番石榴果实采后处理技术研究现状
2019-10-08宁琳何江陈豪军周俊岸唐玉娟严霖
宁琳 何江 陈豪军 周俊岸 唐玉娟 严霖
摘 要:针对新鲜番石榴果实采后不耐储运的缺陷,对现在比较常用的几种番石榴果实的采后保鲜处理方法进行了汇总整理,且对其研究现状进行了介绍。目前常用的几种保鲜技术,各有利弊。低温贮藏法应用最广泛,但对温控设备的要求比较严格,受物流冷链运输成本与条件的约束,难以满足长距离运输的需要;气调包装技术对于水果采后包装的要求较高,目前专门用于水果采后包装的塑料薄膜材料在市场上并不多见。热处理和臭氧处理技术对设备的要求相对较高,应用范围有限。因此,对于短距离运输而言,低温贮藏技术能发挥较大优势,但对于需跨省的长距离运输而言,则存在冷链物流成本过高的问题,可研究将气调包装技术、生化保鲜剂处理技术和涂膜技术等综合利用起来,取长补短。
关键词:番石榴 贮藏特性 采后处理
Abstract:In view of not tolerant to storage and transport of fresh post-harvest guava fruit,this article summarizes several common fresh-keeping methods of post-harvest guava fruit,and introduces its present research. Each method has advantages and disadvantages. The most widely used low temperature storage method is hard to meet the needs of long-distance transport due to its strict requirement on temperature controlling device and constraints of transportation costs of cold chain logistics; modified atmosphere packaging technique has high standard for fruit post-harvest packaging, and the plastic film specifically used for fruit post-harvest packaging is rare on the present market. Heat treatment and ozonation process are limited in their application because they have relative higher requirement for equipment. For short distance transport, low temperature storage can play a greater advantage; and for cross-provincial long distance transport,modified atmosphere packaging combining with biochemical processing and film coating may be usable.
Key words:Guava;storage characteristic;post-harvest treatment
番石榴(Psidium guajava L.) 為桃金娘科番石榴属,原产于南美洲等热带地区[1],现广泛分布于亚热带及热带地区。它的果实俗称拔子、鸡矢果、芭乐、红心果等,具有独特的风味和丰富的营养,是我国南方名优水果之一。我国番石榴的主产区分布在台湾、海南、广东、广西、福建等省份 [2]。
