獼猴桃采后貯藏保鮮技術(shù)研究進(jìn)展

張 維，黃余年，張 群，李高陽，朱向榮，*

（1.湖南大學(xué)研究生院隆平分院，湖南 長沙 410125；2.湖南省農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，湖南 長沙 410125；3.果蔬貯藏加工與質(zhì)量安全湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410125）

獼猴桃（Actinidia chinensis Planch），也稱狐貍桃、奇異果，是我國最常見的水果之一[1]。中國、意大利、新西蘭、智利和希臘是世界獼猴桃生產(chǎn)大國[2]，2016年全球獼猴桃年產(chǎn)量達(dá)400萬t，其中我國獼猴桃產(chǎn)量達(dá)到160.27萬t，位居世界第一位[3]。我國獼猴桃主產(chǎn)區(qū)包括陜西、四川、湖南、湖北、重慶和貴州等[4]。

獼猴桃營養(yǎng)豐富，含有多種維生素和氨基酸，且口感良好。獼猴桃屬于典型的呼吸躍變型水果，成熟期集中，采摘期溫度高，采后極易發(fā)生病害，導(dǎo)致出現(xiàn)失水、軟化、腐爛等現(xiàn)象，影響其經(jīng)濟價值[5]。因此，研究獼猴桃采后衰老和病害侵染機制，開發(fā)獼猴桃果實采后保鮮技術(shù)對延長獼猴桃貯藏期是非常有必要的，本文就獼猴桃貯藏保鮮技術(shù)進(jìn)行綜述，以期為獼猴桃保鮮技術(shù)的開發(fā)提供參考。

1 獼猴桃保鮮技術(shù)

獼猴桃的主要保鮮技術(shù)為低溫貯藏、氣調(diào)貯藏、生物與化學(xué)保鮮劑的使用及復(fù)合保鮮等。傳統(tǒng)的低溫保鮮已經(jīng)不能滿足目前獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，在貯藏期間，氣調(diào)保鮮相比于冷藏保鮮能更好地保持果實的顏色及質(zhì)地。生物及化學(xué)保鮮劑適合在水果流通的過程中使用，而目前獼猴桃保鮮的發(fā)展趨勢是使用多種手段相結(jié)合的復(fù)合保鮮技術(shù)。

1.1 物理保鮮技術(shù)

1.1.1 低溫保鮮

在水果流通的過程中，低溫冷藏被認(rèn)為是最有效的一種保鮮手段[6]。研究發(fā)現(xiàn)“亞特”獼猴桃在不同低溫下均表現(xiàn)出了良好的耐貯藏性，且溫度越低，獼猴桃的保鮮效果越好，與1℃和2℃相比，獼猴桃果實在0℃下表現(xiàn)出了更好的貯藏效果[7]。低溫貯藏能夠更好的保持獼猴桃果實的感官和食用品質(zhì)[8]。Yin等[9]的研究結(jié)果表明，低溫使獼猴桃果實的軟化速度減慢，這可能與低溫下獼猴桃中AdERS1b表達(dá)受到抑制有關(guān)。低溫保鮮雖然能夠延緩獼猴桃的衰老，但不同品種的獼猴桃對于溫度的敏感性不同，易造成貯藏品質(zhì)的差異[10]。Yang等[11]研究發(fā)現(xiàn)冷藏溫度選用不當(dāng)易造成獼猴桃的冷害，而低溫鍛煉可通過提高抗氧化酶活性，維持較高水平的內(nèi)源脫落酸（Abscisic acid,ABA）、吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid,IAA）和玉米素核苷（Zeatin riboside,ZR），降低赤霉素（Gibberellic acid,GA3）水平，提高ABA/GA3和ABA/IAA比值，減輕獼猴桃的冷害。

1.1.2 氣調(diào)保鮮

氣調(diào)保鮮能有效地保護(hù)細(xì)胞組分免受氧化損傷并通過抑制活性氧（Reactive oxygen species,ROS）水平來延緩果實衰老[12]。Li等[13]發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)貯藏相比，氣調(diào)保鮮的獼猴桃果實能夠更好地保持其硬度。王亞楠等[14]發(fā)現(xiàn)氣調(diào)貯藏可抑制多聚半乳糖醛酸酶（Ploygalacturonase,PG）和纖維素酶（Cellulase,CX）的活性，延緩果實細(xì)胞壁果膠、纖維素的降解與果實的軟化。胡花麗等[15]發(fā)現(xiàn)氣調(diào)貯藏可減緩“紅陽”獼猴桃果實抗壞血酸-谷胱甘肽（Ascorbic Acid-Glutathione,ASA-GSH）循環(huán)相關(guān)酶活性的下降，維持ASA-GSH循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而提高果實對自由基的清除能力，減緩“紅陽”獼猴桃果實的衰老進(jìn)程。氣調(diào)貯藏還可抑制獼猴桃果實的呼吸高峰和乙烯生成速率[16]。

