鲜切果蔬研究进展

作者：中国农业大学 郑杨 生吉萍 申琳

欢迎访问e展厅 展厅 3 果蔬机械/调味品设备展厅 果蔬加工生产线, 蔬菜保鲜冷库, 选果机/分级机, 豆芽机, 打浆机, ... 随着生活节奏的加快以及人们对环保意识、健康意识的加强，微加工果蔬作为一种新鲜、营养、方便的新兴食品，己成为果蔬加工生产的发展趋势。微加工果蔬（minimally processed fruits and vegetable），又称为鲜切果蔬（fresh-cut）、切割果蔬、半加工果蔬、调理果蔬、最少加工果蔬，是指改变了蔬菜、水果物理形状、但仍然保持其新鲜状态的果菜制品或果菜混合产品。其生产过程一般要经过清洗、分级、修整、切分（或不切分）、洗涤、干燥、包装（或粗预包装）、贮存、配送等工序，可供消费者直接食用或餐饮业使用。 微加工果蔬具有新鲜、方便、营养和无公害等特点，消费者购买这类产品不需要进一步处理，可直接烹饪或食用。而这些特点满足了人们追求天然、营养、生活节奏快等方面的需求，这使其近年来每年都以两位数快速增长。今后五年，微加工产品仍会以10～15％年增长率增加。自上个世纪90年代以来，我国半加工蔬菜业正逐步发展，特别是近年来全国各地蔬菜配送中心的建立，为微加工蔬菜的大发展提供了有利的条件。 从微加工果蔬的概念可以看出，微加工果蔬最根本的问题是微加工果蔬品质问题。因此，果蔬微加工的研究与开发应是围绕着如何控制微加工果蔬切割后品质变化，保持其品质，延长微加工果蔬货架期与贮藏期这一中心问题而展开。 微加工后果蔬品质及生理变化 果蔬经过整理、清洗和切分等处理后，组织结构的完整性、营养物质损失的速度和程度、新陈代谢的强度和方向、遭受微生物的侵染及产品的变质等方面与切分前发生了显著变化，由此产生了一些新问题。 ◆营养物质损失，感官品质下降 微加工后营养物质损失，感官品质下降主要有以下几个原因：第一，切分使果蔬组织中酶与底物区域化分布被破坏，各种生化反应加速进行，尤以水解和氧化反应的变化最为明显，特别是在有氧存在时更为迅速，致使产品原有色、香、味和质地性状发生改变，营养价值下降；第二，微加工果蔬生产时在清洗、切分等环节造成的机械伤和伤口都会使果蔬组织细胞遭受破坏，导致汁液流失，加快被破坏组织中营养成分的损失，特别是水溶性和易氧化的成分 ；第三，切分使果蔬表面积大大增加，与相同条件下未切分果蔬相比较水分损失更快，这不仅直接减轻了微加工果蔬的重量，造成直接经济损失，而且失水导致萎蔫，加速产品的衰老。 ◆伤胁迫及生理生化加剧 新鲜果蔬切分后，组织产生机械伤，不仅影响伤害细胞自身，而且产生伤信号并在很短时间（如几秒钟）内迅速传递给邻近细胞，诱导其发生错综复杂的生理生化反应，并扩散、影响远离伤害部位的细胞。切分形成的伤信号可能是纯物理的（如水压波或者压力波）、生物化学的（系统素、寡糖素、SA、乙烯等信号分子诱导伤响应物质的特异合成），或者是物理和生物的综合（如生物电动势波或者电流）等的结果。但也有人认为伤信号不是受伤组织特异形成的，而是伤害细胞的最初伤响应的副产品（如细胞壁降解的果胶片段）。值得注意的是，新鲜果蔬的机械伤不仅引起上述的局部的短暂效应，还能引起整体的长期生理效应。 ◆伤乙烯与呼吸 果蔬切分后，乙烯释放速率迅速上升，促进组织成熟、软化和衰老。