藍莓保鮮技術(shù)研究進展.pdf

園藝學報 2023 50 9 1944 1958 Acta Horticulturae Sinica 1944 doi 10 16420 j issn 0513 353x 2022 0748 http www ahs ac cn 收稿日期 2023 05 09 修回日期 2023 07 03 基金項目 四川省科技計劃項目 2021JDRC0030 2021YJ0262 通信作者 Author for correspondence E mail qinwen 藍莓保鮮技術(shù)研究進展 丁 捷 1 2 劉春燕 1 3 黃 彭 1 4 李紅瑩 1 陳黎維 2 蒲小燕 2 劉耀文 1 秦 文 1 1 四川農(nóng)業(yè)大學食品學院 四川雅安 625014 2 四川旅游學院食品學院 成都 610100 3 成都挎?？萍加邢挢熑喂?司 成都 610100 4 宜賓學院質(zhì)量管理與檢測學部 四川宜賓 644000 摘 要 藍莓的采后品質(zhì)深受采摘季節(jié)氣溫和銷貯運條件等客觀因素影響 總結(jié)了導致藍莓采后品 質(zhì)劣變的主要原因 收集了與藍莓采后貨架期延長和貯藏品質(zhì)提升相關(guān)的最新技術(shù)信息 對目前藍莓采 后化學 物理及生物保鮮技術(shù)進行綜述 今后應從細胞和分子水平上對藍莓采后生理 病理及保鮮技術(shù) 作用機理進行深入研究 運用多種保鮮技術(shù)復合處理 減少采后處理過程中的水分殘留和機械損傷 實 現(xiàn)貨架期保持良好外觀及內(nèi)在品質(zhì) 關(guān)鍵詞 藍莓 采后 品質(zhì)劣變 化學方法 物理方法 生物方法 中圖分類號 S 663 9 文獻標志碼 A 文章編號 0513 353X 2023 09 1944 15 Recent Advances in Postharvest Technologies to Extend the Shelf Life of Blueberries DING Jie 1 2 LIU Chunyan 1 3 HUANG Peng 1 4 LI Hongying 1 CHEN Liwei 2 PU Xiaoyan 2 LIU Yaowen 1 and QIN Wen 1 1 College of Food Science Sichuan Agricultural University Ya an Sichuan 625014 China 2 College of Food Science and Technology Sichuan Tourism University Chengdu 610100 China 3 Chengdu Kuafu Technology Co LTD Chengdu 610100 China 4 Department of Quality Management and Inspection and Detection Yibin University Yibin Sichuan 644000 China Abstract The post harvest quality of fresh blueberries is limited by objective factors such as temperature during the picking season and marketing and storage conditions This paper explores the main causes of post harvest quality deterioration of blueberries collects the latest information related to post harvest shelf life extension and storage quality improvement of blueberries and reviews the three types of post harvest treatment technologies namely chemical physical and biological at home and abroad In the future post harvest physiopathology and preservation techniques should be studied in depth at the cellular and molecular levels And on this basis a variety of fresh keeping technologies are used to reduce moisture residue and mechanical damage in the post harvest treatment