项目一　果蔬保鲜技术

【必备知识】

水果、蔬菜生产的季节性、地域性强、鲜嫩易腐等特性给贮藏运输及销售环节带来极大的困难，造成旺季滞销，腐烂损失严重，而淡季则供应数量不足，无法满足市场需要。通过贮藏保鲜可以使种植者或销售商延长销售供应时间，并能达到比较满意的市场价格。果蔬贮藏保鲜的基本原理就是创造适宜的贮藏条件，将果蔬的生命活动控制在最小限度，从而延长果蔬的保存期。人们在果蔬保鲜过程中，采用最多的方式是控制温度，即降低果蔬贮藏温度，在不破坏果蔬正常的新陈代谢机能的前提下，温度愈低，愈能延缓其衰老过程。但温度超过临界低温，也会引起冻害。在果蔬保鲜的发展过程中，人们还采用了气调、涂蜡和塑料薄膜密封技术等。近几年，果蔬保鲜技术发展很快，国内外已开始利用臭氧离子气体保鲜和生物技术保鲜等方法。

【关键技能】

一、传统保鲜技术

传统贮藏保鲜法包括简易贮藏法、低温冷藏法和气调法等几种。这些保鲜技术历史悠久，沿用至今，是我国广泛应用的主要贮藏保鲜技术。

1.简易贮藏保鲜

简易贮藏包括堆藏、沟藏（埋藏）和窖藏三种基本形式，以及由此而衍生的假植贮藏和冻藏，是广大劳动人民长期生产实践经验及智慧的结晶。这些方法都是利用自然低温尽量维持所要求的贮藏温度，设备简单，操作方便，并且都有一定的自发保藏作用。

（1）堆藏　堆藏是设在果园或空地上的临时性贮藏方法。堆藏时，一般将果实直接堆放在果树行间的地面上或浅沟（坑）中，根据气温变化，分次加厚覆盖，以进行遮阳或防寒保温。所用覆盖物多就地取材，常用覆盖物有苇席、草帘，作物秸秆、土等。覆盖的时间和厚度要根据气候变化情况而定。一般在堆藏初期气温较高，为防日晒，应在白天盖席遮阳，夜间揭席通风。秋季风较大，用席覆盖后还有保温和防雨淋的作用。以后随气温逐渐降低，再分次加厚覆盖以进行防寒保温。

（2）沟藏（埋藏）　随着季节的更替，气温和土温都在发生变化，但变化的特点和规律有所不同。从秋到冬，气温和土温都在不断下降，但气温下降快，土温下降慢，变化幅度小。冬季气温很低，而土温下降缓慢，且入土越深，温度越高。到翌年春季，气温和土温逐渐回升，但气温上升快、变化大，土温上升的速度缓慢，变化小。冬季和春季土壤温度的这种缓慢而平稳的变化，对于果品贮藏是有利的。果品埋藏以后，埋藏沟内能够保持较高而又稳定的相对湿度，这样可以防止果品萎蔫，减少失重。埋藏的果品在进行覆盖以后，易于积累一定的二氧化碳，形成一个自发气调的环境条件，起到降低果实呼吸和微生物活动的作用，这样可以减少腐烂损失，并延长贮藏时间。

（3）窖藏　贮藏窖的种类很多，其中以棚窖最为普遍。此外，在山西、陕西、河南等地还有窖洞，四川南充等地贮藏柑橘采用井窖的形式等。这些窖多是根据当地自然、地理条件的特点建造的。它既能利用稳定的土温，又可以利用简单的通风设备来调节和控制窖内的温度。果品可以随时入窖出窖，并能及时检查贮藏情况。它们适合于大宗廉价或耐贮藏的果蔬产品，如生姜、南瓜及土豆等。这种方法保鲜时间短、损耗大、规模小，是一种迫不得已的、随机性或机动性都较大的贮藏方法。

2.通风库贮藏保鲜

通风库是棚窖的发展，其形式和性能与棚窖相似。通风库的贮藏管理，主要是在良好的隔热保温性能的库房内，设置有完善而灵活的通风系统，利用昼夜温差，通过导气设备，将库外低温空气导入库内，再将库内热空气、乙烯等不良气体通过排气设备排出库外，从而保持果品较为适宜的贮藏环境。但是，由于通风库是依靠自然温度冷却贮藏，因此，受气温限制较大，尤其是在贮藏初期和后期，库温较高，难以控制，影响贮藏效果。为了弥补这一不足，可利用鼓风机、加冰或机械制冷等方法加速降低库温，以进一步提高贮藏效果，延长贮藏期。

