蔬菜采后保鮮技術(shù)的研究進(jìn)展

陶佳佳，謝 晶

（上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海201306）

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，全國(guó)蔬菜產(chǎn)量已從1991年的2.04 億t 增長(zhǎng)至2012年的7.02 億t[1]。蔬菜的種類繁多，營(yíng)養(yǎng)豐富，在人們膳食結(jié)構(gòu)中占有重要的比例，隨著營(yíng)養(yǎng)膳食觀念的深入，人們?cè)絹?lái)越重視蔬菜的攝入，同時(shí)也對(duì)蔬菜的貯藏保鮮品質(zhì)提出了更高的要求。

蔬菜采摘后由于其旺盛的呼吸、微生物的活動(dòng)及水分的蒸發(fā)作用，很容易出現(xiàn)變質(zhì)和腐爛等現(xiàn)象。若在采摘、運(yùn)輸和貯藏過(guò)程當(dāng)中沒(méi)有采取適當(dāng)?shù)馁A藏保鮮措施，會(huì)導(dǎo)致蔬菜品質(zhì)下降，造成不必要的損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年蔬菜的損耗率在25%～30%[2]。而且，我國(guó)大部分的蔬菜是在采摘期上市，應(yīng)季時(shí)供過(guò)于求，而在淡季由于氣候、貯藏等緣故，往往供應(yīng)短缺。因此，有效延長(zhǎng)蔬菜采摘后的貯藏保鮮期，避免蔬菜腐爛現(xiàn)象的發(fā)生，減小蔬菜供應(yīng)和需求間的矛盾是當(dāng)前亟需解決的重要問(wèn)題。

目前，國(guó)內(nèi)外蔬菜的保鮮主要是通過(guò)對(duì)蔬菜呼吸作用、微生物生長(zhǎng)及內(nèi)部水分蒸發(fā)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的[3]。筆者從物理、化學(xué)和生物3個(gè)方面介紹了蔬菜采后保鮮技術(shù)的方法、原理和特點(diǎn)，以及蔬菜保鮮技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展，以期為我國(guó)蔬菜保鮮技術(shù)的發(fā)展提供參考。

1 物理保鮮技術(shù)

1.1 低溫保鮮

低溫保鮮主要是將蔬菜貯藏在低溫環(huán)境下，通過(guò)降低微生物酶活性來(lái)減緩微生物的生長(zhǎng)速度，同時(shí)通過(guò)抑制蔬菜的呼吸作用來(lái)延緩其變質(zhì)和腐爛，從而達(dá)到延長(zhǎng)蔬菜貯藏保鮮期的目的[4]。低溫有助于蔬菜保鮮但并不是溫度越低越好，當(dāng)溫度低于某一臨界值時(shí)會(huì)造成蔬菜的生理代謝紊亂，出現(xiàn)冷害現(xiàn)象，所以低溫貯藏蔬菜時(shí)要控制適宜的溫度。

Sonia 等[5]以芹菜為對(duì)象，觀察了其在0、4 和10℃貯藏溫度下的品質(zhì)變化情況，發(fā)現(xiàn)芹菜在0℃下冷藏21 d 后還能保持其最初的抗氧化能力和最低的褐變潛力。林永艷等[6]研究了薄膜包裝的生菜在（0±0.5）、（4±1）、（9±1）、（20±1）℃下貯藏的品質(zhì)變化，認(rèn)為在（0±0.5）℃下生菜具有較好的保鮮效果，低溫和薄膜包裝的結(jié)合能夠有效降低生菜的失重率，減少營(yíng)養(yǎng)成分的流失，抑制生菜黃化。章耀[7]在研究-2、-1 和0℃的貯藏溫度對(duì)蕨菜品質(zhì)影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)低溫貯藏下蕨菜的葉綠素下降速度顯著變緩，適當(dāng)?shù)蜏刭A藏可抑制采后蕨菜的酶活性及生理生化反應(yīng)，延緩組織的衰老，其中在-1℃貯藏的保鮮效果最佳。張賓樂(lè)[8]將萵苣置于3、5 和7℃的環(huán)境下貯藏，發(fā)現(xiàn)低溫貯藏的萵苣，呼吸強(qiáng)度、失重率、纖維化程度都低于室溫對(duì)照組，其中以5℃貯藏的各指標(biāo)最低，保鮮效果最佳。

