǎn)生的效果,但過高的溫度或過長(zhǎng)的處理時(shí)間反而會(huì)加重香蕉果皮褐變乃至黑變。Mirshekari等[15]研究發(fā)現(xiàn)50 ℃熱水噴灑處理10～20 min,可延緩香蕉表皮顏色變化但不影響其果肉顏色。葡萄采后色澤變化體現(xiàn)在果梗褐變和葉綠素含量上,王慶國(guó)等[11]研究了45 ℃熱水處理5 min和50 ℃熱水處理1 min,發(fā)現(xiàn)巨峰葡萄果梗褐變顯著低于對(duì)照(p<0.05),而果梗葉綠素含量顯著高于對(duì)照(p<0.05)。

1.1.3 對(duì)漿果風(fēng)味的影響 漿果的風(fēng)味取決于漿果糖、酸及揮發(fā)性芳香物質(zhì)種類和含量,由人體可感知的滋味和氣味組成,可通過感官評(píng)價(jià)、電子鼻、電子舌及糖、酸、可溶性固形物(TSS)及揮發(fā)性芳香物質(zhì)理化指標(biāo)來表征。張俊巧等[14]研究發(fā)現(xiàn)香蕉在催熟處理后經(jīng)熱水處理的香蕉比對(duì)照組風(fēng)味更濃甜。馬素娟等[16]研究發(fā)現(xiàn)熱空氣處理對(duì)楊梅采后貯藏期間可滴定酸、還原糖影響不大,在貯藏后期可溶性固形物略有上升、而總糖含量顯著低于對(duì)照組(p<0.05)。隨后他們采用響應(yīng)面法優(yōu)化了熱空氣處理“烏種”楊梅的條件,結(jié)果顯示熱空氣處理溫度48.5 ℃,處理時(shí)間173 min時(shí)可保持楊梅較高的固酸比,楊梅風(fēng)味最佳[17]。熱處理有助于提升漿果貯藏后風(fēng)味品質(zhì)。

1.1.4 對(duì)漿果失重率的影響 失重是果蔬組織蒸騰失水和呼吸作用損耗干物質(zhì)所致,其中蒸騰失水是導(dǎo)致漿果貯藏過程中失重率增加的主要原因。果實(shí)在貯藏過程中的失重率隨著貯藏時(shí)間的增加不斷增加,嚴(yán)重影響其經(jīng)濟(jì)效益,因此控制貯藏過程中產(chǎn)生的失重率至關(guān)重要。Vicente等[18]研究結(jié)果顯示,45 ℃熱空氣處理3 h對(duì)草莓失重率無(wú)顯著影響。Vicente等[18]將熱空氣處理后的草莓貯藏于0 ℃,而Sidiane[19]則將草莓貯藏于(5±2) ℃。馬雪梅等[20]研究結(jié)果與之又不同,研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照相比,50 ℃熱空氣處理40 min草莓果實(shí)失重率顯著下降(p<0.05)。因此,對(duì)于草莓貯藏期間產(chǎn)生的失重,與熱處理的溫度、時(shí)間和處理后貯藏溫度有很大關(guān)系。Moghadam等[21]有類似的研究結(jié)果,45～55 ℃熱水處理2～8 min,獼猴桃失重率顯著增加(p<0.05),失重率超過對(duì)照組的兩倍。熱水處理葡萄和石榴能夠顯著降低貯藏期間的失重率,Wu等[22]處理葡萄的條件是45 ℃熱水處理8 min,再25 ℃熱水處理8 min,樊愛萍等[23]處理石榴的條件是38 ℃熱水處理15 min。熱處理的方式因漿果的種類不同而異,無(wú)外果皮的漿果如草莓、楊梅多采用熱空氣處理,因其表面易殘留水漬而加速病菌繁殖感染,不適合采用熱水處理。熱空氣處理常采用的處理溫度為45～50 ℃、處理時(shí)間0.5～3 h,熱水處理常用處理溫度25～55 ℃、處理時(shí)間5～15 min。

