猕猴桃贮藏保鲜技术及研究进展Word格式.docx
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猕猴桃果实果肉酸甜可口、营养丰硕、富含VC,具有较高的保健价值,因此又被称为“VC之王”,猕猴桃还含有膳食纤维、多糖、黄酮、多酚等功能性成份,对于微量元素,Ca和Mg含量最高,第二是Se、Fe、Cu、Mn、Zn等,除此之外,猕猴桃还含有亮氨酸、结氨酸等十多种氨基酸[1]。
猕猴桃对心血管疾病、癌症等多种疾病具有较高的经济价值和药用价值。
猕猴桃是浆果类果实,且属于呼吸跃变型果实,因此在采收后极易发生软化霉烂、失水萎缩、低温冷害等生理病害[2]。
因此,增强对猕猴桃采后贮藏保鲜的管理,对增进我国猕猴桃产业迅速进展,延长其货架期和维持其食用品质具有十分重要的意义。
2猕猴桃采后生理
2.1呼吸生理
猕猴桃是典型的呼吸跃变型果实,在采收后极易发生呼吸跃变,致使果实成熟变软,失去营养价值的同时也会失去其商业价值,成熟度越高,呼吸跃变出现越早,成熟度太高的呼吸强度有下降的趋势,尤其是在呼吸峰和乙烯峰出现后,猕猴桃果实的硬度迅速下降,果肉变黄并呈现可食用状态,从而也失去了必然的贮藏性[3]。
2.2乙烯代谢
乙烯是一种植物生长调节剂,是调节果蔬采后生长、发育的激素,它能够提高果蔬采后的呼机强度,增加多聚半乳糖醛酸酶、淀粉酶、过氧化物酶、脂氧合酶、多酚氧化酶、苯丙氨解氨酶等代谢酶的活性,增加细胞膜的通透性和加速细胞的区隔化损伤,从而致使果蔬软化、变色、衰老。
研究发觉,乙烯的存在能够明显加速猕猴桃果实成熟衰老的进程[4]。
猕猴桃果实为跃变型果实,具有明显的乙烯释放顶峰。
不同品种的猕猴桃乙烯消长规律有显著的不同,对乙烯的敏感性亦不同[5]。
猕猴桃果实对乙烯特别敏感,即便在超低浓度的外源乙烯存在的情形下,也能够增进猕猴桃自身乙烯的产生,提高乙烯的释放峰值,增进果实的后熟。
乙烯的生物合成途径(如图1):
图1乙烯的生物合成途径
对于跃变型果实猕猴桃而言,存在两个乙烯生成调节系统,别离为系统Ⅰ和系统Ⅱ,系统Ⅰ主如果果实中低速度乙烯的产生,系统Ⅱ主如果跃变型果实在跃变进程中乙烯的自我催化,从而增进猕猴桃产生大量乙烯。
对于非跃变型果实而言,只有系统Ⅰ而没有系统Ⅱ。
2.3质地风味颜色的转变[6]
2.3.1果实软化
猕猴桃果实采后的软化主要分为两个阶段。
第一阶段软化较快,现在对软化起主要作用的是淀粉酶,淀粉酶活力的上升加速了淀粉的水解,使其支撑和维持细胞膨压的作用消失,造功效实硬度的快速下降;
第二阶段软化速度较慢,现在起主要作用的是多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶,果胶和纤维素类细胞壁物质的水解加速,造成了果实第二阶段的软化。
机械伤和外援乙烯处置可提高淀粉酶的活力,加速淀粉水解,从而增进果实的软化。
2.3.2风味转变
在发育初期,猕猴桃果实的有机物主要以淀粉和有机酸的形式存在,其中的有机酸主如果奎酸。
随着果实的继续生长,细胞中的淀粉逐渐增多,而且果心处的淀粉多于果肉,但可溶糖的含量很低。
