鲜食型葡萄采后保鲜技术研究进展

2021-01-14 06:41周晓洁戴赛飞周文化
农产品加工 2020年24期
关键词:保鲜剂涂膜鲜食

莫 华,周晓洁,戴赛飞,周文化

(1. 特医食品加工湖南省重点实验室,湖南长沙 410004;2. 湖南应用技术学院,湖南常德 415100;3. 中南林业科技大学食品科学与工程学院,湖南 长沙 410004;4. 湖南省产商品质量监督检验院,湖南长沙 410007)

0 引言

葡萄是世界四大水果之一,含有丰富的营养物质(如维生素、糖类等),因而受到广大消费者的喜爱[1-2]。截至2017 年,我国的葡萄总面积达870 khm2,总产量达1 120 万t,居世界第1 位,其中83%以上为鲜食型葡萄[3]。但是,鲜食型葡萄在贮藏过程中容易出现脱粒、干梗、果肉软化、口感变差、果皮褐变等现象,给鲜食型葡萄的贮藏、保鲜、运输等带来极大的困难和经济损失[4]。因此,为了满足市场需求、促进葡萄产业的发展,做好葡萄的采后贮藏保鲜、提高鲜食型葡萄的贮藏保鲜技术是当前的研究重点之一。通过阐述鲜食型葡萄的种类及特性,采后所用的物理、化学、生物保鲜技术的原理及优缺点,为鲜食型葡萄的采后贮藏保鲜研究提供理论参考。

1 鲜食型葡萄种类及其主要特性

世界葡萄品种达8 000 个以上,在中国鲜食型葡萄在市场上占主导地位的有七大品种。

鲜食型葡萄主要品种及其特性见表1。

2 物理保鲜技术

2.1 低温保鲜

低温保鲜是在低温的条件下抑制葡萄的呼吸强度以达到保鲜的目的,但在贮藏过程中需要避免冷害与冻害。相较于传统的低温冷藏保鲜法,新兴的冰温贮藏技术能使葡萄保持更好的色泽和口感。冰温贮藏可以精密地控制贮藏温度于冰结点上,使葡萄在生理活性降至最低的同时能够维持正常的生理代谢,有利于葡萄的长期保存[14]。张哲等人[15]对置于超冰温、冰温及普通低温贮藏温度下的意大利葡萄的品质进行研究,发现将意大利葡萄置于-3 ℃超冰温的条件下进行贮藏,利于葡萄营养成分、色泽及口感的保持。Zhang Min 等人[16]发现葡萄在冰温高湿条件下保鲜后60 d 内变化不大,与新鲜葡萄相比,口感和风味无明显差别。低温有利于果蔬保鲜,但经过长时间的低温保存,果实品质会发生一定的变化[17]。因此,利用低温保鲜技术贮藏鲜食型葡萄,需要注意贮藏的时间。同时,可利用新兴的冰温贮藏技术,以保证果实的品质、色泽和口感。

表1 鲜食型葡萄主要品种及其特性

2.2 高压静电场处理

高压静电场处理是将葡萄置于静电场中进行高电压处理,该方法有利于维持贮藏期内葡萄的品质,且无污染、安全[18-21]。温鹏飞等人[22]用高压静电场对葡萄果实进行处理,研究了对总黄烷- 3 - 醇含量和隐色花色素还原酶表达的影响,发现高压静电场处理后30~60 min,Vvar1,Vvlar2 表达明显增强。刘铁玲等人[23]用不同高压静电场处理葡萄,发现高压静电场处理能延长葡萄采后的保存期,降低葡萄的掉果率、腐烂率。但在实际生产应用中,该方法操作不简便且使用成本较高,因此无法进行推广。

2.3 热处理

热处理是利用热介质使贮存前的果蔬暴露在较高温度的环境中,使其酶活性降低,从而起到贮藏保鲜的作用[24-25]。李珍等人[26]探索了热处理对红提葡萄冷藏后果实品质的影响,发现45 ℃热水预处理红提葡萄6 min,可以达到延长红提葡萄贮藏期的效果。Dimitris Lydakis 等人[27]发现在52.5 ℃或55 ℃下处理18~27 min,对果实的质量损失、果实硬度、颜色、可溶性固形物或酸浓度没有显著影响。在较高温度(58 ℃) 或较长时间内(如55 ℃,30 min),观察到一些负面影响,与对照组相比,果实质量降低且色泽变暗。结果表明,在不影响果实品质的前提下,蒸汽热处理可应用于“苏丹”鲜食型葡萄的病害防治。热处理的温度和时间不适宜,会影响葡萄果实的硬度、色泽、含水量、贮藏期等。因此,利用热处理对鲜食型葡萄进行保鲜,需准确控制预处理的温度和时长,以确保达到保鲜效果的同时保证果实的品质。

