树莓果实贮藏保鲜技术研究进展

杜雅珉，阎然，杨晓颖，孙斐，韩聪，刘桂梅，刘亚敏，傅茂润*

1(齐鲁工业大学(山东省科学院) 食品科学与工程学院，山东 济南，250353) 2(西南大学 资源环境学院，重庆，400716)

树莓，又名马林、木霉、托盘、覆盆子等，为蔷薇科(Rosaceae)悬钩子属(Rubus.L) 植物。果实柔嫩多汁，营养丰富，含有花色苷、鞣花酸、花青素、类黄酮等多种功能性物质，具有抗氧化、抑制肿瘤及癌细胞增殖、抗炎和预防心血管疾病的功效[1]，被誉为世界第三代水果，深受消费者青睐，市场前景广阔[2-3]。

国外对树莓的经济栽培利用历史悠久，塞尔维亚、波兰、英国、美国、加拿大、智利等的年产量均在万t以上[2]。近年来，随着一些优良树莓品种相继进入中国，我国树莓行业迅速发展，其主要产区集中在黑龙江、辽宁、河南、江苏、山东五省[4-5]。截至2015年，全国树莓种植面积已达10 000 hm2，年产量达7.9 t，并呈逐渐上升趋势，中国已成为世界树莓生产大国之一。

树莓果实采收期集中且多在高温期，浆果完全成熟后，果实硬度下降，组织结构脆弱，且呼吸速率比其他种类水果要高[6]，因此极易在贮运过程中发生腐烂[7]，致使树莓鲜果上市期短，不耐长途运输，严重制约了树莓的市场供应及推广。目前，树莓的贮藏保鲜仍是世界性难题。

1 影响树莓采后品质的采前因素

树莓采后的贮藏品质受多种采前因素如品种、成熟度、内源激素、功能酶及致病菌的影响。此外，一些采前处理如钙处理和水杨酸处理也可有效改善树莓果实的采后贮藏品质。

1.1 品种

果蔬的耐贮性与其自身特性密切相关，而不同树莓品种其品质特性差异较大[8-11]。王大伟等[12]通过比较美国红树莓和丰满红2个品种不同成熟度果实的采后品质变化，发现丰满红树莓在贮藏过程中好果率略好于美国红树莓。和加卫等[13]以黑莓、丰满红、红霉32#、红泡刺藤为试材进行贮藏实验，结果表明红泡刺藤的贮藏性明显优于其他品种，可在低温条件下贮藏15 d仍保持较高的好果率。张志敏等[14]选择了7个不同树莓品系，对果实的外观特性、品质特性、抗氧化性及抗病性进行比较，结果表明，不同品系间存在明显差异，且果实的硬度与货架期呈正相关。FORNEY等[15]的研究也表明，能够在贮藏过程中保持硬度的品种，其果实货架期更长。

1.2 成熟度

树莓果实的成熟度是影响其耐贮性的关键因素之一。在成熟早期采摘，果实因硬度较高且自身水解作用慢，有利于贮藏，但由于成长期较短，因此树莓的内在营养不能完全转化，树莓品质较差；在成熟后期采收，果实变软且水解作用强烈，不利于贮运，只适合当天就近鲜食销售和加工[16]。王大伟等[12]通过比较初熟、适熟和完熟期树莓在贮藏期内的品质特性变化也得出了相同的结论。树莓成熟度越低，其外观品质在贮藏中保持得越好，贮藏后好果率也越佳，因此在果实适熟期尽早采摘有利于树莓的贮藏保鲜。

1.3 内源激素

范婷婷[17]通过研究发现，外源乙烯和ABA处理可促进树莓果实呼吸速率和内源乙烯含量的提高，进而引起与果实成熟软化相关生理指标的变化，因此推测乙烯和ABA均参与了树莓果实的成熟软化，而树莓果实的软化是影响其耐贮性的重要因素之一。此外，葛秋来[18]对不同发育期及采后树莓果实中内源ABA的含量进行测定，结果也表明ABA可能参与了树莓果实的成熟过程。

1.4 内源酶

果实软化是影响树莓采后贮藏性的重要因素。已有研究表明，果实细胞壁多糖成分在纤维素酶(cellulase)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)和半乳糖苷酶(β-Gal)等作用下降解是果实变软的主要原因[19-21]。杨国慧等通过比较树莓果实发育过程中细胞壁成分及相关酶活性的变化，发现纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶和半乳糖苷酶均参与了树莓果实细胞壁多糖成分的降解，但不同发育阶段起主导作用的酶并不相同。从着色期到可采成熟期，多聚半乳糖醛酸酶(PG)在树莓果实迅速变软的过程中发挥了主要作用，而在过熟阶段，其他3种酶的作用则是导致果实变软的主要原因[22]。