1.1.5 對(duì)漿果冷害發(fā)生的影響 冷害是冷敏性果蔬對(duì)逆境脅迫的一種不良反應(yīng),一般來說熱帶或亞熱帶果蔬對(duì)低溫較為敏感,更易發(fā)生冷害,研究結(jié)果表明熱處理可有效地減少冷害發(fā)生[24]。王海波等[25]研究表明52 ℃熱水處理3 min可誘導(dǎo)香蕉產(chǎn)生抗冷性,與對(duì)照組相比,7 ℃貯藏條件下冷害產(chǎn)生明顯減少,研究證明熱處理是通過影響與香蕉抗冷性密切相關(guān)的MaHSFA1和MaHSP70基因表達(dá)提高香蕉的抗冷性的,另外MaCaM和MaCAMTA3基因表達(dá)的增強(qiáng)也可能參與了熱處理誘導(dǎo)香蕉果實(shí)產(chǎn)生抗冷性[26]。Wu等[22]研究表明熱水處理可通過降低膜損傷,實(shí)現(xiàn)降低葡萄在貯藏期間冷害的發(fā)生。馬秋詩(shī)等[27]研究發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比,45 ℃熱水處理“紅陽(yáng)”獼猴桃10 min,可顯著減少膜脂過氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)的積累(p<0.05),抑制相對(duì)細(xì)胞膜透性的增加,從而減輕果實(shí)冷害的發(fā)生。王海波等[28]對(duì)熱處理提高采后果蔬抗冷性機(jī)理進(jìn)行分析,結(jié)果表明熱處理誘導(dǎo)的果蔬抗冷性與細(xì)胞膜完整性、活性氧信號(hào)、熱激蛋白、精氨酸途徑、糖代謝等因素有關(guān)。石榴有較厚較硬的外皮包裹,相較于其他漿果,石榴耐貯運(yùn)特性更好,但是在5 ℃以下貯藏兩個(gè)月以上就會(huì)發(fā)生冷害。Artes等[29]研究了熱蒸汽處理對(duì)采后石榴品質(zhì)的影響,與對(duì)照組相比,30 ℃熱處理3 d明顯減少石榴在貯藏期間冷害的發(fā)生。目前將熱空氣處理應(yīng)用于香蕉的研究較少,有研究表明38 ℃熱空氣處理香蕉3 d,可以降低在8 ℃貯藏期間冷害指數(shù),減少冷害的發(fā)生[30]。熱處理可減少漿果在后期貯藏過程中冷害的發(fā)生,其效果還與貯藏溫度有較大關(guān)系,在實(shí)際應(yīng)用中熱處理結(jié)合貯藏過程溫度控制可更好地抑制漿果冷害的發(fā)生,這也是目前許多研究者關(guān)注的熱點(diǎn)。

1.2 熱處理對(duì)漿果采后生理生化的影響

1.2.1 對(duì)呼吸強(qiáng)度的影響 采后果蔬仍進(jìn)行著旺盛的生命代謝,通過呼吸作用消耗有機(jī)物,果蔬采后腐爛是由于呼吸高峰的出現(xiàn),果蔬經(jīng)歷成熟過程進(jìn)入生理衰老期,大量代謝有毒物質(zhì)積累使其抗病能力減弱,開始腐爛[5]。特別是對(duì)于呼吸躍變型果蔬,延緩或抑制呼吸高峰的出現(xiàn)是保鮮的關(guān)鍵,而大多數(shù)的漿果屬于呼吸躍變型水果。獼猴桃在貯藏過程中由呼吸躍變導(dǎo)致的生理失調(diào)是品質(zhì)劣變的一個(gè)重要因素,馬秋詩(shī)等[27]研究發(fā)現(xiàn)熱水處理能有效抑制果實(shí)呼吸速率,可有效延遲呼吸高峰的出現(xiàn)。而55 ℃熱水處理10 min反而會(huì)使呼吸速率升高,加劇果實(shí)生理失調(diào),造成果實(shí)劣變腐爛,且熱水處理對(duì)獼猴桃的呼吸速率與乙烯釋放速率影響效果是同步的。樊愛萍等[22]研究表明38 ℃熱水處理15 min較好地抑制石榴采后呼吸強(qiáng)度,有效減緩采后石榴品質(zhì)的下降,延緩其衰老速度。Zhao等[29]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過50 ℃熱處理30 min的藍(lán)莓在后期貯藏過程中呼吸速率低于對(duì)照組。楊梅是我國(guó)特色漿果,楊梅成熟與采收期正是江南初夏的高溫多雨季節(jié),果實(shí)生理代謝極為旺盛[31],馬素娟等[16]研究發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比,熱空氣處理?xiàng)蠲房娠@著抑制采后貯藏后期呼吸呼吸速率的上升(p<0.05)。熱處理溫度和時(shí)間因不同種類的漿果而有所差異,適合的熱處理能夠有效抑制漿果呼吸強(qiáng)度,延緩呼吸高峰的出現(xiàn)。

