這種保鮮方法既能達到很好的防腐效果,又無毒、無殘。
果實采後腐爛給世界水果生產帶來了極大的損失。據不完全統計,水果的采後腐爛一般達20%-30%,我國則更為嚴重,采後腐爛率達30%-40%。熱帶地區由於環境因素更有利於采後病害的發生,水果采後腐爛率高達50%。
熱處理是近年來頗受關注的水果采後保鮮方法之一,特別是隨著農藥殘留問題的日益嚴重,學者們開始注重這種無毒、無農殘的水果保鮮方法,相關領域的研究變得相當活躍。現將采後熱處理在果實保鮮中應用的有關研究簡述如下。
一、果實采後熱處理的基本含義 果(guo)實(shi)采(cai)後(hou)熱(re)處(chu)理(li),是(shi)將(jiang)采(cai)後(hou)的(de)果(guo)實(shi)置(zhi)於(yu)適(shi)當(dang)的(de)高(gao)溫(wen)下(xia)持(chi)續(xu)處(chu)理(li)一(yi)定(ding)時(shi)間(jian),降(jiang)低(di)果(guo)實(shi)的(de)某(mou)些(xie)生(sheng)理(li)代(dai)謝(xie),延(yan)遲(chi)後(hou)熟(shu)期(qi)的(de)到(dao)來(lai),以(yi)延(yan)長(chang)果(guo)實(shi)的(de)保(bao)鮮(xian)期(qi),減(jian)少(shao)果(guo)實(shi)采(cai)後(hou)腐(fu)爛(lan)。常(chang)用(yong)的(de)方(fang)法(fa)有(you):熱水浸泡、熱蒸汽、強力熱空氣、熱化學保鮮劑處理等。
二、熱處理在果實采後保鮮上的應用 熱處理在果實上的應用最早是從防治水果腐爛開始。
1922年Fawcett首shou次ci報bao道dao了le用yong熱re處chu理li方fang法fa控kong製zhi柑gan桔ju因yin炭tan疽ju病bing造zao成cheng的de腐fu爛lan。後hou來lai,由you於yu各ge種zhong化hua學xue藥yao劑ji的de問wen世shi,相xiang比bi之zhi下xia熱re處chu理li因yin實shi施shi難nan度du大da,效xiao果guo不bu夠gou顯xian著zhu,而er被bei棄qi置zhi了le近jin30年。隨著許多化學保鮮方法相繼在各個國家禁用或限用,熱處理才又重新引起人們的重視。1953年Akamine等報道了用44-49℃的熱水處理番木瓜20分鍾,可防治番木瓜炭疽病。1980年以後,我國開始對芒果、香蕉等熱帶、亞熱帶水果進行果實采後熱處理的試驗研究。劉秀娟等人用熱處理方法對芒果的不同品種進行采後處理,一般52-55℃的溫水浸泡5-10分鍾,均獲得有效的防腐保鮮效果,使芒果采後保鮮期達到15天以上,且色香味無明顯變化。1955年黃朝豪等報道了用熱水處理來控製芒果采後因炭疽病造成的腐爛,具體方法是:15℃溫水浸果15分鍾,或54℃浸果5分鍾,也可用500×10-6的苯來特、敵克鬆、1000×10-6多菌靈的52℃熱藥液浸果5-10分鍾。在近半個世紀的研究中,國內外科學家相繼用同樣的方法在柑桔、蘋果、桃、甜瓜、草莓、香蕉等眾多水果上實現了采後防腐保鮮。
1999年劉秀娟等用熱處理對香蕉和芒果上的炭疽病菌進行了致病性測定,結果表明:當熱處理溫度55℃、時間30分鍾以上,對炭疽病的菌絲體有明顯的殺傷作用,而當熱處理溫度達60℃、時間30分鍾以上,對炭疽菌的孢子有極顯著的殺傷作用。水果熱處理保鮮研究正逐漸向更深層次的熱處理的病理和生理機製領域拓展。
三、果實熱處理保鮮的機製 長期以來,果實的熱處理溫度主要采用35-55℃,旨在促進果實表麵傷口的愈合,以及殺滅或抑製果皮或果肉中病原微生物的生長。
1、果實熱處理保鮮的生理作用 降低采後果實的呼吸強度。
