藍(lán)莓鮮果采后病害類型及保鮮技術(shù)研究進(jìn)展

劉宇航，陳影影，曹玉婷，尹子一，李勤勤，苗文娟

（滁州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，安徽 滁州 239000）

藍(lán)莓為杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vacciniumspp.）植物的果實(shí)，富含花青素、維生素、黃酮類化合物等活性成分，抗氧化能力強(qiáng)，且具有改善循環(huán)、提高免疫力、抗衰老以及抗癌等功效[1]，被譽(yù)為“世界水果之王”[2]。但藍(lán)莓鮮果皮薄多汁，易受機(jī)械損傷、微生物侵染等引起病害，影響采后貯運(yùn)及銷售。因此，藍(lán)莓鮮果保鮮成為近些年的研究熱點(diǎn)。本文就藍(lán)莓采后病害及保鮮技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并對藍(lán)莓鮮果保鮮技術(shù)的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

1 藍(lán)莓采后病害

1.1 生理病害

馮云霄等[3]將黑皮、果心褐變和硬度下降等生理變化導(dǎo)致的病害歸結(jié)為生理病害。藍(lán)莓為呼吸躍變型果實(shí)[4]，貯藏過程中其呼吸速率先上升后下降，且躍變明顯。藍(lán)莓采后主要通過呼吸作用產(chǎn)生能量來維持生命狀態(tài)，細(xì)胞新生速度下降，部分酶活性降低，導(dǎo)致細(xì)胞代謝減弱，加速藍(lán)莓衰老。藍(lán)莓采后生理病害主要有細(xì)胞的衰老和死亡、果肉軟化、果實(shí)腐爛等，果肉軟化不僅降低藍(lán)莓品質(zhì)，也影響其貯藏和抗病性[5]。

1.2 微生物病害

1.2.1 病毒及其病害

病毒通過侵染藍(lán)莓植株引起葉片變黃、花瓣枯萎、莖部枯死，最終導(dǎo)致藍(lán)莓果實(shí)脫落、減產(chǎn)等，常見的有藍(lán)莓鞋帶病毒、枯萎病毒、藍(lán)莓休克病毒[6]等。其中：藍(lán)莓鞋帶病毒通過蚜蟲傳播，是出現(xiàn)最頻繁、致?lián)p最嚴(yán)重的病毒，發(fā)病后植株葉片呈紅色或紫色，細(xì)帶狀，部分葉片因一側(cè)發(fā)育不全卷成杯狀或月牙狀；感染鞋帶病毒后藍(lán)莓花瓣呈粉紅色，成熟果實(shí)呈紅紫色[7]。感染病毒會(huì)造成藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)劣變，因此在藍(lán)莓種植過程中要注意病毒的防控，避免病毒侵害。

1.2.2 病菌及其病害

病原菌的侵染也易引起藍(lán)莓病害，造成藍(lán)莓腐爛變質(zhì)。多位研究人員對國內(nèi)不同產(chǎn)地藍(lán)莓果實(shí)中的病原菌進(jìn)行了分離與鑒定[8-14]（詳見表1）。

表1 藍(lán)莓采后常見病原菌種類Table 1 Species of pathogenic fungi in postharvest blueberry

研究發(fā)現(xiàn)：因藍(lán)莓品種以及各地區(qū)溫濕度等自然條件的不同，影響其發(fā)病的病原菌也略有差異，主要有鏈格孢霉屬（Alternaria）、灰霉（Botrytiscinerea）、枝孢霉屬（Cladosporium）、青霉屬（Penicillium）、擬盤多毛孢屬（Pestalotiopsis）等，與西班牙、美國、智利、阿根廷等地從藍(lán)莓中分離獲得的病原菌基本一致[15]。因此，采后藍(lán)莓需采用適宜的方法進(jìn)行保鮮，以減少病菌侵害，延長保鮮期。

