百香果采后貯藏保鮮研究進(jìn)展

喬 沛，殷菲朧，李 靜，王秀麗，董新紅

（桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西 桂林 541004）

百香果(Passiflora eduliaSims)屬于西番蓮科西番蓮屬，為藤本植物的一種，分為紫色和黃色兩種，常生長于熱帶地區(qū)，目前我國臺灣、福建、海南、云南、四川、重慶、廣東、廣西等地廣泛種植。百香果果肉含有多種人體所必需的氨基酸和維生素，籽中也含有對人體有益的粗纖維。另外，百香果還含有多種芳香物質(zhì)及有機(jī)酸類物質(zhì)，芳香可口，很適合加工果汁[1]。百香果營養(yǎng)豐富，含有多種生物活性物質(zhì)，具有提升免疫力、預(yù)防疾病的功效。比如其含有的黃酮類物質(zhì)有消炎作用[2]、對精神抑郁有一定的預(yù)防作用[3]，多酚及多糖類物質(zhì)具有抗氧化和抑菌作用[4]，其提取物具有預(yù)防癌癥[5]、保護(hù)腸胃[6]、降血糖[7]、解酒護(hù)肝[8]等作用。因此，百香果具有非常廣闊的種植、開發(fā)及應(yīng)用價值。

百香果在常溫下會出現(xiàn)果肉干癟，果汁流失的情況，低溫貯藏時會發(fā)生冷害。而且，百香果是典型的呼吸躍變型果實，果實一旦達(dá)到呼吸躍變高峰后，其食用品質(zhì)會迅速下降。另外，根據(jù)種植地區(qū)的特點(diǎn)選擇配套的栽培技術(shù)、及時采摘果實，對果實產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)及采后貯藏均會產(chǎn)生積極的影響[9]。因此，如何保持百香果果實采后品質(zhì)，延長其貨架期是百香果采后貯藏亟需解決的一大問題。

1 百香果的采后生理研究

1.1 呼吸速率變化

呼吸是果實采摘前后最為基礎(chǔ)的生理活動，呼吸速率過高時，果實的衰老程度便會加快，因此呼吸速率是衡量果實一系列采后活動的重要指標(biāo)。有研究表明，在5～10 ℃下貯藏的百香果的呼吸速率不會超過40 mL/(kg·h)，但當(dāng)溫度達(dá)到20 ℃時呼吸速率便會超過 45 mL/(kg·h)[10]。張朝坤等[11]研究表明，不同成熟度采收的百香果，隨著時間的推移，其呼吸速率變化規(guī)律不同，并篩選出了外觀色澤為黃綠色且果實色調(diào)角h值為96.85 的果實為最適合短距離貯運(yùn)銷售的采收成熟度。這些研究結(jié)果說明，溫度和采摘成熟度都會影響百香果果實的呼吸速率，選擇適當(dāng)?shù)牟烧獣r間和貯藏溫度會降低其貯藏期的呼吸速率，從而延長其貨架期。

1.2 乙烯釋放變化

在植物的生長發(fā)育過程中，乙烯起著不可或缺的調(diào)節(jié)作用，它既可以增強(qiáng)果蔬的呼吸速率，也可以作為信號物質(zhì)加入植物防御反應(yīng)，并且促進(jìn)果質(zhì)軟化、葉綠素和果膠降解等[12]。

穆師洋等[13]研究認(rèn)為，乙烯作為果蔬采后生理調(diào)控的重要組成部分，可以影響果蔬的呼吸速率、加速果蔬軟化衰老、調(diào)節(jié)許多防衛(wèi)反應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)，適當(dāng)乙烯處理能增強(qiáng)采后果蔬抗冷能力，對果實的硬度、色澤和營養(yǎng)成分也會產(chǎn)生不同程度的影響。研究表明，百香果在20 ℃貯藏時，可釋放乙烯160～370 μL/(kg·h)，綠熟的百香果在 100 mg/L 乙烯作用下1～2 d 就會自行釋放大量乙烯加速成熟[10]。所以為了減緩果蔬采后的成熟和衰老，要盡量控制貯藏環(huán)境中的乙烯生成，并設(shè)法抑制其作用或?qū)Ξa(chǎn)生的乙烯進(jìn)行及時排除。

