大樱桃贮藏保鲜技术研究进展
2021-12-02王霞
王 霞
(莱芜职业技术学院,山东济南 250307)
大樱桃又名甜樱桃,色泽娇艳,果肉鲜软香甜,具有补血、祛风湿等功效,备受消费者欢迎。大樱桃种植效益较高,近年来种植面积不断增加。大樱桃采收期的温度较高,采摘后常温下易软化、腐烂,每年因保鲜措施不当而造成的损失高达40%以上,鲜果的异地销售损失更大[1]。目前,大樱桃保鲜技术有低温保鲜、气调保鲜、保鲜剂处理、涂膜保鲜、减压保鲜及辐照保鲜等。本文对大樱桃采收、贮藏期间的保鲜技术进行了介绍,以期为大樱桃的保鲜研究提供参考。
1 大樱桃采前因素对贮藏品质的影响及改善措施
1.1 果实钙含量
多聚半乳糖醛酸酶(PG)可引起果实中的果胶物质分解,从而导致果实软化。据研究,及时给大樱桃补充钙质,可抑制多聚半乳糖醛酸酶(PG)的活性,有助于增强果肉的细胞膜强度,增加细胞间紧密度,保持果实硬度,防止裂果[2]。
可在采摘的前一个月,每隔15 d 喷施20%卡利奥钙肥2 000 倍液;也可在采摘前半个月喷洒或根部冲施25%氯化钙溶液,以提高果实含钙量,防止裂果。
1.2 采摘时间
采摘时间的确定需要考虑大樱桃的成熟度、口味等因素。大樱桃属于非呼吸跃变型果实,一般不会出现后熟现象,基于此,采摘时间应考虑果实风味品质的同时又利于贮藏运输。
不同品种的大樱桃采摘期不同,采摘前要先确定品种适宜的采摘期。例如,冷链运输异地销售时,‘先锋’‘拉宾斯’的最佳采摘期为果实八分熟,‘红丰’最佳采摘期为果实七分熟[3]。
1.3 采摘期管理
采收期前15 d,避免大量施用农药、化肥,也避免大水灌溉。大樱桃采收时间比较早,一般在夏初进行,期间降雨较多,若再大量施用农药化肥或大水灌溉,大樱桃果肉会因吸收了大量营养或水分后迅速膨大,容易裂果。另外,采收时,要根据果实的成熟期分批次进行采摘。采摘时按照由上到下、自外到内的顺序进行采摘,轻拿轻放,避免磕碰损伤。采摘后大樱桃应及时进行预冷。
2 大樱桃采后保鲜技术
2.1 预冷
预冷是将采收的新鲜农产品在贮藏、运输之前,尽早除去田间热,冷却至目标温度的过程。预冷可以迅速除去大樱桃采后自身的田间热和呼吸热,从而达到减缓新陈代谢,减少采后失重、色泽暗淡等现象的发生。
预冷作为全程冷链的关键环节,对大樱桃品质的保持具有非常重要的作用。研究发现贮藏前采用多次短时降温的预冷处理,即大樱桃用微孔袋包装扎口存放在10 ℃冷库12 h,再放入4 ℃冷库12 h,最后放入(-0.5±0.5)℃冷库贮藏,可减少维生素C 等营养物质的流失,抑制丙二醛的产生,贮藏70d 时,好果率仍可达到87.78%[4]。若不进行预冷直接上市销售,大樱桃常温下货架期仅能维持1~3 d;大樱桃采后迅速预冷至1~3 ℃,并于0~1 ℃低温下贮藏,贮藏期可延长至3~4 周[4]。预冷速度越快,大樱桃品质越好,美国农业部手册要求樱桃采摘后必须在4 h 内预冷至5 ℃以下。
2.2 低温保鲜
大樱桃采摘后在常温下自身的呼吸作用较活跃,酶活性较高,保存不当容易导致大樱桃腐烂[5]。低温冷藏(cold storage)可以抑制微生物的活性,增强果实对微生物的抵抗力,降低酶活性,抑制大樱桃的呼吸作用及其他新陈代谢,并抑制丙二醛含量的增加,从而延长储存时间。低温冷藏设施的建造成本较气调贮藏低,且操作简便,是目前运用较广泛的保鲜技术。