3.冷库低温贮藏保鲜

冷库贮藏指机械制冷贮藏，根据所贮藏果蔬的种类和品种的不同，进行温度的调节和控制，以达到长期贮藏的目的。

该方法在国内外都有较长的发展历史和成熟的经验，是现在生产中主要应用的保鲜技术。它主要是在一个适当的绝缘材料建筑中，借助机械冷凝系统的作用，将库内的热量传送到库外，使库内的温度降到果蔬贮藏所要求的实际温度，以延长果蔬贮藏期限。机械冷藏不受外界环境条件的影响，可终年维持冷库内所需的低温，冷库内温度、相对湿度以及空气的流通都可控制调节。另外，低温贮藏的果蔬对低温的耐受能力增强，能抑制耐高温病原菌的生长。但是采用低温保鲜耗能较高，需要大型的机械设备，一次性投资大、资金回收期长，而且长时间贮藏会引起某些果蔬的生理伤害和耐低温细菌、病毒的繁衍滋生，影响食用安全。

4.气调贮藏保鲜

气调贮藏是目前世界各国普遍推广且应用最广的果蔬贮藏保鲜技术之一。它就是在低温贮藏的基础上，同时改变、调节贮藏环境中的氧气、二氧化碳和氮气等气体成分比例，并把它们稳定在一定的浓度范围内的一种方法。这样的贮藏环境能保持果蔬在采摘时的新鲜度，减少损失，且保鲜期长，无污染；与冷藏相比，气调贮藏保鲜技术更趋完善。

（1）气调冷藏库（CA贮藏）　气调冷藏库除了应具备普通冷藏库的特征外，还应具备较高的气密性能，以维持气调库所需的气体浓度。利用机械制冷的密闭贮库，配用气调装置和制冷装置，使贮库内保持一定的低氧、低温、适宜的CO2浓度和空气湿度，并及时排除贮库内产生的有害气体，从而有效地降低所贮果蔬的呼吸速率，以达到延缓后熟、延长保鲜期的目的。

（2）塑料薄膜小包装气调（MA贮藏）　将塑料薄膜压制成袋，将果实装入袋内，扎紧袋口，即成为一个密闭的贮藏场所，塑料袋可以直接堆放在冷藏库或通风贮藏库内。塑料薄膜密封小包装气调技术是利用果蔬的呼吸作用使袋内的CO2浓度升高，O2浓度下降。当果蔬放出的CO2和吸入的O2的速度与气体透过薄膜的速度相等时，袋内的O2和CO2的分压就不再发生变化，如果该混合气体符合或接近该果实贮藏适宜的气体条件，就起到自发气调的作用。

二、现代果蔬保鲜新技术

随着现代科学技术的进步，特别是微波技术和生物技术的发展，极大地推动了果蔬贮藏保鲜技术的发展。近几年来，国内外研究了一些新的果蔬保鲜技术，且部分已得到推广应用。如临界低温高湿保鲜、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、调压贮藏保鲜、涂膜保鲜、调压贮藏保鲜、新型保鲜剂保鲜、生物技术保鲜等。

1.临界低温高湿保鲜

采用临界点低温高湿贮藏（CTHH），即控制在物料冷害点温度以上0.5～1℃和相对湿度为90%～98%的环境中贮藏保鲜果蔬。临界点低温高湿贮藏的保鲜作用体现在两个方面：①果蔬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，使某些易腐烂的果蔬品种达到休眠状态；②采用湿度相对高的环境可以有效降低果蔬水分蒸发，减少失重。从原理上说，CTHH既可以防止果蔬在保鲜期内的腐烂变质，又可以抑制果蔬的衰老，是一种较为理想的保鲜手段。临界低温高湿环境下结合其他保鲜方式进行基础研究是果蔬中期保鲜的一个方向。

2.细胞间水结构化气调保鲜

水结构化技术是指利用一些非极性分子（如某些惰性气体）在一定的温度和压力条件下与游离水结合的技术。通过水结构化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黏度升高，从而产生两个效应：①酶促反应速率减慢，实现对果蔬生理活动的控制；②果蔬水分蒸发过程受到抑制。这为果蔬的短期保鲜贮藏提供了一种全新的原理和方法。

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，既可杀灭消除果蔬上的微生物及其分泌的毒素，又能抑制并延缓果蔬有机物的水解，从而延长果蔬贮藏期。臭氧气调保鲜是近年来国内开发的保鲜新技术，其保鲜作用主要体现在三个方面：①消除并抑制乙烯的产生，从而抑制果蔬的后熟作用；②有一定的杀菌作用，可防止果蔬的霉变腐烂；③诱导果蔬表皮的气孔收缩，可降低果蔬的水分蒸发，减少失重。

