【包裝儲運技術】水果熱處理保鮮技術

【包裝儲運技術】水果熱處理保鮮技術

這種保鮮方法既能達到很好的防腐效果，又無毒、無農殘。果實采后腐爛給世界水果生產帶來了極大的損失。據(jù)不完全統(tǒng)計，水果的采后腐爛一般達20％－30％，我國則更為嚴重，采后腐爛率達30％－40％。熱帶地區(qū)由于環(huán)境因素更有利于采后病害的發(fā)生，水果采后腐爛率高達50％。熱處理是近年來頗受關注的水果采后保鮮方法之一，特別是隨著農藥殘留問題的日益嚴重，學者們開始注重這種無毒、無農殘的水果保鮮方法，相關領域的研究變得相當活躍?，F(xiàn)將采后熱處理在果實保鮮中應用的有關研究簡述如下。一、果實采后熱處理的基本含義果實采后熱處理，是將采后的果實置于適當?shù)母邷叵虏⒈３制湫迈r程度。二、熱處理在果實采后保鮮上的應用熱處理在果實上的應用最早是從防治水果腐爛開始。1922年Fawcett首次報道了用熱處理方法控制柑桔因炭疽病造成的腐爛。后來，由于各種化學藥劑的問世，相比之下熱處理因實施難度大，效果不夠顯著，而被棄置了近30年。隨著許多化學保鮮方法相繼在各個國家禁用或限用，熱處理才又重新引起人們的重視。1953年Akamine等報道了用44－49℃的熱水處理番木瓜20分鐘，可防治番木瓜炭疽病。1980年以后，我國開始對芒果、香蕉等熱帶、亞熱帶水果進行果實采后熱處理的試驗研究。劉秀娟等人用熱處理方法對芒果的不同品種進行采后處理，一般52－55℃的溫水浸泡5－10分鐘，均獲得有效的防腐保鮮效果，使芒果采后保鮮期達到15天以上，且色香味無明顯變化。1955年黃朝豪等報道了用熱水處理來控制芒果采后因炭疽病造成的腐爛，具體方法是：15℃溫水浸果15分鐘，或54℃浸果5分鐘，也可用500×10－6的苯來特、敵克松、1000×10－6多菌靈的52℃熱藥液浸果5－10分鐘。在近半個世紀的研究中，國內外科學家相繼用同樣的方法在柑桔、蘋果、桃、甜瓜、草莓、香蕉等眾多水果上實現(xiàn)了采后防腐保鮮。1999年劉秀娟等用熱處理對香蕉和芒果上的炭疽病菌進行了致病性測定，結果表明：當熱處理溫度55℃、時間30分鐘以上，對炭疽病的菌絲體有明顯的殺傷作用，而當熱處理溫度達60℃、時間30分鐘以上，對炭疽菌的孢子有極顯著的殺傷作用。水果熱處理保鮮研究正逐漸向更深層次的熱處理的病理和生理機制領域拓展。三、果實熱處理保鮮的機制長期以來，果實的熱處理溫度主要采用35－55℃，旨在促進果實表面?zhèn)诘挠希约皻缁蛞种乒せ蚬庵胁≡⑸锏纳L。1、果實熱處理保鮮的生理作用降低采后果實的呼吸強度。許多果實的采后腐爛是由于呼吸峰的到來，使果實進入生理衰老期，大量有毒代謝物的積累使果實的抗病能力逐漸減弱，組織解體腐爛。由于熱帶水果如芒果、香蕉等，大多屬呼吸躍變型，在保鮮技術上如何延緩呼吸峰的到來是至關重要的問題。在高溫下，番茄等許多果實表現(xiàn)出呼吸強度降低。據(jù)此，日本學者小倉長雄等早在20多年前就提出了番茄的高溫貯藏方法。韓濤等發(fā)現(xiàn)35℃下處理大久果桃果實2天就可明顯降低貯藏前期果實的呼吸強度。對果實內源乙烯合成的影響。果實成熟幾乎與乙烯釋放高峰同時出現(xiàn)。呼吸峰到來以前，影響乙烯正常釋放的因素除采摘形成的傷口外，最主要的就是溫度。