采后熱處理對(duì)果蔬貯藏的影響研究進(jìn)展

趙宇瑛，吳廣宇

(長(zhǎng)江大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖北 荊州 434025)

采后熱處理對(duì)果蔬貯藏的影響研究進(jìn)展

趙宇瑛，吳廣宇

(長(zhǎng)江大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖北 荊州 434025)

綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外熱處理方法的種類及熱處理對(duì)果蔬采后生理、采后貯藏品質(zhì)等方面的影響。

熱處理；果蔬；貯藏；品質(zhì)

果實(shí)采后腐爛給世界水果生產(chǎn)帶來(lái)了極大的損失。水果的采后腐爛一般達(dá)20%～30%，我國(guó)為30%～40%，熱帶地區(qū)則高達(dá)50%[1]。采后熱處理可以控制多種果蔬的病蟲(chóng)害、提高抗冷性、延緩衰老，保持品質(zhì)[2]。合適的熱處理能提高多種果蔬的抗冷性，如減輕葡萄[3]、蜜橘[4]、柿果[5]、番茄[6]、石榴[7]、甜椒[8]等相關(guān)冷敏感型果蔬的冷害癥狀。貯前的熱處理是指利用果蔬的熱學(xué)特性和其它物理化學(xué)特性在貯前將果蔬置于熱水、熱空氣、熱蒸發(fā)等熱的環(huán)境中，處理一定時(shí)間，以延長(zhǎng)果蔬的保鮮期[9]。采后熱處理技術(shù)能減少果蔬儲(chǔ)運(yùn)期間的腐爛，為無(wú)毒、無(wú)農(nóng)藥殘留的采后病害控制提供了一種重要的方法。因此，熱處理是近年來(lái)頗受關(guān)注的采后保鮮方法之一，相關(guān)領(lǐng)域的研究變得相當(dāng)活躍。

1 熱處理方法

1.1 傳統(tǒng)方法

傳統(tǒng)熱處理主要有熱水浸果、熱蒸氣、熱空氣、強(qiáng)力熱風(fēng)和遠(yuǎn)紅外線或微波處理等。大多數(shù)果蔬的有效處理水溫為46～55 ℃，時(shí)間為30 s～10 min；熱空氣處理為43～54 ℃，10～60 min[10]。熱處理溫度與時(shí)間的選擇，主要取決于果蔬種類、品種、成熟度、栽培條件和潛伏侵染菌種等[11]。

1.2 熱結(jié)合鈣處理

果蔬經(jīng)鈣處理可以有效地延長(zhǎng)果蔬貯藏壽命和貨架期，提高果蔬品質(zhì)[12]。在一定條件下，熱處理與鈣處理結(jié)合使用的效果比單用熱處理或鈣處理的更好，1991年Lurie等[13]曾把熱處理與浸鈣結(jié)合用于蘋(píng)果貯藏，結(jié)果品質(zhì)得到改善，比單一處理的效果都好。

1.3 熱化學(xué)處理

熱處理加殺菌劑或熱處理后再使用殺菌劑處理可簡(jiǎn)稱為熱化學(xué)處理[11]。這不僅可減少用藥量，提高防腐效果，而且可縮短熱處理時(shí)間，降低熱處理的溫度，避免產(chǎn)生熱傷害，減少水分損失，同時(shí)還降低了藥物污染。在防治桃、李、油桃、蘋(píng)果等果蔬的采后腐爛中，含有殺菌劑(常用苯萊特、特克多和抑霉唑等)的熱水比單獨(dú)熱水或單獨(dú)殺菌劑處理效果更令人滿意[11，14]。

1.4 熱結(jié)合輻射處理

輻射結(jié)合熱處理可以降低控制病原菌所需的殺菌劑劑量，提高效果，減少損傷。加熱和輻照之間的間隔時(shí)間也影響協(xié)同效果，通常是熱水處理后24 h內(nèi)進(jìn)行輻照為最佳[11]。

1.5 熱處理結(jié)合氣調(diào)貯藏

熱處理后或熱化學(xué)處理后，可以通過(guò)涂蠟和聚乙烯膜包裝，提高熱處理效果，也可以結(jié)合低溫氣調(diào)貯藏達(dá)到更好的貯藏效果。如芒果可以在熱化學(xué)處理后，結(jié)合低溫氣調(diào)貯藏，即在12～13 ℃下采用氣調(diào)，40 d 后好果率在80%以上[11，13]。

