柑橘采后贮藏保鲜技术研究进展

马亚琴，贾蒙，周心智

1(西南大学柑桔研究所，重庆，400712)2(重庆市农业科学院果树研究所，重庆，401329)

柑橘是芸香科柑橘亚科柑橘属植物，种植面积和年产量均居世界首位。柑橘果实富含多种营养物质且食用口感优良，市场接受度很高。2018年国内柑橘产量突破3 900万t，其中约90%以上用于鲜销，是我国第二大水果。柑橘采后极易发生侵染性病害，同时国内主要柑橘品种的成熟期多集中在10～12月份，密集上市期间若处理不当很容易对果实品质造成影响：据不完全统计，我国柑橘采后损失在20%～30%，其中侵染性病害造成的经济损失最为严重。另外，随着消费者在食品安全和环保方面意识的不断增强，减少甚至逐渐取代化学类保鲜剂的使用成为行业发展的趋势。因此，研究新型、低化学残留的柑橘保鲜技术对于我国柑橘产业的健康发展具有重要意义。

尽管柑橘贮藏保鲜成为当前柑橘产业的研究热点，但就其柑橘采后保鲜的研究进展多集中于对单一柑橘保鲜技术的综述，而鲜有纵观柑橘贮藏保鲜技术领域的整体背景分析其研究进展和发展趋势。基于前人的研究，本文较为全面地从化学、物理、生物及协同作用等方面系统归纳和阐释了柑橘保鲜技术已取得的研究成果和研究现状，探讨了目前柑橘采后贮藏存在的问题；随着时代的变革，在计算机和电子信息技术飞速发展的冲击下，展望了柑橘贮藏保鲜将搭载信息化技术并拓展保鲜技术领域的必然性和重要性。未来已来，不仅是柑橘采后保鲜技术，亦是所有技术体系面临的新机遇和新挑战。

1 物理保鲜

1.1 热处理

热处理，即将果实在一定温度下处理一段时间，具有杀菌或抑菌、调节生理代谢和延缓果实衰老的作用。常用的处理方法有：微波处理，热水处理、热蒸汽处理和热空气处理等。

作为一种物理保鲜方法，自1922年起热处理就开始应用于柑橘水果的采后保鲜。近年来，热水系统和热空气被广泛应用于控制采后贮藏期水果保鲜。HONG等[1]的研究表明，热水处理能显著降低采后温州蜜柑腐烂的发生，并且对温州蜜柑果实外观和内质均没有负面影响，但随着贮藏时间的延长腐烂率亦增加。进一步的研究发现在47.5、50℃分别热水浸泡处理温州蜜柑5 min、2 min，能显著减少贮藏期间(2℃，贮藏8周)温州蜜柑冷害发生率和冷害程度，同时热水处理后可显著改变贮藏期间温州蜜柑果实厌氧物(乙醇、乙醛)的生成，进而调控冷害的发生[2]。PALMA等[3]通过模拟低温检疫、长途运输、货架期等商业化流程，研究了热水浸泡结合噻苯咪唑处理塔罗科血橙对其采后腐烂和品质特性的影响，结果表明，在噻苯咪唑浓度为300 mg/L条件下，53℃处理 60 s或 56 ℃处理 30 s能有效降低血橙的采后腐烂，并对其品质特性没有显著影响。GARCA等[4]研究了基于热水喷淋系统的工业化规模条件下4个宽皮柑橘品种和5个甜橙品种的热水处理条件因柑橘品种的不同而有所差异，而热空气处理后显著降低了贮藏期间4种血橙的硬度，并且对其外观和内质特性都有明显的负面影响[5]。由于水相较于空气是更好的传热介质，因此，应用热水处理柑橘采后保鲜更为广泛。

