鮮切南瓜保鮮技術研究進展

袁寧，王怡，王佳宇，胡文忠

農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工

鮮切南瓜保鮮技術研究進展

袁寧，王怡，王佳宇，胡文忠

（大連民族大學 生命科學學院, 遼寧 大連 116600）

介紹鮮切南瓜保鮮技術的研究進展，為進一步研究有效保持鮮切南瓜品質(zhì)的方法提供理論基礎和技術參考。綜述目前國內(nèi)外鮮切南瓜的物理（如低溫、氣調(diào)包裝、熱處理、高靜壓、臭氧）、化學（如殼聚糖涂膜、茉莉酸甲酯、外源乙烯等）和生物（如枯草芽孢桿菌）保鮮技術的研究進展。鮮切南瓜的物理保鮮技術具有成本低、處理條件易控制及對結構和營養(yǎng)風味影響較小等優(yōu)點，是較為常用的保鮮技術；化學保鮮技術具有良好的保鮮效果，但存在化學試劑殘留、易改變果蔬風味等問題；生物保鮮技術具有安全、無毒、高效等特點，但目前關于生物保鮮技術對于鮮切南瓜的應用范圍較窄，技術不夠成熟。今后可將生物保鮮技術作為鮮切南瓜保鮮的研究重點，同時與物理保鮮技術、化學保鮮技術配合處理，達到相互協(xié)同效應，從而更好地維持鮮切南瓜貯藏期間的品質(zhì)。

鮮切南瓜；物理保鮮；化學保鮮；生物保鮮

南瓜（L）也稱北瓜、金瓜、番瓜等[1]，其口感軟糯香甜，含有南瓜多糖、氨基酸、無機鹽、微量元素、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，其中胡蘿卜素的含量可達到西瓜的8～20倍，維生素A的含量與番茄相當。同時，南瓜還是一種藥食同源的蔬菜，具有高鈣、髙鋅、髙鐵、低鈉、低脂等特點，以及降血糖、降血脂、防治癌癥、抗氧化等保健功效，特別適合老年人和高血壓患者食用，因此受到了廣大消費者的青睞[2]。由于南瓜的體積較大，不方便攜帶且處理步驟煩瑣，因此未食用完的南瓜容易腐爛，會造成浪費。鮮切南瓜可以滿足消費者的即食需求，易于攜帶，并且保證了南瓜的新鮮度和營養(yǎng)價值，滿足消費者追求健康、營養(yǎng)、快節(jié)奏生活等方面的需求。

鮮切南瓜指將新鮮南瓜經(jīng)過分級、清洗、修整、去皮、切分、包裝等加工程序制成的即用食品。由于南瓜在加工過程中特別容易引發(fā)顏色褪黃白化、微生物感染、營養(yǎng)成分快速流失等一系列品質(zhì)變化，導致其腐爛，因此尋求能夠維持鮮切南瓜的品質(zhì)、延長貨架期的保鮮技術成為鮮切南瓜加工技術的關鍵。文中重點綜述目前國內(nèi)外鮮切南瓜的物理、化學和生物保鮮技術等方面的研究進展，以期為進一步研發(fā)有效保持鮮切南瓜品質(zhì)的方法提供理論基礎和技術參考。

1 物理保鮮技術

1.1 低溫保鮮技術

溫度是影響果蔬品質(zhì)的重要因素，低溫不僅能減緩鮮切南瓜的呼吸強度、降低酶活性、減緩營養(yǎng)成分的流失速度等，而且有利于抑制微生物的生長繁殖，低溫保鮮技術是果蔬中最常見的保鮮方法[3]。樊會芬等[4]比較了5 ℃和10 ℃貯藏溫度對鮮切南瓜品質(zhì)的影響，結果表明，相較于10 ℃溫度環(huán)境，5 ℃溫度環(huán)境能更有效地抑制多酚氧化酶（PPO）、過氧化物酶（POD）等褐變相關酶的酶活性，減少褐變底物酚類物質(zhì)的積累，有效降低褐變速率，延緩切面白化的發(fā)生。同時，5 ℃的貯藏條件更有利于減少鮮切南瓜的乙烯釋放量，減緩水分的流失，進而降低其質(zhì)量損失率，更好地保證其在貯藏期間的品質(zhì)。另外，還有學者也得出了這一結論，并發(fā)現(xiàn)在4 ℃下比在8 ℃下能更好地維持鮮切南瓜的維生素C和類胡蘿卜素含量，保證了其良好的營養(yǎng)品質(zhì)[5]。

