果蔬保鲜剂的种类及发展趋势

1、果蔬保鲜剂的种类及发展趋势曲勃2006级农产品加工与储藏专业）我国改革开放以来，果蔬产业迅速发展。蔬菜、水果已成为继粮食 之后我国种植业中的第二和第三大产业，从年开始，水果产量 跃居世界第一位，成为世界上水果第一大国。年果园面积 千公顷（万亩） ，产量万吨。其中，苹果、 梨、桃、李、柿的产量均居世界各国之首，苹果产量占世界总产量的 以上，梨产量占左右；柑橘产量仅次于巴西和美国，列第三 位；全世界荔枝产于中国。山东是我国第一大水果主产省区，年 产量万吨，之后依次为河北（万吨） 、广东（万 吨）、陕西（万吨）。年全国蔬菜种植面积千 公顷，产量万吨，居世界第一。我国果蔬贮运保鲜与加工技 术总体水平取

2、得了阶段性发展，果蔬采后贮藏加工业发展迅猛，大宗果 蔬贮藏已基本解决，基本实现南北调运与长期供应，为丰富市场供应， 满足城乡居民的消费起到一定的作用， 并已经成为国民经济充满活力和 后劲的增长亮点。目前，我国果品总贮量占总产量的以上，商品 化处理量约为，果品加工能力约为，蔬菜加工能力约为 。果蔬采后损耗率降至，贮藏、加工业也得到了长 足的发展，步入了新的历史阶段。果蔬（特别是水果）生产存在较强的季节性、区域性以及本身属易 腐性商品，这与消费者对果蔬需求的多样性及淡季调节的迫切性相矛 盾，因此果蔬贮藏保鲜工作越来越受到人们的重视。但我国果蔬贮运保 鲜的基础研究起步较晚，对于某些果蔬生命活动变化、

3、腐烂变质机理的 研究仍显不够，把研究重点放在大宗品种上，而对于经济价值较高的珍 稀果蔬和新品种的贮藏保鲜技术研究却不甚成熟，甚至严重缺乏。 水果蔬菜在采后由于受物理、 生理和病理等因素的影响而损失严 重, 据调查, 目前我国果蔬的采后损失率约为 20% 30% , 现在世界 范围内广泛用于果蔬贮藏保鲜的技术有常温贮藏、 低温贮藏、气调贮藏、 减压贮藏、电磁辐射贮藏、臭氧离子贮藏等 , 在这些贮藏保鲜技术中 , 果蔬保鲜剂作为一项必不可少的辅助技术及常温下的一项独立技术而被广泛应用 , 并显示出较好的经济效益 , 现将其分述如下 :1 化学防腐保鲜剂这类试剂主要以液体浸泡、喷布或气体熏蒸的方式抑

4、制或杀死果蔬 表面的微生物 , 从而起到防腐保鲜的作用 , 根据其防治功能可分为 : 防护型化学防腐保鲜剂。如邻苯酚钠 (SO PP ) 、联苯 (DP) 等可防止 病原微生物从果皮损伤部位浸入果实 , 但这类杀菌剂不能抑制进入水 果的微生物 , 可与内吸式杀菌剂配合使用 , 效果较好。广谱内吸型防 腐保鲜剂。主要为苯胼咪唑类杀菌剂 , 前期上市的有多菌灵、托布津、 噻菌特 (如美国生产的 45% 特克多悬浮液 ) 等, 目前已用于多种果蔬。 由于其对浸入果蔬的病原微生物效果明显 , 操作简便而得到认可。 但由 于其抗药性、 残留及人们对饮食质量的提高 , 近年来国内外已开发出安 全、低残留的

5、防腐保鲜剂 , 使原先的纯化学药剂只能以低浓度与现有保 鲜剂配合使用 , 起辅助增效作用。熏蒸型防腐保鲜剂。此类保鲜剂在 室温下挥发 ,以气体形式抑制或杀死果蔬表面的病原微生物 , 因而对果 蔬毒害较少。目前较常用的有二氧化硫释放剂、联苯二氧化氯等 , 其中 应用较多的为二氧化硫 ; 以焦亚磷酸钾为主剂制成片剂熏蒸作用 , 同 时可抑制多酚氧化酶活性而防止褐变 , 但熏蒸浓度要适合 , 过高会造 成二氧化硫残留 , 影响果蔬品质。2 生物防腐剂生物防腐剂是一种以菌治菌的方式 , 国外对此研究十分活跃 , 国内 尚处起步阶段。由于此方式没有化学防腐保鲜剂所带来的环境污染、农 药残留及抗药性等问题

