果蔬保鮮劑的種類及發(fā)展趨勢(shì)

1、果蔬保鮮劑的種類及發(fā)展趨勢(shì)曲勃2006級(jí)農(nóng)產(chǎn)品加工與儲(chǔ)藏專業(yè)）我國(guó)改革開放以來(lái)，果蔬產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。蔬菜、水果已成為繼糧食 之后我國(guó)種植業(yè)中的第二和第三大產(chǎn)業(yè)，從年開始，水果產(chǎn)量 躍居世界第一位，成為世界上水果第一大國(guó)。年果園面積 千公頃（萬(wàn)畝） ，產(chǎn)量萬(wàn)噸。其中，蘋果、 梨、桃、李、柿的產(chǎn)量均居世界各國(guó)之首，蘋果產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的 以上，梨產(chǎn)量占左右；柑橘產(chǎn)量?jī)H次于巴西和美國(guó)，列第三 位；全世界荔枝產(chǎn)于中國(guó)。山東是我國(guó)第一大水果主產(chǎn)省區(qū)，年 產(chǎn)量萬(wàn)噸，之后依次為河北（萬(wàn)噸） 、廣東（萬(wàn) 噸）、陜西（萬(wàn)噸）。年全國(guó)蔬菜種植面積千 公頃，產(chǎn)量萬(wàn)噸，居世界第一。我國(guó)果蔬貯運(yùn)保鮮與加工技 術(shù)總體水平取

2、得了階段性發(fā)展，果蔬采后貯藏加工業(yè)發(fā)展迅猛，大宗果 蔬貯藏已基本解決，基本實(shí)現(xiàn)南北調(diào)運(yùn)與長(zhǎng)期供應(yīng)，為豐富市場(chǎng)供應(yīng)， 滿足城鄉(xiāng)居民的消費(fèi)起到一定的作用， 并已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)充滿活力和 后勁的增長(zhǎng)亮點(diǎn)。目前，我國(guó)果品總貯量占總產(chǎn)量的以上，商品 化處理量約為，果品加工能力約為，蔬菜加工能力約為 。果蔬采后損耗率降至，貯藏、加工業(yè)也得到了長(zhǎng) 足的發(fā)展，步入了新的歷史階段。果蔬（特別是水果）生產(chǎn)存在較強(qiáng)的季節(jié)性、區(qū)域性以及本身屬易 腐性商品，這與消費(fèi)者對(duì)果蔬需求的多樣性及淡季調(diào)節(jié)的迫切性相矛 盾，因此果蔬貯藏保鮮工作越來(lái)越受到人們的重視。但我國(guó)果蔬貯運(yùn)保 鮮的基礎(chǔ)研究起步較晚，對(duì)于某些果蔬生命活動(dòng)變化、

3、腐爛變質(zhì)機(jī)理的 研究仍顯不夠，把研究重點(diǎn)放在大宗品種上，而對(duì)于經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的珍 稀果蔬和新品種的貯藏保鮮技術(shù)研究卻不甚成熟，甚至嚴(yán)重缺乏。 水果蔬菜在采后由于受物理、 生理和病理等因素的影響而損失嚴(yán) 重, 據(jù)調(diào)查, 目前我國(guó)果蔬的采后損失率約為 20% 30% , 現(xiàn)在世界 范圍內(nèi)廣泛用于果蔬貯藏保鮮的技術(shù)有常溫貯藏、 低溫貯藏、氣調(diào)貯藏、 減壓貯藏、電磁輻射貯藏、臭氧離子貯藏等 , 在這些貯藏保鮮技術(shù)中 , 果蔬保鮮劑作為一項(xiàng)必不可少的輔助技術(shù)及常溫下的一項(xiàng)獨(dú)立技術(shù)而被廣泛應(yīng)用 , 并顯示出較好的經(jīng)濟(jì)效益 , 現(xiàn)將其分述如下 :1 化學(xué)防腐保鮮劑這類試劑主要以液體浸泡、噴布或氣體熏蒸的方式抑