热处理延长果实贮藏期和保持果实品质的特性可以从生理和病理两个层面进行阐述。生理方面，热处理能抑制果实的呼吸作用，降低乙烯合成以及抑制果实内部诱导劣变的相关酶活，进而达到延长果实贮藏期的目的。同时，热处理能显著提高柑橘果实超氧化物歧化酶(superoxido dismutase，SOD)、过氧化物酶(perxidase，POD)、多酚氧化酶(polypheno oxidase，PPO)和过氧化氢酶(catase from micrococcuslusodeiktic，CAT)的活性，进而保证了细胞膜结构的完整性，延缓了果实衰老、抑制了病原菌侵染的发生[1]；热处理能显著抑制贮藏期间果实细胞壁降解相关酶活性的升高，延缓了果实细胞壁中维持硬度相关的果胶、纤维素和半纤维素的降解，保证了果实采后品质[6]。病理机理主要体现在抑制病原菌侵染和提高抗病性等方面；另外，热处理提高了果实中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例(UFA/SFA)，细胞膜流动性增强，有效降低了柑橘果实发生冷害的可能[7]。

已有的研究报道了热处理果蔬对其采后品质和控制病害的影响，主要探讨了温度、时间以及温度-时间的互作对柑橘采后保鲜的影响。目前最为需求的是开发能够用于预测果蔬采后保鲜过程中所有组分的数字模型，加快我们在柑橘采后病害管理体系和实际应用能力方面的认知。

1.2 臭氧

臭氧，氧气的同素异形体，是一种淡蓝色的具有特殊臭味的气体，氧化性能极高。因其良好的水溶性，臭氧处理可通过臭氧水浸泡和臭氧气体熏蒸两种方法对果实进行处理。柑橘一般采用臭氧熏蒸就可达到保鲜的目的。牛锐[8]研究了臭氧对柑橘保鲜效果的影响，发现57 mg/m3臭氧熏蒸5 min对柑橘果实VC、可滴定酸和可溶性固形物没有影响，并能显著抑制柑橘的呼吸作用和PPO活性的升高，延缓了细胞膜透性变化，减少果实腐烂的发生，延长了贮藏期。BOONKORN等[9]研究表明，200 mg/L臭氧熏蒸4 h或6 h提高了柑橘果实SOD、CAT和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性，有效抑制了绿霉病的发生。GARCA-MARTN等[10]研究了臭氧处理对2种宽皮柑橘和4种甜橙采后保鲜的影响，发现影响柑橘采后品质和病害的最佳臭氧处理量因品种的不同而有所差异。在工业化设施的条件下，通过模拟工厂昼夜轮班制，白天关闭臭氧以便减少臭氧对工人身体的影响。结果表明，臭氧对引起柑橘油斑病的影响是非常有限的，而臭氧通过抑制胡萝卜素的合成显著影响柑橘果皮色泽，并能有效抑制腐烂率，此外，臭氧处理对柑橘的理化品质没有影响。因此，为了达到柑橘果实外观色泽标准，臭氧更适合处理甜橙类柑橘品种。

臭氧的保鲜机理主要体现在四方面：(1)抑菌及杀菌作用。一定浓度的臭氧能直接杀灭病原菌，进而延缓果实腐烂的发生[10]；(2)抑制果蔬自身代谢。臭氧处理能抑制果实的呼吸作用，减少品质劣变相关膜脂过氧化作用，进而延缓果实衰老，同时臭氧还能使果实保持较好的光泽和风味[11]；(3)降解贮藏环境中的有害物质。一定浓度的臭氧能降解环境中的乙烯，进而降低细胞内氧化酶活性，抑制糖代谢进行[12]；(4)诱导果实产生抗病性。臭氧能诱导植物产生多胺，同时消除活性氧，酶的活性也相对提高。这些物质与抵抗病原菌密切相关[13]。另外有研究表明，在一定浓度范围内臭氧还可以降解果实中的农药残留，比如氯吡呋乙酯、三氯杀螨砜等农药[14]。

臭氧果蔬采后保鲜主要优势是基于臭氧处理后果蔬的安全性，容易被消费者接受且更具有市场潜力。由此可见，臭氧处理是柑橘采后保鲜绿色、环保的有效途径之一，同时，柑橘水果工业化采后保鲜值得推广气体臭氧昼夜间歇式处理方式。

