第41卷第1期 包装工程 2020年1月 PACKAGING ENGINEERING 农产品贮藏与加工 微环境气体调控在果蔬保鲜中的硏究进展 张鹏1,朱文月2,李江阔1,薛友林2 (1.国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)天津农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室, 天津300384:2辽宁大学轻型产业学院,沈阳110036) 摘要:目的介绍几种气体调控研究进展,为微环境气体调控贮藏果蔬提供一定的思路和依据。方法 述气体调控应用气体范围、设备设施,以及国内外研究进展,并对我囯气调贮藏果蔬的未来进行展望 结杲气调贮藏是目前国际上一种比较先进的果蔬贮藏手段,但在我国由于起步晚、设备成本和普及度 等方面的问题制约了其进一步的发展。结论微环境气体调控保鲜果蔬是未来果蔬贮藏的发展方向和研 究热点,融合多元信息的气体调控越来越受到国内外研究者的青睐。 关键词:微环境气体调控;果蔬保鲜;应用 中图分类号:TS2553文献标识码:A文章编号:1001-3563(2020)01-0001-10 DOI:10.19554/cnki.1001-3563.2020.01.001 Research Progress of microenvironment Gas regulation in Preservation of Fruits and vegetables ZHANG Peng, ZHU Wen-yue2, LI Jiang-kuo', YUE You-Iin2 (1. National Engineering Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products (Tianjin), Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products, Tianjin 300384, China; 2. College of Light Industry, Liaoning University, Shenyang 110036, China) ABSTRACT: The work aims to introduce the research progress of several gas regulations and provide and basis for the regulation and storage of fruits and vegetables by microenvironment gas. The application ment and facilities of atmosphere modification and control, as well as the research progress at home and abroad were summarized, and the future of controlled atmosphere storage of fruits and vegetables in China was prospected. The modi- fied atmosphere storage was a relatively advanced storage method for fruits and vegetables in the world, but its further development in China was restricted due to problems such as late start, equipment cost and popularity. The microenvi- mosphere modification for the preservation of fruits and vegetables is the spots in the future. The controlled atmosphere technique integrating multi-information is more and more favored by KEY WORDS: microenvironment gas regulation, fruit and vegetable preservation; application 作为农业和生产果蔬大国,我国果蔬年产值达7性,因此其贮藏保鲜要求也比较高。在旺季采摘的果 亿t左右,在国际上名列前茅凹。果蔬具有生产季节蔬由于贮藏保鲜方式不当,会导致其腐烂,降低甚至 收稿日期:2019-0924 基金项目:天津市农业科学院青年科研人员创新研究与实验项目(2019009);国家重点研发计划(2018YFD0401303) 作者简介:张鹏(1981—),女,博士后,副研究员,主要研究方向为果蔬贮运保鲜。 通信作者:李江阔(1974—),男,博士后,研究员,主要研究方向为农产品安全与果蔬贮运保鲜新技术