1.3 營養(yǎng)物質(zhì)流失及質(zhì)地變化

百香果的營養(yǎng)價值非常高，具有良好的食用口感及保健價值，對促進(jìn)人體健康和增強(qiáng)免疫力也有很好的功效。成文濤等[14]研究發(fā)現(xiàn)，百香果果皮中碳水化合物含量高達(dá)50%，果肉中含有人體1 種必需氨基酸，5 種人體必備微量元素及豐富的可溶性糖、總酸、蛋白質(zhì)等；在種子中，每100 g 全籽含油最高可達(dá)29.2 g，含72%人體必需脂肪酸——亞油酸，全籽蛋白含量僅次于大豆，種子中不溶性纖維素含量高達(dá)64%等。百香果成熟采摘常處在高溫時期，如果采后貯藏方法不當(dāng)，如常溫暴露放置，果實極易發(fā)生失水皺縮，進(jìn)而導(dǎo)致大量營養(yǎng)物質(zhì)如植物多糖、VC 及蛋白質(zhì)等流失。

百香果采后質(zhì)地軟化，會影響果實品質(zhì)、貯藏壽命和運(yùn)輸性。細(xì)胞壁的成分（水溶性果膠、堿溶性果膠、半纖維素及纖維素含量）變化及水解酶（果膠甲酯酶、纖維素酶以及多聚半乳糖醛酸酶）活性變化，都是果實采后細(xì)胞壁降解的主要原因[15]。采用適宜的化學(xué)試劑（如1-MCP）處理采后百香果，可以有效延緩果皮硬度的下降[16]。

1.4 活性氧產(chǎn)生和抗氧化能力的變化

在植物體內(nèi)，活性氧主要來源于植物細(xì)胞的線粒體，是一個較大的族群，對植物生長發(fā)育有利有弊。在正常百香果植物體內(nèi)，一方面植物體會利用酶促與非酶促的抗氧化系統(tǒng)來清除一定數(shù)量的活性氧[17]；另一方面在植物細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中通過谷胱甘肽（GSH）和硫氧還蛋白（Thioredoxin，Trx）的半胱氨酸（Cysteine，Cys）構(gòu)成氧化還原反應(yīng)系統(tǒng)將其維持在強(qiáng)還原狀態(tài)，不會受到氧化脅迫[18]。但是采后果蔬在逆境脅迫下，其體內(nèi)活性氧的含量大量積累，使得植物細(xì)胞內(nèi)的很多生物大分子物質(zhì)成為活性氧攻擊的目標(biāo)，引發(fā)一系列不良生理效應(yīng)，嚴(yán)重時引起細(xì)胞乃至植物死亡，這也是活性氧造成果蔬衰老褐變的直接途徑。而抗氧化物質(zhì)則是果蔬為了延緩防止衰老產(chǎn)生的，對于百香果來說抗氧化活性可以通過抗壞血酸（VC）和類胡蘿卜素的含量來表達(dá)，F(xiàn)ranco 等[19]研究發(fā)現(xiàn)紫色百香果在采后的貯藏過程中，VC 含量以不穩(wěn)定方式表達(dá)，但在貯藏結(jié)束時明顯增加，類胡羅素含量則穩(wěn)步增加，并在14 d 時達(dá)到峰值。而適宜的貯藏條件或處理方式，可以維持采后百香果果實內(nèi)抗氧化系統(tǒng)較高的抗氧化活性，減少果實中活性氧的積累，保持果實良好的營養(yǎng)品質(zhì)并延緩衰老褐變。

2 影響百香果采后品質(zhì)的因素

2.1 采收期

百香果一般從每年8—11 月邊結(jié)果邊成熟，且果實成熟后不像葡萄和石榴那樣掛在枝頭，它會自然落地，所以應(yīng)當(dāng)及時收獲，否則受到地面病原菌侵蝕會很快腐爛。選擇合適的采摘時間，可以預(yù)防百香果在距離性銷售時可能出現(xiàn)的后熟效果不明顯和過熟腐爛等問題。

