楊梅產(chǎn)地保鮮處理與新型貯運包裝的研究及應用

宗自豪，戚軍洋，楊光輝，蔡海燕，吳偉杰，韓延超，陳杭君，郜海燕，*

（1.浙江省農(nóng)業(yè)科學院食品科學研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部果品采后處理重點實驗室，浙江省果蔬保鮮與加工技術研究重點實驗室，中國輕工業(yè)果蔬保鮮與加工重點實驗室，浙江 杭州 310021；2.慈溪市戚源楊梅專業(yè)合作社，浙江 慈溪 315300；3.嘉興易久農(nóng)業(yè)科技有限責任公司，浙江 嘉興 314000；4.嘉興碧云花園有限公司，浙江 嘉興 314000）

楊梅（Myrica rubra）屬楊梅科楊梅屬常綠喬木果蔬，主要種植區(qū)域在我國南方各省[1]。浙江、江蘇、福建、廣東四省為我國楊梅主要種植區(qū)，其中浙江省楊梅的種植面積最大，產(chǎn)量高品質(zhì)好，據(jù)2015 年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，浙江省楊梅產(chǎn)量占全國三分之一，年產(chǎn)量52.4 萬t，年產(chǎn)值約50 億元[2-3]。楊梅果實口感酸甜、風味獨特，深受消費者喜愛。同時楊梅中含有多種活性成分，如花色苷、黃酮、多酚等，這些活性成分具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗腫瘤、調(diào)血脂、降血糖等生物活性[4-10]，對人類健康有諸多益處。黃海智[11]研究表明：楊梅多酚類物質(zhì)中的楊梅素和高良姜素具有預防和治療卵巢癌的潛在價值。潘向榮[12]研究發(fā)現(xiàn)：楊梅汁在羥自由基和超氧陰離子的清除方面具有較好效果，且酚類物質(zhì)含量越高，清除效果越好。Feng 等[13]和梁鐵等[14]研究表明：楊梅中黃酮物質(zhì)對高血脂的治療有一定的效果，同時能夠抑制人體胃癌細胞的增殖。Theoharides等[15]和Guo 等[16]研究發(fā)現(xiàn)：楊梅黃酮結(jié)構(gòu)中C 環(huán)的3-OH 基團具有抗炎活性，同時能夠通過減少機體內(nèi)的丙二醛含量來減少其對肝的損傷。Azevedo 等[17]和Choi 等[18]發(fā)現(xiàn)：楊梅黃酮通過調(diào)控一氧化氮的合成來發(fā)揮抗炎作用。Gao 等[19]研究表明：楊梅黃酮通過增加BDNF 和Syn-I 蛋白合成來改善腦缺血后認知功能。

楊梅鮮果成熟于南方梅雨季節(jié)，在每年5 月中旬開始采摘，鮮果供應期持續(xù)20 d 左右，6 月下旬采摘結(jié)束。楊梅采摘期氣溫高、濕度大、雨水充沛，鮮果極易受到微生物侵染發(fā)生霉變腐敗變質(zhì)，且因其本身水分含量高，又無外果皮保護，在采摘、運輸和銷售過程中易發(fā)生機械損傷[20]，室溫下楊梅僅能存放2 d。因此探究楊梅產(chǎn)地保鮮和貯運包裝技術的關鍵因素，延長楊梅保鮮期一直是楊梅保鮮領域的研究重點。

1 楊梅產(chǎn)地處理

果蔬產(chǎn)地處理是指針對果蔬采后不同生理特性和保鮮難點等因素在果蔬采摘完成后進行商品化處理的過程，包括保鮮、防腐、預冷、催熟等。常見果品的保鮮處理方法有保鮮劑保鮮處理、物理場保鮮處理、預冷保鮮處理、涂膜保鮮處理等。楊梅屬于呼吸躍變型果品，采摘后的楊梅鮮果仍然是以獨立生命體形式存在，具有較強的呼吸作用以及蒸騰作用，從而造成營養(yǎng)物質(zhì)含量不斷下降，含水量不斷減少，使得楊梅鮮果品質(zhì)不斷劣變，最終腐敗變質(zhì)。目前，楊梅鮮果采摘后的保鮮方法包括化學、物理、生物三大類，以抑制其生理代謝活動，減少鮮果的水分遷移，保持其感官品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)。適當?shù)谋ｕr處理不僅可以有效延長楊梅鮮果的貨架期，為消費者提供高品質(zhì)的果品，而且能減少鮮果的腐爛率，降低果農(nóng)經(jīng)濟損失。