process so as to maintain good visual appearance and internal quality of blueberries throughout the shelf life Keywords blueberry postharvest quality deterioration chemical method physical method biological control method 丁 捷 劉春燕 黃 彭 李紅瑩 陳黎維 蒲小燕 劉耀文 秦 文 藍莓保鮮技術(shù)研究進展 園藝學報 2023 50 9 1944 1958 1945 藍莓 Vaccdium spp 富含的酚類 抗壞血酸和花色苷等抗氧化物質(zhì) Vendrame et al 2016 有助于消費者身體健康 Rahal et al 2013 截止 2020 年 全球栽培藍莓的國家及地區(qū)從 2016 年的 58 個增加至 71 個 總栽培面積較 2016 年增加了 55 15 達到 20 567 萬 hm 2 總產(chǎn)量較 2012 年的 46 68 萬 t 增加了 2 倍 達到 138 77 萬 t 李亞東 等 2022 僅以中國消費市場為例 以智 利 秘魯為代表的 9 個藍莓主產(chǎn)國向中國出口的鮮果總量從 2012 年的 499 t 增加到 2020 年的 22 045 t 增加了 43 倍 李亞東 等 2021 近十年來全球藍莓消費需求迅速增高 Judith et al 2021 國際市場售價已漲至 14 美元 kg 1 然而 藍莓鮮果供應受到采摘季節(jié)高溫多雨 貯藏難度大和銷 售貨架期短等因素限制 藍莓鮮果呼吸速率高 表皮結(jié)構(gòu)脆弱 對采后病原真菌高度易感 導致有 效保質(zhì)期較短 如耐貯性最好的品種 兔眼藍莓 在目前公認的最佳商業(yè)貯藏條件下 0 5 0 相對濕度 90 10 CO 2 氣調(diào) 有效保質(zhì)期也超不過 4 周 Jackson et al 1999 如何延長藍 莓采后供應時間 并提高其貯藏品質(zhì) 已成為近 10 年來藍莓行業(yè)關(guān)注的焦點 Huynh et al 2019 采后處理技術(shù)的進步對整個藍莓行業(yè)而言 具有減損 提質(zhì) 增效的關(guān)鍵性意義 本文中對藍莓采 后保鮮處理技術(shù)的研究進展進行綜述 以期為延長藍莓貨架期并提高其采后品質(zhì)研究提供更多新穎 的思路 1 導致藍莓采后品質(zhì)劣變的主要原因 1 1 機械損傷與外表皮蠟質(zhì)損失 對于果皮嬌嫩且果肉細膩的漿果而言 機械損傷給病原菌侵染提供便利通道 從而導致快速變 質(zhì)腐爛 另外 藍莓果實表面覆蓋著一層由三萜類和 二酮組成的蠟質(zhì) 極易因機械摩擦或不恰 當?shù)奶幚矶撀?Chu et al 2018 失去外表皮蠟質(zhì)的果實外觀品質(zhì)下降 給消費者留下新鮮度 較低等負面印象 Martin et al 2014 植物表皮覆蓋著的蠟質(zhì)是對抗生物和非生物脅迫的第一道 保護屏障 在保護非氣孔失水和防止病原菌侵入等方面起著至關(guān)重要的作用 Dominguez et al 2011 魏樹偉 等 2021 魏曉羽和王躍進 2022 楊帥 2015 采用藍丁膠黏貼去除藍莓外表皮蠟質(zhì) 模擬采后處理過程中不同程度的表皮蠟質(zhì)損傷 外表皮蠟質(zhì)損傷的果實在 5 0 5 低溫貯藏過 程中快速軟化 且軟化程度與蠟質(zhì)損傷程度呈正比 Chu 等 2018 進一步證實表皮蠟質(zhì)損傷往往 會降低藍莓果實中抗氧化酶活性和抗氧化物質(zhì)含量 尤其是在貯藏后期促進活性氧的積累及脂質(zhì)過 氧化 加速果實失水 軟化和腐爛 縮短貨架期 1 2 失水與果實軟化 采后軟化和失水是影響藍莓鮮果貯藏壽命的主要因素 低水平的水分損失 1 34 有助于 藍莓硬度增加 這可能是果實輕微失水后外表皮細胞微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 表皮細胞壁增厚所致 Miller et al 1984 Paniagua et al 2013 水分損失 2 時 果實表皮上的蠟花消失 果實 硬度與失水之間存在明顯線性關(guān)系 這種果實失水與硬度下降呈正相關(guān)極有可能與貯藏過程中細胞 膨壓下降有關(guān) 也有學者認為這是由于水分損失作為采后果實的一種應激行為 會誘發(fā)脫落酸和乙 烯釋放增加以及膜通透性變化等一系列衰老反應 進而導致果實軟化 Paniagua 等 2013 研究發(fā) 現(xiàn) 在 4 條件下將藍莓采后 3 周內(nèi)的果實失重率控制在 8 以下 有助于果實在低溫貯藏 21 d 都 保持中等硬度 0 87 0 89 N