番石榴果实香气特殊,味道浓郁,适合作为鲜果实用及加工成各种果脯、果汁,是我国华南地区最有发展前景的水果之一。但大部分品种的番石榴果实具有果皮光滑、薄且脆嫩的特点[3,4],运输途中相互磨蹭则极易碰伤;且番石榴鲜果在采后极易出现严重干水,硬度降低等问题。长时间的陆路运输会使果实品质风味及营养成分下降,航空运输又成本高昂,造成番石榴鲜果只可在原产地小范围内销售的尴尬局面,极大的局限了番石榴水果产业的发展。为了保持番石榴果实的外观质量并确保其营养价值,使番石榴鲜果拥有更长的贮藏期,扩大其销售范围,提高农户收入水平,科技人员对采摘后番石榴果实的生理及品质的变化进行了一系列的深入研究,开发出了一些有效的贮藏保鲜方法。
1 番石榴的贮藏特性
优良的番石榴果树每年抽梢次数多,易存活,一年四季皆可挂果。一般来说,为了保持鲜果品质,当果实成熟到八至九成时才可进行采摘[5]。研究发现,番石榴属于呼吸跃变型水果,果实呼吸强度在采后4~6 d达到最大值[6],由于其富含维生素C和多种化学物质[7],在采摘和运输过程中,极易氧化变质,进而腐烂。未经任何处理的番石榴鲜果在常温下的保质期只有2~7 d,然而若将其置于过低的温度冷藏,果实又极易出现表皮斑点、果肉褐变等冷害症状[8-11]。在采后的贮藏过程当中,番石榴果实主要质量变化是:果皮褪绿、软化、饱满度下降甚至腐烂[8]。
2 番石榴的采后处理方法
目前针对番石榴果实的采后保鲜处理,最常用的是低温贮藏,其次为气调包装及各种保鲜剂的应用,但也不乏一些暂时未被广泛应用但也极具创新实用意义的方法。
2.1 低温贮藏
夏杏州等[12]将刚采摘的珍珠番石榴鲜果分别保存在10±1℃及常温下,发现在低温贮藏条件下,其呼吸强度和速率均得到有效抑制,呼吸高峰也推迟了4 d;同时发现低温导致番石榴果实细胞膜通透性和抗氧化物酶活性下降,维生素C含量和好果率均高于常温;成熟绿果或部分后熟果实在8~10℃贮藏条件下保鲜期可达2~3周;后熟可食的果实保鲜期则较短,仅可在5~8℃下贮藏1周左右。
冷藏成本较低,现有的设备和技术极易达到处理的要求,因此可作为基础保鲜技术使用。目前,低温贮藏法是番石榴果实采后贮藏最有效和最广泛应用的处理方法之一。
2.2 气调包装
气调包装(Modified atmosphere packaging),即气调包装技术,是目前在水果采后流通过程中较推崇的一种技术手段,能有效保持品质、降低损耗。该项技术主要是利用果蔬被采摘后的呼吸作用原理,不断消耗周围氧气,释放出CO2的过程,使用透过性能不同的塑料薄膜调节包装内果蔬所处环境的气体比例,从而控制果蔬的呼吸速率,提高果蔬保鲜效果 [13]。研究表明,采用自发式气调包装可以保护番石榴果实水分的散失,呼吸强度、过氧化物酶活性和脂膜相对通透性受到有效抑制,果实衰老的延缓有助于保持番石榴风味品质,使果实在贮藏时间延长到28 d后,仍保持着100 %的好果率[14]。气调包装在番石榴和许多其他水果和蔬菜品种的贮藏保鲜方面,都具有良好的推广应用价值。
2.3 生化保鲜剂处理
将生化保鲜剂的开发应用作为果蔬采后保鲜技术的重点进行研究已有许多报道。然而,关于番石榴果实采后贮藏保鲜方面的研究仍然相对缺乏。洪克前等[15]的研究发现,采用1-MCP(1-甲基環丙烯)结合冷藏(15℃)的贮藏条件可有效抑制番石榴果实的软化和褪绿现象,说明该贮藏条件能有效抑制果实呼吸速率,减少叶绿素的分解;试验数据表明,该技术的应用延缓了TSS含量的增加和Vc含量的降低,以及丙二醛(MDA)的积累;同时,在该储存条件下,果皮的褐化亦得到有效抑制;测试发现抗氧化系统中SOD、CAT和POD酶活性都升高,PPO酶活性下降。另外,张世瑞等[16]的研究发现咪鲜胺对采后番石榴的鲜果有良好的防腐保鲜作用,将果实贮存于500 mg/kg浓度的咪鲜胺下,15 d后,好果率依然保持在90 %以上。
目前,还有少量的新型健康的保鲜剂正在被开发利用 [17-18],例如,利用废弃鸡蛋壳制备的果蔬保鲜剂等;可以达到保持果蔬外观质量的目的、有效延长其贮藏期,保持其原有的风味和营养价值,又更加健康环保,相信随着这些技术的不断开发利用,会有更多的保鲜剂成功应用于番石榴果实的采后保鲜。
