国内外果蔬生物保鲜方法的研究现状与展望
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（１． 哈尔滨商业大学 食品工程学院，食品科学与工程省重点实验室，黑龙江 哈尔滨 １５００７６； ２． 中国科学院 兰州化学物理研究所 羰基合成与选择氧化国家重点实验室，甘肃 兰州 ７３００００）
摘要：概述果蔬生物保鲜方法的种类、原理和技术，同时对现阶段生物保鲜技术在果蔬贮藏保鲜中的应用进行综述，
最后对生物保鲜技术存在的问题和未来研究方向进行展望。
关键词：果蔬保鲜；微生物；提取物；转基因
中图分类号：ＴＳ２５５．３
文献标志码：Ａ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ．１６７１－９６４６（Ｘ）．２０１４．１１．０５２
Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ Ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ Ｔｈｅ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｆｒｕｉｔ ａｎｄ Ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ Ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｔ Ｈｏｍｅ ａｎｄ Ａｂｒｏａｄ
这类拮抗菌会以吸附生长、进行缠绕侵入、消 解多种形式达到对病原菌的抑制作用，可以分泌葡 聚糖酶、几丁质酶等裂解性的酶和能够使有害真菌 细胞壁降解的酶。Ｗａｎ 等人［６］发现，Pichiamembrane－ faciens 能够紧密地吸附在匍枝根霉菌丝体上，分泌 能降解病原菌细胞壁的几丁质酶和 β－ １，３ － 葡聚糖 酶 等 各 种 水 解 酶 ， 从 而 抑 制 桃 软 腐 病 的 发 生 。 Ｅｌ－ Ｇｈａｏｕｔｈ 等人［７］发现，C. saitona Ｎａｋａｓｅ ＆ Ｓｕｚｕｂｉ 能牢 固地吸附在灰霉菌的菌丝上，并导致灰霉菌的菌丝 产 生 肿 大 现 象 。 龙 超 安 等 人 ［８］ 发 现 拮 抗 酵 母 菌 菌 株 Kloeckeraapiculata （３４－９） 可以通过直接寄生作用来 抑制有害病菌的生长，通过扫描电镜观察到酵母菌 株可以把柑橘青霉菌和绿霉病菌菌丝包住，也可以 附着在其菌丝之上，最终使这 ２ 种菌的菌丝浓缩、 畸形。在微生物果蔬保鲜中，寄生作用不是主要的 保鲜手段，因为寄生作用相对比较缓慢，且寄生性 菌体的生长和繁殖需要以一定量病原菌为基础，而 果蔬保鲜是要尽可能多地消灭病原菌。 １．３ 利用拮抗菌代谢产物保鲜
· ７０ ·
农产品加工
２０１４ 年第 １１ 期
精油的杀菌能力越强。李宁等人［２４］通过将丁香精油对 樱桃番茄进行浸泡处理，之后在 １５ ℃条件下贮藏， 定时检查樱桃番茄的发病率和丁香精油对青霉菌的 抑制效果，结果发现丁香精油对青霉菌有较好的抑 制作效果；２．０ μＬ／Ｌ 处理 ４ ｄ 时的抑菌率达到了 ８５％， ５ ｍＬ／Ｌ 处理就能使樱桃番茄的发病率明显降低，使 好果率得到明显提高。Ｓｅｔｔａｎｏ 等人［２５］研究表明用薄荷 醇、丁香酚结合一定的物理方法处理樱桃 １５ ｄ 后， 酵母菌和霉菌数显著降低。天然植物提取物现在多 与其他保鲜剂配合使用，尚无单独使用的成熟商业 化应用技术。 ２．３ 利用动物源提取物质防腐保鲜
· ６９ ·
原菌竞争共同的营养物质，以此来抑制黑斑病和坏 死病，还验证了其悬浮液在 ２５ ℃时对苹果的灰霉病 和青霉病有较好的抑制作用。Ｂｅｎｂｏｗ 等人［４］研究了隐 球酵母属的 Cryptococcus informominiatus 和红酵母属 的 Rhodotorula glutinis 对梨病害的抑菌效果，用这 ２ 种菌株对将要采收的梨提前 ２４ ｈ 进行处理，能有 效地控制梨的采后黑斑病。宋聪等人［５］分离得到 １ 株 枯草芽孢杆菌 （Bacillus subtilis） Ｊ１８，用菌悬对梨果 浸泡 ０．５ ｍｉｎ，之后取出晾干后再用链格孢菌喷洒其 表面，结果显示黑斑病的发病率下降为 １６．５７％，且 菌体可在梨果上定殖。 １．２ 直接寄生