1.3 短波紫外线

短波紫外线(UV-C)，即波长<280 nm的紫外线。处于该波长范围的紫外线能量高、穿透能力强，但只能作用于果实的表面组织，破坏果皮上附着微生物的遗传物质，从而抑制侵染性病害的发生。目前，UV-C控制柑橘采后病害的研究主要集中在控制果实绿霉病和根霉病方面。GÜNDÜZ等[15]发现使用低剂量的UV-C照射可以有效减少柑橘果实表面的霉菌孢子。TERAO等[16]以2 kJ/m2短波紫外线照射柑橘30 s，显著降低了其腐败程度。UV-C处理柑橘期间，根据设定的时间将柑橘放在紫外灯下，紫外强度依赖于紫外灯和柑橘果实之间的距离、处理时间以及紫外灯类型等多种因素。紫外杀菌效果与辐照类型、强度、柑橘采收期、成熟度、果皮感染程度以及贮藏温度有关。

UV-C处理抑制果实侵染性病害发生的机理主要在于提高果实抗病性和杀死微生物两方面：紫外线能诱导SOD、CAT和PAL等活性的提高，进而产生了抗病性；另一方面短波紫外线能量较高，一定条件下能明显破坏病原菌的遗传物质。RUIZ等[17]发现，一定强度的UV-C处理果实后，果实中酚类物质的含量升高，诱导具有抗菌性的次生代谢物(如植物毒素)产生。韩晓旭[18]研究也证实了适宜剂量的UV-C处理能提高果实的糖酸比和VC含量，并且促进了果肉中一些次生代谢产物的合成。此外，采后UV-C处理还能降低果实乙烯释放量，抑制细胞壁降解相关酶的活性，从而延缓果实衰老[16]。

紫外照射因其无污染、无化学残留的特点已被深入研究，并在果实保鲜中得到广泛应用。已有的研究表明，低强度UV-C处理(1.5～2 kJ/m2)可抑制新鲜水果中微生物生长。而高强度照射对柑橘果皮表面和果实品质均产生负面影响，进而引起消费者对辐照水果安全性的质疑。因此，未来介入研究商业化或大规模短波紫外处理柑橘采后保鲜，一方面应正确引导消费者消除对辐照水果的疑虑，另一方面，在不影响柑橘质量的前提下，应优化控制柑橘采后保鲜的最佳辐照剂量和相关参数。

◎幼儿急疹偶尔也有4天退烧的,发烧如果4天还不退的话，需要就医看看是不是有其他疾病，特别是女宝宝要注意是不是有尿路感染。

1.4 气调保鲜

气调保鲜，即通过调节贮藏环境中的气体组分，以抑制果实代谢和微生物生长，从而实现延长贮藏期和保证品质的目的。按作用类型，气调保鲜可分为人工气调(controlled atmosphere，CA)和自发气调(modofied atmosphere storage，MA)两类。人工气调贮藏是通过调节密闭条件下环境中的O2、CO2比例来实现，气体比例更为精准；自发气调是将果蔬置于具有特定透气性能的保鲜袋中，利用机体的呼吸作用(耗氧、产二氧化碳)以调节贮藏环境中O2/CO2，使之符合气调贮藏的要求(高CO2、低O2)。黄家红等[19]的研究表明，5%～7%CO2、3%～4%O2贮藏环境下，4 mg/m3臭氧处理3 min能有效保持柑橘果实的水分、总糖和VC含量，控制柑橘果皮上的微生物数量，有效延长了柑橘的贮藏时间。范雨航等[20]在不同气调环境下贮藏柠檬果实，结果表明5%～7%O2、6%～9%CO2能保持果实较高的总酚和VC含量。

气调保鲜的机理在于：一定温湿度条件下调节贮藏环境中的气体组分，能降低果实的呼吸强度、减少果实劣变相关酶的活性，同时抑制了低氧和高二氧化碳敏感性微生物的生长繁殖。前人研究表明，气调保鲜能有效保持果蔬水分和质地，减少营养物质损失。对于易发生侵染病害的柑橘而言，气体组分中高浓度CO2能有效抑制微生物代谢。目前的气调贮藏已在苹果、鸭梨和库尔勒香梨等大宗水果的贮藏保鲜上得到广泛应用。

2 化学保鲜

2.1 合成保鲜剂

化学保鲜，即通过将化学药剂涂抹或喷施于果实表面，或将化学杀菌剂置于贮藏环境中以达到杀灭或抑制机体表面和环境中的微生物，从而实现避免病害发生的目的。1925年研制出硼砂杀菌保鲜剂，至20世纪60年代后期苯并咪唑类杀菌剂被广泛推广[15]。目前柑橘采后保鲜常用化学杀菌剂有以下3种：苯并咪唑，咪唑和双胍盐类。主要用来控制柑橘病害的化学合成杀菌剂有抑霉唑(IZ)，噻苯咪唑(TBZ)，咯菌腈(FLU)，邻苯基苯酚钠(SOPP)和嘧霉胺等[21]。