Ding Jie Liu Chunyan Huang Peng Li Hongying Chen Liwei Pu Xiaoyan Liu Yaowen Qin Wen Recent advances in postharvest technologies to extend the shelf life of blueberries 1946 Acta Horticulturae Sinica 2023 50 9 1944 1958 1 3 呼吸代謝與乙烯釋放 藍莓收獲期多值高溫多雨的伏夏季節(jié) 采后田間高溫和植株旺盛的呼吸作用加劇了果實中各種 生理生化反應 大量消耗糖酸等營養(yǎng)物質(zhì) 加速組織衰老與腐敗 周倩 2014 現(xiàn)有研究已證實 通過氣調(diào)等手段降低藍莓采后呼吸速率可有效抑制果實代謝 對其品質(zhì)及貯藏壽命產(chǎn)生積極的影響 Falagan et al 2020 目前藍莓果實的采后呼吸模式尚存在一定爭議 但越來越多證據(jù)表明藍莓 屬于呼吸躍變型果實 且在貯藏過程中的乙烯產(chǎn)生速率和呼吸速率相近 姬亞茹 等 2019 乙烯 對采后藍莓成熟衰老及抗逆性具有重要的調(diào)控作用 與果實糖代謝和果膠轉(zhuǎn)化密切相關(guān) 王斯瑤 2020 在冰溫 0 0 5 相對濕度 85 貯藏過程中 以高錳酸鉀為主的乙烯吸收劑可以 減少密閉包裝中的乙烯濃度 并通過抑制氨基環(huán)丙烷羧酸合酶 ACS 和氨基氯丙烷羧酸氧化酶 ACO 活性來減少乙烯的產(chǎn)生 從而減少果實質(zhì)量損失和降低腐爛率 保持較高的硬度 Wang et al 2018 研究發(fā)現(xiàn) 雖然外源乙烯 0 1 10 mL L 1 密閉處理藍莓 48 h 可有效提高 POD PPO 和 PAL 等抗氧化防御系統(tǒng)關(guān)鍵酶活性 但高濃度乙烯 10 mL L 1 會顯著提高果實呼吸速率 加速衰老并引發(fā)腐爛 姜愛麗 2011 1 4 真菌性采后病害 全世界的藍莓主產(chǎn)區(qū) 真菌性病害是采后鮮食藍莓貯藏和物流中存在的難題 僅美國密歇根州 每年因此所造成的產(chǎn)量損失就高達 10 20 Schilder et al 2002 發(fā)展中國家更高達 50 以 上 Andrea et al 2020 真菌病原均可以通過機械損傷的傷口或者蒂痕侵染藍莓果實 尤其是潛 伏性真菌會在貯藏后期果實衰老軟化 抗性減弱后迅速生長繁殖 秦士維 2015 目前種植業(yè)主要通過在粉果期至采摘前幾周內(nèi)施用化學殺菌劑來控制潛伏性真菌感染 藍莓貯 藏期內(nèi)易感染的病原菌種群組成具有較大的產(chǎn)地差異 表 1 因此在決定真菌感染控制方案前確 定園區(qū)采后腐爛的主要病原菌至關(guān)重要 2 化學保鮮方法 2 1 田間噴施化學殺菌劑 采收前在葉片或果實表面噴施化學殺菌劑 通過破壞病原真菌的細胞膜 使其酶失活或者改變 能量代謝與呼吸代謝進程 進而抑制其生長繁殖 研究發(fā)現(xiàn) 殺菌劑不僅直接拮抗病原體 還能通 過誘導提高植物抗性間接實現(xiàn)采后病害的防治 在一定程度上提高果蔬采后品質(zhì) Ons et al 2020 藍莓上常用的化學殺菌劑包括嘧菌酯 Milin i et al 2020 咪鮮胺 周鑫鈺 等 2020 苯醚 甲環(huán)唑和多菌靈 張亮 等 2020 等 半個多世紀以來 低毒化學殺菌劑的使用雖然明顯提高了藍 莓果實的質(zhì)量和產(chǎn)量 但長期大量且重復地使用會導致微生物群落失衡 致病菌株產(chǎn)生耐藥性 Kalliopi et al 2020 最終導致殺菌效果減弱甚至失效 研究也證實長期高劑量施用會導致環(huán)境 中化學殘留物的持續(xù)存在 具有較高的膳食暴露風險 對人類可能誘發(fā)一系列嚴重疾病 Farag et al 2011 Chen et al 2015 隨著殺菌劑的暴露水平與人類健康顯著負相關(guān)的報道不斷出現(xiàn) Chen et al 2015 Aguilar Veloz et al 2020 越來越多的國家監(jiān)管機構(gòu)批準并通過了相關(guān)法律 采用較 低的最大殘留限量 MRL 來禁止或限制化學殺菌劑在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用 Harris Tomerlin 2002 Kim et al 2017 然而開發(fā)安全性更高的新型殺菌劑困難且成本高昂 據(jù)報道 研發(fā)一種新活性 成分的殺菌劑成本已經(jīng)從 1995 年的 1 95 億美元增加到了 2016 年的 2 86 億美元 Thanh et al 2020 丁 捷 劉春燕 黃 彭 李紅瑩 陳黎維 蒲小燕 劉耀文 秦 文 