韓乃瑄,曹 穎,劉曉敏,高 穎,宋春麗,崔烓堃,劉繼超,孫中貫,,
(1.棗莊學(xué)院食品科學(xué)與制藥工程學(xué)院,山東棗莊 277160;
2.山東恒糅生物科技有限公司,山東棗莊 277099)
冬棗(Mill.cv.Dongzao),鼠李科棗屬,又名凍棗、雁來(lái)紅等,果實(shí)生育期在120 d以上,因其成熟晚故稱冬棗,是目前公認(rèn)的鮮食優(yōu)質(zhì)栽培品種;多分布在山西、河北、山東等地;營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高,是一種廣受歡迎、老少皆宜、口感極佳的晚秋水果。果實(shí)近圓形,果面平整光潔,汁液多、甜味濃,略酸。冬棗營(yíng)養(yǎng)豐富,果肉內(nèi)微量元素以及環(huán)磷酸腺苷、環(huán)磷酸鳥苷等抗癌物質(zhì)含量極為豐富,具有很好的養(yǎng)生食補(bǔ)作用。由于冬棗中豐富的水分和糖分含量,導(dǎo)致其極易受到儲(chǔ)存環(huán)境和微生物的影響而發(fā)生腐敗,造成大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失、食物資源浪費(fèi)和環(huán)境污染;大大縮短了冬棗的貨架期,也影響了種植戶和零售商的收入,因此冬棗的保鮮研究格外重要。
冬棗的保鮮方法多樣,其采后保鮮常用的是物理方法,如低溫、氣調(diào)等;也會(huì)使用以涂膜保鮮為代表的化學(xué)保鮮技術(shù)。此外在采摘前可以給棗樹噴灑20 μ/mL的Harpin蛋白或10 mg/mL的亞微米殼聚糖,以延長(zhǎng)冬棗采后的儲(chǔ)存壽命;隨著科技水平的不斷發(fā)展,各種新型保鮮技術(shù)也相繼出現(xiàn),同時(shí)也更加符合安全、高效、低能耗的要求,既起到了保鮮效果,又考慮到了經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。同時(shí),當(dāng)前使用的保鮮技術(shù)有高能耗、高成本的缺陷,多數(shù)新型保鮮技術(shù)仍處于試驗(yàn)研究階段,冬棗的貯藏保鮮技術(shù)仍需要更加深入的研究和探索。本文就冬棗相關(guān)的保鮮技術(shù)進(jìn)行總結(jié)闡述,為冬棗保鮮技術(shù)的開發(fā)和完善指出方向,并為其他的水果保鮮提供參考,促進(jìn)冬棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
目前,冬棗在環(huán)渤海地區(qū)已經(jīng)形成了較大規(guī)模的商品化栽種局面,主要在山東濱州、濰坊、德州以及河北省和陜西省的部分地區(qū),目前也逐漸開始在南方地區(qū)種植。冬棗種植業(yè)發(fā)展迅速,但國(guó)內(nèi)總體數(shù)據(jù)展示不明確,從多種途徑可以獲知,截至2020年,濱州沾化的冬棗種植面積達(dá)50萬(wàn)畝,總產(chǎn)量30余萬(wàn)噸,產(chǎn)值近40億元;陜西大荔的冬棗種植面積達(dá)42萬(wàn)畝,年產(chǎn)量50余萬(wàn)噸,占全國(guó)市場(chǎng)份額的三分之一以上,產(chǎn)值突破60億元;山西臨猗也是全國(guó)鮮食棗的主產(chǎn)地之一,冬棗面積也已發(fā)展近20余萬(wàn)畝。
在產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)方面,目前冬棗產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為單一,主要以鮮食為主,大部分產(chǎn)地采摘后,經(jīng)冷鏈運(yùn)輸至商超銷售,但冬棗對(duì)儲(chǔ)存條件要求較為苛刻,極不易儲(chǔ)存。經(jīng)干燥加工而成的冬棗片,可保留冬棗的大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),不僅起到防止變質(zhì)的作用,并且生產(chǎn)的冬棗片具有酥脆的口感。利用益生菌發(fā)酵生產(chǎn)的冬棗飲料,氣味芳香,口感醇厚,酸甜可口,在冷藏條件下可以儲(chǔ)藏一個(gè)月左右,增加了冬棗的產(chǎn)品價(jià)值,提高了經(jīng)濟(jì)效益;同時(shí)也方便攜帶和飲用,適應(yīng)了快節(jié)奏的生活,受眾更加廣泛。
