鲜切果蔬保鲜技术及方法研究进展

胡叶静，李保国，张敏，石茂占

1(上海理工大学 医疗器械与食品学院，上海，200093)2(上海鑫博海农副产品加工有限公司，上海，201516)

鲜切果蔬是指以新鲜水果和蔬菜为原料，经清洗、切分、杀菌、保鲜等工艺加工，再经过冷链运送至饭店、商超、便利店等的即食产品[1]。近年来，随着中央厨房和冷链物流速递业的发展，鲜切果蔬发展迅猛，为人们消费果蔬提供了便利，已成为新业态[2]。

鲜切果蔬由于其具有自然、新鲜、卫生和方便等特点，正日益受到消费者喜爱。鲜切果蔬可开袋即食或直接烹调，已广泛应用于快餐业、宾馆、饭店、单位食堂或零售，节省时间，减少果蔬在运输与垃圾处理中的费用，符合无公害、高效、优质、环保等食品行业的发展要求。鲜切果蔬不但可拓宽果蔬原料的应用范围，实现果蔬的综合利用，又具有潜在的经济效益和广阔的市场发展空间。

新鲜果蔬经切分后，原完整结构受到破坏，组织损伤，切面直接暴露在空气中，促进乙烯的释放，加速果蔬的衰老；此外，组织本身的代谢活动强度增大，呼吸作用加强，产生次生代谢产物，从而加速果蔬的成熟衰老，降低食用价值和口感品质，并对产品食用安全造成不利影响[3]。组织液中丰富的营养成分在果蔬表面富集，原有存在于细胞内部的酶类物质与酚类物质接触，并有空气中氧气的参与，发生褐变反应，造成品质下降；同时，切口汁液营养成分为微生物提供了适宜的生长环境[4]，促进微生物的生长繁殖。因此需要采取相应的保鲜方法，控制鲜切果蔬表面微生物的生长繁殖，减缓鲜切果蔬的呼吸速率，延长贮藏期。目前用于鲜切果蔬保鲜方法有：(1)物理保鲜，如气调保鲜、低温保鲜等；(2)化学保鲜，如柠檬酸等抗氧化剂、1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP)等乙烯抑制剂的使用等；(3)生物保鲜，如壳聚糖天然提取物等作为可食性涂膜材料、乳酸链球菌素(Nisin)等抗菌剂的应用。目前对于鲜切果蔬的保鲜技术研究多为针对不同果蔬采用不同保鲜方法，没有形成统一的保鲜技术体系，同时缺乏归纳整理，众多研究存在不足尚未明确概括。本文总结了鲜切果蔬的褐变机理，并归纳了鲜切果蔬的保鲜技术和方法，为延长贮藏期，保证鲜切果蔬食用安全提供参考。

1 鲜切果蔬褐变以及腐烂机制

新鲜果蔬经切分后，组织液外流，切面与环境充分接触，酶类在有氧气的参与下迅速氧化酚类化合物，引起褐变[5]，褐变是酚酶催化酚类化合物生成醌类及其聚合物等黑色物质的反应。鲜切果蔬极易引起褐变，造成产品品质下降，影响果蔬贮藏。不仅影响外观，还会降低营养价值。褐变有酶促褐变和非酶促褐变两种形式，鲜切果蔬主要发生酶促褐变。易发生褐变的鲜切果蔬有苹果、马铃薯、莲藕片[6-10]等，因此减少由褐变造成鲜切果蔬品质下降至关重要。鲜切果蔬品质下降的主要原因有：(1)乙烯诱导苯丙胺酸解氨酶活性的提高，该物质会加速果蔬的衰老；(2)鲜切果蔬表面汁液丰富，为微生物生长繁殖提供了环境；(3)果蔬完整结构遭到破坏后，多酚氧化酶、过氧化物酶类物质与氧气结合引发褐变，加速了鲜切果蔬的变坏。

