番木瓜采后保鮮技術(shù)研究進展

張芮寧，袁舟宇，陳萍

（海南大學(xué)園藝學(xué)院，海南?？?570228）

番木瓜（Carica papaya Linn.），別名萬壽果、乳瓜，是番木瓜科番木瓜屬的常綠草本果樹，原產(chǎn)于中南美洲[1]，目前在我國南方廣泛種植。番木瓜含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和生物活性物質(zhì)，具有極高的食用與藥用價值[2]。番木瓜是典型的呼吸躍變型果實，隨著呼吸高峰與乙烯高峰的出現(xiàn)，其食用和貯藏品質(zhì)均會迅速下降，貯藏壽命大大縮短[3]。因此，采取適當?shù)募夹g(shù)手段來維持番木瓜的采后品質(zhì)，延長其貨架期十分關(guān)鍵。當前，在實際生產(chǎn)和試驗研究中，番木瓜的保鮮技術(shù)主要集中于涂膜處理技術(shù)、熱處理技術(shù)、1-MCP 處理技術(shù)和氣調(diào)處理技術(shù)等，該文綜述了番木瓜果實采后保鮮的研究現(xiàn)狀，對研究結(jié)果進行了總結(jié)，為番木瓜保鮮新技術(shù)與新方法的探索提供理論基礎(chǔ)和參考方向。

1 番木瓜物理保鮮技術(shù)

1.1 熱處理技術(shù)

熱處理技術(shù)是在果實采收后，用高于其成熟時的溫度，對果實進行處理，以達到防控病蟲害、延遲后熟與衰老的目的，主要方法包括熱水、熱蒸汽處理等。有研究表明，用熱水處理番木瓜90 min，影響了PG 酶活性調(diào)節(jié)的機制，進而減緩了果膠物質(zhì)的降解和果實硬度的變化，延緩了果實成熟[4-5]。林蘭清等[6]利用熱蒸氣或熱水對番木瓜進行處理，能有效控制果實的炭疽病等病害。鄒苑等[7]發(fā)現(xiàn)，50℃熱水處理10 min，可以延緩番木瓜果皮顏色變化，較好地保持果實VC含量及果實硬度。鐘曼茜等[8]的研究表明用熱水處理番木瓜，能有效降低果實的失重率，提高SOD活性，抑制MDA 積累，從而顯著提高番木瓜的貯藏性能。但胡美姣等[9]指出，隨著熱處理溫度的升高與處理時間的延長，番木瓜果實失重加快，因此需要把握好熱處理的溫度范圍。Harvey[10]的研究結(jié)果表明，熱處理通過鈍化番木瓜果實內(nèi)的乙烯形成酶系統(tǒng)，來抑制乙烯的合成，延緩果實的成熟衰老。有試驗發(fā)現(xiàn)，熱水與殺菌劑的復(fù)合處理對番木瓜果實的防腐效果顯著，對果實后熟起到延緩作用[11]。

1.2 低溫保鮮技術(shù)

低溫保鮮技術(shù)是將果實貯藏于適宜的低溫環(huán)境中，通過抑制果實的呼吸與內(nèi)源乙烯的釋放，來延緩其成熟進程，有利于維持生理代謝的相對穩(wěn)定[12]。胡亮等[13]發(fā)現(xiàn)以0℃的冰水混合物及空氣為介質(zhì)的冷激處理，可以降低番木瓜軟化速度，提高多種酶活性，維持細胞結(jié)構(gòu)，延緩果實的成熟與衰老。

1.3 輻射處理技術(shù)

輻射處理技術(shù)主要是利用γ 射線、X 射線等穿透果實，引起水和其他物質(zhì)發(fā)生電離反應(yīng)，從而起到殺蟲、殺菌等作用，以延長貨架期。有研究表明，紫外線對于番木瓜表面的細菌和真菌的生長有抑制效果；用紫外線和γ 射線復(fù)合技術(shù)對番木瓜進行保鮮處理效果顯著[14]。Marisa 等[15]通過試驗證明0.5 kGy的γ 射線可以使番木瓜的顏色、含糖量等指標的變化推遲2 d。Rashid 等[16]發(fā)現(xiàn)γ 射線聯(lián)合熱水處理可以顯著減少果實表面的真菌感染，延長貯藏時間。同時，Orji 等[17]的試驗結(jié)果顯示，0.50～0.75 kGy 的 γ 輻射是有效延遲番木瓜果實成熟的最佳輻射劑量。Hewajulige 等[18]研究表明，用經(jīng)過 5 kGy 輻照后的殼聚糖溶液處理番木瓜，可以將貨架期延長至3 周。Ruth 等[19]試驗發(fā)現(xiàn)，UV-A 輻射與 TiO2共同處理有利于延長番木瓜的貯藏時間，在果實保鮮上有良好的應(yīng)用前景。

