枇杷贮藏与保鲜技术的研究进展

枇杷贮藏保鲜技术的研究进展[摘要]本文综述了枇杷采后生理生化变化及近年来枇杷果实采后贮藏保鲜技术的研究进展,包括：物理保鲜,化学保鲜和生物保鲜。

文中对应用性较强、易于产业化的保鲜方法作了详细阐述,并展望了未来枇杷保鲜技术的发展方向。

关键词：枇杷采后生理枇杷贮藏保鲜物理保鲜化学保鲜生物保鲜枇杷(Eriobotrya japonica Lindl)为蔷薇科常绿小乔木，果实鲜嫩多汁、酸甜适口、营养丰富，被誉为“初夏珍果”，深受人们喜爱．枇杷主产区分布在我国长江以南的浙江、安徽、江苏、四川和福建等地,果实成熟于初夏高温多雨时节,采后常温贮藏极易失水皱缩和腐烂变质。

低温贮藏可减少枇杷果实采后腐烂,延长贮藏寿命,但在冷藏过程中,枇杷果实极易发生果肉木质化等冷害症状,主要表现为果肉变硬、果皮难剥、果心褐变、果汁减少等。

因此,枇杷果实采后贮藏保鲜一直是近年来果蔬贮藏领域研究的热点。

本文从物理、化学和生物等保鲜技术方面,综述了近年来国内外枇杷果实保鲜技术的研究现状,为枇杷果实贮藏保鲜技术的开发提供参考[1]。

1枇杷果实采后生理研究1.1 果皮细胞膜透性变化贮藏过程中,随着贮藏期的延长,枇杷果实果皮的电导率逐渐增加,说明果皮组织细胞膜系统受损程度逐渐增大。

研究表明,果皮电导率变化与贮藏时间呈线性正相关,应用钙处理能有效降低其细胞膜透性,同时抑制果实乙烯的合成和释放,并降低果实的呼吸强度[2]。

1.2 呼吸强度与乙烯产生的变化枇把采后呼吸强度与乙烯产生均呈逐渐下降趋势,不同品种这种变化趋势相似,只是在量上存在差异,枇杷为非跃变型果实,采后乙烯释放速率较小,但低温贮藏的果实一旦转人室温货架存放期间,其乙烯释放速率会很快增加,并维持在较高水平上[2]。

1.3 果实硬度、出汁率的变化在不同温度下贮藏期间,枇杷果实硬度和出汁率变化差异较大。

这是因为枇杷为非跃变型果实,果实须在树上成熟后采收,原果胶的降解和果肉的软化过程在采前已基本完成,因此,采后在较高温度下贮藏时果肉硬度下降便不明显[2]。

1.4 果胶、木质素、纤维素含量的变化贮藏过程中,枇杷果实的水溶性果胶含量呈下降趋势,但贮果温度1℃比12℃的下降速度和幅度更大。

另外,1℃下贮藏果实的原果胶、木质素和纤维素含量,随贮期延长而增加,而12℃下贮藏果实的上述三者变化则很小。

因此,低温下果肉易发生木质化[2]。

1.5 果胶酯酶(PE)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的变化在不同温度下贮藏时,枇杷果实的PE和PG活性逐渐下降,但12℃下贮藏果实的PE和PG活性始终高于1℃下贮藏果实。

PE、PG和PAL活性的变化是枇杷果实在低温(1℃)贮藏时发生果皮难剥、果实硬度增加、粗糙少汁的木质化败坏的直接原因。

因此,枇杷在低温下发生的木质化败坏,可能是一种低温失调现象[2]。

1.6 果实可溶性固形物(TTS)和可滴定酸(TA)含量的变化成熟过程中,枇杷果实的TSS含量增加,TA含量下降。

但在贮藏过程中,由于呼吸消耗,TSS 和TA含量不断下降,且后者下降较快,糖酸比升高,使果实风味变淡,甜酸不适宜,TSS和TA含量的变化同样导致了果实硬度和出汁率的变化[2]。

1.7 内源多胺含量的变化贮藏期间,枇杷果实内源多胺水平波动很大,特别是低温贮果,精胺(Spin)和腐胺(Put)含量先上升,然后急剧下降至低于贮前水平；而亚精胺(Spd)含量在贮藏的头3周持续下降,随后迅速反弹上升 [2]。

