蔬菜采后保鲜技术的应用与发展

摘要蔬菜的营养价值极高，但采后蔬菜容易变质腐烂，如不能有效地保鲜就会失去原有的营养价值，因此蔬菜保鲜技术至关重要。目前，冰温保鲜、热激处理、加钙保鲜处理等技术在蔬菜保鲜方面应用较广，植物天然激素和基因工程保鲜等方面的研究也有一定进展。综合国内外的研究，从物理、化学、生物3个方面阐述了蔬菜采后保鲜的各种方法及特点，同时指出各自存在的问题，并对蔬菜保鲜技术的发展进行了展望。

关键词蔬菜；保鲜技术；物理；化学；生物

中图分类号S609+.3文献标识码A文章编号0517-6611（2016）10-107-04

AbstractThe nutritional value of vegetable is very high，but it is easy to deteriorate and decay after harvest，if not be well treated，it will lose its original nutritional value，so the vegetable preservation technology is very important.At present，the technology of ice temperature preservation，heat shock treatment and calcium preservation has a wide application in vegetable preservation，and there is some progress in the research of plant natural hormone and gene engineering preservation.Combining the domestic and foreign researches，methods and characteristics of vegetables postharvest preservation were elaborated from aspects of physics，chemistry and biology.The existing problems were pointed out，and the development of vegetable freshkeeping technology was forecasted.

Key wordsVegetables； Freshkeeping technology； Physics； Chemistry； Biology

蔬菜是人体必需纤维素、维生素和矿物质的重要来源，食用蔬菜有利于促进肠胃蠕动，可有效预防慢性、退行性疾病，能够提高身体免疫力。采后蔬菜仍具有活跃的生理活动，需要消耗自身的营养物质，而良好的保鲜技术可使营养物质得到最大限度的保存[1]。随着生活水平的提高，人们对蔬菜品质的要求越来越高，也希望品尝到各地的新鲜蔬菜，这就需要有先进的保鲜技术做保障。

低温冷藏法是目前普遍使用的蔬菜保鲜方法，应用最为广泛，其他还有冰温充气包装、光催化综合保鲜技术、使用化学保鲜剂、使用植物天然激素等方法。针对导致蔬菜变质腐烂的不同原因，可将蔬菜的保鲜技术分为物理保鲜技术、化学保鲜技术以及生物保鲜技术三大类[2]，笔者综合国内外的先进技术，拟从这3个方面阐述蔬菜保鲜的方法及特点，并对实际应用时存在的问题进行分析，以期为我国蔬菜保鲜技术的发展提供参考。

1物理保鲜技术

物理保鲜技术是通过调节贮藏环境中的温度、湿度、气体含量和光强度等，来达到减弱蔬菜呼吸强度、延长货架期的目的。物理保鲜技术的副作用较小、研究经验较足、总体技术较成熟等优点使得它们较早地应用于蔬菜保鲜。

1.1冰温结合MAP保鲜技术冰温是指0 ℃以下、蔬菜冰点以上的温度区间，其温度介于冷藏和微冻之间，冰温保鲜和微冻保鲜被称为中间温度带保鲜[3]。这样既可以减弱植物呼吸作用，又可以有效避免因冻结而导致的蛋白质变性和干耗等一系列质构劣化现象。冰温保鲜技术的优点是在不破坏细胞的前提下，能够有效抑制微生物的活动和各种酶的活性，延长货架期，提高食品品质。申江等研究了冰温贮藏对甜瓜中氨基酸等物质的影响，结果表明，冰温贮藏过程中，以-0.5 ℃、湿度85%的贮藏条件存储35 d，甜瓜的氨基酸总含量以及人体所必需氨基酸含量相比未使用保鲜技术有明显提高，并且冰温条件甜瓜的口感和鲜度更能有效保留[4]。但是，冰温蔬菜保鲜具有其明显的局限性：蔬菜种类繁多，并且不同蔬菜的组织结构差异较大，在测定过程中需要进行大量的比较试验；蔬菜冰温的变温范围很小，不易控制保鲜过程中温度的精确性和稳定性，易造成蔬菜冻伤；对包装的严密性要求较高，设备投资较大[5]。

