紫外线在果蔬保鲜方面的研究进展

洪雅敏，朱庆庆，刘 清，孙金才*

(1．浙江医药高等专科学校 食品学院，浙江 宁波 310053；2.宁波大学 海洋学院，浙江 宁波 315211)

紫外线在果蔬保鲜方面的研究进展

洪雅敏1，朱庆庆2，刘 清2，孙金才1*

(1．浙江医药高等专科学校 食品学院，浙江 宁波 310053；2.宁波大学 海洋学院，浙江 宁波 315211)

总结分析了紫外线对果蔬的保鲜作用相关方面的研究成果，对紫外结合传统保鲜技术在果蔬保鲜方面的应用进行了总结，及对紫外在保鲜领域的进一步发展做出了展望。

紫外线；保鲜；果蔬

紫外线(Ultraviolet，UV)是电磁波谱中波长从10～400 nm辐射的总称。依据紫外线自身波长的不同，可将紫外线分为长波紫外线(315～400 nm，UV-A)、中波紫外线(280～315nm，UV-B)、短波紫外线(200～280 nm，UV-C)和真空紫外线(100～200 nm)。短波紫外线属于可杀菌波段范围，能杀死细菌和病毒[1]。UV-C(尤其是波长254 nm)能穿透微生物的细胞膜，引起同一DNA链中相邻的胸腺嘧啶和胞嘧啶之间发生交联，导致DNA翻译和复制受阻，危害细胞的功能，最终导致细胞死亡。它能通过杀灭表面微生物、刺激产生非生物胁迫效应等作用改善食品的保鲜品质。UV-C 处理能够诱导新鲜农产品提高抗病性，产生功能成分，延缓成熟衰老，抑制病原微生物的生长繁殖[2-3]。如用 254 nm 的 UV-C 处理马铃薯，能减少贮藏过程中镰刀菌(Fusariumsolani)引起的干腐病，而且不影响马铃薯中淀粉的含量和成分[4]。

美国已研制出适用于果蔬采后处理与加工的UV-C处理设备，经在苹果采后处理中应用，效果很好[5]。在我国，该项技术虽然还没有开发用于商业，但其应用于果蔬商品化处理的前景非常好。而且UV-C处理具有操作简单，投资小，无化学试剂残留等优点，因而成为近年来保鲜领域的研究热点[6]。

1 紫外线在果蔬采后保鲜方面的研究

果蔬是人们生活中必不可少的一部分。但因为地域和时间的阻碍，有很多都腐烂在运输途中和贮藏期间，每年因此造成的损失也不可想象。美国等发达国家约30%的采后果蔬因腐烂而损失[7],我国由于采后处理能力及冷藏设施不足,采后腐烂更加严重，所以一种合适高效的果蔬保鲜技术对我们来说很重要。目前传统而普遍的保鲜技术有气调和冷藏，但其成本比较高，效果也有一定的限制。这几年，紫外线照射作为一种新型保鲜技术出现在人们的视野，一些学者和研究人员也进行了相关实验并取得了相应的研究成果。

经过紫外线处理后的水果可以降低水果的发病率同时可以提高果蔬的品质。如汪开治[8]用UV-C照射成熟芒果10 min，增加了芒果皮组织中多胺含量，起到了防止芒果腐烂的效果。吴芳芳等[9]报道，低剂量UV-C照射能在一定程度上降低苹果炭疽病发病率，抑制苹果采后炭疽病的发生。杨震峰[10]等的研究结果显示草莓果实在10 ℃，12 d 贮藏期间，3 kJ/m2UV-C 处理能显著抑制草莓果实采后腐烂的发生和MDA 的积累，延缓果实失重、硬度和可溶性固形物含量的降低。同时还能延缓草莓果实中抗氧化组分含量的下降，维持果实较高的营养品质。荣瑞芬[11]等报道，0.25～0.5 kJ/m2剂量UV-C能较好地减轻桃子贮期腐烂，推迟发病，显著降低了发病率，诱导了果实提高抗病性。除此以外，王中元[12]等研究结果表明：短波紫外线处理能够显著推迟木薯硬度的下降和色泽的转变，保持果实的贮藏品质，推迟果实的成熟软化过程。张倩等[13]的研究表明5 kJ/m2的UV-C处理能够显著抑制鸭梨病斑的扩展。蒋紫洮[14]等报道：紫外处理能够减慢龙眼失重率和相对电导率的上升，保持龙眼的贮藏品质，推迟龙眼的成熟软化过程。