郑文艳等[22]研究了2种化学试剂对椪柑果实的贮藏保鲜效果，结果表明，单独使用万香思瑞(75%抑霉唑硫酸盐)或扑霉灵(450 g/L咪鲜胺)复合万香思瑞能有效抑制椪柑贮藏期间常见病害的发生。ALTIERI等[23]认为抑霉唑处理法不仅可以保持较低的果实腐败率，而且可以高效利用抑霉唑，降低其使用量。化学合成保鲜剂具有高效、经济和方便等优点，适宜剂量的化学保鲜剂能有效降低果实贮藏期间腐烂的发生，是目前有效控制果实采后侵染病害发生的主要防治措施，亦成为果实采后流通期间应用最广泛的保鲜方法。但广泛使用化学杀菌剂会导致抗性菌株产生，致使杀菌效率下降。且随着健康意识提升以及消费观念的转变，消费者对喷洒化学药剂的果蔬是否会引发健康风险和环境问题表示担忧，也阻碍了其进一步发展。

2.2 涂膜

涂膜是通过在果实表面涂抹特殊薄膜以达到阻遏气体散逸、减少水分蒸发和阻止微生物侵染的目的。从20世纪初到20世纪中叶，人们就开始利用涂膜来增加水果和蔬菜的光泽，防止水分流失。涂膜材料多分为以下几类：多糖类(壳聚糖、淀粉和改性纤维素等)、蛋白类(醇溶蛋白、乳清蛋白和大豆分离蛋白等)、脂类(蜡、植物油和蔗糖脂肪酸脂等)和复合类。有研究表明，壳聚糖复合肉桂醛涂膜处理能显著降低脐橙贮藏期间病害的发生，另外还能保持果实贮藏期间SOD、CAT、POD和PPO活性，有效延缓了果实衰老[24]。ARNON等[25]利用羧甲基纤维素钠和几丁聚糖对橙子进行组装涂膜处理，结果发现此涂膜液能达到商业打蜡相似的目的，很好地保持了果实的色泽，同时还在一定程度上保持了果实的硬度。

涂膜的作用机理体现在以下四方面：(1)隔离保护作用。薄膜能将果实与外界环境隔离，能对机体不利的一些物质如灰尘、O2和微生物起到阻隔作用。(2)减少水分散失。失水是导致水果贮藏期间品质下降的主要因素之一，果皮外部致密的薄膜能显著减少蒸腾和呼吸作用导致的水分减少。(3)抑制果蔬内外气体交换。一些材料能选择性的透过CO2或O2，从而在机体内部形成相对低O2和高CO2的微环境，进而起到抑制果实呼吸代谢的目的。(4)抑菌和杀菌作用。一些薄膜本身就具有杀/抑菌作用，如壳聚糖和壳寡糖等[26]。

涂膜技术能在保持果蔬原有的外观和新鲜度的同时增加光泽，这一优势也符合消费者购买水果时的心理需求，近年来可食用涂膜也因其天然、清洁等优点在食品保鲜方面得到了广泛的应用。特别是在柑橘、苹果、葡萄柚、樱桃等果蔬保鲜中，已成功使用了多种可食性涂膜来延长其货架期[27]。

2.3 ClO2

ClO2不产生有害物质，是一种新型的食品级防腐保鲜剂。ClO2具有稳定性好、杀菌效力强和对环境无危害等特点，目前已经在欧美国家得到广泛应用，国内在ClO2的使用及相关产品开发方面仍处于起步阶段。蔡金术[28]比较了不同浓度二氧化氯溶液、多菌灵和2,4-二氯氧酸处理椪柑果实的贮藏效果，结果显示150 mg/L的二氧化氯溶液能显著抑制椪柑果实贮藏期间腐烂的发生(40 d内)，但是随着贮藏时间的延长保鲜效果快速下降。BHAGAT等[29]研究了二氧化氯气体对橙子表面4种沙门氏菌的抑菌效果，结果表明气体形式下的ClO2能够有效的抑制沙门氏菌定殖，在甜橙贮藏上的效果较好。