4、制或殺死果蔬 表面的微生物 , 從而起到防腐保鮮的作用 , 根據(jù)其防治功能可分為 : 防護(hù)型化學(xué)防腐保鮮劑。如鄰苯酚鈉 (SO PP ) 、聯(lián)苯 (DP) 等可防止 病原微生物從果皮損傷部位浸入果實(shí) , 但這類殺菌劑不能抑制進(jìn)入水 果的微生物 , 可與內(nèi)吸式殺菌劑配合使用 , 效果較好。廣譜內(nèi)吸型防 腐保鮮劑。主要為苯胼咪唑類殺菌劑 , 前期上市的有多菌靈、托布津、 噻菌特 (如美國(guó)生產(chǎn)的 45% 特克多懸浮液 ) 等, 目前已用于多種果蔬。 由于其對(duì)浸入果蔬的病原微生物效果明顯 , 操作簡(jiǎn)便而得到認(rèn)可。 但由 于其抗藥性、 殘留及人們對(duì)飲食質(zhì)量的提高 , 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已開發(fā)出安 全、低殘留的

5、防腐保鮮劑 , 使原先的純化學(xué)藥劑只能以低濃度與現(xiàn)有保 鮮劑配合使用 , 起輔助增效作用。熏蒸型防腐保鮮劑。此類保鮮劑在 室溫下?lián)]發(fā) ,以氣體形式抑制或殺死果蔬表面的病原微生物 , 因而對(duì)果 蔬毒害較少。目前較常用的有二氧化硫釋放劑、聯(lián)苯二氧化氯等 , 其中 應(yīng)用較多的為二氧化硫 ; 以焦亞磷酸鉀為主劑制成片劑熏蒸作用 , 同 時(shí)可抑制多酚氧化酶活性而防止褐變 , 但熏蒸濃度要適合 , 過(guò)高會(huì)造 成二氧化硫殘留 , 影響果蔬品質(zhì)。2 生物防腐劑生物防腐劑是一種以菌治菌的方式 , 國(guó)外對(duì)此研究十分活躍 , 國(guó)內(nèi) 尚處起步階段。由于此方式?jīng)]有化學(xué)防腐保鮮劑所帶來(lái)的環(huán)境污染、農(nóng) 藥殘留及抗藥性等問題

6、 , 且有貯藏條件易控制、處理目標(biāo)明確等優(yōu)點(diǎn)。 目前較成功地用于菠蘿、草莓、菠菜、白菜等果蔬。以色列 D r Chalu tz 從柑桔表面分離出兩種酵母菌 , 在柑橘果實(shí)上應(yīng)用表明 : 能拮抗青綠霉 菌, 促進(jìn)傷口愈合。美國(guó)在蘋果、柑橘等果實(shí)上應(yīng)用分離的枯草桿菌已 取得滿意的商業(yè)效果。 目前對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生的抑菌類物質(zhì)細(xì)菌素的研究也 較深入 , 如從枯草芽胞桿菌中提取的枯草菌素、 從放線菌中提取的納他 菌素、從鏈霉菌中提取的泰樂菌素、從白鏈霉菌中提取的聚溶素以及從 至少 222 種食用菌中發(fā)現(xiàn)的抗菌類物質(zhì)等。 這其中對(duì)乳酸菌的研究成效 尤為顯著, 已從中提取了幾十種細(xì)菌素?，F(xiàn)在 , 世界公認(rèn)并已在

7、50 多 個(gè)國(guó)家和地區(qū)進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的生物防腐劑為乳酸乳球菌素 (N isin) 。 而我國(guó)批準(zhǔn)使用的微生物防腐劑只有乳酸乳球菌素和納他菌素。3 天然防腐保鮮劑3. 1 國(guó)外天然防腐保鮮劑雪鮮果蔬保鮮劑。 是美國(guó)研制的一種高效多功能果蔬保鮮劑 , 由四種 安全無(wú)毒的成分組成 : 焦磷酸鈉、檸檬酸、抗壞血酸和氯化鈣 , 可延緩 果蔬氧化和酶促褐變 , 對(duì)去皮（ 核） 后的半成品果蔬原料保鮮效果較好 可在 5d 內(nèi)保持其色澤和組織結(jié)構(gòu)。雪鮮比通常使用的亞硫酸鹽好 , 無(wú) 硫殘留及任何異味。森柏 : 為英國(guó)研制的一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)污 染、無(wú)副作用的可食果蔬保鮮劑 , 它由植物油和糖組成 , 其

