不同贮藏方式对果蔬营养品质影响的研究进展

刘 欢,董 丽,冯叙桥,周 纷,张骏龙,邓亚军,刘 丹

(渤海大学食品科学与工程学院,辽宁锦州 121013)



不同贮藏方式对果蔬营养品质影响的研究进展

刘 欢,董 丽,冯叙桥,周 纷,张骏龙,邓亚军,刘 丹

(渤海大学食品科学与工程学院,辽宁锦州 121013)

果蔬是人体获得维生素和矿物质等营养物质的主要来源,但是果蔬采后依然进行活跃的新陈代谢,导致营养物质的损失,其损失程度和速率主要受到果蔬不同贮藏方式的影响。本文阐述了不同贮藏方式对果蔬营养品质的影响及其研究进展,并从保持营养的角度对不同贮藏方式的应用前景进行了展望,以期为果蔬贮藏保鲜提供有价值的参考。

果蔬;贮藏方式;营养品质

果蔬对人体营养具有重要作用,是人体所需维生素和矿物质等营养素的重要来源[1]。果蔬采后保鲜是商业化的必要手段,果蔬不同贮藏保鲜方法会对其品质产生不同的影响。果蔬品质包括外观品质和内在品质两部分,外观品质主要是果蔬的新鲜度、颜色和大小等外观特性,内在品质主要指风味、口感和营养价值等内在特性,果蔬的品质特性中,最重要的是其营养价值。本文综述了不同贮藏方式对果蔬营养品质的影响及其研究进展,以期从保持和减少果蔬采后营养损失的角度,为果蔬采后贮藏保鲜方法的研究和发展提供参考。

1 果蔬营养与人体健康

饮食金字塔将食品分为谷物类,蔬菜、水果类,鱼、虾、肉、禽、蛋类,奶类及其制品、豆类及豆制品,油脂类等五大类。果蔬可以提供其它类食品所缺乏或含量较少的维生素、矿物质、膳食纤维和生物活性成分等与人体健康密切相关的营养成分[1](表1)。

果蔬中维生素含量非常丰富,是人体获取维生素的重要来源之一。维生素分为水溶性维生素和脂溶性维生素两大类,水溶性维生素主要包括B族维生素和维生素C等,脂溶性维生素主要包括维生素A、D、E、K等。这些维生素与人体健康密切相关,如维生素D与结肠癌风险呈显著负相关[2]。人体每日摄取适量维生素对身体健康十分重要,如适量摄入维生素A和C

表1 一些果蔬的主要营养成分

能缓解女性代谢综合症状况[3];又如维生素E和维生素C对年龄为60～75岁老年人的认知能力有明显的积极作用,每天配合服用400 mg维生素C和300 mg维生素E可有效增强老年人的认知能力[4]。

果蔬也是人体所需矿物质的重要来源[1]。矿物质是构成人体组织、维持生理功能和生化代谢的重要物质,且人体自身无法合成,必须从外界食物中获得。摄入适量矿物质是保证身体健康的前提,如摄入量不当,很有可能导致人体生理生化功能改变,从而引起粥样动脉硬化、甲状腺肿、贫血甚至癌症等病灶[5]。流行病学研究[6]表明,体内的微量元素锌、铜可以改变癌症发展方向,例如血液中Cu浓度的增加可降低淋巴瘤和食管癌的发生,而低浓度的Zn可以对预防癌变有一定的作用。

表2 果蔬主要贮藏保鲜方法

生物活性成分的种类和含量在果蔬中尤为丰富,是来自生物体内且对生命现象有重要影响的微量或少量物质,具有预防心血管疾病、增强人体免疫力与抗肿瘤的作用。例如,Petti等[7]研究发现,苹果多酚可以治疗口腔疾病,如预防口腔癌等。另外,饮食摄入番茄红素,可降低前列腺癌的风险,并且与肿瘤较小程度的血管生成相关联,筛查前列腺特异性抗原,从而抑制前列腺癌[8]。

综上所述,果蔬对人体健康具有十分重要的作用,在进行果蔬贮藏保鲜时必须尽可能减少其营养物质的损失。

2 果蔬主要贮藏方法及对营养成分的影响

果蔬采后依然进行活跃的新陈代谢,使其内部成分和组织结构发生不可逆转的变化,逐渐丧失原有风味特征,导致果蔬营养价值降低[23]。因此,尽可能保持果蔬贮藏过程中的营养价值,是各种贮藏保鲜方法追求的目标。

