荔枝储藏保鲜

荔枝储藏保鲜摘要：荔枝是原产于我国华南亚热带的水果。由于荔枝采摘后果实易褐变、腐烂,影响了荔枝大规模商业化的生产和销售,因此掌握荔枝采摘后的生理特性以及探索荔枝贮藏保鲜技术成为当前研究的热点。概述了荔枝的结构、生理特性、采后褐变的机理及腐烂变质的原因,分析总结了荔枝果实保鲜技术的现状。关键词：荔枝;褐变;贮藏保鲜1荔枝果实结构与采后生理特性1.1荔枝果实组织结构特性荔枝果实结构最明显的特点是外表面有龟裂片,其果皮由外、中、内三层组成。外果皮仅有一层薄壁细胞,外壁薄,角质层也薄,防止水分散失的能力差。外果皮众多的龟裂片中含花色素苷栅状组织,组织间空隙多。外果皮与中层(中果皮)之间有石细胞,含有褐色物质。荔枝果皮保水力极柔,水分容易蒸发由于结构上与果皮分离,基本上不能向果皮输送和补充水分,致使果皮不断失水,正常代谢失活,组织结构受损,从而引起果实干枯萎缩和褐变[1]。如在采果时遇到强日照和高温天气,果皮会更迅速变褐。1.2荔枝采摘后生理活动荔枝采摘后仍然继续着生长期的各种生理过程,但所需水分却不再由树体供应,由于荔枝呼吸作用旺盛,产生大量乙烯,而导致果实迅速衰老。1.2.1呼吸作用。有研究结果表明,荔枝果实属于无呼吸高峰型果实,采摘后不发生贮藏物的水解作用,呼吸作用以逐渐利用可溶性糖类为主。从荔枝采摘后生理特性来看,在常温(25℃)条件下,荔枝鲜果呼吸强度接近直线上升,没有出现明显的呼吸高峰,贮藏5天就开始腐烂。而在4～6℃条件下,呼吸强度大大降低,而且有随着贮藏时间的延长呈逐步下降的趋势[2]。这说明低温可以明显地抑制荔枝的呼吸强度,能够有效地减缓衰老,因此低温贮藏保鲜是延长荔枝保鲜期的主要手段之一。1.2.2乙烯作用。乙烯是促进果实成熟和衰老的主要激素。荔枝采摘后,乙烯的释放有一定规律性:先逐渐增加,而后下降,果实内源乙烯释放量随着果实色泽和风味两方面逐渐衰老而增加,当乙烯释放量最高点出现后,果实很快劣变,出现褐变、流水或产生异味等,但当果实进一步劣变时,乙烯释放量又有所下降。1.2.3营养成分发生变化。由于荔枝在采摘后代谢旺盛,营养物质会被大量消耗,所以果实中糖和维生素C的含量下降较快,总酸也先下降后随褐变加重而上升,果皮组织的电导率也随贮藏期的延长而有所增加。1.2.4膜脂过氧化作用。荔枝果实衰老时会引起自由基含量急剧升高,当膜脂上的不饱和脂肪酸受到自由基的攻击,会产生过氧化作用。包括醇、醛和脂类等膜脂过氧化产物被释放出来后,与荔枝果肉中的蛋白质及核酸发生反应,从而抑制其正常功能。2荔枝果实褐变的原因引起荔枝果皮褐变的因素很多,如采摘前的不良气候条件(如日灼、干热天气等),采摘后果实的失水,贮藏期间的冷害或冻害、热处理时引起的热损伤、贮藏期间病原菌的浸染以及果实的自然衰老等都能引起果皮的褐变。总的说来,引起褐变基本因素可分为内因和外因两个方面,褐变的内因主要是由于内水分、酶及花色苷等的变化作用,而外因即外界环境条件主要指空气、水份、温度、光照对荔枝果实的影响。2.1酶促褐变根据果皮褐变的现象推则为酶促褐变,认为是多酚氧化酶(PPO)作用于花色素苷生成了一种“类黑精”的物质,从而引起果皮褐变。此后又有很多研究者对酶促褐变进行了广泛的研究和深入的探讨,涉及最多的是多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)。2.2失水对荔枝果皮褐变的影响除酶促褐变外,荔枝果皮本身的失水也是褐变的重要因素。荔枝果皮容易失水有两方面原因:一是由于荔枝果实构造特殊,果皮在结构上与果肉完全分离,尽管果肉中含水量很高,但由于两者之间无输导组织相连,果肉中的水分却不能给予有效补充。通过对荔枝果实各部位水分动态变化研究,荔枝果皮在不断蒸发失水直至变褐的整个过程中,果肉和果核都无水分转入果皮予以补充,研究显示当失水率达到果皮含水量的50%左右时即表现褐变症状。二是因为荔枝果皮本身组织结构特殊:果皮角质层较薄,海绵组织疏松,容易失水,同时果皮内输导组织也不发达,果皮不同部位之间的水分难以有效调节输导。