水果保鲜

食品科学术语

水果是天然营养食品，含有人类生活所需要的多种营养物质。由于贮藏力不足，保鲜技术不完善，年产损失近30%。

前言

水果是天然营养食品，含有人类生活所需要的多种营养物质。我国水果种植面积世界第一，总产量居第三。但是水果生产存在着较强的季节性、区域性及水果本身的易腐性，与广大消费者对水果需要的多样性及淡季调节的迫切性相矛盾。由于贮藏力不足，保鲜技术不完善，年产损失近30%。

采收后的水果仍是一个生命的有机体，还会进行休眠、水分蒸发、呼吸作用等复杂的生命活动。这些活动都与水果保鲜密切相关，影响和制约着水果的贮藏寿命，其中影响水果新陈代谢活动及贮藏效果的外界因素主要是温度、气体成分、湿度。

国内外在水果保鲜领域采用的技术手段主要有物理和化学两大类，每一类衍生的新技术很多，各自依托不同的保鲜原理。

随着科学技术的不断发展，相信给人类常年提供新鲜、安全、高质量、品种多样的水果不是难题。

影响因素

采收后的水果仍是一个生命的有机体，还会进行休眠、水分蒸发、呼吸作用等复杂的生命活动，仍维持消耗、排出和的新陈代谢。水果新陈代谢是糖酵解、三羧酸循环（TCA）和电子传递链等系列酶促反应的复杂过程。这些活动都与水果保鲜密切相关，影响和制约着水果的贮藏寿命，其中影响水果新陈代谢活动及贮藏效果的外界因素主要是温度、气体成分、湿度。

（1）温度

温度影响水果贮藏中的物理、生化及诱变反应，是决定水果贮藏质量的重要因素。低温可以抑制水果呼吸和其它一些代谢过程，并且能减少水分子的动能，使液态水的蒸发速率降低，从而延缓衰老，保持水果的新鲜与饱满。不同品种水果的最适贮藏温度表现出很大的差异，对于大多数水果来讲，在不发生冷害或冻害的前提下，采用尽可能低的温度可以促进水果贮藏稳定性，延长货架期。另一方面，水果采后的热处理可以驱除虫害，控制疾病，并且通过影响蛋白质合成、组织软化、叶绿素损失、呼吸和乙烯的生成，从而延缓水果的衰老。

（2）气体成分

植物细胞的代谢主要是氧化和还原反应，其中，氧气的利用率决定代谢的速度，从而影响水果贮藏的质量。改变周围环境中的气体组成，例如降低氧气含量，增加二氧化碳，可以减慢新陈代谢。由于线粒体中电子传递链的末端氧化酶对氧气有很高的亲和力，因此环境中的氧气浓度应该低于10%；另一方面，氧气浓度接近2%时，会引起组织的厌氧呼吸。

对贮藏水果来讲，适宜的温度、二氧化碳和氧气之间存在着拮抗和增效作用，它们之间的相互配合作用远强于某个因素的单独作用。

（3）湿度

采收后的水果吸收植物根部水分的过程终止，水果中水分的损失可以引起结构、质地和表面的变化，因此减少水分损失对于保持水果新鲜度和质量起着关键的作用。减少采后水果水分的损失主要依靠水果和周围环境中水蒸气压差以及水果表面及内部组织对水分蒸发作用的抗性。相对湿度表示环境空气的干湿程度，是影响水果贮藏质量的重要因素，它会受到温度和空气流速的影响。另外，贮藏过程中对湿度的控制，既要考虑它对贮藏质量的影响，又必须兼顾到它对微生物活动的影响。

保鲜技术

目前，国内外在水果保鲜领域采用的技术手段主要有物理和化学两大类，每一类衍生的新技术很多，各自依托不同的保鲜原理。

各种保鲜手段的侧重点不同，但都是通过对保鲜品质起关键作用的三大要素进行调控：首先是控制其衰老进程，一般通过对呼吸作用的控制来实现；其次，控制微生物，主要通过对腐败菌的控制来实现；第三，为控制内部水分蒸发，主要通过对环境相对湿度的控制和细胞间水分的结构化来实现。