1.1.3 微波處理

微波處理能夠減少果實營養(yǎng)品質(zhì)的損失和質(zhì)地的劣變，保持品質(zhì)和延長貨架期。微波處理與熱處理對獼猴桃保鮮的作用機制相似，主要是通過降低其氧化酶的活性來延長其貨架期[17]。與熱處理相比，微波處理能夠更好地保持獼猴桃品質(zhì)，具有更高的殺菌效率，貨架期會更長，這可能跟微波作用時間較短，效率更高有關(guān)[18-19]。研究表明微波處理延緩了“皖翠”獼猴桃果實可溶性糖含量的上升以及可滴定酸與VC含量的下降，延緩細(xì)胞壁降解，抑制果實軟化，使果實的商品價值得到保持[20-21]。在實際應(yīng)用中，低能微波處理能夠更有效地延長獼猴桃的貯藏期以及保持果實品質(zhì)[22]。

1.1.4 臭氧處理

臭氧具有廣泛的抗菌性，能夠分解乙烯，延緩果實衰老，誘導(dǎo)植物抗病性。經(jīng)臭氧處理的果實，果肉軟化和細(xì)胞壁分解程度減少，果實的貨架期得到有效延長[23]。臭氧處理抑制了與乙烯合成相關(guān)的1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸合酶（1-Aminocyclopropane-1-carboxylatesynthase,ACS）基因的表達(dá)，使獼猴桃細(xì)胞中氨基環(huán)丙烷羧酸（Aminocyclopropane carboxylic acid,ACC）水平降低，從而達(dá)到抑制乙烯合成的目的；同時，經(jīng)過臭氧處理使獼猴桃果實軟化和細(xì)胞壁腫脹明顯減少，果膠多糖延遲溶解[24]。不同濃度的臭氧，能明顯延緩獼猴桃果實的劣變，保持果實的硬度與彈性[25-26]。Minas等[26]將灰葡萄孢霉接種在獼猴桃上，連續(xù)采用臭氧處理獼猴桃果實，與對照相比，臭氧能夠抑制灰葡萄孢霉菌絲的發(fā)育及孢子的形成，降低果實莖端腐爛的發(fā)生率。劉煥軍等[27]發(fā)現(xiàn)臭氧處理對獼猴桃灰葡萄孢菌和擴展青霉菌的菌絲生長以及孢子萌發(fā)有明顯抑制作用，對獼猴桃果實硬度、VC、可溶性固形物和可滴定酸含量具有較好的保持作用，延緩果實的衰老，使果實具有更強的抗病性。為了研究臭氧對獼猴桃采后品質(zhì)的影響，研究人員將獼猴桃果實分別冷藏于有臭氧和無臭氧存在的商業(yè)無乙烯室中進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)臭氧能抑制乙烯的產(chǎn)生，延緩果實成熟，提高果實的抗氧化和抗自由基活性[28]。

1.2 化學(xué)保鮮技術(shù)

1.2.1 1 -甲基環(huán)丙烯（1-Methylcyclopropene,1-MCP）處理

1-甲基環(huán)丙烯是一種乙烯受體抑制劑，它可以通過阻斷乙烯與受體蛋白的結(jié)合，來抑制乙烯誘導(dǎo)果實成熟與衰老。此外，1-MCP可通過下調(diào)AdACO、AdACS和AdLOX基因的表達(dá)來延緩果實成熟，AdLOX是果實中常見的成熟和衰老相關(guān)基因。1-MCP可以有效抑制呼吸躍變型果實在貯藏期間硬度的下降，保持不同成熟度獼猴桃的貯藏品質(zhì)，提高獼猴桃的保鮮效果和后熟品質(zhì)[29-30]。Jhalegar等[31]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)1-MCP處理的獼猴桃呼吸速率顯著降低，且1-MCP還可通過抑制果膠酯酶（Pectinesterase,PE）和多聚半乳糖醛酸酶（Polygalac-turonase,PG）等水果軟化酶的活性來延長獼猴桃的保質(zhì)期。Xu等[32]發(fā)現(xiàn)1-MCP可通過減少乙烯的產(chǎn)生和貯藏過程中對乙烯的響應(yīng)來保持果實的硬度，1-MCP處理促進(jìn)了獼猴桃果實的傷口愈合、降低了乙烯生成量，減少果實軟化和腐爛，且經(jīng)1-MCP處理后灰霉病發(fā)病率明顯下降，抗氧化活性物質(zhì)增加。