1.2 氣調(diào)保鮮

氣調(diào)保鮮是通過(guò)調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中O2和CO2的比例，抑制蔬菜的生理活動(dòng)，更好地保持蔬菜的新鮮度與商品價(jià)值，延長(zhǎng)蔬菜貨架期的一種保鮮技術(shù)[9]。根據(jù)氣調(diào)保鮮的原理和使用設(shè)備可將氣調(diào)保鮮分為氣調(diào)貯藏和氣調(diào)包裝兩類。

1.2.1 氣調(diào)貯藏 氣調(diào)貯藏（Controlled Atmosphere Storage，CAS）是將蔬菜放在可以控制環(huán)境氣體組成成分的冷庫(kù)中，通過(guò)監(jiān)控裝置對(duì)環(huán)境進(jìn)行測(cè)控，利用制冷裝置和氣調(diào)裝置對(duì)冷庫(kù)內(nèi)氣體組成進(jìn)行調(diào)節(jié)[10]，保持一個(gè)適宜的氣體組成環(huán)境，降低蔬菜的呼吸強(qiáng)度，防治蔬菜腐爛變質(zhì)使其保持良好品質(zhì)。氣調(diào)貯藏適合大批量蔬菜的長(zhǎng)期保存。Babic 等[11]對(duì)低溫氣調(diào)貯藏環(huán)境下菠菜品質(zhì)的變化進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，在空氣組成為0.8%O2＋N2或0.8%O2＋10%CO2＋N2、溫度為5℃的氣調(diào)室內(nèi)，可以明顯抑制菠菜的呼吸作用，貯藏1、7、9 d 后菠菜表面的微生物數(shù)量都顯著低于對(duì)照組。Hodges 等[12]在空氣組成為3%O2＋5%CO2、溫度為0℃的氣調(diào)室內(nèi)，對(duì)貯藏了14、28、42 和56 d后的花椰菜的色度、可溶物固形物含量、游離糖含量等指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明除了游離糖含量無(wú)顯著差異外其余各指標(biāo)都高于對(duì)照組，說(shuō)明CAS 能減緩花椰菜的生理作用，抑制微生物生長(zhǎng)。馬建華等[13]發(fā)現(xiàn)在10%～13%CO2＋2%～3%O2的條件下，采后香菇的失水率、總糖量下降率最低，感官品質(zhì)最佳，保鮮期可延長(zhǎng)至20 d。

1.2.2 氣調(diào)包裝 氣調(diào)包裝（Modified Atmosphere Package，MAP）是將蔬菜密封包裝在透氣性塑料薄膜內(nèi)，通過(guò)包裝袋內(nèi)蔬菜的呼吸作用和薄膜內(nèi)外的氣體互換，或在包裝袋內(nèi)充入一個(gè)特定比例的混合氣體，讓包裝袋內(nèi)的氣體形成一個(gè)理想的氣調(diào)貯藏環(huán)境，盡可能地降低蔬菜的呼吸強(qiáng)度，以達(dá)到延長(zhǎng)蔬菜保質(zhì)期的目的[14]。氣調(diào)包裝適宜蔬菜的小包裝銷售。Saito 等[15]在O2含量為1%～6%的低氧氣調(diào)環(huán)境下貯藏蘆筍，發(fā)現(xiàn)蘆筍的失水率顯著降低，抗壞血酸和谷胱甘肽的含量高于對(duì)照組，說(shuō)明MAP 保鮮能較好地保持蘆筍的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和感官品質(zhì)。Amanatidou 等[16]在關(guān)于新鮮胡蘿卜的MAP 研究中指出，在氣體條件為50%O2＋30%CO2時(shí)，胡蘿卜的保鮮效果最好，可使貨架期延長(zhǎng)2～3 d。Hong 等[17]在關(guān)于洋蔥MAP 保鮮的研究中指出，O2含量低的MAP 可以有效地減弱綠洋蔥的呼吸作用，貨架期可延長(zhǎng)3～5 d。陳歡歡等[18]在研究青椒MAP 貯藏保鮮效果時(shí)指出，包裝袋內(nèi)平衡氣體濃度為17.4%O2＋1.9%CO2時(shí)，貯藏50 d 后MAP 保鮮組的呼吸強(qiáng)度、失重率均低于對(duì)照組。劉敏等[19]在10%O2＋10%CO2的氣體條件下將菠菜分別貯藏于12、5和2℃環(huán)境下，結(jié)果表明氣調(diào)包裝處理的菠菜在5℃貯藏17 d 后，感官品質(zhì)和葉綠素含量均高于對(duì)照組。