大樱桃低温贮藏的温度为(0±1)℃,湿度85%~90%,在此温度和湿度范围内,可以保存1~1.5 个月。为保证贮藏环境的稳定性,温度应尽量保持稳定,避免因水分凝结而增加大樱桃的损失率。应注意的是,由于品种不同,大樱桃在贮藏过程中的温度要求也有所不同。如‘雷尼’樱桃在温度为-1~1 ℃时,贮藏期可达50 d,好果率大于95%;而‘美红’樱桃在-1~2 ℃下,贮藏期为30 d[6]。
2.3 气调保鲜
大樱桃的气调贮藏(controlled atmosphere storage,CA)是指调节大樱桃贮藏环境中的O2和CO2等气体的含量,与低温冷藏配合,抑制大樱桃的呼吸作用和其他代谢活动,更好地保持大樱桃果实的颜色、风味和新鲜度,延长大樱桃的保质期[7]。目前,大型气调库建造成本高,能耗高,降温慢,运营成本较高,对种植散户来说并不适用。而微型气调箱由于制造成本低,使用方便,适用于水果冷链物流。用低O2和高CO2来处理大樱桃可以有效抑制丙二醛的增加速率,抑制呼吸作用和其他代谢活动,保持果实硬度和营养成分,同时可以抑制真菌的繁殖,减少水果腐烂和褐变。
研究表明,大樱桃气调贮藏过程中O2的质量分数不能低于3%,CO2的质量分数不能高于25%,超出此范围,大樱桃将代谢失调,而产生乙醛、乙醇等有害物质。目前,为了减少高氧带来的负面影响,多数研究者认为低O2和较高CO2气体组成更适于大樱桃的贮藏保鲜。王宝刚等[8]的研究结果显示,O2浓度在6%以上和CO2浓度在12%~15%的贮藏环境使得‘美早’和‘萨米脱’的保鲜期得以延长,0 ℃下贮藏期可延长至60 d 后,在常温条件下货架期也可延长至3 d。李文生等[9]提出O2浓度为10%和CO2浓度12%~15%的气调箱处理,延长了‘先锋’樱桃果实的贮藏时间,且对果实的贮藏品质无不良影响。杜小琴等[10]设置气调环境为O2浓度5%、CO2浓度8%,结果表明该气调环境有助于保持‘拉宾斯’樱桃的品质,并有效延长了果实贮藏期。
2.4 保鲜剂处理
保鲜剂主要分为化学保鲜剂和天然产物保鲜剂。化学保鲜剂主要包括1-甲基环丙烯(1-MCP)、ClO2等。天然产物保鲜剂目前主要有槲皮素、木犀草素、芹菜素、半乳甘露聚糖、大豆分离蛋白等。
1-MCP 处理通过阻断大樱桃内蛋白与乙烯的正常结合,抑制乙烯引起的生理生化反应,达到保鲜的效果。吴凡等[11]采用不同含量的1-MCP 处理大樱桃,于温度(0±0.5)℃、相对湿度80%~85%的冷库中贮藏。其中0.5 μL/L 1-MCP 处理的大樱桃,在贮藏20 d 时的保鲜效果最佳,且高浓度的1-MCP 有利于增加大樱桃果实的可溶性蛋白质含量,提高果实风味。1-MCP 具有无毒、高效等优点,适合绿色农业的发展要求。ClO2可以破坏微生物体内的氨基酸,抑制微生物蛋白质的合成而起到杀菌作用。1-MCP+ClO2两者协同处理具有很好的耦合效果,能产生更好的保鲜效果[12]。
天然提取物属于环境友好型产物,是从动植物体内提取的、能抑制大樱桃果实表面微生物繁殖、减缓果实生理代谢的物质,天然保鲜剂处理是保鲜技术未来发展的一大趋势。侯金丽等[13]发现从苦味蔬菜中提取的槲皮素、木犀草素、芹菜素等,具有抗菌作用,用这些物质浸泡大樱桃后,可以更好地保持大樱桃的味道和营养。叶文斌等[14]从苦豆子种子胚乳中提取的半乳甘露聚糖,其分子间相互作用形成的三维网状结构,具有保水、抑制呼吸和增稠等功效,以苦豆子半乳甘露聚糖为成膜基质,添加适量的CaCl2和柠檬酸为增塑剂,以甘油为成膜助剂,制备可食性复合膜,利用该复合涂膜保鲜剂对成县黄樱桃进行保鲜,结果发现,室温条件下第6 天时,处理组的好果率比对照组高27%。刘开华等[15]研究发现,从脱脂大豆粕中提取的大豆分离蛋白具有良好的阻隔性、成膜性,可作为天然安全的水果保鲜涂膜材料;5%大豆分离蛋白溶液+200 mg/kg 茶多酚组合涂膜,对大樱桃的保鲜效果显著,可使保鲜期延长6 d。