2.4 交变磁场处理

利用不同强度的交变磁场对果蔬进行处理,会使果蔬的生理生化指标随着贮藏时间的延长发生变化,并达到贮藏保鲜的效果。Taiyoung Kang 等人[28]研究发现,外电场(EF) 和磁场(MF) 能够通过与食品和生物材料中的水分子相互作用来控制冰的成核,从而避免在冷冻长期保存易腐食品中造成与冰晶形成有关的损害,进一步避免储存过程中不可接受的质量损失。高梦祥等人[29]研究发现,利用0.87 A/m 和1.79 A/m 磁场强度的交变磁场对葡萄进行保鲜处理,葡萄果实能保持较好的品质。樊宏彬等人[30]发现经0.87 T 和2.28 T 磁感应强度的交变磁场处理,葡萄果实的腐烂率、脱果率和出糖率会降低。

2.5 辐照保鲜技术

辐照保鲜是γ - 射线、高能电子束或X - 射线杀灭微生物和寄生虫、抑制果蔬发芽和呼吸强度,起到保鲜的目的[31-32]。陈志军等人[33]将用0,0.56,1.11,2.10 kGy 剂量的电子束辐照后的美国无核红提分别置于室温和低温的条件下,发现经辐照处理可减少葡萄微生物数量,降低果实腐烂率。王秋芳等人[34]采用多种方式处理巨峰葡萄以延长其贮藏期,研究发现辐照能明显降低葡萄果实的腐烂程度。辐照保鲜易操作、无残留且对果实外观无影响,可代替传统化学保鲜剂,但合适的使用剂量需做进一步研究。Paul Thomas 等人[35]综述了利用电离辐射改善亚热带水果贮藏的研究进展,考虑了单独或与其他物理或化学处理联合应用辐射来控制采后真菌疾病的可行性,还讨论了辐照对果实呼吸、乙烯释放、主要化学成分变化和品质等生理特性的影响,并认为辐射可以作为化学熏蒸剂的一种替代方法在葡萄保鲜贮藏中应用。

2.6 气调保鲜技术

气调保鲜是通过调节果蔬贮藏环境的气体组成、湿度、温度等来延长果蔬保存时间的一种安全、健康、环保的保鲜技术[36-37]。Artés-Hernández F等人[38]认为气调保鲜包装可以替代SO2处理,且处理后葡萄的感官品质无明显损失,总糖、有机酸和生物活性酚类化合物含量无相关变化。张洁等人[39]对变温气调保鲜技术对鲜食型葡萄的最佳保鲜模式进行了研究,发现在0±0.5 ℃下恒温贮藏5 d,移入20 ℃条件下1 d,再放回0±0.5 ℃的间歇升温模式,是最佳的葡萄气调保鲜方式。气调保鲜技术绿色、健康、安全、环保,可有效保证鲜食型葡萄的高品质贮藏,但目前建立气调保鲜库的投入成本较高,对技术和设备的要求也高,无法实现广泛推广。

3 化学保鲜技术

3.1 臭氧保鲜技术

臭氧有强氧化性,使用便捷且杀菌效果好,无任何残留,在近几年的鲜食型葡萄贮藏保鲜中得到了广泛的研究。Franka M G 等人[40]研究了高浓度臭氧熏蒸对采后葡萄灰霉病和杀菌剂残留的影响,发现葡萄在预冷过程中使用高剂量的臭氧气体熏蒸可以控制葡萄采后腐烂,可以减少4 种常用杀菌剂的残留。虽然臭氧处理目前不太可能取代传统葡萄生产中的SO2处理,但这是一种较好的技术。纪海鹏等人[41]研究了不同臭氧浓度对美人指葡萄的保鲜效果,结果表明利用19.26 mg/L 质量浓度的臭氧能使美人指葡萄的果实品质、硬度、可溶性固形物含量和果皮色泽有效保持,同时能抑制多酚氧化酶活性。但臭氧的使用要针对不同种类或品种找出适合的处理方法和处理条件等才能做到安全且合理。

3.2 二氧化氯处理

二氧化氯(ClO2) 是近几年广受关注的新型高效、无毒安全的强氧化剂,利用ClO2作为保鲜剂来处理葡萄,能达到保鲜的目的。Shoujiang Chen 等人[42]利用ClO2气体对鲜食型葡萄果实进行抑菌、抗褐变试验,研究了ClO2气体对鲜食型葡萄果实腐烂和轴部褐变的影响。结果表明,与对照组相比,ClO2处理显著减少了果实的腐烂和轴部褐变,葡萄保持较好的果实质量,且没有任何来自残留ClO2的风险。赵瑞平等人[43]以ClO2为保鲜剂,对宣化牛奶葡萄进行气调贮藏,发现ClO2能在有效控制葡萄腐烂率的同时,保持葡萄的感官品质,达到延长保鲜时间的效果。纪海鹏等人[44]探索了新型绿色保鲜方式对玫瑰香葡萄品质的影响,结果表明在玫瑰香葡萄的贮藏保鲜过程中,相较于CT+O3和CT+1-MCP 处理,经CT+ClO2处理的玫瑰香葡萄具有最佳的保鲜效果。

