果蔬保鮮劑的種類及發(fā)展趨勢

1、.果蔬保鮮劑的種類及發(fā)展趨勢曲勃（2006級(jí)農(nóng)產(chǎn)品加工與儲(chǔ)藏專業(yè)）我國改革開放以來，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。年果園面積千公頃（萬畝） ，產(chǎn)量萬噸。其中，蘋果、梨、桃、李、柿的產(chǎn)量均居世界各國之首，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)量僅次于巴西和美國，列第三位；全世界荔枝產(chǎn)于中國。山東是我國第一大水果主產(chǎn)省區(qū)，年產(chǎn)量萬噸，之后依次為河北（萬噸）、廣東（萬噸）、陜西（萬噸）。年全國蔬菜種植面積千公頃，產(chǎn)量萬噸，居世界第一。我國果蔬貯運(yùn)保鮮與加工技術(shù)總體水平取得了階段性發(fā)展，果

2、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)與長期供應(yīng)，為豐富市場供應(yīng)，滿足城鄉(xiāng)居民的消費(fèi)起到一定的作用，并已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)充滿活力和后勁的增長亮點(diǎn)。目前，我國果品總貯量占總產(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越受到人們的重視。但我國果蔬貯運(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、腐爛變質(zhì)機(jī)理的研究仍顯不夠，把研究重點(diǎn)

3、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制或殺死果蔬表面的微生物 , 從而起到防腐保鮮的作用

4、,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 , 近年來國內(nèi)外已開發(fā)出安全、低殘留的防腐保鮮劑 , 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。

5、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 , 國外對(duì)此研究十分活躍 , 國內(nèi)尚處起步階段。由于此方式?jīng)]有化學(xué)防腐保鮮劑所帶來的環(huán)境污染、農(nóng)藥殘留及抗藥性等問題 , 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

6、 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 50 多個(gè)國家和地區(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)。而我國批準(zhǔn)使用的微生物防腐劑只有乳酸

7、乳球菌素和納他菌素。3 天然防腐保鮮劑3. 1國外天然防腐保鮮劑雪鮮果蔬保鮮劑。 是美國研制的一種高效多功能果蔬保鮮劑,由四種.安全無毒的成分組成 : 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 , 無硫殘留及任何異味。森柏 : 為英國研制的一種無色、無味、無毒、無污染、無副作用的可食果蔬保鮮劑 , 它由植物油和糖組成 , 其活性成分是蔗糖酯 , 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

8、均取得了較理想的效果。森柏保鮮劑已獲得聯(lián)合國糧農(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我國天然防腐保鮮劑我國對(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、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

9、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。該研究成果已在國際同類研究中處于領(lǐng)先水平。我國研制的保鮮劑除具無毒性外,還有增香保健功能 ,因此廣泛篩選我國獨(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、葡萄用生長素類物質(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

10、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放。多胺也可延長李、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

11、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)作用而在不少國家得到廣泛應(yīng)用。 我國 20 世紀(jì) 80 年代引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù) , 現(xiàn)已研制出自己的涂膜保鮮劑 , 如中國林科院林化所研制的紫膠水果涂料 , 中國農(nóng)科院研制的京 2B 系列膜劑 , 在某些方面已超過進(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

12、果明顯。 20 世紀(jì) 80 年代起國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, 可延長柑桔、蘋果、香蕉、梨等果實(shí)的貯藏壽命。 最近美國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 , 無薄膜氣味 , 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

13、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)過大量試驗(yàn) , 目前已確認(rèn)高錳酸鉀具有良好的乙烯吸附效應(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 、Cr

14、2O 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。高錳酸鉀長時(shí)間吸收乙烯被還原 , 可在陽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、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與果蔬發(fā)生一系列生理生化作用來阻止內(nèi)源乙烯的生物合成或抑制

15、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、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)果蔬的催熟過程是

16、通過與受體蛋白結(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。 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 , 國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

17、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

18、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、無毒無味、無污染以及與受體結(jié)合時(shí)間長等優(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 , 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 , 當(dāng)這些措施通過市場系統(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 , 使用保鮮劑無疑成為一項(xiàng)獨(dú)立而不可少