從運(yùn)輸方面看,由于冬棗不耐儲(chǔ)存,大多都是采用近距離運(yùn)輸,運(yùn)輸成本低且品質(zhì)高;隨著運(yùn)輸路途的增長(zhǎng),采用冷鏈方式運(yùn)輸可保證冬棗的品質(zhì),然而冷鏈運(yùn)輸能量消耗大,運(yùn)輸成本高,導(dǎo)致冬棗產(chǎn)業(yè)成本的增加。
從銷售方面看,產(chǎn)地農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)的自由交易占據(jù)較大份額,產(chǎn)銷地距離近,銷售速度快且銷售量大,降低種植戶和銷售商的運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本;此外,商超的銷售也是一種主要的銷售方式,具有可用的冷藏系統(tǒng),但往往距離產(chǎn)地較遠(yuǎn),運(yùn)輸成本有所增加。隨著互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,從多層中間商銷售到電商銷售的演進(jìn),既有效縮小了價(jià)格差異,提高了收集信息的準(zhǔn)確度,也減輕了冬棗的質(zhì)變與損耗。
由此可見,冬棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,大量冬棗在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中均需要采取保鮮措施,即要達(dá)到良好的保鮮效果,還需考慮獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益,因此多種多樣的冬棗保鮮技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
冬棗的保鮮技術(shù)多種多樣,從大類上可以分為物理保鮮、化學(xué)保鮮及生物保鮮;既有利用低溫和氣調(diào)方式的傳統(tǒng)保鮮技術(shù),也有利用保鮮劑、生物物質(zhì)、拮抗菌等方式的新興技術(shù)。這些技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展對(duì)食品保鮮起到了重要的作用,產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
物理保鮮技術(shù)是指通過(guò)調(diào)節(jié)食品所處環(huán)境的物理因素(如改變溫度、濕度等方式)使食品處于一個(gè)能量低消耗、微生物低繁殖速度的狀態(tài)以延長(zhǎng)食品保存期的技術(shù)。物理技術(shù)也是生活和工廠中儲(chǔ)存食品和食品原料最常用的方法,具有效果好、成本低、效益高的特點(diǎn)。常見的物理保鮮方式有低溫保鮮、冰溫保鮮、氣調(diào)保鮮、超聲保鮮、輻照保鮮等。
2.1.1 低溫保鮮 低溫保鮮是最常用的物理保鮮方法之一,比如家用冰箱和工廠冷庫(kù)。低溫條件下,微生物的新陳代謝減弱,進(jìn)而抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖或殺滅微生物;還可以降低酶的活性,減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗和水分蒸發(fā),保證了食品口感和營(yíng)養(yǎng),達(dá)到較好的保鮮效果。黃振喜等研究發(fā)現(xiàn),冰點(diǎn)溫度以上貯存時(shí),溫度越低,果實(shí)維持呼吸的消耗越少,越利于果實(shí)硬度和可溶性固形物含量的保持,減緩果實(shí)腐爛進(jìn)程。辛小榮等發(fā)現(xiàn)了一種適宜冬棗保鮮的蓄冷劑,其配方為4%丙三醇水溶液、1.2%羧甲基纖維素鈉(黏度 300~800 mPa·s)、0.2% 山梨酸鉀;在-4.55 ℃時(shí),其性能穩(wěn)定,成本較低,可循環(huán)使用,既保證冬棗新鮮度,又降低了冬棗低溫運(yùn)輸?shù)某杀尽hao等研究證實(shí),低溫保鮮冬棗的最適采摘期為半紅熟期,這個(gè)階段采摘的冬棗貯存穩(wěn)定性好,且冷藏后品質(zhì)變化小,消費(fèi)者接受度高,對(duì)冬棗的低溫保鮮十分具有參考意義。
