草莓保鲜技术的研究进展

2021-12-07李宇泽韩爱云

农产品加工 2021年6期

李宇泽，韩爱云

（石家庄学院化工学院，河北石家庄 050000）

0 引言

草莓是多年生草本植物，鲜红美艳、甘甜宜人，富含人体所需矿物质、膳食纤维、抗坏血酸等物质，并且维C、维B1含量也很高，被称为“水果皇后”[1]。草莓没有果皮的保护，非常容易受到机械损伤，造成微生物的侵染、失水萎蔫腐烂，导致草莓的贮藏期非常短，限制了其生产规模和经济发展[2]。

1 草莓的保鲜技术

1.1 可食用膜在草莓保鲜的应用

可食用膜能够直接被人体吸收，是由可食用性大分子物质为基料制备而成的一种新型保鲜膜。将其在草莓表面形成一层膜，要求很薄、均匀并且具有通透性和阻断性，这层膜能够减少外界空气与草莓表面的接触面积，从而减少外界污染物侵染草莓，同时减少草莓失水、吸潮，降低呼吸强度，达到保鲜效果，也被广泛应用于其他食品行业中[3]。下面主要介绍壳聚糖膜和蛋白质膜。

壳聚糖（Chitosan，CS）是一种重要的可再生资源，是将甲壳素脱乙酰基处理后得到的产物。具有细胞亲和性、生物可降解性、抗菌性、生物相容性等优点，可作为抑菌保鲜材料应用在草莓保鲜中[4-5]。黄爱宾等人[6]用20%壳聚糖/PVA 共混膜保存草莓与普通保鲜膜作比较，发现草莓在第7 天依旧可以食用，第10 天才开始霉变，证明该膜可以应用于草莓贮藏保鲜包装中。

谷蛋白、玉米醇溶蛋白、大豆蛋白等蛋白质具有良好的涂膜性能，所以一些研究学者尝试将这些蛋白质用于草莓保鲜膜中。张平等人[7]试验结果表明，玉米醇溶蛋白制作成蛋白膜后，将这种膜应用于草莓保鲜中，不仅能够保护草莓中的水分不散失，还延长了草莓的货架期，使草莓营养损失减少。然而，由于玉米醇溶蛋白膜的味道不易接受且价格偏贵，对于小型企业而言有一定的负担，不利于其在其他产品中的应用。

1.2 气调包装在草莓保鲜的应用

气调包装（Modified atmosphere package，MAP）通过调整包装内气体成分的比例来抑制微生物的生长，降低食品中微生物的呼吸强度，从而达到延长果蔬货架期的目的，能够很大程度地保证食品营养价值。不过其使用条件是在一定温度条件下，并且需要采用特殊的包装材料[8]。丁华等人[9]研究发现，高氧气调包装可以维持草莓的硬度，保持感官品质，并且可以降低可溶性固形物、维C 含量损失速率，也可抑制pH 值、总酸含量的降低，这使草莓的贮藏期可达到24 d。

气调包装的主要材料是采用半刚性塑料盒或软性塑料袋，但不同食品对MAP 材料的性能要求不同。高欣等人[10]试验表明，LDPE 薄膜的透气率虽然低于HDPE 薄膜，但在4℃下草莓腐烂率最低。罗自生等人[11]制备具有抑制真菌并且可以分解乙烯的纳米二氧化钛光改性LDPE 薄膜，这种膜可以减少乙烯的释放量，正是利用了此薄膜的这一特性，即使在贮藏后期草莓仍然有较高的抗氧化能力。对照组的腐烂指数、失重率都要低于使用纳米二氧化钛改性LDPE 薄膜的草莓，表明其可以应用于草莓保鲜包装中，并且也同样适用于其他食品行业。

MAP 与其他技术结合广泛应用于食品保鲜中。由于臭氧具有较强的氧化能力，利用这一点不但能杀菌消毒，而且还可自行分解，不会对环境和包装物造成污染。赵晓丹等人[12]通过试验确定了臭氧在质量浓度为30 mg/m3时处理草莓效果最佳，使草莓的贮藏期延长至18 d。

1.3 热处理在草莓保鲜的应用

热处理原理是利用热力钝化病原菌，达到杀死害虫的目的，同时降低果实采摘后的呼吸强度以达到贮藏保鲜目的。目前，热处理主要分为热蒸气、热水、热空气等，但是在商业中为了方便和减少成本主要应用的是热水和热空气[13]。Peng J 等人[14]试验表明，热风（HA，45 ℃，3～5 h）处理后的草莓果实灰霉病的病斑直径缩短，并且提高了几丁质酶（CHI）和PAL 的活性。热风处理后的草莓果实中CAT、SOD 和APX 的活性都比对照组高，由此证明热风处理有利于草莓保鲜。李健等人[15]研究表明，45 ℃条件下热处理“法兰地”草莓60 min，然后用1 层保鲜膜包装后放在3 ℃冷库中贮藏，可以使草莓贮藏后期的果实固酸比、腐烂指数降低。但是，热处理会对草莓中的营养成分、色泽和口感产生不良的影响，并且消耗的能量较大[16]。

