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第一节

果蔬花卉保鲜与鲜切概述

一、保鲜

采收后的果蔬一直保持着鲜活状态,是一个生命有机体,仍然进行着休眠、水分蒸发、呼吸作用等生命活动。果蔬新陈代谢是糖酵解、三羧酸循环和电子传递链等系列酶反应的复杂过程 [ 1 ] 。这些活动都与果蔬保鲜密切相关,影响和制约着果蔬的贮藏时间,具体影响因素包括温度、湿度和气体成分等。

1.温度

温度影响果蔬贮藏中的物理、生化反应,是决定果蔬贮藏质量的重要因素。低温可以降低果蔬呼吸和其他一些代谢过程,从而延缓衰老,保持果蔬的新鲜与饱满。不同品种的最适贮藏温度表现出很大的差异,对于大多数果蔬来讲,在不发生冷害或冻害的前提下,采用尽可能低的温度可以提高果蔬贮藏稳定性,延长货架期。果蔬热激处理是指采后以适宜温度处理果蔬,杀死病原菌或抑制病原菌的活动,改变酶活性和果蔬表面的结构特性,诱导果蔬的抗逆性,并且能够影响蛋白质和乙烯的生成等,从而达到贮藏保鲜的效果。果蔬热激处理是一种较新的贮前预处理方法,无毒、无污染,可以减少果蔬腐烂,改善果蔬品质。

2.湿度

采后果蔬减少水分损失的能力主要依靠果蔬和周围环境中水蒸气压差以及果蔬表面和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,是影响果蔬贮藏质量的重要因素,它受温度和空气流速的影响而变化。另外,贮藏中对湿度的控制,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。

3.气体成分

植物细胞的代谢主要是氧化还原反应,其中,氧气的利用率决定代谢的快慢,影响果蔬贮藏的质量。改变周围环境中的气体组成,例如降低氧气体积分数,增加二氧化碳体积分数可以减慢新陈代谢速率。一方面,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,因此环境中的氧气体积分数应该低于10%;另一方面,氧气体积分数接近2%时,会引起组织的厌氧呼吸。高二氧化碳体积分数可以抑制三羧酸循环中酶的活性,并可以降低胞液pH值,从而延长果蔬的货架期。对果蔬的贮藏来讲,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子的单独作用。

二、鲜切

1.鲜切果蔬

鲜切果蔬又称切割果蔬、半处理果蔬或轻度加工果蔬,是新鲜果蔬经过清洗、修整、去皮、切分等加工环节,再经包装后供给消费者的一种营养、方便、新鲜的即食产品。鲜切果蔬与完整果蔬原料相比,具有方便、安全卫生、可食率高等优点。我国是一个果蔬生产大国,约占世界总产量的1/3。但我国鲜切果蔬生产刚刚起步,加工规模较小,尤其在加工工艺和保鲜技术方面远不及中等发达国家水平。因此,保证鲜切果蔬的营养质量,延长保鲜期是鲜切果蔬工业化生产的关键,新型有效的保鲜技术的研究将具有重大的经济意义和深远的社会意义。

(1)鲜切果蔬品质劣变的原因

① 生理生化反应加剧。新鲜果蔬经过整理、清洗、去皮和切分等处理后,组织产生机械损伤,细胞的完整性及酶与底物的区域化结构被破坏,酶与底物直接接触,加之机械损伤产生的伤信号在很短的时间内(如几秒钟)迅速传递给邻近细胞,诱导果蔬组织产生大量伤乙烯并发生错综复杂的生理生化反应,会扩散进而影响远离伤害部位的细胞。伤乙烯的大量产生促进了与果蔬成熟相关酶(蛋白质)的生物合成,加剧了生理代谢和次生代谢产物的产生,使鲜切果蔬组织快速衰老与腐败。

② 营养成分损失。鲜切果蔬在加工与贮藏过程中,一方面,机械损伤破坏了果蔬组织细胞的完整性,直接导致营养物质流出损失;另一方面,呼吸速率提高,代谢加快,使得鲜切果蔬产品的物质消耗增多,同样加快了营养物质的损失。去皮马铃薯维生素C损失率可达35%,甘蓝切分后置于水中一小时维生素C损失7%。此外,贮藏过程中一些不利环境条件,如不适宜的温度、光照、空气中的氧气及组织自身的代谢作用均会导致鲜切果蔬营养成分损失。

