第9期(总第256期) 2011年9月 农产品加工・学刊 Academic Periodical of Farm Products Processing 文章编号:1671—9646(2oi I)09—0104—04 柑橘贮藏保鲜研究进展 杨 明, 王日葵 (西南大学,重庆400715) 摘要:综述了柑橘贮藏保鲜的研究现状和发展趋势,介绍了柑橘采后生理代谢、防腐保鲜技术、贮藏设施和条件、 采后分子机理的研究。 关键词:柑橘;采后生理;保鲜技术;贮藏设施 中图分类号:TS255.3 文献标志码:A Ooi:10.3969/jissn.1671—9646(X).201 1.09.029 The Review of Citrus Storage Yang Ming,‘Wang Rikui (Southwest University,Chongqing 400715,China) Abstract:This paper reviews the status and developing trends of citrus storage,which including the physiological metabolism of citrus postharvest,the antiseptic and flesh keeping technique of citus,strorage house and condition,the molecular mechanism of citrus in storage. Key words:citrus;postharvest physiology;storage;storage house 贮藏保鲜是柑橘产业化生产中减少损失、保值、 增值的技术措施。笔者主要介绍了柑橘采后生理及 分子机理、防腐保鲜技术、贮藏条件控制技术等的 研究进展。 1 柑橘采后生理及分子机理研究 歇升温也消耗了较多的呼吸底物,其在柑橘果实贮 藏中的利弊还应根据实践中的情况进行深入系统的 研究。 1.1柑橘采后呼吸代谢 呼吸作用与果实的品质变化、贮藏寿命及生理 病害息息相关。探讨果实呼吸代谢与果实贮藏中品 质变化和衰老的关系,研究生理生化特征性指标的 变化规律,都是关于柑橘采后生理重要的研究课题。 柑橘贮藏,主要是通过控制温度、湿度和气体成分, 以及采取其他一切可能的技术措施,以期将果实的 呼吸作用降低在最低且无害的水平,延长果实的保 鲜保质时间。贮藏条件中,贮藏温度对呼吸代谢影 响最为明显。试验证实,呼吸作用最活跃的部位在 果皮l1_。柑橘作为非跃变型果实,其成熟衰老时的呼 吸作用一直缓慢减弱。柳建良等人[21研究发现,贡柑 在低温和冰温条件下贮藏时会诱发呼吸高峰的出现, 且均伴有乙烯释放量的增加;陈华等人口1研究发现, 间歇升温可以刺激柑橘呼吸强度的升高,同时,间 1.2柑橘采后水分代谢 水分是影响果实新鲜度、脆度和口感的关键因 子,但果实采后水分容易散失。降低柑橘水分散失 和失质量率,防止果实萎蔫及风味异变,是柑橘贮 藏中必须解决的问题。现已证明水分主要是通过果 皮散发到体 ̄bt41。单果包装、打蜡、涂膜等处理技术 在控制水分散失方面效果显著。 柑橘枯水是柑橘采后主要生理病害,枯水的果 肉变干、变硬、变淡。张迎君等人[ 认为柑橘果实枯 水是果肉组织的糖、酸营养物质的消耗,贮藏中果 皮组织第二次生长争夺果肉组织的营养物质,使果 肉组织衰老而出现枯水。还有人认为提高果皮组织 中的POD活性可减少果实枯水[61。 1.3柑橘采后酶代谢 抗氧化性酶是植物体内防御系统的重要保护酶, 有利于提高其抗氧化性,从而延缓衰老【7I。果实成熟 衰老过程中酶活性的变化是果实成熟衰老的参数指 标。