其中，较先进的保鲜技术主要有临界低温高湿保鲜、细胞间水结构化气调保鲜、臭氧气调保鲜、低剂量辐射预处理保鲜、高压保鲜、基因工程保鲜、细胞膨压调控保鲜、涂膜保鲜、气调保鲜等。

（1）临界低温高湿保鲜

临界点低温高湿贮藏的保鲜作用体现在两个方面：第一，水果在不发生冷害的前提下，采用尽量低的温度可以有效地控制果蔬在保鲜期内的呼吸强度，使某些易腐烂的水果品种达到休眠状态；第二，采用相对高湿的环境可以有效地降低水果水分蒸发，减少失重。

从原理上说，临界点低温高湿贮藏既可以防止水果在保鲜期内的腐烂变质，又可抑制水果衰老，是一种较为理想的保鲜手段。

（2）细胞间水结构化气调保鲜

通过结构化水技术可使果蔬组织细胞间水分参与形成结构化水，使整个体系中的溶液粘度升高，从而产生下面两个效应：第一，酶促反应速率将会减慢，可望实现对有机体生理活动的控制；第二，水果水分蒸发过程受抑制。这为植物的短期保鲜贮藏提供了一种全新的原理和方法。

有研究者用氙气制备甘蓝、花卉的结构化水，并对其保鲜工艺进行了探索，获得了较为满意的保鲜效果。但使用高纯度氙气成本太高，研究者往往通过惰性气体的混合加压来另寻保鲜方法，以降低成本。

（3）臭氧气调保鲜

臭氧是一种强氧化剂，又是一种良好的消毒剂和杀菌剂，既可杀灭消除水果上的微生物及其分泌的毒素，又能抑制并延缓水果有机物的水解，从而延长水果贮藏期。臭氧自1785年发现以来，作为一种气体杀菌剂广泛应用在食品、运输、贮存、自来水生产等领域。

臭氧气调保鲜是近年来国内开发的保鲜新技术，研究者利用此技术对易腐烂的荔枝进行保鲜取得了一定效果。其保鲜作用体现在3个方面：第一，消除并抑制乙烯的产生，从而抑制水果后熟速度；第二，有一定的杀菌作用，可防止水果霉变腐烂；第三，诱导水果表皮的气孔收缩，可降低水果的水分蒸发，减少失重。

（4）低剂量辐射预处理保鲜及紫外线保鲜

辐射保鲜主要利用钴-60、铯-137发出的γ射线，以及加速电子、X-射线穿透有机体时使其中的水和其他物质发生电离，生成游离基或离子的原理，对散装或预包装的水果起到杀虫、杀菌、防霉、调节生理生化等效应，可以替代乙烯、二溴化物、溴甲烷以及环氧乙烷等化学试剂。

新鲜水果的辐射处理选用相对低的剂量，一般小于3 kGy，否则容易使水果变软并损失大量的营养成分。

低剂量辐射预处理保鲜可以和其它技术复合使用，例如与冷冻、漂烫等技术相结合可以减少辐射保鲜所要求的辐射剂量。通过热水浸渍或蒸汽（温度为50~ 55℃）加热5 min,可以产生更好的保鲜效果这项技术在柑橘、桃、樱桃保鲜过程中广泛应用。

紫外线保鲜技术具有安全、环境好、高效等特点，紫外线波长为2600 A时具最大杀菌效果。

（5）涂膜保鲜

这种方法通过包裹、浸渍、涂布等途径覆盖在食品表面或食品内部异质界面上，提供选择性的阻气、阻湿、阻内容物散失及隔阻外界环境的有害影响、抑制呼吸，延缓后熟衰老，抑制表面微生物的生长，提高贮藏质量等多种功能，从而达到食品保鲜，延长其货架期的目的。