收稿日期：２０１４－１０－３１ 基金项目：国家自然科学基金 （２０８７３０３４）。 作者简介：张健雄 （１９８８— ），男，在读硕士，研究方向为农产品加工生物技术。 ＊ 通信作者：辛嘉英 （１９６６— ），男，博士，教授，研究方向为生物催化。
２０１４ 年第 １１ 期
张健雄，等：国内外果蔬生物保鲜方法的研究现状与展望
０ 引言
进入 ２１ 世纪以来，随着经济的迅猛发展和人们 生活水平的提高，人们对于饮食的要求也在提高， 水果和蔬菜富含丰富的营养物质是居民日常饮食必 不可少的营养来源。我国水果和蔬菜的产量均居世 界首位，但由于地域和季节的限制，果蔬从采摘到 运输贮藏和销售环节，中间不可避免地会因机械损 伤、自身呼吸等生理代谢作用和病原菌的感染而造 成损失。国家农产品保鲜工程技术研究中心的调查 统计结果显示，我国每年果蔬在采摘后由于贮藏不 当造成的损失高达 ２５％￣３０％，在发达国家水果和蔬 菜的采后损失率则在 ５％以下［１］。因此，研究找到一 种简单方便、经济有效的果蔬保鲜方法显得尤为重 要，我国基本采用物理和化学方法保鲜果蔬，但物 理方法成本较高，操作繁琐，不利于大规模推广使 用，而化学保鲜方法又由于化学物质残留对人体的 毒副作用和对环境污染等问题而限制了其使用。本
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文就生物保鲜技术在食品领域的研究进展做了综述， 以及对以后的研究方向进行了展望。
１ 利用拮抗微生物菌体及代谢产物保鲜
１．１ 利用拮抗菌体与病原菌在营养和空间上的竞争 作用保鲜果蔬
该法是通过竞争作用，利用微生物菌体的生长 要和有害微生物争夺共同的资源，而抑制了有害微 生物的生长，达到延长保质期的目的。研究将病原 菌的非致病菌株对果蔬进行处理，因致病菌引起的 腐烂变质明显降低，如草莓在采摘前用木霉素处理， 使得采后保藏期的草莓灰霉病明显降低；马铃薯在 采后运输过程中不可避免地会因机械损伤而造成腐 烂，尝试用假单孢菌液处理采后马铃薯，可使软腐 病降低 ５０％以上。范青等人［２］研究发现，从桃果实表 面获得了对苹果灰霉病和青霉病有较好预防效果的 丝孢酵母。Ｒｏｂｅｒｔｓ［３］认为，在苹果的创伤处丝孢酵母 可以繁殖，可在较低的营养物质浓度条件下，与病
壳聚糖最早是从虾、蟹壳中提取得到的一种多 糖，抗菌作用较好，壳聚糖可被生物降解且具有生 物相溶性，是一种无毒无害的天然环保型食品保 鲜［２６］，应用在树梅、提子、黄瓜等果蔬的采后保鲜运 输中防腐效果较好，可以抑制采后果蔬的失水、腐 烂，钝化多酚氧化酶 （ＰＰＯ） 的酶活力等［２７］。抗菌肽 对于除真核细胞以外的，如革兰氏阳性菌、革兰氏 阴性菌、某些真菌、原生动物和一些耐药性细菌均 具有较强的消灭作用。它的出现，为人们寻找天然 食品保鲜剂提供了又一新的领域［２８］。陶炜煜［２９］将枯草 芽孢杆菌 Ｒ２１－４ 提取的抗菌肽添加到 １％的普鲁兰多 糖中，在温度 １０ ℃下对西兰花进行涂膜处理，对西 兰花的腐败有较好的抑制作用。溶菌酶能够通过催 化肽聚糖中的 １，４ －β 链的水解，使细菌细胞壁被破 坏。溶菌酶在 ｐＨ 值小于 ７ 的条件下有较稳定的保鲜 效 果 ， 在 ｐＨ 值 为 ３ 时 能 耐 受 １００ ℃ 的 高 温 环 境 ４０ ｍｉｎ 而不失活［３０］。溶菌酶属于高效、无残留并且无 毒的生物活性物质，且来源广泛，商品化程度高， 用量少，使用成本低，已于 ２０１０ 年 １２ 月 ３１ 日被卫 生部批准做为食品防腐剂。邱朝坤等人［３１］用壳聚糖和 氯化钙复配不同浓度溶菌酶制成保鲜液对草莓进行 处理，结果表明 ０．０５％溶菌酶、１％壳聚糖和 ０．５％氯 化钙复配保鲜液对草莓保鲜效果最佳。溶菌酶涂膜 保鲜技术能有效延长草莓的货架期，较好保持其感 官和营养品质。
ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ－ｘｉｏｎｇ１，＊ＸＩＮ Ｊｉａ－ｙｉｎｇ１，２，ＸＵ Ｎｉｎｇ１ （１． Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｏｍｍｅｒｃｅ，Ｈａｒｂｉｎ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ １５００７６，Ｃｈｉｎａ；２． Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｏｘｏ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ ７３００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｙｐｅｓ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｆｒｕｉｔ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ． Ａｎｄ ｓｕｍｓ ｕｐ ｔｈｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｆｒｕｉｔ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ＇ｓ ｓｔｏｒａｇｅ ａｔ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｇｅ． Ａｔ ｌａｓｔ，ｉｔ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｆｕｔｕｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｒｕｉｔ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ；ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ；ｅｘｔｒａｃｔｉｖｅ；ｔｒａｎｓｇｅｎｅ
２ 利用天然提取物质及仿生保鲜剂保鲜果蔬
２．１ 中草药植物浸提液保鲜果蔬 有许多中草药提取液的杀菌作用在研究中被指
出，利用中草药提取物中的抗菌活性物质对采后果 蔬进行处理，效果较好。何昆等人［１６］研究指出，许多 中草药对细菌有较好的抑制作用，而用水萃取液的 抑菌效果要优于其他萃取液的效果。高海生等人［１７］通 过超临界对黄连素、百部等中草药进行提取，并将 提取物附着在特定的载体上制成中草药制剂，经验 证对果蔬具有良好的防腐保鲜作用。段翰英等人［１８］用 金银花、大黄、高良姜几种中草药提取液浸泡黄瓜， 在失水率、感官品质等方面都优于空白对照组，证 明这 ３ 种中草药对黄瓜都有较好的保鲜效果，保鲜 效果最好的一组是用金银花 － 高良姜复配使用，其 失水率较小、ＶＣ 损失少、延长了保质期。邹晓锦、 孙占祥等人［１９］用多种中草药提取液对黄瓜进行处理， 结果表明仁用杏叶提取液对黄瓜黑星病进行抑制， 使抗氧化酶活性升高，效果较好。刘明久、许桂芳 等人［２０］研究小蓬草浸提液对葱黑斑病菌病原孢子的萌 发有明显的抑制作用，并随着使用浓度的增大抑制 作用也相应增强，最高可达 ９８％。蓬桂华等人［２１］研究 指出，青蒿能有效地减缓辣椒在贮藏过程中腐烂率 的上升，对控制辣椒中叶绿素，ＶＣ 含量下降有较好 的效果。 ２．２ 天然植物精油的防腐保鲜
植物精油又称挥发性芳香油，作为植物的次生 代谢产物存在于植物体中，由于分子量较小，能同 水蒸气一起蒸出，常温下成挥发性的油状液体，其 作用机理是可通过作用于能量代谢途径和微生物的 细胞膜而达到较好的杀菌效果。吴新等人 研 ［２２］ 究发 现，芳樟醇、香荆芥酚、二氢枯茗醛和异硫代氰酸 烯丙酯几种植物精油能够有效抑制草莓在 ５￣２０ ℃贮 藏温度变化中的腐烂发生。Ｒｏｌｌｅｒ 等人［２３］发现桂皮醛 和香芹酚对减少猕猴桃的菌群数量非常有效，但是 同样的处理对哈密瓜是无用的，这是由于哈密瓜的 ｐＨ 值高于猕猴桃，对一般情况来说，ｐＨ 值越低，
