紫外照射技術(shù)對(duì)果蔬貯藏保鮮的影響研究進(jìn)展

趙宇瑛，柳承芳（長(zhǎng)江大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖北 荊州434025）

水果蔬菜已是人們生活中不可缺少的食品，它們大多是以鮮活形式上市，營(yíng)養(yǎng)豐富、口感適宜。但是由于多種原因，水果蔬菜采后往往極易腐爛，我國(guó)有些易腐果蔬采后損失高達(dá)30%甚至更多，距離聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織要求的指標(biāo) （5%）相差甚遠(yuǎn)[1]，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。目前，人們常常采用物理法和化學(xué)法來(lái)對(duì)果蔬進(jìn)行貯藏保鮮，提高其抗病性，延長(zhǎng)其保鮮期。然而，一方面物理法如降低環(huán)境溫度、控制貯藏庫(kù)中氣體的濃度 （二氧化碳、氧氣）等操作困難，耗時(shí)長(zhǎng)，一次性投資大，不易普及；另一方面化學(xué)法如使用防腐劑、化學(xué)涂層等等，雖然操作比較容易、成本低，但有可能會(huì)對(duì)果蔬造成一定的毒害，達(dá)不到綠色食品和有機(jī)食品的要求，不宜提倡。因而，尋找易操作、無(wú)化學(xué)污染的物理處理方法顯得十分重要。波長(zhǎng)小于280nm的紫外線簡(jiǎn)稱UV-C，其輻射強(qiáng)度以輻照度或輻射通量密度（W／m2）來(lái)表示，輻照劑量以輻射暴露 （J／m2）來(lái)表示[2]。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者大量研究證明，VU-C照射可以控制果蔬腐爛，延長(zhǎng)采后壽命[3]，因?yàn)檫m量的紫外線輻照果蔬可以殺蟲(chóng)滅菌、調(diào)節(jié)成熟度、保持園藝產(chǎn)品鮮度和改變加工性狀[4]。

1 紫外線照射對(duì)果蔬產(chǎn)品貯運(yùn)品質(zhì)的影響

1.1 硬度

許多研究表明，不同劑量的UV-C處理可以保持水果蔬菜硬度。張倩等[4]研究發(fā)現(xiàn)，采用5kJ／m2的UV-C處理，能延緩鴨梨硬度的下降，提高耐貯性，但是10kJ／m2的UV-C輻照時(shí)，易損壞果皮造成變色。之后，劉長(zhǎng)虹等[5]研究發(fā)現(xiàn)，4kJ／m2的UV-C照射能保持番茄果實(shí)硬度，延遲轉(zhuǎn)色，推遲成熟。在蔬菜上，姜天甲等[6]研究發(fā)現(xiàn)，采用2.0kJ／m2或4.0kJ／m2的UV-C處理，能顯著抑制香菇硬度的上升，有效延緩衰老，從而延長(zhǎng)保鮮期。對(duì)辣椒的研究[7-8]也得到了類似的結(jié)果。由此可知，UV-C處理可延緩果蔬硬度的下降，延緩衰老。

1.2 失重率

一般果蔬采后常常因?yàn)楹粑饔煤驼趄v作用而造成失重萎縮，而果蔬一旦萎蔫就會(huì)大大影響其外觀品質(zhì)。因此，保持果蔬的重量，最主要的是保持其水分含量，減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損耗。失重率作為一項(xiàng)重要指標(biāo)，能夠直觀地反映不同處理方式的效果。李天略等[9]發(fā)現(xiàn)每日紫外照射2min的蓮霧的失重率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對(duì)照組。這與對(duì)香菇[6]、牛角椒[7]和白玉菇[10]的研究結(jié)果相同。由此可知，UV-C處理可延緩果蔬失重。

1.3 發(fā)病率

由于受到機(jī)械損傷或長(zhǎng)菌等，果蔬采后品質(zhì)一般都會(huì)受到影響，造成損失。榮瑞芬等[11]研究發(fā)現(xiàn)，采用1.0kJ／m2UV-C輻照可較好地控制草莓采后病害，延長(zhǎng)其壽命；經(jīng)1.8kJ／m2照射后，紅提葡萄貯藏期內(nèi)發(fā)病率也比對(duì)照要輕，但差異不顯著[12]；同樣，采用0.25～0.5kJ／m2的UV-C輻照后，桃能較好地減輕果實(shí)貯期腐爛，推遲發(fā)病10～16d，發(fā)病率比對(duì)照降低5.1和3.2倍，顯著降低了發(fā)病率[13]。