另外,荔枝果皮中的含水量也比一般水果低。刚采收的果实,其果皮生活细胞仍具有比较完整的超微结构,采收后由于表皮蒸发脱水,果皮表面产生微裂,随着果皮绽裂,脱水加剧,裂缝通过亚表皮厚壁组织层延伸到果皮而继续脱水。果皮褐变出现就是先从果皮龟裂片突起部分开始,其微管细胞与皮孔相通,极易失水。2.3浸水对荔枝果皮褐变的影响为减少荔枝果皮水分的蒸发,常采用塑料薄膜袋保湿包装,但薄膜袋保湿包装下的荔枝同样会褐变。有研究表明:薄膜袋密封包装下荔枝果皮的褐变与不包装贮藏时表现的失水褐变不同。密封包装的果实不论置于什么温度贮藏,果皮中的水分含量变化很小。褐变是因为呼吸代谢作用形成的凝结水浸渍果皮一定时间后引起生理失调,从而使细胞超微结构被破坏所致。在密封包装贮藏期间,果皮的电导率均呈不断升高的趋势。细胞质膜选择性逐渐被破坏,胞内物质泄漏。2.4花色苷降解对荔枝果皮褐变的影响近年来有研究认为,花色素苷颜色的改变也是荔枝果皮褐变的主要原因之一。荔枝果皮红色色素是由几种花色苷构成,而花色苷所呈现的颜色也是随pH值和温度改变而改变。当pH值为1.47时由鲜红变为棕红,在3.30时变为棕黄,在4.69时变为棕色,在7.01时,褐色变为黑褐色。在pH值为4.69时向缓冲液中加入酸液,花色素苷能恢复红色,但在更高的pH值(7.01)下不能恢复。花色素苷降解的速率也取决于pH值与温度,在高温和高pH值时降解速度加快,且降解产物可能成为PPO的作用底物。荔枝果皮中的花色素苷由于温度和pH值影响变的不稳定,产生次生物质被酶降解后形成褐色物质导致荔枝果皮褐变。2.5其他导致荔枝果皮褐变的因素荔枝果皮的细胞液泡和质体膜结构的解体会导致荔枝褐变;害虫取食伤害会造成局部褐变;采前过量施用农药和误用农药均可引起药害而导致荔枝褐变;荔枝霜疫霉病危害接近成熟或成熟的果实,可导致果实的不规则褐斑,严重者致使全果变黑褐色以至果肉腐烂脱落;干热天气、日晒、土壤水分含量低以及风刮伤均可导致果实表皮脱水,引起荔枝果皮褐变;采摘时物理伤害和冷冻贮藏或热杀菌剂引起的冷、热胁迫伤害也会导致褐变[1]。综上所述,荔枝果皮褐变是一个复杂的过程。前期褐变主要是果皮失水,pH值升高,引起花色苷降解导致的褪色或变色,保温及通过浸泡酸溶液降低果皮pH值能恢复花色素苷的红色,并覆盖住产生的少量黑色物质,可以恢复或部分恢复果皮的红色;而后期严重揭变时,则是由于酚类物质的酶促或非酶促反应形成的黑色物质的积累而产生的,无法人为恢复[2]。3荔枝保鲜技术发展概述古老的贮藏保鲜方法是将荔枝放入小口罐内密封,置于阴凉处或沙土中贮存。到了明朝,荔枝保鲜方法是,选择巨竹,开隙,放入荔枝再密封。现在民间较成熟的荔枝保鲜方法是适时采收和热烫处理,即把荔枝果放进沸水中烫5～8s,然后冷风吹干、装箱贮藏。目前,我国荔枝贮藏保鲜主要是采用化学药剂浸果和低温运输相结合的方法。3.1硫处理保鲜法3.1.1SO2熏蒸法。SO2是食品加工上最廉价、使用最广泛的防腐剂,可以抑制多酚氧化酶的活性,还能够与花色素苷形成稳定的复合物,大大提高花色素苷的稳定性,抑制其降解。在酸性条件下,SO2与花色素苷形成的复合物又能够分解,使荔枝果皮恢复红色。另外SO2还可以抑制青霉菌、绿霉菌、霜疫菌以及酸腐菌等病原性微生物的扩散,可以防止细菌性腐烂。徐祖进采用100g/m3硫磺将荔枝熏蒸30min后再采用3%HCl浸泡15min,发现荔枝保鲜期可延长至10～15d。若处理后在1～2℃条件下保存。保鲜期长达3个月以上。谢建华等研究开发的二氧化硫固体保鲜缓释剂对荔枝保鲜研究,结果表明,在2～4℃贮藏条件下,采用缓释剂处理过的荔枝可贮藏60d,且营养成分保持良好。出库经抗氧化剂处理后,在常温下的货架期能达到3d,好果率为85.7%。但SO2熏蒸法也有其缺点,即果皮和果肉中会有二氧化硫残留[3]。3.1.2亚硫酸盐处理法。连二亚硫酸钠俗称保险粉,具有一定的还原性。在放置过程中,能够缓慢释放出SO2,因而可以用于荔枝保鲜。