辣椒采后贮藏生理及保鲜技术研究进展

高伦江 曾小峰 贺肖寒 尹旭敏 曾志红

摘   要   从呼吸作用、乙烯释放、内含物变化等方面阐述辣椒采后的主要生理变化，分析了辣椒采后损失的主要原因，对近年来辣椒采后贮藏保鲜技术的研究进展情况进行了综述，并对辣椒采后保鲜技术研究方向和热点进行了展望。

关键词   辣椒;采后生理;保鲜技术;研究进展

中图分类号：S641.3;TS205   文献标志码：C   DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.1.026

辣椒，别名番椒、海椒、辣子、辣角、秦椒、辣茄等，属于茄科（Solanaceae）茄亚族（Solaninae Dunal）辣椒属（Capsicum），多为一年生植物，部分为多年生植物[1]。辣椒上市时间较集中，生产的季节性与消费的周年性之间的矛盾较为突出，旺季时供过于求，淡季时供不应求。同时，辣椒从田间采收到采后的商品化处理的各个阶段都可能造成辣椒的损耗，其采后贮藏过程中极易发生低温冷害，发生腐烂变质。国内外学者对辣椒进行了大量研究，现对辣椒的采后生理生化及贮藏保鲜技术等进行综述，以期为辣椒的采后保鲜技术提供参考。

1 辣椒采后贮藏生理变化

1.1 呼吸作用与乙烯释放

1.1.1 呼吸作用

采收后的果蔬一直保持着鲜活状态，仍是一个独立的生命有机体，为了维持生命还会进行呼吸作用、水分蒸发、休眠等生命活动[2]。随着贮藏时间的延长，果实内部的營养物质逐渐被消耗，呼吸作用越强，营养物质消耗越快，果实也就衰老得越迅速，贮藏寿命也就越短。

果蔬根据呼吸特点可分为不同类型，对于辣椒的呼吸类型，国内外研究结果尚存在争议。Gross等[3]对绿熟期采收的辣椒进行检测，未发现跃变型果实的呼吸作用及乙烯释放特征，其呼吸高峰出现在果实呈50%红色时，但这更像是衰老的征兆，而不是呼吸的跃变高峰。张维一[4]认为甜椒属于呼吸跃变型果实，其对甜椒果实进行的生理研究表明，甜椒有呼吸高峰。而国外的研究多认为甜椒属于非跃变型果实[5]。

1.1.2 乙烯释放

乙烯是生鲜果蔬本身产生的无色、有香甜味的气体物质。跃变型果实在成熟过程中，乙烯产生与呼吸作用的变化趋势相似。有研究表明，新鲜果蔬呼吸强度的上升主要是由于乙烯诱导。因此，控制乙烯产生或将已产生的乙烯从贮藏环境中去除，就能延缓果蔬的成熟和衰老[6]。1-甲基环丙烯（1-MCP）是一种新型、对人体无毒、对环境无污染的乙烯抑制剂，可抑制辣椒的呼吸作用，防止辣椒褪绿、腐烂并延长贮藏寿命[7]。同时，1-MCP处理的辣椒果实在贮藏过程中脂氧合酶活性和电解质渗漏明显降低[8]。Zoran等[9]研究1-MCP对7 ℃贮藏18 d、20 ℃贮藏3 d的甜椒cv.Selika和cv.H1530品质参数及抗氧化活性的影响，结果表明1-MCP处理对果实成熟进程具有显著的延缓作用，表现为抑制颜色变化，减少失重、软化和腐烂的发展。

1.2 内含物的变化

1.2.1 水分

水分是果蔬维持正常生命活动的必要物质，过度失水会导致果蔬生理代谢紊乱，加速果蔬腐败，严重影响果蔬的外观、品质和商品性。新鲜辣椒的含水量高，在贮藏过程中容易失水，出现果梗变干、果实萎蔫等现象。但不同品种的辣椒果实在采后有不同程度的鲜重损失，这与果皮的厚度、表面积、体积比等有关。果皮较厚的果实更容易受到伤害，但在同一贮藏环境条件下不容易萎缩[10]。