鲜切果蔬的腐烂主要是由微生物引起，乳酸菌、肠杆菌、假单胞菌、葡萄球菌等广泛存在于果蔬表面，经鲜切后，组织结构遭到破坏，切口断面处渗出组织液为细菌生长繁殖提供了有利的生长环境，导致鲜切果蔬产生异味、质地下降而变质腐坏[11]。切割后的果蔬呼吸强度增大，酶活性提高，酚类物质与空气接触，产生氧化反应，果蔬组织细胞为抑制该生理反应，从而加速了抗氧化机制，对假单胞菌属、大肠杆菌和蜡状芽孢杆菌的生长繁殖有促进作用，从而加速了产品的腐烂[12]。

2 鲜切果蔬物理保鲜方法

物理保鲜方法包括气调保鲜、低温保鲜、包装材料保鲜，其中气调保鲜是利用控制气体比例的方式来达到贮藏保鲜的目的。低温保鲜是利用低温技术降低食品温度，并维持在低温状态以组织食品发生腐败，抑制食品中微生物的生长，延长食品保藏期，实现食品保鲜的目的。通常鲜切果蔬的贮藏温度为4～7 ℃，能有效保持色泽、硬度等，维持其原有营养和食用价值。包装材料保鲜通常是通过调节包装内气体比例来达到保鲜的目的，针对不同类鲜切果蔬选择不同特性的包装材料，如对CO2、O2等气体具有不同透过率的包装盒的应用，可调节鲜切果蔬的呼吸作用，以延缓产品的品质下降和水分含量的损失，保持产品的新鲜度。因此，包装材料与气调保鲜两者的结合应用才能达到好的保鲜效果。

2.1 低温保鲜

低温保鲜是一种利用低温来减弱果蔬的呼吸强度，降低生物酶活性，抑制生理生化反应速率，延缓果蔬衰老，达到延长保鲜期目的的一种保鲜技术。朱惠文等[13]研究了鲜切西兰花分别在0、5、和20 ℃条件下贮藏对其品质的影响，分别考察了叶绿素含量、VC含量、多酚氧化酶活性指标的变化，结果表明：鲜切西兰花在0 ℃下贮藏可显著延长其保鲜期。张雪等[14]研究了贮藏温度分别为4、10、20 ℃的贮藏条件对鲜切胡萝卜贮藏品质的影响，结果显示，4 ℃下贮藏可显著减少鲜切胡萝卜中菌落总数，减缓抗坏血酸含量的下降，延长鲜切胡萝卜的保鲜期，而较高温度下大大缩短了鲜切胡萝卜的保鲜期。

2.2 气调保鲜

气调保鲜技术是通过调整果蔬贮藏包装内的气体成分及比例来延长食品货架寿命的技术，其基本原理为：在一定的封闭体系内，通过各种调节方式得到不同于正常大气组分的调节气体，抑制导致食品腐败的生理生化过程及微生物的活动。并结合不同透气率的包装膜，自发或人为地调节包装内气体成分使果蔬处于最低呼吸强度，针对不同果蔬可产生不同的保鲜效果。SHEN等[15]研究了加压氩气和氮气处理结合气调处理对鲜切马铃薯品质特性的影响，经加压氩气处理后，再进行气调处理，充入气体比例为4%O2+2%CO2+94%N2，于4 ℃条件下贮藏，可有效减少鲜切马铃薯中微生物生长数量，抑制马铃薯失水、褐变等，有利于维持鲜切马铃薯的新鲜度。MAURYA等[16]对低密度聚乙烯(low density polyethylene，LDPE)和防雾膜RD 45两种包装材料在青椒的贮藏中的保鲜效果进行了对比分析，发现防雾膜RD 45包装的青椒样品具有较低呼吸强度，可延长青椒的贮藏期。杨绍兰等[17]研究并对比了普通包装聚乙烯(polyethylene，PE)保鲜膜和自发气调保鲜膜(modified atmosphere，MAP)对生菜贮藏品质的影响，两者在一定程度上均可降低生菜的营养损失，减少有害物质丙二醛的产生，贮藏18 d时，对照组失重率已经达到了3.77%，而PE包装组与MAP包装组失重率仅为1.32%和0.95%，采用MAP包装的效果也略好于PE包装。表1为针对不同鲜切果蔬应用的不同包装及气调处理。