藍莓保鮮技術(shù)研究進展 園藝學報 2023 50 9 1944 1958 1947 因此市場迫切需求開發(fā)廉價且安全高效的合成化學殺菌劑技術(shù) 表 1 不同藍莓產(chǎn)區(qū)常見真菌性采后病害病原菌 Table 1 Main pathogens of Postharvest fungal diseases in different blueberry producing areas 產(chǎn)區(qū) Producing area 病害 Disease 病原菌 Pathogenic fungi 文獻來源 Reference 歐洲 Europe 西班牙安達盧西亞 西南部 Southwest Andalusia Spain 灰霉病 Gray mold disease 灰葡萄孢菌 Botrytis cinerea Barrau et al 2006 黑斑病 Black spot disease 鏈格孢菌屬 Alternaria spp 炭疽病 Anthrax 炭疽菌 Colletotrichum spp 木乃伊漿果 Mummy berry 藍莓干枯病菌 Monilinia vaccinii corymbosi 北美 North America 美國密歇根州 Michigan USA 炭疽病 Anthrax 尖孢炭疽 Colletotrichum acutatum 黑斑病 Black spot disease 鏈格孢菌屬 Alternaria spp 灰霉病 Gray mold disease 灰葡萄孢 Botrytis cinerea 亞洲 Asia 韓國高昌 Gaochang Korea 炭疽病 Anthrax 尖孢炭疽菌 Colletotrichum acutatum 膠孢炭疽菌 C gloeosporioides Kim et al 2009 中國遼寧 Liaoning China 灰霉病 Gray mold disease 灰葡萄孢 Botrytis cinerea 戴啟東 等 2016 周倩 等 2020 黑斑病 Black spot disease 鏈格孢菌屬 Alternaria sp 青霉病 Blue mold disease 青霉屬 Penicillium sp 軟腐病 Soft rotting 粉紅單端孢 Trichothecium roseum 中國華南 South China 灰霉病 Gray mold disease 灰葡萄孢 Botrytis cinerea 郜海燕 等 2017 青霉病 Blue mold disease 青霉 Penicillium cecidicola 中國貴州 Guizhou China 青霉病 Blue mold disease 青霉 Penicillium 吳文能 等 2019 中國四川 Sichuan China 黑霉病 Black mould disease 黑曲霉 Aspergillus niger 劉春燕 等 2022 青霉病 Blue mold disease 青霉屬 Penicillium sp 2 2 采后化學消毒 研究證實藍莓冷藏前用 SO 2 消毒 可有效殺滅藍莓蛆 Rhagoletis mendax Curran 幼 蟲 Abeli et al 2021 并降低貯藏期灰霉病的發(fā)生率 Rivera et al 2013 SO 2 與氣調(diào)貯藏結(jié)合使用也被 證實能進一步延長藍莓貯藏壽命并提升其品質(zhì) Rodriguez Pablo 2016 然而短時高濃度的 SO 2 處理極易造成藍莓果皮漂白變色 因此近年來開發(fā)了可持續(xù)低濃度釋放 SO 2 的聚乙烯氣調(diào)包裝 經(jīng) 貯藏試驗證實該包裝能抑制灰霉菌菌絲生長與孢子傳播 有效減少藍莓貯藏期腐爛的同時 降低果 實失重率和干癟率 Saito et al 2020 使用 SO 2 的另一個問題是可能誘發(fā)消費者過敏反應 尤其 哮喘患者 必須在包裝標簽上聲明 Stadler Fischer 2020 消費者對 SO 2 安全風險的擔憂促使 研究人員尋找其他可替代的化學消毒劑 強氧化劑是有效的 SO 2 替代消毒劑 研究發(fā)現(xiàn) ClO 2 能穿透微生物細胞壁并改變其代謝 有效減 少漿果表面致病性食源微生物 Wu Kim 2007 2 mg L 1 ClO 2 水溶液結(jié)合 4 kJ m 2 UV C 輻照 處理對藍莓的低溫貯藏保鮮效果優(yōu)于單獨進行 2 次 4 kJ m 2 的 UV C 輻照處理 Xu et al 2016 研究發(fā)現(xiàn)氣態(tài) ClO 2 較水態(tài)處理能對水溶液無法滲透的部位進行殺菌消毒 Wu Kim 2007 1 或 2 mg L 1 的氣態(tài) ClO 2 處理可顯著減少鮮食漿果表面甲型肝炎病毒 HAV 載量 Annous et al 2021 低濃度氣態(tài) ClO 