当猕猴桃果实到了成熟期时,果实内酸性转化酶、淀粉酶和蔗糖磷酸合成酶的活性增强,不溶性淀粉水解成蔗糖、葡萄糖和果糖。
同时果实中的有机酸也通过TCA循环等发生分解,从而改变了果实的糖酸比和酸碱度。
在猕猴桃果实不同的成熟阶段,果实中高级不饱和脂肪酸、醇类、醛类、烯类等芳香物质不断增加,致使其风味发生改变。
2.3.3颜色的转变
进入成熟阶段的果实,色泽的转变是最显著的。
未采摘的果实,组织细胞中含有叶绿素,因此果实呈现绿色。
随着果实的成熟,叶绿素的含量逐渐减少,相反类胡萝卜素的含量开始上升,猕猴桃果实由绿变黄。
研究发觉,在猕猴桃果实发育初期,叶绿素的含量能够达到25g/kg左右,采摘时其含量减少到12g/kg左右,并发觉叶绿素a下降的程度比叶绿素b下降的多,而且在成熟进程中,总的叶绿素含量大体维持不变,只有在果实软化后叶绿素的含量才发生明显下降。
2.4营养物质的转变
在贮藏进程中,猕猴桃果实回软化成熟,硬度下降,同时果肉中营养物质的含量发生改变。
研究表明,随着猕猴桃生理成熟的完成,果实中可溶性固形物和糖的含量将上升,VC和总酸的含量随着果实的成熟而逐渐下降。
谢鸣等人研究了猕猴桃果实中的可溶性固形物,当含量在10.2%以下时,氨基酸含量会迅速增加,但随着果实的成熟而不断下降。
未采收的果实,其氨基酸主要以组氨酸、苏氨酸和天冬氨酸为主,随着猕猴桃果实的成熟,精氨酸、苏氨酸和组氨酸的含量不断上升,同时,果实中的VC在后熟的进程中呈现下降趋势。
图2猕猴桃果实采后成熟生理图
3猕猴桃保鲜
3.1猕猴桃的冰温贮藏
3.1.1冰温保鲜的原理
由于果品组织细胞中含有一些葡萄糖、氨基酸、盐类等物质,使得果品的冰点低于纯水的冰点(0℃)0.5~3.5℃,只有当温度降到冰点以下果品才会出现冻结现象。
果品采用冰温贮藏,一是因为果品组织细胞中含有葡萄糖、氨基酸、盐类等物质使果品细胞的冰点比纯水的冰点更低;
二是因为果品中的各类溶质分子常以网状结构存在,阻碍了水分子的移动和冻结;
三是果品在冰温范围内,呼吸作用大大受到限制、新陈代谢缓慢、组织衰老速度显著减弱;
四是冰温贮藏能有效的抑制微生物的生长。
因此,将食物的温度控制在冰温范围内,能够维持细胞活性,而且能够人为的加入一些有机或无机物,使其冰点降低,扩大冰温带,更好的利用冰温技术[7]。
3.1.2冰温保鲜的工艺参数[8,9]
猕猴桃是典型的呼吸跃变型果实,在贮藏前必需先预冷。
果实采后及早入库,入库的果实要在12h内将温度降到0℃。
然后,按猕猴桃贮藏保温前期的低温参数(0~1℃)进行运行。
当果温达到0℃时,猕猴桃果实的预冷结束。
猕猴桃冰温贮藏的温度是在0℃以下至冻结点以上,高于冰点温度的贮藏称为非冻结贮藏。
不同贮藏期果实的冰温带有所不同,预冷和贮藏前期果实冰温带为-1.2~-0.6℃,贮藏中期果实冰温带为-1.5~-0.8℃,贮藏后期果实冰温带为-1.8~-1℃,研究发觉果实在冰温带的贮藏效果较好。
冰温贮藏时既要避免猕猴桃果实发生冷害,又要保鲜效果好,因此要选择从0℃开始到果实冰点的温度范围内,同时要高于冻结点0.5~0.8℃。
按照上述原理,猕猴桃果实的贮藏的冰温范围是:
预冷和贮藏前期的冰温工艺参数为-0.4~0℃和-0.6~0.2℃,贮藏中期的冰温工艺参数为-0.8~-0.4℃,贮藏后期的冰温工艺参数为-1~-0.6℃。
表1秦美果实低温与冰温贮藏效果比较
贮藏方式
温度范围/℃
效果
预冷
前期
中期
后期
贮藏期/周
商品率/%
冰温贮藏
0~0.5
-0.2~0.6
-0.8~-0.4
-1~-0.6
20
95~97
低温贮藏
0~1
-0.5~0.5
-0.8~0.2
13
90~93
3.1.3冰温保鲜的方式、手腕
冰温贮藏保鲜技术是继冷藏和气调贮藏后的第3代保鲜技术,将冰温贮藏与其他保鲜技术相结合,各自发挥优势,能够进一步提升贮藏保鲜效果。
3.1.3.1冰温-MA保鲜技术
将冰温技术与塑料薄膜包装自发气调(MA)技术相结合的一种新型的保鲜方式,能够进一步延长果实的保鲜期。
3.1.3.2冰温-大涨气调保鲜技术
将冰温技术与大帐气调技术相结合的一种保鲜方式,大帐气调是将冰温预冷的果实及早罩入S1塑膜帐内,用PSA制氮机制出的含5%氧气的氮气,调节大帐内气体成份,造成低氧和高二氧化碳的动态气体浓度贮藏环境。
3.1.3.3冰温-保鲜剂保鲜技术
在冰温贮藏的猕猴桃果实中加入保鲜剂,是一种较食用的保鲜方式。
目前,常常利用的保鲜剂有吸附型保鲜剂和1-MCP乙烯阻断剂。
3.1.4冰温保鲜的注意事项
果实在冰点以下的低温贮藏时易发生冷害,冷害后猕猴桃果实细胞壁变厚,手感发绵,果肉发生褐变,风味改变,失去后熟的能力,最终不能食用。
因此在贮藏时要注意:
(1)适温贮藏若是温度低于冰点温度,贮藏2~3天就会发生冻害;
贮藏温度若是低于贮藏期临界温度,猕猴桃就会发生冷害;
(2)控制湿度研究发觉,湿度越高,冷害发生的可能性越小,而且能够减少果实水分的蒸发,降低蒸腾作用;
(3)成熟度的控制研究发觉,采收时成熟度越低越容易发生冷害。
3.2猕猴桃的气调贮藏
3.2.1气调贮藏的原理
气调贮藏是通过降低贮藏环境中的氧含量,并提高二氧化碳含量,从而通过控制这两种气体的组成来延长果蔬的贮藏寿命,从而达到保鲜的效果。
气调贮藏主要引发果品以下几方面的转变:
(1)抑制呼吸气调贮藏能够降低呼吸强度,推延呼吸跃变的启动,延长呼吸跃变的历程乃至不出现呼吸跃变;
(2)有机酸、叶绿素的改变对于有机酸的改变,目前尚未确切的规律性,乃至有些结果彼此矛盾。
对于叶绿素的改变,研究发觉气调能够延缓叶绿素的降解。
(3)对酶合成和活性的影响气调可影响酶的活性,研究发觉,高二氧化碳和低氧气浓度对多酚氧化酶具有必然的抑制作用。
除此之外,还能够影响碳水化合物、有机酸、脂肪酸或其他营养物质代谢的酶。
(4)对乙烯合成的影响因为乙烯的生成是一个需氧的进程,低氧能够抑制乙烯的合成,同时高二氧化碳浓度延缓了乙烯对成熟的刺激作用[10,11]。
3.2.2气调贮藏的工艺参数[12]
在普通冷库内,采用SI塑料大帐将果实密封于帐内,用PSA碳分子筛制氮机制取氮气充入帐内,调控帐内气体成份,并将设定的气体浓度维持在很小的范围内,塑料大帐人工气调贮藏可将气调贮藏与冷库贮藏相结合,可同时控制帐内温度、湿度、气体浓度的工艺参数,使贮藏果蔬达到CA气调库的效果,且投资少、生效快。
