低温在鲜切果蔬保鲜技术中研究进展

1、2011年第卷第期141饮料工业收稿日期2010-11-11作者简介蒋国玲(1986-,女,在读硕士研究生,主要从事农产品加工与贮藏工程。通讯作者孙志高(1964-,男,副研究员,从事柑桔深加工及贮藏研究工作。摘要:介绍了影响鲜切果蔬品质的因素、鲜切果蔬贮藏过程中发生的不良变化以及国内外对于低温在鲜切果蔬保鲜中的作用机理研究进展。关键词:鲜切果蔬;低温;加工中图分类号:TS201.1文献标识码:A低温在鲜切果蔬保鲜技术中研究进展蒋国玲1,孙志高2,沈海亮1,张银1(1西南大学食品科学学院,重庆400715;2中国农业科学院柑桔研究所,重庆400712鲜切果蔬(Fresh -cut Fruits

2、 and Vegetables 又称最少加工处理果蔬、半成品加工果蔬、轻度加工果蔬、切分(割果蔬、调理果蔬等,指新鲜果蔬原料经过分级、整理、挑选、清洗、整修、去皮、切分、包装等一系列工序后,用塑料薄膜袋或塑料托盘盛装外覆塑料薄膜包装,供消费者直接食用或餐饮业使用的一种新型果蔬。由于鲜切果蔬具有清洁、卫生、新鲜、方便、可食率高达100%等特点,其生产与消费量必将进入一个快速发展阶段,但由于去皮、切分等处理工序会对果蔬组织产生机械损伤,诱导鲜切果蔬褐变,极易出现变色、变味、质地劣变等质量问题。因此,保持品质、延长保鲜期是鲜切果蔬加工技术的关键1。1影响鲜切果蔬品质的若干因素1.1生理生化反应新鲜果

3、蔬经加工切割后,组织内部酶与底物区域化结构被破坏,酶与底物直接接触引起组织内各种生理生化反应,如多酚氧化酶催化酚类物质氧化反应,脂肪氧化酶催化膜脂反应,纤维素酶催化细胞壁的分解反应等,从而导致组织褐变、细胞膜破坏、细胞壁分解及异味的产生2。另外,去皮、切分等加工过程中所造成的机械损伤会极大程度地促进产品呼吸作用的增强,即所谓“伤呼吸”,同时会刺激果蔬组织内源乙烯的产生,导致伤乙烯迅速增加,并伴随一系列次生代谢产物的合成,组织的伤愈合还会改变鲜切果蔬的外观,从而降低食用价值,加速鲜切果蔬的衰老与腐败3。1.2营养成分变化在鲜切果蔬的加工与包装贮存过程中,维生素C 、胡萝卜素等的损失是直接影响产品

4、营养质量的主要因素。切割造成的机械损伤会促进维生素C 的氧化损失,而加工中的去皮、清洗等工艺也会造成维生素C 等营养物质的损失。水洗是鲜切加工过程中的重要步骤之一,但在水洗时不可避免地会造成水溶性营养成分的溶出与损失4。此外,加工产品的贮藏温度、光线以及包装等因素,也会影响营养成分的变化。1.3微生物侵染新鲜果蔬在去皮、切分等加工过程中,组织结构极易受到伤害,原有的保护系统被破坏,也易受到空气、加工用水及机械设备中各种微生物的侵染5。由于大部分果蔬属于低酸性食物,加之切割处理造成果蔬营养成分的外流,也为微生物生长繁殖提供了有利的环境条件。2鲜切果蔬贮藏过程中发生的不良变化鲜切果蔬与新鲜果蔬相比

5、,组织结构遭到了人为破坏,诱发出一系列不利于其营养品质保持的生理生化反应,在贮藏过程中会表现出感观及营养品质劣变。2.1产品萎蔫、皱缩、干化鲜切果蔬因果蔬表皮被去除,细胞发生破裂,蒸腾作用和呼吸作用急剧上升,造成鲜切果蔬内部水分大量流失,如果不即时进行处理,鲜切果综述与述评152011年第卷第期141饮料工业蔬产品就会迅速萎蔫、皱缩、干化,迅速失去其新鲜品质。因此探索如何有效地保持鲜切果蔬的水分,对于维持鲜切果蔬的商品价值具有重要意义6。2.2品质急剧下降由于人为的机械伤,造成鲜切果蔬的呼吸强度急剧上升,能量物质消耗加剧,鲜切果蔬产品其品质急剧下降7。2.3鲜切果蔬组织易发生软化果蔬组织因机械

