嶺南特色水果保鮮與加工研究進展

徐玉娟，程麗娜，卜智斌，吳繼軍，余元善，鄒 波，溫 靖，彭 健，李 璐

（廣東省農(nóng)業(yè)科學院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/農(nóng)業(yè)部功能食品重點實驗室/廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室，廣東 廣州 510610）

我國嶺南地區(qū)荔枝、龍眼、香蕉、菠蘿、芒果、番木瓜等水果資源豐富，尤其是荔枝、龍眼種植面積約占全國的50%～60%，產(chǎn)量居世界前列。嶺南特色水果風味獨特、營養(yǎng)價值高，頗受消費者青睞。然而由于嶺南地區(qū)地處熱帶和亞熱帶區(qū)域，高溫、高濕、水果生長期短和含糖量高等，嶺南特色水果存在采后代謝旺盛、帶菌率高等導致其鮮儲貨架期短、低溫下容易發(fā)生冷害等問題，又由于目前保鮮加工技術和能力相對落后，致使現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)價值低于實際商品價值［1-2］。

嶺南特色水果的特性及影響其鮮儲的主要因素包括：采收期集中，掛果時間短；果實含水量、含糖量高，生物活性、熱敏性強；采收后呼吸代謝旺盛，易褐變，如荔枝素有“一日色變，二日香變，三日味變”之稱；果實不耐低溫，低于適溫儲藏時易發(fā)生“冷害”現(xiàn)象；嶺南地處熱帶亞熱帶，水果采收季節(jié)高溫、高濕環(huán)境導致微生物侵染嚴重，腐敗加劇。嶺南特色水果極不耐儲的品質特性和地理環(huán)境因素使得采后損耗嚴重，給遠距離銷售帶來重重困難。目前延長嶺南水果貯藏期和降低冷害的研究主要包括化學、氣調包裝、輻照等傳統(tǒng)保鮮和新型智能化氣調包裝、可食性涂抹、微膠囊化天然抗菌、低溫等離子體等新型保鮮。

加工是延長產(chǎn)業(yè)鏈，滿足消費者對商品多元需求的必要手段。目前嶺南特色水果加工專用品種和原料評價標準缺乏：品種多，多以鮮食為主，加工盲目（被動加工）；生產(chǎn)自動化程度低：果實形狀特殊，機械化脫梗去皮、去核、榨汁等前處理裝備缺乏，自動化程度不高；加工及品質控制技術落后：熱敏性強，以傳統(tǒng)的熱加工技術為主，褐變、風味劣變嚴重，品質不穩(wěn)定，能耗高等；產(chǎn)品形態(tài)單一：以罐頭和果干為主，難以滿足多元化的營養(yǎng)健康需求，整體綜合效益不高等產(chǎn)業(yè)問題，而推進精深加工是實現(xiàn)水果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。目前嶺南特色水果加工技術主要包括果干干燥、發(fā)酵、果汁加工、副產(chǎn)物綜合利用等方面。

因此，加強嶺南特色水果保鮮和加工技術的應用研究，對于提高果農(nóng)收入以及保證嶺南特色水果產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 嶺南特色水果保鮮技術及現(xiàn)狀

1.1 嶺南特色水果傳統(tǒng)保鮮技術及現(xiàn)狀

1.1.1 化學保鮮 化學試劑常用作水果保鮮處理，以殺滅病菌、降低呼吸強度、抑制褐變酶的活性等，從而防止果實腐敗及維持可溶性固形物含量［3］。當前常用化學試劑包括SO2，含氯、鈣試劑，O3，H2O2，電解水，有機酸等［4］，其中SO2對荔枝、龍眼等嶺南特色水果的保鮮效果最好。Uthairatanakij等［5］發(fā)現(xiàn)采用調控SO2釋放結合PE袋的模式可明顯抑制龍眼采后病原菌的生長，防止果皮褐變和果實腐爛；Reichel等［6］研究表明，0.25 mol/L的草酸、CaCl2分別可有效抑制荔枝果皮過氧化物酶活性84%、68%，保證了新鮮荔枝貯藏期（5 ℃，90%濕度，21 d）的品質；Alali等［7］在水楊酸（1 mmol/L）和阿拉伯膠（10%）處理香蕉的研究中探明，二者聯(lián)合處理顯著抑制香蕉貨架期（20 ℃，60%～70%濕度，9 d）的質量損失，其中前者對香蕉硬度以及可滴定酸濃度、后者對果肉/皮的酚類物質以及果皮的顏色具有顯著性保護效果?；瘜W試劑雖然對水果保鮮效果顯著，但存在化學殘留影響安全、pH改變影響口感、風味等問題。德國、荷蘭、瑞士等一些國家嚴禁氯在新鮮果蔬中的使用［4］，我國在果蔬保鮮中也嚴格規(guī)定二氧化氯應用于新鮮果蔬中必須低于10 mg/L（GB2760-2014）。

隨著我國居民生活水平、消費水平以及健康意識的逐漸提高，化學試劑保鮮法正逐步被市場淘汰，雖然目前在水果產(chǎn)地由于成本等原因仍被部分果農(nóng)與果蔬企業(yè)采用，但使用的劑量與種類正在慢慢減少，當前常輔助以低溫（水、冰、冷庫等）作為預冷前處理結合冷鏈運輸、包裝等手段，以保證非產(chǎn)地銷售的貨架期。例如，石淑源等［8］比較了抗壞血酸鈉、檸檬酸、臭氧、冷水等處理對荔枝保鮮貨架期（17 d）的影響，結果表明3 ℃、0.3%抗壞血酸鈉溶液浸泡處理和3℃冷水浸泡處理后采用PE 保鮮袋效果最佳。同時，隨著我國科研創(chuàng)新水平的不斷提高以及科技服務三農(nóng)政策的全面實施，物理與生物保鮮手段正逐漸應用于果蔬保鮮產(chǎn)業(yè)中（表1）。