1.3 輻照保鮮

輻照保鮮技術(shù)是用一定劑量的電離射線輻照食品，殺滅食品中的害蟲和腐敗菌，從而達(dá)到食品貯藏保鮮的目的[20]。輻照線主要包括紅外線、紫外線、X 射線和γ 射線等[21]。一般采用60Co-γ 射線進(jìn)行輻照，60Co作為輻射源比較容易制備，穿透能力強(qiáng)，半衰期較適中。輻照處理在影響蔬菜生理生化作用的同時(shí)并不改變其營(yíng)養(yǎng)成分，可保持蔬菜原有的感官品質(zhì)。

Lu 等[22]分別選用0.5、1.0 和1.5 kGy 劑量的γ 射線處理新鮮芹菜，并將其貯藏于4℃環(huán)境下，結(jié)果表明輻照處理后的芹菜貨架期延長(zhǎng)了3～6 d；其中以1.5 kGy 劑量的處理保鮮效果最好，9 d 后芹菜感官品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值都保持良好。鄭賢利等[23]用不同劑量的60Co-γ 射線輻照包裝后的鮮黃花菜，低溫貯藏后比較其保鮮效果，發(fā)現(xiàn)經(jīng)0.5 kGy 的60Co-γ 射線輻照后，鮮黃花菜的酶活性和呼吸作用明顯受到了抑制，其冷藏保鮮天數(shù)延長(zhǎng)至32 d，且其營(yíng)養(yǎng)成分無(wú)明顯變化。

2 化學(xué)保鮮技術(shù)

化學(xué)保鮮是將化學(xué)試劑涂抹或噴灑在蔬菜表面，或?qū)⒒瘜W(xué)試劑置于蔬菜貯藏室中，以達(dá)到殺死或抑制致病微生物以及調(diào)節(jié)貯藏室中氣體成分的目的，從而實(shí)現(xiàn)蔬菜的貯藏保鮮[24]。與其他保鮮方法相比，化學(xué)保鮮技術(shù)簡(jiǎn)單易行、使用成本低。但是，隨著人們對(duì)食品安全的越來(lái)越重視，化學(xué)保鮮劑在食品安全領(lǐng)域存在的問(wèn)題和隱患也日漸凸顯。因此，在使用化學(xué)保鮮劑時(shí)，必須注意保鮮劑的正確使用方法、毒副作用和殘留等問(wèn)題。

2.1 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是人們根據(jù)天然植物激素和生理特性模擬合成的具有抗乙烯生理活性的一種物質(zhì)，能夠減緩蔬菜的呼吸作用，達(dá)到貯藏保鮮的目的。需要注意的是，某些植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑有可能對(duì)人體有副作用，使用時(shí)需謹(jǐn)慎。