2 熱處理對(duì)果蔬采后生理的影響

2.1 對(duì)果蔬呼吸作用的影響

熱處理初始時(shí)果蔬釋放CO2量受熱影響而增大，并且溫度越高對(duì)呼吸的影響越大。但高于臨界溫度時(shí)，呼吸強(qiáng)度就不再上升，反而下降。熱處理期間溫度升高可以改變果蔬的呼吸模式，在25～35 ℃之間‘Hass’鱷梨呈典型的呼吸躍變模式，且呼吸強(qiáng)度隨溫度的上升而上升，但在40 ℃下，雖然起始時(shí)呼吸強(qiáng)度最大，但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而持續(xù)下降，且不出現(xiàn)呼吸峰。熱處理后，果蔬在貯藏期間的呼吸有2種不同情況。‘Hass’梨在40 ℃下熱處理2 d期間呼吸強(qiáng)度持續(xù)下降，而轉(zhuǎn)到20 ℃時(shí)，呼吸強(qiáng)度開(kāi)始恢復(fù)上升，最后達(dá)到呼吸高峰[15]；但Lurie等[13]在蘋(píng)果中的研究發(fā)現(xiàn)，蘋(píng)果經(jīng)38 ℃熱處理后再回到20 ℃時(shí)，其CO2釋放量下降，且一直低于對(duì)照。

2.2 對(duì)果蔬乙烯產(chǎn)生的影響

熱處理后果蔬乙烯釋放量的變化與熱處理的溫度、時(shí)間及熱處理后的貯藏條件有密切關(guān)系。大多數(shù)果蔬在35 ℃以上乙烯的形成會(huì)受到抑制。Eaks在1978年發(fā)現(xiàn)鱷梨在20～40 ℃之間乙烯峰最大值出現(xiàn)在25 ℃，且25～30 ℃之間乙烯峰隨溫度上升而下降，35 ℃下只有微量的乙烯，40 ℃下無(wú)乙烯生成。經(jīng)熱處理的果蔬回到常溫后乙烯的形成又恢復(fù)，其趨勢(shì)與未處理前一致，但時(shí)間上有一個(gè)滯后期。Eaks在40 ℃下對(duì)鱷梨熱處理2 d，回到20 ℃時(shí)乙烯的產(chǎn)生可以恢復(fù)正常[16]。延長(zhǎng)綠熟番茄的熱處理時(shí)間，乙烯形成將受到抑制，常溫后乙烯的合成恢復(fù)，乙烯峰值與處理時(shí)間成反比[17]。

2.3 對(duì)果蔬蛋白質(zhì)合成的影響

熱處理可以形成熱激蛋白(heat shock protein,HSP)，這種變化是植物組織適應(yīng)環(huán)境進(jìn)行基因表達(dá)的結(jié)果。植物體中熱激反應(yīng)最適誘導(dǎo)溫度隨品種而異，一般認(rèn)為高于其生長(zhǎng)最適溫度的10～15 ℃時(shí)，此種HSP即迅速合成，并具有保護(hù)細(xì)胞的功能[18]。

2.4 對(duì)果蔬細(xì)胞膜完整性的影響

果蔬受到低溫脅迫時(shí)，最初傷害的是細(xì)胞的膜系統(tǒng)，膜系統(tǒng)由于受到氧自由基的攻擊而透性增加，造成離子外滲，因此通常把膜滲透率作為衡量冷害發(fā)生程度的重要指標(biāo)。熱處理通過(guò)影響果蔬相關(guān)膜蛋白的活性而改變細(xì)胞膜透性。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，枇杷的細(xì)胞膜透性不斷上升，熱水處理組上升的速率顯著比對(duì)照組加快，可能熱傷害的發(fā)生處理溫度不同對(duì)細(xì)胞膜透性的影響亦不同。熱處理可以提高膜的耐冷性和穩(wěn)定性，抑制膜滲透率的增加，38 ℃熱空氣處理36 h和48 h均能夠延緩枇杷果實(shí)冷藏時(shí)細(xì)胞膜透性的增加，降低木質(zhì)素的積累，延緩硬度的升高，阻止出汁率的下降，減輕枇杷果實(shí)冷害的發(fā)生和發(fā)展，另外，還顯著降低枇杷果實(shí)腐爛的發(fā)生[19]。