1-MCP在不同的貯藏溫度和濃度下都能有效地延長獼猴桃的貯藏期，保持果實品質(zhì)，降低果實腐爛率[33]；隨著溫度的降低，貯藏效果更佳[34]。但使用1-MCP時要注意品種之間的差異和合理濃度范圍，否則會對果實造成傷害。研究發(fā)現(xiàn)較高濃度（1.5μL/L）的1-MCP處理的“秦美”獼猴桃，其保質(zhì)期內(nèi)的食用品質(zhì)較低，不利于銷售[35]。

1.2.2 二氧化氯（Chlorine dioxide,ClO2）處理

二氧化氯具有較強的抗菌活性，ClO2是世界衛(wèi)生組織允許使用的殺菌劑，被廣泛用于保持食品質(zhì)量以及安全控制[36]。ClO2對微生物的作用機理如圖1所示[36]。ClO2能增加對病毒的細(xì)胞外膜的滲透性，還能與氨基酸類的酪氨酸和色氨酸反應(yīng)使蛋白質(zhì)變性[36]。此外，ClO2處理能通過抑制呼吸速率和乙烯生物合成來延遲果實的成熟[37]。適宜濃度的ClO2溶液能夠更好地保持獼猴桃細(xì)胞膜的完整性，降低獼猴桃的呼吸強度，提高超氧化物歧化酶和過氧化物酶的活性，延緩其后熟衰老速度，延長貨架期[38-39]。

圖1 ClO2對微生物的作用機理[37]Fig.1 Mechanisms of ClO2 against microorganisms[37]

曹凡等[40]發(fā)現(xiàn)，ClO2溶液處理既能殺滅獼猴桃表面丁香假單孢桿菌的獼猴桃致病變種，又能保持果實貨架期品質(zhì)。近年來發(fā)現(xiàn)ClO2氣體作為保鮮劑時其濃度比較穩(wěn)定，與液體ClO2消毒劑相比，能更好地殺滅一部分細(xì)胞間隙中的微生物[41-42]；ClO2氣體處理獼猴桃可以有效抑制果實的采后生理變化，保持果實貯藏品質(zhì)以及商品價值[43]。

1.3 生物保鮮技術(shù)

1.3.1 殼聚糖及其衍生物

殼聚糖具有廣譜抗菌性和較好的保鮮效果，能夠減少真菌對果蔬和肉類的侵染和由此引起的腐敗[44]。殼聚糖涂膜能降低獼猴桃果實多酚氧化酶活性，降低呼吸速率和重量損失，有效延長獼猴桃的貨架期[45]。祝美云等[46]采用殼聚糖、海藻酸鈉和卡拉膠按不同配比制成可食性復(fù)合膜對獼猴桃進(jìn)行涂膜保鮮，與對照殼聚糖相比，保鮮效果達(dá)到極顯著水平，卡拉膠保鮮效果達(dá)到顯著水平，而海藻酸鈉保鮮效果不明顯。殼聚糖還可顯著抑制獼猴桃中的灰霉病和藍(lán)霉病，殼聚糖減少貯存獼猴桃中霉菌的能力，這可能與其誘導(dǎo)的宿主防御機制有關(guān)[47]。不同分子量殼聚糖對獼猴桃的保鮮效果不同，低分子量的殼聚糖更容易穿透獼猴桃的表皮細(xì)胞壁并激活更強的防御反應(yīng)，因此低分子量的殼聚糖對獼猴桃灰霉病的抑制效果最佳，更有助于保持獼猴桃中的VC含量[48-49]。

1.3.2 中草藥提取物

中草藥中含有豐富的化學(xué)活性物質(zhì)，具有廣譜抑菌、安全和環(huán)保等優(yōu)點[50]。能夠較好地解決獼猴桃因真菌感染而導(dǎo)致貯藏品質(zhì)下降的問題。程小梅等[51]發(fā)現(xiàn)川芎、肉桂和高良姜的乙醇提取物對侵染獼猴桃的青霉菌均有抑制作用，其中川穹可顯著抑制果實病斑擴大，延長獼猴桃果實的保質(zhì)期。Zhang等[52]發(fā)現(xiàn)槲皮素對獼猴桃采后藍(lán)霉病有較好的抑制作用，這可能與槲皮素對獼猴桃藍(lán)霉病真菌病原體的抑制作用有關(guān)。Hua等[53]發(fā)現(xiàn)姜黃素可以抑制灰霉菌孢子萌發(fā)和菌絲體的生長，且能顯著抑制病害的發(fā)生而不影響果實的品質(zhì)，其原因是姜黃素處理的菌絲體對滲透脅迫具有較高的敏感性，抑制了菌絲穿透植物細(xì)胞壁的能力，且參與灰霉菌菌絲營養(yǎng)生長、滲透性應(yīng)激和致病性的絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）基因bmp1、bmp3和sak1下調(diào)表達(dá)。郭宇歡等[54]研究發(fā)現(xiàn)銀杏葉粗提物通過提高獼猴桃內(nèi)部抗性酶活性和酚類物質(zhì)積累，促進(jìn)真菌菌絲細(xì)胞壁降解，使獼猴桃在貯藏過程中能有效抵抗灰霉病的侵染。肉桂提取物作為高效綠色保鮮劑，對獼猴桃中的尖孢炭疽菌和葡萄座腔菌有良好的抑菌以及殺菌效果[55-57]，肉桂精油對炭疽病的抑制作用與肉桂精油能夠破壞其細(xì)胞膜有關(guān)[58]。