1.2 氣調(diào)包裝保鮮技術

氣調(diào)包裝技術（Modified Atmosphere Packaging, MAP）利用果蔬的呼吸作用和包裝透氣性之間的氣體交換，形成一個穩(wěn)定的低濃度氧氣、高濃度二氧化碳的氣體環(huán)境，這可有效抑制鮮切南瓜的呼吸強度、微生物生長，從而達到延緩衰老、減少營養(yǎng)損失等目的[6-8]。貫云娜等[9]分別用氣調(diào)保鮮袋和聚乙烯（PE）保鮮袋包裝鮮切南瓜，在4 ℃條件下貯藏至12 d時發(fā)現(xiàn)，氣調(diào)保鮮袋的袋內(nèi)外氣體交換和南瓜的呼吸作用能夠形成一個較適宜的氣調(diào)環(huán)境，其保鮮效果更好，可有效增加過氧化氫酶（CAT）和POD酶的活性，抑制丙二醛（MDA）的積累，消除自由基對機體的損害，防止膜脂過氧化反應，進而延緩鮮切南瓜的衰老進程。同時，氣調(diào)保鮮袋處理組的維生素C、可溶性蛋白質(zhì)、多糖和類胡蘿卜素等含量分別是未包裝組的2.1、1.5、1.6、1.1倍，有效維持了鮮切南瓜的營養(yǎng)品質(zhì)，還可降低其質(zhì)量損失率、乙烯釋放速率和硬度，減少水分的散失，維持鮮切南瓜的鮮度。Nicola等[5]研究發(fā)現(xiàn)，具有較高氧氣滲透率（19 900 cm3/(m2·d·MPa)）的薄膜對鮮切南瓜的保鮮效果更佳。隨著保鮮膜氧氣滲透率的增加，鮮切南瓜的質(zhì)量損失率逐漸降低。在貯藏8 d時，高氧氣滲透率薄膜包裝片狀南瓜處理組表現(xiàn)出更高含量的葉綠素b、維生素C、類胡蘿卜素，以及更強的抗氧化能力，而在包裝塊狀南瓜處理組中發(fā)現(xiàn)以上物質(zhì)含量減少、抗氧化能力下降。同時發(fā)現(xiàn)，低氧氣滲透率薄膜對塊狀南瓜的品質(zhì)保持更有效，因此在保鮮應用中需根據(jù)南瓜切割形狀來確定包裝保鮮膜的氧氣滲透率。還有學者研究發(fā)現(xiàn)，采用聚氯乙烯（PVC）薄膜包裝鮮切南瓜，不僅可有效保持其維生素C和可溶性固形物等含量，維持其營養(yǎng)品質(zhì)，還可使其總酸度增加、pH值下降，有效地維持了鮮切南瓜的貯藏品質(zhì)[10]。

1.3 熱處理保鮮技術

熱處理方法不僅常應用于采后果蔬，以提髙其貯藏抗性，而且在鮮切果蔬保鮮方面也逐漸得到應用。有研究表明，鮮切果蔬經(jīng)過適當?shù)臒崽幚砗?，會通過激活機體信號通路來應對環(huán)境溫度的變化，進而增強機體的抗氧化酶穩(wěn)態(tài)轉錄水平，促進活性氧（ROS）的清除，減少切割部位次生代謝物質(zhì)的產(chǎn)生，避免氧化反應的發(fā)生，并且在熱處理結束后，果蔬在進入冷脅迫環(huán)境時仍處于高度防御氧化損傷的狀態(tài)[11-14]，進而有效地保持了鮮切果蔬的品質(zhì)。茅林春等[15]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過55 ℃熱處理后的鮮切南瓜表現(xiàn)出更好的品質(zhì)，有效降低了1?氨基環(huán)丙烷?1?羧酸氧化酶（ACO）的活性，減少了1?氨基環(huán)丙烷?1?羧酸（ACC）生成乙烯的量，進而推遲了乙烯的釋放時間，延遲了鮮切南瓜的衰老進程。熱處理還可提高鮮切南瓜黃色素的穩(wěn)定性，減少氧化分解，從而延緩切面的褪黃白化，有效地保持了鮮切南瓜在貯藏期間的品質(zhì)。