1.4 氣調(diào)保鮮技術(shù)

氣調(diào)保鮮技術(shù)是通過調(diào)節(jié)環(huán)境中氧氣和二氧化碳的含量與比例，對果實進行保鮮，延緩其成熟進程。劉永杰等[20]探究發(fā)現(xiàn)，13℃下8%O2+3%CO2+89%N2的氣調(diào)處理可以明顯推遲PG、POD 等活力高峰的出現(xiàn)，減緩番木瓜軟化。氣調(diào)包裝技術(shù)主要通過包裝的透氣性與果實的呼吸生理來維持氣體濃度的平衡，從而延長果實的貨架期[21]。李艷等[22]研究表明，一定比例的氣調(diào)包裝可以延長番木瓜的貯藏壽命。另外，侯美玲等[23]試驗發(fā)現(xiàn)，加入吸附劑的氣調(diào)包裝有助于降低果實厭氧呼吸的風(fēng)險，減少腐爛的發(fā)生。也有研究發(fā)現(xiàn)，茉莉酸甲酯與MAP 配合處理，可以減少‘日出’番木瓜果實的腐爛，提高采后品質(zhì)[24]。Josália 等[25]試驗結(jié)果也表明，聚酰胺膜與乙烯吸收劑的氣調(diào)包裝，在冷藏過程中，對延緩番木瓜的代謝有明顯效果，果實的重量、葉綠素含量等在一定程度上都得到了保障。

2 番木瓜化學(xué)保鮮技術(shù)

2.1 1-MCP 處理技術(shù)

1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP），作為一種新型的高效乙烯抑制劑，通過阻礙乙烯與受體結(jié)合，抑制果實相關(guān)生理生化反應(yīng)，延緩其成熟衰老[26]。

2.1.1 1-MCP 單獨處理。有研究表明，在20℃環(huán)境下對番木瓜進行1-MCP 熏蒸處理，能夠提升PG、PME 等的活性，抑制內(nèi)切木聚糖酶的活性，從而抑制果實軟化，以達到保鮮效果[27]。同時，1-MCP 熏蒸處理，對番木瓜果實病害有顯著的抑制作用，可以延緩番木瓜品質(zhì)劣變[28]。賈志偉等[29]利用該方式處理番木瓜，也極大延緩了果皮葉綠素的降解，并延遲乙烯合成高峰的出現(xiàn)。李雯等[30]試驗發(fā)現(xiàn)，1-MCP 處理可以保持果實硬度，推遲SOD 等活性高峰的到來，利于延緩糖與MDA 的積累。從心黎等[31]也發(fā)現(xiàn)1-MCP處理能夠減緩番木瓜果實的失重率和軟化速度的上升，抑制MDA 的產(chǎn)生。李燕[32]發(fā)現(xiàn)1-MCP 熏蒸處理對八成熟的番木瓜果實貯藏效果較好。趙宇等[33]通過研究得出，用質(zhì)量分數(shù)為8×10-7的1-MCP 對‘中白’番木瓜延遲成熟衰老的效果最好。王俊寧等[34]的試驗結(jié)果表明，1-MCP 二次處理對提高SOD 等活性，降低細胞膜透性的效果更明顯。有研究顯示，濃度不適宜的1-MCP 處理會改變果實中的抗菌成分，提高組織發(fā)病率，使其更易感病[35]。

2.1.2 1-MCP 復(fù)合處理。邵遠志等[36]用1-MCP 熏蒸搭配乙烯利對番木瓜進行處理，可以明顯抑制果實中PG、CX 等的活性，抑制原果膠的降解與轉(zhuǎn)化。而且先用1-MCP 處理，后用乙烯利處理，乙烯利無法產(chǎn)生催熟作用；若先使用乙烯利處理，后用1-MCP處理，1-MCP 的抑制作用失效[36-37]。這與孫思勝[38]的研究結(jié)果相同。另外，也有研究表明，經(jīng)過熱水與1-MCP 的共同處理，可以明顯延緩果實的軟化和轉(zhuǎn)色[39]，同時還影響營養(yǎng)成分含量與酶活性的變化，延緩果實成熟[40]。

