◎ 高羽歌

（西南大學(xué)，重慶 400715）

水果和蔬菜含有多種對(duì)人體健康有益的生物活性物質(zhì)，如維生素、多酚、有機(jī)酸和膳食纖維，已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠帧Ｈ欢?，大多?shù)新鮮果蔬不耐儲(chǔ)藏，在采后的運(yùn)輸、儲(chǔ)存和銷售階段迅速腐爛變質(zhì)。此外，果蔬采后往往攜帶病原微生物，大大增加了食源性疾病的發(fā)生概率。果蔬采收后仍進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生的內(nèi)源乙烯向外釋放，促使果實(shí)的成熟與衰老，果實(shí)衰老時(shí)會(huì)引起自由基含量急劇升高，產(chǎn)生過(guò)氧化作用使果皮中多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶活性增強(qiáng)，加速了果皮的酶促褐變，影響果實(shí)品質(zhì)，使色澤、口感發(fā)生變化。因此，對(duì)果蔬進(jìn)行保鮮處理是在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸過(guò)程中確保品質(zhì)的重要措施。傳統(tǒng)的保鮮方法有低溫保鮮、低溫自發(fā)氣調(diào)貯藏保鮮、化學(xué)藥物處理保鮮等方法，但存在易發(fā)生凍害、藥物殘留等問(wèn)題，不利于市場(chǎng)銷售。有研究報(bào)道，電生功能水具有一定的保鮮作用，能夠有效降低乙烯的釋放，減緩果實(shí)衰老，還具有極強(qiáng)的殺滅病菌和微生物的作用，對(duì)環(huán)境危害小、使用安全、無(wú)殘留，目前被廣泛用于農(nóng)產(chǎn)品的保鮮和作物病蟲害防治中。因此，研究分析電生功能水在果蔬保鮮上的應(yīng)用，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益，是對(duì)電生功能水保鮮功能的進(jìn)一步突破，可以進(jìn)一步滿足市場(chǎng)需求，是未來(lái)保鮮技術(shù)的發(fā)展方向。

1 電生功能水概況

電生功能水（Electrolyzed functional water，EFW）又稱電解水或離子水，是將水在一種特殊裝置中經(jīng)電場(chǎng)處理后，使水的pH值、氧化還原電位（ORP值）、有效氯濃度（ACC）等指標(biāo)發(fā)生改變而產(chǎn)生的具有特殊功能的酸性離子水和堿性離子水的總稱。按照電解程度的不同大致可分為強(qiáng)酸性電生功能水、弱酸性電生功能水、強(qiáng)堿性電生功能水及弱堿性電生功能水等。其中強(qiáng)酸性離子水具有很強(qiáng)的殺菌效力，且適用范圍廣，對(duì)于各類微生物均具有非常強(qiáng)的殺滅作用。電生功能水無(wú)毒無(wú)害，環(huán)保效應(yīng)高，對(duì)于各類微生物具有強(qiáng)殺滅效用，在食品行業(yè)應(yīng)用廣泛，尤其在保鮮作用方面，電生功能水被廣泛運(yùn)用于果蔬的保鮮處理中[1]。

2 電生功能水的保鮮原理

2.1 殺菌功能

電生功能水的高氧化還原電位可以改變細(xì)胞內(nèi)電流以致造成代謝通量和ATP的變化，電生功能水低pH值可以使細(xì)菌細(xì)胞外膜變得敏感，有助于次氯酸進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞并經(jīng)過(guò)抑制葡萄糖氧化從而殺死微生物。電生功能水中氯離子干擾蛋白質(zhì)的合成，造成DNA損傷和染色體變異破壞關(guān)鍵酶從而導(dǎo)致代謝失衡[2]。研究表明，電解氧化水對(duì)多種微生物都具有抗菌能力，包括綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、蠟樣芽孢桿菌、李斯特菌和副溶血性弧菌等[3]。

2.2 延緩衰老

由于新鮮果蔬仍然保持著一系列的生理代謝過(guò)程，因此在采后的運(yùn)輸、儲(chǔ)存和銷售過(guò)程中會(huì)自然快速老化。隨著代謝的進(jìn)行，細(xì)胞內(nèi)大量底物被降解，導(dǎo)致其物理、生化和風(fēng)味屬性等品質(zhì)的惡化[4]。因此，延緩衰老和保持采后食品的質(zhì)量是可持續(xù)糧食系統(tǒng)的關(guān)鍵。研究表明，與對(duì)照組相比，電生功能水處理的甜櫻桃的呼吸速率降低，然而高濃度的處理會(huì)對(duì)果實(shí)結(jié)構(gòu)造成損害，并增加呼吸速率[5]。因此，電生功能水對(duì)采后貯藏果實(shí)呼吸速率的抑制作用可能與抑制微生物活性有關(guān)。

2.3 抑制褐變

鮮果蔬在采后處理、加工和銷售過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生褐變現(xiàn)象，褐變會(huì)使鮮食材失去營(yíng)養(yǎng)和良好的外觀，直接影響消費(fèi)者對(duì)鮮食材的接受程度，褐變導(dǎo)致果蔬細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞，酶的活性受到抑制。褐變是與鮮切水果和蔬菜保質(zhì)期縮短有關(guān)的一個(gè)主要問(wèn)題，常使果實(shí)顏色變成褐色，主要是由多酚氧化酶引起的。多酚氧化酶在催化酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)色奎寧并聚合成黑色化合物的過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。研究表明，酶促褐變引起的采后熱帶水果損失高達(dá)50%[6]。電生功能水處理可降低多酚氧化酶活性，抑制樣品褐變，使果實(shí)保持原有的色澤。有研究表明，用5～25 mg·L-1不同濃度的電生功能水處理蘑菇，可以延遲蘑菇的褐變[7]。