第 41 卷 第 1 期 包 装 工 程 2020 年 1 月 PACKAGING ENGINEERING ·1· 收稿日期：2019-09-24 基金项目：天津市农业科学院青年科研人员创新研究与实验项目（2019009）；国家重点研发计划（2018YFD0401303） 作者简介：张鹏（1981—），女，博士后，副研究员，主要研究方向为果蔬贮运保鲜。 通信作者：李江阔（1974—），男，博士后，研究员，主要研究方向为农产品安全与果蔬贮运保鲜新技术。 微环境气体调控在果蔬保鲜中的研究进展 张鹏 1 ，朱文月 2 ，李江阔 1 ，薛友林 2 （1.国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津） 天津农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室， 天津 300384；2.辽宁大学 轻型产业学院，沈阳 110036） 摘要：目的 介绍几种气体调控研究进展，为微环境气体调控贮藏果蔬提供一定的思路和依据。方法 综 述气体调控应用气体范围、设备设施，以及国内外研究进展，并对我国气调贮藏果蔬的未来进行展望。 结果 气调贮藏是目前国际上一种比较先进的果蔬贮藏手段，但在我国由于起步晚、设备成本和普及度 等方面的问题制约了其进一步的发展。结论 微环境气体调控保鲜果蔬是未来果蔬贮藏的发展方向和研 究热点，融合多元信息的气体调控越来越受到国内外研究者的青睐。 关键词：微环境气体调控；果蔬保鲜；应用 中图分类号：TS255.3 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2020)01-0001-10 DOI：10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.01.001 Research Progress of Microenvironment Gas Regulation in Preservation of Fruits and Vegetables ZHANG Peng1 , ZHU Wen-yue2 , LI Jiang-kuo1 , XUE You-lin2 (1.National Engineering Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products (Tianjin), Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products, Tianjin 300384, China; 2.College of Light Industry, Liaoning University, Shenyang 110036, China) ABSTRACT: The work aims to introduce the research progress of several gas regulations and provide certain ideas and basis for the regulation and storage of fruits and vegetables by microenvironment gas. The application range, equipment and facilities of atmosphere modification and control, as well as the research progress at home and abroad were summarized, and the future of controlled atmosphere storage of fruits and vegetables in China was prospected. The modified atmosphere storage was a relatively advanced storage method for fruits and vegetables in the world, but its further development in China was restricted due to problems such as late start, equipment cost and popularity. The microenvironment atmosphere modification for the preservation of fruits and vegetables is the development direction and research hotspots in the future. The controlled atmosphere technique integrating multi-information is more and more favored by researchers at home and abroad. KEY WORDS: microenvironment gas regulation; fruit and vegetable preservation; application 作为农业和生产果蔬大国，我国果蔬年产值达 7 亿 t 左右，在国际上名列前茅[1]。果蔬具有生产季节 性，因此其贮藏保鲜要求也比较高。在旺季采摘的果 蔬由于贮藏保鲜方式不当，会导致其腐烂，降低甚至 农产品贮藏与加工
