水果保鮮

水果是天然營養食品，含有人類生活所需要的多種營養物質。我國水果種植面積世界第一，總產量居第三。但是水果生產存在著較強的季節性、區域性及水果本身的易腐性，與廣大消費者對水果需要的多樣性及淡季調節的迫切性相矛盾。由於貯藏力不足，保鮮技術不完善，年產損失近30%。

採收后的水果仍是一個生命的有機體，還會進行休眠、水分蒸發、呼吸作用等複雜的生命活動。這些活動都與水果保鮮密切相關，影響和制約著水果的貯藏壽命，其中影響水果新陳代謝活動及貯藏效果的外界因素主要是溫度、氣體成分、濕度。

目前，國內外在水果保鮮領域採用的技術手段主要有物理和化學兩大類，每一類衍生的新技術很多，各自依託不同的保鮮原理。

隨著科學技術的不斷發展，相信給人類常年提供新鮮、安全、高質量、品種多樣的水果不是難題。

採收后的水果仍是一個生命的有機體，還會進行休眠、水分蒸發、呼吸作用等複雜的生命活動，仍維持消耗、排出和的新陳代謝。水果新陳代謝是糖酵解、三羧酸循環（TCA）和電子傳遞鏈等系列酶促反應的複雜過程。這些活動都與水果保鮮密切相關，影響和制約著水果的貯藏壽命，其中影響水果新陳代謝活動及貯藏效果的外界因素主要是溫度、氣體成分、濕度。

（1）溫度

溫度影響水果貯藏中的物理、生化及誘變反應，是決定水果貯藏質量的重要因素。低溫可以抑制水果呼吸和其它一些代謝過程，並且能減少水分子的動能，使液態水的蒸發速率降低，從而延緩衰老，保持水果的新鮮與飽滿。不同品種水果的最適貯藏溫度表現出很大的差異，對於大多數水果來講，在不發生冷害或凍害的前提下，採用儘可能低的溫度可以促進水果貯藏穩定性，延長貨架期。另一方面，水果采后的熱處理可以驅除蟲害，控制疾病，並且通過影響蛋白質合成、組織軟化、葉綠素損失、呼吸和乙烯的生成，從而延緩水果的衰老。

（2）氣體成分

植物細胞的代謝主要是氧化和還原反應，其中，氧氣的利用率決定代謝的速度，從而影響水果貯藏的質量。改變周圍環境中的氣體組成，例如降低氧氣含量，增加二氧化碳，可以減慢新陳代謝。由於線粒體中電子傳遞鏈的末端氧化酶對氧氣有很高的親和力，因此環境中的氧氣濃度應該低於10%；另一方面，氧氣濃度接近2%時，會引起組織的厭氧呼吸。

對貯藏水果來講，適宜的溫度、二氧化碳和氧氣之間存在著拮抗和增效作用，它們之間的相互配合作用遠強於某個因素的單獨作用。

（3）濕度

採收后的水果吸收植物根部水分的過程終止，水果中水分的損失可以引起結構、質地和表面的變化，因此減少水分損失對於保持水果新鮮度和質量起著關鍵的作用。減少採后水果水分的損失主要依靠水果和周圍環境中水蒸氣壓差以及水果表面及內部組織對水分蒸發作用的抗性。相對濕度表示環境空氣的乾濕程度，是影響水果貯藏質量的重要因素，它會受到溫度和空氣流速的影響。另外，貯藏過程中對濕度的控制，既要考慮它對貯藏質量的影響，又必須兼顧到它對微生物活動的影響。

目前，國內外在水果保鮮領域採用的技術手段主要有物理和化學兩大類，每一類衍生的新技術很多，各自依託不同的保鮮原理。

各種保鮮手段的側重點不同，但都是通過對保鮮品質起關鍵作用的三大要素進行調控：首先"是控制其衰老進程，一般通過對呼吸作用的控制來實現；其次，控制微生物，主要通過對腐敗菌的控制來實現；第三，為控制內部水分蒸發，主要通過對環境相對濕度的控制和細胞間水分的結構化來實現。