1.2.2 對(duì)乙烯釋放及相關(guān)酶活性的影響 1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)和1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸合成酶(ACS)是控制乙烯合成的兩種關(guān)鍵酶,高于36 ℃時(shí)ACS和ACO會(huì)迅速失活,因此大多數(shù)果蔬在35 ℃以上高溫條件下,乙烯的生產(chǎn)幾乎停止[32]。馬秋詩(shī)等[27]研究發(fā)現(xiàn)35 ℃或45 ℃熱水處理10 min能有效抑制果實(shí)乙烯釋放速率,而55 ℃熱水處理10 min反而會(huì)加劇獼猴桃乙烯釋放速率,加劇果實(shí)生理失調(diào)劣變腐爛。過高的熱處理溫度或過長(zhǎng)的熱處理時(shí)間導(dǎo)致果實(shí)熱損傷,在接下來的貯藏過程中反而會(huì)使其更容易腐爛劣變,而不同種類漿果對(duì)熱敏感程度不同,把握恰當(dāng)?shù)臒崽幚頊囟群吞幚頃r(shí)間對(duì)于提升保鮮效果和防止出現(xiàn)熱損傷尤為關(guān)鍵。

1.2.3 對(duì)電解質(zhì)滲出率和MDA的影響 細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能完整性是維持細(xì)胞各項(xiàng)生理功能的基礎(chǔ)。果蔬在采后貯藏過程中由于逆境影響或自然成熟衰老都將導(dǎo)致組織細(xì)胞膜透性增加、電解質(zhì)外滲,從而引起膜過氧化產(chǎn)物MDA的增加[33]。錢玉梅等[34]研究發(fā)現(xiàn)50 ℃熱空氣處理30 min可抑制草莓MDA含量的升高,超氧化物歧化酶(SOD)的活性雖然變化趨勢(shì)和對(duì)照組一致,但總體比對(duì)照組高,下降趨勢(shì)滯后。MDA是膜脂過氧化的主要產(chǎn)物之一,作為衡量果蔬衰老進(jìn)程的重要指標(biāo)。經(jīng)過熱處理的草莓MDA含量降低,說明膜脂過氧化程度降低,且這是由SOD活性上升導(dǎo)致的。Zhao等[29]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)50 ℃熱處理30 min的藍(lán)莓在后期貯藏過程中SOD的下降和MDA的升高。張群等[35]研究發(fā)現(xiàn)45 ℃的0.2% CaCl2溶液浸泡20 min能抑制MDA的積累、細(xì)胞膜透性的增加和延緩SOD活性的降低,且效果優(yōu)于熱水處理。馬秋詩(shī)等[27]和樊愛萍等[23]分別在研究獼猴桃和石榴時(shí)發(fā)現(xiàn),熱處理可顯著抑制MDA的積累和相對(duì)細(xì)胞膜透性的增加,從而減輕果實(shí)冷害的發(fā)生。

1.2.4 對(duì)蛋白質(zhì)合成及基因表達(dá)的影響 果蔬采后仍是具有生命的植物組織,在受到高溫脅迫時(shí),果實(shí)會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生一組特定的蛋白稱為熱激蛋白(HSP),這是植物組織應(yīng)對(duì)環(huán)境變化做出的基因表達(dá)應(yīng)答[36]。He等[30]研究38 ℃熱空氣處理3 d的香蕉中發(fā)現(xiàn)了三種HSP,與貯藏期間冷害指數(shù)下降有關(guān)。汪開拓等[37]研究發(fā)現(xiàn)48 ℃熱空氣處理3 h可通過調(diào)控楊梅細(xì)胞膜相關(guān)的氧化酶活性以及維持細(xì)胞膜脂肪酸不飽和度來延緩果實(shí)在貯藏期間的衰老進(jìn)程,其機(jī)制與誘導(dǎo)熱激蛋白的合成密切相關(guān)。Gustavo等[38]研究發(fā)現(xiàn)熱處理草莓中的酶活變化是由相關(guān)基因表達(dá)調(diào)控的,熱處理引起了草莓內(nèi)基因表達(dá)的修改,從而減弱細(xì)胞壁中的分解代謝,延緩草莓的軟化進(jìn)程。Dotto等[39]找到了相關(guān)的調(diào)控基因(FaEXP1、FaEXP2、FaEXP4、FaEXP5、FaEXP6)。