2.4 減緩凍害

低溫貯藏由于降低了果蔬的代謝率，可以大大延長(zhǎng)采后的貯藏時(shí)間。但低溫貯藏多用于熱帶和亞熱帶水果，容易引起冷害。根據(jù)水果種類的不同，凍害癥狀的具體表現(xiàn)也不同。常見癥狀包括內(nèi)部褐變、表面點(diǎn)蝕和紙漿絮凝，伴有細(xì)胞膜完整性破壞。因此，低溫會(huì)直接損害水果的風(fēng)味、質(zhì)地和外觀，降低消費(fèi)者對(duì)水果的接受度[8]。有研究表明，電生功能水控制細(xì)胞膜通透性和雙醛含量，電生功能水處理能增強(qiáng)采后果實(shí)抗氧化系統(tǒng)[9]。因此，電生功能水對(duì)采后果實(shí)凍害的改善與活性氧代謝的調(diào)節(jié)有關(guān)。

3 電生功能水在果蔬保鮮中的應(yīng)用

3.1 電生功能水清除農(nóng)藥殘留作用

食物中殘留的農(nóng)藥可能對(duì)人體有潛在危害，并可能導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問(wèn)題。在人們接觸農(nóng)藥的途徑中，直接食用新鮮水果和蔬菜產(chǎn)品是最主要的途徑。采后食品在食用前通常要進(jìn)行清洗，但由于大多數(shù)農(nóng)藥是疏水性的，清水清洗不能有效減少農(nóng)藥殘留。目前，電生功能水已被用于去除新鮮食品中的農(nóng)藥殘留。早期的研究表明，在水果和蔬菜樣品中含有甲胺磷或樂(lè)果殘留。電生功能水處理能使農(nóng)藥含量降低90%以上，有研究表明，電生功能水處理10 min后，菠菜中的農(nóng)藥殘留量顯著降低了50%[10]。

3.2 電生功能水保證果蔬品質(zhì)

外觀、風(fēng)味、質(zhì)地以及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等感官屬性是決定新鮮水果和蔬菜品質(zhì)的基本元素。新鮮水果和蔬菜作為代謝活性產(chǎn)物，在采后期間仍可經(jīng)歷物質(zhì)代謝等一系列生理過(guò)程，如果在采收后不及時(shí)進(jìn)行處理，很容易造成品質(zhì)降低。電生功能水能在一定程度上減少微生物的繁殖和生長(zhǎng)。朱旭冉等[2]研究表明，電生功能水清洗過(guò)程對(duì)西蘭花的維生素C、可溶性總糖，甘藍(lán)的可溶性蛋白、可溶性總糖以及彩椒的維生素C、可溶性蛋白、可溶性總糖影響較小。張玉雷等[6]研究表明，在貯藏期內(nèi)，酸性電生功能水處理能有效抑制菜豆表面微生物數(shù)量的增長(zhǎng)，降低失重率，使菜豆的硬度、抗壞血酸、葉綠素含量維持在較高的水平，減少果實(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗和色素的降解，降低銹斑指數(shù)，提高商品率。

3.3 電生功能水提高收獲后果蔬物理特性

果蔬質(zhì)地的變化可以用來(lái)評(píng)估水果的新鮮度和品質(zhì)。電生功能水能夠在運(yùn)輸過(guò)程中保持果實(shí)的硬度，防止由于形態(tài)的損傷導(dǎo)致的腐爛。研究認(rèn)為，甜櫻桃在4 ℃的貯藏條件下，貯藏前10 d硬度顯著下降，而通過(guò)電生功能水處理后硬度下降不明顯[11]。CHEN等[12]人用電生功能水洗滌藍(lán)莓，結(jié)果表明，在4 ℃保存15 d后，藍(lán)莓的硬度顯著高于未處理的藍(lán)莓。研究發(fā)現(xiàn)電生功能水處理延遲水果軟化的原因是它使聚半乳糖醛酸酶失活。研究發(fā)現(xiàn)，生菜、西蘭花、草莓和椰棗在電生功能水處理前后，顏色參數(shù)發(fā)生明顯的變化[13]。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著農(nóng)產(chǎn)品商業(yè)化的范圍不斷擴(kuò)大，我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)出口總額持續(xù)增長(zhǎng)。有關(guān)研究已證明電生功能水可應(yīng)用于有機(jī)產(chǎn)品，作為一種綠色、可持續(xù)的清潔和消毒解決方案。許多研究評(píng)價(jià)了電生功能水用于果蔬采后處理對(duì)延長(zhǎng)果蔬貨架期的效果。然而，目前的研究主要集中在其消毒特性上，對(duì)果蔬保鮮作用的研究較少。盡管電解功能水存在許多問(wèn)題，但安全、高效的保鮮作用仍然十分矚目，在有機(jī)食品的保鮮方面有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，隨著研究的不斷深入，設(shè)備的改進(jìn)和技術(shù)的提高，電生功能水必將走進(jìn)人們的日常生活，在食品工業(yè)尤其是有機(jī)食品工業(yè)上的應(yīng)用前景將十分廣闊。