2 紫外線照射對(duì)貯藏果蔬產(chǎn)品生理指標(biāo)的影響

2.1 苯丙氨酸解氨酶

苯丙氨酸解氨酶 （PAL）在植物體內(nèi)產(chǎn)次生代謝物質(zhì)中起重要作用，它對(duì)水果采后貯藏有著重要影響。許多研究表明，植物品種自身的抗病性與苯丙氨酸代謝途徑有密切關(guān)系，植物受病原菌侵染后，抗病品種PAL活性的提高比感病品種提高的幅度大，并能迅速合成與抗病有關(guān)的生化物質(zhì)如生物堿、植物保衛(wèi)素、木質(zhì)素等，能有效地阻止病原菌的擴(kuò)展，因而PAL活性可作為植物抗病性的生化指標(biāo)[14]。榮瑞芬等[13]研究表明，采后使用0.25～0.75kJ／m2的UV-C輻照桃果皮，PAL活性提高了，抗病性也提高了。此外，張倩等[4]研究表明，采后使用5kJ／m2的UV-C處理能使鴨梨內(nèi)PAL酶活性升高，從而使鴨梨具有更強(qiáng)的抗病性。榮瑞芬等[14]采用2.4kJ／m2的UV-C照射番茄有得到了類似的結(jié)果。由此可知，UV-C處理可提高果蔬的PAL活性，從而提高抗病性。

2.2 抗氧化酶

抗氧化酶體系包括CAT、SOD、APX和GR，它們都是植物生物體內(nèi)重要的活性氧酶促清除系統(tǒng)，對(duì)保持H2O2代謝平衡起到關(guān)鍵作用。劉長(zhǎng)虹等[5]采后使用4kJ／m2的UV-C照射番茄果實(shí)，貯藏期間CAT、APX和GR的活性都提高了，從而使果實(shí)內(nèi)活性氧代謝達(dá)到平衡，顯著提高番茄果實(shí)的抗氧化能力。Jiang等[15]在香菇上采用4kJ／m2的UV-C照射處理香菇也得到了類似的結(jié)果。由此可知，UV-C處理可提高果蔬的抗氧化特性。

2.3 抗壞血酸

抗壞血酸又稱維生素C，是一種水溶性維生素，水果和蔬菜中含量豐富，在氧化還原代謝反應(yīng)中起調(diào)節(jié)作用。Jiang等[15]發(fā)現(xiàn)4kJ／m2的UV-C照射處理香菇，對(duì)其在貯藏期間抗壞血酸的維護(hù)有積極作用。UV-C處理果蔬也可以有效減緩草莓Vc含量的下降[11]。姜天甲等[6]對(duì)香菇的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)處理的香菇Vc含量在整個(gè)貯藏期間前期有所下降，但始終保持高于對(duì)照的較高水平，且后期呈升高趨勢(shì)。但一些報(bào)告表明，UV-C照射減少一些水果和蔬菜的Vc含量，如芒果[16]、香菜葉[17]。

2.4 多酚氧化酶

多酚氧化酶 （PPO）是果蔬中引起褐變的關(guān)鍵酶。果蔬褐變主要是由于一些酚類物質(zhì)在PPO的作用下氧化成醌類物質(zhì)，醌類物質(zhì)再經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)形成褐色物質(zhì)。李波等[18]對(duì)雞腿菇保鮮的研究表明，UV-C照射能夠抑制其貯藏期間的后熟作用，降低PPO活性，降低呼吸強(qiáng)度，減小細(xì)胞膜透性，延緩褐變反應(yīng)，尤其能有效地抑制菌柄伸長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)保鮮時(shí)間。榮瑞芬等[13]發(fā)現(xiàn)，UV-C處理桃果實(shí)PPO的變化趨勢(shì)與抗病性較一致，即PPO與抗病性有一定相關(guān)性。

2.5 呼吸強(qiáng)度

呼吸作用是采后果蔬維持生命活動(dòng)的基本保證，是果蔬重要的生理代謝過(guò)程，與采后果蔬的品質(zhì)、成熟衰老、耐貯性、抗病性等都有密切關(guān)系。李波等[18]研究發(fā)現(xiàn)，UV-C處理能夠降低雞腿菇的呼吸強(qiáng)度，延長(zhǎng)其保鮮期。對(duì)香菇[6]、牛角椒[7]、白玉菇[10]和西蘭花[19]的研究也得到了同樣的結(jié)果。

3 其他

UV-C處理還可以影響果蔬的可溶性固形物、總酚、黃酮類和葉綠素含量。張倩等[4]對(duì)鴨梨的研究表明，5kJ／m2的UV-C輻照處理可以有效維持果實(shí)中可溶性固形物含量，延緩品質(zhì)下降。劉長(zhǎng)虹等[5]對(duì)番茄的研究表明，UV-C處理顯著提高了番茄果實(shí)的總酚和類黃酮含量。楊華等[7]對(duì)牛角椒的研究表明，采用9kJ／m2的UV-C處理牛角椒，可延緩葉綠素的降解或轉(zhuǎn)化速度，從而有效地保持果實(shí)中的葉綠素含量。紫外照射處理可以延緩韭菜葉片葉綠素含量的下降，以紫外多次處理效果最為明顯[20]。

4 展望

大量的實(shí)踐證明，UV-C處理是一種無(wú)化學(xué)污染的物理處理方法，采后通過(guò)使用適宜的劑量和合理的時(shí)間UV-C輻照果蔬，一方面可以誘導(dǎo)其相關(guān)酶如PAL、CAT和SOD等的產(chǎn)生，提高果蔬抗病性，減少采后腐爛引起的經(jīng)濟(jì)損失；另一方面還可以減少各種化學(xué)保鮮劑的使用，符合 “營(yíng)養(yǎng)、安全、天然食品”的要求，是一條綠色環(huán)保的貯藏保鮮途徑[21]。

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