6、 , 且有贮藏条件易控制、处理目标明确等优点。 目前较成功地用于菠萝、草莓、菠菜、白菜等果蔬。以色列 D r Chalu tz 从柑桔表面分离出两种酵母菌 , 在柑橘果实上应用表明 : 能拮抗青绿霉 菌, 促进伤口愈合。美国在苹果、柑橘等果实上应用分离的枯草杆菌已 取得满意的商业效果。 目前对细菌产生的抑菌类物质细菌素的研究也 较深入 , 如从枯草芽胞杆菌中提取的枯草菌素、 从放线菌中提取的纳他 菌素、从链霉菌中提取的泰乐菌素、从白链霉菌中提取的聚溶素以及从 至少 222 种食用菌中发现的抗菌类物质等。 这其中对乳酸菌的研究成效 尤为显著, 已从中提取了几十种细菌素。现在 , 世界公认并已在

7、50 多 个国家和地区进行工业化生产的生物防腐剂为乳酸乳球菌素 (N isin) 。 而我国批准使用的微生物防腐剂只有乳酸乳球菌素和纳他菌素。3 天然防腐保鲜剂3. 1 国外天然防腐保鲜剂雪鲜果蔬保鲜剂。 是美国研制的一种高效多功能果蔬保鲜剂 , 由四种 安全无毒的成分组成 : 焦磷酸钠、柠檬酸、抗坏血酸和氯化钙 , 可延缓 果蔬氧化和酶促褐变 , 对去皮（ 核） 后的半成品果蔬原料保鲜效果较好 可在 5d 内保持其色泽和组织结构。雪鲜比通常使用的亚硫酸盐好 , 无 硫残留及任何异味。森柏 : 为英国研制的一种无色、无味、无毒、无污 染、无副作用的可食果蔬保鲜剂 , 它由植物油和糖组成 , 其

8、活性成分是 蔗糖酯, 其它成分为纤维素、 食油等 , 可抑制果蔬呼吸作用和水分蒸发 在草莓、樱桃、杏、苹果、香梨、桔、葡萄上均取得了较理想的效果。 森柏保鲜剂已获得联合国粮农组织和世界卫生组织的免疫特许。 节肢动 物外壳提取物 : 也称壳聚糖 , 主要成分为脱乙酰甲壳素及其衍生物 , 可在果蔬表面形成半透膜 , 调节采后果蔬的生理代谢并对微生物有抑 制作用 , 在草莓、葡萄、黄瓜、番茄、青椒、苹果、香蕉、梨等果蔬上 均有不同程度的保鲜作用。3. 2 我国天然防腐保鲜剂 我国对天然防腐保鲜剂的研究起步较晚 , 采用的材料主要是芸香 料、菊科、樟科等食用香料植物或魔芋、高良姜等中草药制剂及荷叶、

9、大蒜、茶叶、葡萄色素等提取物。 目前在此方面研究已取得较好的成效 : 如中科院武汉植物研究所从 73 种植物 173 个抽提物中筛选出代号为 EP 的猕猴桃天然防腐保鲜剂 , 贮藏猕猴桃 5 个月 , 其好果率在 85% 以上, 且果实品质较佳。该研究成果已在国际同类研究中处于领先水平。我国 研制的保鲜剂除具无毒性外 , 还有增香保健功能 , 因此广泛筛选我 国独特的天然果蔬保鲜剂 , 力求开发出更具特色的、 可适合多种果蔬贮 藏的系列产品 , 是我国科研工作者的研究方向。4 生理活性调节剂 目前研究应用的主要是生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类及其它 一些与成熟衰老有关的调节物质。 柑橘、葡萄