紫外线对蔬菜以及菌类的保鲜具有一定的效果。陆健东[15]等的研究表明UV-C 3 kJ/m2处理剂量的辐照能够显著抑制杏鲍菇的失重，抑制杏鲍菇的脂质过氧化，降低MDA 在贮藏期间的积累，并能使杏鲍菇抗氧化物活性维持在相对较高的水平。李波[16]等的研究表明，UV-C处理鸡腿菇，能够显著延长其保鲜时间，抑制后熟作用，降低多酚氧化酶(polyphenol oxidase，PPO)活性及呼吸强度，延缓褐变反应，但UV-C处理时间越长，带给鸡腿菇的损伤(如褐变、呼吸增强)越强烈。姜天甲等[17]的研究结果表明:经2.0 kJ/m2或4.0 kJ/m2的短波紫外线处理，能够较好地保持香菇的感官品质和营养价值,延长香菇的贮藏保鲜期。周春梅等[18]的研究结果表明:当UV-C处理20 min时,保鲜效果最佳。郑杨等[19]的研究表明，1.7 kJ/m2UV-C 处理能够显著降低韭菜的黄变率和腐烂率。结果表明UV-C 处理为有效的韭菜保鲜方法。荣瑞芬等[20-21]的研究结果表明2.4～3.6 kJ/m2照射剂量能推迟呼吸及乙烯释放高峰1～3 d,延缓番茄的成熟和转色,控制贮期病害发生。绿熟番茄经2.4 kJ/m2UV-C照射后,果皮中防御酶活性被诱导升高,贮期自然发病率和人工接种发病率降低。杨华等[22]的研究表明 0.9 kJ/m2UV-C处理可以有效地延缓牛角椒果实的采后衰老进程,保持果实品质。

UV-C处理对水果和蔬菜会有一定的保鲜作用，当然同时对于不同品种的果蔬，UV-C处理的效果也不尽相同，故在对不同种类的果蔬应有相对应的UV-C处理工艺，也是需要进一步研究的领域。

2 紫外线在鲜切果蔬保鲜方面的研究

鲜切果蔬又称微加工果蔬、轻( 浅) 度加工果蔬、切割果蔬、半加工果蔬、调理果蔬等，因其新鲜、健康、卫生、方便等特点使其在果蔬加工业中占据了越来越重要的地位，特别在大多数发达国家，鲜切果蔬产品的需求量日益增加，已成为销售增长最快的零售食品之一。但由于果蔬经切割后极易发生组织褐变、营养成分损失、微生物侵染等不良现象，造成很大的损失和浪费。因此，保持品质、延长保鲜期是鲜切果蔬加工工艺的关键。目前我国常用的保鲜技术主要有气调、可食膜的应用、冷藏和防腐剂的使用等。这些传统的保鲜技术通常一次性投资大、耗时长，而且有一些保鲜手段还会使果蔬表面存在化学残留物，危害人类健康。

相比于传统保鲜技术，紫外辐照保鲜是一种物理保鲜方法，不添加任何化学试剂，无任何残留物。紫外辐照只能穿透果蔬的表面组织，破坏果蔬中残留的细菌、病毒等微生物的 DNA，从而达到延长果蔬保鲜时间的作用[23]。