目前，广泛应用于水果保鲜的涂膜材料有糖类、蛋白质、多糖类蔗糖脂、聚乙烯醇，单甘脂以及多糖、蛋白质和脂类组成的复合膜。

（6）高压保鲜

高压保鲜的作用原理主要是在贮存物上方施加一个小的由外向内的压力，使贮存物外部大气压高于其内部蒸汽压，形成一个足够的从外向内的正压差，一般压力为2500-4000 个大气压。这样的正压可以阻止水果水分和营养物质向外扩散，减缓呼吸速度和成熟速度，故能有效地延长果实贮藏期。

此外，高压保鲜技术与冷藏技术结合使用效果更佳，可使葡萄在5℃下保存5个月，草莓在8℃下保存30天。

（7）基因工程技术保鲜

主要通过减少水果生理成熟期内源乙稀的生成以及延缓水果在后期成熟过程中的软化来达到保鲜目的。苹果、桃、香蕉、番茄等有呼吸高峰的水果在成熟过程中会自动促进乙烯的释放，通过不同的途径控制植物中乙烯的生成。

目前，科学家已找到产生乙烯的基因，如果关闭这种基因，就可减慢乙烯释放的速度，从而延缓果实的成熟，达到水果在室温下延长货架期的目的。

延缓水果的软化可以通过抑制聚半乳糖醛酸酶、果胶酶等降解组织细胞完整性的酶基因来实现。因此利用 DNA的重组和操作技术来修饰遗传信息，或用反义RNA技术来抑制成熟基因，可以推迟水果衰老，延长保鲜期。

（8）细胞膨压调控保鲜

通过温度、相对湿度、表面控制程度、通风气流速度等有关的热动力学特性调控技术以及相应的组织膨压变化的测试技术，可维持水果细胞膨压的完好，实现其质地的调控保鲜。

有学者已经进行了苹果、梨的组织膨压调控保鲜，取得了较好的中长期保鲜效果。

（9）气调保鲜

利用调整环境气体成分延长食品贮藏寿命和货架寿命。自发明苹果气调保鲜以来，气调保鲜在世界各地得到普遍的推广，并成为工业发达国家水果保鲜的重要手段，也是今后水果保鲜的重要趋势。

根据对已经建立起来的环境气体是否具有再调整作用，气调保鲜又分为CA (Controlled Atmosphere Storage)和 MA (Modified Atmoshphere Storage)两种形式。CA是在气调贮藏期间，选用的调节气体的浓度一直保持恒定；MA是最初在气调系统中建立起预定的调节气体浓度，在随后的贮藏期间不再受到人为调整。MA技术是从水果腐烂的呼吸机理出发，通过抑制呼吸作用的快速进行以及抑制内源乙烯的产生，从而达到保鲜的目的。

MA能延长食品货架期己为世人认可多年，作为无公害保鲜手段，在国际上备受关注。在国外，低氧CA (Controlled Atmosphere)技术或超低氧藏是果蔬采后CA应用技术的新突破。

现代消费者对产品方便、新鲜以及有益健康的要求，将会进一步拓宽MA 的应用范围。

（10）综合保鲜

单一的保鲜方法均存在各自的弱点、保鲜效果均不理想，或不能完全解决问题。因此综合保鲜的观点已日益被接受，人们已逐渐认识保鲜工作不是仅仅采后才做的工作，而在采前、摘过程采取足够的措施，才能达到保鲜的目的。

结论与展望

国内外关于水果保鲜领域中保鲜剂、保鲜膜、保鲜包装的研究较多，而且研究方向逐渐向材料学、食品化学、有机化学、遗传生物学、机械工程学等诸多领域发展。保鲜方法正在由单一原理研究向复合方向研究，如：冷藏、MA、绿色防腐剂、低剂量辐射预处理保鲜及紫外线保鲜、基因工程等各种保鲜技术的复合研究和应用是国际保鲜的流行趋势。

另外，在今后的研究工作中，研究人员将更注重于除了新鲜度之外的水果风味、品质等质量参数的保留，从而建立评估水果贮藏新鲜度、成熟度、是否有损伤、风味、口感、色泽、安全性等综合质量的保证体系，相信不断发展的科学技术一定会给人类常年提供新鲜、安全、高质量、品种多样的水果。

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