2 5 mg L 1 可顯著降低透氣小袋中藍莓和草莓表面的沙門氏菌 大 腸桿菌 O157 H7 和單增李斯特菌的水平 然而氣態(tài) ClO 2 在采后保鮮領(lǐng)域廣泛應用的主要障礙是如 Ding Jie Liu Chunyan Huang Peng Li Hongying Chen Liwei Pu Xiaoyan Liu Yaowen Qin Wen Recent advances in postharvest technologies to extend the shelf life of blueberries 1948 Acta Horticulturae Sinica 2023 50 9 1944 1958 何確保操作人員安全和設(shè)備壽命的前提下 建立大規(guī)?？煽?ClO 2 處理設(shè)備 目前已有研究者嘗試建 立一種中試規(guī)模的氣態(tài) ClO 2 無水消毒工藝 用于去除藍莓上的微生物污染 Lacombe et al 2020 但實驗室的試驗和工業(yè)規(guī)模化應用尚存在較大差距 同樣的應用局限也存在于利用電解水 Rahman et al 2016 和 H 2 O 2 Crowe et al 2005 等消殺技術(shù)中 事實上 如何防止處理過程中藍莓果實 功能性成分被氧化及外觀色澤劣變 是未來新型化學消毒劑開發(fā)所面臨的共性難題 2 3 化學保鮮劑熏蒸調(diào)控果實生理代謝 采用 1 MCP 乙醇 茉莉酸甲酯等化學保鮮劑 以氣態(tài)熏蒸方式抑制藍莓果實表面微生物生長 繁殖 調(diào)控果實生理代謝 具有操作簡便且避免表皮蠟質(zhì)層機械損傷的優(yōu)點 1 MCP 是目前商業(yè)應用較為成熟的乙烯受體抑制劑 大量研究證實在自發(fā)氣調(diào) MA modified atmophere 貯藏前進行 1 MCP 熏蒸處理 能有效抑制貯藏期藍莓果實中丙二醇 MDA 的積累 減少活性氧 ROS 產(chǎn)生 提高超氧化物歧化酶 SOD 過氧化氫酶 CAT 和抗壞血酸過氧化 物酶 APX 等抗氧化酶活性 進而保持較高的硬度和營養(yǎng)活性成分 Chiabrando Giacalone 2011 Matias et al 2018 Ba et al 2022 由于乙烯有助于改善果實風味 因此 1 MCP 的應用限制了 果實揮發(fā)性芳香化合物 VOC 的合成 對消費感受產(chǎn)生較大負面影響 Xu et al 2020 乙醇長期以來被作為消毒劑使用 是美國 FDA 認證的公認安全 GRAS 物質(zhì) 也是中國國家 標準 GB2760 2019 規(guī)定不限殘留的食品添加劑 現(xiàn)有研究已證實乙醇熏蒸可顯著抑制藍莓貯藏期間 鏈格孢和灰葡萄孢菌絲生長 激活真菌侵染后果實的防御反應 保持其外表皮細胞超微結(jié)構(gòu)完整 有效降低藍莓的腐爛率 Ji et al 2021 乙醇熏蒸控制藍莓采后腐爛存在劑量依賴 500 L L 1 濃度處理在外觀質(zhì)量 硬度和腐爛率 和風味 SSC TA 和揮發(fā)物 方面的保鮮效果最好 Ji et al 2019 茉莉酸甲酯是植物體內(nèi)通過十八碳烯酸途徑合成的揮發(fā)性激素 王瀚博 2021 作為與損傷 相關(guān)的激素和信號分子參與調(diào)控藍莓抗氧化防御系統(tǒng) 通過提高防御關(guān)鍵酶活性及上調(diào)苯丙烷途徑 響應水平誘導內(nèi)源性 NO 爆發(fā)從而增加 H 2 O 2 含量 Wang et al 2020b 2021 進而增強植物組織 對病原真菌的抵抗力 Wang et al 2020a 研究者還觀察到 茉莉酸甲酯處理可顯著抑制藍莓貯 藏過程中細胞壁降解 提高參與能量代謝關(guān)鍵酶活性和表達水平 維持能量代謝 從而延緩果實的 軟化 Wang et al 2021 熏蒸處理雖然具有相對其他化學處理方式更好的安全性 但操作過程 需要在密閉空間進行 始終存在處理批次濃度差異 保鮮劑蒸氣擴散不均勻且易燃易爆等局限 3 物理保鮮方法 3 1 低溫貯藏 室溫下的藍莓貨架期較短 在高于 10 的環(huán)境中 采后 12 h 即出現(xiàn)腐敗跡象 Paniagua et al 2014 低溫可有效抑制藍莓果實呼吸作用并降低其失重率和乙烯釋放 通過抑制細胞壁水解酶活 性來延緩果膠和半纖維素的降解 最終延緩衰老進程 Deng et al 2014 姬亞茹 等 2019 于 繼南等 2014 以采摘分裝后直接冰溫 0 7 0 4 貯藏和 4 冷藏為對照 采用 10 放置 12 h 后轉(zhuǎn)入 4 放置 12 h 和在 4 放置 24 h 后在冰溫庫貯藏這兩種馴化方式處理藍莓研究發(fā)現(xiàn) 30 d 時 4 貯藏的腐爛率急速上升到 40 28 至 40 d 時 4 