微生物可以产生多种有较好抑菌作用的代谢产 物，如抗生素、有机酸等，所以利用拮抗作用的微 生物可以对其他的微生物生长起到抑制作用或将其 杀死，来达到延长果蔬保质期的作用［９］，并且抑制病 原菌的生长繁殖并不需要过高的浓度。研究发现， 洋葱假单胞菌的代谢产物硝吡咯菌素对苹果和梨采 后灰霉病和青霉病有较好的抑制作用［１０］。乳酸菌和其 代谢产物由于安全性高，且对人体无毒害作用，成 为近期食品保鲜的研究热点。由于乳酸菌可产生有 抑菌作用的机酸和细菌素等生物活性物质，从而延 缓食品腐败变质，延长保质期。彭穗等人 在 ［１１］ 常温 下，利用乳酸链球菌素来抑制辣椒采后发酵，大大 延长了辣椒保质期，并将其应用于工业化研究，有 较好的效果。 １．４ 拮抗菌作为激活子诱导提高果蔬抗病能力
拮抗微生物可以通过诱导植物保卫素的产生， 并能通过调节活性氧代谢提高果蔬的结构抗性，从
而增强果蔬的抗病性。Ｅｌ－Ｇｈａｏｕｔｈ 等人［７］研究发现， Cryptococcus saitona 可以诱导苹果产生几丁质酶，也 会在苹果细胞壁上形成乳突毛而使青霉菌的繁殖得 到抑制。Ｔｏｒｒｅｓ 等人［１２］利用 Pantoea agglomerans ＣＰＡ－２ 对橙子进行处理，３ ｄ 后发现橙子能够产生过氧化 氢，并且抗氧化酶活性得到增强，而用病原菌感染 的对照组果实中的过氧化氢含量减少。由于诱导抗 病达不到高效性和持久性，从而使拮抗菌生物保鲜 制剂在进行商业化应用中受阻［１３］。国内外目前只有洋 葱假单胞菌和拮抗菌株美极美奇酵母，在商业化应 用中占有极低的市场份额［１４－１５］。
第 １１ 期 （总第 ３７１ 期） ２０１４ 年 １１ 月
文章编号：１６７１－９６４６ （２０１４） １１ｂ－００６８－０５
农产品加工
农产品加工 Ｆａｒｍ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
２０１４ 年第 １１ 期
Ｎｏ．１１ Ｎｏｖ．
国内外果蔬生物保鲜方法的研究现状与展望
张健雄 1，＊ 辛嘉英 1，2，徐 宁 1
摘要：概述果蔬生物保鲜方法的种类、原理和技术，同时对现阶段生物保鲜技术在果蔬贮藏保鲜中的应用进行综述，
最后对生物保鲜技术存在的问题和未来研究方向进行展望。
关键词：果蔬保鲜；微生物；提取物；转基因
中图分类号：ＴＳ２５５．３
文献标志码：Ａ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ．１６７１－９６４６（Ｘ）．２０１４．１１．０５２
Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ Ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ Ｔｈｅ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｆｒｕｉｔ ａｎｄ Ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ Ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｔ Ｈｏｍｅ ａｎｄ Ａｂｒｏａｄ
这类拮抗菌会以吸附生长、进行缠绕侵入、消 解多种形式达到对病原菌的抑制作用，可以分泌葡 聚糖酶、几丁质酶等裂解性的酶和能够使有害真菌 细胞壁降解的酶。Ｗａｎ 等人［６］发现，Pichiamembrane－ faciens 能够紧密地吸附在匍枝根霉菌丝体上，分泌 能降解病原菌细胞壁的几丁质酶和 β－ １，３ － 葡聚糖 酶 等 各 种 水 解 酶 ， 从 而 抑 制 桃 软 腐 病 的 发 生 。 Ｅｌ－ Ｇｈａｏｕｔｈ 等人［７］发现，C. saitona Ｎａｋａｓｅ ＆ Ｓｕｚｕｂｉ 能牢 固地吸附在灰霉菌的菌丝上，并导致灰霉菌的菌丝 产 生 肿 大 现 象 。 龙 超 安 等 人 ［８］ 发 现 拮 抗 酵 母 菌 菌 株 Kloeckeraapiculata （３４－９） 可以通过直接寄生作用来 抑制有害病菌的生长，通过扫描电镜观察到酵母菌 株可以把柑橘青霉菌和绿霉病菌菌丝包住，也可以 附着在其菌丝之上，最终使这 ２ 种菌的菌丝浓缩、 畸形。在微生物果蔬保鲜中，寄生作用不是主要的 保鲜手段，因为寄生作用相对比较缓慢，且寄生性 菌体的生长和繁殖需要以一定量病原菌为基础，而 果蔬保鲜是要尽可能多地消灭病原菌。 １．３ 利用拮抗菌代谢产物保鲜