1.4 高靜壓保鮮技術

高靜壓（High Hydrostatic Pressure, HHP）技術又稱高壓加工（High Pressure Processing, HPP）技術、超高壓（Ultra?high Pressure, UHP）技術，是將果蔬放入密閉容器中，在一定的溫度條件下，以水或油作為傳壓介質(zhì)，進行100～1 000 MPa加壓處理的非熱處理加工技術，可有效抑制微生物的生長繁殖，抑制酶促褐變的發(fā)生，并對食物的色澤、質(zhì)地、風味和營養(yǎng)成分的影響較小，可以延長果蔬的貨架期[16-18]。周春麗等[19]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)450 MPa高靜壓處理后，鮮切南瓜中的細菌總數(shù)僅為16個/g，霉菌和酵母菌的數(shù)量幾乎為零，低于商業(yè)無菌要求。在加壓至550 MPa后，在鮮切南瓜中均未檢測到細菌、霉菌和酵母菌，說明高靜壓處理有明顯殺滅微生物的作用，保證了鮮切南瓜的安全性。此外，鮮切南瓜經(jīng)高靜壓處理后，較好地保持了其pH值、可溶性固形物和汁水含量等，但會出現(xiàn)褪黃白化、硬度下降、維生素C含量降低等現(xiàn)象，因此在保留品質(zhì)和微生物安全性的前提下，選擇較低壓力的高靜壓處理方式，可較好地保持鮮切南瓜的品質(zhì)。此外，還有學者發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過HHP處理后樣品具有較高的維生素C含量、總酚含量和抗氧化劑活性，且在60 d貯藏期內(nèi)都有較好的微生物安全性，并保證了較高的營養(yǎng)價值[20]。

1.5 臭氧保鮮技術

臭氧是一種具有殺菌作用的強氧化劑，能夠抑制鮮切果蔬中微生物的生長繁殖，保持果蔬的感官和營養(yǎng)品質(zhì)，有效延緩果蔬的衰老進程。采用臭氧處理果蔬后，臭氧可在空氣中自然分解為氧，具有無殘留的優(yōu)點[21-23]。富新華[24]研究發(fā)現(xiàn)，鮮切南瓜經(jīng)臭氧水（質(zhì)量濃度分別為2.0、4.0 mg/L）處理后，其細菌和霉菌總數(shù)、酵母菌總數(shù)在貯藏8 d時顯著降低，分別下降了2～3個數(shù)量級和1個數(shù)量級，其大腸菌群總數(shù)在儲藏期間一直保持在食用標準內(nèi)，維持了較高的安全性。同時，采用臭氧水處理可抑制鮮切南瓜切口的褪黃白化，延緩其硬度的下降，使鮮切南瓜在貯藏期內(nèi)具有良好的品質(zhì)。

2 化學保鮮技術

2.1 殼聚糖涂膜保鮮技術

殼聚糖涂膜具有成膜性好、抑菌能力強等優(yōu)點，可使鮮切果蔬處于高CO2、低O2的微氣調(diào)環(huán)境中，有利于控制果蔬與外界的氣體交換，減少水分散失和營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，同時還可減緩呼吸強度，有效延緩鮮切南瓜的衰老進程[25-27]。張丹丹等[28]采用質(zhì)量分數(shù)分別為0.5%、1.0%、1.5%的殼聚糖涂膜液浸泡鮮切南瓜，結果表明，質(zhì)量分數(shù)為1.0%的殼聚糖涂膜液的效果相對最佳，可有效增強苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性，增加總酚含量，進而提高鮮切南瓜的抗氧化能力。同時，采用殼聚糖涂膜處理還可延緩鮮切南瓜的硬度下降和乙烯釋放量增加的進程，維持多糖和類胡蘿卜素等含量，保持鮮切南瓜的質(zhì)地和營養(yǎng)品質(zhì)。此外，學者還研究了殼聚糖與海藻酸鈉、丁香油復合涂膜的保鮮技術[29]，結果表明，該方法能有效延緩鮮切南瓜果實的硬度、彈性和咀嚼性的下降，抑制乙烯釋放量的增加，延緩鮮切南瓜的衰老。采用復合涂膜還可抑制MDA含量的積累，減少膜脂過氧化的發(fā)生，從而保持鮮切南瓜的品質(zhì)。這可能是因?qū)⒑Ｑ笮远嗵菤ぞ厶恰⒑Ｔ逅徕c覆蓋在南瓜表面，形成了高CO2、低O2的微氣調(diào)環(huán)境，且丁香油抑制了微生物的生長繁殖，從而保持了鮮切南瓜貯藏期的品質(zhì)。