1.1 保鮮劑保鮮處理

保鮮劑主要作用是減緩果蔬生理代謝速率以及抑制微生物對果蔬的侵染。用于楊梅果實處理的化學保鮮劑有水楊酸、二氯苯氧乙酸（2,4-D）、赤霉素（GA3）等，化學保鮮劑使用方便，但存在藥品殘留問題。隨著人們安全意識的提高，天然保鮮劑在果蔬保鮮研究中的應用逐漸增多。Mu 等[21]研究表明：硬脂酸鈉型乙醇控釋保鮮劑，在楊梅鮮果的實際保鮮應用中能夠降低鮮果腐爛率，保持硬度，降低貯運過程中丙二醛的含量。李菲菲等[22]以“烏梅”和“東魁”楊梅作為研究對象，在1～2 ℃、相對濕度80%環(huán)境中，使用魔芋粉、海藻酸鈉、殼聚糖配制而成的保鮮劑對楊梅進行涂膜處理，在貯藏16 d 后，處理組好果率明顯優(yōu)于未處理的對照組，其中“東魁”對照組在16 d 貯藏期后爛果率和失重率均明顯高于處理組。王威等[23]將預冷與1-MCP 處理相結(jié)合，以7 μL/L 的1-MCP 保鮮劑熏蒸處理楊梅，結(jié)果表明楊梅保鮮期可延長到11～12 d，同時處理組在7 ℃的保鮮效果與在4 ℃的保鮮效果無明顯差別。葉美娟等[24]研究表明：當使用1%的生物抑菌劑檸檬醛對楊梅進行熏蒸處理時能顯著提升貯藏楊梅的好果率，0.1%檸檬醛處理對楊梅表面4 種主要病原菌孢子有明顯抑制作用。

1.2 短波照射及靜電場保鮮處理

短波紫外照射能夠損傷微生物DNA，可滅活微生物。相關研究顯示：采用UV-C 照射果蔬表面能夠直接殺死果蔬表面的真菌及其孢子。喻譞[25]研究表明：當短波紫外照射劑量在3 kJ/m2時能顯著降低楊梅鮮果的腐爛率，并且對楊梅的呼吸作用有抑制效果，處理組對可溶性固形物（TSS）、硬度以及總黃酮等指標有積極作用。陸俊瑋[26]以“晚稻楊梅”作為研究對象，使用空間電場對其進行處理，結(jié)果表明：電場處理提高了楊梅果實內(nèi)抗菌抗病酶活性，抑制了楊梅病原菌的生長繁殖。李海波等[27]通過對楊梅鮮果低壓靜電場處理，有效減緩了D-酒石酸、L-酒石酸、蘋果酸及檸檬酸的分解速度。

1.3 預冷保鮮處理

預冷處理是果蔬低溫冷鏈物流的首要工序，主要原理是高溫的鮮果中熱量向不同低溫介質(zhì)傳遞，使得鮮果熱量迅速降至適宜的低溫狀態(tài)，從而快速除去鮮果的田間熱，降低鮮果的呼吸強度。目前應用較廣泛的預冷方法有壓差預冷、冷水預冷、普通冷庫預冷和真空預冷等。果蔬預冷方法的選擇主要依據(jù)果蔬形狀及大小、采摘溫度、目標溫度、貯運時間、技術成本。

楊梅鮮果水分含量高，無外果皮對其進行保護，采摘后容易遭受微生物的侵染引起品質(zhì)劣變。冷風預冷容易引起楊梅鮮果過分失水而導致的表面萎蔫塌陷；冷水預冷處理后，楊梅鮮果表面的水分無法及時除去，易滋生腐敗菌，影響鮮果品質(zhì)。冷庫預冷效果好，但預冷時間長，前期投入較高，又因為楊梅上市窗口期短暫，集中于每年5、6 月份，對于冷庫的利用率不高，造成資源浪費。真空預冷能在極短時間內(nèi)降低鮮摘楊梅的田間熱和呼吸熱，在通過設置合適的補水比率后能明顯抑制其呼吸速率和降低失重率。王勤等[28]在580 Pa、加適量水處理條件下對鮮摘楊梅真空預冷20 min，使其溫度從25 ℃降至7 ℃。真空預冷處理能明顯縮短預冷時間，與不加水相比，加適量水處理預冷終溫會低4 ℃左右，更有利于楊梅的貯藏。陳文烜等[20]研究表明：鮮摘楊梅經(jīng)過真空預冷處理后置于（0±0.5）℃冷庫貯藏，在經(jīng)過21 d 的貯藏期后仍能保持較好的口感及營養(yǎng)品質(zhì)。