③ 微生物侵染。新鲜果蔬由于切分造成组织结构损伤,原有的保护系统被破坏,自身抵抗能力下降,较大的切分表面积不仅有利于微生物的侵染,也为微生物侵染后的生长和繁殖提供了充足的水分和营养等条件,因而鲜切果蔬产品极易受到外界微生物的污染。鲜切果蔬表面的微生物数量通常在10 3 ~10 6 CFU/g,常见霉菌为梭孢菌属病菌、链格孢霉菌属病菌和青霉菌。微生物的迅速繁殖在导致鲜切果蔬货架寿命缩短的同时还会造成产品的安全性问题。如何有效控制鲜切果蔬微生物侵染和繁殖成为保护鲜切产品质量和货架寿命的关键,也是目前研究的重点之一。

(2)影响鲜切果蔬品质的主要因素

① 品种。品种对鲜切果蔬的感官和营养品质起着决定性的影响。如研究表明“香瓜”较“哈密瓜”呼吸速率和乙烯释放量高,不适宜作鲜切加工。因此,根据品种特性来进行鲜切加工,对最大限度地保存鲜切果蔬的品质具有重要意义。

② 温度。低温可以延缓果蔬呼吸高峰的出现及细胞完整性的破坏,还可以延缓可溶性固形物的消耗,从而减慢果蔬成熟衰老,具有良好的保鲜效果。低温对维持鲜切果蔬的品质十分必要,鲜切水果的运输和加工处理均在5℃以下,以降低代谢速率。另外,短时间的高温处理可以降低果蔬携带的微生物数量,是有效的杀菌手段。

③ 包装材料。包装材料的类型和厚度不同,对氧气/二氧化碳的透过作用不同,因而会形成不同的平衡气体浓度,针对包装果蔬呼吸特性的不同,应选择适宜的包装材料。另外,材料不同可以影响水分在包装内的凝结程度。

④ 气体成分。目前包装气体成分的研究集中在低浓度氧气和一定浓度二氧化碳结合,主要是对果蔬呼吸强度起一定的抑制作用。自发气调包装(氧气:15%;二氧化碳:1.5%)降低了冷害和乙烯释放量及水分损失,延长了采后货架期;人工气调成分(氧气:4%~6%;二氧化碳:0.2%~0.5%)显著降低了甜瓜的呼吸强度和腐烂率,有效保持了果肉硬度,延长了货架期;高浓度氧气的杀菌、抑菌作用也受到了人们的关注。

2.鲜切花卉

鲜切花卉即切花,是一种脱离了植株的具有生命力的花枝,属于鲜花。切花的生产有很强的季节性。在现代化切花生产中为了调节淡旺季的切花平衡供应,提高切花的观赏价值,除在品种选择、栽培管理上下功夫,切花的贮藏保鲜已成为商品性花卉生产的重要环节,可以显著延长切花商品寿命和观赏寿命,降低切花的损耗率 [ 2 ]

(1)切花采后生理生化的变化

① 水分变化。水分是植物体内一切生理生化代谢活动的介质,是维持正常生命活动不可缺少的基本物质。鲜切花的含水量很高,一般达70%~95%。切花采收后,切断了来自母体根系的水分供应,吸水与失水的平衡被打破,只要失水达鲜重的5%,花瓣膨压即丧失,表现萎蔫。而木质部导管部分或全部堵塞,是导致水分运行减少以致最终缺水的主要原因。导管堵塞主要是由于微生物堵塞、生理堵塞和物理堵塞三方面的原因。微生物堵塞是由于水中经常含有细菌、真菌等微生物,它们可以侵入导管,并分泌一些有害的代谢产物,从而堵塞切花木质部导管;生理堵塞是由于切花采切造成茎基部细胞损伤,损伤刺激了过氧化物酶等一些酶的活性,这些酶催化酚类化合物及鞣质物质氧化而堵塞导管,同时受伤细胞的分泌物(如果胶等)也导致导管堵塞;物理堵塞是由于切花采切时,空气由切口进入导管形成气泡堵塞导管。

② 碳氮比的变化。切花采后碳水化合物总的呈现出下降的变化趋势,淀粉在采后一到几个小时内迅速分解,之后则维持较稳定水平。可溶性糖采收前期稍有增加,而后呈现下降趋势。一般淀粉/可溶性糖之比可用于鉴定切花贮藏寿命,淀粉含量高的切花耐贮性好。与此同时,切花衰老常伴随有蛋白质的降解和游离氨基酸的积累。若在花朵完全开放时采收,则蛋白质主要发生分解作用;而在花朵尚未发育成熟时采收,则采后初期蛋白质以合成为主,随衰老进程转化为分解为主的变化趋势。切花衰老与碳氮比的变化有密切的关联,碳氮比中的碳指碳水化合物的含量,氮指游离氨基酸的含量,碳氮比值大时,说明切花耐贮性好,随碳氮比值变小,切花的耐贮性降低至衰老死亡。

