柑橘采后品质变化及保鲜技术研究进展

吴含露，曾玲珍，林育钊，林河通

(福建农林大学食品科学学院 / 亚热带特色农产品采后生物学福建省高校重点实验室 / 福建农林大学农产品产后技术研究所，福建 福州 350002)

柑橘系无患子目芸香科Rutaceae 柑橘属Citrus植物，是橙C.sinensis、橘C.reticulata、柚C.maxima和柠檬C.×limon等水果的统称[1]。柑橘果实口感丰富，且富含维生素C、多酚、类胡萝卜素、矿物质等多种营养物质，此外，柑橘还具有抗蛇毒、抗炎、抗凝血、抗癌和抗氧化等药用价值[2—5]，因此享有“世界水果之王”的美称。柑橘果实在田间及采后贮藏期间都极易受到病原菌侵染而产生病害，最终导致果实腐烂，据统计，在我国因病原菌侵染造成柑橘果实腐烂的损失率达10%～30%[6]。同时，柑橘果实在采后贮藏期间，水分蒸腾与流失、营养物含量下降、呼吸代谢、酶代谢等也是影响其贮藏品质的重要因素。因此，开发新型柑橘果实采后保鲜技术对柑橘产业的发展具有重要意义。本文从柑橘采后主要生理品质变化、采后病害，以及物理、化学和生物保鲜技术方面进行综述，并且提出柑橘果实采后保鲜技术未来研究及发展方向，旨在为保持柑橘果实采后品质，延长其果实保鲜期提供科学依据和生产实践指导。

1 柑橘果实采后主要品质变化

1.1 果实外观色泽变化

柑橘果实外观色泽的变化直观体现了柑橘品质的好坏，此外，柑橘果皮的着色情况在销售过程中也作为衡量商品价值的重要标准。柑橘果实在生长、发育、成熟过程中，果皮因叶绿素分解速度以及类胡萝卜素形成的程度不同而表现出绿色、黄色、橙色和橙红色等不同色泽[7]。柑橘在采后贮藏期间，随着叶绿素含量的下降，类胡萝卜素的积累，柑橘果皮由黄色转变为橙色甚至橙红色。研究表明，在柑橘果实采后贮藏期间，其果皮色泽通常由黄色转变为橙红色，且色差a*(a*表示红绿差，负值表示绿色，正值表示红色)呈上升趋势[8]。

1.2 果实水分

生理性水分流失是影响采后果实货架期的重要原因之一，果实水分的流失会引发萎蔫、干瘪、褐变等现象，水果的质地、味道也会随之改变[9]。柑橘含水量高，可达88%左右，随着贮藏时间的延长，柑橘果实的含水量不断降低。有相关研究表明，柑橘果实水分流失与贮藏环境的相对湿度有关，在相对湿度较低环境下贮藏的果实会增加其醇类和脂肪酸的比例，从而导致果实重量损失和角质层渗透性值增加，引起果实失水，最终导致果实出现萎蔫的现象[10]。

1.3 果肉营养物质变化

1.3.1 糖

糖是赋予果实香甜风味的主要来源，柑橘果实的可溶性糖主要为蔗糖、果糖、葡萄糖、半乳糖等，其中，蔗糖是柑橘类果实甜味的主要成分之一[11]。在柑橘果实贮藏前期，柑橘果肉中的糖含量随着贮藏时间的延长而升高[12]，其主要原因是果实中的淀粉受到淀粉酶的作用被分解为糖，从而引起糖含量上升；在柑橘果实贮藏后期，柑橘果实需维持正常呼吸，需消耗糖为其生理反应提供能量，因此糖含量呈下降趋势[13]。随着柑橘果实采后贮藏时间的增加，果实果肉中糖含量不断降低，导致果实糖酸比下降，使得果实风味降低。