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农产品加工
２０１４ 年第 １１ 期
精油的杀菌能力越强。李宁等人［２４］通过将丁香精油对 樱桃番茄进行浸泡处理，之后在 １５ ℃条件下贮藏， 定时检查樱桃番茄的发病率和丁香精油对青霉菌的 抑制效果，结果发现丁香精油对青霉菌有较好的抑 制作效果；２．０ μＬ／Ｌ 处理 ４ ｄ 时的抑菌率达到了 ８５％， ５ ｍＬ／Ｌ 处理就能使樱桃番茄的发病率明显降低，使 好果率得到明显提高。Ｓｅｔｔａｎｏ 等人［２５］研究表明用薄荷 醇、丁香酚结合一定的物理方法处理樱桃 １５ ｄ 后， 酵母菌和霉菌数显著降低。天然植物提取物现在多 与其他保鲜剂配合使用，尚无单独使用的成熟商业 化应用技术。 ２．３ 利用动物源提取物质防腐保鲜
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原菌竞争共同的营养物质，以此来抑制黑斑病和坏 死病，还验证了其悬浮液在 ２５ ℃时对苹果的灰霉病 和青霉病有较好的抑制作用。Ｂｅｎｂｏｗ 等人［４］研究了隐 球酵母属的 Cryptococcus informominiatus 和红酵母属 的 Rhodotorula glutinis 对梨病害的抑菌效果，用这 ２ 种菌株对将要采收的梨提前 ２４ ｈ 进行处理，能有 效地控制梨的采后黑斑病。宋聪等人［５］分离得到 １ 株 枯草芽孢杆菌 （Bacillus subtilis） Ｊ１８，用菌悬对梨果 浸泡 ０．５ ｍｉｎ，之后取出晾干后再用链格孢菌喷洒其 表面，结果显示黑斑病的发病率下降为 １６．５７％，且 菌体可在梨果上定殖。 １．２ 直接寄生
收稿日期：２０１４－１０－３１ 基金项目：国家自然科学基金 （２０８７３０３４）。 作者简介：张健雄 （１９８８— ），男，在读硕士，研究方向为农产品加工生物技术。 ＊ 通信作者：辛嘉英 （１９６６— ），男，博士，教授，研究方向为生物催化。
２０１４ 年第 １１ 期
张健雄，等：国内外果蔬生物保鲜方法的研究现状与展望
０ 引言
进入 ２１ 世纪以来，随着经济的迅猛发展和人们 生活水平的提高，人们对于饮食的要求也在提高， 水果和蔬菜富含丰富的营养物质是居民日常饮食必 不可少的营养来源。我国水果和蔬菜的产量均居世 界首位，但由于地域和季节的限制，果蔬从采摘到 运输贮藏和销售环节，中间不可避免地会因机械损 伤、自身呼吸等生理代谢作用和病原菌的感染而造 成损失。国家农产品保鲜工程技术研究中心的调查 统计结果显示，我国每年果蔬在采摘后由于贮藏不 当造成的损失高达 ２５％￣３０％，在发达国家水果和蔬 菜的采后损失率则在 ５％以下［１］。因此，研究找到一 种简单方便、经济有效的果蔬保鲜方法显得尤为重 要，我国基本采用物理和化学方法保鲜果蔬，但物 理方法成本较高，操作繁琐，不利于大规模推广使 用，而化学保鲜方法又由于化学物质残留对人体的 毒副作用和对环境污染等问题而限制了其使用。本
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文就生物保鲜技术在食品领域的研究进展做了综述， 以及对以后的研究方向进行了展望。
１ 利用拮抗微生物菌体及代谢产物保鲜
１．１ 利用拮抗菌体与病原菌在营养和空间上的竞争 作用保鲜果蔬