蔬菜充气包装（Modified Atmosphere Packaging，MAP）保鮮技术的出现可在一定程度上弥补传统冰温保鲜技术的不足。通过控制包装小环境的气体成分变化来减弱蔬菜的生理活性，以限制呼吸作用，延缓衰老和变质的过程[6-7]。同时，MAP保鲜技术也可以抑制霉菌及病虫害的生长，使损失大大降低。然而，此种保鲜技术同样具有较多不足。充气包装对厌氧菌无效，故其对蔬菜的保护作用有限；且由于包装的透气问题，不一定始终维持最佳保护气氛，因而单独使用难以达到较好的效果[5]。

将两者结合使用的冰温结合MAP保鲜技术则综合了两者的优势。研究表明，在蔬菜充气包装保鲜技术当中，温度影响着产品中所发生的生物化学变化和微生物变化，也影响着O2和CO2在组织内的溶解度和扩散速度。郑远荣通过对甜玉米装袋、低温锻炼等方法对其进行冰温保鲜，结果显示，装袋可以保持甜玉米贮藏环境较高的相对湿度，减少因蒸腾作用而导致的水分损失，苞叶外观和丛须外观保持好，一定程度上延长了货架期；低温锻炼则能使甜玉米体内发生一系列适应低温的变化，提高甜玉米抵抗低温破坏的能力，延缓并减轻了冷害的发生[8]。赵晓梅等在西瓜方面的研究也证明了冰温结合MAP保鲜技术具有广阔的应用前景[9]。试验中发现，在冰温保鲜技术的基础上，结合MAP保鲜，更有效地抑制了西瓜在贮藏过程中的糖、酸、维生素等营养成分的损耗，并减少了冷害和褐变的发生，可最大限度地延长西瓜的货架期。

因此，在MAP保鲜时应结合低温保鲜，而冰温保鲜正是一种理想的低温保鲜方式，这2种方法的结合，将会产生协同作用，从而使得保鲜效果更好[5]。

1.2热激处理技术低温能够减弱蔬菜的呼吸作用，延长蔬菜保鲜期。但大多数蔬菜易发生冷害，可造成果蔬的贮运损失，使其食用品质显著下降[10]，尤其以苦瓜、西红柿、辣椒等蔬菜更为明显。热激处理则可以有效解决这两者之间的矛盾。采后热激处理一般是指用高于果实成熟季节10～15 ℃的温度来处理采后蔬菜[11]。适宜的热激处理能减轻或延缓如番茄、柑橘和桃等多种果蔬冷害的发生[12]，并且无毒、无农药残留，因而在果蔬保鲜中具有较好的应用前景[13]。沈丽雯等对于黄瓜热激处理的研究表明，适宜的热水和热空气处理可以显著降低黄瓜的冷害指数和腐烂率，延缓果实硬度、可溶性固形物的下降，并维持较低的丙二醛（MDA）含量和相对电导率，对减轻黄瓜冷害症状起到了较好效果[14]。陈留勇等对于黄桃的研究也得到了相似的结论[15]。同时，也有学者将热激处理技术应用到茭白保鲜[16]，认为热激处理可以抑制酶活性，起到杀菌作用，有效降低茭白失重率，保证茭白的外观色泽，保鲜效果显著。但是，热激处理是否会对蔬菜的香气成分、质构特性、风味口感等造成不良影响还需进一步研究。

1.3光催化综合保鲜技术光触媒（Photo Catalyst）是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以催化化学反应的物质。它能将自然界中存在的光能转换为化学反应所需的能量，使周围的氧气及水分子激发成极具氧化力的自由负离子。利用光触媒的光催化技术能够在室温下深度氧化有机物，使其分解为CO2和H2O，促使有害或有毒物质加速反应成为稳定而无害物质，达到环保效果。同时，该技术也可分解蔬菜在贮藏期间释放的乙烯，减少贮藏空间内乙烯的含量，抑制果蔬的过度熟化。光催化氧化过程也是一个消耗氧气和产生CO2的过程，对于储藏室的密闭小空间而言，可以减少少量O2和增加一定量的CO2，有利于抑制蔬菜的呼吸作用。负离子同样可以降低呼吸酶的活性，使蔬菜的呼吸作用受阻，从而延长蔬菜的贮藏时间[17]。贮藏期间果蔬品质下降的原因复杂，而且不同种类果蔬也具有不同的生命活动特性，因此综合保鲜技术比单一保鲜技术更有效。邵宇采用光催化处理结合乙烯、臭氧对果蔬表面杀菌消毒，并采用负离子对果蔬生物酶进行钝化等手段对油桃进行研究，得出光催化技术的综合应用可以抑制油桃的腐败和褐变，有效延长油桃的贮藏时间[18]。