2.2 茉莉酸甲酯保鮮技術

苿莉酸甲酯（Methyl Jasmonate，MeJA）是大量存在于植物體內(nèi)的一種生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，具有調(diào)節(jié)果蔬次生代謝、增強抗氧化能力、抑制病原微生物生長繁殖、促進對非生物的脅迫抗性等功能，因此近年來已被廣泛應用于果蔬保鮮方面[30-32]。穆師洋等[33]使用濃度為10 μmol/L的MeJA處理鮮切南瓜，結果表明，MeJA有利于減緩鮮切南瓜的褪黃白化，能夠降低其質(zhì)量損失率。同時，在貯藏后期MeJA處理還可使CAT活性增強，MDA和過氧化氫（H2O2）的含量減少，減緩膜脂過氧化，有效清除體內(nèi)因切割傷害產(chǎn)生的活性氧，使鮮切南瓜在貯藏期間保持著較好的品質(zhì)。

2.3 乙烯保鮮技術

乙烯是一種氣體植物激素，它可通過產(chǎn)生信號分子刺激植物生長通路和調(diào)控植物RNA的生物合成來促進葉綠素的降解、組織軟化、形成風味物質(zhì)等，具有加快果蔬成熟、提高果實品質(zhì)的作用。外源乙烯與乙烯的功能大致相同，被廣泛應用于果蔬采后催熟和保鮮方面。乙烯利是外源乙烯種類中最常用的產(chǎn)品[34-36]。穆師洋等[34]研究發(fā)現(xiàn)，在4 ℃貯藏條件下，使用10 μmol/L乙烯利處理鮮切南瓜后，可有效減緩其CAT、超氧化物歧化酶（SOD）和抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性的下降，有利于減少H2O2含量的積累，使MDA含量下降，減緩膜脂過氧化，對氧化損傷起到防御作用。此外，外源乙烯利還可有效抑制PPO和POD的活性，減少鮮切南瓜褪黃白化的發(fā)生，降低其質(zhì)量損失率，從而達到延長鮮切南瓜貯藏保鮮期的目的。在催熟果蔬中應用外源乙烯時，采用噴灑或浸泡乙烯利的方法容易使其殘留在果蔬表面，對人體存在安全隱患。近年來較為熱門的乙烯氣體釋放熏蒸裝置能夠精準控制乙烯氣體含量、CO2氣體含量、溫度、濕度等參數(shù)，具有較好的食用安全性，因此更科學地進行果蔬催熟是未來值得廣泛研究的方向[36]。

2.4 其他化學保鮮技術

除上述提到的保鮮技術外，目前已有的鮮切南瓜化學保鮮技術還有1?甲基環(huán)丙烯（1?MCP）、鈣浸漬、水楊酸（SA）、硫化氫（H2S）等。

1?MCP是一種無毒、無污染的乙烯受體抑制劑，可與果蔬中的乙烯受體發(fā)生不可逆轉的結合，阻礙乙烯與受體結合，抑制由乙烯導致的機體成熟衰老生理生化反應[36-37]。鈣作為分子間結合劑，有助于維持果蔬機體細胞膜的穩(wěn)定性，保持果蔬的感官品質(zhì)，增強其抗氧化性，抑制微生物生長繁殖，延緩其衰老[38-40]。Amodio等[41]使用質(zhì)量分數(shù)為0.000 05%的1?MCP處理鮮切南瓜，結果表明，該方法可降低鮮切南瓜在貯藏期間的呼吸速率，還可有效延緩其硬度的下降和褪黃白化的發(fā)生。使用質(zhì)量分數(shù)為2.5%的乳酸鈣浸漬處理鮮切南瓜，結果表明，該方法在貯藏期7～10 d內(nèi)可有效抑制鮮切南瓜硬度的下降和褪黃白化的發(fā)生。