1.3.2 酸

柑橘果实的酸味源自于有机酸，包括柠檬酸、草酸、苹果酸等，其中，柠檬酸是柑橘果实主要的有机酸，也是判断果实品质的重要指标之一[14]。柑橘果实在生长发育期间有机酸含量迅速积累，然而，在果实采后贮藏期间，果肉中的有机酸被消耗以维持能量代谢[15]，导致有机酸含量随着果实贮藏时间延长呈下降趋势[16]。因此，随着柑橘果实采后贮藏时间的增长，果实果肉含酸量不断减少，进而导致柑橘果实风味变淡，营养价值降低。

1.3.3 维生素C

柑橘果肉中含有丰富的维生素C，其含量高低对柑橘果实品质的评判起重要作用[17]。在柑橘采后贮藏期间，随着贮藏时间的延长，柑橘果肉中的维生素C 含量呈现下降的趋势，这与柑橘果肉中的维生素C 氧化酶降解维生素C 有关。何飞强等[18]研究表明，柑橘果实中维生素C 的含量随着贮藏时间的增加而不断下降。因此，随着柑橘果实采后贮藏时间的增长，其果肉维生素C 含量也不断下降，从而影响果实贮藏品质。

2 柑橘果实采后病害

2.1 真菌性病害

2.1.1 青霉病

青霉病是病原菌侵染采后柑橘果实所导致的主要病害之一，主要由意大利青霉Penicillium italicum和指状青霉P.digitatum引起的[19]。柑橘青霉病会使柑橘果实在贮藏期间发生腐烂[20]，其具体症状表现为果皮产生水渍状，手指按压果皮易破裂，表面有青色或蓝绿色霉状物，由果皮表面逐渐腐烂至果肉。此外，青霉病的发生还引起柑橘果实糖类、有机酸、维生素C 等营养物质含量降低[21]，而使乙醇和无松油醇等其他物质含量增加[22]，最终导致果实腐烂变质，失去食用价值。

2.1.2 褐斑病

果皮褐斑病是病原菌侵染采后柑橘果实所导致的病害之一，其病原体为链格孢菌Alternariaspp.，主要症状表现为果蒂周围或果皮油胞层出现褐色病斑、果皮表面皱缩干瘪等[23—24]。采后柑橘果实感染果皮褐斑病与贮藏条件有关，例如温度、相对湿度、环境中气体成分等[25]。采后柑橘果实若长期贮藏于低温环境中，极易引发果皮褐斑病。在柑橘果实发生褐斑病初期仅表现为果皮表层产生浅褐色斑点，此时对果实的食用品质影响不大。但在其发病后期，果皮的斑点颜色由青铜色逐渐演变为褐色、黑色，甚至完全腐烂，使柑橘果实丧失商业价值[26]。

2.2 生理性病害

2.2.1 枯水病

枯水病，又称浮皮病，属于生理性病害，普遍存在于柑橘采后贮藏保鲜中。枯水病常发生在宽皮类柑橘贮藏后期，表现为外表果皮新鲜，但果肉内部失水干缩。随着柑橘果实枯水病的加重，其果皮硬度不断增大，果皮颜色变浅，果肉与白皮层产生空隙，呈现出不正常的饱满现象[27]。敖礼林等[28]报道，柑橘果实枯水病的发生与果实白皮层细胞的生长和老化有关，具体症状表现为果皮膨胀增厚，表面凹凸不平，果实内部枯水，果实风味变淡，最终导致果实腐烂。贺明阳等[29]研究表明，浮皮病的发生会使柑橘果实果肉中的糖、酸和维生素C 等营养物质含量降低，产生粒化、硬化等现象。此外，枯水病的发生会使柑橘果实呼吸速率增强、内部能量消耗加剧，果实内含物如糖、酸、水分以及维生素C 等大量减少，最终导致柑橘果实可食率、商品率降低[30]。