其中，較先進的保鮮技術主要有臨界低溫高濕保鮮、細胞間水結構化氣調保鮮、臭氧氣調保鮮、低劑量輻射預處理保鮮、高壓保鮮、基因工程保鮮、細胞膨壓調控保鮮、塗膜保鮮、氣調保鮮等。

（1）臨界低溫高濕保鮮

臨界點低溫高濕貯藏的保鮮作用體現在兩個方面：第一，水果在不發生冷害的前提下，採用盡量低的溫度可以有效地控制果蔬在保鮮期內的呼吸強度，使某些易腐爛的水果品種達到休眠狀態；第二，採用相對高濕的環境可以有效地降低水果水分蒸發，減少失重。

從原理上說，臨界點低溫高濕貯藏既可以防止水果在保鮮期內的腐爛變質，又可抑制水果衰老，是一種較為理想的保鮮手段。

（2）細胞間水結構化氣調保鮮

通過結構化水技術可使果蔬組織細胞間水分參與形成結構化水，使整個體系中的溶液粘度升高，從而產生下面兩個效應：第一，酶促反應速率將會減慢，可望實現對有機體生理活動的控制；第二，水果水分蒸發過程受抑制。這為植物的短期保鮮貯藏提供了一種全新的原理和方法。

有研究者用氙氣製備甘藍、花卉的結構化水，並對其保鮮工藝進行了探索，獲得了較為滿意的保鮮效果。但使用高純度氙氣成本太高，研究者往往通過惰性氣體的混合加壓來另尋保鮮方法，以降低成本。

（3）臭氧氣調保鮮

臭氧是一種強氧化劑，又是一種良好的消毒劑和殺菌劑，既可殺滅消除水果上的微生物及其分泌的毒素，又能抑制並延緩水果有機物的水解，從而延長水果貯藏期。臭氧自1785年發現以來，作為一種氣體殺菌劑廣泛應用在食品、運輸、貯存、自來水生產等領域。

臭氧氣調保鮮是近年來國內開發的保鮮新技術，研究者利用此技術對易腐爛的荔枝進行保鮮取得了一定效果。其保鮮作用體現在3個方面：第一，消除並抑制乙烯的產生，從而抑制水果后熟速度；第二，有一定的殺菌作用，可防止水果霉變腐爛；第三，誘導水果表皮的氣孔收縮，可降低水果的水分蒸發，減少失重。

（4）低劑量輻射預處理保鮮及紫外線保鮮

輻射保鮮主要利用鈷-60、銫-137發出的γ射線，以及加速電子、X-射線穿透有機體時使其中的水和其他物質發生電離，生成遊離基或離子的原理，對散裝或預包裝的水果起到殺蟲、殺菌、防霉、調節生理生化等效應，可以替代乙烯、二溴化物、溴甲烷以及環氧乙烷等化學試劑。

新鮮水果的輻射處理選用相對低的劑量，一般小於，否則容易使水果變軟並損失大量的營養成分。

低劑量輻射預處理保鮮可以和其它技術複合使用，例如與冷凍、漂燙等技術相結合可以減少輻射保鮮所要求的輻射劑量。通過熱水浸漬或蒸汽（溫度為℃）加熱,可以產生更好的保鮮效果這項技術在柑橘、桃、櫻桃保鮮過程中廣泛應用。

紫外線保鮮技術具有安全、環境好、高效等特點，紫外線波長為時具最大殺菌效果。

（5）塗膜保鮮

這種方法通過包裹、浸漬、塗布等途徑覆蓋在食品表面或食品內部異質界面上，提供選擇性的阻氣、阻濕、阻內容物散失及隔阻外界環境的有害影響、抑制呼吸，延緩后熟衰老，抑製表面微生物的生長，提高貯藏質量等多種功能，從而達到食品保鮮，延長其貨架期的目的。