1.2.5 對(duì)其他酶活性的影響 熱處理可影響漿果內(nèi)多種酶活性的影響,包括多聚半乳糖醛酸梅(PG)、果膠甲酯酶(PE)、多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)等。其中PG酶作用于非水溶性果膠轉(zhuǎn)化成水溶性果膠的過程,PG酶活性的下降意味著減緩轉(zhuǎn)化過程,從而使?jié){果維持較好的硬度。Luo等[10]研究發(fā)現(xiàn)40～50 ℃熱空氣處理能顯著抑制楊梅PG酶和PE酶活性的上升(p<0.05),從而延緩果實(shí)衰老進(jìn)程。Jin等[40]對(duì)草莓的研究發(fā)現(xiàn)45 ℃熱空氣處理3 h可減輕由灰霉菌引起的腐爛,與其防御酶活性有關(guān)。隨后龐學(xué)群等[41]做了進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)熱水處理導(dǎo)致果皮PPO酶、POD酶和SOD酶活性的下降,誘導(dǎo)了脂氧合酶活性大幅提高。這些結(jié)果表明,熱水處理可誘導(dǎo)采后香蕉產(chǎn)生抗病性并延緩果實(shí)后熟。Shahkoomahally等[42]在研究獼猴桃時(shí)也發(fā)現(xiàn)熱激處理可使PPO酶活性降低。Wu等[22]采用生物化學(xué)和蛋白組學(xué)方法對(duì)熱水處理的葡萄進(jìn)行研究,結(jié)果顯示經(jīng)過熱激處理的葡萄碳水化合物和能量代謝蛋白酶顯著增加(p<0.05),水解碳水化合物為葡萄果實(shí)抵御外部高溫提供能量,葡萄在熱激后呈現(xiàn)了抗逆性。張群等[35]研究發(fā)現(xiàn)45 ℃的0.2% CaCl2溶液浸泡20 min能夠延緩POD酶活性峰值的出現(xiàn),抑制MDA的積累,延緩SOD酶活性的下降,且效果優(yōu)于熱水處理。

1.3 熱處理對(duì)漿果采后病蟲害的影響

果實(shí)采收后經(jīng)熱激處理可防止病蟲害的發(fā)生,減少果實(shí)腐爛和蟲害損傷,熱處理已廣泛應(yīng)用于漿果的采后預(yù)處理中。Mirshekari等[15]研究發(fā)現(xiàn)50 ℃熱水處理10～20 min,可延緩香蕉衰老軟化作用,可以達(dá)到殺菌劑的殺菌抑菌效果,這意味著熱處理的使用可以減少甚至替代殺菌劑的使用。Jabbar等[43]的研究也得出了類似的結(jié)論。Kou等[44]研究了45 ℃熱水處理鮮食葡萄8 min,隨后5 ℃貯藏,結(jié)果發(fā)現(xiàn)熱處理使葡萄腐爛率降低和微生物種群數(shù)量降低,經(jīng)處理的葡萄在保持高品質(zhì)的狀態(tài)下貯藏時(shí)間超過4周。Moghadam等[21]研究了外源灰霉菌接種于“Hayward”獼猴桃果蒂處,再用45～55 ℃的熱水處理果實(shí)2～8 min,結(jié)果表明熱水處理能顯著抑制獼猴桃灰霉病的發(fā)生,表明對(duì)已感染灰霉菌的果實(shí)進(jìn)行熱水處理,能有效延長(zhǎng)獼猴桃的貯藏時(shí)間。Caleb等[45]研究表明45 ℃熱空氣處理5 min可減少草莓真菌腐爛。