2.5 涂膜保鲜
大樱桃涂膜保鲜技术是近年来发展起来的,是通过浸泡、涂抹或喷涂等方法对大樱桃进行处理,在大樱桃表面形成一层膜,防止水分蒸发并抑制呼吸,从而延长大樱桃保鲜期。涂膜保鲜可在常温下进行,工艺简单,是实用性较强的一种保鲜技术。涂膜时注意选择无色无味、对人体无不良作用且成膜性能良好的涂料。
目前,用于大樱桃保鲜的涂料种类很多,有壳聚糖、魔芋葡甘露聚糖(KGM)-TiO2复合膜、漂白虫胶等。张艳飞[16]用不同浓度的巯基化壳聚糖对樱桃进行涂膜保鲜,结果显示10 g/L 的溶液可使樱桃保鲜20 d 以上,并且离子锌与巯基化壳聚糖溶液组合保鲜比单纯巯基化壳聚糖溶液保鲜效果更好。李彦军等[17]使用KGM-TiO2复合膜对大樱桃进行涂膜保鲜,常温下保存可使大樱桃的保鲜期延长7 d。但KGM-TiO2复合膜的保水性、透气性都比较差,建议可引入疏水基团以改善复合膜的保鲜性能。漂白虫胶是由植物中的虫胶寄生虫分泌的一种天然树脂,具有良好的成膜性,可抑制水果的气体交换,从而降低呼吸强度、减慢生理活动并减少水分和养分的流失。甘瑾等[18]使用2%漂白虫胶溶液+1.5%CaCl2涂膜进行大樱桃保鲜,结果表明,常温下贮藏10 d 时,好果率比对照组高74.37%,保鲜效果明显。
2.6 减压贮藏
大樱桃的减压贮藏是指将贮藏的气压降到10.13 kPa或者更低,并定时更换气体,可促使乙烯和其他挥发性气体向外扩散,防止这些气体加速大樱桃的组织软化、腐坏,同时降低冷害和贮藏生理病害的发生率,并从根本上消除气调贮藏法可能引起的CO2中毒,抑制贮藏过程中微生物的生长和孢子形成,并控制传染性病害的发生。
研究发现,在温度为0 ℃左右的条件下,压强处于0.06~0.08 MPa,平均4 h 换一次气,每次3 min 左右,保鲜60 d,大樱桃的优质果实可以达到96%,1~25 kPa 的压强也适合于大樱桃贮藏[19]。但减压保鲜成本高、不易操作,影响了果实品质,因此难以大范围推广。
2.7 辐照保鲜
辐照保鲜是利用射线或电子束(例如γ射线)对生物分子的影响,抑制水果的呼吸,延长水果的保鲜期。Nevev 等[20]采用60Co 发出的γ射线辐照大樱桃果实,使大樱桃果实呼吸作用及其他代谢活动受到抑制,处于休眠状态,以此达到保鲜的目的。通常,大樱桃用2 000 Gy 的γ射线辐照,并保存在0~1 ℃的温度范围内,储存期可延长至40 d,大大减少了大樱桃果实中霉菌的数量(减少约90%)。戚蓉迪等[21]研究表明,在温度为4℃时,用0.41kGy电子束辐照智利樱桃,贮藏15d 后,处理组的总花青素含量、果实硬度等均显著高于对照组,辐照量以0.41~1.06kGy为宜。辐照还可以杀菌消毒,且无放射性残留,与化学处理方法相比,不残留任何异物,安全可靠。
3 小结
目前,我国大樱桃以个体农户种植为主,采摘后将大樱桃直接进行销售。而随着消费者对食品安全和质量要求的提高,研发成本低、操作简单、绿色环保以及保鲜效果好的保鲜技术,是未来果蔬保鲜的发展方向。目前综合来看,低温贮藏可以在冷链运输中广泛使用,是应用最普遍的大樱桃保鲜技术,涂膜保鲜中可食膜也有很大的应用前景,气调保鲜、辐照保鲜等保鲜技术仍需进一步的研究和优化。