草莓貯藏保鮮方法研究進(jìn)展

張金磊， 陳興煌

（福建農(nóng)林大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350000）

草莓 （FragariaananassaDuch.） 作為一種世界性漿果，是全世界種植的熱門水果之一；果實(shí)柔軟多汁、芳香馥郁、營(yíng)養(yǎng)豐富，含有豐富的維生素、礦物質(zhì)、胡蘿卜素、花青素等多種對(duì)人體有益的營(yíng)養(yǎng)物 質(zhì) ， 素 有 “ 水 果 皇 后 ” 之 稱 ， 可 鮮 食 或 加 工 食用[1]。但加工過程會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)成分的損失[2]，因此全果食用更具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。此外，由于草莓的生理特性，采后極易腐敗變質(zhì)，加之貯藏、運(yùn)輸過程中機(jī)械損傷及采后病害的發(fā)生，使其失去商品價(jià)值，造成巨大損失。隨著人們健康意識(shí)及經(jīng)濟(jì)水平的提高，對(duì)草莓的需求逐年增加。傳統(tǒng)貯藏方式 （冷藏、氣調(diào)）不足以達(dá)到更為完備的效果。因此，尋找合適的保鮮技術(shù)來延長(zhǎng)草莓保質(zhì)期一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。綜述了近年來草莓鮮果保鮮方面的內(nèi)容。

1 物理方法

1.1 冷藏保鮮

冷 藏 是 將 果 實(shí) 貯 藏 于 較 低 溫 度 條 件 下 ， 通 過 降低代謝速率來保持果實(shí)品質(zhì)的一種最常用方法。由于草莓含水量高、蒸騰作用強(qiáng)等生理特性，冷藏是最常用的保持品質(zhì)基礎(chǔ)手段，常規(guī)貯藏溫度為 4 ℃[3]。 許多報(bào)告表明，0 ℃是草莓的最佳貯藏溫度，這一溫度 不 會(huì) 引 起 冰 凍，能 夠 最 大 限 度 地 減 少 腐 爛 的 發(fā)生[4]。蔡迎紅等人[3]研究比較了草莓在冰溫 -0.5 ℃和常規(guī)冷藏 4 ℃條件下草莓的貯藏效果，發(fā)現(xiàn)冰溫組草莓在貯藏至第 40 天時(shí)腐爛變質(zhì)現(xiàn)象開始變得明顯，試驗(yàn)至 60 d 時(shí)，冰溫組中完好的草莓仍保持新鮮狀態(tài)。嚴(yán)燦[5]的研究結(jié)果表明，草莓在 0，5，10，15，20，25，30 ℃條件下貯藏的商品壽命分別為 9，7，6，5，3，2，8 h，0 ℃條件下草莓的感官、糖酸比等各項(xiàng)品質(zhì)保持最好。

1.2 速凍保鮮

草莓速凍一般使用 -25 ℃；包裝應(yīng)在 0～5 ℃環(huán)境下進(jìn)行；貯藏溫度為 -18 ℃，濕度 100%，保質(zhì)期可達(dá) 1 年以上[6]。但是凍結(jié)過程會(huì)對(duì)細(xì)胞壁、胞間層和原生質(zhì)體造成不可逆轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)損傷，導(dǎo)致草莓細(xì)胞結(jié)構(gòu)損壞和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失[7]。而凍結(jié)方式不會(huì)影響花青素及抗壞血酸 （維 C） 的保存，且可以提高生物可利用花青素含量[8]。此外，速凍不會(huì)使果實(shí)香氣產(chǎn)生顯著差異，但不同的貯藏溫度和解凍方式會(huì)導(dǎo)致果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)組分含量產(chǎn)生變化[9]。