1.5 致病菌

病原菌的侵染是造成树莓果实贮藏期缩短的原因之一。已报道树莓果实采后常见的致病菌主要有灰葡萄孢(BotrytiscinereaPers.)、蔷薇色尾孢霉(CercosporarosicolaPass.)、胶孢炭疽菌(Colletotrichumgloeosporioides)、壳针孢属真菌(Septoriasp.)、少隔多胞锈菌(Phragmidiumpauciloculare)、茄丝核菌(Rhizoctoniasolani)、桃吉儿霉(Gilbertellapersicaria)等[23-24]。

1.6 采前处理技术

适宜的采前处理可有效改善树莓果实的采后贮藏品质。研究表明，采前使用50 mmol/LCaCl2和丙酸钙喷施2～3次，可显著提高树莓果实花青素、总酚、总黄酮和H2O2的含量，提高果实品质及抗病性，同时显著降低果实总抗氧化能力及自由基清除能力，通过诱导氧化胁迫来提高果实的贮藏效果[25]。张帆等研究发现，采前使用1 mmol/L水杨酸对树莓果树喷施2次，可诱导树莓在贮藏期间次生代谢物质的生成，增强DPPH自由基的清除能力，提高树莓的采后贮藏效果[26]。

2 提高树莓贮藏品质的采后保鲜技术

树莓的采后保鲜是提高树莓果实贮藏品质，延长其货架期的关键技术。目前，树莓采后保鲜技术主要包括速冻与冷藏贮藏、低温与冰温贮藏、气调贮藏、臭氧保鲜、化学保鲜、UV-C辐射保鲜及复合涂膜保鲜等。

2.1 速冻与冻藏贮藏

速冻可在果蔬采后贮藏过程中最大限度地保存其原有商品价值，延长货架期。经速冻处理后的树莓，其贮藏期可达18个月，为树莓的长途运输及加工处理提供了充足时间[27]。研究表明树莓在冻藏初期，其营养成分与酶活性与新鲜树莓相似。在冻藏1年后，其总酚含量没有显著变化，仅鞣花酸及VC含量略微降低，酶活性则呈现先升高后降低的变化趋势[28-29]。DE ANCOS等通过研究发现，冷冻及冻藏对树莓挥发性物质的影响较小，且更有利于花青素的提取[30]。

2.2 低温与冰温贮藏

在不干扰及破坏果蔬正常新陈代谢的前提下，低温贮藏可有效延缓果蔬成熟、衰老的进程。树莓作为高呼吸强度果蔬，其呼吸强度在采后后熟及贮藏期仍保持较高水平，且与贮藏温度呈正相关[31]。因此，低温贮藏可有效降低树莓的呼吸强度，延长其贮藏期。对于新鲜树莓，低温贮藏可使其货架期延长4～5 d[32]。而与其他保鲜技术联用，则可使其贮藏期更长。但低温贮藏会造成树莓挥发性物质在贮藏期内发生变化，且不同品种间存在较大差异[33]。

冰温贮藏是将果蔬贮藏在冰温带范围内，减缓果实呼吸，保持其细胞活性的一种方式。与冷藏相比，冰温贮藏可有效降低树莓的呼吸代谢速率，延缓果实衰老，延长其保鲜时间，并可显著抑制可滴定酸及可溶性固形物含量的下降，保证树莓的采后贮藏品质[34]。

2.3 气调贮藏

在低温条件下对树莓进行气调保鲜，可有效延长其货架期。目前，针对树莓果实气调保鲜条件的研究较多，但因所用树莓品种、贮藏温度等存在差异，导致最终确定的最优气调条件各不相同。高铭等[35]利用塑料气调保鲜箱，研究了低温及CT保鲜片存在下，不同体积分数CO2对树莓鲜果贮藏保鲜效果的影响，结果表明，使用5% CO2处理可有效维持树莓的感官品质，贮藏40 d后，仅香味变淡，其他品质特性未发生显著变化。张晓宇等[36]的研究显示，当CO2≤10%，O2≥5%时，树莓低温贮藏20 d后仍可保持良好的品质。李敏[27]采用箱式气调箱，以腐烂指数为研究指标对气调条件进行筛选，结果表明，在4 ℃，相对湿度为81.62%，气体体积配比为6.5% O2+23.36% CO2的条件下，树莓贮藏9 d时腐烂指数最低。朱雪静[37]的研究表明，在温度为(1±0.5)℃，气体体积配比为5% O2+20% CO2，相对湿度90%的条件下树莓贮藏效果最佳。FORNEY等[15]在1 ℃，7.5 kPa O2+12.5 kPa CO2，相对湿度95%的条件下对树莓进行贮藏实验，结果显示气调可显著抑制果实的腐烂，使其贮藏期达到45 d以上。HAFFNER等[6]的实验结果也表明，使用气体体积配比为10% O2+15% CO2和10% O2+31% CO2可明显抑制树莓的腐烂。