该法是通过竞争作用，利用微生物菌体的生长 要和有害微生物争夺共同的资源，而抑制了有害微 生物的生长，达到延长保质期的目的。研究将病原 菌的非致病菌株对果蔬进行处理，因致病菌引起的 腐烂变质明显降低，如草莓在采摘前用木霉素处理， 使得采后保藏期的草莓灰霉病明显降低；马铃薯在 采后运输过程中不可避免地会因机械损伤而造成腐 烂，尝试用假单孢菌液处理采后马铃薯，可使软腐 病降低 ５０％以上。范青等人［２］研究发现，从桃果实表 面获得了对苹果灰霉病和青霉病有较好预防效果的 丝孢酵母。Ｒｏｂｅｒｔｓ［３］认为，在苹果的创伤处丝孢酵母 可以繁殖，可在较低的营养物质浓度条件下，与病
壳聚糖最早是从虾、蟹壳中提取得到的一种多 糖，抗菌作用较好，壳聚糖可被生物降解且具有生 物相溶性，是一种无毒无害的天然环保型食品保 鲜［２６］，应用在树梅、提子、黄瓜等果蔬的采后保鲜运 输中防腐效果较好，可以抑制采后果蔬的失水、腐 烂，钝化多酚氧化酶 （ＰＰＯ） 的酶活力等［２７］。抗菌肽 对于除真核细胞以外的，如革兰氏阳性菌、革兰氏 阴性菌、某些真菌、原生动物和一些耐药性细菌均 具有较强的消灭作用。它的出现，为人们寻找天然 食品保鲜剂提供了又一新的领域［２８］。陶炜煜［２９］将枯草 芽孢杆菌 Ｒ２１－４ 提取的抗菌肽添加到 １％的普鲁兰多 糖中，在温度 １０ ℃下对西兰花进行涂膜处理，对西 兰花的腐败有较好的抑制作用。溶菌酶能够通过催 化肽聚糖中的 １，４ －β 链的水解，使细菌细胞壁被破 坏。溶菌酶在 ｐＨ 值小于 ７ 的条件下有较稳定的保鲜 效 果 ， 在 ｐＨ 值 为 ３ 时 能 耐 受 １００ ℃ 的 高 温 环 境 ４０ ｍｉｎ 而不失活［３０］。溶菌酶属于高效、无残留并且无 毒的生物活性物质，且来源广泛，商品化程度高， 用量少，使用成本低，已于 ２０１０ 年 １２ 月 ３１ 日被卫 生部批准做为食品防腐剂。邱朝坤等人［３１］用壳聚糖和 氯化钙复配不同浓度溶菌酶制成保鲜液对草莓进行 处理，结果表明 ０．０５％溶菌酶、１％壳聚糖和 ０．５％氯 化钙复配保鲜液对草莓保鲜效果最佳。溶菌酶涂膜 保鲜技术能有效延长草莓的货架期，较好保持其感 官和营养品质。
ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ－ｘｉｏｎｇ１，＊ＸＩＮ Ｊｉａ－ｙｉｎｇ１，２，ＸＵ Ｎｉｎｇ１ （１． Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｏｍｍｅｒｃｅ，Ｈａｒｂｉｎ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ １５００７６，Ｃｈｉｎａ；２． Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｏｘｏ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ ７３００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｙｐｅｓ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｆｒｕｉｔ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ． Ａｎｄ ｓｕｍｓ ｕｐ ｔｈｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｆｒｕｉｔ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ＇ｓ ｓｔｏｒａｇｅ ａｔ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｇｅ． Ａｔ ｌａｓｔ，ｉｔ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｆｕｔｕｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｒｕｉｔ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ；ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ；ｅｘｔｒａｃｔｉｖｅ；ｔｒａｎｓｇｅｎｅ