為保持凍結(jié)后及解凍后草莓品質(zhì)，可對(duì)果實(shí)進(jìn)行 前 處 理 或 改 進(jìn) 凍 結(jié) 和 解 凍 方 式 保 持 品 質(zhì) 。 E K Dermesonlouoglou 等 人[10]采 用低 聚果 糖和 高 DE 麥芽糊精作為滲透預(yù)處理材料，對(duì)冰凍草莓組織進(jìn)行滲透預(yù)處理，顯著提高了速凍草莓的品質(zhì)。A E Delgado等人[11]研究了不同條件下凍融速率對(duì)新鮮 / 滲透脫水草莓品質(zhì)的影響，結(jié)果表明在高凍融速率下，草莓結(jié)構(gòu)得到了較好的保護(hù)；當(dāng)用高溫解凍時(shí)，組織損傷更大，范圍更廣；采用蔗糖預(yù)處理能夠使?jié)B透脫水樣品的總質(zhì)量損失降低到 2.5 g/100 g 左右，且不影響果實(shí)組織完整性。Elena Velickova 等人[12]研究表明 液 氮 速 凍 前 采 用 脈 沖 電 場(chǎng) （PEF） 與 真 空 浸 漬（VI） 相結(jié)合的方法對(duì)草莓進(jìn)行低溫保護(hù)劑浸漬能夠保留更高的表皮細(xì)胞活性，紅色保留率比單一 PEF預(yù)處理的果實(shí)高出 30%。

1.3 氣調(diào)保鮮

氣調(diào)保鮮是以不同于大氣組成或濃度的混合氣體替換包裝食品周圍的空氣，并在低溫下貯藏，抑制或減緩微生物生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)成分氧化變質(zhì)，延長(zhǎng)食品貨架期的一種保鮮技術(shù)[13]。

例如，Luis Carlos Cunha Junior 等人[14]研究表明在 80 kPa N2O+20 kPa O2條件下貯藏 14 h 草莓品質(zhì)接近于收獲時(shí)新鮮水果的品質(zhì)，認(rèn)為草莓在 10 ℃，80 kPa N2O+20 kPa O2和 90 kPa O2+10 kPa N2條件下沒有代謝變化。Dong Li 等人[15]報(bào)道 20%CO2處理草莓能夠延遲花色苷、丁香酚和木質(zhì)素的積累，通過抑制 AAAs 途徑，限制了碳通入芳香族次級(jí)代謝的通量，延緩芳香族次生代謝物的積累，消除果實(shí)轉(zhuǎn)移到空氣中，受到 CO2濃度升高的影響。張曉寒[16]的研究結(jié)果表明低氧 （2%） 處理能夠降低果實(shí)呼吸速率和失重，延緩維 C 含量下降，在一定程度上抑制FaAAT、FaQR、FaOMT 基因表達(dá)，進(jìn)而影響果實(shí)酯類、呋喃酮類香氣物質(zhì)的生物合成，但能夠促進(jìn)草莓果實(shí)醇類化合物芳樟醇的生物合成。

1.4 輻照保鮮

用放射源對(duì)草莓進(jìn)行低劑量輻照處理能夠抑制微 生 物 生 長(zhǎng) ， 保 持 草 莓 貯 藏 品 質(zhì) 及 延 長(zhǎng) 其 貨 架期[17]。輻照保鮮效果取決于照射時(shí)間及輻照強(qiáng)度，因此選擇合適的輻射源、時(shí)間、強(qiáng)度至關(guān)重要。例如，Milton de Jesus Filho 等人[18]的試驗(yàn)表明 2 kGy 處理的草莓果實(shí)，在 12 d 的貯藏試驗(yàn)期間，只發(fā)生了很小的變化，在研究的貯藏期間，能夠維持感官接受度，獲得很好的微生物質(zhì)量，而 1 kGy 處理達(dá)到的效果不足，3 kGy 和 4 kGy 強(qiáng)度處理對(duì)果實(shí)品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。Panou 等人[19]報(bào)道在 0.5 kGy 的輻照條件下，經(jīng)過輻照的草莓在貯藏 10 d 后仍保持可接受的外觀和味道，在整個(gè)貯藏過程中不會(huì)產(chǎn)生異味，隨著劑量的增加，真菌腐爛的發(fā)展呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)，而經(jīng)過 1.0 kGy 的 γ 射線照射增加了草莓的失重和硬度損失。