2 物理保鮮

果蔬保鮮中常用的物理保鮮技術(shù)主要有低溫保鮮、輻照保鮮、低溫等離子體保鮮、氣調(diào)保鮮、高壓靜電場保鮮等（詳見表2），在藍(lán)莓鮮果保鮮中均有良好的表現(xiàn)。

表2 藍(lán)莓物理保鮮技術(shù)及保鮮效果對比Table 2 Comparison of physical preservation technology and preservation effect of blueberry

2.1 低溫保鮮

果蔬常用的低溫保鮮方式包括冷藏和冰溫貯藏。冷藏溫度一般介于0～8 ℃，Nunes 等[15]研究了貯藏溫度與藍(lán)莓品質(zhì)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓果實(shí)在0～1 ℃下貯藏品質(zhì)最佳。屈海泳等[16]比較了不同冷藏溫度對藍(lán)莓品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)在1～3 ℃條件下藍(lán)莓果實(shí)的冷藏品質(zhì)最好，不僅能有效抑制其失重率和腐爛率，還能在60 d 內(nèi)較好保持藍(lán)莓原有的色澤、風(fēng)味及營養(yǎng)價(jià)值。

冰溫貯藏是一種新型的果蔬低溫保鮮技術(shù)，其溫度一般在0 ℃以下、果實(shí)冰點(diǎn)溫度以上。魏文平等[17]對藍(lán)莓鮮果在冷藏（5 ℃）和冰溫貯藏（（-1±0.3）℃）兩種條件下的保鮮效果進(jìn)行比較，結(jié)果表明：冰溫貯藏條件下，藍(lán)莓果實(shí)的呼吸強(qiáng)度明顯減弱，其保鮮效果優(yōu)于冷藏，冰溫貯藏期約為冷藏的3 倍。同時(shí)，在冰溫貯藏前對藍(lán)莓進(jìn)行低溫馴化[18]，在貯藏結(jié)束時(shí)采用逐步升溫的出庫方式[19]，藍(lán)莓的各方面品質(zhì)都較直接冰溫貯藏好。但冰溫設(shè)備對溫控精密度要求更高，相比之下，冷藏控溫設(shè)備較為成熟，也可進(jìn)行有效保鮮，應(yīng)用更為廣泛。

2.2 輻照保鮮

輻照保鮮通過采用高能射線滅活果實(shí)表面的微生物或抑制果實(shí)采后的生理代謝活動(dòng)對果實(shí)進(jìn)行保鮮。于剛等[20]將采后藍(lán)莓進(jìn)行60 s UV-C 照射，發(fā)現(xiàn)該處理對控制果實(shí)病害、延緩衰老、保持品質(zhì)具有良好的效果。周慧娟等[21]采用不同劑量電子束對藍(lán)莓果實(shí)進(jìn)行輻照處理，結(jié)果表明：1 kGy 電子束輻照處理能將藍(lán)莓保質(zhì)期延長1 倍，適量輻照處理可有效抑制藍(lán)莓的腐敗率和呼吸強(qiáng)度。王琛等[22]研究發(fā)現(xiàn)：1.5 kGy和2.5 kGy60Co γ 輻照處理對藍(lán)莓的保鮮效果最佳，0.5 kGy60Co γ 輻照處理對藍(lán)莓的保鮮效果不明顯，3 kGy60Co γ 輻照處理反而促進(jìn)藍(lán)莓衰老。龍明秀等[23]發(fā)現(xiàn)將60Co-γ 輻照和氣調(diào)保鮮盒結(jié)合使用對藍(lán)莓保鮮效果更佳。

2.3 低溫等離子體保鮮

低溫等離子體主要是通過電場或磁場電離介質(zhì)氣體使之處于高度電離狀態(tài)，形成含有多種活性基團(tuán)和粒子（自由電子、自由基、臭氧和紫外光等）的等離子體，可破壞微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，致其死亡[28]。利用低溫等離子體殺菌，可最大限度地保留食品原有品質(zhì)，從而達(dá)到貯藏保鮮的目的[24，29]。王卓等[28]研究表明，低溫等離子體可通過殺菌減緩藍(lán)莓的腐敗，同時(shí)提高藍(lán)莓超氧化物歧化物（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、多酚氧化酶（PPO）和過氧化物酶（POD）等抗氧化相關(guān)酶的活力，保持藍(lán)莓在貯藏期間的品質(zhì)。目前低溫等離子體在雞胸肉[30]、臘牛肉[31]等肉制品殺菌和草莓、菠菜[32]等果蔬殺菌方面也有一定的應(yīng)用。