6、损伤,造成伤乙烯产生速率迅速增加,诱导果胶酶、纤维素酶、脂氧合酶、过氧化物酶等细胞降解类酶活性增加,使植物组织发生崩溃,因而鲜切果蔬产品其组织极易发生软化现象8。2.4果蔬组织发生褐变果蔬组织发生褐变这是大多数鲜切果蔬都会遇到的不利反应,其产生原因是由于果蔬原料组织中的多酚氧化酶、过氧化物酶与酚类底物及酚类衍生物发生复杂的化学反应形成褐色或黑色物质,从而引起鲜切果蔬制品的褐变。而在完整的果蔬组织中,由于引起褐变的酶和底物彼此是分离的,不会发生褐变反应9,10。变色严重影响鲜切果蔬的商品价值,因此探索如何防止鲜切果蔬的褐变至关重要11。2.5微生物侵染机会增加、腐烂加剧鲜切果蔬由于受到机械损伤,

7、营养物质随之流出,再加上失去了表皮的保护,不仅为微生物侵染果蔬组织开辟了道路,而且还为微生物的生长繁殖提供了良好的营养基础12。探索适宜的鲜切果蔬贮藏保鲜技术对于鲜切果蔬产业的健康发展具有重要意义。3低温保藏在鲜切果蔬的作用3.1低温保藏对鲜切果蔬的作用机理低温能抑制切割果蔬的呼吸强度,降低果蔬体内的各种生理生化反应速度,延缓衰老和抑制褐变,延长果蔬的保鲜期,低温也能抑制微生物的生理代谢,从而抑制微生物的生长与繁殖。董全研究表明大多数酶活性化学反应的温度系数Q 10在23的范围内,这就是说温度每下降10,酶活性就会削弱1/21/313。假设Q 10值为2.5,温度从30降到10,食品中的变化幅

8、度可以减少6.25倍,即允许保藏期约延长6倍;另外一方面,任何微生物都有一定的生长和繁殖的温度范围,降低温度后,微生物的生理代谢被抑制,微生物的生长与繁殖被抑制。适宜的冷藏温度对鲜切果蔬十分重要。3.2低温保鲜一般鲜切果蔬均需要进行低温保鲜。低温可抑制果蔬呼吸作用与酶的活性,降低各种生理生化反应速度,延缓衰老并抑制褐变,同时也可抑制微生物的活动14。环境温度愈低,果蔬的生命活动进行的就愈缓慢,营养素消耗亦少,保鲜效果愈好。但当温度降低到某一程度时会发生冷害,即代谢失调,产生异味以及褐变加重等,货架期反而会明显地缩短。多数科研人员研究认为,鲜切果蔬适合在05条件下贮藏15。为保证鲜切果蔬的质量,

9、加工场所的温度控制与贮藏过程中的冷链温度是保鲜成败的关键。另外,有些微生物在低温条件下仍能迅速生长繁殖,因此,除了结合低温还需要进行其他防腐处理,如酸化处理、添加防腐剂等措施。3.3低温在加工、贮运中的作用鲜切果蔬在加工、贮藏、运输与销售等过程中都应尽可能保持在一个低温系统中,这样可有效减缓组织新陈代谢速率,延缓组织的代谢分解,使因加工引起的伤呼吸、伤乙烯增加速率尽可能降低到最小程度,同时也可使微生物生长繁殖受到抑制16。3.4低温保藏在鲜切果蔬的危害低温容易造成鲜切果蔬的冷害,与未加工果蔬所不同的是,鲜切果蔬对低温更为敏感,更易发生冷害,董全研究表明大多数鲜切果蔬在10以下时会发生不同程度的

10、冷害,但10以上贮藏微生物的腐败变质及褐变相当严重13。因此,鲜切果蔬的贮藏宜在低温(4下,既使发生冷害,其程度也比因提高温度而引起的腐败变质要轻得多。如鲜切哈密瓜和甜瓜的贮藏温度为4,既使4已属这两种瓜的冷害温度。3.5温度控制王莉对切割生菜的保鲜研究结果表明,贮藏温度越低,越有利于保持切割生菜的品质17。Sonia等发现MP 芹菜在0冷藏21d 后仍能保持其初始的抗氧化能力18。孙伟等研究发现0、5条件下贮藏的切割甘蓝至少在10d 内没有发生明显的褐变,也没有发现表面微生物数量明显上升,但10贮藏的甘蓝在第4d 即发生明显的褐变,贮藏第3d 后,微生物数量就开始急剧上升19。低温有利于保鲜