2 冷激處理

冷激處理是對(duì)采后果蔬作不致發(fā)生冷害和凍害的短時(shí)低溫處理一種物理保鮮方法。冷激處理主要方式為冰水混合物,在實(shí)際生產(chǎn)操作中,使用冰水混合物是獲得低溫的簡(jiǎn)單、易行、成本低的方法,缺點(diǎn)是冰水混合物使?jié){果表面帶水,需要晾干或風(fēng)干。冷激處理有別于預(yù)冷處理,采后預(yù)冷處理可將果蔬的田間熱迅速除去,冷卻到果蔬適宜運(yùn)輸或貯藏的溫度,從而保持其硬度和鮮度等品質(zhì)指標(biāo),延長(zhǎng)貯藏期,同時(shí)減少貯藏過程制冷機(jī)械能耗;而冷激處理不僅可以快速除去果蔬田間熱,其處理溫度更低,會(huì)對(duì)果蔬產(chǎn)生“冷激效應(yīng)”,從而達(dá)到調(diào)整果蔬生理活動(dòng),延緩衰老劣變進(jìn)程的目的。預(yù)冷溫度一般不低于后期貯藏溫度,而冷激處理一般是0 ℃。迄今為止,國(guó)內(nèi)外有關(guān)冷激處理對(duì)采后漿果品質(zhì)影響的報(bào)道較少,冷激處理的對(duì)象主要是草莓、香蕉、番茄等。因此,冷激處理在漿果乃至果蔬采后保鮮中有更大的研究空間,其作用機(jī)理目前尚不清楚,這也是未來需要突破的方向。

2.1 冷激處理對(duì)漿果采后貯藏品質(zhì)的影響

冷激處理不僅可以快速去除果蔬的田間熱,處理溫度一般是0 ℃、處理時(shí)間0.5～6 h,過程中還能對(duì)果蔬產(chǎn)生“冷激效應(yīng)”,從而達(dá)到保鮮目的。研究者發(fā)現(xiàn)0 ℃冰水混合物處理1 h可以減輕草莓的變色[46]。與熱處理相比,冷激處理抑制草莓可溶性固形物、VC、可滴定酸和花色苷含量下降效果更好。電生功能水又稱氧化還原電位水、電解水或離子水,具有殺菌光譜、瞬間高效殺菌、無(wú)殘留等優(yōu)點(diǎn)。魏巍等[47-48]研究發(fā)現(xiàn)0 ℃、氧化還原電位(1128±20) mV、pH2.4的酸性功能水冷激處理香蕉0.5 h,能夠明顯降低失重率、推遲果皮褪綠。Zhang等[49]研究對(duì)比了-5 ℃冷空氣和冰水冷激處理對(duì)香蕉生理和品質(zhì)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)冰水冷激處理1 h可明顯延遲香蕉成熟過程,包括果皮褪綠和果肉軟化等。張立新等[50]研究發(fā)現(xiàn)0 ℃冰水混合物冷激30 min后,“巴西”香蕉冷害指數(shù)和冷害率顯著降低(p<0.05)。邱佳容等[51]研究了冷空氣冷激處理對(duì)坂仔香蕉后熟和抗冷性的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)3 ℃冷激處理6 h能顯著降低冷害指數(shù)(p<0.05),提高后熟品質(zhì)、延長(zhǎng)貨架期[52-53]。