1.1.2 氣調包裝保鮮（Modified Atmosphere Packaging，MAP） 自1927年出現(xiàn)第一篇關于氣調包裝延長蘋果貨架期的報道，其研究歷史已有90余年，關于水果方面的研究主要集中在1995—2010年，目前該技術已成功應用于食品產(chǎn)業(yè)［9］。氣調包裝保鮮在嶺南特色水果的保鮮防腐方面效果顯著（表1）。例如，荔枝在1% O2+5% CO2、5（±1）℃的環(huán)境中，多酚氧化酶和過氧化物酶的活性得到有效抑制，多酚和抗氧化活性能夠有效維持，貨架期可延長至35 d［10］；荔枝在運輸過程中，采用孔袋包裝，調控氧氣含量，較無包裝形式，顯著性控制質量損失率和褐變指數(shù)［11］；4% O2+5% CO2+91% N2的氣體環(huán)境結合3 ℃低溫儲藏可顯著降低鮮切菠蘿褐變酶活性、減緩褐變和Vc氧化，感官品質保持較好，貨架期從4 d可延長至15 d［12］。Mangaraj等［13］采用聚丙烯和聚氯乙烯的包裝膜結合5% O2+5% CO2+N2，調控新鮮荔枝儲藏的氣體環(huán)境，發(fā)現(xiàn)多酚氧化酶及過氧化物酶活性被有效抑制、花青素等營養(yǎng)成分得到有效保護，在10 ℃條件下貨架期可達17 d。

表1 嶺南特色水果傳統(tǒng)與新型保鮮技術Table 1 Traditional and novel preservation technologies of Lingnan characteristic fruits

影響MAP保鮮效果的主要因素包括水果自身特性、儲藏溫度、氣體組成、包裝材料。其中，溫度因素最為關鍵，顯著影響生鮮水果的呼吸和成熟速率、微生物的生命率，常用的MAP溫度為1～8 ℃；最常用的氣體為CO2、O2、N2；常見的包裝膜材料為聚酰胺（PA）、聚乙烯（PE）、聚乙烯對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚丙烯（PP）等。此外，單一的氣調包裝延長貨架期有限，與其他保鮮手段有效聯(lián)合使用也是未來研究的重點。MAP是提高生鮮水果產(chǎn)業(yè)價值的有效且極具前景的保鮮手段。

1.1.3 輻照保鮮 輻照是一種食品加工的物理方法，將包裝或未包裝的食品置于r射線、x射線或電子加速器產(chǎn)生的電子、電磁場等物理環(huán)境下，達到殺菌、消毒、抑制酶活等作用，同時具有速度快、成本相對低的優(yōu)勢（表1）［14-15］。其中r射線照射是研究最廣泛的技術之一，但仍是最未待到充分利用的技術之一。輻照食品已被世界上包括美國的許多國家消費者所認可的市場商品，我國是最大的輻照食品生產(chǎn)國之一，輻照技術在嶺南特色水果的防腐保鮮方面也具有顯著效果。

Hajare等［16］發(fā)現(xiàn)0.5 kGy的r射線處理對荔枝糖類、黃酮類等營養(yǎng)活性成分無影響，然而可顯著降低果殼微生物含量，結合4 ℃低溫儲藏，有效延長貨架期28 d。Mahto等［17］研究證明r射線處理可有效延遲芒果貯藏期（20 ℃）的成熟、延長貨架期至少3～4 d，同時研究表明高強度的輻照對芒果的細胞具有不同程度損傷，致使果皮果肉變硬等，低劑量的r射線輻照對芒果才有正面保鮮效果。然而，當輻照較弱或單獨使用無法達到保鮮效果時，需聯(lián)合其他防腐手段共同使用。

輻照與氣調包裝結合能夠消除或減少污染人體的細菌，并在減少輻照劑量的情況下提高微生物殺滅率［14］。由于輻照的這些優(yōu)勢，國際貿易呈現(xiàn)出增長的趨勢，預計這種趨勢將繼續(xù)下去。如何更高效利用輻照，減少輻照強度和時間，降低成本的同時，協(xié)同增強可聯(lián)合的其他保鮮技術的防腐效果，例如將輻照應用于可食性薄膜的開發(fā)方面等，是迫切需要研究的重點。

1.2 嶺南特色水果新型保鮮技術及未來趨勢

1.2.1 新型智能化氣調包裝 氣調包裝可以降低鮮活果蔬的呼吸速率、延緩成熟和變色、防止異味和風味的積累，抑制病原體和腐敗微生物的生長，從而延長貯藏期（表1）。近幾年，研究者們開發(fā)采用一些新型技術手段以打破普通氣調包裝調控有限貨架期的局限性，主要為氣調包裝自身組成因素的改善和聯(lián)合新型包裝技術［18-20］。前者主要包括新型結構聚合物以改善包裝膜的材質，新型溫敏性功能以智能化調控氣體成分，采用抗氧化活性膜、納米活性膜、生物降解膜、微穿孔膜等以加強包裝膜的抗菌、阻隔、強度等功能，非傳統(tǒng)的氣體成分（氬、疝氣等），非傳統(tǒng)的貯藏溫度（過冷度貯藏溫度）；后者主要包括可食性涂抹、射頻識別及成熟度等智能性傳感器等。

CO2和O2傳感器能實時反映新鮮果蔬包裝內的氣體成分、運輸過程中的呼吸環(huán)境，以快速判斷生鮮果蔬的活性、品質［21］。Mangaraj等［13］采用雙向定向聚丙烯（BOPP）和聚氯乙烯（PVC）層壓板包裝膜以滿足荔枝鮮儲時的氣體要求，結合氣體環(huán)境的改變與低溫，有效延長荔枝貯藏期17 d。盡管新型智能化氣調包裝可以大幅度延長新鮮水果的生命期，快速判斷生鮮水果的有效貨架期，未來仍需進行不斷創(chuàng)新：包裝材料的再利用、最少化、環(huán)保性等，傳感器的進一步智能化使用，與其他保鮮技術進行強強聯(lián)合。