③ 脂质与生物膜的变化。磷脂、蛋白质、固醇等是生物膜的构成物质,其中磷脂含量与膜的流动性、相变温度密切相关。衰老时,膜中磷脂含量减少,不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸比例降低,导致膜流动性降低,膜相变温度升高,使得膜黏性增加,与膜结合的酶活性下降,致使细胞吸收溶质的能力减弱,膜固化透性增加,最终导致细胞解体死亡。此外,切花在瓶插期间,细胞膜透性随着时间的推移而增大。花瓣衰老过程中花瓣电导率迅速增加,溶质外渗量增大。膜透性高低反映细胞膜受伤情况。

④ pH值的变化。通过研究切花细胞液pH的变化发现,衰老组织中pH值升高。衰老细胞液的pH升高是由于蛋白质降解、游离氨基酸积累。pH升高正是月季切花蓝变的原因,因为花色除与色素密切相关外,还与溶液的pH直接关联。

⑤ 内源激素的变化。切花花瓣中含有植物体内五大内源激素,切花衰老的调控就包含在这些激素之间的相互作用、相互影响中。总的来说,乙烯和脱落酸促进花瓣衰老,细胞分裂素和赤霉素延迟花瓣衰老,而生长素具有促进和延迟花瓣衰老的作用。在众多激素中,乙烯和切花本身衰老的程度有着最为密切的联系。乙烯属于一种内源性的成熟激素,许多切花在出现衰老过程中呈现乙烯含量不断增加的情况。若运用外源乙烯进行有效处理,该切花衰老的速度加快,进而瓶插寿命被缩短。反之,如果使用乙烯的抑制剂等对切花当中乙烯增长进行抑制,可以有效延缓其衰老速度。

⑥ 基因及其表达的变化。对紫茉莉花衰败过程研究表明:在切花衰老过程中核糖核酸(RNA)含量下降,核糖核酸酶活性明显增强;脱氧核糖核酸(DNA)含量及脱氧核糖核酸酶活性无明显变化。不同寿命的切花,调控乙烯生物合成基因的表达也不相同,短寿花的ACC合成酶(1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶)基因与受体基因表达高于长寿花。

(2)影响切花采后品质的因素

① 影响切花品质的采前因素。植物体的采前生长为切花的采后品质奠定了物质基础,采前生长的优劣直接影响采后品质的表现。影响切花寿命和品质的采前因素主要有植物体本身的基因型或遗传品质、植物体生长的环境条件及园艺、植保措施等 [ 3 ]

a.植物体的基因型或遗传品质。切花品质与遗传特性的关系最为密切,直接影响花形、花色、花香、茎秆强度、茎秆长度、叶片状况、瓶插表现等一系列切花品质评价指标。

b.植物体生长的环境条件。植物体生长的环境条件包括外部的环境条件如光照、温度、湿度、空气组成等,以及栽培植物的基质条件如营养、水分、基质温度等。

c.园艺、植保措施。园艺、植保措施是花卉栽培养护的方法,切花生产过程中的栽培管理水平往往直接影响到切花花卉的生长发育、品质形成和采后品质的变化。

② 影响切花品质的收获因素。收获过程是指花枝被切离母体,但尚未进入商品流通领域的一段时间,该过程中的影响因素主要有采收时间和采收方法。采收时间有两方面含义,一是指选择植物的生长发育阶段;二是在植物达到可采阶段后,选择一天中合适的时间段进行采收。只有选择适当的生长发育阶段进行采收,才能尽可能地提高切花品质。采收方法主要是采后预处理(包括用预处液处理和预冷处理)的运用。

③ 影响切花品质的采后因素。从切花进入流通领域后即进入采后阶段,是指切花进入市场到最后衰败枯亡的过程。采后阶段是目前研究的重点领域,采后阶段影响切花品质的因素涉及保鲜处理、包装、贮藏、运输等众多方面。 YhNMM4oFyWIkaXuH5e3VOhL44F+7Ve3K4MiJk0vjzI7vGGzSVdDD0WJwC7G6ppBs

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