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[原创]采后热处理技术在果蔬保鲜中的应用

发布日期:2018-11-13 来源:农产品加工杂志社 浏览次数:30157

热处理是将果蔬在采后置于适当的温度处理一段时间,杀死或抑制病原菌的活力,降低某些和生理代谢相关的酶活性,减少果蔬采后腐烂,延长果蔬的保鲜期,从而达到贮藏保鲜的目的。热处理的方法包括热空气、热蒸汽、热水浸泡、远红外线及微波处理等。

1. 热处理在果蔬保鲜中的优越性

热处理不需要添加其他任何物质,以纯物理手段将果实在适当的温度下放置一段时间即可完成,故无任何副作用。可杀灭果实表面的微生物,并抑制某些特定酶,使果蔬具有抗菌、保鲜、防腐能力。这种方法具有杀虫、杀菌、无化学残留的优点,在人们更加注重身体健康、崇尚绿色食品的今天,有着更加广阔的应用前景。

2. 热处理在果蔬保鲜中的研究与应用

(1)热处理对浆果类水果的影响   实验证明采用48 ℃热空气处理3小时,可以延缓在20 ℃货架期贮藏中草莓的软化速度,并且可产生热激蛋白,但热处理对蛋白质合成的影响是非长久的。研究发现采用44 ℃和46 ℃热水处理15分钟的草莓在15 ℃下贮藏4天后,其硬度仍可保持原来的90%,且腐烂率低于5%。在45 ℃条件下热处理8分钟木纳格葡萄,果实腐烂率明显降低,抑制葡萄相对电导率的下降、果肉硬度、CAT活性上升,果实的POD活性提高,从而提高葡萄果实贮藏品质与货架期。

(2)热处理对仁果类水果的影响   苹果在采后38 ℃条件下处理4天,然后置于0 ℃冷库中贮藏一段时间后,其硬度高于对照,而且在17 ℃条件下货架期间软化速度比对照组缓慢。在38 ℃条件下处理4天,还有利于保持苹果的色泽、总固形物和有机酸,而且可提高对贮藏期间生理和微生物病害的抵抗力。

(3)热处理对核果类水果的影响   将仓方早生桃在40 ℃~45 ℃热水中浸泡1分钟后常温下贮存得出,热处理可明显降低桃果实贮藏过程中的发病率、失水率,同时可较好地保持桃果实维生素C含量,但对硬度影响较小;将黄桃在50 ℃~53 ℃热水中浸泡2分钟~ 3分钟后也可明显降低腐烂率和失重率;将沾化冬枣在50 ℃~55 ℃热水中处理6分钟~ 8分钟,能显著提高冬枣货架期品质,抑制腐烂指数、软化率、发病率上升和好果率的下降。

(4)热处理对南方水果的影响   用高温短时热处理海南产香芒后在室温存放,结果表明,高温热处理能降低海南产香芒的呼吸强度,使其可溶性固形物含量和pH值较对照低,而硬度比对照高;将香蕉果实用52 ℃热水处理10分钟后,在25 ℃下贮藏,在12天内果实软化和褪绿转黄不明显,而未经热处理的对照果实在12天内明显软化和转黄,热处理还可诱导采后香蕉的抗病性并具有一定延缓果实后熟的作用;将番木瓜采后在54 ℃热水浸泡4分钟,结果表明,贮藏期间的病情指数显著低于对照组,延缓果实硬度的下降,增强番木瓜果实抵抗炭疽病菌感染的能力,延长贮藏期。

(5)热处理对蔬菜的影响   以“湘研NO.3青椒”为试材,采用48 ℃的热空气处理30分钟后置常温18 ℃~20 ℃条件下贮藏24天,可明显降低青椒病害率,抑制软化和失重率升高,延缓可溶性固形物、总酸含量、维生素C含量的下降,在60 ℃下处理可阻止叶绿素含量的下降,抑制呼吸强度上升;将黄瓜贮前热处理(33 ℃、37 ℃和41 ℃,1天),均不同程度抑制了果实呼吸强度和细胞膜透性的增加,使黄瓜冷害的出现推迟3天~ 4天;把番茄用30 ℃~38 ℃热水处理1小时可以减轻冷害,减少后熟腐烂,抑制后熟中的呼吸强度,保持细胞膜的完整性,缩短后熟时间,保持良好的食用品质。