2化学保鲜技术

化学保鲜技术是将化学试剂涂抹或喷洒在蔬菜表面，或将化学试剂置于蔬菜贮藏室中，以达到杀死或抑制致病微生物、调节贮藏室中气体成分的目的，从而实现蔬菜的贮藏保鲜[19]。与其他保鲜方法相比，化学保鲜技术较为简单易行，且成本低，有较广阔的应用前景。

2.1化学清洗剂化学清洗剂保鲜的原理是用化学试剂清洗、浸泡蔬菜，使蔬菜表面微生物的生理代谢活动受到抑制从而杀死致病微生物。清洗处理既能使病原体活动受到抑制也能杀死致病微生物，达到延长蔬菜保质期的目的。

清洗是鲜切蔬菜加工保鲜中的一个关键环节，发达国家已将净菜清洗杀菌作为危害分析关键控制点[20]。鲜切后由于机械损伤和切面组织液流出，同时组织液营养丰富，容易导致微生物大量繁殖，从而对蔬菜品质产生较坏的影响[21-22]。良好的清洗处理既能减少致病微生物引起的疾病又能延长蔬菜的货架期。传统清水清洗方式虽能起到一定的杀菌作用，但在蔬菜的保鲜效果方面不佳，使用化学清洗剂清洗则能弥补这一缺陷。闫怡等通过对青椒的研究表明，柠檬酸和次氯酸钠均对抑制微生物的生长起到一定的作用，且次氯酸钠作用更为明显[23]。在贮藏期间，除了抗坏血酸含量的变化外，次氯酸钠处理组的生理指标要高于柠檬酸处理组，所以使用次氯酸钠溶液作为鲜切青椒的清洗剂更合适。

2.2加钙保鲜技术钙是构成植物细胞壁的重要元素，也是构成质膜的重要成分，在延缓蔬菜衰老方面有较好的抑制作用[24-26]。加钙保鲜技术是将采后蔬菜浸入含钙溶液中，使得外源钙离子与细胞膜上的磷脂分子相结合，可以起到稳定生物膜的作用，减少有机酸、糖等呼吸基质的消耗，延缓果实组织的衰老。彭穗等通过对辣椒的研究表明，浸泡了氯化钙的辣椒可以保持其脆度和外观品质，有效地延长了辣椒的货架期[27]。

加钙保鲜技术不仅能够降低细胞壁降解酶的活性，维持细胞壁的结构和功能，而且能激活果实中的氧化酶，诱导果实合成植保素[28]。关军锋等对富士苹果的加钙保鲜研究显示，加钙能有效保持苹果在贮藏期间的硬度，有效减缓水溶性果胶（WSP）含量的增加和共价结合果胶（CSP）含量的减少[29]。单一使用加钙保鲜技术存在一定的局限性，在未来的应用中可以将加钙处理与其他技术如热激处理、真空及電场处理技术等结合来提高蔬菜的保鲜效果，将营养含量损失降到最低。

随着人们对食品安全越来越重视，化学保鲜剂在食品安全领域存在的问题和隐患也日渐凸显。因此，在使用化学保鲜剂时，必须注意保鲜剂的正确使用方法，避免毒副作用和试剂残留等问题。

3生物保鲜技术

生物保鲜技术是通过天然保鲜剂、天然激素和改变植物衰老基因等来达到保鲜效果[30-31]。生物保鲜技术具有高效、天然、无毒副残留等优势，近年来受到科研工作者和消费者的广泛关注。