2.4 高壓靜電場保鮮

高壓靜電場（High voltage electrostatic field，HVEF）保鮮主要是通過外加電場改變生物細(xì)胞膜的跨膜電位，達(dá)到殺菌、抑制果蔬呼吸作用和新陳代謝等目的[33]。Huang 等[34]采用改良的大氣包裝（MAP）與HVEF處理鮮切卷心菜和嫩玉米，發(fā)現(xiàn)MAP 與HVEF 協(xié)同處理的鮮切卷心菜和玉米的品質(zhì)得到提高，貯藏期得到延長。孫貴寶[25]將藍(lán)莓鮮果置于HVEF 下貯藏，從果實(shí)的腐爛率、硬度、失重率等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)HVEF 保鮮的果實(shí)失重率較低，保鮮效果更佳。HVEF除了可應(yīng)用于果蔬保鮮外，還可用于殺菌、干燥等，具有無污染、低耗能以及操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。

2.5 氣調(diào)保鮮

氣調(diào)保鮮是通過調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中的氣體比例來達(dá)到貯藏保鮮的目的，目前已應(yīng)用于藍(lán)莓采后貯藏保鮮中。研究表明，高濃度CO2可提高藍(lán)莓鮮果的防御能力和耐藏性，誘導(dǎo)抗病性相關(guān)酶活性的升高，還可降低呼吸代謝速率，延緩衰老[26]。郭丹等[27]重點(diǎn)研究了箱式氣調(diào)保鮮對“伯克利”和“北陸”兩種藍(lán)莓貯藏期間生理品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)在保鮮過程中，隨著O2含量降低，CO2含量不斷上升，形成的氣體環(huán)境適合藍(lán)莓貯藏，“北陸”藍(lán)莓在冷庫氣調(diào)箱內(nèi)貯藏期可延長至84 d，“伯克利”藍(lán)莓貯藏期可延長至105 d。氣調(diào)保鮮是一種較簡單的保鮮方式，能顯著延長藍(lán)莓的保鮮期，具有廣泛的應(yīng)用前景。

3 化學(xué)保鮮

藍(lán)莓化學(xué)保鮮是通過使用化學(xué)藥劑來抑制微生物生長或殺滅微生物，對鮮果進(jìn)行貯藏保鮮。化學(xué)保鮮常用的藥劑有化學(xué)保鮮劑和植物生長調(diào)節(jié)劑，以下將介紹幾種主要的保鮮劑在藍(lán)莓保鮮中的應(yīng)用（表3）。

表3 藍(lán)莓化學(xué)保鮮技術(shù)及保鮮效果對比Table 3 Comparison of chemical preservation technology and preservation effect of blueberry

3.1 化學(xué)保鮮劑

常用的化學(xué)保鮮劑有1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）、脫落酸、赤霉素等[38]，其中l(wèi)-MCP 是一種乙烯作用抑制劑，通過抑制乙烯生成來延緩果實(shí)衰老。紀(jì)淑娟等[35]研究了不同劑量1-MCP 對藍(lán)莓鮮果品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)1.0 μL/L 1-MCP 處理的保鮮效果優(yōu)于0.5 μL/L 1-MCP 處理組。吉寧等[39]研究發(fā)現(xiàn)1-MCP 結(jié)合臭氧（濃度為100 μL/L）處理能有效減少藍(lán)莓鮮果的腐敗，保持藍(lán)莓較高的品質(zhì)。