1.2.2 糖类

糖是果蔬组织中重要的能量贮藏物质，也是呼吸作用的主要底物。张维一[4]的研究表明，气调贮藏的甜椒在贮藏前期，因淀粉水解产生的葡萄糖而使其可溶性糖含量增加，随着贮藏期的延长，又大量减少;而普通贮藏条件下的甜椒由于呼吸作用较强，可溶性糖并没有因淀粉粒的消失而增加。

1.2.3 有机酸

果蔬中含有多种有机酸，其种类、含量对果蔬的风味、糖酸比、贮藏性、加工性质有着重要的影响。张维一[4]认为辣椒中的可滴定酸随着贮藏期的延长，果实达到生理成熟而增加，此外，有研究表明，甜椒果实的可滴定酸在整个贮藏过程中没有下降的趋势[11]。

1.2.4 维生素

张海利等[12]和李燕等[13]分别研究了不同品种辣椒果实在不同发育期的维生素含量，结果均表明：不同品种、不同成熟度的辣椒的维生素含量各不相同。辣椒因其不同品种类型而在维生素含量上差异显著，且辣椒果实维生素含量与辣椒素含量呈正相关[14]。维生素C是辣椒的重要营养成分。采后的辣椒在贮藏期间维生素C损失明显，其下降速率与遗传因素、温度、存放时间、包装的不同而存在差异[15]。

1.2.5 叶绿素

叶绿素是一切果蔬绿色的来源，果蔬正常发育期间，叶绿素的合成作用大于分解作用，然而随着果蔬的成熟衰老，合成作用逐渐停止，叶绿素在酶的作用下水解成叶绿醇和叶绿素酸盐等溶于水的物质，加上光氧化破坏继续进行，叶绿素含量不断下降，表现为绿色消退，此时，其他种类的色素如类胡萝卜素、花青素的颜色得到呈现[16]。辣椒在贮藏过程中叶绿素逐渐下降，果实不断红熟，这种颜色变化常作为衡量其成熟度和新鲜变化的指标，影响着鲜椒的食用和商品价值。

1.2.6 辣椒素

辣椒素是引起辣椒辛辣味的主要物质，是一种香草酰胺类生物碱。据王金玲等[17]报道，辣椒果实在无光条件下贮藏有利于其胎座中辣椒素含量的增加，而在有光条件下贮藏有利于其肉中辣椒素含量的增加。由于辣椒品种的不同，在采后贮藏期出现辣椒素含量峰值的情况也有所差异。胡振帮等[18]以景尖椒3号、家园1号为试验材料，分析光暗条件下辣椒果实中的辣椒素含量变化，试验结果表明：2个品种的辣椒素含量峰值出现时间不同;景尖椒3号在第12天时，达到峰值2.00 mg·g-1，增幅高达76%;家园1号在第9天时达到峰值，含量为3.77 mg·g-1。

2 辣椒采后损失的主要原因

2.1 失水萎蔫

辣椒属浆果，果实含水量为70%～90%。尽管辣椒的果皮有一层蜡质，但其在常温下也极易失水，从而导致果梗变干，辣椒果实内部是空腔，失水后易干皱萎蔫，此时加快了辣椒体内有机物分解，辣椒耐贮性、抗病性减弱，失水率和腐烂率升高，辣椒失去商品价值。

保持果实水分是辣椒保鲜的关键，采用塑料密封包装可以很好地防止辣椒失水，但辣椒对水分十分敏感，薄膜密封包装中湿度过高出现结露，极利于病原菌活动和病害发展而增加辣椒腐烂率。装袋前应彻底预冷，控制稳定的温度，使用无滴膜和透湿性大的膜[19]。

2.2 果实软化

辣椒在贮藏过程中，硬度呈不断下降的趋势而导致果实发生软化，而果实软化是辣椒果实不耐贮藏的重要特征之一。果实的保鲜贮藏期间，果蔬的硬度与贮藏性常呈现一定的正相关。通过测定果实的硬度可了解果实的成熟度或后软化程度，从而确定果实的品质变化特点[16]。有研究表明，不同品种的辣椒果实硬度下降幅度不同，耐贮藏品种的果肉较厚，使得其在贮藏过程中失重缓慢，比不耐贮藏果实较不易变软[20]。