2.1.3 1-MCP 處理的分子機理探究。1-MCP 通過影響果實中多個基因的表達水平，影響乙烯的合成與釋放，從而對果實的成熟衰老起到調(diào)控作用[41]。申艷紅等[42]發(fā)現(xiàn)，1-MCP 可以抑制番木瓜半胱氨酸蛋白酶CpCP 基因的表達，認為該基因與果實的成熟衰老相關(guān)。郭子娟等[43]的試驗表明，evm.TU.superconlig（106.45，160.19，2.231，93.34）4 個基因與番木瓜果實采后“橡皮化”現(xiàn)象密切相關(guān)，1-MCP 熏蒸處理會顯著抑制這4 個基因的表達，從而延長貯藏時間。馮力等[44]研究發(fā)現(xiàn)，從‘大白八號’番木瓜中擴增得到的CpSSA 基因，在1-MCP 處理后表達量較低，其表達模式與果實成熟衰老有一定相關(guān)性。有研究表明，經(jīng)乙烯利處理后，從番木瓜中克隆獲得的泛素基因的表達量明顯高于1-MCP 處理，且果實中POD 活性升高[45]。Ding 等[46]發(fā)現(xiàn)，1-MCP 處理抑制了乙烯信號傳導(dǎo)過程中CpMADS1/3 和CpEIF1 等多個基因的表達，從而延緩了果實的成熟與軟化。另外，也有研究顯示，番木瓜基因的表達與乙烯存在著密切的關(guān)聯(lián)。Zou 等[47]的研究顯示，經(jīng)過外源乙烯處理后，番木瓜果實中的ETR1 和ERS 基因在低溫脅迫時的表達量明顯降低，共同參與其成熟過程。楊菲穎等[48]發(fā)現(xiàn)，利用RT-PCR 克隆出來的CpNAC1 基因的表達趨勢與乙烯的表達量相反，有利于延緩番木瓜的成熟進程。

2.2 涂膜保鮮技術(shù)

2.2.1 殼聚糖及其復(fù)合涂料涂膜保鮮。涂膜保鮮技術(shù)是用薄膜覆蓋果實表面，通過調(diào)整果實內(nèi)外水分和氣體的交換[49]，來延長其貯藏壽命。殼聚糖具有較好的成膜性，可在果實表面形成半透膜，從而抑制果實的呼吸，延長貯藏期[50]，目前應(yīng)用較多。王宇鴻等[51]的研究結(jié)果證明，經(jīng)過殼聚糖涂膜保鮮，番木瓜的失水率和腐爛率明顯降低，同時也抑制了葉綠素含量的下降；進一步試驗發(fā)現(xiàn)，運用1.5%殼聚糖+1.5%乙酸+1.0%1，2-丙二醇+0.01% TW20 的涂膜保鮮配方，常溫貯藏20 d，番木瓜好果率達95%以上[52]。李茂富等[53]發(fā)現(xiàn)，1.25%殼聚糖涂膜保鮮，有利于降低番木瓜果實LOX 的活性，抑制MDA 的積累，從而延緩果實的成熟。鐘曼茜等[54]試驗顯示，殼聚糖涂膜保鮮抑制了‘中白’番木瓜的軟化，維持了果實品質(zhì)，其中1.0%殼聚糖的保鮮效果較好。這與王宇鴻等[51]、李茂富等[53]研究結(jié)果存在差異，可能與品種、采收時間、果實成熟度等因素有關(guān)。另外，Asgar 等[55]指出殼聚糖涂膜可以提高番木瓜冷藏過程中的品質(zhì)。Isabelle等[56]發(fā)現(xiàn)，番木瓜果實經(jīng)1%未改性殼聚糖和0.2%薄荷油的復(fù)合涂膜處理后，含糖量稍高，失重率較低，但是差異不明顯。鐘曼茜等[57]研究表明，黃皮精油-殼聚糖復(fù)合涂膜，可顯著抑制番木瓜果實病情指數(shù)的上升，延緩其成熟進程。Zhang 等[58]用普魯蘭多糖和殼聚糖結(jié)合涂膜，番木瓜的失重和軟化得到了抑制，有效延長了貨架期，其中4 層涂膜的效果最好。