10、用生长素类物质 2, 4- D 浸 果可降低果实腐烂率 , 防止落蒂。赤霉素类 （GA ） 可阻止组织衰老、果 皮褪绿变黄、果肉变软 , 胡萝卜素的积累以及对抗乙烯、 ABA 对呼吸的 刺激作用。在柑桔、芒果、杏、葡萄、草莓上保鲜效果显著。细胞分裂 素（如BA ） 有保护叶绿素、抑制衰老的作用 , 可用来延缓绿叶蔬菜 （如 甘蓝、花椰菜等 ） 和食用菌的衰老。其它与成熟衰老有关的调节物质 , 如多胺（主要为腐胺、精胺、亚精胺 ） , 适当的浓度可阻止叶绿素受破 坏 , 抑制乙烯合成 , 延缓衰老。用 10mmoL.L - 1的亚精胺处理柿果 , 可 有效保持其果实硬度 , 降低呼吸速率和乙烯释

11、放。多胺也可延长李、香 蕉的贮期 及月季等切花的瓶插寿命此外 , 像油菜素内酯、茉莉酸及其 甲酯（JA - M E） 、水杨酸 （SA ） 等调节物质在果蔬和花卉的保鲜、抗病 等多方面也取得较满意的效果。 许多植物生理活性调节剂作为果蔬保鲜 剂在延缓果实软化衰老方面效果显著 , 但使用时应谨慎选择 , 有些生 理活性调节剂如 B9、2, 4- D 、青鲜素 （MH） 等, 基于其对健康、环境的 负面作用 , 已限制使用。5 涂膜保鲜剂主要为涂于果蔬表面的蜡或膜类物质。因其造价低、美化商品和不 同程度的微气调作用而在不少国家得到广泛应用。 我国 20 世纪80 年代 引进这项技术 , 现已研制出

12、自己的涂膜保鲜剂 , 如中国林科院林化所 研制的紫胶水果涂料 , 中国农科院研制的京 2B 系列膜剂 , 在某些方面 已超过进口果蜡 , 广西化工所研制的复方卵磷脂保鲜剂 , 用于鲜橙贮藏 保鲜效果明显。 20 世纪 80 年代起国外兴起了可食膜的研究。目前根据 其成分大致分为水溶性被膜 , 脂溶性被膜和复合型被膜。 英国研制的由 羧甲基纤维素与脂肪酸酯乳剂制成的水溶性复合被膜 （商品名p ro - long） 及其改进型涂膜剂 Sempf resh, 可延长柑桔、苹果、香蕉、梨等 果实的贮藏寿命。 最近美国从干酪和植物油中提取的乙酰单酸甘油酯而 制成的一种特殊覆盖物 , 透明可食 , 无薄膜

13、气味 , 粘贴于切开的果蔬 表面可降低脱水 70% 左右, 还可防止微生物侵入 , 水果变黑等。 可以预 见, 未来被膜研究的目标是开发具有良好水蒸汽屏障作用的水溶性被 膜或类似 p ro - long 或Sempf resh 的复合被膜及双层膜技术。当然 如何寻找天然抑菌剂 , 提高可食膜的抑菌作用 , 将是涂膜保鲜剂一个 重要的发展方面。6 乙烯吸收剂及作用抑制剂乙烯被誉为果蔬成熟激素 , 可降低果蔬贮藏性。 因此在果蔬保鲜中必 须尽量除去乙烯或抑制其作用 , 此方面常见的保鲜剂有乙烯吸收剂和 乙烯作为抑制剂两大类。6. 1 乙烯吸收剂经过大量试验 , 目前已确认高锰酸钾具有良好的乙烯吸附

14、效应 , 并 已在商业上投入使用 , 且常以多孔物质 （ 蛭石、珍珠岩、沸石、活性碳、 分子筛等 ） 为载体 , 将高锰酸钾溶液吸附其中 ; 如果在多孔载体上加 一些触媒物质 （ 如 Ca5O 3、 A l2O 3 、Cr2O 3 等金属氧化物或其盐 ） 作 为催化剂 , 催化乙烯分解 , 效果更好。高锰酸钾长时间吸收乙烯 被还原 , 可在阳光下晒后再生而继续使用。 Taka2hash i- N 等研制出 一种钯复合物乙烯吸收剂 ,它以活性炭为载体 , 将钯复合物 （主成分为 氯化钯、溴、氮、硫酸或醋酸 ） 吸附其中 , 可将贮藏环境中的乙烯减少 到很低水平 , 用于苹果、梨、香蕉、葡萄、杏、