2 楊梅鮮果包裝

包裝是食品銷售加工過程中的重要一環(huán)，在食品品質(zhì)和安全保障以及流通方面發(fā)揮重要作用[29]。楊梅鮮果在采摘、貯運及銷售過程中，影響其品質(zhì)劣變的因素（如溫度變化、環(huán)境濕度、環(huán)境氣體成分比例、振動脅迫、擠壓損傷等）有很多，均會對楊梅鮮果在貯運過程中造成影響[30]。由于楊梅鮮果本身采后品質(zhì)劣變迅速，上市窗口期短，上市時間集中，在短時間內(nèi)對包裝材料的生產(chǎn)調(diào)集也是一大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)包裝難以滿足其遠距離運輸過程中的保鮮要求，目前市場上楊梅保鮮包裝滯后問題一直制約著楊梅鮮果的市場銷售范圍和經(jīng)濟效益。

2.1 減震包裝

楊梅鮮果在運輸和銷售過程中主要以果籃疊裝和單果平裝兩種形式包裝。楊梅在貯運過程中的機械損傷主要有3 種：靜壓脅迫、振動脅迫以及沖擊脅迫，靜壓脅迫主要來自于靜置狀態(tài)下自身重力或其他物體重力產(chǎn)生的壓力脅迫，振動脅迫主要由于包裝環(huán)境的循環(huán)振動而造成低應力脅迫，沖擊脅迫是指果實受到外界沖擊力超過自身承受強度而造成的損傷[31]。市面上應用較廣的緩沖包裝材料有紙質(zhì)緩沖材料、發(fā)泡緩沖材料、氣墊緩沖材料，其中紙質(zhì)緩沖材料具有成本低廉、應用廣泛以及環(huán)境友好等特點，但不適用于濕度較大、含水量較高物品的包裝；發(fā)泡緩沖材料質(zhì)量輕、密度小，在保溫性能方面比較出色，但廢棄回收處理成本高；氣墊緩沖材料在防震性能和輕質(zhì)化方面更加出色，但其受溫度影響較明顯。劉映平[32]對楊梅包裝進行分析，通過在楊梅外包裝中添加發(fā)泡可發(fā)性聚乙烯（EPE）材料，開發(fā)了一款楊梅新型包裝，降低了楊梅鮮果的腐爛率，增強了楊梅鮮果的貯運品質(zhì)，擴大了楊梅的流通范圍。有研究將農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈粉碎后與膠黏劑相混合，通過交聯(lián)發(fā)泡等加工處理后生產(chǎn)的秸稈纖維發(fā)泡材料與傳統(tǒng)發(fā)泡材料相比，具有可生物降解、生產(chǎn)無污染、緩震性能好等特點[33]。植物纖維發(fā)泡材料與傳統(tǒng)減震材料相比具有更加優(yōu)異的減震性能。辛麗穎[34]對比植物纖維發(fā)泡緩沖材料、紙漿模塑緩沖材料、聚苯乙烯泡沫（EPS）緩沖材料發(fā)現(xiàn)，植物纖維發(fā)泡緩沖材料在緩沖性能、比重、成本、安全性以及環(huán)保性等方面優(yōu)勢顯著，新型環(huán)保緩沖材料能有效緩解楊梅運輸過程中機械損傷造成的品質(zhì)下降，相關材料的開發(fā)將成為楊梅減震包裝的研究新趨勢。

2.2 氣調(diào)包裝

氣調(diào)包裝能夠明顯抑制果蔬表面病原微生物的生長繁殖，降低果蔬采后生理代謝活動，減緩果蔬營養(yǎng)物質(zhì)的分解速度，而且氣調(diào)包裝處理后果蔬表面無化學物質(zhì)殘留。氣調(diào)包裝技術作為果蔬保鮮中最成熟的保鮮方法之一，在果蔬中應用較為廣泛，在藍莓[35]、冬棗[36]、辣椒[37]、鮮核桃[38]等果蔬保鮮過程中均表現(xiàn)出較好效果。曹鵬飛等[39]對比了第一代、第二代和第三代楊梅氣調(diào)包裝發(fā)現(xiàn)：迭代后的新型氣調(diào)包裝保鮮效果和便利性優(yōu)于舊包裝，不過也存在成本較高，商業(yè)應用較少等問題。成紀予等[40]設計了一種楊梅鮮果氣調(diào)保鮮小包裝，該包裝設計利用自發(fā)氣調(diào)原理，不僅延長了楊梅貯運過程中的品質(zhì)，同時提升了楊梅的經(jīng)濟效益。王寶剛等[41]研究表明：15%CO2環(huán)境對楊梅口感的保持以及抑制微生物對楊梅的侵染有明顯作用，但當CO2濃度達到20%時，在抑制微生物對楊梅侵染的同時，對楊梅風味起到負面影響。李秀環(huán)[42]研究表明：在2 ℃冷庫中氧氣、二氧化碳、氮氣的體積比達到2∶2∶21 時，楊梅貯藏時間可以達到20 d。