除低溫冷藏外,還有以速凍為代表的冷凍保鮮技術(shù)。一般要求果實(shí)在八、九成成熟階段進(jìn)行采收,經(jīng)過(guò)預(yù)處理后進(jìn)行速凍,在保存過(guò)程中要保證環(huán)境溫度變化小,不會(huì)對(duì)冷凍效果造成影響。速凍保藏一些價(jià)格高或有特色風(fēng)味的水果,可在淡季調(diào)節(jié)市場(chǎng)。速凍會(huì)對(duì)水果的鮮食品質(zhì)造成影響,并不適合大多數(shù)水果的保鮮使用。對(duì)于冬棗來(lái)說(shuō),鮮食冬棗不適合用速凍保鮮,過(guò)低的溫度會(huì)降低其中的果糖、葡萄糖含量,進(jìn)而降低棗果的鮮食品質(zhì);但原料棗可以采用速凍技術(shù),以保持棗果的營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味,極大地延長(zhǎng)了保存期。
總體來(lái)看,低溫保鮮對(duì)技術(shù)和設(shè)備要求低,保鮮效果較好,操作簡(jiǎn)單,使用方便,適合于大部分工廠、超市等大部分場(chǎng)景下的冬棗保鮮使用,在使用時(shí)還應(yīng)該防止溫度過(guò)低產(chǎn)生冷害。由于使用該種方法需要保持儲(chǔ)存環(huán)境的溫度,會(huì)增加能源的消耗,對(duì)保鮮成本略有提升。
2.1.2 冰溫保鮮 冰溫保鮮是指在0 ℃以下、冰點(diǎn)以上的溫度范圍內(nèi)保存食品,可有效延長(zhǎng)食品保存期的方法。胡慧慧等的研究表明,冰溫保存的效果遠(yuǎn)高于普通冷藏,可以有效保持冬棗的可溶性固形物含量,抑制酶活性,減緩成分降解和果實(shí)衰老,保證冬棗品質(zhì)。另外,Yang等經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)冰溫保鮮有助于提高杏在低溫貯藏期間的抗冷性,減輕冷害癥狀和發(fā)病率,由此證明,冰溫或近冰溫冷藏對(duì)冬棗等核果類水果保鮮有一定優(yōu)勢(shì)。冰溫保鮮的關(guān)鍵是將貯藏溫度控制在冰溫帶以內(nèi),溫度變化范圍小,需要使用專用的制冷設(shè)備,來(lái)達(dá)到保鮮的要求,如果蔬冰溫冷柜等。冰溫保鮮的保鮮效果優(yōu)于普通的低溫保鮮,冷害發(fā)生幾率小,但是對(duì)環(huán)境溫度控制要求高,需要專門的設(shè)備,在大規(guī)模生產(chǎn)中較難推廣應(yīng)用。
2.1.3 氣調(diào)保鮮 氣調(diào)保鮮的方式在食品行業(yè)十分常見,主要通過(guò)調(diào)整貯存環(huán)境中二氧化碳和氧氣的比例,或者添加其他對(duì)品質(zhì)和安全沒(méi)有危害的氣體,以降低水果等的呼吸消耗,延長(zhǎng)保存期。對(duì)狗頭棗的研究表明,狗頭棗不耐二氧化碳,不加二氧化碳的低氧氣含量氣調(diào)組合更利于它的保鮮;根據(jù)不同品種棗的特性,尋找合理的儲(chǔ)藏氣體環(huán)境,既可取得良好的保鮮效果,又可以最大限度地保存棗的風(fēng)味品質(zhì)。羅政等研究證實(shí)厚度為30 μm的自發(fā)氣調(diào)包裝袋可以有效降低透氧量,在低氧條件下,降低冬棗的生理代謝,實(shí)現(xiàn)冬棗的保鮮。通過(guò)改變氣體比例實(shí)現(xiàn)氣調(diào)保鮮的技術(shù)較成熟,使用成本較低,效果穩(wěn)定,應(yīng)用廣泛。