1.8 果实褐变和多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)活性的变化PPO活性高通常是导致果肉褐变的主要原因,枇杷果实中含有较多的多酚类物质和较高的PPO活性,故在贮藏及加工过程中易发生褐变,使产品色泽和品质受到影响。

在一般冷藏过程中,枇杷果实PPO活性呈上升趋势,它可催化多酚类物质的氧化而导致组织褐变,而果实中含有的POD在贮藏过程中活性也呈升高趋势,这也导致果实的褐变和衰老[2]。

2 枇杷保鲜贮藏技术2.1 物理保鲜2.1.1 低温贮藏处理温度是影响枇杷果实腐烂率的主要因素,低温贮藏是枇杷保鲜的常用方法,低温可明显抑制枇杷果实采后病原菌的生长,减少腐烂发生[3]。

此外,低温可抑制果实的呼吸强度,减少碳水化合物和维生素的消耗,保持果实较好的营养品质,显著地降低失重。

低温贮藏可以复合其他措施来加强保鲜效果,下面将对各种复合方法进行描述。

2.1.2 气调贮藏气调贮藏指的是采取调节和控制O2和CO2的浓度的方法来抑制果蔬的衰老和后熟的过程。

蒋瑞华等[7]研究发现,枇杷最适气调贮藏温度为5±1℃;相对湿度为90%-95%;最佳充气气调包装条件为O.28%-12%,CO2 4%-6%,N282%-88%郑永华等[12]指出枇杷果实采后在高氧(O2＞90%)的环境中冷藏时,可以显著降低果实呼吸速率和多酚氧化酶(PPO)活性,TSS和TA含量下降较慢。

Chang-KuiDing等[13]研究发现,使用20μm的厚PE袋包装枇杷果实,维持袋内O2分压约4kPa,CO2分压5kPa,在5℃条件下贮藏2个月,也能够较好的保持果实的品质。

2.1.3 热激处理热激处理可使果肉冷害得到缓解,降低细胞膜的损伤程度,推迟冷害症状发生的时间,明显减轻冷害程度。

贮前热处理目前已经广泛用于甜椒、番茄、柿果等相关冷敏感型果蔬的冷害控制中,能够有效抑制果实的变质腐烂。

吴光斌，陈河发等[14-17]将采后枇杷果实经48-52℃、10min的热激处理后低温(2-5℃)贮藏,发现经过热激处理后冷藏的枇杷果实比直接冷藏的果实腐烂程度低。

因此,热激处理可有效抑制枇杷冷害的发生,延长果实贮藏期。

2.2 化学保鲜2.2.1 SO2处理SO2作为防腐保鲜剂除了可抑制病原微生物引起的腐烂外,还能有效抑制果实的呼吸和褐变,从而延缓衰老和延长货架期。

已有研究表明:“解放钟”枇杷在低温(1-5℃)条件下冷藏,采用2-4g/kgSO2释放剂处理,可以显著抑制果实呼吸强度、PPO活性以及TSS、TA含量的下降,从而延长贮藏期,但是6g/kgSO2释放剂处理则对果实产生伤害,促进腐烂发生[18]。

此外,郑永华等[18]报道SO2能够保持枇杷2.2.2 1-MCP处理1-甲基环丙烯(1-MCP)作为新型的乙烯受体抑制剂,能特异性的与乙烯受体结合,不仅可以阻止乙烯发挥作用,同时1-MCP还可抑制ACC合成酶基因(ACS),ACC氧化酶基因(ACO)基因的表达,减少乙烯的合成和释放,钝化植物对乙烯的响应[19]。

1-MCP在枇杷果实贮藏中已有研究,蔡冲等[20]报道5μL·L－1的1-MCP处理枇杷能够降低PAL和脂氧合酶(LOX)活性,减缓O2的生成,有助于在常温下延缓枇杷组织衰老进程,延长贮藏期。

Cao和Zheng报道[21－22]2.2.3 钙处理钙作为植物必须营养元素,在植物组织中发挥着重要作用。

采后钙处理能改善果蔬贮藏品质、抑制膜脂过氧化、减轻果蔬采后生理失调。

胡波，章泳[23-25]利用不同浓度氯化钙溶液处理采后的枇杷果实发现氯化钙能使枇杷呼吸强度降低,抑制乙烯的释放,降低细胞膜透性,对延缓衰老有利,但这种抑制作用不甚明显。