另外，由于夏冬兩季對百香果植株的影響，適宜的采收期很難選擇，因此采用人工合理種植，避開不良環(huán)境影響，都將對百香果后期的貯藏保鮮也起著很重要的作用。百香果第一年種植就可以結(jié)果，據(jù)統(tǒng)計每667 m2產(chǎn)量為800～1 000 kg，年經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)數(shù)萬元[20]。隨著消費(fèi)者的需求的增大，很多百香果種植戶采用大棚種植來滿足消費(fèi)者的需求，如余朝勤[21]在福建省邵武市采用臺農(nóng)一號百香果，在每年的2—3 月份種植，按照其特定的種植方法和管理技術(shù)，在百香果落果前10 天內(nèi)果實變紫且稍有香味時采收，其余的綠果不宜采收；該采收期的成熟果實經(jīng)測定后可溶性固形物含量高達(dá)21%，果實質(zhì)量和體積也相對較好，該百香果年產(chǎn)量超出普通種植方法的產(chǎn)量。王公明等[22]為了保持百香果的原生態(tài)品質(zhì)、達(dá)到更高的產(chǎn)量及其在北方大范圍的推廣，選用紫紅百香果實行一系列特定種植方法后，有效地提高了北方生長的百香果結(jié)果次數(shù)（已達(dá)到每年3 次，分別為：5 月中旬、6 月下旬、8 月上旬）。

2.2 低溫傷害

在百香果的生長過程中，會因為溫度較低進(jìn)而發(fā)生冷害現(xiàn)象。當(dāng)生長溫度在20 ℃以下時，百香果植株便開始生長緩慢，當(dāng)溫度降到6 ℃以下時則完全停止生長。當(dāng)氣溫低于-2 ℃時，會發(fā)生低溫凍害，輕則會造成生長細(xì)胞發(fā)生嚴(yán)重?fù)p傷，重則會導(dǎo)致植株凍害枯死的現(xiàn)象[23]。不同品種百香果植株在生長期的抗冷害狀況也不一樣，“哥倫比亞熱情果”和“大果西番蓮”在-6 ℃氣候條件下全部死亡，-3 ℃時也受凍嚴(yán)重；-6 ℃條件下“黑美人”枝條少量受凍及葉片部分受害，“臺農(nóng)一號”枝條受凍情況一般，植株部分死亡，而“芭樂黃金果”大部分主莖凍傷，隨之死亡[24]。因此，在百香果栽培過程中，應(yīng)注意選擇適宜的溫度，預(yù)防和減少百香果果實發(fā)育時期的低溫傷害，保證成熟果實具有良好的外觀品質(zhì)和貯藏品質(zhì)。

2.3 病害

百香果在自然生長過程中，容易產(chǎn)生病理性病害和生理性病害。對于果實來說，一般以感染病理性病害較多。百香果的病理性病害主要有褐斑病、褐腐病和疫病。褐斑病發(fā)生在果實后熟期間，出現(xiàn)圓形下陷褐色斑點(diǎn)；褐腐病主要發(fā)生在百香果的果實上，呈油漬狀褐色圓形斑塊且后期病斑會逐漸擴(kuò)大；疫病會導(dǎo)致果實灰綠色水漬樣病斑，病斑擴(kuò)散會導(dǎo)致果實脫落[25]。另外，針對生長過程中百香果植株感染的病害，梁青云[26]提出了防治百香果黃花葉病、白粉病、木質(zhì)化病、花葉病及莖基腐病的具體措施，可有效減輕百香果在生長期間可能受到的病害，有利于提高果實的外觀品質(zhì)和食用品質(zhì)。

3 百香果貯藏保鮮技術(shù)

百香果水分含量高，果肉豐富，采摘過后，若貯藏方法不當(dāng)，便會和其他躍變型水果一樣發(fā)生腐敗變質(zhì)等現(xiàn)象。關(guān)于百香果的貯藏技術(shù)有很多，其主要貯藏方法是物理方法和化學(xué)方法，從保鮮機(jī)理上可大致分為三種，即抑制呼吸、控制乙烯、降低病原菌。