表1 包材及气调等在鲜切果蔬保鲜中的应用Table 1 Application of packaging materials and modified atmosphere in fresh-cut fruits and vegetables

3 鲜切果蔬的化学保鲜方法

3.1 抗氧化剂

应用于鲜切果蔬保鲜中的抗氧化剂有柠檬酸、抗坏血酸等，能够抑制多酚氧化酶、过氧化物酶等酶的活性，减缓鲜切果蔬的生理生化活动，延长货架期。其中抑制褐变机理为通过酸化机制降低体系pH值，抑制多酚氧化酶活性，防止鲜切果蔬发生褐变。

额日赫木等[23]在研究超声波对鲜切马铃薯清洗实验中，在清洗水槽中加入柠檬酸1%(质量分数)，超声波功率参数设定为360 W，处理时间为7.5 min，柠檬酸会抑制鲜切马铃薯中多酚氧化酶活性和过氧化物酶活性，有效提高了鲜切马铃薯的保鲜效果。田晓静等[24]选择L-半胱氨酸作为鲜切马铃薯的护色剂，通过正交试验并以感官品质、褐变强度、多分氧化酶活性作为评价指标，得到采用0.4%浓度的L-半胱氨酸、浸泡45 min，并于4 ℃条件下贮藏，对鲜切马铃薯片有很好的保鲜效果。为提高鲜切果蔬的保鲜效果，将不同抗氧化剂复合使用，即可降低使用剂量，又能达到延长保藏期的效果。袁芳等[25]研究了不同抗氧化剂复合使用对鲜切芒果的保鲜作用，鲜切芒果经EDTA-2Na、柠檬酸、异抗坏血酸复合的最优浓度组合0.5%∶1%∶1%，于4 ℃(相对湿度80%)环境下贮藏15 d，显著减缓了鲜切芒果的褐变。张婷婷等[26]研究了曲酸对鲜切苹果的保鲜效果，显著降低了多酚氧化酶的活性，延缓VC含量的下降，有效抑制了鲜切苹果的褐变，曲酸作为抗氧化剂的应用研究较少，作用机理需进一步研究，有望作为新兴制剂得到发展。李华等[27]使用苹果酸、L-半胱氨酸、异抗坏血酸钠进行百合护色的正交试验，最佳水平组合为0.8%∶0.8%∶0.2%, 避免了可能由含硫护色剂引入新的物质，且很好地抑制了百合的褐变。

3.2 乙烯抑制剂

果蔬经鲜切处理后，会促进乙烯的产生，加速果蔬的成熟与衰老。1-MCP作为果蔬保鲜剂被广泛应用于鲜切果蔬的保鲜中，可延缓成熟、衰老，很好地保持产品的硬度、脆度，保持颜色、风味。1-MCP阻止乙烯与其受体的结合，抑制乙烯的释放，经1-MCP处理后可延长贮藏期[28]。纪海鹏等[29]研究了1-MCP对圆青椒的保鲜效果，经1 μL/L的1-MCP处理后，用PE包装袋扎口包装，9 ℃下贮藏，贮藏期达到了20 d，可有效抑制可溶性固形物含量和可滴定酸含量等指标的下降，并可抑制有害物质丙二醛的积累，具有较好的保鲜效果。范红梅等[30]将1-MCP与气调包装结合，应用于蔬菜沙拉的品质研究，很好地保持了蔬菜沙拉的色泽、气味等品质特征。JUAN等[21]使用浓度为1 μL/L的1-MCP处理鲜切芹菜，延缓了菜叶变黄、叶绿素含量降低等现象的发生，维持了芹菜的新鲜，并展现了一定的抑菌作用，显著抑制了嗜温细菌和酵母菌的生长。1-MCP作为乙烯抑制剂在鲜切果蔬中的应用，能够抑制微生物的生长，显著延长产品的贮藏期，保证产品的食用安全。