与其他水果相较,猕猴桃尤其适宜塑料大帐气调贮藏,可取得比单独降温与调湿更佳的贮藏保鲜效果。
对于塑料大帐气调贮藏猕猴桃,采取低氧高二氧化碳调控,罩帐密封20~30天,气体指标为O21.5%~4.0%,CO24.0%~6.0%,在大帐贮藏前期氧气浓度高于二氧化碳浓度,后期则相反。
这种动态气体浓度更能维持猕猴桃果实的色泽、硬度、提高果品的外观品质。
同时控制塑料大帐气调贮藏的温度约为0±
0.5℃,罩帐时就要将温度提前冷却到0℃,大帐内的温度要比帐外温度高约0.5~0.8℃。
大帐内适宜的湿度为92%~98%,如此能够抑制果品表面水分的蒸发。
3.2.3气调贮藏的方式、手腕[10,13]
按照调骨气体的方式,可将气调贮藏分为自发气调贮藏(MA)和人工气调贮藏(CA)两大类。
MA-贮藏是通过果蔬的呼吸作用,自发调节贮藏环境中气体成份的一种贮藏。
CA-贮藏是通过必然的技术设备和手腕人为改变贮藏环境中的气体成份,并使其含量控制在较小的变更范围之内,进而达到果品保鲜目的的贮藏。
MA-贮藏又能够分为塑料大帐气调贮藏、塑料薄膜小袋气调贮藏、硅窗袋气调贮藏等。
3.2.4气调贮藏的注意事项
猕猴桃属浆果类,因此贮藏猕猴桃有必然的风险。
过早采收的果实,罩帐会致使冷害的发生,且对二氧化碳浓度极为敏感,造成贮藏后期猕猴桃果实大量发病,整个帐篷中的果实失去经济价值和商品价值。
猕猴桃贮藏温度和大帐内气体浓度对果实风味和新鲜度有直接影响,因此,贮藏前、中、后期测定果实的呼吸强度、冰点、各贮藏期温度、氧气和二氧化碳浓度关系十分重要。
若贮藏期温度、气体浓度等参数调控错误,会造成较大的风险。
猕猴桃果实的贮藏,从入库、罩帐、开帐到出库,应该始终在人为控制的条件下,按期对果实果肉硬度、感观性状、失水失重、可溶性固形物含量、氧气和二氧化碳浓度等指标进行测定,随时观测并进行综合分析,防范风险的发生并指导贮藏。
3.3猕猴桃的化学法贮藏
3.3.11-甲基环丙烯(MCP)处置
研究发觉,1-MCP处置能竞争性的结合乙烯受体,减少乙烯生成量,降低乙烯峰值,并能够推延乙烯峰值的出现,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性,有效避免果实软化,延迟果实衰老进程。
高焰等人研究了1-MCP处置对“华优”猕猴桃气调贮藏中的品质影响,发觉1-MCP处置能降低“华优”猕猴桃的呼吸强度,并推延其顶峰的出现;
1-MCP能延缓猕猴桃的软化和可溶性固形物含量的升高,并能够降低贮藏期果实的失重率[14]。
1-MCP具有低量、无毒、高效、性质稳固等长处,被普遍应用于商业化保鲜中,特别在呼吸跃变型果品中的保鲜效果更好。
1-MCP熏蒸处置技术,具有加倍普遍的应用前景。
研究发觉,1-MCP处置虽然能延缓猕猴桃果实的软化,但不如气调的贮藏效果好。
另外,市场上的1-MCP大多从国外入口,从而增加了本钱,这些都限制了1-MCP在实际生产中的利用。
3.3.2二氧化氯(ClO2)处置