3.1 物理方法

3.1.1 低溫處理

低溫冷藏是目前常見的一種保鮮方法，原理是降低果蔬的呼吸效率，將果蔬維持在能量平衡的狀態(tài)并殺死微生物或抑制微生物生長，從而延緩果蔬的衰老。

早在1992 年，美國學(xué)者Arjina 等[27]通過比較在5、10、15 ℃條件下貯藏保鮮黃色百香果過程發(fā)現(xiàn)，在30 d 的貯藏期里，果實外觀在5 ℃和15 ℃條件下迅速惡化，但在10 ℃條件下時變化緩慢；可溶性固形物、蔗糖和果糖含量會隨貯藏溫度的升高而呈現(xiàn)不同水平的降低，果糖和葡萄糖含量在15 ℃時隨貯藏時間的延長呈二次式下降，葡萄糖含量在5 ℃和10 ℃下呈線性增加，果糖則無變化。Kishore 等[28]通過比較（25±1）℃、（11±1）℃及（8±1）℃條件下的紫色百香果，發(fā)現(xiàn)在（8±1）℃時果實果汁甜度的最佳水平保持長達(dá)21 d，總可溶性固形物含量在初始階段增加，之后減少，可滴定酸含量隨貯藏時間的延長而逐漸降低。而且也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)紫色百香果在4 ℃的貯藏條件下會出現(xiàn)浸水、萎縮等冷害癥狀，而果皮皺縮、色澤發(fā)育不均、腐爛是西番蓮貯藏過程中最嚴(yán)重的品質(zhì)缺陷[29]。以上研究表明，百香果適合較低溫度的貯藏，采后適宜貯藏溫度為8～10 ℃左右，低于5 ℃的貯藏條件會導(dǎo)致果實冷害發(fā)生及品質(zhì)下降，15 ℃以上溫度則不利于百香果采后貯藏。

3.1.2 熱處理

熱處理的原理是：在果蔬貯藏之前的短時間里，將其置于非致死的高溫中進(jìn)行處理，既可以消滅病蟲害，又可以抑制相關(guān)代謝酶的活性，從而達(dá)到保鮮的目的[30]。

Campos 等[31]采用7 種不同溫度的水處理百香果果實后將其貯藏于（12±1）℃和相對濕度為80%～90%的生化需氧量（BOD）培養(yǎng)箱中，發(fā)現(xiàn) 35 ℃、2 h 處理組和35 ℃、4 h 處理組的果實質(zhì)量損失小，保色性好，硬度保持性好，VC 含量適宜；而較高的溫度會損害水果的外觀（燒焦的果皮），并降低果肉中的VC 含量。熱處理一般不單獨(dú)處理果蔬，常結(jié)合化學(xué)試劑。研究表明[32]，將熱處理和鈣鹽處理同時用于“Amarilo”甜瓜，甜瓜的硬度得到改善，微生物生長得到抑制。而且Dutra 等[33]發(fā)現(xiàn)，利用熱水漂洗（47 ℃熱水漂洗4 min或5 min）結(jié)合一種亞磷酸鹽（40 %P2O5+20%K2O 或40%P2O5+10%Zn）處理黃色百香果，可顯著降低采后果實病蟲害的發(fā)生。

3.1.3 氣調(diào)保鮮

氣調(diào)保鮮是根據(jù)不同氣體和果蔬呼吸強(qiáng)度的關(guān)系，通過改善有限空間內(nèi)的氣體組成，抑制果蔬生理變化過程或微生物繁殖，進(jìn)而達(dá)到延緩衰老保鮮的效果。