8、活性成分是 蔗糖酯, 其它成分為纖維素、 食油等 , 可抑制果蔬呼吸作用和水分蒸發(fā) 在草莓、櫻桃、杏、蘋果、香梨、桔、葡萄上均取得了較理想的效果。 森柏保鮮劑已獲得聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織的免疫特許。 節(jié)肢動(dòng) 物外殼提取物 : 也稱殼聚糖 , 主要成分為脫乙酰甲殼素及其衍生物 , 可在果蔬表面形成半透膜 , 調(diào)節(jié)采后果蔬的生理代謝并對(duì)微生物有抑 制作用 , 在草莓、葡萄、黃瓜、番茄、青椒、蘋果、香蕉、梨等果蔬上 均有不同程度的保鮮作用。3. 2 我國(guó)天然防腐保鮮劑 我國(guó)對(duì)天然防腐保鮮劑的研究起步較晚 , 采用的材料主要是蕓香 料、菊科、樟科等食用香料植物或魔芋、高良姜等中草藥制劑及荷葉、

9、大蒜、茶葉、葡萄色素等提取物。 目前在此方面研究已取得較好的成效 : 如中科院武漢植物研究所從 73 種植物 173 個(gè)抽提物中篩選出代號(hào)為 EP 的獼猴桃天然防腐保鮮劑 , 貯藏獼猴桃 5 個(gè)月 , 其好果率在 85% 以上, 且果實(shí)品質(zhì)較佳。該研究成果已在國(guó)際同類研究中處于領(lǐng)先水平。我國(guó) 研制的保鮮劑除具無(wú)毒性外 , 還有增香保健功能 , 因此廣泛篩選我 國(guó)獨(dú)特的天然果蔬保鮮劑 , 力求開發(fā)出更具特色的、 可適合多種果蔬貯 藏的系列產(chǎn)品 , 是我國(guó)科研工作者的研究方向。4 生理活性調(diào)節(jié)劑 目前研究應(yīng)用的主要是生長(zhǎng)素類、赤霉素類、細(xì)胞分裂素類及其它 一些與成熟衰老有關(guān)的調(diào)節(jié)物質(zhì)。 柑橘、葡萄

10、用生長(zhǎng)素類物質(zhì) 2, 4- D 浸 果可降低果實(shí)腐爛率 , 防止落蒂。赤霉素類 （GA ） 可阻止組織衰老、果 皮褪綠變黃、果肉變軟 , 胡蘿卜素的積累以及對(duì)抗乙烯、 ABA 對(duì)呼吸的 刺激作用。在柑桔、芒果、杏、葡萄、草莓上保鮮效果顯著。細(xì)胞分裂 素（如BA ） 有保護(hù)葉綠素、抑制衰老的作用 , 可用來(lái)延緩綠葉蔬菜 （如 甘藍(lán)、花椰菜等 ） 和食用菌的衰老。其它與成熟衰老有關(guān)的調(diào)節(jié)物質(zhì) , 如多胺（主要為腐胺、精胺、亞精胺 ） , 適當(dāng)?shù)臐舛瓤勺柚谷~綠素受破 壞 , 抑制乙烯合成 , 延緩衰老。用 10mmoL.L - 1的亞精胺處理柿果 , 可 有效保持其果實(shí)硬度 , 降低呼吸速率和乙烯釋

11、放。多胺也可延長(zhǎng)李、香 蕉的貯期 及月季等切花的瓶插壽命此外 , 像油菜素內(nèi)酯、茉莉酸及其 甲酯（JA - M E） 、水楊酸 （SA ） 等調(diào)節(jié)物質(zhì)在果蔬和花卉的保鮮、抗病 等多方面也取得較滿意的效果。 許多植物生理活性調(diào)節(jié)劑作為果蔬保鮮 劑在延緩果實(shí)軟化衰老方面效果顯著 , 但使用時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎選擇 , 有些生 理活性調(diào)節(jié)劑如 B9、2, 4- D 、青鮮素 （MH） 等, 基于其對(duì)健康、環(huán)境的 負(fù)面作用 , 已限制使用。5 涂膜保鮮劑主要為涂于果蔬表面的蠟或膜類物質(zhì)。因其造價(jià)低、美化商品和不 同程度的微氣調(diào)作用而在不少國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。 我國(guó) 20 世紀(jì)80 年代 引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù) , 現(xiàn)已研制出