2.2 冷激處理對(duì)漿果采后生理生化的影響

國(guó)內(nèi)外有關(guān)冷激處理對(duì)采后漿果品質(zhì)影響的報(bào)道較少,冷激處理的對(duì)象主要是草莓、香蕉等。冷激處理對(duì)采后漿果生理生化的影響研究有限,從為數(shù)不多的文獻(xiàn)中總結(jié)得出,冷激處理有助于調(diào)整采后漿果生理生化功能,抑制乙烯等生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物的合成、降低呼吸速率等,從而達(dá)到延緩果實(shí)衰老劣變目的。魏明等[46]研究發(fā)現(xiàn)0 ℃的冰水混合物處理1 h可以明顯降低呼吸速率和MDA的含量,從而延緩果實(shí)的衰老。多胺和乙烯是存在香蕉體內(nèi)的具有生理作用的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)。乙烯具有促進(jìn)成熟和加速衰老的作用,而多胺可抑制乙烯的合成,這在油桃、獼猴桃和大麥等農(nóng)產(chǎn)品中已得到證實(shí)。邱佳容等[52]發(fā)現(xiàn)3 ℃冷空氣冷激處理6 h可明顯降低香蕉內(nèi)腐胺含量和乙烯釋放量(p<0.05),并延遲兩者峰值的出現(xiàn),同時(shí)香蕉的冷害指數(shù)也降低,因此香蕉果實(shí)內(nèi)源多胺和乙烯的生成與香蕉果實(shí)冷害的發(fā)生密切相關(guān)。隨后,他們還研究了冷激處理對(duì)香蕉脂氧合酶和膜脂脂肪酸的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)過冷激處理的香蕉可維持較高的膜脂不飽和脂肪酸指數(shù)和膜脂脂肪酸不飽和度,抗冷性增強(qiáng)[53]。張立新等[50]研究發(fā)現(xiàn)0 ℃冰水混合物冷激30 min后,香蕉相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量上升趨勢(shì)減緩,而SOD和過氧化氫酶活性提高。魏巍等[47-48]采用0 ℃、氧化還原電位(1128±20) mV、pH2.4的酸性功能水冷激處理香蕉0.5 h,能夠明顯降低呼吸強(qiáng)度,顯著抑制MDA的積累量、果膠酶活性和可溶性固形物的上升(p<0.05),達(dá)到保鮮效果,一定程度上可提高耐冷性,減少冷害的發(fā)生。

3 前景與展望

綜上所述,不同貯前溫度處理方式各有特點(diǎn)和優(yōu)劣勢(shì),根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要運(yùn)用于不同漿果采后貯前處理,效果也不盡相同。有厚果皮包裹的漿果香蕉、石榴等對(duì)熱處理方式適應(yīng)性廣,三種熱處理方式都可以使用。針對(duì)熱處理應(yīng)用于漿果文獻(xiàn)報(bào)道較多技術(shù)也更成熟,對(duì)于冷激處理目前文獻(xiàn)報(bào)道較少。適宜的貯前溫度處理方式和條件有助于漿果延緩漿果衰老進(jìn)程,保持漿果口感和風(fēng)味,降低失重率和腐爛率，降低果實(shí)呼吸速率,抑制乙烯的合成、釋放以及相關(guān)酶活性，抑制多酚氧化酶與過氧化物酶等的活性,經(jīng)高溫或低溫脅迫誘導(dǎo)延緩細(xì)胞膜透性的增加、降低丙二醛的產(chǎn)生、增加細(xì)胞抵御保藏過程中損傷的抗性。不恰當(dāng)?shù)馁A前溫度處理方式和條件會(huì)加速漿果衰老和品質(zhì)劣變。針對(duì)不同的漿果,不論是HST還是CST處理方式和條件都有所不同。在實(shí)際應(yīng)用中,還需要具體考慮不同漿果間特征差異、成熟度、后期貯藏銷售環(huán)境,選擇適合的貯前溫度處理方式和條件。因此,加熱或降溫的速率、時(shí)間及溫度分布對(duì)漿果保鮮至關(guān)重要,但目前相關(guān)的研究較少,缺乏系統(tǒng)性。其次,結(jié)合其他保鮮技術(shù)的應(yīng)用可加強(qiáng)貯前溫度處理的效果,如低溫保藏、紫外線[54]、微波[55]、紅外處理、涂膜、氣調(diào)[56]和保鮮劑[57]的使用等,是未來改進(jìn)貯前溫度處理的方向。還有研究者[58]采用有限元分析軟件COMSOL建模求解,建立了熱處理時(shí)的非穩(wěn)態(tài)傳熱模型,研究其傳熱機(jī)制,并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。這為貯前溫度處理解決實(shí)際應(yīng)用問題提供了模式化的基礎(chǔ),為漿果采后貯前溫度處理的廣泛應(yīng)用提供可操作性,是未來推進(jìn)漿果采后貯前溫度處理應(yīng)用實(shí)施的重要研究方向。