2.2.2 其他涂膜保鮮。除對殼聚糖的研究外，一些學(xué)者還對精油、可食用涂料在涂膜保鮮中的應(yīng)用進行了研究。Mehdi 等[59]研究發(fā)現(xiàn)，10%阿拉伯膠與0.4%肉桂精油的復(fù)合涂膜技術(shù)，在延緩果實成熟中效果較好。Rafaela 等[60]試驗表明，從立比草內(nèi)生真菌中提取的精油與羧甲基纖維素的聯(lián)合涂膜保鮮，顯著延長了番木瓜的貨架期，在9 d 內(nèi)維持較好的采后品質(zhì)。Adetunji 等[61]用黃原膠覆蓋番木瓜果實，發(fā)現(xiàn)其軟化減緩，抗壞血酸和TSS 含量損失也得到了抑制。Elizabeth 等[62]將蜂膠的乙醇提取物（5% w/v）作為番木瓜果實的覆蓋膜，在貯藏前期，果實的外觀保持較好，對微生物有較強的抑制作用。Bernard 等[63]研究發(fā)現(xiàn)，1.5%馬來西亞無刺蜜蜂蜜涂膜可以明顯降低番木瓜呼吸速率，維持硬度、顏色、糖酸含量等品質(zhì)。Aney 等[64]試驗結(jié)果表明，蘆薈凝膠涂膜延緩了番木瓜果實顏色的轉(zhuǎn)變，抑制了含水量的降低與果實發(fā)病，但蘆薈凝膠不能與聚乙烯包裝同時使用，會導(dǎo)致果實品質(zhì)下降。Denise 等[65]研究顯示，用醋酸纖維素薄膜覆蓋番木瓜果實，其VC、番茄紅素等的變化均有一定程度的延緩。謝冬娣等[66]試驗發(fā)現(xiàn)，大豆分離蛋白和海藻酸鈉各自單獨涂膜以及復(fù)合涂膜對于抑制番木瓜腐爛和損失均有一定效果，Nisin 和咪鮮胺的復(fù)合浸泡結(jié)合上述的復(fù)合涂膜，其保鮮效果更好。

2.3 熏蒸保鮮技術(shù)

熏蒸保鮮技術(shù)主要利用氣體形態(tài)的熏蒸劑抑制或殺死果實表面的病原微生物[67]，從而降低果實的腐爛率，達到保鮮效果。馬華青等[68]發(fā)現(xiàn)，用乙醇對番木瓜進行熏蒸處理，可以保持果實的固有品質(zhì)，對于防腐保鮮有較明顯的效果。鐘曼茜等[69-71]研究表明，用黃皮精油對番木瓜整果和果柄熏蒸，對于果實中相關(guān)酶活性及營養(yǎng)物質(zhì)含量均有一定影響，可以抑制病情指數(shù)的上升，維持較好的貯藏品質(zhì)。郭芹等[72]用60 μL/L NO 對‘穗優(yōu)二號’番木瓜熏蒸處理，果實的失重與硬度的下降得到了明顯的延緩，乙烯高峰推遲了6 d；進一步試驗表明，NO 熏蒸能夠降低果實中ACO 的活性，抑制CpA CO1 基因的表達，從而抑制乙烯的合成，延緩果實的成熟衰老[73]。Mei 等[74]的研究發(fā)現(xiàn)，臭氧熏蒸處理可以降低番木瓜果實呼吸速率，延緩乙烯合成，還能增加POD、PPO 等的活性，延長果實保鮮時間。

2.4 鈣處理技術(shù)

作為細胞內(nèi)外信息傳遞的第二信使，鈣離子可以抑制果實的呼吸生理，影響乙烯的釋放，從而延緩果實的后熟[75]。鐘曼茜等[8]的研究結(jié)果表明，用2%氯化鈣溶液浸泡處理番木瓜，能有效抑制果實軟化與MDA 含量的積累。閻寧等[76]對‘中白’品種番木瓜進行TPA 質(zhì)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)濃度為3%的氯化鈣可以明顯延緩果實硬度、咀嚼性等質(zhì)地的下降。