12、自己的涂膜保鮮劑 , 如中國(guó)林科院林化所 研制的紫膠水果涂料 , 中國(guó)農(nóng)科院研制的京 2B 系列膜劑 , 在某些方面 已超過(guò)進(jìn)口果蠟 , 廣西化工所研制的復(fù)方卵磷脂保鮮劑 , 用于鮮橙貯藏 保鮮效果明顯。 20 世紀(jì) 80 年代起國(guó)外興起了可食膜的研究。目前根據(jù) 其成分大致分為水溶性被膜 , 脂溶性被膜和復(fù)合型被膜。 英國(guó)研制的由 羧甲基纖維素與脂肪酸酯乳劑制成的水溶性復(fù)合被膜 （商品名p ro - long） 及其改進(jìn)型涂膜劑 Sempf resh, 可延長(zhǎng)柑桔、蘋果、香蕉、梨等 果實(shí)的貯藏壽命。 最近美國(guó)從干酪和植物油中提取的乙酰單酸甘油酯而 制成的一種特殊覆蓋物 , 透明可食 , 無(wú)薄膜

13、氣味 , 粘貼于切開的果蔬 表面可降低脫水 70% 左右, 還可防止微生物侵入 , 水果變黑等。 可以預(yù) 見, 未來(lái)被膜研究的目標(biāo)是開發(fā)具有良好水蒸汽屏障作用的水溶性被 膜或類似 p ro - long 或Sempf resh 的復(fù)合被膜及雙層膜技術(shù)。當(dāng)然 如何尋找天然抑菌劑 , 提高可食膜的抑菌作用 , 將是涂膜保鮮劑一個(gè) 重要的發(fā)展方面。6 乙烯吸收劑及作用抑制劑乙烯被譽(yù)為果蔬成熟激素 , 可降低果蔬貯藏性。 因此在果蔬保鮮中必 須盡量除去乙烯或抑制其作用 , 此方面常見的保鮮劑有乙烯吸收劑和 乙烯作為抑制劑兩大類。6. 1 乙烯吸收劑經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn) , 目前已確認(rèn)高錳酸鉀具有良好的乙烯吸附

14、效應(yīng) , 并 已在商業(yè)上投入使用 , 且常以多孔物質(zhì) （ 蛭石、珍珠巖、沸石、活性碳、 分子篩等 ） 為載體 , 將高錳酸鉀溶液吸附其中 ; 如果在多孔載體上加 一些觸媒物質(zhì) （ 如 Ca5O 3、 A l2O 3 、Cr2O 3 等金屬氧化物或其鹽 ） 作 為催化劑 , 催化乙烯分解 , 效果更好。高錳酸鉀長(zhǎng)時(shí)間吸收乙烯 被還原 , 可在陽(yáng)光下曬后再生而繼續(xù)使用。 Taka2hash i- N 等研制出 一種鈀復(fù)合物乙烯吸收劑 ,它以活性炭為載體 , 將鈀復(fù)合物 （主成分為 氯化鈀、溴、氮、硫酸或醋酸 ） 吸附其中 , 可將貯藏環(huán)境中的乙烯減少 到很低水平 , 用于蘋果、梨、香蕉、葡萄、杏、

15、甘藍(lán)、萵苣、番茄、辣 椒、菠菜、韭菜、蘑菇等多種果蔬的保鮮。目前 , 常見的商品乙烯吸附 劑有 PM 保鮮劑、高效乙烯吸附劑、活性炭等。6. 2 乙烯抑制劑 此類保鮮劑主要通過(guò)與果蔬發(fā)生一系列生理生化作用來(lái)阻止內(nèi)源乙 烯的生物合成或抑制其生理作用。 故分為乙烯生物合成抑制劑和乙烯作 用 抑制劑兩類。6. 2. 1 乙烯生物合成抑制劑 主要通過(guò)抑制乙 烯生物合成中兩個(gè)關(guān)鍵酶的活性 , 即ACC 合成酶 (ACS) 和乙烯形成 酶(EFE) 而抑制乙烯的產(chǎn)生。 目前, 有效抑制 ACS 活性的抑制劑主要為 氨 基乙氧基乙烯基甘氨酸 (AV G) 和氨基乙酸 (AOA ) , 據(jù)報(bào)道 , 在蘋果、