1.4 復(fù)合保鮮技術(shù)

獼猴桃單一保鮮技術(shù)雖然發(fā)展得比較成熟，但是仍存在保鮮效果不強的缺點。物理保鮮與生物保鮮相結(jié)合能夠達(dá)到優(yōu)勢互補的目的，取得更好的保鮮效果。付亮燈[59]研究結(jié)果表明，溶菌酶和納米包裝處理結(jié)合能夠不同程度地延緩獼猴桃果實的后熟和衰老，顯著地提高獼猴桃果實的品質(zhì)和價值。Hur等[60]發(fā)現(xiàn)與單一臭氧處理或單一二氧化鈦光催化氧化相比，利用二氧化鈦光催化結(jié)合臭氧氧化，能夠協(xié)同降解有機化合物并抑制真菌病原體的分生孢子萌發(fā)，有效控制獼猴桃采后病害。

牛遠(yuǎn)洋等[61]發(fā)現(xiàn)采用臭氧處理結(jié)合低溫冷藏（0±1）℃復(fù)合處理，相比單一處理，可更好地抑制獼猴桃乙烯的釋放，維持較高的SOD活性水平，減少因丙二醛積累造成的損失，延長其貯藏期。研究發(fā)現(xiàn)通過溶菌酶與1-MCP復(fù)配以及水楊酸與殼聚糖復(fù)合等方式處理獼猴桃果實能夠抑制酸度和硬度的變化，延緩VC和可溶性固形物的分解，保持獼猴桃采后品質(zhì)和延長其保質(zhì)期[62-63]。因此復(fù)合保鮮技術(shù)較單一保鮮技術(shù)能夠更好地保留果蔬的營養(yǎng)價值以及延長其貨架期。

1.5 獼猴桃保鮮技術(shù)作用效果及特點

獼猴桃因其較好的風(fēng)味以及較高的營養(yǎng)價值，近年來受到了廣泛的關(guān)注。國內(nèi)外學(xué)者，在獼猴桃保鮮技術(shù)的研究與開發(fā)等方面做了較多研究。由于不同保鮮技術(shù)對獼猴桃保鮮作用效果及特點不同。因此在不同情況以及需求下選擇正確的獼猴桃保鮮手段是十分必要的。部分保鮮技術(shù)作用效果及特點見表1。

表1 常見保鮮方法對獼猴桃的作用效果及特點Table 1 Effects and characteristics of preservation methods on kiwifruit

2 總結(jié)與展望

我國是獼猴桃生產(chǎn)消費的大國，獼猴桃是人們在日常生活中最常食用的水果之一。為滿足獼猴桃的市場需求，對獼猴桃采后保鮮技術(shù)的研究變得尤為重要，雖然目前關(guān)于獼猴桃采后保鮮的研究非常廣泛，但仍然存在一些亟需解決的問題。

（1）化學(xué)保鮮方法具有成本低、保鮮效果好等優(yōu)點。但過多的使用化學(xué)保鮮劑不僅會使致病菌產(chǎn)生抗藥性、還會對環(huán)境造成污染?？裳芯繉⒒瘜W(xué)保鮮技術(shù)與物理保鮮如熱激、冷激、低溫等手段結(jié)合，控制藥劑濃度以及處理時間，減少危害性。

（2）生物保鮮方法具有環(huán)保、安全、無毒副作用等特點，但見效慢；通過化學(xué)生物技術(shù)手段來增強其作用效果，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)高效和環(huán)保的生物保鮮劑，這將是未來的研究方向之一。

（3）復(fù)合保鮮技術(shù)對獼猴桃采后較單一保鮮具有更好的效果，但目前對于復(fù)合保鮮的研究僅停留在其對獼猴桃保鮮效果的影響方面，有關(guān)復(fù)合保鮮技術(shù)對獼猴桃采后病害的抑菌機理以及其如何在分子機制上進(jìn)行調(diào)控獼猴桃采后衰老還需進(jìn)一步探索。