2.4 盐溶液处理

作为常见的食品添加剂，美国食品药品监督局认定盐为安全物质，目前关于果实采后贮藏期间有机、无机盐的应用研究是非常热门的。

多项研究表明，盐具有一定的抗菌活性，并且可以直接抑制芽孢萌发、芽管伸长和致病菌中果胶分解酶的产生[23-32]。YOUSSEF等[31]发现尽管盐对指状青霉有直接抗菌作用，但也可能诱导柑橘果实产生抗性。果实的防御应答可能与苯基丙酸类合成路径的上调有关，该路径在果实适应外界胁迫过程中起重要作用。CERIONI等[34]发现，KCl、亚磷酸钾和NaHCO3在抑制柠檬常见的病害(绿霉病、青霉病和酸腐病)上都有效果良好，且KCl对于柑橘常见的霉菌病的抑制效果最好。

在用盐溶液处理时必须考虑到施用时间，如在采摘前施用盐可以使其与果实上病原菌更早的作用，并可能诱导果皮产生抗性。此外，最近的研究表明，Na2CO3可以有效地控制柑橘中绿霉病和青霉病引起的果实腐烂，但其不能对果蔬提供全面保护，防止再次感染。而苯甲酸钠被作为防腐剂来使用，适量添加可有效用于果蔬保鲜[35]。

3 生物保鲜

3.1 动植物提取物

天然提取物质是从动植物中获取的，具有抑制微生物生长、降低果实生理活性进而达到保鲜作用的生物活性物质。一些研究表明，天然抑菌物质主要是通过影响病原菌的物质代谢、能量代谢和信号物质传递等方面达到杀菌或抑菌的目的。

按照提取物来源可以将目前证实具有保鲜作用的天然提取物分为植物和动物两类。植物源提取物包括各类精油：芳香精油是重要的植物次生代谢产物，具有强烈的抑制或杀死多种真菌微生物的特性[36]，其包含的挥发性柠檬醛可以控制脐橙的酸腐病；柑橘果实的橘皮精油对柑橘类果实常见的青绿霉病的病原菌(指状青霉和意大利青霉)具有有很强的杀灭作用[37]；肉桂精油处理能有效降低春甜桔贮藏期间果实腐烂率，促进果实总糖的积累，抑制VC和可滴定酸含量的下降，另外还抑制了果实呼吸强度，推迟了呼吸高峰出现，抑制了果肉中丙二醛含量的积累，从而达到延缓果实采后衰老、延长贮藏期的效果[38]。动物源抑菌物质包括壳聚糖和壳寡糖等：壳聚糖(chitosan)，又称脱乙酰甲壳素，主要来源是虾蟹壳，也可由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到，目前壳聚糖已被纳刁国家可食性添加剂。壳寡糖是一类带正电荷的碱性氨基低聚糖，是由壳聚糖降解产生的带有氨基的低分子质量寡糖，与壳聚糖相比，小分子的壳寡糖的溶解性更好、在生物体内的利用性更高。有研究表明，壳聚糖处理后柑橘POD和SOD活性显著增加，同时果实中谷胱甘肽和双氧水积累量也显著提高。另外，壳聚糖和壳寡糖处理还能有效抑制柑橘青霉、绿霉和炭疽病的发生[39-40]。

3.2 拮抗微生物

拮抗作用，是指某类微生物通过产生一些代谢产物而改变周围环境，从而抑制其他微生物生长甚至将其杀灭的现象。目前采后生物防治上常用的拮抗类微生物有小型丝状真菌、细菌和酵母等。枯草芽孢杆菌能够有效抑制指状青霉的繁殖，降低柑橘果实采后腐烂率的发生[41]。LIU等[42]用拮抗酵母MetschnikowiacitriensisFL02对柑橘进行采前处理，由绿霉菌和青霉菌引起的柑橘采后发病指数降低了86.67%～90%，病变直径减少了17.71～23.73 mm。

拮抗微生物在果实保鲜上的作用机理有以下几点认识：营养竞争，空间竞争和产生挥发性抑菌物质。拮抗微生物的快速定殖和繁殖在一定程度上对病原菌造成了空间和营养竞争；另外一些拮抗微生物如膜醭毕赤酵母能产生一些抑菌物质(如溶菌酶、抗生素和有机酸等)，对常见病原微生物的定殖、生长和繁殖起到抑制作用[43]。