2.3 病原微生物侵染

辣椒采后常发生的病害有果腐病、炭疽病、软腐病、黑斑病、疫病、灰霉病，且5 d后开始表现病害症状。其中果腐病、炭疽病、软腐病是辣椒采后的主要病害。辣椒采后病害主要从果柄部位开始发生，向果蒂和果身部位扩展，最后引起整个辣椒果实腐烂。辣椒果柄是带有潜伏侵染菌较多的部位，也是最容易产生伤口和遭受病原菌侵入的部位，剪除果柄可明显减轻辣椒采后病害的發生，提高辣椒的贮藏好果率[21]。

2.4 气体伤害

辣椒对二氧化碳气体十分敏感。辣椒在贮藏过程中由于呼吸作用而不断地释放出二氧化碳，如果二氧化碳不能及时排除，其浓度超过2%往往就会发生二氧化碳伤害，即二氧化碳积累而导致果实腐烂，表现为果实表面出现浅色斑点，逐渐变为棕褐色。对于甜椒来说，小包装袋内二氧化碳浓度在1%～2%，氧气浓度在6%～8%时比较适宜[22]。

3 辣椒采后贮藏保鲜技术的研究进展

3.1 物理法

3.1.1 包装材料保鲜

赵月等[23]研究了包装材料和贮藏温度对辣椒冷藏货架期品质变化的影响，用不同包装材料（PE、OPP和TS复合材料）对辣椒进行包装，在不同贮藏温度（2 ℃、5 ℃和 9 ℃）下贮藏辣椒，结果表明：采用 PE 保鲜袋在9 ℃时对辣椒进行保鲜贮藏，可明显抑制辣椒在贮藏过程中的腐烂、冷害和风干现象，对辣椒贮藏过程中的感官品质的保持较好。

3.1.2 温度调节保鲜

温度调节是延长辣椒等新鲜商品贮藏寿命的最有效工具[24]。有研究认为，10 ℃为青椒最佳贮藏温度，能减缓呼吸速率、减少重量损失、减少腐烂率、保持硬度，可最大限度地减少绿辣椒短期贮藏过程中的品质损失[25]。低温保鲜经济环保，但是对于不同品种辣椒需采取不同的温度，否则会造成低温冷害。

热处理是指在保持果蔬良好组织形态时，采用适宜温度（通常为30～50 ℃）对采后果蔬进行短时高温处理，达到杀灭表面微生物、降低PG 酶活性、延迟果胶类物质水解等目的，从而控制果蔬后期成熟，减轻果实病害的过程[26]。热处理技术省时、高效，但如果温度控制不好，会对果蔬造成热伤害，加快果蔬衰老腐败，因此应对不同辣椒果实施以不同热处理温度。

3.1.3 辐射保鲜

辐射保鲜是指用射线消除果蔬表面的致病微生物，减少果蔬采后病害发生率从而达到保鲜效果。蓬桂华等[27]试验表明，UV-C射线处理灯笼椒可较好地保持果实硬度，维持可溶性固形物、维生素C、叶绿素等的含量，显著减轻果实腐烂程度，达到保鲜效果。

3.1.4 气调保鲜

果蔬气调保鲜贮藏技术主要有气调库保鲜技术、气调包装技术、特殊气调等。果蔬保鲜中的气调包装技术主要通过抑制果实呼吸强度和致病微生物的繁殖，减少养分消耗，以保持新鲜果蔬较好品质，有效延长其货架寿命[28]。

3.2 化学法

3.2.1 赤霉素保鲜

赤霉素是广泛存在的一种植物生长调节剂，可促进果蔬生长，还可用于果蔬采后保鲜。邦来等[29]使用赤霉素溶液对辣椒进行涂膜处理，发现赤霉素处理能延缓辣椒果实失重和腐烂，保持辣椒果实的有机酸、叶绿素、维生素C和可溶性固形物，对辣椒有较好的保鲜效果。其中，以浓度为150 mg·kg-1的赤霉素溶液涂膜处理的辣椒果实保鲜效果最好。

3.2.2 壳聚糖保鲜

壳聚糖具有较好的成膜性，能在水果表面形成一种半透膜，可以用来调节果蔬的内部环境，从而达到延缓果蔬呼吸速率、减少重量损失、保持果蔬整体质量、延长保质期等目的[30]。代小梅等[31]研究（15±5） ℃贮藏条件下壳聚糖溶液涂膜处理对辣椒保鲜效果的影响，结果表明：与对照辣椒果实相比，低分子壳聚糖处理能显著抑制贮藏期间辣椒的呼吸作用，降低辣椒的腐烂率和失重率，保持表皮绿色较高的叶绿素含量，减缓维生素C的损失，维持较高POD活性。