3.2 植物生長調(diào)節(jié)劑

3.2.1 乙烯

乙烯是一種對果實(shí)成熟及衰老有顯著影響的植物激素。姜愛麗等[40]發(fā)現(xiàn)乙烯可提高果蔬內(nèi)有關(guān)酶的活性，通過抑制乙烯的合成延緩藍(lán)莓果實(shí)衰老。Wang等[36]發(fā)現(xiàn)乙烯吸收劑（Ethylene absorbent，EA）可改善藍(lán)莓貯藏期的品質(zhì)（EA 成分含有KMnO4，可通過吸收和氧化作用將果實(shí)中的乙烯除去），該試驗(yàn)將采后藍(lán)莓分為EA 處理組和對照組，對貯藏過程中藍(lán)莓的品質(zhì)、乙烯生物合成量和貨架期進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)EA可降低相關(guān)氧化酶和細(xì)胞壁降解酶的活性，防止采后藍(lán)莓果實(shí)軟化并減少藍(lán)莓中總酚的損失量。此外，應(yīng)用乙烯合成抑制劑——氨氧乙基乙烯基甘氨酸處理采后藍(lán)莓也可降低乙烯合成量，延緩藍(lán)莓的衰老[41]。

3.2.2 水楊酸

水楊酸（Salicylic acid，SA）可增強(qiáng)苯丙氨酸解氨酶、超氧化物歧化酶以及過氧化氫酶的抗氧化活性[42]。黃曉杰等[37]通過腐爛指數(shù)對藍(lán)莓果實(shí)新鮮程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)SA 處理可抑制乙烯合成、降低果實(shí)失水率、減少營養(yǎng)成分的流失和果實(shí)采后呼吸強(qiáng)度，其中1.0 mmol /L SA 處理的綜合效果較優(yōu)。

4 生物保鮮

生物保鮮技術(shù)是利用天然提取物、拮抗微生物等抑制果蔬的乙烯合成和呼吸作用，延緩果蔬成熟衰老，抑制有害微生物生長，降低采后果蔬腐爛損失，從而達(dá)到貯藏保鮮的目的。生物保鮮是近些年新興的保鮮技術(shù)，具有來源廣泛、安全、無害等優(yōu)點(diǎn)，是藍(lán)莓保鮮技術(shù)未來發(fā)展的主要趨勢。藍(lán)莓生物保鮮技術(shù)及保鮮效果對比見表4。

表4 藍(lán)莓生物保鮮技術(shù)及保鮮效果對比Table 4 Comparison of biological preservation technology and preservation effect of blueberry

4.1 微生物拮抗保鮮

拮抗保鮮利用拮抗微生物來抑制病原菌的生長，從而達(dá)到保鮮的目的。目前，可作為拮抗微生物的有細(xì)菌、酵母菌等，其中酵母因具有拮抗效果明顯，安全無毒等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用[46]。秦士維[14]從藍(lán)莓果實(shí)上分離得到一株葡萄有孢漢遜酵母（Hanseniaspora uvarum），該酵母對青霉菌、灰霉菌、毛殼菌、黑曲霉、互隔交鏈孢霉和鐮刀菌6 種藍(lán)莓病原菌的抑制率達(dá)59.88%～89.34%。楊蕾等[43]從健康藍(lán)莓的果實(shí)、葉片和根部土壤中分離獲得17 株拮抗菌，其中從根部土壤中分離得到的芽孢桿菌（Bacillus）對青霉和枝孢菌兩種致病菌有較好的抑制效果。微生物拮抗保鮮可保證藍(lán)莓鮮果采后的貯藏品質(zhì)，具有廣泛的應(yīng)用前景。