1.2.2 可食性涂抹保鮮 可食用涂抹是采用浸漬或噴灑的方法將涂液在水果表面形成屏障薄層，以減少水分從水果表面流失，改變水果周圍的空氣，從而減緩水果呼吸作用和衰老速度，抑制微生物，降低酶活，保證品質（表1）［22］?？墒承酝磕ㄒ撼２捎糜芍参锝M織中提取的具有抗菌性、抗氧化性等天然成分，例如可食用的果皮中含有的抗壞血酸和檸檬酸可以減少芒果的褐變，從而保持新鮮芒果的顏色［23］。Yousuf等［24］發(fā)現(xiàn) 150 mL/L 的蜂蜜聯(lián)合50 g/L的大豆分離蛋白保鮮處理可顯著保持菠蘿多酚等營養(yǎng)成分，極顯著保護菠蘿色澤、色相等，延長貨架期（4℃）16 d。

殼聚糖是應用最為廣泛的涂抹保鮮劑。近些年香精油作為新興涂抹劑頗受研究者們青睞［22］，二者的聯(lián)合使用和新型殼聚糖的應用是當前的研究熱點。Braga等［25］發(fā)現(xiàn)5 g/L殼聚糖和0.6、1.2 mL/L薄荷油組成的可食性涂抹液顯著延緩了木瓜冷藏期果肉和果皮顏色的轉變，降低了酶活和質量損失，且在口感上接受度良好，無任何負面效應。Zahedi等［26］研究表明含抗壞血酸的殼聚糖涂抹可顯著提高芒果儲藏期（24 d，15±2℃，85%～90%濕度）的抗氧化性，延長其貨架期。Jiang 等［27］應用新型殼聚糖（卡多贊，1∶100稀釋）涂抹荔枝，能夠顯著降低呼吸速率和質量損失，抑制果殼褐變，延長貨架期。

可食性涂抹保鮮處理方便、快捷，是一項極具前景和市場的技術，同時與其他技術如γ射線輻照處理、超聲波處理、納米技術等聯(lián)合使用，具有協(xié)同增效的作用甚至消除單一技術的負面保鮮效應［28-30］。值得注意的是，涂抹保鮮劑的安全性是該技術的基礎與重點。目前市面上有一些涂抹保鮮劑公司，部分商業(yè)涂抹保鮮劑并未得到科學證實，因此需進行科研分析，以保證安全性和有效性［22］?；诮?jīng)濟成本、水果多樣性以及消費者健康需求的角度，我們在不斷發(fā)掘可食性涂抹保鮮處理與其他技術協(xié)同增效使用的同時，對安全、實惠、有效的涂抹材料仍需進行不斷開發(fā)。

1.2.3 微膠囊化天然抗菌劑 植物精油、植物提取物（酚類等）等是天然抗菌劑和抗氧化劑，對生鮮果蔬的保鮮具有突出效果，然而卻因這類物質難溶于水、穩(wěn)定性相對較差、易揮發(fā)、易氧化等缺點限制其應用，微膠囊技術可以有效控制其有效成分的緩慢釋放，從而達到長效保鮮效果［31-32］。微膠囊技術是利用成膜材料或聚合材料作為壁材將需要保護的芯材包埋形成微小粒子，能顯著提高芯材的穩(wěn)定性，延長使用壽命，便捷操作，并能在時間和空間上控制芯材的使用（表1）［33］。龍門等［34］利用三聚磷酸鈉為交聯(lián)劑，制備茶樹精油-殼聚糖微膠囊，發(fā)現(xiàn)茶樹精油微膠囊化顯著提高茶樹精油的穩(wěn)定性，具有更穩(wěn)定的體外殺菌性和抗氧化性，釋放速度可有效控制。Yin等［35］研究指出加入殼聚糖-肉桂精油微膠囊的涂膜（+海藻酸鈉）顯著延長芒果的貨架期（25 ℃，50%濕度），延緩其腐爛，保持Vc等營養(yǎng)成分，降低呼吸速率，減少質量損失，保存14 d后仍具備商品價值。Gong等［36］以β-環(huán)糊精作為壁材，以丁香酚為芯材，通過飽和水溶液法制備了丁香酚微膠囊，顯著降低了荔枝果實貯藏60 d 后的腐爛和抑制荔枝霜疫霉菌的侵染。Mo等［37］采用乳液交聯(lián)法包埋富馬酸二甲酯（DMF），聯(lián)合殼聚糖以及香蘭素，制備了一種綠色緩釋生物材料，DMF在微球中前期釋放速度較快，隨后進入平穩(wěn)期，顯著降低鮮荔枝在儲藏期的質量損失，保證了荔枝品質。

影響微膠囊化天然抗菌劑功效發(fā)揮的主要因素包括壁材的特性、微膠囊化的工藝、芯材之間的協(xié)作交聯(lián)性等。不同壁材材料的選擇及制作對芯材的抗菌效果影響顯著，例如Li等［32］研究評價了麥芽糊精/阿拉伯膠（MD/GA）、麥芽糊精/明膠（MD/GEL）、麥芽糊精/明膠、殼聚糖（MD/CHI）和麥芽糊精/環(huán)糊精/阿拉伯膠（MD/cd/GA）這4種壁材對李子酚微膠囊化的包埋效果，以MD/CHI的包埋穩(wěn)定性最強，25 ℃存儲60 d后酚類物質的保留率仍高達94.6%。微膠囊制備工藝主要包括噴霧干燥、冷凍干燥、層層自組裝、復凝聚法，皆存在各自的優(yōu)缺點，未來可從技術的協(xié)同使用、新技術的開發(fā)等方面以提高微膠囊的制備效率［31］。微膠囊可通過可食性涂抹、復合機紙保鮮材料、復合膜保鮮材料的形式應用于水果保鮮中，如何高效利用，包括與MAP、EC、超聲、超高壓等其他技術的聯(lián)合使用，亦是未來研究的重點。