2.5 對(duì)果蔬酶活性的影響

貯前50 ℃ 10 min或53 ℃ 5 min熱水短時(shí)處理，能有效降低青椒在2 ℃冷藏期間的冷害，從而使其保鮮期從4周延長(zhǎng)到2月。熱處理延緩低溫下過(guò)氧化氫酶(Catalase,CAT)和抗壞血酸過(guò)氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性的下降，保持較高的H2O2清除能力，促使脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)活性降低，從而抑制了活性氧代謝失調(diào)和膜脂過(guò)氧化水平，降低膜透性[20]，是減輕青椒冷害的原因之一。處理后的草莓過(guò)氧化物(peroxidase,POD)的活性有些許增加，而超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性在熱處理的初始階段并沒(méi)有明顯的變化[21]。熱處理可以提高黃瓜冷藏過(guò)程中SOD酶的活性，提高低溫條件下膜的穩(wěn)定性和清除自由基的能力，且37 ℃熱處理后黃瓜中的CAT和POD活性顯著高于對(duì)照[22]。熱處理在一定程度上可有效地增強(qiáng)果蔬SOD、POD活性，提高清除H2O2的毒害能力，且提高細(xì)胞膜的穩(wěn)定性和清除自由基的能力，最終減緩果蔬的成熟衰老，延長(zhǎng)貯藏時(shí)間[23]，50 ℃和55 ℃處理3 min與對(duì)照相比，提高過(guò)氧化物POD、CAT和SOD在貯藏期間的活性[24]。

3 熱處理對(duì)果蔬品質(zhì)的影響

熱處理后的果蔬，由于受到熱脅迫的作用，外部顏色及組織內(nèi)部的生理生化反應(yīng)都會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致果蔬品質(zhì)的變化。

蘋(píng)果經(jīng)20 ℃熱水處理后葉綠素緩慢降解，而在38 ℃處理后葉綠素含量則迅速下降[25]。但香蕉在35 ℃熱水浴處理果皮中的葉綠素的降解速率不明顯[26]。表明熱處理可能與高等植物中2種不同的葉綠素降解機(jī)制有關(guān)，其中一種受高溫催化；也可能與成熟相關(guān)的酶類的合成有關(guān)。

單獨(dú)熱浸處理芒果50～55 ℃下5 min均加速果皮顏色轉(zhuǎn)黃，降低果實(shí)可溶性固形物含量[27]，減緩果皮葉綠素含量和果肉可滴定酸、Vc、可溶性蛋白質(zhì)含量的下降，促進(jìn)果肉還原糖含量的上升[28]；熱處理能顯著地降低桃果實(shí)在貯藏過(guò)程中的發(fā)病率、失水率，同時(shí)也能較好地保持桃果實(shí)Vc含量，而對(duì)桃果實(shí)含糖量與硬度影響較小[29]；50 ℃和55 ℃處理葡萄3 min與對(duì)照相比，能明顯抑制果實(shí)腐爛和Vc含量的下降[30]。熱處理后水溶性果膠低，而非水溶性果膠含量較高，果蔬硬度較高；可溶性蛋白和熱穩(wěn)定蛋白含量下降緩慢，熱穩(wěn)定蛋白含量在可溶性蛋白中所占比例較高，使果蔬貨架期果面底色較黃，固酸比上升，果汁pH值較高，具有較好的外觀品質(zhì)。

熱處理是在果蔬貯藏方面有許多優(yōu)勢(shì)，但如果使用不當(dāng)會(huì)對(duì)果蔬造成熱傷害。60 ℃處理3 min會(huì)對(duì)葡萄產(chǎn)生熱傷害，不利于保鮮[24]；45 ℃處理12 h的紅富士蘋(píng)果貯藏期間都出現(xiàn)了果肉組織褐變，果心嚴(yán)重褐變的現(xiàn)象，而且褐變指數(shù)隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增高[30]。因此，在應(yīng)用熱處理進(jìn)行處理果蔬時(shí)應(yīng)該隨時(shí)間、處理方式以及果蔬類型及品種加以區(qū)別應(yīng)用。

4 展望

熱處理同其他保鮮技術(shù)相結(jié)合將是果蔬貯藏中的一個(gè)比較有前景的保鮮技術(shù)。但由于不同種類果蔬，甚至同一種類果蔬的不同品種對(duì)熱處理的反應(yīng)有差異，而且大規(guī)模商業(yè)化熱處理中仍存在處理時(shí)間長(zhǎng)、操作成本高等問(wèn)題。因此，今后不僅要加強(qiáng)改善熱處理方法的研究，而且應(yīng)加強(qiáng)熱處理對(duì)不同果蔬生理生化及病菌活動(dòng)的研究，以獲得最佳的處理效果。

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2010-05-17

趙宇瑛(1968-)，女，山西介休人，博士研究生，主要從事果樹(shù)生理教學(xué)及科研工作.

10.3969/j.issn.1673-1409(S).2010.02.024

TS255.3

A

1673-1409(2010)02-S083-03