1.5 臭氧保鮮

臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，對(duì)微生物具有很強(qiáng)的殺滅作用，降低微生物及其代謝產(chǎn)物對(duì)果實(shí)造成的負(fù)面影響，同時(shí)臭氧還有加速乙烯分解的作用，減緩果實(shí)成熟衰老；能夠打開苯環(huán)，破壞有機(jī)磷結(jié)構(gòu)，減少果實(shí)表面農(nóng)藥殘留的作用[20]。例如，趙曉丹等人[21]采用臭氧處理介導(dǎo)的氣調(diào)貯藏草莓果實(shí)，貯藏 18 d 后發(fā)現(xiàn)臭氧結(jié)合氣調(diào)處理的腐爛率，SSC 含量和丙二醛（MDA） 含量低于對(duì)照，硬度和可滴定酸高于對(duì)照處理組，顯著延緩了果實(shí)品質(zhì)的下降。Xiaona Zhang 等人[22]采用冷藏處理結(jié)合 4 ppm 臭氧處理可有效抑制維C、過氧化物酶活性和過氧化氫酶活性的下降，降低失重率、呼吸速率和 MDA 含量的升高，延緩草莓果實(shí)的衰老。Eunice V Contigiani 等人[23]的研究結(jié)果表明，臭氧水洗 5 min 即可降低草莓在整個(gè)貯藏過程中22%～25%的真菌感染率，減少水分損失，而過長(zhǎng)時(shí)間對(duì)果實(shí)產(chǎn)生負(fù)面影響。

1.6 熱處理

熱處理是指將果實(shí)短時(shí)間內(nèi)置于不致熱損傷的高溫中進(jìn)行采后處理的一種方法。熱處理能夠殺滅果實(shí)表面真菌、害蟲和蟲卵，排除不利于貯藏的生物因素，主要介質(zhì)有熱水、熱空氣、熱蒸汽 3 種[24]。

研究表明，熱處理能夠降低果實(shí)失重率、維持硬度、降低腐爛率和色度的變化，延緩酸度變化，且對(duì)總糖含量無顯著影響[25]。例如，Eunice V Conti giani 等人[26]采用溫和熱 （46±0.4） 處理 5 min 將果實(shí)真菌感染的發(fā)作時(shí)間推遲了 6 d，并顯著提高了果實(shí)的硬度和抗變形能力。此外，熱處理能夠抑制內(nèi)切葡聚糖酶 （EGase）、β - 木糖苷酶 （β-xyl）、多聚半乳糖醛酸酶 （PG）、β - 半乳糖苷酶 （β-gal） 活性，延緩半纖維素降解，影響果膠的增溶[27]；減少花青 素 的 損 失[28]， 影 響 相 關(guān) 基 因 的 表 達(dá) （FaCel1、FaXyl1、FaPG1、FaExp2）[29]，使組織保持較高的完整性。

相較于單獨(dú)使用，熱處理結(jié)合其他方式可達(dá)到增效效果。例如，Md Atiqur Rahman 等人[30]采用 Ca Cl2浸漬結(jié)合熱處理的方式處理草莓，發(fā)現(xiàn) 1% CaCl2浸漬結(jié)合 45 ℃溫和熱處理 15 min 將草莓保質(zhì)期延長(zhǎng) 4 d，且在不影響感官情況下果實(shí)的鈣含量增加了31%。

1.7 等離子體處理保鮮

等離子體技術(shù)已被證明是一種非常有效的替代工具，由于其非熱性質(zhì)，對(duì)各種產(chǎn)品的物理、化學(xué)、營(yíng)養(yǎng)和感官特性影響極其微小，且能夠抑制食品腐敗和致病微生物、改變包裝材料的阻隔性、賦予包裝 材 料 特 定 功 能 ， 以 延 長(zhǎng) 食 品 貨 架 期[31-32]。 Rana Sudha 等人[33]的研究結(jié)果表明，ACP 處理 15 min，25 ℃條件下的貨架期延長(zhǎng)到 5 d，可使微生物負(fù)荷降低 2 個(gè)對(duì)數(shù)，并使綠原酸、羥脯氨酸、根皮素、香蘭素、沒食子酸、4 - 羥基苯甲醛和蘆丁在貯藏期（5 d，25 ℃） 的含量增加 （p<0.05），但未影響 SSC含量、pH 值和水分含量 （p<0.05）。Maryam Ahmadnia 等人[34]的研究結(jié)果顯示，用 14%介質(zhì)阻擋放電（DBD） 等離子體處理 20 min 的草莓在貯存期結(jié)束時(shí)仍具有可供上市品質(zhì)。