近年来,温度预处理对果实活性氧代谢相关酶 收稿日期:2011-05~17 基金项目:重庆市自然资金项目(2011BBI154);重庆市科技攻关项目(2011AC1023)。 作者简介:杨明(1985一),男,山东人,在读硕士,研究方向:果品采后生理生化及分子研究。 为通讯作者:王日葵,副研究员,硕导,研究方向:果蔬采后机理及技术。E-mail:ewrk@163 con。 2011年第9期 杨明,等:柑橘贮藏保鲜研究进展 ・105・ 的影响,酶系统在果实和果肉中的生理代谢关系和 果实成熟衰老的酶调节机制等正在逐步展开。研究 表明嘲,衰老期间SOD为了猝灭自由基,自身会被逐 渐消耗,表现为活性下降。周春华等人唧研究认为, 20℃预处理果实在贮藏后期SOD和CAT能较好地 协同作用清除02-’,果实受自由基伤害程度最小,果 实衰老得以延缓。温度预处理引起的POD活性上升 可能与提高果皮木质素含量,加速受损细胞的迅速 愈合有关,而贮藏后期POD活性的上升可能与果实 的衰老有关。黄向红等人[ 。认为常温贮藏的瓯柑果实 POD活性呈单峰曲线变化;叶茂宗等人I1l】研究发现, 诸如抗药性问题、擅自加大剂量等问题,迫切需要 研究安全无毒或低毒、低残留的替代品与技术,目 前研究的热点为生物防腐剂㈣。 生物保鲜技术是一种新兴起的保鲜技术,它克 服了常规保鲜技术中耗能大、成本高的缺点,具有 天然、安全、绿色环保的优点。目前应用较多的生 物保鲜技术多利用微生物的拮抗保鲜菌、天然提取 物和仿生保鲜剂保鲜。赖健等人[2o1研究发现,在 1O~l7℃,相对湿度85%一94%下,经木霉发酵液 处理的温州蜜柑果实,贮藏103 d后,好果率达到 95.O%一一97.0%;林玲等人【2lj用质量浓度15 g/L的壳 常温贮藏过程中,红橘果实中的POD活性随时间延 长而逐渐下降。 1.4柑橘糖和酸代谢 糖、酸作为柑橘营养物质,与柑橘的风味品质 密切相关。目前研究较多的是不同贮藏条件下果实 营养物质的变化规律;不同生理病害期间,营养物 质的转化方式;糖、酸代谢中酶活性变化与糖、酸 积累的关系等。王13葵等人_l21研究发现,锦橙、脐 橙、槛柑3品种的果实在成熟衰老过程中,糖、有 机酸及VC含量逐渐降低,其中有机酸降低最明显。 也有研究指出『】31,柑橘果实贮藏初期,果汁中的糖含 量暂时有所提高,其后不断降低;柳建良 等研究发 现,常温贮藏的贡柑果实可滴定酸含量呈单峰变化; 王向阳等人【 认为在枯水过程中,枯水果果肉糖类可 溶性营养消失的主要原因是变为不溶性物质向果皮 扩散和呼吸消耗。 1.5果实贮藏保鲜的分子机理 国外研究发现,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 如PG基因的表达,进行基因改良,可以达到推迟果 实成熟衰老,延长贮藏期的目的。霍静等人【 6J应用染 色体步移技术从锦橙的总DNA中获得一条长度为 2 054 bp的片段,后证实,该片段为锦橙种子贮藏 蛋白基因的部分序列,为利用基因工程手段来改良 柑橘种子性状,获得较耐贮藏的柑橘新品种的研究 奠定技术和理论基础。 2柑橘保鲜及防腐技术研究 2.1防腐、保鲜药物及技术研究 国内用于柑橘贮藏的防腐剂多以苯并咪唑为代 表的多菌灵、甲基托布津以及新型的抑霉唑、施保 克和百可得等【l71,其作用可以杀灭或抑制病原菌,调 节果实生理代谢。周炼等人[ 81研究发现,质量浓度 500 mg/L多菌灵与250 mg/L的2,4一D混合浸药处 理,对98 d贮期的温州蜜柑防腐保鲜效果最好,其 总病率为5.4%,腐烂率为5.07%。近年来,随着人 们对健康安全的关注,以及化学药品的滥用带来的 聚糖处理“杨小一2,6”南丰蜜橘后发现,壳聚糖显 著抑制了果实腐烂和失质量,延缓了糖酸的转化, 并且强烈抑制了果实的呼吸强度,推迟和提高了过 氧化氢酶活性高峰,延长了货架期。 