切分造成的伤乙烯猝发在某些材料中只需要几分钟，但在多数试材中通常需要几小时，且在6~12小时内达到乙烯释放高峰。虽然伤诱导的乙烯合成途径与正常和成熟相关的乙烯合成途径相同，但伤诱导乙烯和成熟跃变时产生的乙烯是相对独立的，在时间上也不一致。 切分导致果蔬组织代谢加剧最明显的表现和特征是呼吸增强。呼吸增强使微加工果蔬产品的物质消耗增多，加快了营养物质的损失，降低产品的感官性状，缩短了微加工果蔬的保质期和货架期。呼吸增加的量与果蔬种类、品种、发育阶段、切分的大小、伤口的光滑程度等有密切相关。微加工果蔬组织中的汁液可能阻塞气体的通道，使组织细胞内气体扩散速率下降，造成内部组织的无氧呼吸，导致乙醇和乙醛等的积累，这会与其它的挥发性物质共同造成微加工产品异味的产生。 ◆伤愈合与次生代谢 果蔬组织切分后，在伤害部位细胞的胞壁中产生和沉积木栓质或/和木质素，不同果蔬的反应有所不同。番茄的果皮受伤后表层细胞均发生栓质化反应，而柑橘果皮受伤部位发生木质化反应，在胡萝卜、马铃薯等果蔬上表现尤为突出。细胞栓质化和愈伤周皮的形成受组织自身状况和周围环境条件（如温度、湿度、气体组分）的影响，组织的伤愈合能可改变微加工加工产品的外观、影响商品性状和降低食用价值。 果蔬组织受到切分等伤害后能诱导苯丙烷类、聚酮化合物类、黄酮类、菇类、生物碱、单宁、芥子油、长链脂肪酸和醇类等一系列次生代谢产物的合成。这些物质主要集中在伤口及其附近组织，参与伤愈合反应和抵抗病虫的入侵。不仅不同种类的果蔬，即使同一果蔬的不同品种，产生次生物质的种类和数量也有差异，产地不同的同一品种，伤诱导的次生物质也有差异。 综上所述，微加工果蔬生产中损伤产生的伤信号会对呼吸、酚和乙烯等代谢产生显著影响，而这些代谢在果蔬生物体内的代谢系统中又相互联系。 ◆微生物侵染 微加工果蔬加工及流通中通常处于低酸性和高水分含量环境，且切分造成的伤口不仅给微生物的侵染带来了方便，而且也为微生物侵染后的繁殖提供了充足的水分和营养等条件，切割工艺本身也增加了微生物对果蔬污染的机会，因而这类产品极易受到外界微生物的污染。迅速繁殖的微生物在导致微加工果蔬保质期缩短的同时也会造成产品安全性问题，因此微加工果蔬生产中及生产后如何控制微生物的影响是需要认真对待的关键问题之一。 国内外微加工果蔬品质保持的研究现状 ◆抑制褐变及保鲜剂的选择 褐变是微加工果蔬主要的质量问题之一。褐变会影响产品色泽，严重影响外观品质。一般情况下，果蔬褐变反应有酶促褐变和非酶促褐变两种，非酶促褐变比酶促褐变复杂的多，酶促褐变是在氧化酶催化下的多酚类物质发生氧化和抗坏血酸发生氧化下的褐变，发生必须同时有多酚类物质、多酚氧化酶和氧气，要防止酶促褐变的发生，就必须对这三方面因素进行适当控制。有效方法是抑制多酚氧化酶的活性，如低温或热烫处理、调节pH值、利用螯合剂（如柠檬酸、EDTA）等。 ◆贮藏温度 低温处理能有效地减缓酶和微生物的活动，抑制果蔬的呼吸强度，降低各种生化反应的速度，延缓衰老和抑制褐变，酶学反应的温度系数Q10为2-3，温度每下降10℃，生理生化反应就下降到1/2-1/3。因此，低温是保证微加工果蔬质量的关键条件。大多数研究认为微加工果蔬较适合于0-5℃条件下贮藏。为保证微加工果蔬的品质，加工场所的温度控制和贮藏过程中的冷链是保鲜成败的重要因素。 ◆杀菌处理 微加工果蔬由于人为的机械损伤，容易遭受微生物侵染。因此，微加工果蔬在包装前通常需要进行杀菌处理。常见的冷杀菌方法包括紫外杀菌，超声波杀菌，臭氧杀菌和辐照杀菌等。而目前最常用的方法是用含氯、次氯酸的水溶液在包装前浸泡一定时间，进行杀菌处理。用稳定态二氧化氯杀菌剂在微加工芒果上进行应用研究，发现ClO2对芒果有较显著的杀菌效果，在一定的浓度范围内，随着ClO2杀菌剂浓度增加，杀菌效果随之增强，但随着贮期延长，高浓度的ClO2杀菌的抑菌效果反而下降最快，低温贮藏有助于保持和增强ClO2的杀菌效果，同时，研究发现ClO2还有较好的防褐变效果，并且其防褐变效果随着浓度的增加而增强。 ◆切割大小及切割方式 微加工果蔬的体积大小对品质也有一定的影响，切割果蔬的体积越小，切分面积就越大，表面水分蒸腾越快引起的伤呼吸越严重，切分面流出的酚类物质容易被氧化，发生褐变，影响了外观品质，也不利于产品的保存。将毛笋切成不同大小的块，在4℃下贮藏，发现体积小的笋块，失水率始终高于体积大的笋块，其品质的综合评分也始终低于后者，耐藏性差。 切割方式的不同也会造成切割水果受创伤面积大小的差异和营养物质流失量的不同，从而影响切割水果的保鲜效果。以不同的切割方式对切割菠萝进行研究，结果表明，纵切菠萝的耐贮性和品质保持，要比横切的好。 ◆可食性涂膜 涂膜可以减少微加工果蔬水分散失，阻止和氧气的接触，减少微生物的侵染机会，防止芳香成分挥发，抑制呼吸，延缓乙烯生成，降低代谢速度，从而延缓微加工果蔬组织的衰老和腐败变质，保持产品的质量和稳定性。膜本身可作为抗菌剂、抗氧化剂载体，因此可选择单一涂膜剂或几种材料进行复配，同时在涂膜液中加入抗菌剂、防腐剂等，组织酶与氧的接触。通过选用卡拉胶、壳聚糖、海藻酸钠为涂膜主原料，对微加工马铃薯进行涂膜处理，低温下冷藏，分别对其感官色泽、褐变度及PPO活性进行测定，结果表明，海藻酸钠涂膜能有效地抑制马铃薯褐变，并优于其他涂膜材料。 ◆气调包装 气调保鲜（MAP）作为无公害保鲜手段，在国际上倍受瞩目。果蔬经预加工后进行气调包装可以大大延长果蔬的货架期。MAP结合冷藏明显有利于微加工果蔬品质保持，延长贮藏期，贮藏过程中创造低O2和高CO2环境，可降低呼吸、抑制乙烯的产生、延迟微加工果蔬的衰老、延长储藏时间。ADA等研究发现将贮藏微加工苹果的气体成分调节为（2% O2，4% ~12% CO2），具有更好的色彩，较高的果糖含量和可溶性固形物含量比，比在空气中贮藏的微加工苹果品质要高。通过研究气调包装条件下微加工嫩菠菜叶片的微生物和质量变化，结果表明包装中添加超压氧气降低了微生物生长，减轻了对组织的损伤，对微加工嫩菠菜叶片的品质保持有益。 展望 作为现代果蔬流通的重要形式，我国微加工果蔬产业进入了一个快速发展的阶段。果蔬微加工加工的主要目的是方便食用，主要问题是更易变质，关键技术是保鲜措施。采用先进的技术和方法来控制微加工果蔬产品加工过程中品质的不良变化， 以期更好地保存其营养成分、新鲜度以及风味。随着食品工业的发展，微加工果蔬凭借其方便、卫生、新鲜等特点必将受到国内广大消费者的欢迎，具有广阔的市场。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (11/5/2009)