氣態(tài)等離子體通常被稱為物質(zhì)的第四態(tài)，由若干激發(fā)的原子、分子、離子和自由基組成，與許多反應(yīng)組分共存。等離子體非熱電漿處理能夠?qū)Ω街诠麑?shí)表面的病原體有效滅活，其殺菌效果與處理時(shí)長(zhǎng)呈正相關(guān)[35]。過高的電壓會(huì)引起抗壞血酸、花青素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生一定程度的降解[36]。

1.8 光照處理保鮮

光照處理是指將光源引入到貯藏環(huán)境中，使果蔬能夠進(jìn)行光合作用，積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，或利用電離輻射產(chǎn)生的高能射線殺滅病原微生物，從而達(dá)到延長(zhǎng)保鮮期、增加抗病能力、促進(jìn)品質(zhì)提升的效果，作為一種安全有效的方式，在對(duì)延緩草莓采后成熟和 控 制 病 害 方 面 得 到 廣 泛 的 研 究[37]。 例 如 ， Cao Xinang 等人[38]結(jié)果顯示脈沖光處理使草莓表面沙門氏菌降低了 0.4～0.8 個(gè)對(duì)數(shù)，可見的霉菌發(fā)展速度推遲了 2～4 d，且未對(duì)草莓硬度、失重等指標(biāo)造成顯著影響。Iolanda Nicolau-Lape? 等人[39]采用水輔助紫外（WUV-C） 處理草莓，發(fā)現(xiàn)其能使果實(shí)品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)參數(shù)得到保持，且對(duì)鼠傷寒沙門氏菌和李斯特菌的殺滅達(dá)到與氯洗法相當(dāng)效果，處理 5 min 即可使霉菌和酵母顯著減少。Leidy C Ortiz Araque 等人[40]采用循環(huán)低劑量紫外照射果實(shí)，發(fā)現(xiàn)其降低了草莓腐爛率、失重率、延緩了軟化，有效保持了果實(shí)的感官品質(zhì)，較之常規(guī)高劑量單次照射減菌效果更好。

光照處理結(jié)合光敏劑使用因其安全性及優(yōu)越的殺菌性能近來亦多有研究報(bào)導(dǎo)[41]。常用光敏劑有核黃素、姜黃素、葉綠素衍生物、氧化鋅、鹵化銀等。Zivile Luksiene 等 人[42]在 采 前 噴 灑 氧 化 鋅 納 米 粒 子（ZnONPs） 的試驗(yàn)表明，經(jīng)光激活的 ZnONPs 可使草莓灰霉病發(fā)病率降低 43%，達(dá)到與化學(xué)殺菌劑苯六胺相當(dāng)?shù)臍⒕Ч皇官A藏期腐爛發(fā)生推遲了 8 d，且對(duì)于產(chǎn)量的提升影響比殺菌劑高 6.6%。Shammy Sarar等人[43]以姜黃素為光敏劑結(jié)果顯示經(jīng) 1 000 μmol/L處理的草莓果實(shí)對(duì)于顏色，pH 值、水分含量、TA、維 C、總酚含量和花色苷沒有影響，在為期 12 d 的貯藏 （4±2 ℃） 試驗(yàn)期間，真菌感染率僅 52%，對(duì)照組 8 d 真菌感染率即為 100%。