3.1壳聚糖天然保鲜剂壳聚糖是一类多糖物质，具有无毒、安全、抑菌、可食用、易于生物降解等多种特性[32-33]。它能在果蔬表面形成一层薄膜，使果蔬处于低O2、高CO2浓度的环境中，通过抑制呼吸作用，保持果蔬的长久新鲜。Han等利用壳聚糖涂抹丝瓜，得出壳聚糖涂膜能有效降低丝瓜的呼吸作用和重量损失，保持其坚固性、视觉外观、维生素C含量和酶活性，较好地保持了丝瓜的采后品质[34]。杜传来等用壳聚糖涂膜液对鲜切莴苣涂膜后，抑制了酚类物质的氧化，有效地控制了莴苣的褐变和腐烂[35]。研究人员对马铃薯的研究显示，用壳聚糖涂抹后的马铃薯其总糖含量高于未处理组，总菌落数反而下降明显[36]。周守勇等在鲜切蒲菜的研究中也得到了相近的结论[37]。

壳聚糖涂膜保鲜技术工艺简单、成本低、安全性好，适用于多种蔬菜的贮藏保鲜，应用前景良好，但是目前普遍存在制膜不足的问题[38]。壳聚糖制膜时，需要添加一定量的润湿剂来弥补其润湿性能差的劣势，以达到保鲜保湿的效果。科学家也在努力地进行着新型复合壳聚糖膜的研究，以使将来壳聚糖能更广泛地应用于蔬菜保鲜行业。

3.2植物天然激素植物天然激素是指植物细胞接受特定环境信号诱导产生的，可调节植物生理生化反应的活性物质[39]。植物天然激素在果蔬生长调节过程中用量少、作用大、使用安全、不易残留，越来越受到人们的关注。

植物天然激素是通过抑制呼吸、延缓后熟、抑制衰老等作用达到蔬菜保鲜的目的。外源脱落酸处理可以提高植物对高温、干旱等不良环境的抵御能力[40]。陈娟等发现，脱落酸能够提高马铃薯体内酶活性，降低膜脂過氧化，增强植物逆境下的抗氧化能力[41]。细胞分裂素中的外源6苄氨基嘌呤（6BA）可以清除已存在的活性氧，抑制早期活性氧形成。食荚豌豆采用6BA溶液处理后，可减弱其呼吸强度，降低腐烂率，延长货架期[39]。对于黄花菜的研究表明，使用6BA为保鲜剂处理，保鲜效果好，使得黄花菜在28 d后仍有较高的商品价值[42]。

赤霉素（GA3）处理可有效地减缓蔬菜中水分的蒸发，抑制可溶性糖和淀粉的分解消耗，降低叶绿素被氧化分解的速度，维持可溶性固形物的含量。张林青通过研究GA3对生菜的保鲜作用，得出结论：经GA3处理的生菜贮藏寿命可延长3～7 d，VC、淀粉和叶绿素含量都比未处理组有显著提高[43]。

多种激素间具有协同作用，混合使用会使得蔬菜保鲜更高效。但是，许多植物激素还存在双重效应，应在使用过程中科学配比，严格定量，绝不可随意加大浓度。

3.3基因工程保鲜技术基因工程应用于植物保鲜是指通过在分子水平上操作遗传物质，从而达到改良蔬菜品质的育种手段。通过调节乙烯生物合成相关酶的含量或活性以阻断或减少果蔬中乙烯的产生，延缓果蔬成熟或衰老。目前，多种果蔬的1氨基1梭酸环丙烷（ACC）合成酶、ACC氧化酶与微生物ACC脱氨酶、S腺苷蛋氨酸（SAM）水解酶的基因也已被克隆，采用基因工程调控这些酶的基因在果蔬中的表达，能有效延长果蔬的贮藏保鲜时间[44]。宋俊岐等利用基因工程技术将ACC脱氨酶基因转入番茄内，结果发现乙烯合成量降低了90%，采后番茄保鲜期能达75 d[45]。乙烯生物合成基因工程已分离得到番茄、马铃薯、笋瓜和西葫芦等蔬菜的ACC合成酶，并使得少数耐贮藏转基因果蔬实现商品化生产[46]。

作为一类新兴保鲜技术，生物保鲜技术有着非常大的发展空间。同时其不足之处也相当明显，如蔬菜的风味和口感很难得到直接提高，基因工程的安全性等还存在争议，科学家们仍在进行大量的试验来确保基因工程保鲜蔬菜的安全性。