密封包裝也是氣調(diào)保鮮的方式之一,大部分食品都需要經(jīng)過(guò)包裝之后進(jìn)行儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售,包裝方式對(duì)于水果的保鮮也有顯著影響。將冬棗進(jìn)行密封,減少冬棗與氧氣的接觸,減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的呼吸消耗和微生物的繁殖,但是由于剩余空氣的存在和包裝的透氣性,棗果的品質(zhì)仍會(huì)緩慢降低并發(fā)生腐爛,保鮮效果不佳。密封包裝使用簡(jiǎn)便,額外投入少,便于后續(xù)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸;但是保鮮效果較差,只能在較短時(shí)間內(nèi)延長(zhǎng)保鮮期,目前在食品領(lǐng)域多將密封包裝與其他方式聯(lián)合使用,以保證保鮮效果。
高氧保鮮是近幾年新興的一種保鮮技術(shù),可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)氣調(diào)儲(chǔ)存低氧、高二氧化碳環(huán)境對(duì)果實(shí)的傷害,有效抑制丙二醇含量和菌落總數(shù)的增加,保持微觀結(jié)構(gòu)的完整等,特別適合去核棗的保存。將這一方法運(yùn)用到冬棗的保鮮當(dāng)中,可以達(dá)到較好的保鮮效果,并且經(jīng)濟(jì)性好技術(shù)成熟,值得推廣使用。
除了調(diào)整貯存環(huán)境中的氣體比例外,還可與其他方法結(jié)合使用,比如采用真空冷卻法和氣調(diào)冷藏庫(kù),通過(guò)濕紗布包裹冬棗進(jìn)行真空預(yù)冷,有效提高降溫速率,縮短預(yù)冷時(shí)間,實(shí)現(xiàn)冬棗的充分補(bǔ)水,冷卻后在氣調(diào)冷藏庫(kù)中存放,實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)冬棗的保鮮。兩種或者多種方法結(jié)合使用,可以顯著減少水分和營(yíng)養(yǎng)成分流失,維持果實(shí)表層良好的細(xì)胞形態(tài),達(dá)到更好的保鮮效果。此外,Li等利用具有超高吸納能力的單壁鎳有機(jī)框架和香蕉進(jìn)行試驗(yàn)研究,證實(shí)了這種有機(jī)框架會(huì)吸收水果成熟過(guò)程中產(chǎn)生的乙烯,實(shí)現(xiàn)氣體分離。將該種有機(jī)框架用于冬棗的保鮮,使得儲(chǔ)存環(huán)境中的乙烯含量減少,冬棗果實(shí)的成熟速度變慢,保存期得到相應(yīng)延長(zhǎng),達(dá)到了良好的保鮮效果。
2.1.4 超聲保鮮 超聲技術(shù)是指利用超聲波在食品中傳播的聲速和聲衰減特性,實(shí)現(xiàn)品質(zhì)監(jiān)測(cè)與控制的技術(shù),是一種新興的保鮮技術(shù)。該技術(shù)在食品工業(yè)中越來(lái)越多地應(yīng)用于產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)和滅菌等領(lǐng)域;有研究表明,在進(jìn)行鈣浸漬的同時(shí)輔以超聲處理,可以顯著抑制冬棗果實(shí)冷藏過(guò)程中可溶性固形物含量的降低,減少棗果的失重,延緩果實(shí)細(xì)胞壁多糖的降解,對(duì)冬棗采后的品質(zhì)保鮮十分有利。目前來(lái)看,對(duì)該方法的研究較少,可以作為未來(lái)幾年冬棗保鮮的一個(gè)研究趨勢(shì),有廣闊的應(yīng)用前景。
2.1.5 輻照保鮮 輻照技術(shù)是利用放射性元素的輻射殺菌技術(shù),能有效殺滅果蔬表面微生物,延長(zhǎng)果蔬貨架期。輻照是現(xiàn)今食品中最常用的殺菌方式,能夠減少冬棗表面菌落的數(shù)量,且不會(huì)對(duì)冬棗果實(shí)造成損害。輻照強(qiáng)度為2.5 kGy時(shí),可以有效保持冬棗中的生物活性物質(zhì),達(dá)到極好的保鮮效果。雖然輻照技術(shù)殺菌效果很好,但需防止超量輻照破壞棗果的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和造成負(fù)面影響,根據(jù)GB 14891.5-1997規(guī)定,輻照處理新鮮果蔬的總體平均吸收計(jì)量應(yīng)不大于1.5 kGy,吸收不均勻度≤2。同時(shí)要求在輻照食品包裝上要注明輻照字樣。