2.2果实水分蒸腾控制技术 2.2.1打蜡处理 打蜡可增强果面的光亮度、减少果实水分散失、 降低腐烂和保持原有品质。甜橙经打蜡处理45 d与 对照相比,失质量率降低了2.3%,腐烂率降低了6%, 营养物质质量分数有明显提高。需要说明的是,经打 蜡处理的柑橘果实常温贮藏应控制在45 d以内 。 2.2.2单果包装 单果包装通常所用的材料为聚乙烯塑料薄膜 (PE),其厚度以0.01~0.04 mm为宜。由于薄膜的 保湿限气特性,其在防止果实水分散失效果显著。胡 西琴等人研究指出,锦橙在通风库贮藏150 d,用 0.015 mm薄膜单果包装,失质量率为2.3%;用 0.01 mm薄膜单果包装,失质量率为2.8%,且外观较 好、风味正常。 2.2.3涂膜处理 涂膜因其可美化商品、简便易行,并能不同程 度地起到保水和微气调作用,已在不少国家投入商 业性应用,并正向保水、透气、防腐等多功能新型 保鲜涂膜剂发展。刘方方等人㈣用丙酮法合成的水性 聚氨酯乳液(WPU)作为保鲜涂膜剂对柑橘进行贮 藏保鲜试验,结果发现,该wPu乳液在控制柑橘的 失质量、抑制呼吸强度、减缓vc损失、保持较稳定 的含糖量等方面效果显著;肖建辉等人『矧研究发现 2%壳聚糖用于朋娜脐橙保鲜效果最好,可最大限度 地降低果实的失质量和呼吸强度,有效地保持朋娜 脐橙中可溶性固形物、总糖、总酸和VC含量,在贮 藏144 d时仍具有很好的食用品质,具有商品性;郭 巧玲等人 研究发现,采用冷激结合魔芋涂膜处理采 后瑁溪蜜柚,能有效抑制蜜柚果枯水,较好地保持 蜜柚果的营养成分。今后涂膜剂研究的主要目标是 在保持多糖和蛋白膜优良透性的前提下减少它们的 亲水特性;酵母、细菌和真菌等生物防治剂亦可加 农产品加工・学刊 2011年第9期 入到可食性涂膜剂中用于病害防治。 2.3柑橘枯水和褐斑病等生理病害研究 柑橘常见的生理病害有枯水病、褐斑病、油斑 病等,诸如冷害、水分胁迫以及果实内部气体水平 变化、机械损伤、矿质元素等都是引起柑橘病变的 因素。为了减少采后经济效益的损失,迫切需要研 究该生理病害的致病机理。枯水作为柑橘普遍发生 的生理病害,其机理和技术已得到广泛研究。 酶促作用、植物激素作用、果实中的营养素等都会 引起柑橘枯水。有人认为控制POD达到峰值的时间, 提高果皮组织中的POD活性,可减少果实枯水。但 冷害的作用;进一步研究发现,经过60 ,20 S的 HWB处理的柚子Na+/H+逆向转运基因(cNHXI) 合成量出现短暂的升高,其mRNA水平在冷藏过程 中显著增加 。同时,该处理还能减少由指状青霉引 发的腐烂,提高几丁质酶和B一1,3一葡聚糖酶的合 成,提高诱导抗病能力阁。 3.2臭氧保鲜 关于臭氧杀菌的机理,Scott和Murray等人认 为,臭氧能分解产生新生态原子氧,这种原子氧的 氧化能力相当强,能快速穿过细菌、霉菌等病原微 生物的细胞壁、细胞膜,使细胞膜成分受到损伤, t 也有人认为POD活性水平与果实枯水之间无明显关 系[261。激素作用上,有研究发现乙醇和乙醛作为无氧 呼吸的产物,其积累具有刺激果实呼吸和提高果皮 电导率的作用,使枯水随之发生 。李彩萍等人 研 究发现,当果皮钙离子质量分数高于1 100×10 时, 果实新鲜饱满,无浮皮和枯水现象发生;当果皮钙 离子质量分数低于1 100×10 时,果实则出现浮皮 和枯水等生理衰老现象,且钙离子质量分数越低, 果实衰老越重。关于枯水的本质,一些专家认为是 果肉组织中的糖、酸营养物质的消耗,贮藏中果皮 组织第二次生长争夺果肉组织的营养物质,使果肉 组织衰老而出现枯水[291。但有人却认为,果肉营养成 分的消耗不是果实枯水的实质,只是枯水过程相伴出 现的现象之一,实质在于果皮组织结构上和生理的过 早衰老13Ol。 