4 协同保鲜

近20年以来，研究人员对物理保鲜和生物防治的研究较多，但单采用物理处理或拮抗菌来防治水果贮藏病害的效果远不如化学防治。因此近年来果实采后研究的热点转向了化学、物理及生物防治等多种方法的复合作用上来。CERIONI等[34]发现将柠檬浸泡在H2O2一段时间后，再在50℃的亚磷酸钾溶液中处理，其抑制青霉的效果比单独使用亚磷酸钾溶液或H2O2处理的效果好。采后拮抗微生物处理已经成为除化学合成杀菌剂外的又一选择，但是与化学杀菌剂相比，单独采用生物防控的效果并不理想。LEELASUPHAKUL等[44]研究了膜醭毕赤酵母复合杀菌剂(多菌灵)处理对甜橙果实常见病害的影响，结果表明,复合条件下柑橘果实的发病情况远低于单独使用酵母或商业杀菌剂。酵母菌和药用植物提取物结合使用的保鲜效果也好于单一处理[45]。壳聚糖与生防微生物(B.subtilis或拮抗酵母R.paludigenum)复合使用在控制柑橘果实采后青霉病和绿霉病上的效果明显[46-47]。范雨航等[22]将具有抗菌活性的柠檬醛与打蜡相结合，在抑制指状青霉的同时提高了果实的VC含量和抗氧化酶活性。热水浸泡联合柠檬醛作为熏蒸剂同时使用能明显降低柑橘果实绿霉病和青霉病的发病率，缩短热浸泡时间和杀菌剂量的使用[48]。整体来看，与单一处理相比，多种方法协同作用在保证贮藏效果的同时能明显的减少化学类杀菌剂的使用。

5 结论与展望

柑橘果实采后保鲜不仅要减少柑橘的侵染性病害发生，还要求能保持果实的水分和风味、改善果实的色泽和香气，因此选择合适的贮藏保鲜处理技术至关重要。现阶段化学处理仍是最主要的柑橘保鲜方法，然而某些化学物质可能存在一些安全性的问题，限制了其在水果采后保鲜上的应用。热处理可以减缓柑橘贮藏期冷害，提高其抗氧化性，是一种简易高效且有很好的发展前途的处理方式。涂膜是柑橘常用的保鲜方法，传统的化学涂膜材料长期应用易导致病原物抗药性增强、农残超标和环境污染等问题；高浓度的蜡液包裹也会导致果实产生无氧呼吸，异常代谢产物积累，最终致使果实品质快速劣变；而天然的可食性涂膜具有更佳的安全性、透气性和阻水性，同时兼具一定的抗病诱导能力，是未来的研究热点。此外，ClO2和盐的使用能有效抑制柑橘采后病害，具有较好的发展前途。而协同保鲜兼具不同保鲜方法的优点，PAPOUTSIS等[49]综述了非化学方法处理抑制柑橘产后真菌腐烂，强调生物防治剂结合其他保鲜方法能显著增强保鲜效果，是今后的研究重点。综上，基于研究柑橘采后保鲜技术的同时，系统研究采前采后柑橘生理生化的特点及变化规律，从机理上阐明保鲜效果的成因对于柑橘贮藏保鲜技术的发展具有十分积极的意义。

在柑橘乃至水果保鲜技术中最重要的就是其食用安全性，当今消费者最为关注的是食品品质、转基因以及化学污染。为了满足消费者需求和夙愿，柑橘水果采后工业化需要确保其在保鲜技术上的安全性和品质，这极具挑战性。

信息时代引发的变革同样在柑橘保鲜领域影响深远，计算机和电子信息技术在柑橘采后保鲜中的应用势不可挡，涉及无损检测、品质管理、分级系统、冷链运输及可视化冷链、贮藏控制等多个方面，并在选育新品种特别是晚熟柑橘品种的大力推进下，基本实现了鲜食柑橘的周年供应，这为电子信息技术在柑橘采后保鲜中的应用提供了广阔的舞台。未来，电子信息技术在柑橘采后保鲜中将扮演着不可替代的辅助作用。