SA是廣泛存在于果蔬中的酚類物質(zhì)，作為重要的信號分子可應答外界的傷害，使果蔬機體產(chǎn)生抗病性、抗逆性，并保持較好的感官品質(zhì)[42]。H2S對維持果蔬的色澤、硬度、風味具有積極作用，通常采用硫氫化鈉（NaHS）作為外源H2S的供體處理果蔬[43]。姜丹等[44-45]使用0.5 mmol/L的SA處理鮮切南瓜，可有效抑制其褪黃白化現(xiàn)象的發(fā)生、硬度的下降和質(zhì)量損失率的升高，同時提高CAT的活性，減少H2O2含量的積累，增強其抗氧化能力，有效抑制機體受到的氧化損傷。此外，學者還使用0.5 mmol/L的NaHS處理鮮切南瓜，與對照組相比，可有效降低超氧陰離子的產(chǎn)生速率，提高抗氧化相關酶SOD、APX、谷胱甘肽還原酶（GR）的活性，增強其抗氧化性。同時，還可提高鮮切南瓜中苯丙烷代謝的關鍵酶PAL的活性，從而進一步調(diào)控酚類物質(zhì)的合成，提高其抗氧化能力，延長其貯藏期。

3 生物保鮮技術

生物保鮮技術指利用微生物菌體或其代謝產(chǎn)物、天然提取物中的抗菌物質(zhì)、基因過程控制保鮮相關物質(zhì)的合成進行果蔬保鮮，具有成本低、貯藏條件易控制、綠色無污染等優(yōu)點，是未來保鮮技術研究的主要趨勢[46-48]。

枯草芽孢桿菌是一種安全無毒、抗逆性強、代謝產(chǎn)物豐富的微生物，其菌體在生長過程中分泌的表面活性素、多黏菌素、短桿菌肽等活性物質(zhì)對多種細菌具有明顯的抑制作用。目前，枯草芽孢桿菌已在生物防治、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品保鮮等方面廣泛應用，應用前景較好[49-51]。喬惠田[52]研究了枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物的上清液（BC）和其上清液過濾后得到的低分子量濾液（LC，分子質(zhì)量<1 000 u）對鮮切南瓜生理指標和抑菌效果的影響，發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌的肽類物質(zhì)可有效抑制鮮切南瓜的呼吸作用和水分流失，減緩因色素類物質(zhì)脫水和氧化分解導致的切面褪黃白化，同時還可延緩TSS含量、質(zhì)量損失率的下降，抑制果膠酶（PE）和半乳糖醛酸酶（PG）活性的下降，避免其影響機體的軟化程度，造成硬度的下降。同時，肽類物質(zhì)還可降低細胞膜的損傷程度，延緩南瓜相對電導率的升高和MDA的積累，有效抑制POD、PPO活性，減少酶促褐變，進而延緩機體的衰老進程，保持鮮切南瓜在貯藏期間的感官品質(zhì)和生理生化指標，提高其商業(yè)價值。相較于BC溶液，LC溶液對保持鮮切南瓜的品質(zhì)更加有效。此外，LC溶液還可抑制鮮切南瓜表面產(chǎn)黃青霉菌和辣椒疫霉菌的生長，使2種菌的抑菌區(qū)直徑均達到0.01～0.015 m，這主要因為LC溶液可以降低β?1,3?葡聚糖（GS）合成酶的活性（GS是合成霉菌細胞壁β?1,3?葡聚糖的關鍵酶），可將其降到10 U/g以下。綜上所述，枯草芽孢桿菌分泌的低分子肽可有效抑制鮮切南瓜致腐微生物的生長，保持鮮切南瓜在貯藏期間的食用安全性。