16、葡萄和一些花卉上效果顯著。此外 , 像N i2+ 、Co2+ 等自由基清除劑 ( 如苯鉀酸鈉 )、解偶聯(lián)劑 ( 如PN P)、多胺等均可顯著抑制 EFE 的活性 , 降低ACC 向乙烯的轉(zhuǎn)化力。6. 2. 2 乙烯作用抑制劑 一般認(rèn)為乙烯對(duì)果蔬的催熟過(guò)程是通過(guò)與受體蛋白結(jié)合才發(fā)揮作用 的, 乙烯作用抑制劑則正是利用這一特點(diǎn) , 通過(guò)自身作用于受體而阻 斷乙烯的正常結(jié)合 , 抑制乙烯所誘導(dǎo)的成熟衰老過(guò)程。(1) 最先研究的乙烯作用抑制劑如 A g+ 、STS、高濃度的 CO2 、DACP ( 重氮環(huán)戊二烯 ) 、 No rbo rnadiene ( 降冰片二烯 ) 等, 已被鑒定并廣 泛應(yīng)用。

17、A g+ 和STS 在商業(yè)上多用于花卉保鮮。高濃度的 CO 2 一般在 人工氣調(diào)時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)乙烯的抑制。 No rbo rnadiene 噴施綠色番茄可延緩 葉綠素降解、推遲成熟。(2) 近年來(lái), 國(guó)外研制出一種新型乙烯受體抑制劑 1- MCP (1- 甲基環(huán)丙烯 ) , 為控制乙烯敏感型的采后果蔬和花卉衰老提供了新的技 術(shù)手段。它由 M ayid RM、Clarbe Tc 和DunconCD首 次于1971 年在實(shí) 驗(yàn)室合成 , 20 世紀(jì)90 年代初, EC sisler 用0. 5mL. L - 1的1- MCP處 理植株時(shí)發(fā)現(xiàn) , 它有明顯的抑制乙烯合成的作用。 該結(jié)果報(bào)道之后 , 在 國(guó)

18、內(nèi)外掀起了以 1- MCP 抑制乙烯合成、控制植物組織成熟衰老進(jìn)程的 熱潮。人們以多種果蔬、花卉為試材 , 分別以 1- MCP抑制乙烯合成、呼 吸強(qiáng)度、芳香物質(zhì)產(chǎn)生 , 延緩組織器官色澤轉(zhuǎn)變、衰老和成熟軟化進(jìn)程 及其對(duì)非躍變型果蔬采后的影響以及 1- MCP 的作用機(jī)理等多方面展開 了研究。與傳統(tǒng)乙烯抑制劑如 STS、A g+ 、AV G 等相比, 1- MCP 具有 高效、低劑量、無(wú)毒無(wú)味、無(wú)污染以及與受體結(jié)合時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。有些 傳統(tǒng)乙烯抑制劑基于對(duì)健康、環(huán)境等因素的考慮 , 已大大限制了其在商 業(yè)上的應(yīng)用。 人們預(yù)測(cè) , 1- MCP在 花卉保鮮上將成為 STS 的替代品 , 它 不但能強(qiáng)烈阻斷內(nèi)源乙烯的生理效應(yīng) , 還能抑制外源乙烯對(duì)內(nèi)源乙烯 的誘導(dǎo)作用。作為一種新型乙烯受體抑制劑 , 目前人們對(duì) 1- MCP 的研 究尚處早期階段 , 許多問題有待于進(jìn)一步研究 , 從而為乙烯敏感型果 蔬和花卉的貯藏保鮮開辟一條新途徑。7 小結(jié)與討論隨著科技的發(fā)展 , 利用設(shè)施設(shè)備控制外部條件 （ 如氣調(diào)、低溫、減壓 貯藏等 ） 將成為果蔬貯藏保鮮技術(shù)的主流。 保鮮劑只能作為這些技術(shù)的 輔助手段 , 不過(guò), 當(dāng)這些措施通過(guò)市場(chǎng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) , 如果冷鏈系統(tǒng)不完 善, 果蔬一旦處于常態(tài)下 , 使用保鮮劑無(wú)疑成為一項(xiàng)獨(dú)立而不可少