对于褐斑病的发病原因一直存在争论,有研究 认为较高贮藏温度引起果实呼吸增加以及打蜡导致 的果实气体交换受阻,引起果实内部气体水平变化, O 水平下降而CO 水平上升,导致部分果皮组织细 胞崩溃是果实产生褐斑的主要原因l3】l。但也有人发现 未经打蜡的“Navelina”果实在非冷害温度仍然发生 褐斑[321,并认为内部气体浓度变化和温度不是褐斑病 发生的主要控制因素。油斑病的发病机制尚不清楚, 有人认为油胞破裂渗出的芳香油是产生病斑的主要 原因,证据之一是应用橘皮油成分涂抹果皮可诱导 油斑病的发生口 。 3其他保鲜技术 3.1采后热处理技术 热处理是在果实采摘后以高于果实成熟季节的 温度(一般为35 50℃)处理果实,旨在杀死或抑 制病原微生物的活动,改变酶的活性,调节果实生 理生化代谢,从而达到贮藏保鲜的效果。该方法自 Fawcett在1922年成功用于防治柑橘炭疽病引起果实 采摘后腐烂以来,已成为一种新的贮藏保鲜技术。 研究发现柚子果实经过60℃,30 s的热水喷淋处理 (HWB)后,能起到清洁、灭菌、提高抗冷性、减少 导致细胞膜透性增加,细胞内部物质外流,并继续 渗透破坏膜内组织,使菌体蛋白质变性、酶系统破 坏,直至杀死。赵钦球等人 在常温下用臭氧处理新 会甜橙,与对照组相比,果皮气孔开张度缩小34%~ 49%,延长了贮藏期,提高了好果率。Palou等人I”I 采用质量浓度0.64 mg/m 的臭氧连续处理华伦西亚 橙(Valencia)4周,发现青霉病和绿霉病的发生时 间被延缓了1周。 4柑橘贮藏条件控制技术研究 柑橘贮藏多以控制温度、湿度、气体成分为主, 根据不同品种的要求,可以选择地下库贮藏、通风 库贮藏、冷库贮藏以及气调贮藏等。 地下库贮藏因其设施简易、成本低,可用作果 实的短期贮藏。通风库因其通风量大且均匀,库内 温、湿度稳定,建库投入少,可显著提高贮藏效果, 已成为目前最普遍的柑橘贮藏设施。胡西琴等人 调 查发现,甜橙通风库贮70~157 d,腐烂率为2.19%~ 11.4%,失质量率为1.23%~4.16%。冷库贮藏中研 究较多的是低温条件对柑橘果实风味品质的影响、 低温冷害及其机理的探讨。王日葵等人f 91研究发现, 低温贮藏能降低锦橙有机酸、糖、VC、可溶性固形 物等营养物质的损耗,较好的保持果实品质,但温 度不应过低;锦橙在6~8 ̄C下冷库贮藏,贮藏150 d 的综合品质最佳。柑橘气调贮藏作为一种新的贮藏 方式,目前尚没有统一结论。不少专家认为柑橘果 实没有呼吸高峰,不适合气调贮藏 ,也有人报道柑 橘气调贮藏没有明显效果l41】。但国外仍有一些柑橘气 调贮藏成功的报道。Dubodel等[421报道,气调贮藏 (3%~6%O,,1%CO2,93%~96%N2)温州蜜柑, 2个月后与不进行气调的相比,果实的糖、酸、果胶 和VC含量都最高;Zham Ba等人1431报道,采用聚乙 烯塑料袋密封贮藏伏令夏橙和华盛顿脐橙,袋内气 体成分为CO 3.0%~4.0%,O 4.8%~7.0%,结果贮 藏损耗最少,果实品质最佳,气调贮藏果的水分、 干物质、酸、糖和VC含量都比通风贮藏果含量高, 果实硬度也比通风贮藏果的大;对照果的贮藏寿命 2011年第9期 杨明,等:柑橘贮藏保鲜研究进展 ・107・ 为120 d,气调贮藏果为150 d。 5讨论与展望 【l5】王向阳,席玛芳,王央杰. 4C一葡萄糖在桠柑果实粒化 苦水过程中的转移和转化 .核农学报,1996,10 (4):228—232. 柑橘作为我国年产量2.5×10 t的大宗水果,减 少其腐损、延缓成熟衰老、保持品质、降低贮藏损 失,对柑橘产业保值、增值具有重要意义。