2.1.6 物理保鮮技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn) 物理保鮮技術(shù)使用方便,經(jīng)濟(jì)性好,成本較低,但存在保鮮效果不佳,控制條件嚴(yán)格等缺陷,現(xiàn)就物理保鮮各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)如表1所示。
表1 物理保鮮技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比Table 1 Comparison of advantages and disadvantages of physical preservation technology
化學(xué)保鮮主要是利用一些化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng),對(duì)冬棗中的酶和表面微生物等起到抑制作用,具有效率高,能耗低的特點(diǎn)。由于化學(xué)保鮮使用的是化學(xué)物質(zhì),國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)出臺(tái)嚴(yán)格的要求,限制使用的種類和使用量,在保證人體健康不受威脅的基礎(chǔ)上,保證冬棗的品質(zhì)。常見的化學(xué)保鮮方式有有機(jī)物質(zhì)保鮮、熏蒸保鮮、涂膜保鮮、新型包裝材料保鮮等。
2.2.1 有機(jī)物質(zhì)保鮮 1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)是一種最常用的有機(jī)保鮮物質(zhì),作為乙烯受體抑制劑可以有效延緩果實(shí)的后熟和腐爛,對(duì)保持果實(shí)香氣和顏色,抑制酶的活性等有積極作用。1-MCP對(duì)呼吸躍變型果實(shí)的保鮮作用尤其明顯,同時(shí)對(duì)冬棗等非呼吸躍變型的果實(shí)也有保鮮效果。張淑萍等通過(guò)對(duì)“閻良脆棗”的研究發(fā)現(xiàn),1-MCP可以降低采后乙烯釋放速率和呼吸強(qiáng)度,維持較高的維生素C含量和過(guò)氧化物歧化酶的活力,通過(guò)抵抗活性氧和減少呼吸消耗而延緩棗果的衰老。將1-MCP與氯化鈣聯(lián)合使用可以充分發(fā)揮二者在抑制乙烯生成和微生物數(shù)量方面的協(xié)同作用,有效延長(zhǎng)保鮮期9 d左右;與納他霉素或殼聚糖結(jié)合使用,可以實(shí)現(xiàn)冬棗果實(shí)長(zhǎng)期高效、綠色、環(huán)保貯藏,改善采后品質(zhì),延長(zhǎng)貨架期。1-MCP等有機(jī)物質(zhì)處理需要考慮到水果的品種,處理的濃度應(yīng)因品種和質(zhì)量而異,在使用上較為復(fù)雜,工業(yè)生產(chǎn)效率較低。
2.2.2 熏蒸保鮮 熏蒸保鮮就是將保鮮劑霧化或者蒸發(fā)成霧狀液滴,使其均勻附著在置于熏蒸環(huán)境中的冬棗表面,達(dá)到保鮮效果。Zhao等以冬棗為材料,驗(yàn)證一氧化氮熏蒸的保鮮作用,結(jié)果表明一氧化氮熏蒸處理顯著抑制了部分酶的活性,進(jìn)而抑制了果實(shí)貯藏期間乙醇和乙醛含量的積累,延緩了果實(shí)酒精等異味的產(chǎn)生,保留了大部分果香。使用茉莉酸甲酯或氯化鈣協(xié)同水楊酸的熏蒸方法,可以很好地保持冬棗采后的色澤,減緩果實(shí)轉(zhuǎn)紅速度,保持良好的硬度和口感。此外,將冬棗經(jīng)過(guò)霧化熏蒸后,再結(jié)合氣調(diào)包裝,可以更好地降低冬棗的腐爛率,降低酶的活性,對(duì)脆度、口感的保持作用明顯。熏蒸操作使保鮮劑在冬棗表面均勻附著,對(duì)各部位起到相同的保鮮效果,同時(shí)可以減少保鮮劑的使用量,降低生產(chǎn)成本,提高安全性。