4.2 植物精油保鮮

植物精油是從植物中萃取的特有芳香物質(zhì)，具有一定的殺菌和免疫功能，在果蔬保鮮領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛[47]。葛達(dá)娥等[8]研究了肉桂醛、檸檬醛、牛至精油、香芹酚和丁香酚等對藍(lán)莓中稻黑孢霉、青霉、枝孢霉和鏈格孢霉4 種病原菌的抑制效果，發(fā)現(xiàn)牛至精油對4 種病原菌表現(xiàn)出較好的抑菌性能，37 mg/L 牛至精油對鏈格孢霉菌絲的抑制作用最佳。丁香精油也具有良好的抑菌效果，王和濤[44]將其與殼聚糖復(fù)配進(jìn)行涂膜保鮮，發(fā)現(xiàn)丁香精油和殼聚糖復(fù)配可抑制藍(lán)莓果實(shí)的失重率和腐爛率，延緩果實(shí)細(xì)胞衰老，保持藍(lán)莓品質(zhì)。肉桂精油結(jié)合殼聚糖涂膜對藍(lán)莓鮮果也有良好的保鮮效果，當(dāng)肉桂精油含量為0.8%時(shí)，可完全抑制金黃色葡萄球菌的生長[48]。將天然植物精油與殼聚糖涂膜技術(shù)相結(jié)合，更有利于藍(lán)莓的保鮮。

4.3 涂膜保鮮

涂膜保鮮是在果蔬表面涂一層保護(hù)膜，通過減少水分流失、抑制果實(shí)呼吸作用和微生物生長，達(dá)到防腐保鮮的目的。殼聚糖涂膜可以減緩藍(lán)莓鮮果采后的質(zhì)量損失和硬度下降，并能抑制微生物生長[45]。但是單一的殼聚糖保鮮效果較弱，研究表明：添加2%山梨醇[49]、0.5%丁香提取液[50]、0.6 mg/mL 丁香精油[44]均可以促進(jìn)殼聚糖季銨鹽涂膜劑的保鮮作用。

低聚糖也是一種無毒、環(huán)保的天然物質(zhì)，低聚糖涂膜可增強(qiáng)果蔬抗氧化活性，提高疾病防御相關(guān)酶的活性[51]。Bose 等[52]用海藻酸鈉寡糖（Alginate oligosaccharide，AOS）處理采后草莓，結(jié)果表明，AOS 可延長草莓的貯藏時(shí)間，與對照組相比，AOS 處理組果實(shí)的硬度、腐爛率、可溶性固形物和VC 含量均呈緩慢下降趨勢。Virgen-Ortiz 等[53]用不同濃度（2.5 g/L 和9 g/L）的果膠寡糖（Pectic oligosaccharide，POS）涂膜處理草莓，結(jié)果表明，POS 處理后果實(shí)中的總酚和花青素含量顯著增加，并在貯藏期間保持了較好的品質(zhì)。然而，低聚糖在藍(lán)莓保鮮中尚無應(yīng)用。

5 結(jié)論與展望

目前，在藍(lán)莓保鮮技術(shù)中應(yīng)用較多的是低溫保鮮、氣調(diào)貯藏保鮮、1-MCP 保鮮、殼聚糖結(jié)合植物精油保鮮等。其中低溫保鮮是貯藏的基礎(chǔ)，化學(xué)保鮮易出現(xiàn)化學(xué)殘留，具有危害人體健康和污染環(huán)境的隱患，鼓勵(lì)以物理保鮮為主、化學(xué)保鮮為輔的保鮮方法對藍(lán)莓鮮果進(jìn)行保鮮；殼聚糖是一種天然保鮮劑，具有綠色環(huán)保、可降解等優(yōu)點(diǎn)，將其與植物精油結(jié)合復(fù)合涂膜可增強(qiáng)保鮮效果；氣調(diào)保鮮成本低廉、操作簡單，結(jié)合低溫處理可達(dá)到更好的保鮮效果，廣泛應(yīng)用于藍(lán)莓保鮮；此外，低溫等離子體、高壓電場等新型保鮮技術(shù)也逐漸應(yīng)用于藍(lán)莓保鮮領(lǐng)域，且保鮮效果良好。未來藍(lán)莓鮮果保鮮技術(shù)的研究應(yīng)朝著天然、無毒、高效的方向發(fā)展，殼聚糖和植物精油等天然保鮮方法在藍(lán)莓鮮果保鮮貯藏方面具有廣闊的發(fā)展前景。