3.3 二氧化硫处理

M A Joslyn 等人[45]研究了二氧化硫在水果和蔬菜产品及其他食品和饮料中的防腐价值,认为二氧化硫有作为酶褐变和非酶褐变抑制剂的作用,能在葡萄的运输和储存中起到一定的作用。传统的SO2处理保鲜是使用亚硫酸盐潮解释放出SO2气体,以达到杀菌的目的,但使用剂量不适宜,会对葡萄造成漂白、伤害、异味等问题[46]。近年来,国内外研究人员开发出多种二氧化硫新型贮藏技术,贾晓昱等人[47]利用脉冲式防腐设备,精准控制SO2循环熏蒸浓度和时间,研究SO2脉冲式熏蒸防腐的最佳浓度和时间参数。结果表明,相较于传统的片剂浸泡式处理,SO2脉冲式防腐方式能使红提葡萄的贮藏时间显著延长,并保证果实能维持较好的品质。同时,采用脉冲式防腐技术,能使长红提葡萄在180 d 的贮藏期内,果实实际接触SO2的累计时长仅为6~7 h。

3.4 1 - 甲基环丙烯处理

1 - 甲基环丙烯(1-MCP) 是一种延长果实成熟期及减缓果实衰老、腐烂的新型乙烯受体抑制剂和新型保鲜剂,1-MCP 可以有效提高葡萄的贮藏品质及货架品质。Mohini Sharma 等人[48]研究了利用己醛蒸汽和1-MCP 处理对甜樱桃品质参数和货架期的影响。在4 ℃贮藏30 d 后,经处理的樱桃,其色泽、亮度和硬度均优于未处理的樱桃,可以有效提高甜樱桃的质量和货架期。贾艳萍等人[49]利用1-MCP 对葡萄处理,探究其对葡萄生理指标和果实品质的影响,发现经1-MCP 处理后,葡萄的腐烂程度、损失质量、脱粒情况均有降低,并能保持良好品质。谢国芳等人[50]发现,1-MCP 1.0 μL/L 结合低剂量CT-2处理水晶葡萄,能使贮藏时间显著延长。

4 生物保鲜技术

4.1 涂膜保鲜

涂膜保鲜技术是通过浸染、喷涂和刷涂等方式在果蔬表面涂抹覆盖一层均匀的薄膜,阻隔空气中的CO2,O2和水分等,起到保鲜的效果[51-52]。Paula M Freitas 等人[53]用紫外- C 光(UV-C) 和壳聚糖涂膜进行单独或联合处理,研究了不同处理对葡萄品质、真菌腐烂和白藜芦醇含量的影响。发现壳聚糖涂膜能保持果实的光泽和视觉质量,同时防止葡萄果实的腐烂,并对葡萄的呼吸速率和白藜芦醇含量没有影响。UV-C 联合壳聚糖涂膜处理,20 ℃下保存24 h后冷藏可增加白藜芦醇含量,并保持感官品质,减少葡萄腐烂率。复合涂膜保鲜剂是涂膜保鲜剂研发的热点之一,何丽芳等人[54]将芒果皮中的提取物与羧甲基壳聚糖以一定比例复配,并涂膜至巨峰葡萄表面以探究其对葡萄果实的保鲜效果,研究表明该方法能有效减缓葡萄的腐烂和质量流失,提高葡萄品质的稳定性。胡晓亮等人[55]发现,以海藻酸钠和溶菌酶为保鲜剂的复合涂膜方法对马陆葡萄的保鲜效果较佳。

4.2 天然提取物保鲜

天然提取物保鲜剂价格低且天然、安全、无毒,抑菌杀菌和抗氧化作用较强。Hajer Aloui 等人[56]研究了海藻酸钠、葡萄柚种子提取物或葡萄柚精油对鲜食型葡萄保鲜效果的影响,结果表明用2%海藻酸钠和1%葡萄柚种子提取物配制的复合保鲜剂对鲜食型葡萄进行涂膜保鲜,具有最大的抗氧化活性和最高的抗真菌效果,有效控制了水分和硬度损失,可以有效保持鲜食型葡萄的品质。吕明珠等人[57]发现,在温度为2 ℃,湿度为90%的条件下,利用八角提取物对红提葡萄进行保鲜处理,葡萄的贮藏品质较佳。罗茂等人[58]发现利用芦荟提取物处理葡萄果穗可降低葡萄腐烂率、脱粒率及果梗褐变指数。

5 结语

鲜食型葡萄因品种不同导致采后的保鲜技术有差异,低温、辐照、热处理等物理保鲜方法、设备和场地的建设均需要较高的成本,在实际生产中无法进行广泛推广;SO2等化学保鲜剂具有较好的效果,但易影响葡萄果实的感官品质和营养价值,并可能存在潜在健康危害;涂膜、天然提取物等生物保鲜方法安全、环保,但保鲜剂的制作技术复杂,效果不稳定。由于不同的贮藏保鲜方法各有优势和弊端,在实际生产中,对鲜食型葡萄保鲜技术的选择需要综合考虑,根据实际情况选择适宜的方法,以达到便捷、高效、安全、环保的保鲜效果,从而提高鲜食葡萄品质的稳定性,进而增加经济效益。

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