2.2.3 涂膜保鮮 涂膜保鮮是一種新興的保鮮方法,即在水果外表面涂上一層膜狀物質(zhì),使其起到隔離氧氣和微生物,延長(zhǎng)保存期的作用。涂膜類型可分為可食用和不可食用兩種。在新鮮果蔬等食品保鮮方面,可食用涂膜的優(yōu)勢(shì)更加明顯,安全性高。對(duì)于可食用涂膜的研究廣泛,劉雪帆采用層層自組裝法對(duì)可食用的保鮮涂膜進(jìn)行制備和應(yīng)用研究,研制出的羧甲基纖維素和殼聚糖混合保鮮涂膜性質(zhì)良好,透光性和保鮮效果都很出色;在涂膜中添加氯化鈣或?qū)ぞ厶桥c抗壞血酸混合使用,也可以增強(qiáng)冬棗的抗氧化能力,減緩采后棗果的變紅、褐變和腐爛。吳淑清等以0.2%魔芋粉、0.3%卡拉膠、0.5%海藻酸鈉三種物質(zhì)復(fù)配成混合涂膜使用,對(duì)冬棗保鮮有明顯效果。在海藻酸鈉基的可食用涂膜中加入茶多酚,可以在有效保持維生素C、多酚含量抗氧化酶活性的同時(shí),降低紅色指數(shù)和呼吸速率;然而茶多酚濃度與保鮮效果關(guān)系不大,達(dá)到1 g/L時(shí)就可以取得良好效果,即保證了冬棗的硬度和品質(zhì),又可以控制資金投入,是一種安全,理想的涂膜材料。還可以將1-MCP用于復(fù)合涂膜,以延遲冬棗呼吸和乙烯釋放峰值的出現(xiàn),增強(qiáng)抗氧化活性,有效抑制棗果腐爛和丙二醇的積累??傮w來(lái)看,這種類型的涂膜保鮮效果好且可以直接食用,省去了去膜的繁瑣,在儲(chǔ)藏運(yùn)輸中也十分便利。
不可食用涂膜可以起到類似保鮮膜的作用,在涂膜材料中加入某些物質(zhì)以抑制微生物的生長(zhǎng),起到冬棗保鮮的作用。淀粉基保鮮膜是一種以淀粉物質(zhì)作為膜的基質(zhì),在其中加入抑菌劑等,形成的一種易于降解、環(huán)境友好的膜材料。Yu等的研究結(jié)果證明了1%殼聚糖和0.04%納米二氧化硅混合涂膜對(duì)棗總黃酮含量的保持有很好的效果,如果納米二氧化硅可以用于食品,這種混合涂膜將有很好的應(yīng)用價(jià)值。另外,利用聚乳酸、殼聚糖、甲殼素等的生物基材料進(jìn)行冬棗等核果類水果保鮮膜的研發(fā),均取得較好的保鮮效果;這些新型膜材料易于降解,減少了環(huán)境污染,有廣闊的應(yīng)用前景。
將涂膜保鮮技術(shù)與其他方法或材料復(fù)合使用,如蜂膠涂膜與醋酸熏蒸相結(jié)合、多糖-氧化鋅納米復(fù)合材料的研究等,使得保鮮效果事半功倍。不同的涂膜處理都達(dá)到了較好的保鮮效果,對(duì)冬棗的感官品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、水分含量以及腐敗率都有很好的改善,為冬棗保鮮提供了一種安全有效的方法。保鮮涂膜與食品直接接觸,對(duì)原料的使用、制作、涂膜設(shè)備和衛(wèi)生條件有較高的要求,所需成本較高,有待進(jìn)一步探索以降低成本,拓展適用范圍。
2.2.4 新型包裝材料 隨著技術(shù)的發(fā)展,在紙質(zhì)和紙箱包裝材料方面也有新的突破,出現(xiàn)了很多新型包裝材料,這些材料與原有的紙質(zhì)包裝結(jié)合,增強(qiáng)了保鮮效果。如在包裝用紙基材料中加入1-MCP、乙烯吸收劑等物質(zhì)抑制或吸收乙烯,達(dá)到延長(zhǎng)保鮮期的目的;李湲湲在紙箱中加入二氧化氯并結(jié)合緩釋的方式,利用其強(qiáng)氧化性,殺滅水果表面的微生物,減少腐爛的發(fā)生;少量的二氧化氯進(jìn)入人體后可以通過(guò)代謝排出,安全性高。使用這類新型包裝材料,可以有效延長(zhǎng)冬棗的保鮮期,便于長(zhǎng)途運(yùn)輸和儲(chǔ)存,但是這類包裝材料比傳統(tǒng)材料價(jià)格高、生產(chǎn)技術(shù)難度大,并未得到推廣。
2.2.5 化學(xué)保鮮技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn) 近年來(lái),化學(xué)保鮮技術(shù)取得快速發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域也日益廣泛,具有保鮮效果好,便于聯(lián)合使用的優(yōu)點(diǎn),但存在安全性爭(zhēng)議和使用成本高等問(wèn)題,并未在冬棗保鮮方面得到廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)就化學(xué)保鮮技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)如表2所示。