貯藏的已基本全部腐爛 而直接冰 溫貯藏 47 66 和低溫馴化后再冰溫貯藏 11 36 和 20 92 的腐爛率顯著低于 4 冷藏 薛 丁 捷 劉春燕 黃 彭 李紅瑩 陳黎維 蒲小燕 劉耀文 秦 文 藍莓保鮮技術(shù)研究進展 園藝學報 2023 50 9 1944 1958 1949 友林等 2021 將藍莓置于 0 1 精準溫控箱中并加入與果實質(zhì)量比為 3 8 的蓄冷劑 在貯 藏 60 d 時好果率 軟果率 風味指數(shù)及果霜覆蓋指數(shù)分別為 79 54 17 87 72 22 76 00 與常規(guī)冰溫和同溫度冷庫貯存相比 更有利于保持藍莓的營養(yǎng)成分和風味品質(zhì) 雖然低溫貯藏能有 效延長藍莓貯藏時間 但藍莓果實中的不飽和脂肪酸相對含量 脂肪酸的不飽和指數(shù)和不飽和度呈 逐漸下降趨勢 果肉細胞質(zhì)膜內(nèi)陷不斷加重 進而導致經(jīng) 0 0 5 冷藏 30 d 以上的藍莓果實轉(zhuǎn) 入常溫貨架期后會隨常溫存放時間的延長 果蒂凹陷逐漸明顯 周倩 2014 現(xiàn)有研究也證實藍 莓在低溫貯藏過程中表皮蠟質(zhì)的量會不斷降低 而表皮蠟質(zhì)損失會進一步加劇果實失重與腐爛 Chu et al 2018 因此 將低溫貯藏與其他保鮮技術(shù)聯(lián)用 改善長期低溫貯藏后藍莓果實品質(zhì)已成為 當前研究的主流及熱點 3 2 氣調(diào)貯藏 呼吸作用主要受到溫度和氣體環(huán)境的影響 因此將冷藏和氣調(diào)貯藏 CA 自發(fā)式氣調(diào)包裝 MAP 可食性涂膜相結(jié)合 通過低溫和改變果蔬周圍氣體成分 降低其代謝活性 有效延長采 后壽命 Falag n Terry 2018 近年來 通過 CA 結(jié)合其他技術(shù)手段實現(xiàn)了對藍莓保鮮效果的進一步提升 例如將 1 MCP 熏蒸 后的藍莓在氣調(diào)環(huán)境 0 3 kPa O 2 11 kPa CO 2 中貯藏的復合處理方式可以有效改善單一 CA 貯藏對藍莓品質(zhì)造成的負面影響 如失重 可溶性固形物降低 抗氧化物質(zhì)損失及抗氧化活性降低 等 Chiabrando Giacalone 2011 Cantin 等 2012 也證實 SO 2 熏蒸處理后再進行 CA 貯藏 3 O 2 6 或 12 CO 2 可顯著降低高濃度 CO 2 環(huán)境中藍莓軟果率 減輕果實異味 還有研究者基于 分級可控的創(chuàng)新氣調(diào)方式 提出以緩慢達到設(shè)定的最佳氣體配比的方法來替代傳統(tǒng)標準 CA 的方法 使新鮮農(nóng)產(chǎn)品更緩慢地適應設(shè)定的氣體環(huán)境 并證實分級可控氣調(diào) GCA 可延長藍莓冰溫貯藏壽 命 在貯藏結(jié)束時 28 d 依然保持接近于貯藏初期的抗壞血酸含量 Falagan et al 2020 由于氣調(diào)設(shè)備及其運行成本高昂 以及對冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求相對較高 所以相對價 廉 便捷且保鮮效果良好的自發(fā)式氣調(diào)包裝更具有市場親和力 目前根據(jù)產(chǎn)品呼吸速率 失重率 包裝特性和理想環(huán)境定制的自發(fā)式氣調(diào)包裝袋已上市 但商用自發(fā)式氣調(diào)包裝薄膜的 CO 2 透過率通 常高于 O 2 往往無法產(chǎn)生足夠的 CO 2 濃度控制霉菌生長 Moor et al 2014 因此活性包裝材料 的研究逐漸成為被關(guān)注的熱點 Bugatti 等 2020 將水楊酸納米載體與聚乙烯 PE 自發(fā)式氣調(diào)包 裝進行組合 構(gòu)建了一種可以緩慢釋放水楊酸以長效抑制藍莓呼吸速率和病原真菌生長繁殖的活性 包裝 實現(xiàn)將藍莓 8 的貯藏期較空白對照處理延長 85 71 至 13 d 值得關(guān)注的是 聚乙烯等 塑料的廣泛使用也給環(huán)境和食品安全帶來巨大沖擊 近年來不斷在食物 Lyu et al 2022 飲用 水 de Frond et al 2022 以及自然界生物體內(nèi) Mazlan et al 2022 分離出塑料微粒 尋求可降 解的環(huán)保包裝材料替換塑料愈來愈受到重視 因此研發(fā)價廉的可降解材料來制備具有良好阻隔性的 氣調(diào)包裝是未來研究的重要方向 3 3 非熱殺菌處理 冷等離子體 ACP 臭氧 O 3 和短波紫外線輻照 UV C 等非熱殺菌技術(shù) 因?qū)Νh(huán)境友好 操作簡便且安全性較高 在藍莓采后保鮮領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注 潘雅雯 2021 