關于鮮切南瓜目前所有保鮮技術的簡要歸類闡述見表1。

表1 鮮切南瓜的保鮮技術

Tab.1 Preservation technology of fresh-cut pumpkin

續(xù)表

4 結語

鮮切南瓜具有方便、新鮮、營養(yǎng)、安全等優(yōu)點，廣受消費者的歡迎。由于鮮切南瓜經(jīng)過鮮切處理后，容易出現(xiàn)顏色褪黃白化、營養(yǎng)成分快速流失、微生物侵染等問題，使其外觀品質(zhì)、口感風味下降，貨架期縮短。目前，國內(nèi)外有關鮮切南瓜的保鮮技術主要包括低溫保鮮、氣調(diào)包裝、熱處理、高靜壓、臭氧等物理保鮮技術，殼聚糖涂膜、茉莉酸甲酯、外源乙烯等化學保鮮技術，枯草芽孢桿菌低分子肽等生物保鮮技術。物理保鮮技術具有成本較低、處理條件容易控制、對結構和營養(yǎng)風味影響較小等優(yōu)點，是鮮切南瓜中最為常用的保鮮技術?；瘜W保鮮技術具有良好的保鮮效果，但存在化學試劑殘留、易改變果蔬風味等問題，因而限制了其在鮮切南瓜保鮮方面的應用。生物保鮮技術具有安全、無毒、高效等特點，是國內(nèi)外學者的研究重點，目前關于生物保鮮技術對鮮切南瓜的應用范圍較窄、技術不夠成熟，今后可將生物保鮮技術作為鮮切南瓜保鮮的研究重點，同時將其與物理保鮮技術、化學保鮮技術配合處理，達到相互協(xié)同效應，使其更好地維持鮮切南瓜在貯藏期間的品質(zhì)。

在關于鮮切南瓜保鮮技術的報道中，對蛋白質(zhì)水平、基因表達水平等方面的保鮮調(diào)控機理研究較少，缺乏對鮮切南瓜致腐菌抑菌方面的研究。后續(xù)研究可進一步完善保鮮、抑菌的機理，為進一步研發(fā)保持鮮切南瓜貯藏期間品質(zhì)的方法提供理論基礎，以此來提高鮮切南瓜產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。

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Research Progress on Preservation Technology of Fresh-cut Pumpkin

YUAN Ning,WANG Yi,WANG Jia-yu,HU Wen-zhong

(College of Life Science, Dalian Minzu University, Liaoning Dalian 116600, China)

The work aims to introduce the research progress of fresh-cut pumpkin preservation technology, so as to provide a theoretical basis and technical reference for further research on the methods to effectively maintain the quality of fresh-cut pumpkin. The current research progress on the physical (low temperature, modified atmosphere packaging, heat treatment, high hydrostatic pressure, ozone), chemical (chitosan coating film, methyl jasmonate, exogenous ethylene, etc.), and biological (bacillus subtilis) preservation techniques of fresh-cut pumpkins in domestic and foreign literature were reviewed. The physical preservation technology of fresh-cut pumpkin had the advantages of low cost, easy control of treatment conditions and little effect on structure and nutritional flavor, which was the most commonly used preservation technology. The chemical preservation technology had good preservation effect, but there were some problems such as chemical reagent residue and easy to change the flavor of fruits and vegetables. The biological preservation technology had the characteristics of safety, non-toxicity and high efficiency, but the application scope of biological preservation technology was narrow and the technology was not mature enough. In the future, biological preservation can be taken as the research focus of fresh-cut pumpkin preservation technology. At the same time, it can be treated with physical preservation technology and chemical preservation technology to achieve mutual synergistic effect and better maintain the quality of fresh-cut pumpkin during storage.

fresh-cut pumpkin; physical preservation; chemical preservation; biological preservation

TS255.3

A

1001-3563(2022)19-0143-09

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.19.016

2022–01–10

國家自然科學基金（31471923，31340038，31172009）

袁寧（1998—），女，碩士生，主攻食品科學與工程。

胡文忠（1959— ），男，博士，教授，主要研究方向為食品科學。

責任編輯：彭颋