2.5 植物生長調(diào)節(jié)劑處理技術(shù)

任杰等[77]將 50 mg/L NDGA（ABA 合成抑制劑）溶液注射于番木瓜果實中，抑制了乙烯的產(chǎn)生，延緩了番木瓜果實的成熟進程。劉新婷等[78]用5 mmol/L亞精胺溶液浸泡處理‘日升’番木瓜，延緩了采后果實的質(zhì)地變化和成熟衰老。宋漢良等[79]研究表明，用L-精氨酸溶液浸泡‘中白’番木瓜，在6℃下貯藏，可以減少發(fā)病，維持較高的果實品質(zhì)。

2.6 防腐殺菌劑處理技術(shù)

防腐殺菌劑廣泛應(yīng)用于采后果實的貯藏保鮮過程。程守前等[80]試驗表明，高良姜、肉豆蔻、藿香和花椒以10∶5∶7∶6 的比例制備的防腐劑，能很好地降低番木瓜常溫貯藏時的腐爛率。在溫水中加入克菌丹或涕必靈，對番木瓜進行浸漬處理，可以抑制果實發(fā)病，利于延長果實的貯藏期[81]。用1 000 倍50%的多菌靈藥液+0.2‰的2，4-D+0.5‰的“九二○”的混合液處理番木瓜，低溫貯藏200 d，好果率仍達90%[82]。另外，用施保功殺菌劑配合熱水浴處理，能有效抑制番木瓜果實的腐爛損失[83]。

3 總結(jié)與展望

3.1 我國果蔬貯藏保鮮技術(shù)存在的問題

番木瓜具有豐富的營養(yǎng)價值和藥用價值，有“百果之王”的美譽，但是它屬于呼吸躍變型水果，采后軟化速度快、發(fā)病率高，對果實品質(zhì)和貯藏壽命影響顯著。因此，在貯運、銷售過程中，采取可行的貯藏方法與保鮮技術(shù)來維持番木瓜的品質(zhì)、延長其壽命是十分必要的。第一，熱帶水果的貯藏結(jié)構(gòu)不是很合理，保鮮不及時而損失嚴重；第二，南方特色水果的流通渠道落后，冷鏈物流體系不完善，無法滿足保鮮與消費的需求[84]；第三，我國的果蔬貯藏能力與條件不足，一般僅有年均產(chǎn)量的30%得到了貯藏，造成多數(shù)果蔬產(chǎn)品的損失[85]；第四，傳統(tǒng)的果蔬貯藏保鮮方法存在較多弊端，無法滿足市場需求，如化學(xué)藥劑的殘留、劑量的控制及安全性等問題突出；第五，我國果蔬保鮮市場季節(jié)性和地域性特點突出，在非上市季節(jié)存在大量保鮮倉庫閑置的問題[85]。

3.2 我國果蔬貯藏保鮮現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

第一，對于熱帶地區(qū)，在產(chǎn)地設(shè)置冷藏庫與氣調(diào)庫，保證果實采后可以及時入庫保鮮；第二，完善冷鏈物流機制，及時配置相關(guān)設(shè)備，加強管理與組織協(xié)調(diào)；第三，加大可食用涂料以及復(fù)合涂料在保鮮中的研究，精準控制涂料的濃度與劑量，在保證產(chǎn)品安全性的同時，發(fā)掘涂膜處理新方法；第四，基于當前氣調(diào)包裝技術(shù)，增加研究不同包裝材料、不同氣體濃度與比例對于果蔬保鮮的效果，為實際生產(chǎn)提供依據(jù)；第五，果蔬保鮮技術(shù)向綜合控制的方向發(fā)展，將熱處理、氣調(diào)處理、1-MCP 處理等多種保鮮技術(shù)結(jié)合，探究其合理性與可行性；第六，從細胞與分子角度，探究果實成熟的機制，通過生物技術(shù)調(diào)控基因的表達，從而延緩果實的貨架期。在研發(fā)新技術(shù)、新方法的同時，要制定相關(guān)標準，保證藥劑的低毒、低殘留和果品的安全與品質(zhì)，通過不斷的深入研究與試驗應(yīng)用，建立番木瓜安全、高效的綜合保鮮技術(shù)體系，對實際生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。