２ 利用天然提取物质及仿生保鲜剂保鲜果蔬
２．１ 中草药植物浸提液保鲜果蔬 有许多中草药提取液的杀菌作用在研究中被指
出，利用中草药提取物中的抗菌活性物质对采后果 蔬进行处理，效果较好。何昆等人［１６］研究指出，许多 中草药对细菌有较好的抑制作用，而用水萃取液的 抑菌效果要优于其他萃取液的效果。高海生等人［１７］通 过超临界对黄连素、百部等中草药进行提取，并将 提取物附着在特定的载体上制成中草药制剂，经验 证对果蔬具有良好的防腐保鲜作用。段翰英等人［１８］用 金银花、大黄、高良姜几种中草药提取液浸泡黄瓜， 在失水率、感官品质等方面都优于空白对照组，证 明这 ３ 种中草药对黄瓜都有较好的保鲜效果，保鲜 效果最好的一组是用金银花 － 高良姜复配使用，其 失水率较小、ＶＣ 损失少、延长了保质期。邹晓锦、 孙占祥等人［１９］用多种中草药提取液对黄瓜进行处理， 结果表明仁用杏叶提取液对黄瓜黑星病进行抑制， 使抗氧化酶活性升高，效果较好。刘明久、许桂芳 等人［２０］研究小蓬草浸提液对葱黑斑病菌病原孢子的萌 发有明显的抑制作用，并随着使用浓度的增大抑制 作用也相应增强，最高可达 ９８％。蓬桂华等人［２１］研究 指出，青蒿能有效地减缓辣椒在贮藏过程中腐烂率 的上升，对控制辣椒中叶绿素，ＶＣ 含量下降有较好 的效果。 ２．２ 天然植物精油的防腐保鲜
植物精油又称挥发性芳香油，作为植物的次生 代谢产物存在于植物体中，由于分子量较小，能同 水蒸气一起蒸出，常温下成挥发性的油状液体，其 作用机理是可通过作用于能量代谢途径和微生物的 细胞膜而达到较好的杀菌效果。吴新等人 研 ［２２］ 究发 现，芳樟醇、香荆芥酚、二氢枯茗醛和异硫代氰酸 烯丙酯几种植物精油能够有效抑制草莓在 ５￣２０ ℃贮 藏温度变化中的腐烂发生。Ｒｏｌｌｅｒ 等人［２３］发现桂皮醛 和香芹酚对减少猕猴桃的菌群数量非常有效，但是 同样的处理对哈密瓜是无用的，这是由于哈密瓜的 ｐＨ 值高于猕猴桃，对一般情况来说，ｐＨ 值越低，
微生物可以产生多种有较好抑菌作用的代谢产 物，如抗生素、有机酸等，所以利用拮抗作用的微 生物可以对其他的微生物生长起到抑制作用或将其 杀死，来达到延长果蔬保质期的作用［９］，并且抑制病 原菌的生长繁殖并不需要过高的浓度。研究发现， 洋葱假单胞菌的代谢产物硝吡咯菌素对苹果和梨采 后灰霉病和青霉病有较好的抑制作用［１０］。乳酸菌和其 代谢产物由于安全性高，且对人体无毒害作用，成 为近期食品保鲜的研究热点。由于乳酸菌可产生有 抑菌作用的机酸和细菌素等生物活性物质，从而延 缓食品腐败变质，延长保质期。彭穗等人 在 ［１１］ 常温 下，利用乳酸链球菌素来抑制辣椒采后发酵，大大 延长了辣椒保质期，并将其应用于工业化研究，有 较好的效果。 １．４ 拮抗菌作为激活子诱导提高果蔬抗病能力
拮抗微生物可以通过诱导植物保卫素的产生， 并能通过调节活性氧代谢提高果蔬的结构抗性，从
而增强果蔬的抗病性。Ｅｌ－Ｇｈａｏｕｔｈ 等人［７］研究发现， Cryptococcus saitona 可以诱导苹果产生几丁质酶，也 会在苹果细胞壁上形成乳突毛而使青霉菌的繁殖得 到抑制。Ｔｏｒｒｅｓ 等人［１２］利用 Pantoea agglomerans ＣＰＡ－２ 对橙子进行处理，３ ｄ 后发现橙子能够产生过氧化 氢，并且抗氧化酶活性得到增强，而用病原菌感染 的对照组果实中的过氧化氢含量减少。由于诱导抗 病达不到高效性和持久性，从而使拮抗菌生物保鲜 制剂在进行商业化应用中受阻［１３］。国内外目前只有洋 葱假单胞菌和拮抗菌株美极美奇酵母，在商业化应 用中占有极低的市场份额［１４－１５］。
第 １１ 期 （总第 ３７１ 期） ２０１４ 年 １１ 月
文章编号：１６７１－９６４６ （２０１４） １１ｂ－００６８－０５
农产品加工
农产品加工 Ｆａｒｍ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
２０１４ 年第 １１ 期
Ｎｏ．１１ Ｎｏｖ．
国内外果蔬生物保鲜方法的研究现状与展望
张健雄 1，＊ 辛嘉英 1，2，徐 宁 1