2.3 蓄冷包裝

低溫環(huán)境能有效降低楊梅在貯運過程中的呼吸作用和代謝強度，適宜的冷藏溫度能夠較好地保持楊梅鮮果的營養(yǎng)及感官品質(zhì)。蓄冷劑的開發(fā)在一定程度上緩解了楊梅鮮果冷鏈運輸能力的不足[43]。戚曉麗等[44]采用甘露醇（C6H14O6）、氯化鉀（KCl）和水構(gòu)建三元復合相變蓄冷材料，當甘露醇和氯化鉀溶液濃度（mol/L）比為0.6∶0.2，水溶液體積比為1∶1 時，該蓄冷材料Onset 溫度（相變溫度）為-5.1 ℃，相變潛熱為296.3 J/g。楊梅包裝中蓄冷劑的使用能夠使楊梅包裝環(huán)境溫度維持在較適宜范圍內(nèi)，通過調(diào)整楊梅鮮果與相變蓄冷劑質(zhì)量配比能夠?qū)蠲孵r果包裝環(huán)境維持在0～4 ℃，該蓄冷材料的應用可有效改善楊梅鮮果腐爛指數(shù)、失重率以及硬度等指標[45]。有研究表明，與常溫貯藏環(huán)境相對比，4 ℃的貯藏環(huán)境可以有效抑制楊梅鮮果的呼吸速率和細胞膜透過性，同時測定楊梅鮮果VC 和有機酸等營養(yǎng)指標，結(jié)果也表明4 ℃的貯藏環(huán)境能保持較好的營養(yǎng)品質(zhì)[46]。朱麟等[47]通過對比不同蓄冷包裝結(jié)果表明，在厚泡沫箱（10.6 L、32 mm）中放置4 個冰袋常溫存放36 h 后楊梅的感官品質(zhì)較好，膜脂過氧化程度較低，且具有商品性。

3 討論與展望

雖然楊梅保鮮貯運技術在科研工作者的推動下得到不斷的進步，但是能夠投產(chǎn)應用，支持發(fā)展且能夠在國內(nèi)外推廣的楊梅保鮮方法仍不多見。楊梅鮮果采后影響其品質(zhì)劣變的因素主要有3 點：一是楊梅鮮果貯運時的溫度；二是楊梅鮮果在采收運輸以及銷售過程中受到的機械損傷；三是采摘后自身代謝旺盛。在楊梅鮮果保鮮處理方面，目前楊梅鮮果實際生產(chǎn)過程中存在的問題是保鮮方法單一，無法協(xié)同多種保鮮技術發(fā)揮柵欄效應。低溫處理能較好地降低鮮果的生理代謝活動，與以低溫為主的單一保鮮處理技術相比較，低溫+氣調(diào)處理對于楊梅鮮果保鮮有更好的協(xié)同作用，能更好地提升楊梅鮮果的貯藏品質(zhì)。低溫+氣調(diào)的保鮮處理在其他果蔬保鮮過程中運用比較成熟，在楊梅鮮果的保鮮中，氣調(diào)貯藏的氣體成分、氣體比例、壓強等需要進一步探索。在楊梅鮮果包裝方面，目前楊梅鮮果主要以果籃堆疊裝和單果平裝兩種形式，鮮果在貯運過程中靜壓脅迫、振動脅迫以及沖擊脅迫是造成鮮果質(zhì)劣變的主要因素。未來楊梅鮮果保鮮包裝的研究將圍繞“低溫環(huán)境”+“緩震處理”+“氣調(diào)技術”開展。因此，對于楊梅保鮮包裝過程中蓄冷劑的選擇及配比，緩震材料的選擇，理想的氣調(diào)處理過程中各氣體成分比例的研究，將成為楊梅鮮果保鮮領域的研究重點。