研究證實冷等離子 體處理可增加微生物鳥嘌呤氧化程度 損傷微生物 DNA Dong Yang 2019 且有效抑制其生物 膜的形成 胡越 等 2021 對灰葡萄孢菌的孢子萌發(fā)和菌絲體生長有明顯的抑制作用 能顯著降 低其接種的藍莓灰霉病發(fā)病率 Hu et al 2021 Ji 等 2020 的研究證實短時間冷等離子體 12 Ding Jie Liu Chunyan Huang Peng Li Hongying Chen Liwei Pu Xiaoyan Liu Yaowen Qin Wen Recent advances in postharvest technologies to extend the shelf life of blueberries 1950 Acta Horticulturae Sinica 2023 50 9 1944 1958 kV 5 kHz 60 s 處理能提高藍莓果實總酚 花青素 抗壞血酸含量及抗氧化關(guān)鍵酶 SOD CAT POD 活性 顯著增強其自由基清除活性和總抗氧化能力 因此處理后的果實在 4 貯藏 40 d 后 H 2 O 2 和 O 2 的產(chǎn)生率較空白對照分別下降 27 3 和 41 3 但長時間冷等離子體處理會對藍莓果皮造 成嚴重的氧化損傷 導致果實軟化 花青素降低 Hu et al 2021 O 3 是 O 2 的同素異形體 在常溫下極不穩(wěn)定 20 min 內(nèi)便自行分解成 O 2 和氧原子 因此被美國 食品和藥物管理局認定為公認安全等級 GRAS 物質(zhì) Chiabrando et al 2007 然而 O 3 處理對 藍莓表皮細胞壁和角質(zhì)層存在一定的負面影響 Piechowiak et al 2022 且藍莓貯藏期失重率與 O 3 濃度呈劑量依賴性 高濃度 3 mg L 1 和低濃度 2 mg L 1 氣態(tài) O 3 處理均不利于貯藏 章寧瑛 2017 由于 O 3 氣體本身的毒性及存在爆炸風險 在采后領(lǐng)域的工業(yè)化應用中受限 Kim Hung 2012 而 O 3 水溶液在藍莓采后應用中也需要篩選適宜濃度避免副作用發(fā)生 Jaramillo Sanchez 等 2019 研究發(fā)現(xiàn) 18 mg L 1 O 3 水溶液處理 10 min 能有效減少藍莓采后真菌 病害 且避免冷藏期果實過度失重 但殘留水分較高不利于藍莓的長時間貯藏 UV C 輻照能較好殺滅果實表面致病菌并延緩果實衰老 Xu 和 Liu 2017 研究發(fā)現(xiàn)用 1 MCP 加 UV C 輻照可抑制采后藍莓呼吸速率和乙烯釋放 降低腐爛率和 MDA 含量 但不同劑量 5 3 8 3 和 11 4 kJ m 2 UV C 輻照處理對藍莓果實原生菌群和灰霉病的發(fā)病率 果皮微觀和超微結(jié)構(gòu) 生物力學特性和重量損失影響不同 其中高劑量延緩原生真菌群和灰葡萄孢菌感染發(fā)病最有效 但 會造成較嚴重的藍莓表皮蠟質(zhì)損傷和貯藏中后期重量損失 Jaramillo et al 2021 綜上所述 除了設(shè)備成本相對較高外 非熱殺菌技術(shù)在藍莓采后領(lǐng)域的應用需要在殺滅微生物 和控制采后質(zhì)量之間進行慎重權(quán)衡 尤其是需要妥善解決大批量處理過程中殺菌時長及處理劑量對 藍莓果實的負面影響 4 生物保鮮方法 4 1 生物拮抗 采用微生物拮抗劑進行生物防治是目前對抗藍莓采后真菌性病害領(lǐng)域備受關(guān)注的方法 Lu 等 2021 從藍莓根際土壤中分離得到枯草芽孢桿菌 Bacillus subtilis KLBC BS6 其可在體外抑制 灰霉病菌菌絲生長和分生孢子萌發(fā) 誘導藍莓體內(nèi)抗性酶 幾丁質(zhì)酶 苯丙氨酸解氨酶 過氧化物 酶和多酚氧化酶 活性 KLBC BS6 對灰葡萄孢菌侵染后的藍莓具有顯著的保護作用 灰霉病發(fā)病 率僅 26 67 空白對照為 46 67 Isabel 等 2022 從藍莓花 果上分離得到 3 株共生菌 Bacillus velezensis BA3 B velezensis BA4 和 Asaia spathodeae BMEF1 利用其制備 10 8 10 9 CFU mL 1 菌懸液可有效控制病原菌接種果實的灰霉病和鏈格孢腐爛病發(fā)病率 25 貯藏 7 d 其保護效率 達 60 以上 但微生物拮抗劑應用效果受環(huán)境影響較大 目前尚存在滯后效應 生防菌退化及保存 運輸生產(chǎn)等成本較高等局限 亟待未來解決 高原 2011 蘇琴 2011 4 2 植物精油及其組分處理 植物精油因其安全 可生物降解以及優(yōu)良的抗氧化活性和抑菌活性受到廣泛關(guān)注 尤其是百里 香精油 已被大量研究證明是最有效的天然微生物生長抑制劑之一 Feng et al 2011 