4结语

虽然我国科学家已经研究出了许多良好的蔬菜保鲜技术，有部分也已经投入生产，但我国采后蔬菜损失率相对发达国家仍较高[2，44]，主要原因有：其一，物理保鲜技术存在设备昂贵、成本过高的难题；化学保鲜技术可能导致有毒有害物质残留在蔬菜表面等问题；生物保鲜技术方面则存在较多的不确定性与变数；其二，我国大部分蔬菜采后加工场所尚未形成一体化的保鲜流水线，缺乏完善的冷链流通体系；其三，相关部门对于蔬菜采后保鲜重视程度不够高，管理存在漏洞等。

总体而言，将多种保鲜技术结合起来使用会使得保鲜效果有显著提升，也可尝试跨领域的技术合作，各取所长，以达到最佳效果。对于不同种类的蔬菜更应采用不同的保鲜技术，先试验再广泛使用，防止因蔬菜不同而产生副作用的事件发生。最后，在不断提升保鲜技术的同时也要考虑到各生产厂家及市民的经济情况，让百姓真正受益。

44卷10期乌翛冰等蔬菜采后保鲜技术的应用与发展参考文献

[1] 张恒.基于模糊数学理论的蔬菜保鲜效果评判[J].食品与生物技术学报，2006（1）：35-39.

[2] 汪国超，徐伟民，张麟.果蔬保鲜方法的研究进展[J].包装学报，2011，3（4）：57-61.

[3] 李建雄，谢晶.冰温结合气调及保鲜剂技术在肉制品保鲜中的应用[J].湖北农业科学，2008，47（10）：1212-1215.

[4] 申江，晓楠，王素英，等.冰温贮藏对甜瓜氨基酸等物质的影响实验研究[J].制冷学报，2010，31（3）：42-45.

[5] 张洪磊，谢晶，徐姜波.冰温结合充气包装保鲜技术在蔬菜保鲜中的应用[J].湖北农业科学，2012，51（4）：652-654.

[6] THOMPSON A K.Controlled atmosphere storage of fruits and vegetables [M].Wallingford：CABI Publishing，2010.

[7] 李延云.果蔬贮藏实用技术[M].北京：中国轻工业出版社，2010：2-3.

[8] 郑远荣.甜玉米的冰温贮藏保鲜研究[D].上海：上海交通大学，2009.

[9] 赵晓梅，江英，吴玉鹏.“红优二号”品种西瓜冰温贮藏和冰温简易气调贮藏的研究[J].食品研究与开发，2006，27（1）：141-144.

[10] 王艳颖，胡文忠，刘程惠，等.低温贮藏引起果蔬冷害的研究进展[J].食品科技，2010（1）：72-75.

[11] 王育林，陈洪国，彭永宏.果实采后变温生物学的研究进展[J].果树学报，2001，18（4）：234-238.

[12] 冯志宏，王春生.降低桃果实冷敏性的研究进展[J].食品科学，2009，30（9）：230-234.

[13] FERGUSON I B，BEN Y S，MITCHAM E J，et al.Postharvest heat treatments：Introduction and workshop summary[J].Postharvest biology and tchnology，2000，2l（1）：l-6.

[14] 沈丽雯，刘娟，董红敏，等.热激处理对黄瓜低温贮藏特性的影响[J].食品工业科技，2015，36（2）：343-348.

[15] 陈留勇，孔秋莲，孟宪军，等.热激处理对黄桃保鲜效果的影响[J].保鲜与加工，2003（4）：21-23.

[16] 冯寅杰，应铁进.热激处理和壳聚糖涂膜对去壳茭白常温保鲜的影响[J].贮运与保鲜，2009，35（2）：188-193.

[17] 王洪鉴，石明理，宋琪.烷基糖苷表面活性剂[J].表面活性剂工业，1990（2）：4-10.

[18] 邵宇.光催化综合保鲜技术研究[J].化学工程与装备，2014（12）：1-3，13.

[19] 邹东云，马丽艳，杨丽丽，等.化学保鲜剂在果蔬保鲜中的应用[J].农产品加工·学刊，2006（3）：38-40，45.

[20] TOIVONEN P M A，BRUMMELL D A.Biochemical bases of appearance and texture changes in freshcit fruit and vegetable[J].Postharvest biology and technology，2008，48（1）：1-14.

[21] ANTONELLA B，ELENADEGL I，LUCIA G，et al.Bioactive compounds during storage of freshcut spinach：The role of endogenous ascorbic acid in the improvement of product quality [J].Agric Food Chem，2009，57（7）：2925-2931.