2.2.2 油斑病

油斑病，又称油胞病，属于柑橘生理性病害，其症状主要表现为柑橘表面油胞层即果皮外层凸起，其周围出现黄色、绿色以及褐色病斑，果皮腐烂。研究表明，由机械损伤引起的橘油泄露是导致油胞病发生的主要因素[31]，柑橘受到机械损伤后，由于果皮细胞膜受到破坏，油胞细胞降解，进而导致油胞破裂、橘油释放，从而使柑橘发生油斑病。

3 柑橘果实采后保鲜技术

3.1 物理保鲜

3.1.1 低温贮藏

低温贮藏保鲜技术主要通过人工制冷的方式降低果实温度，有利于降低果实呼吸速率，抑制病原菌活性，减少果实腐烂，延长果实采后货架期，因此在柑橘果实采后保鲜中得到广泛应用。赵利娜等[32]研究表明，柑橘果实在低温(4 ℃)下贮藏能够抑制青霉的侵染，减少柑橘果实腐烂，有利于柑橘果实保鲜。此外，低温贮藏还能延缓柑橘果实中营养物质含量的下降。Strano 等[33]和Zhang 等[34]研究显示，低温贮藏能够延缓柑橘果实中可溶性固形物、可滴定酸以及糖含量的下降，有效地维持果实贮藏品质。张洪铭等[35]试验结果显示，低温贮藏下的赣南脐橙能保持较高的果实维生素C 含量以及果实出汁率，进而更好地稳定赣南脐橙的品质，延长果实货架期。

3.1.2 热处理

热处理一般是指在35～50 ℃的适宜温度下处理果实，以杀灭或抑制病原菌、酶的活性，延长果实的贮藏期。热处理一般分为热水处理、热蒸汽处理和热空气处理。陈晓彤等[36]研究表明，50 ℃热水处理3 min 能抑制柑橘果实冷害的发生。Hussain 等[37]研究表明，甜橙经过湿热处理5～10 min，能减缓果实失重速率，降低发病率。Wan 等[38]研究发现，采收后的纽荷尔脐橙经37 ℃热空气处理48 h 后，能够保持较高的总糖、可滴定酸、维生素C 等营养物质的含量，增强柑橘果实耐贮性。

3.1.3 短波紫外照射

短波紫外线(UV-C)属于非热力杀菌技术，其波长在200 nm～280 nm 之间，具有杀菌消毒功能。UV-C 照射技术通过穿透微生物细胞膜来抑制DNA翻译与复制，损伤细胞功能，从而导致细胞死亡以达到保鲜目的[39]。目前，UV-C 照射技术在果蔬保鲜中已广泛运用，经UV-C 照射技术处理的果实在采后贮藏期间能够减缓营养物质的降解，较好地保持果实品质。Pristijono 等[40]研究表明，UV-C 处理能提高大溪地酸橙果实商品率。Phonyiam 等[41]试验发现，柑橘经过UV-C 照射处理后，能够提高总酚、总黄酮含量，降低丙二醛含量，从而稳定果实采后贮藏品质，延长货架期。采收后的纽荷尔脐橙经过UV-C 照射6 d 后，能够增加柑橘中类黄酮等物质的积累，稳定柑橘果实的营养和风味质量[42]。因此，使用UV-C 照射是一种能够改善采后柑橘风味的保鲜技术。

3.2 化学保鲜

化学保鲜剂在果蔬采后贮藏保鲜中应用广泛，主要通过抑制乙烯以及杀菌达到果蔬保鲜的目的。化学保鲜剂通常分为防腐保鲜剂、乙烯脱除剂和涂膜保鲜剂，其中涂膜保鲜剂在柑橘采后贮藏保鲜中得到广泛应用。化学涂膜剂能够在柑橘果实表面形成薄膜，以抑制蒸腾作用，降低柑橘果实贮藏期间能量损耗，从而达到保鲜目的。Soto-Muñoz 等[43]采用苯甲酸钠和甲基尼泊金钠浸渍柑橘果实，明显降低柑橘果实的酸腐病。Mahmoud 等[44]采用2%壳聚糖处理脐橙，降低了脐橙果实的失重率和腐烂率，延缓贮藏期间脐橙品质的劣化。杜丹超等[45]试验表明，氟啶胺对柑橘黑点病具有较好的防治效果。