1.2.4 低溫等離子體保鮮 低溫等離子體是氣體在高電壓、高溫、電場、磁場、電磁場狀態(tài)下產(chǎn)生的異于固、液、氣三態(tài)的原子、離子、電子等粒子集合體，這種第四態(tài)粒子具有活性能量高、殺菌速度快、溫度低、無副產(chǎn)物、保護品質等優(yōu)點（表1）［38］。CP加工過程中的低溫和活性顆粒對降低食品營養(yǎng)物質的損失和生物大分子的改性具有重要作用，可有效殺滅鮮活水果表面微生物、降低農(nóng)殘、鈍化酶活、延緩變軟等，從而保證水果質量和延長貯藏期［39-40］。Sarangapani等［41］采用 CP（80 kV，1～5 min）處理藍莓，發(fā)現(xiàn)藍莓表面的農(nóng)殘有效降解80%，多酚、黃酮類物質含量顯著增加。陳姝伊等［42］研究指出香蕉經(jīng)CP（20 kV，5 kHz）結合加濕（RH 90%）處理后，極顯著降低了香蕉果實包裝環(huán)境中的乙烯和CO2含量，減緩了后熟過程，增強了對冷害的抗性，同時維持較高香蕉果皮硬度。

CP作為一種新型非熱綠色保鮮技術，在保護水果原有營養(yǎng)品質的同時，安全無污染地延長貨架期。但仍需進行不斷改進，尤其是對鮮活水果，如過敏原、水果表面的農(nóng)藥殘留、調控沉積化合物從包裝材料到新鮮水果的遷移、活性等離子體與水果活性物質、預定目標相互作用的機制等。此外，低溫等離子體與其他工藝（如殼聚糖）的組合技術可能是未來的突破口。低溫等離子體技術的商業(yè)化應用仍需相當長一段時間，在設備尺寸、規(guī)?；Ч矫嫘柽M一步突破。

2 嶺南特色水果加工技術及現(xiàn)狀

2.1 嶺南特色水果干燥加工技術

干燥加工是現(xiàn)階段廣東省快速消耗嶺南大宗特色水果原料、延長產(chǎn)品貨架期、賦予產(chǎn)品特殊風味和口感的主要加工技術之一［43］。荔枝、龍眼等嶺南特色水果的干制加工方式主要以熱風干燥、熱泵干燥和冷凍干燥加工技術為主，技術研究則多出現(xiàn)紅外、熱泵、真空微波、熱風-微波、熱風-真空冷凍等新型干燥或組合干燥技術，不同干燥技術其過程能耗、效率各有優(yōu)劣，對產(chǎn)品品質、風味色澤的影響區(qū)別也較大。

2.1.1 熱風干燥 熱風干燥是目前最常用且最傳統(tǒng)的干燥技術，通過熱量傳遞，水分發(fā)生擴散，獲得干制品。其存在能耗大、干燥不均勻、營養(yǎng)色澤損失大、產(chǎn)品品質較差等缺點，如Sehrawat等［44］通過研究發(fā)現(xiàn)熱風干燥對芒果片品質的影響比其他任何干燥方法更為明顯。但熱風干燥具有設備簡單、操作便捷、成本低廉、干燥處理量較大、速度較快等優(yōu)勢［45］，工業(yè)化生產(chǎn)中熱風干燥仍為主要的干燥方式之一，因此有許多研究以期通過優(yōu)化風速、溫度等工藝參數(shù)來提高干燥效率和產(chǎn)品品質（表2）。吳煒俊等［46］通過研究不同組合滲透、冷凍前處理結合熱風干燥對藍莓干燥品質的影響，發(fā)現(xiàn)滲透和冷凍-解凍前處理模式二者結合能協(xié)同顯著提升干燥速率和干燥產(chǎn)品品質，較未前處理組脫水速率、硬度保留率、總酚含量保持率分別提高36.91%、9.09倍、100.74%，原因是滲透、冷凍-解凍能改變細胞膜通透性，促進干燥過程中的傳熱傳質，從而提升干燥速率、改善產(chǎn)品品質。Braga等［47］研究發(fā)現(xiàn)高強度脈沖紫外線預處理結合熱風干燥能有效提升芒果干干燥效率并有效提高維生素C、類胡蘿卜素、維生素B1和B3等營養(yǎng)成分的保留率。熱風干燥在嶺南特色水果方面的應用較為普遍，其產(chǎn)品包括市場上常見的荔枝干、龍眼干、芒果干等。當下，可采用他手段聯(lián)合使用以改善傳統(tǒng)單一熱風干燥所造成的品質缺陷，同時節(jié)省成本。

2.1.2 熱泵節(jié)能干燥 熱泵干燥是通過壓縮機制熱循環(huán)從低溫熱源獲取能量，在高溫條件作為有效熱能進行使用的一種干燥方式，能夠有效利用熱源，不僅能較好地保留物料中的熱敏性物質，還具有“高效節(jié)能、環(huán)境友好”優(yōu)勢，能夠較好地保留水果中各種營養(yǎng)成分，具有節(jié)能、環(huán)境友好和安全穩(wěn)定、干燥產(chǎn)品品質較好等優(yōu)點（表2），如溫靖等［48］發(fā)現(xiàn)熱泵干燥龍眼的褐變程度及營養(yǎng)成分損失率要顯著低于熱風干燥。

表2 嶺南特色水果加工技術現(xiàn)狀與未來趨勢Table 2 Present situation and future trend of processing technology of Lingnan characteristic fruits

但如何有效提高能源利用率、提高熱泵干燥效率、提升產(chǎn)品品質仍是目前熱泵干燥領域的研究熱點。彭健等［49］闡明了分段式遠紅外-熱泵干燥龍眼的質構特性、褐變程度及影響褐變的主要機制。程麗娜等［50］研究發(fā)現(xiàn)干燥介質中CO2濃度對荔枝干成品的多酚、多糖、可滴定酸、色差值、果殼的抑菌效果影響顯著，其中熱泵干燥溫度60 ℃、干燥介質中CO2濃度為5%時得到的荔枝干品質最優(yōu)。