陳文煊等[25]以外源赤霉素、2,4-二氯苯氧基乙酸及青鮮素3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑為材料，并結(jié)合氣調(diào)包裝技術(shù)進(jìn)行茭白貯藏試驗(yàn)，結(jié)果表明，用赤霉素、2,4-二氯苯氧基乙酸處理的茭白，葉綠素分解速度和呼吸速度明顯降低，而青鮮素處理的茭白，纖維化速度降低。Cefola等[26]在研究1 μL/L 1- 甲基- 環(huán)丙烯（1-Methylcyclopropene，1-MCP）對(duì)甘藍(lán)保鮮效果影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，處理后的甘藍(lán)在5℃下貯藏2 周后，其黃化和腐敗程度、葉綠素的降解速度明顯降低，說(shuō)明1-MCP可以較好地保持甘藍(lán)的感官品質(zhì)。

2.2 化學(xué)殺菌劑

化學(xué)殺菌劑保鮮的原理是用化學(xué)試劑清洗、浸泡蔬菜，使蔬菜表面微生物的生理代謝活動(dòng)受到抑制從而殺死致病微生物，從而延長(zhǎng)蔬菜的保質(zhì)期。化學(xué)殺菌劑一般選用臭氧、氯水、過(guò)氧化氫、磷酸三鈉等，其中臭氧水是最為常用和有效的化學(xué)殺菌劑。

臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，其氧化強(qiáng)度僅次于氟，是氯的1.5 倍，臭氧對(duì)各種致病性微生物尤其是大腸桿菌、流感病毒等具有極強(qiáng)的殺滅效果[27]。臭氧水不僅可以有效地殺死蔬菜表面的致病微生物，而且可以除去蔬菜表面的有機(jī)氯、有機(jī)磷等農(nóng)藥殘留物質(zhì)[28]。臭氧還對(duì)有害氣體有降解作用，臭氧可以氧化分解蔬菜呼吸作用所產(chǎn)生的例如乙烯、乙醛等有害氣體，延緩蔬菜的呼吸作用[29]。臭氧雖然是一種較為安全的化學(xué)殺菌劑，但是在使用臭氧時(shí)要注意濃度問(wèn)題，因濃度過(guò)高不僅會(huì)對(duì)人體呼吸道產(chǎn)生影響，也會(huì)破壞蔬菜表面的細(xì)胞質(zhì)膜，加速蔬菜腐敗速度。

An 等[30]用1 mg/L 臭氧水處理新鮮綠蘆筍，并置于3℃環(huán)境下貯藏，結(jié)果表明臭氧可以有效抑制酶活性，降低蘆筍的纖維化程度。王宏延等[31]分別用0.5、1.0、1.5、2.0 mg/L 的臭氧水處理西蘭花，于4℃環(huán)境下貯藏，結(jié)果表明臭氧水可以降低西蘭花的多酚氧化酶（PPO）活性和維生素C 損失率，在臭氧含量為2.0 mg/L 時(shí)，保鮮效果最佳，貯藏期可達(dá)到16 d。Olmez等[32]采用臭氧水處理新鮮生菜，于4℃冷藏，與氯水、有機(jī)酸處理相比，臭氧水處理的生菜比其他兩種方法處理的表現(xiàn)出更好的感官品質(zhì)。

3 生物保鮮技術(shù)

生物保鮮技術(shù)是指將生物保鮮劑涂膜在蔬菜表面，來(lái)隔絕蔬菜與空氣的接觸，從而降低其呼吸速度[33]；或者將有害菌的天然拮抗菌噴灑到蔬菜表面，抑制有害菌的生長(zhǎng)繁殖，延緩蔬菜腐敗或變質(zhì)的速度，延長(zhǎng)貯藏期[34]。生物保鮮物質(zhì)主要是生物體自身組成成分或其代謝產(chǎn)物，沒(méi)有抗藥性或毒副殘留等問(wèn)題，可更大程度地保持蔬菜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和感官品質(zhì)[35]。

3.1 天然提取物

天然提取物是從天然物質(zhì)中提取的活性成分，能抑制蔬菜中微生物的生長(zhǎng)繁殖，降低其酶活性，減緩蔬菜生理活動(dòng)，起到貯藏保鮮的效果[36]。