1.9 超聲處理

超聲波用于果蔬的采后保鮮是由于其能夠直接殺滅果蔬表面的微生物，并能清除附著在表面的塵土等外源物、降解農(nóng)藥殘留、抑制酶的活性、調(diào)控質(zhì)構(gòu)、顏色等采后品質(zhì)[44]。超聲波空化作用會(huì)使局部產(chǎn)生高溫高壓可能會(huì)對(duì)果實(shí)質(zhì)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)成分造成負(fù)面影響。通常采用與化合物結(jié)合方式減緩對(duì)果實(shí)質(zhì)構(gòu)的影響。例如，Lifen Zhang 等人[45]的研究結(jié)果顯示超聲結(jié)合 Ca2+使用能有效抑制草莓螯合性果膠的降解，使?fàn)I養(yǎng)指標(biāo)保持在較高水平。減菌方面，目前主要作為一種輔助手段，通常聯(lián)合化學(xué)殺菌劑使用以達(dá)到更理想的殺菌、保鮮效果。有研究顯示超聲結(jié)合有機(jī)酸能夠顯著 （p<0.05） 降低草莓表面霉菌、酵母和大腸桿菌數(shù)量，且使 SSC、TA 等指標(biāo)保持在較高水平[46]。

2 可食性涂膜保鮮

涂膜產(chǎn)生的一層膜被對(duì) O2和 CO2有一定的阻隔作用，可替代合成性包裝材料，甚至代替氣調(diào)和自發(fā)氣調(diào)，利于維持果實(shí)香氣、降低果實(shí)對(duì)于低溫的敏感度并作為抗氧化劑和抗微生物劑的載體[47]。常用涂膜材料主要為多糖類、脂質(zhì)類、蛋白類等天然來源產(chǎn)物及其復(fù)配物[48]。

草莓在經(jīng)過不同種類和濃度的涂膜劑進(jìn)行涂膜后，能夠顯著延緩品質(zhì)下降，降低腐爛率，并能夠保 持 果 蔬 在 貯 藏 期 間 的 感 官 品 質(zhì)[49]。 例 如 ， Jiawei Yan 等人[50]的研究結(jié)果表明，以殼聚糖和羧甲基纖維素為基材，采用逐層靜電沉積 （LBL） 對(duì)草莓進(jìn)行表面包覆，LBL 可食性涂膜對(duì)草莓果實(shí)硬度和香氣成分的損失有顯著的抑制作用，可有效保持草莓貯藏8 d 后的品質(zhì)。S K Bose 等人[51]報(bào)道經(jīng)褐藻寡糖（AOS）處理延遲了草莓脫落酸 （ABA） 和 ABA 結(jié)合物的積累，減少了細(xì)胞壁成分的降解，并抑制了 ABA 信號(hào)基因和細(xì)胞壁降解基因的表達(dá)，且對(duì)于硬度、失重率、可溶性固形物 （SSC） 和維 C 含量下降有一定的延遲，延長(zhǎng)了草莓的貯藏壽命。

3 化學(xué)保鮮

化學(xué)保鮮通常是指采用化合物處理草莓達(dá)到減少表面微生物、降低腐爛率、延長(zhǎng)保質(zhì)期的一種方法[52]。例如，黃瑋婷等人[53]用檸檬酸鉀、亞硫酸鈉和維 C 處理草莓，結(jié)果顯示 3 種化學(xué)保鮮劑對(duì)草莓外觀及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的變化均有明顯影響，2%維 C 處理效果最佳，將保鮮期延長(zhǎng)至 7 d 以上，保持外觀品質(zhì)，有效緩解硬度及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失。

含氯化合物由于其廉價(jià)、高效的殺菌性等特點(diǎn)，在草莓保鮮中得到了廣泛的應(yīng)用，常用化合物有ClO2和 NaClO2[54]。 Zhao Chen[55]的 研 究 結(jié) 果 顯 示 ，ClO2處理草莓可顯著延遲硬度的變化，減緩失重和腐敗，60 mg/L ClO2處理 15 min 即能夠?qū)⒉葺浖芷谘娱L(zhǎng) 4 d。由于含氯化合物可能與某些物質(zhì)反應(yīng)生 成 有毒有害物質(zhì)，出于安全性，近年來其使用受到嚴(yán)格限制。