果蔬贮藏方法主要分为物理法、化学法和生物法三大类,虽然各种贮藏保鲜手段的侧重点不同,但都是对保鲜品质起关键作用的因素进行调控并优化[24](表2)。不同方法各有其原理和特点,保鲜效果不同,导致果蔬中不同的营养损失。物理法没有化学污染,但有较高的成本和技术要求。生物法具有成本相对低、效果相对好的优势。综上所述,除非有新的技术突破,物理法中的冷藏及其在冷藏基础上形成的冷链,是果蔬贮藏保鲜技术的发展方向。

果蔬贮藏保鲜技术在近几十年没有突破性的进展,国内外的大多数研究在实际应用方面都是对某种果蔬或其不同品种的贮藏参数进行优化,从而为实际生产提供技术支持。而对营养成分的研究,多数是基于贮藏参数的优化而进行分析,主要聚焦在果蔬的主要营养成分,如维生素、生物活性成分等方面,对矿物质的关注不多。可能是果蔬中矿物质含量主要受到采前环境和栽培技术的影响,采后相对稳定,不同贮藏保鲜方式对其绝对含量几乎没有影响,因而研究结果鲜有报道。

表3 物理法对果蔬营养成分的影响

表4 化学法对果蔬营养成分的影响

2.1 物理法对果蔬营养成分的影响

物理法主要通过改变贮藏环境的温度、压力和气体成分等对果蔬进行保鲜,其贮藏方式分为低温贮藏、气调贮藏和冷冻贮藏等。总体而言,与普通贮藏相比,低温贮藏可以显著减少营养成分流失,如保持果蔬较高的粗多糖、可溶性总糖、低聚糖、粗蛋白和维生素C的含量等;气调贮藏可以显著延长果蔬货架期,如有效地保持果蔬的色泽和维生素的含量等,减缓失重率、硬度损失及可溶性固形物的降解,显著抑制酶活性增长[24];减压贮藏可以有效抑制果蔬硬度的下降、维生素的降解、乙烯生成量和丙二醛含量增加,较好地延缓多酚氧化酶活性的增加及抑制超氧化物歧化酶活性的降低等[31-33](表3)。

2.2 化学法对果蔬营养成分的影响

化学法是利用防腐剂和抗氧化剂等化学试剂对果蔬进行保鲜,目前应用相对广泛的是化学涂膜剂,主要由蔗糖酯、海藻酸钠、壳聚糖等物质与水混合而成。化学保鲜法可以较好地保持果蔬原有的特性,如有效抑制维生素C的降解,减缓丙二醛的积累,有效地降低多酚氧化酶活性和提高超氧化物歧化酶活性等[39-41],不同的化学贮藏方法,对果蔬营养成分的保持效果不一样(表4)。化学法虽然有较好的保鲜效果,但是存在化学试剂残留的缺陷,也存在食品安全隐患。

2.3 生物法对营养成分的影响

生物法没有化学污染,其保鲜方法总体可分为3类:一是利用拮抗菌保鲜;二是通过天然提取物和仿生保鲜剂进行保鲜;三是利用基因工程改变果蔬性状进行保鲜,目前应用相对较多的是前两类方法。生物法可以较好地保持果蔬品质,如抑制维生素C含量的降解和多酚氧化酶的活性,提高苯丙氨酸转氨酶和过氧化氢酶活性的增加等[45-46]。(表5)。

表5 生物法对果蔬营养成分的影响

3 果蔬主要贮藏方法对有害物质的影响

良好的果蔬贮藏保鲜方法可以有效保存果蔬中原有的营养物质,最大限度地减少营养损失。但是,果蔬贮藏过程中不可避免地发生着各种生理生化变化,可能导致一些有害物质的产生和积累,其中较为普遍的现象是在贮藏过程中产生对人体有害的硝酸盐或亚硝酸盐物质[52]。这是在关注贮藏保鲜方法对果蔬营养物质的影响时,必须着重考虑的另一个方面。

鲁奇林等[53]采用高效液相色谱法测定常温贮藏和低温冷藏条件下大白菜中硝酸盐和亚硝酸盐含量的变化情况,结果表明,在不同贮藏温度和贮藏方式条件下,硝酸盐和亚硝酸盐的含量随着贮藏时间的延长均呈现先增加后降低再上升的趋势,但低温相对常温贮藏有减缓硝酸盐和亚硝酸盐含量上升的效果。李红等[54]研究了蔬菜在常温、冷藏和冷冻贮藏过程中亚硝酸盐含量的变化,结果表明三种贮藏方式都出现“亚硝峰”,尤其在不同贮藏方式中叶菜类亚硝酸盐含量的变化最为突出,在室温、冷藏、冷冻三种贮藏方式下亚硝酸盐峰值依次降低,说明较高的贮藏温度促进叶菜类中亚硝酸含量的上升。另外,李岩等[55]研究结果表明低温密闭气体环境能有效降低菠菜中硝酸盐和亚硝酸盐含量的累积。上述研究结果说明,低温贮藏保鲜是降低蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐累积的有效措施。