陳美華等[34]通過比較普通聚乙烯保鮮袋和活性氣調(diào)保鮮袋貯藏“紫香一號”百香果，發(fā)現(xiàn)相比于普通聚乙烯保鮮袋，活性氣調(diào)保鮮袋可以延長百香果的常溫貯藏期和貨架期。帥良等[35]采用聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）及雙向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜在室溫貯藏紫色百香果時發(fā)現(xiàn)，BOPP 貯藏6 d 后的百香果總酸含量最高，貯藏9 d 后的百香果色澤保持最好，可溶性固形物（TSS）和 VC 含量最高，且與 PE、PP 差異顯著。Cerqueira 等[36]比較了冷藏和氣調(diào)貯藏條件下的黃色百香果的質(zhì)量損失、果皮顏色及化學(xué)品質(zhì)等特征變化，發(fā)現(xiàn)含有5%O2和15%CO2的混合氣調(diào)貯藏，能較好降低百香果顏色變化指數(shù)和質(zhì)量損失，利于維持百香果酸度、可溶性固形物、VC、還原糖和總可溶性糖含量。對于消費(fèi)者而言，目前市面上有多種軟包裝材料可用于貯藏保鮮百香果，仍需要不斷研究開發(fā)更好的適合百香果貯藏的氣調(diào)包裝材料，以方便有效維持百香果的采后品質(zhì)[37]。

3.2 化學(xué)方法

3.2.1 1-MCP 處理保鮮

1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）是一種新型乙烯受體抑制劑，常溫下為無毒、無色無味氣體；對植物呼吸、乙烯產(chǎn)生，葉綠素降解、顏色變化，蛋白質(zhì)和膜變化、果實軟化、總糖和總酸的含量等生理代謝有多種影響[38]。用它處理果蔬，可以阻斷內(nèi)外源乙烯與受體結(jié)合，有效減緩果蔬的后熟和衰老。

Deell 等研究發(fā)現(xiàn)[39]，用 0.6 μL/L 1-MCP 在 3 ℃條件下處理“Cortland”蘋果至少9 h，可以提高果實的硬度（大于63.0 N），而在13 或23 ℃條件下處理6 h可以提高果實硬度；“Empire”蘋果經(jīng) 0.6 μL/L 1-MCP處理3 h 后，無論溫度如何，均可以維持果實較高硬度（大于 67.5 N）。帥良[16]在（5±1）℃下將 0.6 μL/L 的1-MCP 結(jié)合 BOPP 袋處理“紫果 1 號”百香果，結(jié)果表明1-MCP 處理對百香果采后貯藏、延長貨架期具有良好的效果。也有研究表明[40]，1-MCP 處理對于躍變期以前的果實效果明顯，但對于進(jìn)入躍變期的果實影響不明顯。在美國，1-MCP 已獲準(zhǔn)用于花卉、果蔬保鮮，而我國1-MCP 大部分來源依靠進(jìn)口，在一定程度上限制了1-MCP 在實際生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用[41]。

3.2.2 涂膜保鮮

涂膜保鮮是指采用某種特定物質(zhì)作為涂膜劑，將其均勻涂于果皮表面來進(jìn)行抑制果實采后的部分生理活動，是目前較為廣泛應(yīng)用的保鮮技術(shù)。

徐雪瑩[42]采用橘皮提取物-單甘酯混合溶液（5.0%橘皮提取物+1.5%單甘酯）處理“紫香一號”百香果，能顯著延緩百香果的皺縮度、硬度和色澤的改變，降低呼吸速率，延緩pH 的下降，抑制果實VC 和可溶性固形物含量降低。帥良等[43]以5%蔗糖和0.15%山梨酸鉀的混合液制備1%、2%、3%海藻酸鈉溶液，對紫色百香果進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)（25±1）℃，2%海藻酸鈉涂膜處理條件下的百香果，能顯著降低果實失重率和皺縮指數(shù)，能較好地維持百香果的TSS、VC、總酸和總糖含量，從而延緩百香果貯藏品質(zhì)的降低。涂膜保鮮方法雖然原料獲取和操作相對簡單，但需要精確把握劑量，若涂膜濃度過高，可能會嚴(yán)重抑制百香果的呼吸速率，導(dǎo)致其進(jìn)行無氧呼吸，進(jìn)而打破內(nèi)部成分的平衡，加快果實衰老劣變。