[22] ISABEL O S，GEMMA O O，ROBERT S F，et al.Effect of highoxygen atmospheres on the Antioxidant potential of freshcut tomatoes[J].Agric Food Chem，2009，57（15）：6603-6609.

[23] 閆怡，张秀玲，刘旭，等.不同清洗剂对鲜切青椒贮藏期间品质的影响[J].食品工业，2015，36（3）：91-93.

[24] 于红果，陈复生，赖少娟，等.钙在果蔬生产加工应用中的研究进展[J].食品与机械，2015，31（1）：257-259.

[25] FISCHER R L，BENNETT A B.Role of cell wall hydrolases in fruit ripening[J].Annual review of plant biology，1991，42（1）：675-703.

[26] 齐秀东.京白梨果实软化特性与贮藏保鲜技术研究进展[J].河北科技师范学院学报，2014（1）：11-14.

[27] 彭穗，杨福馨，刘宇斌.常温下辣椒的生物保鲜工艺初探[J].株洲工学院学报，2002，16（4）：111-112.

[28] 毕阳，刘红霞.钙对果蔬采后腐烂的控制及作用[J].甘肃农业大学学报，2000，35（1）：1-5.

[29] 关军锋，马智宏.苹果果实软化与果胶含量、质膜透性和钙溶性的关系[J].果树学报，2001，18（1）：11-14.

[30] 王刚霞，席冬华.生物保鲜技术在果蔬防腐中的应用及研究进展[J].生物技术进展，2014，4（1）：12-16.

[31] 唐俊妮，王琼，韦吉敏，等.洋葱汁对五种常见食源性病原细菌抑菌效果研究[J].西南民族大学学报（自然科学版），2015（3）：277-284，260.

[32] 朱立贤.壳素与壳聚糖[J].中国饲料，2000（23）：16-17.

[33] 吕佳美悦，牛荣丽.壳聚糖天然保鲜剂的研究进展[J].中国医药科学，2012（3）：29-30.

[34] HAN C，ZUO J H，WANG Q，et al.Effects of chitosan coating on postharvest quality and shelf life of sponge gourd （Luffa cylindrica） during storage [J].Scientia horticulturae，2014，166：1-8.

[35] 杜传来，郁志芳，王佳红，等.壳聚糖涂膜包装对鲜切莴苣保鲜效果的研究[J].包装与食品机械，2005，23（2）：11-l4.

[36] 王娟慧，谭兴和，熊兴耀，等.壳聚糖涂膜对鲜切马铃薯保鲜效果的影响[J].食品工业科技，2007（8）：215-218，221.

[37] 周守勇，薛爱莲.添加剂对壳聚糖膜保鲜鲜切蒲菜的影响[J].食品与机械，2006，22（1）：47-49.

[38] 龙成梅，杨鼎，杨卫.果蔬保鲜剂的研究进展[J].广州化工，2014（23）：44-45.

[39] 辛松林.植物天然激素在蔬菜保鲜贮藏中的作用及应用[J].四川旅游学院学报，2014（2）：29-31.

[40] AN J，ZHANG M，LU Q，et al.Effect of a prestorage treatment with 6benzylaminopurine and modified atmosphere packaging storage on the respiration and quality of green asparagus spears [J].Journal of food engineering，2006，77（4）：951-957.

[41] 陈娟，潘开文，辜彬，等.逆境胁迫下植物体内脱落酸的生理功能和作用机制[J].植物生理学通讯，2006（6）：1176-1182.

[42] 龚吉军.黄花菜贮藏保鲜研究[D].长沙：湖南农业大学，2003.

[43] 张林青.赤霉素对生菜的保鲜研究[J].安徽农业科学，2009（30）：14873-14874.

[44] 王颖荣，谢晶.采后蔬菜保鲜技术研究进展[J].广州农业科学，2014（19）：107-111.

[45] 宋俊岐，邱并生，王荣，等.通过表达ACC脱氨酶基因控制番茄果实的成熟[J].生物工程学报，1998，14（1）：33-38.

[46] 张华峰，张宾，陈天华，等.乙烯生物合成基因工程在果蔬保鲜中的应用[J].生物技术，2005，15（6）：80-82.