ClO2是一种高效、广谱、安全的果蔬保鲜剂,杀菌能力强,具有强的氧化性,虽然会对猕猴桃造成必然的伤害,但适宜浓度的ClO2可阻止蛋氨酸分解为乙烯,并破坏已形成的乙烯,对减缓猕猴桃的衰老有必然的作用,同时不会影响果品的营养和外观品质。
3.3.3涂膜处置
涂膜的材料分为天然和人工合成的无迫害材料。
天然的涂膜材料如树木脂、褐藻胶或角叉胶等。
人工合成的涂膜材料如海藻酸钠、羟丙基甲基纤维素被膜、甲基纤维素、蛋白质和脂类复合被膜、多糖被膜等。
涂膜贮藏一般都利用可食性膜,因为可食性膜能够降低O2的通透性,同时使果品内部维持相当于气调的高CO2、低O2状态,有利于减少水分蒸发、抑制呼吸、避免芳香成份挥发。
壳聚糖因其有良好的成膜性和抗菌性,已普遍应用于多种果品的保鲜。
3.3.4其它化学方式
除上述方式外,还能够用臭氧处置果品达到保鲜的目的,曹彬彬等人用不同浓度的臭氧,别离为10.7mg/m3、42.7mg/m3、171.2mg/m3处置猕猴桃,较低浓度的臭氧能够抑制猕猴桃果实的呼吸作用,冷藏140天后好果率能够达到95%。
郭叶[15]等人研究了不同浓度的CPPU[N-(2-氯-4吡啶基)-N-苯基脲],别离0mg/L、5mg/L、10mg/L、20mg/L对“徐香”猕猴桃的保鲜作用。
结果表明,在研究范围内,CPPU浓度越大,增重效果越好,并得出5mg/L的CPPU能更好的维持猕猴桃果实的可溶性固形物和总糖等营养指标含量,更适用于工业生产利用。
研究发觉,还有效钙、赤霉素、多胺等处置猕猴桃果实,也能够达到保鲜防腐的目的。
目前,我国通过化学方式处置猕猴桃常常与简易气调贮藏、冷库低温贮藏技术相结合,以达到更好的保鲜效果[16,17]。
3.3.5化学贮藏的注意事项
化学试剂的常常利用将致使病原菌产生抗药性,从而降低猕猴桃的防病效果,而且大量利用还会给人们带来健康隐患。
长期利用化学杀菌剂,还会造成环境污染、农药残留、危及人类健康等一系列的问题。
4猕猴桃果品贮藏保鲜进展趋势及展望[18]
4.1多种保鲜技术协同利用
猕猴桃的主要贮藏技术有冰温贮藏、气调贮藏和化学贮藏等,能够将三者协同利用以达到最大的保鲜效果,同时,由于猕猴桃是呼吸跃变型果实,对乙烯和温度很敏感,贮藏难度大,因此要按如实际情形,选择合理的贮藏保鲜方式。
4.2天然保鲜剂的开发
天然的保鲜剂不含有任何化学试剂,不会对人体健康造成要挟。
研究发觉,张亮等人采用芦柑皮、艾蒿等提取物,检测对茶炭疽病菌的抑菌效果,结果表明在浓度为1.5mg/mL时,各提取物对茶炭疽病菌菌丝都有抑制作用,其中芦柑皮96h抑制率能够达到93.32%。
但天然提保鲜剂在猕猴桃保鲜上的应用较少,因此研究天然的提取物对猕猴桃的保鲜贮藏将成为一个新的热点。
4.3猕猴桃信息库和贮藏保鲜系统的完善
从猕猴桃采摘、运输、入库管理等各个环节能够看出,采摘时要适时采收,采收过早或过晚都会对猕猴桃的保鲜与贮藏带来不利影响。
成立一个猕猴桃采前生产地调查、采摘时刻记录、采后分级包装、贮藏条件等的信息库,同时研究人员及时了解掌握猕猴桃市场动向,走产、贮、销一体化得线路,增进猕猴桃产业链的进展,创造更大的社会效益和经济效益。
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