2.1.3 冷凍干燥 冷凍干燥將物料中水分通過冰晶升華除去，以保證產(chǎn)品質量。近年來對于冷凍干燥前處理及聯(lián)合干燥技術工藝優(yōu)化，如何控制適宜的冷凍速率和調節(jié)冰晶成核使其同時滿足質量和能耗的需求等是國內外學者和工業(yè)界的研究重點（表2）。Salazar等［51］發(fā)現(xiàn)在較高的冷凍速率下干燥時間能縮短30%，在壓強為66.66～86.65 kPa、溫度為-2～0 ℃、冷凍速率0.4 ℃/min的工藝下冷凍干燥得到的芒果干品質最高。Apinya等［52］通過開發(fā)動態(tài)紅外輔助冷凍干燥系統(tǒng)，研究紅外輔助冷凍干燥香蕉片的干燥效率及其對品質的影響，確證紅外輻射可作為冷凍干燥升華階段的驅動力，持續(xù)紅外輻照干燥時間可顯著縮短干燥時間213 min，節(jié)省干燥時間超過70%，并能有效改善產(chǎn)品的脆度。楊佳琪等［53］優(yōu)化了冷凍-熱風聯(lián)合干燥香蕉片的工藝參數(shù)，發(fā)現(xiàn)冷凍時間3 h、中間轉換點含水率40%、熱風溫度70 ℃時，香蕉片的產(chǎn)品外形及營養(yǎng)品質接近凍干產(chǎn)品，干燥時間可節(jié)省將近1/4。

冷凍干燥與其他手段的聯(lián)合使用，在縮短干燥時間、降低成本的同時，保證干制品的質量，這將是嶺南特色水果采用冷凍干燥手段干制的主要模式。如何更進一步降低冷凍干燥能耗，包括設備的改進、物料干制工藝的優(yōu)化等，將是未來科研工作者的研究重點。

2.1.4 聯(lián)合干燥 兩種或兩種以上的聯(lián)合干燥技術因具有低能耗、低污染、易操控、高效率、高品質的特點，更適合規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，成為近年來研究應用的重點［54］，并已被越來越多的果蔬干燥行業(yè)采用，將是未來發(fā)展的趨勢（表2）。目前常見的聯(lián)合干燥方式有微波-熱泵組合、輻照超聲組合、熱風-熱泵組合、熱風-冷凍組合、熱風-真空組合、冷凍-微波-熱風/真空、冷凍-微波-熱風-真空等聯(lián)合干燥方式。

Yi等［55］研究了熱風、冷凍聯(lián)合壓差膨化干燥對芒果、火龍果和番木瓜脆片品質的影響，結果表明，不同干燥技術與壓差膨化聯(lián)合會對芒果、火龍果和番木瓜3種脆片質構品質造成顯著影響，冷凍聯(lián)合壓差膨化干燥脆片具有優(yōu)于其他干燥方式的質構、色澤和感官品質。安可婧等［56］通過研究間歇微波、變功率微波結合真空微波干燥龍眼，從功率密度、真空度、裝載量3方面分析龍眼果肉在真空微波干燥過程中水分比及干燥速率的變化，確定功率密度12 W/g、真空度90 kPa、裝載量100 g為龍眼間歇真空微波最佳干燥工藝。適宜不同物料特性的聯(lián)合干燥將是嶺南特色水果干的主要干制模式。

2.2 嶺南特色水果發(fā)酵加工技術

2.2.1 果酒發(fā)酵技術 發(fā)酵型果酒釀造中風味分析、甲醇、雜醇油的調控以及復合果酒發(fā)酵工藝優(yōu)化等為果酒的主要研究熱點。果酒發(fā)酵技術主要采用葡萄酒加工工藝并根據(jù)水果的特性進行改進。為減少傳統(tǒng)果酒發(fā)酵中二氧化硫殘留，提高果酒的品質（表2）。鄧莎莎等［57］將新型果汁飲料防腐劑（INS號242）二甲基二碳酸鹽（DMDC）用于荔枝果酒和茶枝柑果酒的發(fā)酵前處理，發(fā)現(xiàn)DMDC能有效殺滅果酒發(fā)酵過程中的雜菌，減緩果酒pH下降和可滴定酸升高，提高糖的有效利用率和乙醇得率，抑制高級醇的產(chǎn)生。在荔枝果酒發(fā)酵中，DMDC對雜酵母、乳酸菌和霉菌的殺菌能力顯著強于亞硫酸鹽［58］。由此可見，DMDC可以代替或部分代替亞硫酸鹽在嶺南特色果酒中推廣應用。

高級醇也叫雜醇油，在果酒中存在微量的高級醇可增加酒的風味，但過量產(chǎn)生則影響酒的品質。周青等［59］研究發(fā)現(xiàn)，在桑椹酒發(fā)酵過程中，高級醇濃度隨果渣添加量的增加先減少后增加，3-甲基丁醇、2-甲基丁醇在300 g果汁中添加50 g果渣時濃度最低，異丁醇則在添加75 g時濃度最低。

多糖、酵母的種類、外加氮源等對果酒的品質也有重要影響。曾悅等［60］研究發(fā)現(xiàn)，在荔枝汁中添加250 mg/L Optired酵母多糖，釀制而成的果香酒精度可達12.8%，酒香濃郁協(xié)調，口感醇厚，圓潤豐滿，可顯著提高荔枝酒感官品質，同時可較好地保護荔枝汁中酚類物質并明顯延緩其褐變進程，在貯藏過程中能有效保持香氣、色澤、新鮮度等感官質量的穩(wěn)定性。劉延波等［61］通過響應面試驗設計優(yōu)化菠蘿梨復合果酒發(fā)酵工藝，得到菠蘿梨酒的最佳發(fā)酵工藝條件為初始糖度23.8%，酵母添加量0.08%，果膠酶添加量121 mg/L，菠蘿梨酒酒精度可達12.8%，可有效改善菠蘿果酒風味。林麗靜等［62］研究了以菠蘿皮渣和糯米為原料發(fā)酵菠蘿糯米酒，并分析發(fā)酵過程中可溶性固形物、酒精度、有機酸、揮發(fā)酸和香氣成分等成分變化，發(fā)現(xiàn)復合發(fā)酵能夠有效降低菠蘿皮渣發(fā)酵酒中有機酸和揮發(fā)酸的含量，使酒樣口感更圓潤柔和，酸度更協(xié)調。釀造工藝的改進和外源物的適宜添加是提升果酒品質的有效途徑，亦是科研工作者們的研究重點。