1.4 非热处理在草莓保鲜中的应用

超声波处理的原理是空化效应。空化效应是指超声波穿透固体物质后，整个液体介质会振荡产生空化气泡，然后这些气泡在运动过程中产生高温和高压，从而破坏果蔬内部的细菌结构。Gani A 等人[17]用超声波（33 kHz，60 W）处理20～30 min 时草莓的软化速率降低。但当处理时间增加到60 min时，发现草莓细胞损伤，水分损失严重。研究还发现，草莓中花青素的含量会被超声波影响。例如，Alexandre E M C 等人[18]试验结果表明，用超声波（35 kHz，120 W，2 min）处理草莓后，贮藏13 d（4 ℃）后，其对照组花青素的含量比处理后的草莓要低，总色差也有所降低。试验证明超声波的处理时间、温度、频率、功率等都会对草莓的贮藏有一定影响。

食品辐照技术不但可以保鲜而且有杀菌的作用[19]。在杀菌的同时，还可以较好地保证产品的感官质量。耿建暖[20]利用钴-60 和铯-137 等作为放射源，其所产生的电离辐射与物质的相互作用有抑制发芽、杀虫灭菌、推迟成熟的功效。目前，使用最多的放射源有电子束、脉冲光（PL）、短波紫外线（UV-C）等。试验发现，当使用1.0 kGy 电子束处理草莓后，就可使草莓灰霉病的发病率降低，并且可以提高SOD、PAL、POD 的活性，这些酶都具有抗病性[21]。Avalos Lano K R 等人[22]用脉冲光处理鲜切草莓，贮藏14 d（5 ℃）后发现，鲜切草莓质量和抗氧化性能都保持良好，所以低剂量辐照可以运用于草莓保鲜中。Severo J 等人[23]将草莓用UV-C（4.35 kJ/m2）处理后发现，草莓在常温（20±2 ℃）下仍然有较高的新鲜度和硬度。

低温冷藏能够抑制酶的活性、降低微生物的呼吸强度，而且还能够抑制果实呼吸作用和避免过度失水，所以可以达到延长保鲜时间的目的。Shin Y等人[24]试验发现，草莓在温度为0.5 ℃下可以获得较好的贮藏效果，在4 d 内表现特征完好。王纪忠等人[25]将常用的几种草莓保鲜方法经过对比后发现冷激方法效果较好，该法将草莓放入0 ℃冰水混合物浸泡1 h，捞出晾干后再用保鲜膜覆盖贮藏，这种方法在草莓保鲜中有明显效果，延长贮藏期，而且具有成本较低、操作简单等优点，受到了各大中小企业的追捧。

瓦楞纸箱涂膜保鲜技术因成本低，易加工生产，在草莓的运输和销售包装过程中被广泛应用。王建清等人[26]将β - 环糊精和牛至精油混合配制成复合涂膜液，然后将其涂在瓦楞纸箱内表面。在常温下贮存，发现草莓的腐烂率相比于对照组降低了68.75%，失重率也有明显降低，使草莓的贮藏期延长了3 d。

1.5 保鲜剂在草莓保鲜的应用

化学保鲜剂是保持新鲜品质、延长果蔬贮藏时间的人工合成化学物质。通常喷施或涂抹在草莓表面，或者放在贮藏室中，以达到杀死草莓表面、内部和环境中的微生物的目的。李和生等人[27]用化学保鲜剂对草莓保鲜效果进行对比试验，试剂分别为植酸、过氧乙酸和氯化钙，研究发现过氧乙酸试剂抑制霉菌生长，当质量分数为0.10%时霉菌数量最少；植酸试剂对草莓有护色作用，质量分数低于0.15%时的效果最好；氯化钙试剂主要影响的是果实硬度。

生物保鲜剂是一种对人体无害的天然保鲜剂，由微生物、植物、动物中提取获得，具有杀灭腐败菌和霉菌的功效，进而保持草莓新鲜度、延缓腐烂速度。古佳慧[28]发现山苍子精油对草莓致腐菌种有良好的抑制作用，使用山苍子精油（4 ℃）处理草莓，使红颜草莓贮藏了18 d。丛建民[29]研究乳酸链球菌对草莓保鲜的影响，研究表明用0.1 g/kg Nisin 喷洒的草莓，6 d 后，草莓的失重率、腐烂率都保持良好，总酸的含量也比较高，维C 的损失率小于10%。可见，乳酸链球菌所配制的生物保鲜剂使草莓的色泽保持良好，减少营养成分的损失。

2 草莓保鲜技术的发现前景

草莓难以贮藏保鲜。尽管近几年对草莓保鲜方法较多，却仍然存在一些问题，如何使用更高效简便的方法延长草莓贮藏期、发展新型保鲜技术是今后研究的重点方向。综合上述有以下3 个方面：

（1）在草莓运输过程中，呼吸强度强很容易造成水分流失，在搬运工程中也会磕碰，影响后期储存。因此，在草莓采摘到运输过程中要注意轻拿轻放。

（2）着重研究成本低、高效环保的草莓保鲜方法。气调保鲜维护成本较高，对小型企业负担太大，得不到推广；寻找适合普通农户的大规模使用，可商业化发展的保鲜剂，而且一些化学保鲜剂会残留在草莓表面，长期食用会对人体造成伤害。

（3）涂膜包装仍需要置于低温中贮藏，并且涂膜技术操作过程中会增加草莓的机械损伤率。热处理会对草莓中的营养成分、色泽和口感产生不良的影响；超声波处理的食品农药残留较多，还需要其他清理方法，过程繁琐；经过辐照后的果蔬，维生素含量会减少，经常食用会使皮肤粗糙，甚至出现神经衰弱。因此，有效提升食品加工污染检验的科学性也很重要。