2.4 涂膜技术
涂膜技术是指通过隔离果实与空气间的气体交换,从而抑制果实呼吸,增强果蔬表皮的防护功能,减少营养流失,抑制水分蒸发,提高果实饱满度,减少病原菌侵染,更好地保持果实的营养价值及外观品质,延长其货架寿命的一项技术。目前,该技术的研究已遍布多种水果,如石榴[19-20]、哈密瓜[21]、水蜜桃[22]等等。在番石榴果实采后保鲜应用方面,Pandey等[23]采用了3种采后保鲜技术应用在冬天番石榴果实的储存保鲜上,分别是γ射线辐照、生长抑制剂(马来酰肼、矮壮素)和涂膜技术(椰子油、芥末油和液体石蜡),研究结果表明,使用椰子油涂膜技术时,果实的TSS、Vc和总糖含量的变化最小,总体保鲜效果最好。Zaragoza等[24]将固体脂质纳米粒(SLN,由黄原胶4 g/L、聚乙二醇5 g/L和巴西棕榈蜡组成)涂抹于番石榴鲜果表面,并将SLN的浓度梯度设计为60~80 g/L。分析结果表明,该混合涂膜剂在60 g/L和65 g/L的浓度下具有最佳的果实保鲜效果,能很大程度上拖延了其成熟期;当浓度高于70 g/L则会损害鲜果品质。
大部分番石榴品种的果实表皮光滑,涂膜技术的应用实用性极强。然而,先进的保鲜技术都与保鲜材料密不可分,随着人们对食品的安全及卫生问题关注度的日益高涨,食用香料植物、中草药提取物等天然涂膜剂的开发将引起越来越多的关注。气体智能释放型保鲜材料、蓄冷材料、隔热材料、抑菌材料、适宜透气性材料、可食性保鲜材料及多功能缓冲材料等将逐渐成为研究和开发的重点。
2.5 热处理
热处理是指将采后果蔬置于合适的温度(一般在35~50℃)来抑制或杀死病原菌的处理,其目的为降低采后果蔬表面酶活性,达到贮藏保鲜的效果。张福平等[25]分别将番石榴果实置于45 ℃放置5 min、45 ℃放置10 min、50 ℃放置5 min和50 ℃放置10 min,进行完4种温汤处理后于常温贮藏,结果表明,50 ℃温汤5 min处理的保鲜效果最好,有效延缓了采后果实的衰老,延长了保鲜期,同时保持了番石榴果实的原有风味;研究还发现,在这种热处理条件下,果实中有机酸、蛋白质、可溶性固形物和Vc等的分解速率明显减弱;随着过氧化物酶和多酚氧化酶活性的降低,苯丙氨酸解氨酶保护酶的活性相对增加;丙二醛含量和质膜的相对透性也显著降低。
2.6 其他处理方法
林银凤等[26]研究了臭氧处理对番石榴果实采后保鲜程度的影响,发现臭氧处理能抑制果实的褐变和呼吸强度,Vc的分解速率显著减缓,贮藏前期SOD酶的活性也提高。Singh等[27]和Baghel等[28]研究表明,适当条件的辐照处理能有效降低番石榴果实的呼吸速率和乙烯释放速率,在保持番石榴果实良好的外观质量及口感风味的同时延缓了番石榴果实硬度、可滴定酸和维生素C的下降。
3 小结
低温贮藏法虽作为目前应用最广泛的保鲜技术,但由于其对于温控设备的要求比较严格,且受物流冷链运输成本与条件的约束,仍然难以满足长距离运输的需要。气调包装技术对于水果采后包装的要求较高,目前专门用于水果采后包装的塑料薄膜材料在市场上并不多见。热处理和臭氧处理技术虽在一定程度上能达到果实采后保鲜的要求,但其对设备的要求相对较高,目前应用范围有限。
综上所述,对于广西省内及临近省份间的短距离运输而言,低温贮藏技术能发挥其在番石榴果实采后保鲜应用上的最大优势,但对于需跨省长距离的运输而言,则存在冷链物流成本过高的问题。气调包装技术、生化保鲜剂处理技术和涂膜技术能很好地弥补这一缺陷,具有很好的推广前景,目前对于其在番石榴果实采后保鲜方面的应用报道多集中在实验室阶段,已投入市场应用的尚未见报道。随着人民环保健康意识的加强,越来越多的新型健康保鲜材料、保鲜剂和环保型涂膜剂等将被开发研制,成为番石榴果实采后保鲜处理研究的重点。
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