2.2.2 果醋加工技術 與我國傳統(tǒng)糧食醋的固態(tài)/半固態(tài)發(fā)酵方式不同，果醋的工業(yè)化生產(chǎn)多采用液態(tài)深層發(fā)酵。目前市場上成熟的嶺南特色水果果醋主要有荔枝醋、菠蘿醋等產(chǎn)品，國內外有關果醋醋酸發(fā)酵工藝及關鍵點的研究較多（表2）。

吳繼軍等［63］發(fā)明了一種自吸式液態(tài)果醋加工設備，既能有效溶氧又能減少醋酸的揮發(fā)，提高了液態(tài)果醋產(chǎn)品的得率和質量。朱偉林等［64］研究了同時接種酵母和醋酸菌對聯(lián)合發(fā)酵龍眼醋，發(fā)現(xiàn)較酵母和醋酸菌獨立發(fā)酵的傳統(tǒng)工藝，發(fā)酵時間要顯著縮短24 h，乙酸含量可達28.09 g/L，并更好地保留龍眼多酚、抗壞血酸等活性成分，果醋色澤同樣優(yōu)于獨立發(fā)酵。尹愛國等［65］以龍眼和檸檬復合果汁發(fā)酵復合龍眼果醋，研究發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵溫度33 ℃、基酒初始酒度10%、醋酸菌接種量12%，得到龍眼果醋總酸可達每100 mL 6.80 g，可有效改善單一龍眼發(fā)酵果醋風味不足，表現(xiàn)出其獨特風味。

發(fā)酵菌種、發(fā)酵物料初始特性、溫度、發(fā)酵方式，以及發(fā)酵設備的改進是影響發(fā)酵果醋品質的主要因素，亦是提升果醋品質的重要途徑。

2.2.3 乳酸菌發(fā)酵加工技術 近年來，將益生功能與水果色澤、風味、營養(yǎng)品質等特性相結合設計多樣化的發(fā)酵果汁活菌產(chǎn)品越來越受到消費者的青睞，相關嶺南特色水果的乳酸菌發(fā)酵工藝、功能特性及其對果汁感官品質的影響研究，開發(fā)活菌型的發(fā)酵果汁產(chǎn)品是近年來的研究熱點（表2）。

鄭欣等［66-67］研究發(fā)現(xiàn)，荔枝汁非常適合各種乳酸菌的生長，其中腸膜狀明串珠菌荔枝汁中糖的轉化能力最強，降幅約為78%；在多酚和色澤保留率方面顯著優(yōu)于其他乳酸菌種；并指出干酪乳桿菌和保加利亞乳桿菌發(fā)酵的荔枝汁，胞外多糖含量高于37.5 g/L，貯藏期間的穩(wěn)定性增強；但經(jīng)過4 ℃低溫貯藏4周后，腸膜狀明串珠菌的活菌數(shù)降至7.0對數(shù)以下，而干酪乳桿菌和保加利亞乳桿菌僅下降不到0.5 log。

劉磊等［68］采用漸進馴化法獲得在高濃度龍眼果漿中具有良好發(fā)酵性能的乳酸菌，并建立了龍眼果漿乳酸菌發(fā)酵的優(yōu)化工藝條件（發(fā)酵時間12 h、發(fā)酵溫度45 ℃、脫脂奶粉添加量5%、接種量3%），解決了乳酸菌在高濃度果漿中發(fā)酵性能差的難題。陳曉維等［69］采用酵母和巴氏醋桿菌進行連續(xù)發(fā)酵開發(fā)了龍眼枸杞糙米復合發(fā)酵飲料。Chen等［70］表明鼠李糖桿菌和木醋桿菌聯(lián)合發(fā)酵顯著提升乳酸、乙酸和胞外多糖含量，增加酮類揮發(fā)性成分，降低苦澀味氨基酸含量，有效改善發(fā)酵復合（雪蓮果-荔枝-龍眼）果汁的風味。鄒穎等［71］發(fā)現(xiàn)酵母菌乳酸菌共發(fā)酵可顯著改善荔枝汁風味，提升產(chǎn)品營養(yǎng)功能特性，并顯著高于單一菌種發(fā)酵。Wen等［72］研究了不同乳酸菌發(fā)酵制備荔枝汁，發(fā)現(xiàn)干酪乳桿菌發(fā)酵品質最佳，其多酚、黃酮、多糖含量相比荔枝原汁分別提高63%、1.2倍、9.6倍，并具有較好的腸道益生功能。