3.3 生物技术保鲜

3.3.1 天然提取物保鲜

天然提取物是一种无毒无害的新型保鲜防腐剂，通过抑制果实呼吸作用和微生物污染来延长果实贮藏期。天然提取物保鲜技术不仅能够减少柑橘果实腐烂率，还能够保持较高的营养物质含量，稳定柑橘品质，提高商品率。曾辉等[46]研究表明，丁香提取液能降低脐橙果实腐烂率、失重率，并且延缓脐橙果实总酸的消耗。中草药复配液对脐橙青、绿霉病病原菌抑制效果显著，且能维持脐橙内部营养物质含量[47]。

3.3.2 微生物拮抗菌保鲜

微生物拮抗菌保鲜技术是采用现代微生物技术，借助微生物的抗菌效果来抑制或杀死果蔬中的有害微生物以达到保鲜的目的，具有无毒、无色、无味等特点。目前，微生物拮抗菌保鲜技术广泛用于柑橘采后病害的防治。傅雁辉等[48]采用奈良链霉菌Streptomyces naraenns活性物质涂膜柑橘果实，能抑制柑橘果实青霉病的发生，且提高果实可滴定酸、总糖含量，延缓柑橘果实品质下降。Tian 等[49]研究表明，芽孢杆菌w176 及其无细胞上清液能有效降低柑橘绿霉病的感病率和病斑直径。

3.3.3 基因工程保鲜技术

基因工程保鲜技术是利用基因工程的技术手段，通过敲除或过表达有关基因来控制果蔬成熟过程中乙烯的合成以及与细胞壁降解相关酶的活性，从而达到保鲜目的。Ma 等[50]研究表明，过表达p型质子泵基因(PH8)能够提高‘千洋冰塘’脐橙的有机酸含量，主要原因在于过表达PH8导致更多的柠檬酸盐被液泡吸收，使柑橘果实保持较高有机酸含量，进而延长脐橙的货架期。

4 展望

柑橘是一种具有丰富营养物质的亚热带水果，因其酸甜口感、香气扑鼻，深受广大人民群众的喜爱。然而，柑橘果实采后贮藏期间易发生失水皱缩、果肉营养物质流失以及采后病害等品质劣变现象，进而使柑橘果实采后损失严重，商品价值降低。目前，虽有柑橘果实采后生理变化等相关研究，但致使其品质劣变、腐烂等内在调控机理相关报道较少。例如：柑橘果实内含物流失机制尚不明确；失水、低温贮藏引起的生理性病害的调控机制缺乏研究。上述问题可作为未来柑橘果实贮藏深入研究的方向，为柑橘果实采后贮藏针对性地使用保鲜技术提供理论基础。

此外，为延长柑橘果实保鲜期，低温贮藏、热处理、化学涂膜等保鲜技术被广泛应用，但在实际保鲜贮运中仍然存在许多问题。例如：化学保鲜技术虽然效果良好，但存在低毒等影响环境以及人类健康问题；物理保鲜技术所采用的贮藏设备价格昂贵，存在成本高等问题。因此，未来柑橘果实保鲜技术应具有创新性和安全性。首先，开发研究新型物理保鲜技术，如纳米保鲜技术。据了解，纳米包装材料以及纳米涂膜保鲜剂处理果蔬，能有效抑制病原菌侵染，但尚未大范围使用在柑橘果实采后保鲜中。其次，在生物保鲜技术方面，开拓多种微生物拮抗菌用于果实保鲜。目前，主要以拮抗菌、植物香精、壳聚糖为代表，但许多新开发的抑菌保鲜剂仍需在柑橘中进行应用研究。上述新型保鲜技术均可作为未来柑橘保鲜的研究方向，为我国柑橘行业提供重要技术支持。