許(xu)多(duo)果(guo)實(shi)的(de)采(cai)後(hou)腐(fu)爛(lan)是(shi)由(you)於(yu)呼(hu)吸(xi)峰(feng)的(de)到(dao)來(lai),使(shi)果(guo)實(shi)進(jin)入(ru)生(sheng)理(li)衰(shuai)老(lao)期(qi),大(da)量(liang)有(you)毒(du)代(dai)謝(xie)物(wu)的(de)積(ji)累(lei)使(shi)果(guo)實(shi)的(de)抗(kang)病(bing)能(neng)力(li)逐(zhu)漸(jian)減(jian)弱(ruo),組(zu)織(zhi)解(jie)體(ti)腐(fu)爛(lan)。由(you)於(yu)熱(re)帶(dai)水(shui)果(guo)如(ru)芒(mang)果(guo)、香xiang蕉jiao等deng,大da多duo屬shu呼hu吸xi躍yue變bian型xing,在zai保bao鮮xian技ji術shu上shang如ru何he延yan緩huan呼hu吸xi峰feng的de到dao來lai是shi至zhi關guan重zhong要yao的de問wen題ti。在zai高gao溫wen下xia,番fan茄qie等deng許xu多duo果guo實shi表biao現xian出chu呼hu吸xi強qiang度du降jiang低di。據ju此ci,日ri本ben學xue者zhe小xiao倉cang長chang雄xiong等deng早zao在zai20多年前就提出了番茄的高溫貯藏方法。韓濤等發現35℃下處理大久果桃果實2天就可明顯降低貯藏前期果實的呼吸強度。
對果實內源乙烯合成的影響。
果(guo)實(shi)成(cheng)熟(shu)幾(ji)乎(hu)與(yu)乙(yi)烯(xi)釋(shi)放(fang)高(gao)峰(feng)同(tong)時(shi)出(chu)現(xian)。呼(hu)吸(xi)峰(feng)到(dao)來(lai)以(yi)前(qian),影(ying)響(xiang)乙(yi)烯(xi)正(zheng)常(chang)釋(shi)放(fang)的(de)因(yin)素(su)除(chu)采(cai)摘(zhai)形(xing)成(cheng)的(de)傷(shang)口(kou)外(wai),最(zui)主(zhu)要(yao)的(de)就(jiu)是(shi)溫(wen)度(du)。當(dang)溫(wen)度(du)高(gao)於(yu)35℃時,乙烯合成途徑中的ACC(氨基環丙烷基羧酸)氧化酥酶活性受到顯著抑製。韓濤則報道了高溫對乙烯產生的抑製主要是通過抑製乙烯形成酶(EFE)來阻止ACC向C2H4轉化。科學家們證實了盡管不同形式的EFE具ju有you不bu同tong的de熱re阻zu,但dan都dou易yi受shou熱re失shi活huo,不bu論lun怎zen麼me說shuo,熱re處chu理li的de作zuo用yong很hen大da程cheng度du上shang就jiu是shi通tong過guo降jiang低di果guo實shi的de乙yi烯xi釋shi放fang水shui平ping來lai推tui遲chi果guo實shi成cheng熟shu進jin程cheng的de,對dui延yan長chang果guo實shi的de貯zhu藏zang期qi有you積ji極ji的de作zuo用yong。
對PG(多聚半乳糖醛酸酶)等各種酶活性的影響。