3.2.3 殺菌劑及消毒劑的影響

果蔬所用殺菌劑主要成分為化學(xué)物質(zhì)，其作用機(jī)理是噴灑于果蔬表層，干擾病原菌的細(xì)胞分裂過程，從而殺死病原菌，防治果蔬腐爛，延長果蔬貯藏時間。

De Arruda 等[44]分別使二氯異氰尿酸鈉（200 mg·L-1活性氯）、1 000 mg·L-1丙氯靈浸泡處理黃色百香果3 min，將果實放在聚苯乙烯泡沫塑料托盤中，用17 μm的聚氯乙烯塑料膜覆蓋，并在15 ℃和25 ℃、相對濕度55%條件下貯藏10 d，試驗發(fā)現(xiàn)丙氯靈可以有效地控制百香果果實的腐爛，并且不會影響水果的品質(zhì)。Benato 等[45]設(shè)計完全隨機(jī)實驗，將百香果完全浸入含咪唑、苯扎氯銨、噻菌靈、二氧化氯和丙草胺等的不同溶液中，并在1 ℃條件下貯藏10 d，結(jié)果表明咪唑和丙草胺是控制百香果腐爛的有效產(chǎn)品。但殺菌劑和防腐劑具有一定的毒副作用，限制了其應(yīng)用，因此不會像其他保鮮方法得到大眾的認(rèn)可。

3.3 生物保鮮技術(shù)

生物保鮮是利用自然或人工控制的微生物菌群和（或）它們產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)來延長食品的貨架期和提高食品安全性。生物保鮮技術(shù)通過抑制和減少微生物的侵染，可以有效防止果實的采后腐爛?？咕卦趧游飳哟芜\(yùn)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，但對于農(nóng)業(yè)來說十分有限。世界上已經(jīng)研發(fā)出40 多種的微生物拮抗菌，但目前國內(nèi)外只有洋蔥假單胞菌和拮抗菌株美極美奇酵母應(yīng)用于實際生產(chǎn)中。Anaruma 等[46]采用檸檬草精油處理黃色百香果，發(fā)現(xiàn)其對百香果感染炭疽菌有一定的控制作用，表明檸檬草精油具備研制成為保鮮劑的可能性。關(guān)于抑菌技術(shù)在百香果采后保鮮及病害防治的研究報道很少，開發(fā)適用于百香果生物保鮮方面的產(chǎn)品和技術(shù)將具有廣闊前景。

4 展望

首先，應(yīng)推進(jìn)百香果貯藏技術(shù)的多樣化。目前，我國在百香果的貯藏保鮮技術(shù)方面取得了較大的進(jìn)展，以往的傳統(tǒng)方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代消費(fèi)者的需求，所以應(yīng)積極引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，學(xué)習(xí)有效經(jīng)驗，因地制宜，減少百香果貯藏期間的損失。研究發(fā)現(xiàn)百香果果汁對于超聲波有著特殊的感應(yīng)能力[47]，采用超聲及其他物理方法對百香果進(jìn)行采后處理，對于研究百香果的采后生理具有一定的參考意義。

其次，建立百香果信息庫，逐步完善貯藏保鮮系統(tǒng)。向肉制品企業(yè)學(xué)習(xí)，建立一個高效的全國信息集成系統(tǒng)。另外，研究人員應(yīng)及時獲取國內(nèi)外信息使百香果成為廣西乃至全國農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，成為產(chǎn)業(yè)扶貧的重要選項。

總之，隨著社會的發(fā)展，人類生活水平的提高，人們對新鮮果蔬的需求將更加具有多樣化。百香果作為水果中的佼佼者，還可以用來加工制成果汁、果酒、果醋飲料、乳制品、果脯類及其他餅干、籽油等制品，市場對百香果的需求量將會更大[48]。但其采收期不長，大棚種植具有耗費(fèi)過高等缺點(diǎn)，使其貯藏保鮮成為急待解決的問題。目前，尋求有效、安全、簡易、綠色環(huán)保的保鮮技術(shù)是提高百香果貯藏品質(zhì)及延長保鮮期的重要技術(shù)前提。