除荔枝等適宜乳酸菌生長的水果外，嶺南地區(qū)還有許多酸度較高的水果如青梅、李子等，以及抑菌能力較強的水果如桑椹、藍莓。胡麗云等［73］采用富集分離的方法從青梅中分離了一株能在厭氧條件下快速降解檸檬酸的乳酸菌株，16s rDNA鑒定后發(fā)現(xiàn)該菌為發(fā)酵乳桿菌（Lactobacillus fermentum）。進一步研究發(fā)現(xiàn)，該菌株能在以檸檬酸為主要碳源和能源的基礎培養(yǎng)液中進行發(fā)酵生長，在轉化利用檸檬酸的過程中僅產(chǎn)生少量的乙酸和乳酸，將該菌株應用到青梅蜜餞降酸中，青梅果胚的硬度、色澤和其他營養(yǎng)物質保留較好，大大減少高鹽高酸廢水的排放［74］。將該菌株應用到柑橘汁中，發(fā)現(xiàn)其生長速度很快，發(fā)酵6 h后，柑橘汁中的檸檬酸全部代謝，產(chǎn)生少量乙酸和乳酸［75］。此外，該菌株還能有效利用蘋果酸，在三華李果汁中，發(fā)酵乳桿菌緩慢生長，發(fā)酵6 d后菌種數(shù)量趨于穩(wěn)定；發(fā)酵期間菌株對糖的利用較緩慢，僅利用少量的葡萄糖維持代謝生長，而對蘋果酸的消耗較快，使得三華李汁的pH值快速上升，可滴定酸含量迅速下降，8 d后蘋果酸被完全消耗［76］。嶺南地區(qū)種植的桑椹因氣候原因，糖度較低，酸度較好，且富含花色苷、綠原酸等抑菌物質，常規(guī)商業(yè)乳酸菌難以生長。李豐廷等［77］從自然發(fā)酵的桑椹漿中篩選并鑒定其為植物乳桿菌，在30 ℃厭氧發(fā)酵下，該菌株能很好的適應桑椹，發(fā)酵后3 d活菌數(shù)量穩(wěn)定在109CFU/mL以上并產(chǎn)生大量乳酸，發(fā)酵7 d后乳酸含量從0. 21 g/L增加到15. 25 g/L。

嶺南特色水果因其獨特風味、豐富營養(yǎng)，非常適宜于乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)品的開發(fā)，適宜的發(fā)酵菌種、發(fā)酵工藝、物料的聯(lián)合發(fā)酵是改善其發(fā)酵品品質的主要因素。

2.3 嶺南特色水果果汁加工技術

2.3.1 傳統(tǒng)熱殺與化學殺菌技術 目前商業(yè)化的殺菌包括熱殺菌和化學殺菌。傳統(tǒng)熱殺菌技術主要有超高溫瞬時殺菌技術、巴氏殺菌技術等，果汁加工工業(yè)化上主要體現(xiàn)為超高溫瞬時殺菌技術結合無菌灌裝、巴氏殺菌則是結合無菌罐裝及冷鏈儲運銷售來確保產(chǎn)品達到商業(yè)無菌的要求；熱殺菌雖然殺菌效果顯著，但會改變果汁色澤、產(chǎn)生熱臭的異味、香氣損失、營養(yǎng)破壞，從而影響了果汁的質量［78］。

近年來化學殺菌技術發(fā)展比較迅速，在許多國家使用許可，在各種果汁飲料中得到廣泛應用，主要優(yōu)點表現(xiàn)為可實現(xiàn)低溫殺菌、殺菌效果好，無異味，可分解為果汁天然成分，成本低廉，適用于各類包裝［79］，果汁的口味、氣味或顏色不受影響，尤其適合于嶺南特色果汁殺菌（表2）。

隨著人們對營養(yǎng)健康的需求越來越高以及生活水平的逐漸提升，傳統(tǒng)殺菌方式將會被未來市場淘汰，新型非熱殺菌所獲得高品質“零標簽”果汁產(chǎn)品將是未來市場主流。

2.3.2 新型非熱殺菌技術 非熱殺菌技術是利用光、壓力、電子、磁場、波等非加熱方式去除或殺滅有害細菌和微生物，使物料達到商業(yè)無菌要求的技術。該技術不僅有利于保持食品中的生物活性物質及保護食品的色、香、味及營養(yǎng)物質不被破壞或降解，還非常適合于處理熱敏性物料?，F(xiàn)階段研究較多的物理非熱殺菌技術主要有超高壓殺菌、高壓脈沖電場殺菌、光動力殺菌、超聲波殺菌、電磁場殺菌、等離子體殺菌等（表2）。

（1）超高壓殺菌技術。超高壓殺菌技術指在常溫或較低溫度下將100 MPa以上靜態(tài)壓力持續(xù)作用于果汁物料，達到抑制酶活、殺菌和改善物料結構的過程，而果汁的天然色澤、風味和營養(yǎng)價值等不受影響的一種非熱殺菌處理技術。鄭欣等［80］報道香蕉汁在25 ℃下經(jīng)500 MPa超高壓處理2 min后可基本殺滅微生物，且貯藏8周后果汁中菌落總數(shù)、霉菌和酵母檢出量均小于10 CFU/mL，可溶性固形物含量、pH、可滴定酸均未有顯著性變化。徐玉娟等［81］研究表明，在40 ℃環(huán)溫下，500 MPa超高壓、保壓10 min處理荔枝汁，即可確保荔枝汁達到商業(yè)無菌效果，并能一定程度鈍化酶活，且最大程度保留荔枝風味物質營養(yǎng)成分。Nishant等［82］研究了400～600 MPa、30～60℃、0～15 min處理對荔枝-蘆薈復合果汁品質的影響，發(fā)現(xiàn)不同壓力及保壓時間對復合果汁色澤、維生素C、多酚等活性成分的影響較小，均能有效鈍化PME、PPO、POD，56 ℃下600 MPa保壓15 min為最佳工藝條件，PME、PPO、POD活性可分別鈍化54%、72%、82%。

超高壓對果汁體系中的PPO等耐壓酶無法完全鈍化，處理后的貨架期有限，常與冷鏈相結合。超高壓處理亦可與其他手段相結合，達到殺菌滅酶徹底的效果。目前超高壓非熱加工技術商業(yè)化應用日趨成熟，廣東省農(nóng)業(yè)科學院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所建立了1條50 L超高壓殺菌技術中試生產(chǎn)線，廣州市從化華隆果菜保鮮有限公司建立了300 L超高壓殺菌工業(yè)化生產(chǎn)線。