不仅如此,连二亚硫酸钠还能够与氧气发生反应,从而消耗荔枝果实中多酚氧化酶催化生物氧化过程所需要的氧气,抑制好氧细菌的繁殖和荔枝果实的腐烂。二亚硫酸钠为主要功能成分制成的荔枝保鲜剂,在荔枝保鲜过程中具有除氧、抑褐变等功能。用于荔枝保鲜,辅以低温贮存,可延长保鲜期达30d以上[4]。3.2化学药剂处理保鲜法化学药剂处理法因为其具有经济、简便等特点,因此成为应用最为广泛的荔枝保鲜方法之一,其基本原理是药品作用于荔枝,起到防腐、杀菌作用。3.2.1生物保鲜液。从真菌与放线菌等微生物菌种发酵液中提炼萃取出生物保鲜液用其稀释液在强化后对荔枝果实进行浸蘸风干,在(30±5)℃条件下贮藏保鲜。结果表明,生物保鲜液在一定程度上可以防止或延缓减少荔枝果实的水分蒸腾损失;可以预防与减轻荔枝果实外壳以真菌为主的致病菌感染与侵袭;此外,液(膜)还有间接接防止荔枝果实肉质的糖度降解与变酸的作用。用生物保鲜液对荔枝进行保鲜处理后,保鲜可食性效果在9d左右,当大于或等于15d时,50%荔枝果实外壳呈褐色,荔枝果肉开始溢汁或少量干缩并有异味,不宜食用5]。3.2.2高分子涂膜保鲜法。高分子涂膜法[6]是使用由高分子成膜剂、防腐剂、抗氧化剂等组成的复合保鲜剂在果实表面形成一层薄膜,创造一个选择性透过的小环境进行果蔬包装储藏的技术。其具有操作简单且成本低廉的特点,因此具有着很大的开发应用价值。赵玉清等制备了系列壳聚糖复合物(CTS-X),并用涂膜法对荔枝进行了保鲜研究,在系列CTS—X中筛选了最佳膜保鲜剂,能有效的阻止荔枝水分的散失,减慢果皮褐变速度,防止Vc损失,保鲜效果良好[7]。3.3低温贮藏保鲜法低温贮藏保鲜法的原理是低温条件下,微生物的繁殖被抑制,果实的呼吸作用被减缓。有研究表明,在0℃下,果实几乎不产生乙烯。而且适当的低温能有效的抑制多酚氧化酶的活性和微生物韵活动,有利于延长荔枝果实的贮藏期。在低温3～5℃,相对湿度90%～95%条件下(温度、湿度相对稳定),荔枝保鲜期约30d,并且外观鲜艳,口感正常。在-5℃低温环境中进行包装,在-23℃～-30℃速冻,然后在-18℃以下贮藏,相对湿度为90%条件下,荔枝贮藏保鲜期可达1年以上。但在低温贮藏后的荔枝出库进入常温环境后,货架期比未经冷藏的鲜果更短,褐变速率更快,并且给远运远销带来比较大的困难。3.4气调贮藏保鲜法气调贮藏法是近年国内外发展较快的一种贮藏技术,通过调节产品周边气体成分的环境,在特定的相对低温下,适当降低O2含量和提高CO2含量,抑制荔枝果实呼吸作用,降低酶的活性,以达到贮藏保鲜效果。谢晶等研究表明在4%O2、5%CO2、91%N2的气调环境下,在6℃的低温时,荔枝保鲜期可达30d[8];段学武等研究了纯氧对荔枝果实贮藏期间果皮褐变和细胞超微结构的影响,结果发现,纯氧可以显著抑制荔枝果皮的褐变,并且可以维持细胞膜的完整性[9]。李勇祁等研究发现,气调环境为6%O2、3%CO2、91%N2,温度保持在3℃,荔枝贮在60天后仍能保持较好的外观和品质[10]。但如若CO2浓度过高,则会引起荔枝果实CO2中毒,当其体积分数达8%时,果内有轻微异味产生,当浓度超过10%时,不但褐变果多,而且果实中乙醇积累,产生酒味,好坏果均产生浓烈酒味[11]。徐步前等研究认为,高浓度CO2短时处理(20%CO2+80%N2通气处理荔枝果实24h),有利于保持荔枝的好果率与果皮色[12]。气调法虽然可以适当延长贮期,但所需设备技术要求较高,日常保养维护的难度较大,成本也较高。3.5其他保鲜方法臭氧保鲜技术是近年来兴起的新保鲜技术,并越来越受到人们的重视。臭氧不仅能有效杀灭细菌和抑制真菌滋生,还可抑制呼吸作用,消除果实贮藏期间产生的乙烯、乙醇、乙醛等物质。辐射保鲜贮藏是以高能射线与物质作用产生物理效应和生物效应的理论和技术为基础,用γ射线、X射线和电子射线对食品进行照射,从而达到杀虫、灭菌,提高食晶卫生质量、保持或改善食品的营养品质和原有风昧,延长食品贮藏期和货架期的技术