紫外线照射处理能抑制微生物的生长，提高鲜切果蔬的货架期。Allende等[24-25]研究结果表明 4.74 和 8.14 kJ/m2剂量的 UV-C 能够大量减少切分生菜的微生物数量(总菌落数、乳酸菌、酵母)，而且不影响品质。Lamikanra 等[26]研究表明 UV-C 处理切分甜瓜能诱导过敏保卫反应，导致抗坏血酸、过氧化物酶的积累，降低酯酶活性，减少呼吸，延缓硬度下降，提高货架期。Francisco等[27]的研究表明，UV-C处理可抑制鲜切西瓜上微生物的生长，并显著增强其抗氧化能力。耿亚娟等[23]的研究表明，用不同剂量的紫外照射处理，对于鲜切苹果的贮藏期营养品质影响不同。20 W 的紫外灯照射15 min，有利于保持鲜切苹果贮藏期内良好的营养品质。祖鹤等[28]在波长254 nm短波紫外线下用不同时间照射鲜切菠萝，结果表明：经过短波紫外照射可以明显杀灭鲜切菠萝中大肠菌群，60～90 s可以显著降低菠萝中霉菌、酵母菌以及菌落总数的含量。闫帅等[29]的研究表明紫外线照射鸡毛菜9 min，对鲜切鸡毛菜具有较好的保鲜效果。燕平梅等[30]分别对西洋芹照射20、30、40、50、60 min,研究其最佳的保鲜效果。实验表明当照射40 min时,杀菌效果最好,芹菜的保鲜效果最好。

3 紫外联合传统保鲜技术

保鲜一直是人们生活中比较热门的话题，也一直与我们息息相关。随着科学与技术的发展，保鲜技术也越来越先进，但还是阻挡不了活体腐烂衰老的脚步，所以我们也一直在这条道路上不断前进。目前人们已经广泛使用的技术主要有:机械制冷贮藏保鲜技术,气调贮藏保鲜技术,传统窖藏保鲜技术以及保鲜剂、涂膜保鲜技术等[31]。

柯范生等[32]将气调包装(MAP)保鲜与紫外相结合延长了施氏鲟鱼片的保鲜期。除此以外，王娟等[33]的研究结果表明：涂膜及紫外线处理可较好地保持鲜切木瓜的色泽，抑制褐变，保持较高的可溶性固形物含量，减少贮藏过程中的水分损失，抑制霉菌、酵母菌和细菌的增长。复合涂膜配方与紫外线处理可使货架期至少达到6天，为鲜切木瓜保鲜提供技术参考。传统与紫外线相结合的保鲜技术为保鲜提供了参考，至于能不能广泛应用需要进一步的探究与验证。

4 安全与展望

目前紫外线处理过的食品被普遍认为是安全的。美国食品和药物管理局(FDA)和美国农业部(USDA)认定 UV是安全的。2000年，FDA批准了UV-C可以用于果汁的巴氏杀菌，2002 年批准UV -C可用于食品表面消毒。FDA颁布了21CFR179.41法规，批准脉冲UV-C在食品生产、加工及处理过程中的使用。加拿大进行了UV-C处理苹果汁的安全性评估。认为处理过的果汁不存在人类安全性问题。欧洲已经将 UV-C 用于食品工业中的水和空气消毒中[34]。

紫外线保鲜技术作为一种物理保鲜技术没有化学保鲜的弊端，无污染，无残留，深受人们的喜爱。而且其成本相对于其他保鲜技术来说有很大的优势，所以紫外线保鲜将逐渐扩大其覆盖范围，成为一种主流。日后还要针对与不同果蔬的需求研究不同的照射条件，或者将紫外线保鲜应用到更多的领域，又或者与其他保鲜技术相结合，创造出更多操作简便又实用高效的保鲜方法，为保鲜领域开辟一条新的道路。

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Research Progress of Ultraviolet Radiation in Fruits and Vegetables

Hong Yamin1，Zhu Qingqing2, Liu Qing2, Sun Jincai1*

(1. School of food, Zhejiang Pharmaceutical College, Ningbo 310053, China；2. School of Marine Science, Ningbo University, Ningbo 315211, China)

This paper mainly summarizes and analyses the influence of ultraviolet effect of preservation of fruits and vegetables related research results, and the ultraviolet combined with traditional technology in applications for fruits and vegetables are summarized. Besides, the ultraviolet further development in the field of preservation are discussed.

Ultraviolet (UV); preservation; fruits and vegetables

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.04.011

2016-03-18

浙江省公益技术研究计划项目(2015C34012)。

洪雅敏，女，主要从事食品加工研究。

TS255.3

A

1006-9690(2017)04-0050-03

*通讯作者： 孙金才，男，教授，主要从事果蔬加工高新技术研究。