Singh 等[37]研究發(fā)現(xiàn)，用由芳香精油配制的水乳劑對(duì)蔬菜進(jìn)行處理，可在一定程度上抑制食源性致病菌和腐敗性細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖速度。Martin-Diana 等[38]分別用0.5%、1.5%和3%的乳清滲透物作洗滌劑，對(duì)胡蘿卜進(jìn)行消毒處理，于4℃環(huán)境下放置10 d 后，以氯消毒處理的胡蘿卜為對(duì)照，結(jié)果表明，用乳清滲透物處理的胡蘿卜其微生物數(shù)量明顯低于對(duì)照組，感官評(píng)分以及抗壞血酸和胡蘿卜素的含量均明顯高于對(duì)照，說(shuō)明乳清滲透物這種天然保鮮劑是一種可以代替氯對(duì)蔬菜進(jìn)行消毒的安全保鮮劑。

3.2 多糖類保鮮劑

多糖保鮮劑是一類廣泛存在于動(dòng)物、植物、微生物體中的天然大分子化合物[39]。其中，植物多糖和微生物多糖在生物保鮮技術(shù)中應(yīng)用較多，如殼聚糖就是一種典型的多糖保鮮劑。

殼聚糖是一類多糖物質(zhì)，由甲殼質(zhì)經(jīng)過(guò)脫乙酰處理獲得[40]。殼聚糖作為一種保鮮劑可以減緩果蔬的呼吸作用，減少病原菌的侵染，使果蔬保持一定的感官品質(zhì)[41-42]。殼聚糖涂膜保鮮技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、成本低、安全性好，適用于多種蔬菜的貯藏保鮮。

王娟慧等[43]分別用濃度為0.5%、1.0%、1.25%的殼聚糖溶液對(duì)馬鈴薯進(jìn)行涂膜處理，并分別置于0、4和8℃環(huán)境下貯藏，結(jié)果表明用殼聚糖涂膜后的馬鈴薯，其總糖含量高于對(duì)照組，總菌落數(shù)低于對(duì)照組，酚氧化酶活性被明顯抑制，其中又以溫度0℃、濃度1%的處理保鮮效果最佳，可將保鮮期延長(zhǎng)6 d。Han 等[44]分別用0.5%和1.0%的殼聚糖溶液處理絲瓜，處理后將絲瓜封閉在聚乙烯薄膜袋中，置于（25±1）℃、相對(duì)濕度90%～95%的黑暗環(huán)境中貯藏，結(jié)果表明，0.5%和1.0%的殼聚糖涂膜能有效減緩絲瓜的呼吸作用和重量損失，保持其堅(jiān)固性、視覺(jué)外觀和維生素C 的含量，延緩PPO 活性的增加，此外，1.0%殼聚糖涂膜能顯著抑制過(guò)氧化物酶（POD）活性，殼聚糖保鮮劑有效地保持了絲瓜的采后品質(zhì)。

4 發(fā)展趨勢(shì)

綜上所述，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)對(duì)蔬菜的物理、化學(xué)和生物保鮮技術(shù)做了大量的研究。他們的共同點(diǎn)都是通過(guò)減緩蔬菜的呼吸作用、抑制微生物的生長(zhǎng)來(lái)達(dá)到貯藏保鮮的目的，但是物理、化學(xué)保鮮方法分別存在設(shè)備昂貴、有毒副殘留等缺陷。因此，安全、經(jīng)濟(jì)和高效的生物保鮮方法如殼聚糖涂膜保鮮、天然提取物保鮮等將是今后研究的重點(diǎn)。目前，蔬菜的貯藏保鮮多采用低溫、氣調(diào)、臭氧處理等單一的保鮮技術(shù)，但是單一的保鮮技術(shù)多少存在一些技術(shù)缺陷，影響保鮮效果，所以在今后的研究中可嘗試將多種貯藏保鮮技術(shù)相互融合，以彌補(bǔ)單一保鮮技術(shù)的不足，如此可更好地保證蔬菜的品質(zhì)，延長(zhǎng)蔬菜的貯藏期，提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，不斷滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)生活的需求。

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