11、,但大部分切割果蔬在10下会发生不同程度的冷害,因此,切割果蔬在低温下贮藏应控制适当的温度。另外,冷藏中的一些嗜冷菌的存在,如Listeria monocytogenes ,也应高度引起重视。3.6低温保藏的新技术临界低温高湿保鲜是一种低温保鲜新技术。采用临界低温高湿贮藏,即控制温度在物料冷害点0.51左右和相对湿度为90%98%左右的环境中贮藏保鲜果蔬。临界低温高湿贮藏的保鲜作用体现在两个方面:(1果蔬在不发生冷害的前提下,采用尽量低的温度可以有效地控制果蔬在保鲜期综述与述评162011年第卷第期141饮料工业内的呼吸强度,使某些易腐烂的果蔬品种达到休眠状态;(2采用高的相对湿度的环境可以有

12、效地降低果蔬水分的蒸发,减少重量的损失。从原理上说可以防止在保鲜期内的腐烂变质,防止鲜切果蔬的褐变,是一种较为理想的保鲜技术20,但还需进一步的研究。4结语鲜切果蔬仍具生命活动、呼吸作用等新陈代谢作用,在加工和贮藏过程中,很容易腐烂变质。所以要求在鲜切果蔬的加工、贮藏、运输和销售中有一个高度配合的冷链系统,这是必不可少的,使果蔬组织自身的新陈代谢处于最低状态,微生物的生长繁殖也受到最大程度的抑制。为了能生产出高质量、符合标准的鲜切果蔬产品,生产企业应实行“良好作业规程”(GMP 和“危害分析与关键控制点”(HACCP 体系。参考文献1曾顺德,张迎君,漆巨容.新切果蔬贮藏过程中易发生的不良变化及

13、控制途径J.西南园艺,2002(30:9394.2田密霞,胡文忠,王艳颖,等.鲜切果蔬的生理生化变化及其保鲜技术的研究进展J.食品与发酵工业,2009(5:132135.3梁锦丽.影响鲜切果蔬品质的因素及保鲜技术J.保鲜与加工,2007(2:3436.4田密霞,胡文忠,朱蓓薇,等.抗坏血酸处理对鲜切水晶梨营养成分及褐变的影响J.食品与发酵工业,2008,34(1:154159.5冮洁,胡文忠.鲜切果蔬的微生物污染及其杀菌技术J.食品工业,2009,30(6:319324.6罗海波,姜丽,余坚勇,等.鲜切果蔬的品质及贮藏保鲜技术研究进展J.食品科学,2010,31(3:307311.7郝亚勤.鲜

14、切果蔬商品化处理过程中的品质变化及保鲜技术J.广东农业科学,2009(5:133134.8樊会芬,胡文忠,庞坤.鲜切果蔬乙烯生物合成与酶促褐变的研究进展J.食品与机械,2008,24(4:128132.9程双,胡文忠,马跃,等.鲜切果蔬酶促褐变发生机理的研究J.食品工业科技,2010,31(1:7480.10程双,胡文忠,马跃,等.鲜切果蔬酶促褐变机理及控制研究进展J.食品与机械,2009,25(4:173176.11潘永贵,陈维信.鲜切果蔬酶促褐变物理控制研究进展J.农产品加工(学刊,2007(12:710.12范贤贤,田密霞,姜爱丽,等.鲜切果蔬表面微生物侵染途径及控制J.保鲜与加工,20

15、09(2:1517.13董全.鲜切果蔬的加工工艺和保鲜技术J.四川食品与发酵,2002(2:3135.14李超,冯志宏,陈会燕,等.鲜切果蔬保鲜技术的研究进展J.保鲜与加工,2010,10(1:36.15刘进杰.国内外鲜切果蔬保鲜技术研究现状J.安徽农业科学,2007,35(16:49314933.16CONNERY -SHAW R E ,ROBERTS R A ,FORD L ,NOTTING-GHAM S M.Shelf life of minimally processed honydew ,kiwifruit ,papaya ,pineapple and cantaloupe J.Fo

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17、方法J.蔬菜,2009(2:2425.Progress in research on role of low temperature in storage techniques for fresh-cut fruits and vegetablesJIANG Guo-ling 1,SUN Zhi-gao 2,SHEN Hai-liang 1,ZHANG Yin 1(1College of Food Science ,Sothwest University ,Chongqing 400715,China ;2Citrus Research Institute ,CAAS ,Chongqing 400712,China Abstract :The factors influencing the quality of fresh-cut fruits and vegetables are introduced ,and adverse changes occurring in the storage of them described.In