當溫度高于35℃時，乙烯合成途徑中的ACC(氨基環(huán)丙烷基羧酸)氧化酥酶活性受到顯著抑制。韓濤則報道了高溫對乙烯產生的抑制主要是通過抑制乙烯形成酶(EFE)來阻止ACC向C2H4轉化?？茖W家們證實了盡管不同形式的EFE具有不同的熱阻，但都易受熱失活，不論怎么說，熱處理的作用很大程度上就是通過降低果實的乙烯釋放水平來推遲果實成熟進程的，對延長果實的貯藏期有積極的作用。對PG(多聚半乳糖醛酸酶)等各種酶活性的影響。適宜的熱帶處理能抑制某些果實表面生理失調，使果實在貯藏期保持較高的硬度。首先，果膠分解酶和PG的酶活性水平直接與果實采后的軟化進程有關。經適當?shù)臒崽幚?，果實的PG酶活性非常低，甚至觀察不到。盡管恢復常溫后，果實的PG酶活性也有所恢復，但其活性水平相當?shù)?。有綜述報道，半成熟番木瓜在46℃熱水中處理90分鐘，然后在24℃下3天，PG酶活性降低了48％，6天后盡管又凈增了25％，但仍是未經熱處理果實活性的10％。用同樣的方法，有效延緩了蘋果的軟化，保持較高硬度。其次，熱處理可以抑制果膠分解酶等多種細胞壁降解酶活性，減輕后續(xù)處理(如低溫、輻射等)產生的脅迫所導致的傷害。如對葡萄柚進行熱處理可以減輕甚至消除低溫誘導的果皮陷點；在熱水中加入TBZ(噻苯唑)能有效降低果實的低溫傷害，減少低劑量輻射處理誘導的果實陷點的發(fā)生。最后，熱處理可顯著降低酸性磷酸酶的活性。據(jù)王殿九報道，香蕉在40℃下熱處理，其酸性磷酸酶活性逐漸降低，若處理3天，轉回20℃時活性可以恢復，若處理5天以上則不能恢復。對蛋白質合成的影響。一些實驗表明，果實在熱處理期間，其蛋白質的合成發(fā)生了改變。Picton等在番茄中發(fā)現(xiàn)在35℃下處理期間，標記蛋白質的譜帶與25℃下觀察到的不同，雖然蛋白質不斷合成，但卻失去了25℃以下的正常成熟的幾種蛋白。對此，他認為果實在熱處理期間，蛋白質合成的變化抑制或加速了某些需要合成蛋白質才能得以進行的過程，如PG酶和乙烯的合成依靠蛋白質的合成，它們都受到熱處理的抑制，進而使果實熱處理后的成熟進程受到抑制，熱處理還可以誘發(fā)芒果等果實產生熱擊蛋白，這可能與抗菌作用有關。2、果實熱處理保鮮的病理作用減輕采后果實的生理病害?；⑵げ∈翘O果貯藏期發(fā)生的一種嚴重的生理病害。據(jù)報道，蘋果在0℃常規(guī)氣調貯藏前于38℃條件下熱處理4天，虎皮病得到抑制。其主要機制是抑制了貯藏期蘋果表皮中α－法呢烯和共軛三烯的積累。另外，熱帶、亞熱帶水果用冷藏方法保鮮容易發(fā)生生理冷害，如多數(shù)芒果在低于10℃時就有冷害發(fā)生。有實驗指出，在冷處理前貯藏于27℃下熱處理7天，可以將檸檬的采后冷害程度減到最低。殺菌作用。大量的研究表明，熱處理不僅可以殺滅附著在果實表面的病原菌，而且對潛伏侵染菌也有明顯的殺傷和抑制作用。劉秀娟等1999年報道了熱處理對2種潛伏侵染性的炭疽菌生長和致病性的影響。結果表明，同屬不同種的病原菌對熱處理的反應不同：當熱處理溫度55℃、時間30分鐘以上，對炭疽菌的菌絲體有明顯的殺傷作用；當熱處理溫度達60℃、時間30分鐘以上，對炭疽菌的孢子有極顯著的殺傷作用；55℃以下處理10－20分鐘，則明顯