15、甘蓝、莴苣、番茄、辣 椒、菠菜、韭菜、蘑菇等多种果蔬的保鲜。目前 , 常见的商品乙烯吸附 剂有 PM 保鲜剂、高效乙烯吸附剂、活性炭等。6. 2 乙烯抑制剂 此类保鲜剂主要通过与果蔬发生一系列生理生化作用来阻止内源乙 烯的生物合成或抑制其生理作用。 故分为乙烯生物合成抑制剂和乙烯作 用 抑制剂两类。6. 2. 1 乙烯生物合成抑制剂 主要通过抑制乙 烯生物合成中两个关键酶的活性 , 即ACC 合成酶 (ACS) 和乙烯形成 酶(EFE) 而抑制乙烯的产生。 目前, 有效抑制 ACS 活性的抑制剂主要为 氨 基乙氧基乙烯基甘氨酸 (AV G) 和氨基乙酸 (AOA ) , 据报道 , 在苹果、

16、葡萄和一些花卉上效果显著。此外 , 像N i2+ 、Co2+ 等自由基清除剂 ( 如苯钾酸钠 )、解偶联剂 ( 如PN P)、多胺等均可显著抑制 EFE 的活性 , 降低ACC 向乙烯的转化力。6. 2. 2 乙烯作用抑制剂 一般认为乙烯对果蔬的催熟过程是通过与受体蛋白结合才发挥作用 的, 乙烯作用抑制剂则正是利用这一特点 , 通过自身作用于受体而阻 断乙烯的正常结合 , 抑制乙烯所诱导的成熟衰老过程。(1) 最先研究的乙烯作用抑制剂如 A g+ 、STS、高浓度的 CO2 、DACP ( 重氮环戊二烯 ) 、 No rbo rnadiene ( 降冰片二烯 ) 等, 已被鉴定并广 泛应用。

17、A g+ 和STS 在商业上多用于花卉保鲜。高浓度的 CO 2 一般在 人工气调时实现对乙烯的抑制。 No rbo rnadiene 喷施绿色番茄可延缓 叶绿素降解、推迟成熟。(2) 近年来, 国外研制出一种新型乙烯受体抑制剂 1- MCP (1- 甲基环丙烯 ) , 为控制乙烯敏感型的采后果蔬和花卉衰老提供了新的技 术手段。它由 M ayid RM、Clarbe Tc 和DunconCD首 次于1971 年在实 验室合成 , 20 世纪90 年代初, EC sisler 用0. 5mL. L - 1的1- MCP处 理植株时发现 , 它有明显的抑制乙烯合成的作用。 该结果报道之后 , 在 国

18、内外掀起了以 1- MCP 抑制乙烯合成、控制植物组织成熟衰老进程的 热潮。人们以多种果蔬、花卉为试材 , 分别以 1- MCP抑制乙烯合成、呼 吸强度、芳香物质产生 , 延缓组织器官色泽转变、衰老和成熟软化进程 及其对非跃变型果蔬采后的影响以及 1- MCP 的作用机理等多方面展开 了研究。与传统乙烯抑制剂如 STS、A g+ 、AV G 等相比, 1- MCP 具有 高效、低剂量、无毒无味、无污染以及与受体结合时间长等优点。有些 传统乙烯抑制剂基于对健康、环境等因素的考虑 , 已大大限制了其在商 业上的应用。 人们预测 , 1- MCP在 花卉保鲜上将成为 STS 的替代品 , 它 不但能强烈阻断内源乙烯的生理效应 , 还能抑制外源乙烯对内源乙烯 的诱导作用。作为一种新型乙烯受体抑制剂 , 目前人们对 1- MCP 的研 究尚处早期阶段 , 许多问题有待于进一步研究 , 从而为乙烯敏感型果 蔬和花卉的贮藏保鲜开辟一条新途径。7 小结与讨论随着科技的发展 , 利用设施设备控制外部条件 （ 如气调、低温、减压 贮藏等 ） 将成为果蔬贮藏保鲜技术的主流。 保鲜剂只能作为这些技术的 辅助手段 , 不过, 当这些措施通过市场系统运转时 , 如果冷链系统不完 善, 果蔬一旦处于常态下 , 使用保鲜剂无疑成为一项独立而不可少