4 生物保鮮

生物防治主要是通過拮抗菌進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)和空間的競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)生抗菌物質(zhì)等方式抑制果蔬采后病害，減緩果實(shí)腐爛，被認(rèn)為有取代傳統(tǒng)殺菌劑的潛力[56]。目前被使用的主要有酵母菌、芽孢桿菌、枯草桿菌等，其中酵母菌由于其安全性、高效性、遺傳穩(wěn)定性等因 素 ， 是 目 前 研 究 最 為 深 入 的 微 生 物[57]。 Swarajya Laxmi Nayak 等人[58]比較了酵母、枯草桿菌、熒光假單胞菌對(duì)草莓采后病害發(fā)生率的影響，結(jié)果顯 示漢遜德巴利酵母效果最好，常溫下降低了 5.94%的腐爛率，且處理后草莓果實(shí)的理化指標(biāo)直至貯藏結(jié)束仍保持良好。

相比于單獨(dú) 使用，多種拮抗菌混用或與其他化合物聯(lián)用可以達(dá)到更好的效果[59]。Zhang Xiaoyun等人[60]將羅倫隱球酵母與苯并噻二唑 （BTH） 聯(lián)用處理草莓，結(jié)果顯示其對(duì)草莓采后黑腐病控制效果比 單獨(dú)使用羅倫隱球酵母或單獨(dú)使用 BTH 更有效。

5 復(fù)合包裝材料

包裝可以延緩果實(shí)水分流失，減少由于摩擦及水果中溶質(zhì)運(yùn)輸所造成的表皮損傷，減緩成熟過程，延長(zhǎng)貨架期[61]。但常規(guī)包裝材料對(duì)于果蔬腐敗微生物的控制并不理想，不能完全達(dá)到當(dāng)前對(duì)于品質(zhì)保持的需求。目前，對(duì)于抗菌復(fù)合包材，主要通過向傳統(tǒng)包材 （聚乙烯膜、瓦楞紙等） 添加金屬離子、活性抗菌成分及化學(xué)殺菌劑的方式制成復(fù)合包材以達(dá)到更優(yōu)的保鮮效果[62-64]。例如，Li Li 等人[65]通過將牛至精油微膠囊與低密度聚乙烯 （LDPE） / 乙烯 - 醋酸乙烯酯 （EVA） 共聚物混合制備的活性薄膜能夠延緩包裝中二氧化碳的積累和氧氣的減少，有效調(diào)節(jié)草莓的呼吸作用，保持品質(zhì)。

此外，以其他材質(zhì) （如多糖） 為基材添加抗菌物質(zhì)制備的抗菌膜也多有見報(bào)道。有研究人員以海藻酸鈉 （SA） 和蘋果多酚 （APPs） 為基料，添加納米銀離子 （AgNPs），采用流延法制備的復(fù)合膜，在4 ℃下 SA/AgNPs/APP 膜將草莓的貨架期延長(zhǎng)約 8 d，與市場(chǎng)上常用的 PE （聚乙烯薄膜） 薄膜相比，其具有更好的保鮮效果。

6 結(jié)語

當(dāng)前貯藏保鮮技術(shù)的發(fā)展已有效提高草莓保質(zhì)期，但大多數(shù)技術(shù)由于成本、技術(shù)層面等問題，嚴(yán)重制約了其推廣使用，能夠?qū)崿F(xiàn)批量化的技術(shù)十分有限，采后病害發(fā)生率依然很高。冷藏、氣調(diào)保鮮依然是使用最為廣泛的保鮮技術(shù)。此外，農(nóng)藥濫用、農(nóng)藥殘留等問題依然十分嚴(yán)重。因此，尋找安全、價(jià)格低廉、可商業(yè)化使用的農(nóng)藥、化學(xué)殺菌保鮮劑替代品、提高田間預(yù)冷率、完善冷鏈物流體系、新型包裝材料研究、開發(fā)新型保鮮技術(shù)將成為草莓保鮮的重點(diǎn)。其中，天然來源產(chǎn)物、生物拮抗劑因其安全性近年來作為熱點(diǎn)受到廣泛研究，但主要停留在試驗(yàn)階段，缺乏田間實(shí)踐，應(yīng)加大實(shí)際生產(chǎn)中的使用研究。

目前，多種方式聯(lián)用雖受到廣泛研究，但各方式對(duì)草莓品質(zhì)的影響機(jī)制及各自間的相互作用機(jī)制仍需進(jìn)一步深入研究。