3.3 乙醇

据报道，乙醇对鲜切果蔬也具有一定的保鲜效果[31]，可抑制鲜切果蔬的呼吸作用和糖的消耗[32]，推测是乙醇加强了抗氧化保护系统，减缓维生素的氧化起到保鲜的作用。

邹红梅[33]将乙醇溶液结合微波处理，研究了对鲜切马铃薯褐变的抑制作用。经微波功率390 W处理5 s，体积分数为5%的乙醇溶液浸泡15 min，可有效抑制鲜切马铃薯的酶促褐变。研究发现微波处理改变了多酚氧化酶的分子结构，可抑制鲜切马铃薯的褐变发生。YAN等[34]在抗坏血酸处理鲜切苹果的基础上，通过将浓度为1%的抗坏血酸与30%乙醇联合应用，达到了控制褐变和减少病原菌群的双重功效。HOMAIDA等[35]研究了乙醇处理对鲜切甘蔗的贮藏品质影响，30%的乙醇显著抑制鲜切甘蔗的呼吸速率，保持硬度。

4 鲜切果蔬的生物保鲜方法

将天然生物保鲜剂应用于鲜切蔬菜的保鲜中，不会对人体造成副作用，既能满足消费者对新鲜蔬菜的追求，又保证了产品的品质。该类保鲜剂主要有乳酸链球菌素(Nisin)和纳他霉素(Nata)等。

4.1 乳酸链球菌素

乳酸链球菌素(Nisin)是一种安全、高效天然的生物保鲜剂，具有抗菌的作用，被广泛应用于肉制品、植物蛋白食品、乳制品的防腐等[36-37]，具有显著的抑菌效果。近年来，有学者将其作为鲜切果蔬的保鲜剂，研究发现其对鲜切果蔬的色泽、口感等具有很好的保持作用，可显著延长鲜切果蔬的保质期。

吴涛等[38]将天然生物保鲜剂Nisin应用于生菜的保鲜中，结果显示40 mg/g的Nisin有助于降低生菜的呼吸强度，延长了生菜的保鲜期。杨小又等[39]研究了Nisin对鲜切皇冠梨的保鲜效果，使用质量浓度为0.4 g/L时即能抑制鲜切梨中多酚氧化酶的活性，减轻表面的褐变强度，减少鲜切梨的损耗率，保持较好的感官品质，贮藏第8天效果与新鲜的差别不显著。Nisin在鲜切生菜的贮藏中，可显著减少单核细胞增生李斯特菌的数量[40]。

4.2 可食性涂膜保鲜剂

可食性涂膜技术用于鲜切果蔬的保鲜，具有良好的抑制酶促褐变的效果[41]。可食性涂膜处理是以壳聚糖、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠等为主剂，并添加甘油、吐温80等助剂配制成涂膜液，通过浸涂、喷涂等方法在鲜切果蔬表面涂上一层可食性膜。可食性膜具有阻隔O2、减少水分损失、抑制呼吸、延迟乙烯产生等作用，可食性涂膜保鲜技术是一种安全、环保、成本低廉、操作简便的可以延长鲜切果蔬贮藏期的方法。

可食性膜包括淀粉及其衍生物类、壳聚糖类、动植物胶类、改性纤维素类等多糖类可食性涂膜。杨震宇等[42]将壳聚糖和肉桂精油复合作为鲜切雪莲果的可食性涂膜，鲜切雪莲果在涂膜中浸泡5 min后，捞出沥干于4 ℃环境下贮藏。其中1.5%壳聚糖复合0.4%肉桂精油处理的鲜切雪莲果贮藏6 d时，仍具有良好的新鲜度。也有将可食性涂膜材料与其他保鲜剂复合应用(表2)。可显著延长鲜切果蔬的货架期。

表2 可食性涂膜对鲜切果蔬贮藏品质的影响Table 2 Effect of edible coating on storage quality of fresh cut fruits and vegetables