柑橘是 适宜中低温贮藏的水果,易受真菌侵害、发生腐烂, 柑橘真菌陛贮藏病害需要综合技术控制;柑橘枯水、 褐斑病等生理病害还缺乏有效控制手段措施,需要 进一步研究其发病机制和控制技术;柑橘贮藏期间 的各种生理生化变化规律有待深入研究;柑橘贮藏 【16]霍静,林忠平,胡鸢蕾,等.柑橘种子贮藏蛋白基因部 分序列的克隆[J1.西南师范大学学报,2003(6): 943—945. 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(2 热敏物质;¨2 摹茎 LJ J-  ̄,iJ / ii.) ̄. 3)具有良好的速溶性和快速复水性; 【13] 赵瑞娟, \l/;孳I'-t -I I.瓜粉 制备高含量可溶 刘洋, (4)含水量低,宜于长期保存和长途运输。 性糖南瓜粉 .天津科技大学学报,2009,24(4): 5 南瓜粉的开发前景 [14】 :、享 ,徐桂花.超微粉碎技术在食品工业中的应 南瓜粉富含丰富的营养物质,除了直接食用外, 用【J】.农业科学研究,2010,31(1):51-54. 还能作为添加剂应用于各种食品、药品和保健品中, [15l刘树立,王春艳,盛占武,等.超微粉碎技术在食品1- 在国内外均有良好的市场,尤其在日本、韩国及欧美 业中的优势及应用研究现状[J]・四川食n1=n1一 友酵, 奎达 耄 高,济效益显著,南瓜粉加工的市场潜力较大。再者,随 【17]黄立新周瑞君,Muj md缸A S.奶粉的喷雾冷冻于 着人们对南瓜粉药用、保健功能的进一步认识,南瓜 燥]c1//第十二届全国干燥会议论文集.兰州:兰州瑞 粉的开发利用已日益受到世界各国的重视,南瓜粉广 德干燥技术公司,2009. 泛的市场前景和显著的经济效益也越来越明显。 [181曾凡明,李刚.喷雾干燥技术在我国的应用【JJ.中国药 ,再加上开发南瓜粉的技术设备简单、投资少、经 . 望 金.广 量萼『16]2张O文O6孝(6写 , ,王玉德.喷雾干燥现状及展望….食 3 . ~一 一 参考文献: [19】张立彦,苗汉明.微波干燥食品技术【J].食品上业, 【[ 21 黄黎慧_± 品 ]拿皂 差,一19 93, :, 。 [201郭梅.食品微波干燥、杀菌技术及其发展[J].天津农学 登 [ 黄群,于美娟,等・南瓜的营养价值与保健功 莩 ,’。 03,}l_0(3) ’56-~58. 一 ~‘ I3] 范文秀李新峥南瓜营养成分分析及功能特性的研究]曼曼 皇萼 .: . ? 三4…5-…47.‘ … J1[21】彭励.食品冷冻干燥技术[J].冷饮与速冻食品T业, . 1 0o f ,‘ …。… … 一~… ,., n【4】 赵玉安量 耄 学 0一5, 12 , 笔 。 … [22】张远志.冷冻干燥技术的应用【J】.真空,2o05,42 王惹瑜,曹辉.南瓜的营养价值和功能特性【JJ _、 。。 。 一。一 ‘~ … ,【5] 刘软枝堡 究皇_开 ,2.004…,25,, 2 。:..95-97・. . . 。 [231房星星,吕晓东.真空冷冻干燥技术的应用研究lJ1.食 8)‘赵玉安・南瓜的功能特性【J】・中国食物与营 与药品200 ,‘,,:5 一; .’ … ‘ (上接第1O7页) accumulation of heat shock and pathogenesis——related 【40]李沛文.南方水果贮藏保鲜的几个问题[J1.中国果品 研究,1982(2):2. proteins in grapefruit flavedo[J】.Physiologia Plantarum 2001,l11:17—22. 【41]Peggie I D.柑橘贮藏与处理【J】.国外农学果树,1982 (3):44. 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