Combrinck 等 2011 研發(fā)發(fā)現(xiàn) 百里香精油在 1 000 L L 1 甚至更低的濃度下可以完全抑制 Lasiodiplodia theobromae Colletotrichum gloeosporioides Alternaria citrii Botrytis cinerea 和 Penicillium digitatum 丁 捷 劉春燕 黃 彭 李紅瑩 陳黎維 蒲小燕 劉耀文 秦 文 藍莓保鮮技術(shù)研究進展 園藝學報 2023 50 9 1944 1958 1951 的生長 植物精油是從植物組織中提取的萜烯 萜類和酚的混合物 其有效成分的濃度及配比受材 料來源 環(huán)境 采收季節(jié)和提取工藝等的極大影響 導致抑菌效果不穩(wěn)定 Baydar Baydar 2005 Kordali et al 2008 大量研究也證實 百里鮮精油的抑菌性能主要與其高比例的酚類物質(zhì)有關(guān) Cosentino et al 1999 因此 近年來人們對百里香精油中酚類成分及其抑制真菌性能進行了積 極的探索 Wang et al 2008 麝香草酚 2 isopropyl 5 methylphenol 是百里香 羅勒等植物精油中的一種有抗氧化 抗菌 鎮(zhèn)咳 祛痰和解痙等生物活性功能的單萜酚 是美國食品和藥物管理局 FDA 認定的一般公認安 全物質(zhì) GRAS 在醫(yī)藥 農(nóng)業(yè) 化妝品和食品工業(yè)等領(lǐng)域均有廣泛應用 Marchese et al 2016 Kordali 等 2008 證實麝香草酚具有良好的抑真菌活性 1 500 和 5 00 mg L 1 濃度可完全抑制 Alternaria alternata A solani Botrytis sp 等在內(nèi) 17 種植物病原真菌的菌絲生長 其抗真菌效果強 于 600 mg L 1 市售殺菌劑苯菌靈 Ji 等 2018 在已接種過 B aclada 分生孢子 1 10 6 CFU mL 1 的洋蔥表面噴施 30 mg L 1 麝香草酚乙醇溶液 可在低溫貯藏期內(nèi)降低洋蔥疾病嚴重程度 96 以 上 劉春燕等 2022 證實麝香草酚與丁香酚 香芹酚 肉桂醛等 15 種精油成分相比 具有最高的 廣譜抑真菌活性 在室內(nèi)毒力試驗中發(fā)現(xiàn) 30 50 mg L 1 的麝香草酚即可有效抑制 Aspergillus niger Penicillium sp Neopestalotiopsis sp Alternaria alternata 和 Cladosporium xylophilum 5種藍莓采后 病原真菌的生長繁殖 但在活體抑菌小試中施用濃度超過 50 mg L 1 時會導致果實腐爛率增高 目前 傳統(tǒng)的市售精油類制劑主要包括油劑 醇溶液和乳液三大類型 這些傳統(tǒng)制劑中的植物 精油及其組分通常保持游離狀態(tài) 因此精油及其組分在實際應用場景中持續(xù)時間短 植物毒性高 de Assis Alves et al 2018 嗅覺刺激強 利用效率低 極大限制其在表皮較薄且果肉細嫩的漿果采 后處理中的應用 而微膠囊包埋技術(shù)利用成膜材料做物理屏障 提高精油的熱穩(wěn)定性 掩蓋其不愉 快的氣味 同時實現(xiàn)有效成分的緩慢釋放 張珊珊 2018 Sun 等 2021 用果膠 海藻酸鈉 通 過噴霧干燥制備了控釋型果膠 海藻酸鈉 香芹酚微膠囊 將該微膠囊裝入小袋中貼在包裝盒上 可 有效降低常溫貨架期藍莓上酵母 霉菌及食源性細菌數(shù)量 且保持良好的果實品質(zhì) 消費者對藍莓 香氣的感受未受到顯著影響 秦文等 2022 研發(fā)了一種含有麝香草酚 環(huán)糊精微膠囊的魔芋葡 甘聚糖 低?；Y(jié)冷膠復合多糖涂膜 可有效保持低溫貯藏條件下藍莓表皮蠟質(zhì)層完整和果實新鮮 度 較空白對照延長貨架期 21 d 近年來 植物精油及其組分因其抗氧化 廣譜抑菌 食品安全性高等優(yōu)點受到了研究者的關(guān)注 然而目前與之相關(guān)的果蔬采后病害防治技術(shù)研究尚處于起步階段 其作用機理尚未闡明 且缺乏商 業(yè)規(guī)模生產(chǎn)實踐 此外 研究者還應從食品安全和技術(shù)優(yōu)化 2 個層面綜合考慮植物精油及其組分作 為化學合成殺菌劑安全替代品的可能性 從商業(yè)角度來看 與天然抗菌劑相關(guān)的最重要限制是注冊 過程 美國已將具有抗菌活性的植物精油成分 如香芹酚 香芹酮 肉桂醛 檸檬醛 對甲苯 丁 香酚 檸檬烯 薄荷腦和麝香草酚 注冊為食品調(diào)味劑 而其他成分 如雌二醇和甲基丁香酚 因 遺傳毒性而不允許使用 因此 極有必要對植物精油及其組分開展更詳細的毒理學研究 了解其在 生物體中的代謝機制 審慎評估技術(shù)的健康