表2 化學(xué)保鮮技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比Table 2 Comparison of advantages and disadvantages of chemical preservation technology
生物保鮮是利用自然或人工控制的微生物菌群和(或)它們產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)來(lái)延長(zhǎng)食品貨架期的一種保鮮技術(shù),具有效果好、安全性高、無(wú)毒副作用等優(yōu)勢(shì),但需要進(jìn)行提取、純化等操作,生產(chǎn)技術(shù)難度大,生產(chǎn)成本高。經(jīng)常將拮抗菌、植物提取物或微生物防腐劑用于生物保鮮。
2.3.1 拮抗菌 利用拮抗菌的保鮮方法是一種新興技術(shù),拮抗微生物替代傳統(tǒng)化學(xué)殺菌劑來(lái)控制果蔬采后病害的發(fā)生已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。拮抗菌通過(guò)產(chǎn)生抗生素或分泌胞外蛋白、競(jìng)爭(zhēng)空間和營(yíng)養(yǎng)等達(dá)到抑制有害微生物的目的,常用的拮抗菌主要有細(xì)菌、霉菌和酵母菌等。其中,酵母菌是一種優(yōu)良的拮抗菌,它來(lái)源廣泛,遺傳穩(wěn)定繁殖快,抗逆性強(qiáng),安全性高,適用于冬棗等水果的采后病害防治,將其制成一種干粉狀的制劑用于生物保鮮,能降低冬棗的自然腐爛率,對(duì)冬棗的硬度、可溶性固形物含量的保持等方面都具有積極作用;當(dāng)拮抗菌與UV-C(短波滅菌紫外線)結(jié)合還可以有效抑制采后黑斑病的發(fā)生。季小詩(shī)等對(duì)膜醭畢赤拮抗酵母GS-316的發(fā)酵液進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)該發(fā)酵液能夠阻止外界病原菌的侵入,保持抗病酶系活性,可以作為冬棗的一種新型生物保鮮液。拮抗微生物的發(fā)酵液在棗果保鮮中的使用,為冬棗果實(shí)的保鮮提供了新的思路,但是該方法需要保持使用菌種的活力和安全性,提取分離以及菌種保存等生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)技術(shù)要求高,生產(chǎn)成本高,尚不適合大規(guī)模生產(chǎn)使用,相關(guān)技術(shù)有待進(jìn)一步探索。
2.3.2 微生物防腐劑 微生物防腐劑是一種從微生物體內(nèi)提取或利用微生物的代謝作用生產(chǎn)的可降低有害微生物活性,減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗,進(jìn)而減少腐爛發(fā)生的天然物質(zhì)。目前對(duì)微生物防腐劑的研究眾多,在冬棗等果蔬以及肉制品保鮮中有使用。常見的微生物防腐劑有乳酸鏈球菌素(Nisin)、納他霉素(Natamycin)等。納他霉素可以有效地抑制大部分霉菌、酵母菌和真菌的生長(zhǎng),不會(huì)使微生物產(chǎn)生耐藥性,不會(huì)產(chǎn)生毒害作用,利用這一特性可以實(shí)現(xiàn)冬棗的安全有效保鮮。Nisin在食品體系中抗菌活性不穩(wěn)定,使用果糖-殼聚糖對(duì)Nisin進(jìn)行包埋制成微膠囊,使其具有良好的熱穩(wěn)定性和緩釋效果,延長(zhǎng)殺菌活性期。Nisin已經(jīng)廣泛用于很多食品工業(yè),但在冬棗等水果保鮮方面研究較少,可以作為一個(gè)新的研究方向。在食品中添加-聚賴氨酸也可以抑制腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖,延緩食品品質(zhì)變化,延長(zhǎng)食品貨架期。微生物防腐劑的應(yīng)用,使保鮮效果得到提高,但是生產(chǎn)技術(shù)要求高,生產(chǎn)成本高,推廣使用有一定的難度。