但如果钙浓度过高,果皮气孔、细胞壁及细胞膜通道会过分受阻,使果实无法进行正常的生理活动,造成生理病害。

2.2.4 臭氧处理臭氧是一种安全、高效、无残留、极具潜力的“冷杀菌”技术[26]。

臭氧能够杀灭微生物,抑制新陈代谢[27]。

,降解果蔬表面的农药残留物质,氧化分解果蔬催熟物质乙烯,从而防止果蔬老化。

刘国凌等[28]研究发现0.4mg/L臭氧处理10min,随后转入4℃低温贮藏能显著地抑制枇杷果实失水,延缓TSS、TA和Vc含量的下降,贮藏20天后还能保持果实新鲜外观与品质。

2.2.5 涂膜保鲜处理枇杷在贮运过程中由于果实皮薄肉嫩,易受机械伤害和病原菌侵染,造成腐烂变质,甚至失去食用价值[6]。

通过安全成膜剂在果实表面形成一层保护膜,既可保护果实免受伤害和病虫侵染,又可起到保水和调节气体的作用,进而延缓衰老进程,维持较高的果实品质,SO2对能够抑制果实的呼吸速率和PPO、POD的活性,抑制H2O2含量上升,延缓果实衰老等[30-31]。

涂膜保鲜技术经济、安全,可以有效避免化学毒性药物的残留,是极有广泛应用前景的保鲜技术。

2.2.6 多胺处理多胺(包括腐胺、精胺、亚精胺)是生物体代谢过程中产生的具有较高生物活性的低分子量脂肪含氮碱[32]。

许多研究表明,提高组织中多胺的含量可增强果蔬冷藏期间的抗冷性,减轻冷害症状的发生,从而有利于保持果蔬采后品质和延长贮藏期[33]。

2.2.7 水杨酸处理水杨酸(SalicylicAcid,SA)是一种简单酚类物质,广泛存在于高等植物体内。

它参与植物生长、发育、成熟衰老调控以及抗逆性的诱导等代谢过程,具有广泛的生理效应[34]。

陈德碧[35-36]在SA处理枇杷果实的研究发现,SA可调控枇杷的抗氧化酶系统,通过维持活性氧代谢的平衡,抑制活性氧的积累,提高保护酶的活性,从而延缓果实衰老。

此外,采用1.0g/L的SA 浸枇杷果实20min能明显抑制枇杷果实冷藏后期(贮藏14天后)木质素的合成,减轻果实木质化发生[37]。

2.2.8 茉莉酸甲酯(MeJA)处理茉莉酸甲酯(MethylJasmonate,MeJA)是从茉莉属素馨花(Jasminumgrandiflorum)香精油中分离出来的一种挥发性物质,它也是一种植物生长调节因子,在调节植物生长和发育方面起到重要作用。

CaO等[38]经研究发现,在20℃下对枇杷果实采用10μmol/L的MeJA熏蒸处理24h,而后置于1℃下冷藏35天能够显著抑制果实冷害的发生,MeJA能够维持枇杷果实冷藏期间活性氧代谢的平衡,使果实中O2和H2O2得以及时清除,减轻膜脂过氧化程度,从而抑制果实木质化败坏的发生,延缓果实衰老。

此外,MeJA还能够有效抑制由炭疽病(Colletotrichumacutatum)引起的枇杷果实腐烂[39],显著降低枇杷果实的发病率和病斑扩展,同时对炭疽病菌的孢子萌发、芽管生长和菌丝扩展都具有直接的抑制作用[40]。

2.3 生物保鲜目前,控制果蔬采后病害的最有效手段是冷藏结合化学杀菌剂处理,但由于化学杀菌剂残留危害人类健康及植物病原菌对化学杀菌剂产生抗药性,因此迫切需要研究无害高效防腐保鲜剂产品及技术,以取代化学杀菌剂的大量使用 [41]。

2.3.1 拮抗菌保鲜剂许多研究证明[42-43],利用拮抗微生物来控制病害是具有很大潜力的新兴技术。

采后生物防治的拮抗菌主要有细菌、酵母菌和小型丝状真菌。

Cao等[44]经研究发现,膜醭毕赤氏酵母(Pichiamembranefaciens)能够有效降低枇杷果实采后炭疽病的发生,提高果实品质,延长贮藏寿命和货架期。