贮藏过程中,生物毒素的控制也是果蔬贮藏保鲜应该考虑的因素。研究表明,减压贮藏可以有效地促进果蔬中挥发性有害气体向外扩散,从而减少这些物质引起的生理病害以及微生物污染等[56]。王秋芳[57]等研究表明1.5 kGy和2.5 kGy的电子束辐照巨峰葡萄可使霉菌灭菌率分别达到88%和90%。但辐射保鲜的不合理使用会对果蔬产生不利影响甚至巨大的毒性,Rojas-Argudo等[58]报道,柑橘果实中促进人体健康的物质会因辐射而改变,因为氧化压力引起的离子辐射会直接影响柑橘果实中生物活性物质如香豆素(植物抗毒素)和多甲氧基黄酮的含量。Jones等[59]研究发现从果蔬表面上分离出的拮抗性酵母菌用于果蔬贮藏保鲜可以限制供给病原菌的营养物质,从而减少这些病原菌的生物毒素在果蔬中的积累。综上所述,合理选择贮藏保鲜方法是控制果蔬贮藏过程中生物毒素的产生和积累的有效手段。

4 展望

过去,因为果蔬较低的产量,贮藏保鲜的重点在于控制贮藏过程中的腐烂,关注的贮藏指标主要是保持果蔬的原有色泽、减少水分损失和降低腐烂率等方面。随着生产水平的提高和果蔬产量的大幅度上升以及人们生活水平的提高,人们更关心的不仅仅是果蔬不腐烂,而是果蔬的营养品质。而影响贮藏果蔬营养状况的主要是贮藏保鲜方法,因此,研究不同贮藏方法对果蔬营养品质的影响,提供外观和内在品质都能满足人们需求的贮藏果蔬,意义重大,应该受到果蔬贮藏保鲜研究的重视。

从贮藏过程中果实营养损失的角度来说,不同贮藏保鲜有不同特点,同一种类不同品种的果蔬,在贮藏过程中也表现出不同的营养损失状况。因此,研究寻求最佳的果蔬贮藏方法时,一定要结合方法和贮藏果蔬的特点来综合考虑。

为适应现代社会的进步和发展,保证日常饮食营养均衡,研发应用安全、经济、方便、无污染的贮藏保鲜方法,最大程度地保存食物本身所含营养品质将是重要的研究方向。从现有技术发展的趋势来分析,在可预见的将来,最好的果蔬贮藏保鲜方向应该是在冷藏的基础上结合生物贮藏保鲜技术。温度是果蔬贮藏保鲜获得良好效果的基础,而要获得最佳的营养保持效果,还需要在冷藏的基础上结合一些有效的生物保鲜技术。这是在将来果蔬贮藏保鲜技术研究中,十分值得研究者重视的。

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Advances on research of different storage methods on nutritional quality of fruits and vegetables

LIU Huan,DONG Li,FENG Xu-qiao*,ZHOU Fen,ZHANG Jun-long,DENG Ya-jun,LIU Dan

(College of Food Science and Technology,Bohai University,Jinzhou 121013,China)

Fruits and vegetables are the main resources of nutrients such as vitamins and minerals for human beings. Postharvest fruits and vegetables still proceed active metabolism that results in loss of nutrition. The process of this nutritional loss is mainly influenced by the methods employed for the storage of fruits and vegetables. This mini-review paper summarized the influence of different storage methods on the nutritional attributes of fruits and vegetables and their research progresses. Furthermore,application of different storage methods had been envisioned in light of keeping nutrients of the stored fruits and vegetables for the purpose of providing useful

for the storage industry of fruits and vegetables.

fruits and vegetables;preserving;nutritional quality

2016-04-18

刘欢(1990-)，男，硕士研究生，研究方向：农产品加工及贮藏工程，E-mail：sd_lh1990@126.com。

*通讯作者:冯叙桥(1961-)，男，教授，研究方向：农产品加工及贮藏工程，E-mail：feng_xq@hotmail.com。

辽宁省科技厅农业攻关及成果产业化项目(2011205001)；渤海大学人才引进基金项目(BHU20120301)。

TS255

A

1002-0306(2016)20-0000-00

10.13386/j.issn1002-0306.2016.20.000