目前，廣泛應用於水果保鮮的塗膜材料有糖類、蛋白質、多糖類蔗糖脂、聚乙烯醇，單甘脂以及多糖、蛋白質和脂類組成的複合膜。

（6）高壓保鮮

高壓保鮮的作用原理主要是在貯存物上方施加一個小的由外向內的壓力，使貯存物外部大氣壓高於其內部蒸汽壓，形成一個足夠的從外向內的正壓差，一般壓力為個大氣壓。這樣的正壓可以阻止水果水分和營養物質向外擴散，減緩呼吸速度和成熟速度，故能有效地延長果實貯藏期。

此外，高壓保鮮技術與冷藏技術結合使用效果更佳，可使葡萄在5℃下保存5個月，草莓在8℃下保存30天。

（7）基因工程技術保鮮

主要通過減少水果生理成熟期內源乙稀的生成以及延緩水果在後期成熟過程中的軟化來達到保鮮目的。蘋果、桃、香蕉、番茄等有呼吸高峰的水果在成熟過程中會自動促進乙烯的釋放，通過不同的途徑控制植物中乙烯的生成。

目前，科學家已找到產生乙烯的基因，如果關閉這種基因，就可減慢乙烯釋放的速度，從而延緩果實的成熟，達到水果在室溫下延長貨架期的目的。

延緩水果的軟化可以通過抑制聚半乳糖醛酸酶、果膠酶等降解組織細胞完整性的酶基因來實現。因此利用DNA的重組和操作技術來修飾遺傳信息，或用反義RNA技術來抑製成熟基因，可以推遲水果衰老，延長保鮮期。

（8）細胞膨壓調控保鮮

通過溫度、相對濕度、表面控制程度、通風氣流速度等有關的熱動力學特性調控技術以及相應的組織膨壓變化的測試技術，可維持水果細胞膨壓的完好，實現其質地的調控保鮮。

有學者已經進行了蘋果、梨的組織膨壓調控保鮮，取得了較好的中長期保鮮效果。

（9）氣調保鮮

利用調整環境氣體成分延長食品貯藏壽命和貨架壽命。自發明蘋果氣調保鮮以來，氣調保鮮在世界各地得到普遍的推廣，並成為工業發達國家水果保鮮的重要手段，也是今後水果保鮮的重要趨勢。

根據對已經建立起來的環境氣體是否具有再調整作用，氣調保鮮又分為CA(Controlled Atmosphere Storage)和MA(Modified Atmoshphere Storage)兩種形式。CA是在氣調貯藏期間，選用的調節氣體的濃度一直保持恆定；MA是最初在氣調系統中建立起預定的調節氣體濃度，在隨後的貯藏期間不再受到人為調整。MA技術是從水果腐爛的呼吸機理出發，通過抑制呼吸作用的快速進行以及抑制內源乙烯的產生，從而達到保鮮的目的。

MA能延長食品貨架期己為世人認可多年，作為無公害保鮮手段，在國際上備受關注。在國外，低氧CA(Controlled Atmosphere)技術或超低氧藏是果蔬采后CA應用技術的新突破。

現代消費者對產品方便、新鮮以及有益健康的要求，將會進一步拓寬MA的應用範圍。

（10）綜合保鮮

單一的保鮮方法均存在各自的弱點、保鮮效果均不理想，或不能完全解決問題。因此綜合保鮮的觀點已日益被接受，人們已逐漸認識保鮮工作不是僅僅采后才做的工作，而在采前、摘過程採取足夠的措施，才能達到保鮮的目的。

國內外關於水果保鮮領域中保鮮劑、保鮮膜、保鮮包裝的研究較多，而且研究方向逐漸向材料學、食品化學、有機化學、遺傳生物學、機械工程學等諸多領域發展。保鮮方法正在由單一原理研究向複合方向研究，如：冷藏、MA、綠色防腐劑、低劑量輻射預處理保鮮及紫外線保鮮、基因工程等各種保鮮技術的複合研究和應用是國際保鮮的流行趨勢。

另外，在今後的研究工作中，研究人員將更注重於除了新鮮度之外的水果風味、品質等質量參數的保留，從而建立評估水果貯藏新鮮度、成熟度、是否有損傷、風味、口感、色澤、安全性等綜合質量的保證體系，相信不斷發展的科學技術一定會給人類常年提供新鮮、安全、高質量、品種多樣的水果。