適宜的熱帶處理能抑製某些果實表麵生理失調,使果實在貯藏期保持較高的硬度。首先,果膠分解酶和PG的酶活性水平直接與果實采後的軟化進程有關。經適當的熱處理,果實的PG酶活性非常低,甚至觀察不到。盡管恢複常溫後,果實的PG酶活性也有所恢複,但其活性水平相當低。有綜述報道,半成熟番木瓜在46℃熱水中處理90分鍾,然後在24℃下3天,PG酶活性降低了48%,6天後盡管又淨增了25%,但仍是未經熱處理果實活性的10%。用同樣的方法,有效延緩了蘋果的軟化,保持較高硬度。其次,熱處理可以抑製果膠分解酶等多種細胞壁降解酶活性,減輕後續處理(如低溫、輻射等)產生的脅迫所導致的傷害。如對葡萄柚進行熱處理可以減輕甚至消除低溫誘導的果皮陷點;在熱水中加入TBZ(噻苯唑)能neng有you效xiao降jiang低di果guo實shi的de低di溫wen傷shang害hai,減jian少shao低di劑ji量liang輻fu射she處chu理li誘you導dao的de果guo實shi陷xian點dian的de發fa生sheng。最zui後hou,熱re處chu理li可ke顯xian著zhu降jiang低di酸suan性xing磷lin酸suan酶mei的de活huo性xing。據ju王wang殿dian九jiu報bao道dao,香xiang蕉jiao在zai40℃下熱處理,其酸性磷酸酶活性逐漸降低,若處理3天,轉回20℃時活性可以恢複,若處理5天以上則不能恢複。
對蛋白質合成的影響。
一些實驗表明,果實在熱處理期間,其蛋白質的合成發生了改變。Picton等在番茄中發現在35℃下處理期間,標記蛋白質的譜帶與25℃下觀察到的不同,雖然蛋白質不斷合成,但卻失去了25℃以(yi)下(xia)的(de)正(zheng)常(chang)成(cheng)熟(shu)的(de)幾(ji)種(zhong)蛋(dan)白(bai)。對(dui)此(ci),他(ta)認(ren)為(wei)果(guo)實(shi)在(zai)熱(re)處(chu)理(li)期(qi)間(jian),蛋(dan)白(bai)質(zhi)合(he)成(cheng)的(de)變(bian)化(hua)抑(yi)製(zhi)或(huo)加(jia)速(su)了(le)某(mou)些(xie)需(xu)要(yao)合(he)成(cheng)蛋(dan)白(bai)質(zhi)才(cai)能(neng)得(de)以(yi)進(jin)行(xing)的(de)過(guo)程(cheng),如(ru)PGmeiheyixidehechengyikaodanbaizhidehecheng,tamendoushoudaorechulideyizhi,jinershiguoshirechulihoudechengshujinchengshoudaoyizhi,rechulihaikeyiyoufamangguodengguoshichanshengrejidanbai,zhekenengyukangjunzuoyongyouguan。
2、果實熱處理保鮮的病理作用
減輕采後果實的生理病害。
虎皮病是蘋果貯藏期發生的一種嚴重的生理病害。據報道,蘋果在0℃常規氣調貯藏前於38℃條件下熱處理4天,虎皮病得到抑製。其主要機製是抑製了貯藏期蘋果表皮中α-法呢烯和共軛三烯的積累。另外,熱帶、亞熱帶水果用冷藏方法保鮮容易發生生理冷害,如多數芒果在低於10℃時就有冷害發生。有實驗指出,在冷處理前貯藏於27℃下熱處理7天,可以將檸檬的采後冷害程度減到最低。
殺菌作用。
大量的研究表明,熱處理不僅可以殺滅附著在果實表麵的病原菌,而且對潛伏侵染菌也有明顯的殺傷和抑製作用。劉秀娟等1999年報道了熱處理對2種潛伏侵染性的炭疽菌生長和致病性的影響。結果表明,同屬不同種的病原菌對熱處理的反應不同:當熱處理溫度55℃、時間30分鍾以上,對炭疽菌的菌絲體有明顯的殺傷作用;當熱處理溫度達60℃、時間30分鍾以上,對炭疽菌的孢子有極顯著的殺傷作用;55℃以下處理10-20分鍾,則明顯降低了這2種潛伏菌的致病性。因此,應用熱處理控製采後病害,應根據不同果實和病菌種類采用不同的溫度範圍和處理時間。另據Barkai-Golan等報道,真菌的幹孢子耐熱,休眠結構也比活動的結構耐熱。如70℃以下、1分鍾可殺死90%的指狀青黴的濕孢子,但相同處理僅殺死10%的幹孢子。
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