3. 热处理在果蔬保鲜中的作用机理

(1)果实热处理保鲜的生理作用机理   主要是通过降低采后果实的呼吸强度,控制果实内源乙烯合成和调节果蔬内部各种酶活性来完成的。许多果蔬属呼吸跃变型果实,果蔬进入生理衰老期后,呼吸高峰出现,大量有毒代谢物会积累,使果实的抗病能力逐渐减弱,组织解体腐烂。热处理辣椒、鳄梨、番茄、脱涩火柿等果蔬后,都使果蔬的呼吸强度受到了一定程度的抑制。果实成熟几乎与乙烯释放高峰同时出现,呼吸峰到来以前,影响乙烯正常释放的因素除采摘形成的伤口外,最主要的就是温度。当温度高于35 ℃时,乙烯合成途径中的氨基环丙烷基羧酸(ACC)氧化酶活性受到显著抑制。有研究人员报道了高温对乙烯产生的抑制主要是通过抑制乙烯形成酶(EFE)来阻止ACC向乙烯转化,热处理的作用很大程度上就是通过降低果实的乙烯释放水平来推迟果实成熟进程的,对延长果实的贮藏期有积极的作用。热处理对果蔬中的很多酶起着不同的调节作用。首先,果胶分解酶和果胶酶(PG)的酶活性水平直接与果实采后的软化进程有关。经适当的热处理,果实的PG活性非常低,甚至观察不到。尽管恢复常温后,果实的PG活性也有所恢复,但其活性水平相当低。通过热处理可以延缓软化进程,保持果蔬硬度;其次,热处理可以提高超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低脂氧合酶(LOX)活性和丙二醛(MDA)含量,这都说明热处理有助于提高果蔬清除自由基的能力,维持活性氧的代谢平衡,避免产生过多的自由基对膜造成破坏和伤害,从而保护细胞膜的完整性,维护细胞的正常功能。

(2)果实热处理保鲜的病理作用机理   热处理可以减轻采后果实的生理病害,并具有杀菌作用。热带、亚热带水果用冷藏方法保鲜容易发生生理冷害,热处理可以防止或减轻果蔬中冷害的发生。这种对冷害的抵抗性可能与热激蛋白的合成有关。这种反应在很多果实中存在,包括柑橘、黄瓜、芒果、柿子等。果蔬的短时热处理是一种抑制由微生物引起的病害以及防止虫害侵袭的非化学手段。热处理对真菌病害和虫害的控制机理,有以下几种方式:①病原菌和虫卵、幼虫等被高温杀死或抑制,减少了感染源;②诱导了木质素类物质的合成,形成了阻止病原菌侵入寄主的机械屏障;③加强了寄主抗真菌物质(抗毒素)的活力,这一种抵抗力是控制那些耐高温病原菌致病的有效途径。

4. 热处理对果蔬的不良影响

热处理应首先注意不能影响商品的品质或造成热伤害。热处理象牙芒表明,热处理能在短时间内迅速增强其呼吸强度,并使其呼吸峰提前出现,与此同时使其可溶性固形物含量以及pH值较对照显著升高,硬度明显下降。试验得出鳄梨在40 ℃下处理6天后常温下贮藏,果实不能正常软化;结果表明,当热处理温度为48 ℃或50 ℃时,草莓的硬度较其他温度处理的硬度要低,同时果实表面产生象沸水烫过一样并呈不规则的粉红色色素斑,从而影响到草莓的商品价值。由此可知,果实热处理时的温度有1个阈值,处理温度在此范围内时,有利于果蔬硬度的保持,但高于此温度范围的热处理则使果实硬度下降,果实品质受损。

热处理还可能导致果蔬风味改变,但不同水果的风味对热处理的反应也不一致。热处理使鳄梨、杨桃等水果的风味丧失,但并不影响甚至有利于保持草莓、番茄、甜瓜、香蕉等果实可溶性固形物、可滴定酸、维生素C等化学成分。不适当的热处理也易对果实造成伤害,还会产生乙醇等异味物质。

5. 热处理在果蔬保鲜中的展望

近年来,人们对绿色纯天然果蔬越来越重视,而随着许多化学保鲜方法相继被禁用或限用,热处理又重新成为当今果蔬保鲜的重点研究课题。在近年的研究中,国内外学者用热处理方法在许多果蔬的采后保鲜上都取得了很好的效果。但值得注意的是,热处理时间较长、效果不够显著且不易商业性应用等都严重制约着热处理技术的普遍应用。热处理还存在着许多不良影响,特别是不同品种、不同成熟度的果蔬对热处理条件的要求不同,热处理方法、温度与时间的配合各异等问题是今后研究的重点。

目前,热处理和其他技术的结合运用在果蔬保鲜中得到了广泛的研究。例如,运用热处理和壳聚糖涂膜保鲜金秋桃,在0 ℃条件下贮藏到2个月时还基本保持了金秋桃本身的风味和口感,并且明显抑制了果实呼吸强度,降低了电解质渗出率和PG活性,减少了腐烂及水分散失,使果品保持较高的硬度,延缓还原糖和可滴定酸的变化进程。将荔枝用98 ℃热水结合pH值为0.5的盐溶液浸泡5分钟,再置于1 ℃~3 ℃下贮藏50天后果实仍保持鲜艳的红色。还有热处理结合辐射、化学药剂保鲜果蔬等方法都有报道。热处理与气调贮藏、低温贮藏相结合已经得到了广泛应用。热处理技术与其他贮藏保鲜技术的结合使用,将是热处理技术发展的方向。

作者:梁志宏    吕英忠


编辑:王慧
审核专家:农产品加工杂志社总编 张成龙


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