2.3.3 植物提取物 植物提取物是從天然植物中提取出來(lái)的有特殊效果或香氣的物質(zhì)。植物提取物有降低病菌孢子繁殖,破壞病原菌細(xì)胞膜,抑制胞內(nèi)呼吸氧化反應(yīng)等作用,抗菌效果與分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。張耀君和何宇等通過(guò)不同方式提取柿子皮中有關(guān)物質(zhì),并經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)柿子皮提取物有抑制細(xì)菌生長(zhǎng),降低酶活性的作用,將這類提取物用于冬棗保鮮,可以延長(zhǎng)貯存期,且比化學(xué)保鮮劑更安全。
植物精油是一類從植物組織中提取的,具有揮發(fā)性和廣譜抑菌活性的油狀液體芳香類物質(zhì),屬于植物源的次生代謝產(chǎn)物,對(duì)果蔬中的霉菌有很好的抑制作用。張晶琳對(duì)生姜精油進(jìn)行提取,并通過(guò)納米乳技術(shù)或微膠囊包埋后提高其穩(wěn)定性和利用率,對(duì)冬棗的感官質(zhì)量提高有積極作用,體現(xiàn)了生姜精油在果蔬保鮮行業(yè)的應(yīng)用潛力。與其類似的還有通過(guò)微波輔助提取香菇精油的研究,實(shí)現(xiàn)利用香菇精油保鮮冬棗的目的。植物提取物對(duì)冬棗的保鮮效果良好,提取技術(shù)成熟,同時(shí)安全性高,不會(huì)對(duì)公眾健康造成危害,是一類值得推廣的保鮮新技術(shù)。
2.3.4 生物保鮮技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn) 生物保鮮技術(shù)的保鮮效果和安全性較化學(xué)保鮮大大提高,但生產(chǎn)和使用技術(shù)要求高、成本高,限制了其在食品保鮮領(lǐng)域的推廣使用?,F(xiàn)就生物保鮮技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),如表3所示。
表3 生物保鮮技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比Table 3 Comparison of advantages and disadvantages of biological preservation technology
近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的迅速發(fā)展,冬棗產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了較快發(fā)展,產(chǎn)量迅速增加,與其相關(guān)的保鮮技術(shù)也層出不窮。物理技術(shù)的操作簡(jiǎn)便,成本較低,使用廣泛,但是保鮮效果有限;化學(xué)技術(shù)的保鮮效果好,但因使用化學(xué)物質(zhì),其安全性有待進(jìn)一步探究;生物技術(shù)的保鮮效果好,安全性高,但成本和技術(shù)難度也較高。綜上所述,冬棗保鮮既有穩(wěn)定可靠的傳統(tǒng)方法改進(jìn),也有使用拮抗菌的新技術(shù)出現(xiàn)和使用,對(duì)減少冬棗腐爛起到顯著的作用,也為其他果蔬等的保鮮提供參考。此外,很多新興的保鮮技術(shù)受制于使用難度和成本,仍處于試驗(yàn)階段,暫未推廣到實(shí)際生產(chǎn)中使用。作者認(rèn)為,相關(guān)科研人員在進(jìn)行新技術(shù)的研究的同時(shí),也應(yīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn),提高現(xiàn)有成熟技術(shù)的安全性、保鮮效果和經(jīng)濟(jì)效益;便于果農(nóng)和銷售人員運(yùn)用多種冬棗保鮮技術(shù),提高種植戶和銷售商的收益;加強(qiáng)與農(nóng)技推廣人員合作,使新技術(shù)更好的用之于民,并在使用中不斷改進(jìn)和提升。隨著科技水平的進(jìn)一步發(fā)展,現(xiàn)有的技術(shù)必將得到更好的改進(jìn)和提升,新型高效的保鮮技術(shù)也會(huì)不斷出現(xiàn),冬棗的保鮮問(wèn)題必將得到有效解決,冬棗產(chǎn)業(yè)也將獲得前所未有的發(fā)展。