此外，气调包装所使用的材料也会对果实的成熟、衰老进程产生不同影响。采用中、高阻隔率的包装材料可延缓树莓的过熟及腐烂，从而延长其采后寿命[38]。白丽娟等[39]的研究结果表明，0.04 mm PE保鲜膜对树莓冰温、气调贮藏最有利。张晓宇等[40]发现，在自发气调条件下，0.03 mm PVC保鲜膜是树莓贮藏的最佳包装。

2.4 臭氧保鲜

臭氧能够抑制树莓表面微生物的生长，降低其腐烂率，同时延缓其成熟、衰老的进程。张琦等[41]研究了室温条件下臭氧处理对树莓果实采后生理的影响，结果表明臭氧可以明显延缓果实可溶性固形物、可滴定酸、总糖、VC、单宁含量的下降,从而有效地延缓果实的成熟、衰老。张娜等[42]比较了不同浓度臭氧熏蒸处理对树莓采后贮藏品质的影响。结果表明，不同浓度臭氧熏蒸处理均可以显著抑制树莓微生物繁殖，且0.54 mg/L熏蒸处理对树莓的保鲜效果较佳。BARTH等[43]的研究也表明，使用0.1～0.3 mg/kg臭氧对黑莓进行处理，可抑制霉菌生长，同时提高黑莓的抗氧化能力，延缓其衰老进程。

2.5 化学保鲜

使用不同化学试剂对树莓进行采后处理，可提高果实采后品质，同时部分化学试剂还可抑制或减少微生物的生长，增强树莓的抗病性。谷鑫鑫等[44]使用山梨酸钾对树莓果实进行采后保鲜，结果表明,0.5 mL/kg山梨酸钾可提高树莓采后贮藏期内的感官品质，减少烂果率，延长其保鲜期。马大文等的研究表明，使用10 μmol/L的茉莉酸甲酯熏蒸，可有效维持树莓在低温贮藏期内的硬度，减缓可溶性固形物、可滴定酸和抗坏血酸含量的下降，提高总酚含量，增强树莓的采后贮藏品质[45]。张志敏[14]发现，精油处理能明显抑制采后树莓果实的失重率，提高其抗氧化能力及抗性酶活力，同时增强其抗病性，延长了树莓的保鲜期。脱水醋酸作为一种广谱食品防腐剂，应用于树莓同样可延长其贮藏期[46]。

2.6 UV-C辐射保鲜

研究表明，UV-C处理可延缓树莓果实采收后品质的变化速度，提高树莓果实抗氧化能力，增强其抗病性及各种抗性酶活。在适宜的UV-C剂量范围内，UV-C剂量越大，对树莓果实品质、抗氧化性、抗病性影响效果越显著，酶活性增加幅度越大，4.3 kJ/m2剂量的UV-C处理对采后树莓果实品质的保鲜效果最好[14]。

2.7 复合涂膜保鲜

复合涂膜处理是果蔬保鲜的一种有效手段，安全、环保的被膜剂可在果蔬表面形成薄膜，降低果蔬呼吸作用，抑制微生物生长，达到果蔬保鲜的目的。李敏等发现，以1%壳聚糖与0.03%纳他霉素对树莓进行复合涂膜处理，可降低其腐烂指数，显著改善树莓果实的采后品质并延长贮藏期[27]。GUERREIRO等使用1%果胶+0.15%柠檬醛+0.1%丁香酚的复合涂膜对树莓进行采后处理，结果表明在0.5 ℃条件下，复合涂膜处理可显著减少食品腐败微生物的生长，使树莓果实货架期延长至14 d[47]。兰蓉等的研究结果显示，0.1%葡萄糖氧化酶+0.1%葡萄糖+0.1%壳聚糖复合涂膜在4 ℃贮藏条件下，可抑制树莓果实褐变，保持硬度和可滴定酸含量，综合保鲜效果最佳[48]。