4.低剂量辐射预处理保鲜

辐射保鲜主要是利用钴60、铯137发出的γ射线，以及加速电子、X射线穿透有机体，干扰基础代谢过程，延缓果实的成熟衰老。电离辐射能抑制某些果蔬的发芽，可以杀灭果蔬表面的病菌，还能穿透整个食品，并杀灭已透入食品内部的病原菌，减少果蔬的病害，从而延长果蔬贮藏寿命。在射线照射果蔬之前，必须事先进行保健性试验，以保证照射食品的安全，并且使用剂量要恰当。

5.涂膜保鲜

通过包裹、浸渍、涂布等途径在食品表面或食品内部异质界面上覆盖一层膜，提供选择性的阻气、阻湿、阻内容物散失及阻隔外界环境的有害影响，从而具有抑制呼吸，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，达到食品保鲜，延长其货架期的目的。另外，果蔬表面涂膜，大大改善了果蔬的色泽，增加了光度，提高了果蔬的商品价值。然而，可食性膜能引起苹果和香蕉的厌氧发酵，番茄涂上厚层玉米蛋白膜会加速番茄果实水分散失，并且涂膜会提高苹果的水心病程度和黄瓜腐烂的发病率。由于消费朝着无添加剂的饮食结构的方向发展，因此，可食用膜应用于果蔬保鲜的前景不可限量。

6.调压贮藏保鲜

调压贮藏包括减压贮藏和加压贮藏。

（1）减压贮藏　又称为低压贮藏（IPS）。即在传统的CA贮藏库基础上，将贮藏室内的气体抽出一部分使压力降低到一定程度，使贮藏室空气中氧含量降低到只能维持贮藏物最低限度的呼吸需要，使果蔬呼吸代谢所产生的一系列消耗和变化减少到最低限度，从而达到保鲜的目的。贮藏室的低气压是靠真空泵抽去室内空气而产生的，低压保鲜的压力大小根据果蔬特性及贮藏温度而定。果蔬在冷藏减压条件下呼吸强度、乙烯生成量等进一步降低，有利于延缓衰败。

（2）加压贮藏　其作用原理主要是在贮藏物上方施加一个小的由外向内的压力，使贮藏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253～404MPa。这样的正压可以阻止果蔬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的贮藏期。

7.新型保鲜剂保鲜

保鲜剂保鲜主要是用一些化学药剂处理采收之后的果蔬，以消灭其上带有的病菌，防止贮藏过程中病菌的侵染，从而延长果蔬的贮存期限。如由英国食品协会研制成功的一种可食用的水果保鲜剂。它是由蔗糖、淀粉、脂肪酸和聚酯物调配成的半透明乳液，它能阻止氧气进入果蔬内部，延长了果蔬熟化过程，从而可保鲜200天以上。还有加拿大研制的NOCC（几丁质）可在水果表面形成一层既透气又相当隔氧的薄膜，并将水果裹住，达到低氧贮藏的目的，此外，这层薄膜还可保持住果蔬排出的二氧化碳，从而延缓果蔬的熟化，NOCC没有任何毒性。我国在果蔬贮藏中开始应用高效低毒的保鲜剂防止微生物引起的腐烂和生理病害。

8.生物技术保鲜

这是近年来新发展起来的具有广阔前途的贮藏保鲜方法，其中生物防治和利用遗传基因进行保鲜是生物技术在果蔬贮藏保鲜上应用的典型例子。

（1）生物防治　生物防治是利用生物方法降低或防治果蔬采后腐烂损失，通常有以下四种策略，即降低病原微生物、预防或消除田间侵染、钝化伤害侵染以及抑制病害的发生和传播。目前，利用生物防治在贮藏保鲜中研究成功的就是将病原菌的非致病菌株喷洒到果蔬上，可以降低病害发生所引起的果蔬腐烂。如将菠萝的绳状青霉喷到菠萝上，则菠萝青霉腐烂率大为降低；草莓采前喷洒木霉菌，则大大降低采后草莓灰霉病的发病率；南运北调的马铃薯腐烂率高，采后用假单胞菌浸渍，则其软腐病发病率降低50%；抗生素类如链霉素、软霉素喷洒在大白菜上，则可以减少细菌病害发生。

（2）利用遗传基因进行保鲜　果蔬整个生命过程中基因控制着蛋白质的合成与降解。果蔬的大多数物理化学变化是由特定酶活性的改变引起的。一些能够降解细胞壁的酶的活性可能通过乙烯或激素等来调整，乙烯也能促进特定成熟酶的合成。基因工程技术主要通过减少果蔬生理成熟期内源乙烯的生成以及延缓果蔬在后期成熟过程中的软化来达到保鲜的目的。目前，日本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，达到果蔬在室温下延长货架期的目的。因此利用DNA的重组和操作技术来修饰遗传信息，或用反义DNA技术来抑制成熟基因的表达，进行基因改良，从而达到推迟果蔬成熟衰败，延长贮藏期的目的。