3.2.3 水杨酸保鲜

水杨酸通常作为生物体内的抗病激素与信号分子，是非生物反应的抗性信号，可作为果蔬保鲜的抗性诱导材料。任邦来[32]研究表明辣椒经水杨酸处理后，贮藏品质由于对照组，失重率、红果率、腐烂率均比对照低，且有效地抑制维生素C和可溶性固形物含量的损失。其中，以浓度为0.2%水杨酸溶液的保鲜效果最好。

3.2.4 草酸保鲜

草酸是广泛分布于动植物及真菌生命体中的一种代谢产物，外源草酸应用于采后果蔬贮藏中，能够延缓果实的成熟和衰老，提高果实的抵抗力，抑制采后果实的病情发展。朱丽琴等[33]研究常温贮藏条件（20±0.5） ℃下草酸对杭椒1号辣椒浸泡后对果实品质的影响，结果表明：草酸处理能显著抑制辣椒果实叶绿素和维生素C的降解，增强了辣椒果实SOD和CAT 活性，降低了O2-·和H2O2含量，延缓了辣椒果实的衰老，较好维持了辣椒的贮藏品质。

3.3 生物保鲜技术

生物保鲜技术总体分为：1）利用拮抗菌保鲜，可以直接利用其本身与病原菌竞争或寄生的关系保鲜，或者利用其产生的抗菌肽等次级代谢产物起到保鲜作用;2）利用从天然物质中提取的抗菌物质来保鲜，或者利用人工合成的保鲜剂保鲜;3）利用基因工程的技术手段改造贮藏对象来保鲜;4）利用酶工程的技术手段保鲜等[34]。strain-L是从辣椒表面微生物群中分离所得，与辣椒的可食性及对辣椒本身存在的有害微生物的拮抗性有天然的关系。解淀粉芽孢杆菌作为芽孢杆菌属的一种，其产生的抗菌活性物质对人体没有毒害物质，整个贮藏期间strain-L能有效地控制辣椒的腐烂率，保持果实的色泽和质构，保持良好的感官品质，缓减果蔬营养品质的损失[35]。

3.4 天然提取物保鲜

天然植物保鲜剂较之传统的化学保鲜剂，具有安全无毒、抗菌性好、水溶性好、热稳定性好、作用范围广等特点。如今，天然植物源保鲜防腐剂的开发和提取已经得到了广泛的探究，香辛料和传统中草药中有效抑菌成分的应用是天然植物型保鲜剂研发的焦点。

蓬桂华等[36]以贵州地方辣椒品种为材料，探究中草药处理对辣椒贮藏特性的影响，发现青蒿处理对延缓辣椒果实叶绿素含量、维生素C含量、果实含水量的降低及MDA含量的升高等的效果比其他处理好。Ali A等[37]用PP（巴西绿色蜂胶提取物）、CM（肉桂油）和GA（阿拉伯胶）复合胶对辣椒体外和体内抗真菌作用及质量控制进行研究，结果表明：5%PP+0.1%CM与GA的5%基涂层结合是一种有效的生物杀菌剂，可有效地控制辣椒采后炭疽病，保持辣椒的品质。

4 展望

我国已成为全球最大的辣椒生产、消费和出口国，约占全球辣椒生产总量的50%。据农业农村部统计，近年来我国辣椒播种面积基本稳定在150万～200万公顷，鲜辣椒采后贮藏物流过程中的减损和营养品质维持对辣椒产业增值、增效具有重要意义。鲜辣椒采后生理活动旺盛，内含物质消耗快，贮藏湿度高易造成果品腐烂、霉变，湿度低易造成果品干瘪缩水，需要合理的综合控制手段;同时鲜辣椒品种繁多，且同一品种因用途不同采收成熟度不同，采后生理特征差别较大，需要有针对性的深入研究采后生理生化变化规律，以便为高效保鲜提供理论分析。另外，随着社会发展人们对农产品安全更加重视，鲜辣椒绿色安全保鲜技术的研发必将成为辣椒保鲜领域的研究热点。

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