3 维持树莓品质的全产业链保鲜措施

随着果蔬流通产业链的发展，生鲜果蔬的流通趋向于从采收到消费者餐桌的全产业链方向发展。因此，探讨全产业链保鲜对树莓品质的影响将有助于为树莓的商业化流通提供技术参考。KRÜGER等研究了树莓在新鲜采摘、采后室温放置1 d、采后2～4 ℃放置3 d+室温放置1 d(模拟从采摘到消费者餐桌的温度变化)贮藏条件下，树莓品质的变化趋势，结果表明低温贮存可保证树莓果实中花青素含量及其抗氧化能力不发生改变[11]，这与MULLEN等的研究结果相一致[49]。MULLEN等通过模拟树莓从采收到消费者手中的过程，发现不论是新鲜采摘、全产业链保鲜还是冷冻，树莓的花青素及抗氧化性水平都无明显差异。井慧敏等比较了不同采后保鲜手段结合冷链物流对树莓品质的影响，实验结果说明，低温预冷结合冷链运输其保鲜效果最好[50]。

4 总结与展望

目前关于树莓的保鲜研究已取得了一些具有应用价值的成果。树莓的贮藏品质与其采前因素、采后保鲜技术及全产业链保鲜措施密切相关。不同品种、成熟度的树莓其品质特性差异较大，因此选取优良耐贮型树莓可大大延长其货架期。而不同的采后贮藏保鲜手段可延缓树莓的成熟、衰老进程，降低其腐烂率，提高树莓的贮藏品质。但各种采后贮藏保鲜方法在使用过程中各存利弊。如使用速冻或冻藏方法对树莓进行保鲜，虽可有效延长树莓贮藏期至18个月，但在后续解冻过程中易造成树莓营养物质及汁液的损失；低温贮藏可有效降低树莓的呼吸代谢速率，延缓果实衰老，延长其保鲜时间，但易造成挥发性物质的变化；臭氧、气调保鲜可有效维持树莓的感官品质，与低温相结合可使其贮藏期达到45 d以上，但所需投资成本较高，且处理条件随树莓品种、贮藏温度的变化而变化，难以统一；化学保鲜虽可提高树莓果实的采后品质，增强树莓的抗病性，但需要对果实进行前处理，处理不当易引起果实的机械损伤，且化学药品易出现残留；UV-C辐射保鲜可延缓树莓果实采收后品质的变化速度，提高树莓果实抗氧化能力，增强其抗病性及各种抗性酶活，但辐照需要特定设备，不便于大规模商业化应用；复合涂膜保鲜可降低树莓果实的腐烂指数，但单独作用效果不佳，需与低温贮藏复合处理，且距离商业化较远。综上所述，目前现有的采后贮藏保鲜方法都存在一定的局限性，单一的保鲜技术已不足以满足现代树莓产业的发展，全产业链保鲜将成为新的研究热点。随着树莓贮藏保鲜技术的发展，还有一些问题需要完善解决。在今后的研究和开发中，还需在以下几个方面开展深入研究：

(1) 树莓采后品质劣变规律研究不深入。相较于其他浆果，如草莓、蓝莓等，树莓采后在物流、贮藏过程中由不同环境因子导致的品质劣变规律，如质构、功能和营养品质、微生物病害侵染等尚未得到深入研究，其主要组分代谢机制和品质关键调控酶及基因也有待解析，并且缺乏对成熟技术采纳和新技术研发的有效理论指导。

(2) 精准保鲜技术缺乏。树莓保鲜技术开发尚处在碎片化阶段，全产业链保鲜技术缺乏。目前保鲜技术的研究和应用多集中在对于温度的控制上，而对于其他保鲜技术在全产业链保鲜中所发挥的作用尚未有报道。在今后的研究中，可在树莓的全产业链保鲜过程中引入不同的保鲜技术，探索树莓从采收到销售过程中保鲜贮藏技术的最佳组合，制定详细的操作规程，建立不同品种、不同成熟度、不同后续加工用途、不同贮藏和物流方式的精准化保鲜综合技术体系。

(3) 保鲜技术匹配度不高。目前对于采后树莓的保鲜调控多集中在传统保鲜技术的应用和微调上，多采纳其他果实的保鲜技术，而基于树莓自身特性的保鲜机理仍有待解析，保鲜技术与树莓果实的匹配度有待提升和明确阐释，今后可从分子及组学水平上对其保鲜机理进行深入探索，以期为树莓的采后贮运保鲜技术开发、完善和应用提供理论基础和技术指导。

总之，我国树莓贮藏保鲜技术正朝着安全、高效、便捷的方向发展，但单一的采后保鲜技术已不能满足现代树莓产业的发展，保鲜机制的深入研究和全产业链精准保鲜技术研发将是未来树莓产业的发展方向。