4.3 ε-聚赖氨酸

ε-聚赖氨酸(ε-polylysine,ε-PL)是一种多肽，由单一赖氨酸在α-羟基和β-氨基上形成的酰胺键，通过酰胺键连接而成的聚氨基酸。ε-PL是一种天然抑菌剂，对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌，酵母菌和霉菌等微生物都有抑制效果[48-50]，ε-聚赖氨酸对大肠杆菌O157∶H7和金黄色葡萄球菌具有较好的抑制作用，最小抑菌质量浓度仅为2.6 mg/mL[51]。周祺等[52]发现ε-PL对肠球菌的最低抑菌浓度为75 mg/L，分析了对肠球菌的杀灭机理，ε-PL改变了球菌细胞膜通透性，产生细胞膜内外电势差,使细胞内的核酸、腺苷三磷酸等物质渗出，ε-PL与脱氧核糖核酸结合，杀灭肠球菌。ε-PL热稳定性好，水溶性好，安全性高对人体无毒。

近年来，有学者将其作为鲜切果蔬的保鲜剂。吴海霜等[53]实验发现5% ε-PL与壳聚糖制备的复合膜减少了鲜切茄子中营养物质的损失，有良好的保鲜效果。SONG等[54]将ε-PL用于1 cm厚的鲜切胡萝卜片的保鲜中，采用壳聚糖和乳酸分别处理后，再将250 mg/L ε-PL与其复合使用，显著抑制了胡萝卜片中白色物质的产生。将ε-PL与其他保鲜剂、抗氧化剂等复合应用，会产生更好的效果。郁杰等[55]将0.05 g/L ε-PL和10 g/L L-抗坏血酸复合应用于鲜切菠菜的保鲜中，可延长贮藏期至12 d；5%抗坏血酸钙+0.03% ε-PL对防护鲜切甘薯的褐变和抑制微生物生长具有较好作用，保持了鲜切甘薯中的总酚含量，维持新鲜的品质。刘硕等[56]研究了5%抗坏血酸钙+0.03%ε-聚赖氨酸对鲜切甘薯贮藏品质的影响，能保持鲜切薯块较高的总酚含量，抑制鲜切薯块多酚氧化酶等酶活性的升高，对提高鲜切甘薯贮藏品质和延长贮藏周期具有一定效果。

5 结语

鲜切果蔬以其新鲜、方便等优点深受人们的欢迎，但鲜切果蔬的货架期短，品质变化易受环境影响。如何更好地维持鲜切果蔬的营养价值，减少果蔬的损耗，是当下研究的重要课题。国内外对于鲜切果蔬的品质及贮藏保鲜技术的研究较多，在一定程度上维持了鲜切果蔬的品质，保持了原有的新鲜度和营养价值。目前，存在的问题有：(1)物理保鲜技术具有安全、成本低等优点，但存在保鲜效果不显著的缺点，同时不能很好控制微生物的生长繁殖；(2)化学保鲜技术虽能产生较好的保鲜效果, 但对食品安全存在隐患，对使用条件和浓度要求高，还可能损害果蔬风味、品质等；(3)生物保鲜方法是通过从动植物体内提取，来源天然，被认为安全可接受，但目前仍处于探索阶段，可食性涂膜技术等没有被广泛应用。因此，可充分融合各保鲜方法的优点，将物理、化学、生物保鲜很好地结合，将为鲜切果蔬保鲜提供新的途径，具有重要的理论和应用价值。

本文提出，新鲜果蔬采收进行低温预冷，首先通过清洗池去除泥沙、残叶等异物，果蔬鲜切后，再经振动喷淋技术结合次氯酸钠、柠檬酸复合杀菌剂清洗，保持鲜切果蔬携带微生物降低至安全阈值，净水漂洗后，经由抗坏血酸等对鲜切果蔬保鲜，最后分装低温贮藏冷链运输。通过鲜切果蔬的节节控制，联防抑菌并保鲜，实现鲜切果蔬产品的安全流通。