（2）高壓脈沖電場殺菌技術。高壓脈沖電場殺菌技術是一種新型非熱食品殺菌方法，是當前研究較為熱門的非熱殺菌技術之一，以較高的電場強度（10～50 kV/cm）、較短的脈沖寬度（0～100 μs）和較高的脈沖頻率（0～2 000 Hz）處理果汁等液體物料，當高強電場在極短時間內作用于微生物，其受到細胞膜破裂、細胞組織受損等不可逆破壞，從而失活死亡［83］，適用于荔枝、龍眼、芒果、菠蘿等熱敏性嶺南特色水果加工。但目前對與高壓脈沖電場殺菌技術在嶺南特色水果加工中的研究和應用報道較少。方婷等［84］研究對比了荔枝原汁、巴氏殺菌荔枝汁、高壓脈沖電場處理的濃縮荔枝汁-18 ℃下貯藏期間的微生物變化情況，發(fā)現(xiàn)低電導率更有利于高壓脈沖電場處理，脈沖電場處理后能較好地殺滅微生物。

2.4 新型濃縮加工技術

現(xiàn)階段工業(yè)化生產(chǎn)及科學研究涉及較多的濃縮技術包括熱真空濃縮技術、薄膜濃縮技術以及冷濃縮技術、水合物濃縮等新型低溫濃縮技術，真空熱濃縮為工業(yè)化最常用的濃縮技術，無法應用于熱敏性亞熱帶水果，特別是荔枝汁的濃縮，而薄膜濃縮則不太適合高糖高粘的荔枝、龍眼等嶺南特色水果，而國內關于荔枝、龍眼等嶺南特色水果冷凍濃縮、水合物濃縮等低溫濃縮技術的研究報道大多處于中試、小試階段（表2）。

趙芳等［85］研究對比了真空濃縮和結冰-解凍濃縮對荔枝汁風味的影響，結冰-解凍濃縮法得到濃縮汁的揮發(fā)性風味物質種類和數(shù)量豐富，無煮熟味，基本保留了荔枝的原有風味。朱云婷等［86］研究發(fā)現(xiàn)荔枝汁通過先冷凍濃縮再發(fā)酵的工藝可以生產(chǎn)出更高品質的荔枝酒，濃縮發(fā)酵荔枝酒的醇酯比為0.26，果香濃郁，口感甜潤飽滿，酒體醇厚。

濃縮汁是果汁市場流通的重要單元，研究適合于熱敏性強、粘度高的嶺南特色水果果汁的低溫濃縮技術，可以促進嶺南特色水果加工產(chǎn)品的世界流通性，提升產(chǎn)業(yè)價值。

2.5 嶺南特色水果副產(chǎn)物綜合利用

嶺南特色水果中荔枝、龍眼果皮、果核和果渣以及菠蘿的皮渣均為鮮食或生產(chǎn)加工后的副產(chǎn)物，含量均達全果的50%或以上，研究顯示，荔枝、龍眼果皮和果核富含原花青素和其他酚類物質，具有抗氧化、降血糖等功能［87］，菠蘿皮渣中的營養(yǎng)成分與果肉的差別也較?。?8］。果核、果皮、果渣等副產(chǎn)物大量廢棄不僅污染環(huán)境，更重要的是浪費大量資源。目前廣東省農(nóng)業(yè)科學院蠶業(yè)與產(chǎn)品加工研究所、華南理工大學等省內科研院校開展了相關研究，建立了龍眼核中抗氧化多酚功能成分制備技術，建立了荔枝龍眼多糖、多酚、花青素、原花青素等活性物質高效制備技術及其穩(wěn)態(tài)化應用關鍵技術，建立了菠蘿濃縮汁副產(chǎn)物綜合利用技術和工業(yè)化節(jié)能新方法，解決副產(chǎn)物綜合利用難和附加值低的問題，實現(xiàn)了荔枝、龍眼等嶺南特色水果高值化加工利用（表2）。

Chen等［89］結合FT-ICR-MS分析和多種體外抗氧化活性評價方法，篩選出龍眼核中對總抗氧化能力貢獻最大的功能組分（2-羥基-3-甲氧基咖啡酸-5-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（結構式A）、3′-O-甲基-4′-O-（4-O-沒食子?；?α-L-吡喃鼠李糖基）鞣花酸（結構式B），建立了龍眼核多酚強抗氧化功能性成分的制備技術。龔小潔等［90］優(yōu)化了干酪乳桿菌在荔枝果渣中的發(fā)酵條件，發(fā)現(xiàn)NaOH調節(jié)其pH到6.0并添加3 g/L的碳酸鈣滅菌后的荔枝果渣非常適合乳酸菌生長，30 ℃下靜置發(fā)酵24 h后乳酸菌活菌數(shù)即可達到8.0（lg）CFU/g，可以開發(fā)荔枝果渣功能食品基料。楊正楠等［91］研究菠蘿皮渣發(fā)酵飼料的發(fā)酵特性及發(fā)酵對其營養(yǎng)的改善，結果表明，菠蘿皮渣發(fā)酵飼料可降低中性洗滌纖維素含量8.3%、酸性洗滌纖維素含量6.9%，粗蛋白含量降至5.4%，三氯乙酸（TCA）蛋白含量可提高至0.86%，可有效提高菠蘿皮渣的利用率。將富含營養(yǎng)成分、活性成分的副產(chǎn)物加工再利用，變廢為寶，保護環(huán)境的同時提升產(chǎn)業(yè)價值。如何進行高效富集利用，包括加工技術、活性成分挖掘、產(chǎn)品開發(fā)，是未來研究工作的重點，以支撐產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。

3 展望

嶺南特色水果營養(yǎng)豐富，生鮮食用和加工產(chǎn)品都頗受消費者青睞，且隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和消費水平的不斷提升，高品質的水果產(chǎn)品市場空間巨大?？焖儆行У谋ｕr和加工技術是水果產(chǎn)業(yè)增值的必要助力手段。然而，目前保鮮技術與應用力度均不足，初加工裝備需提升，深加工產(chǎn)品少。因此，在不斷改進現(xiàn)有傳統(tǒng)保鮮、加工技術的同時，需進一步加大創(chuàng)新力度，研發(fā)新型技術和開發(fā)新裝備，注重技術之間的協(xié)同增效效應，以期為嶺南特色水果產(chǎn)業(yè)提供理論指導、技術支撐。