包装工程 2020年1月 丧失商业价值。据商业部统计,果蔬因采后处理不恰鲜效果好、营养物质损失小,以及能耗较低等多方面的 当、储运保鲜技术低以及储运设备不完善等,会导致优点,能够将果蔬贮藏时间延长5-10倍□ 其破损率高达20%~30%,损失高达每年800万t,经 济损失达800亿元四。另外,果蔬淡旺季供求关系失1.2应用气体范围 衡,导致市场价格波动大。由此可见,采用合适的果1.2.1传统气体气调 蔬保鲜技术,对降低腐烂率、延长其贮藏期、维持其 O2和CO2是传统气调方法常用的调节气体。将 货架品质具有重要的社会经济效益。 贮藏环境中的O2浓度、CO2浓度、温度和湿度等调 目前,国内外广泛应用的现代化果蔬贮藏保鲜手节和控制在一定范围,以延缓果蔬呼吸和营养物质分 段之一是气调贮藏技术。气调贮藏技术在国外应用较解,从而延长果蔬的货架期 早,早在20世纪60年代,一些发达国家就开始研发 不同品种或相同品种但不同产地的果蔬对气体 并将其投入应用。20世纪70年代,气调保鲜技术逐的敏感程度不同,所以需要的O2浓度、CO2浓度也 渐得到广泛应用并于20世纪80年代得到大范围使是不同的。另外,不同贮藏温度和包装量以及不同透 用。如今,欧美国家已经普及并使用气调贮藏库进行气性的包装材料也会产生不同的贮藏效果。在关文强 果蔬贮藏,平均贮藏比重可达果蔬总产量的60%。气等的研究中,不同温度下的不同包装量的红富士苹 调贮藏技术在我国应用起步晚,从20世纪80年代开果的保鲜膜包装袋内的气体平衡浓度不同。在平衡条 始引进,经过近10年的发展才得到国内学者的关注。件下,包装在专用和PE保鲜膜包装袋内贮藏保鲜7 过去20多年里,气调保鲜技术在我国的发展艰难而个月后,苹果的商品价值基本不变。马惠玲等4的研 缓慢,普及程度相对较低。 究表明,将核桃青果用改良后的聚乙烯袋进行包装 袋内的O2和CO2体积分数分别可达10.1%-13.0% 定义及应用气体范围 4.3%-6.5%,此包装方式明显地降低了果实的呼吸强 度、乙烯合成和质量损失率,且腐烂果实数量明显少 1.1微环境气体调控的定义 于对照组,可使果实在冷藏95d左右后仍新鲜如初 气调贮藏是控制和调节果蔬及其产品贮藏环境1.2.2新型气态气体 中的气体组成,并结合温度和湿度来达到延长各种产 除O2和CO2外,一些新型气态气体,如1-甲基 品贮藏和货架期限的一种技术。该技术大多结合冷库环丙烯(1- methylcyclopropene,1-MCP)、NO、O3 贮藏,对呼吸跃变型果实具有较好的贮藏和保鲜效CIO2、SO2等也被逐渐应用到微环境气体调控中。 果。微环境气调是基于箱式气调而发展起来的一种1.2.2.1-MCP和NO 新兴气调方式。这种气调的特点是在箱式气调自发调 1-MCP和NO都是常用的气调保鲜剂,能有效地 节O2和CO2浓度的基础上加入新型气体,从而实现抑制乙烯对果蔬的作用,延缓果蔬衰老,且2种保鲜 双控调节的目的。根据调节方式的不同,气调贮藏剂处理后对果实无残留毒性1。1-MCP可以和乙烯 可分为自发气调贮藏( modified atmosphere storage,简受体结合,结合能力要优于乙烯,且可长期稳定牢固 称MA)和机械气调库贮藏( controlled atmosphere地封锁受体,进而阻断乙烯信号传导,抑制乙烯对果 storage,简称CA)6-,其中MA是依靠自然降氧,蔬的作用:NO则通过抑制乙烯的产生来实现保鲜目 而CA则需要人为干预调节。MA是将果蔬用袋或帐的16 进行密封,这些袋或帐由薄膜制成,具有一定的透气 千春录等用1-MCP和自发气调对猕猴桃进行 性。在包装内的果蔬利用呼吸和薄膜透气性,结合 了处理,2种处理均可降低其可溶性固形物含量、呼 定温度,自发调节袋或帐内环境中的气体组成,使之吸强度、电导率和质量损失率,保持果实色泽,维持 符合果蔬贮藏要求,实现延长果蔬贮藏的目的-刂。果实品质。其中1-MCP处理效果更好,且两者相结 CA是人为控制结合气调库来调节贮藏环境中的气体合处理效果最佳。张鹏等以以阳丰甜柿为实验对象, 成分,利用不同的手段来降低气调库内O2浓度,使采用箱式气调与1MCP相结合的方法对其进行贮藏, 气调库维持低氧状态,并调控库内各种气体成分的浓结果表明该处理对甜柿的感官、质地以及营养品质等 度及其比例,从而达到保鲜的目的0-1。2种气调方都有较好的贮藏效果,且能够有效降低呼吸强度和乙 法各有优缺点,MA具有投入成本低、操作技术简单等烯合成速率。另外,1-MCP能够有效地维持甜柿贮后 优点,缺点是达到所需要求气体时间长且贮藏条件不易货架期的挥发性物质,减少其特征香气成分的损失。 控制,一般为气调保鲜包装;CA采用机械人工控制气 Keke shi等18通过优化外源NO的浓度,来研 体的组成,具有所需时间短、控制精准等优点,缺点是究其在冷藏过程中对覆盆子果实品质的影响。研究结 技术要求高、操作复杂、成本高等,一般为气调保鲜贮果表明,采用15μmo/L的NO处理可以使覆盆子保 藏12-。气调保鲜相较于传统保鲜技术而言,具有保持更高的花青素、芦丁、总酚和总黄酮含量,提高覆
·2· 包 装 工 程 2020 年 1 月 丧失商业价值。据商业部统计，果蔬因采后处理不恰 当、储运保鲜技术低以及储运设备不完善等，会导致 其破损率高达 20%~30%，损失高达每年 800 万 t，经 济损失达 800 亿元[2]。另外，果蔬淡旺季供求关系失 衡，导致市场价格波动大。由此可见，采用合适的果 蔬保鲜技术，对降低腐烂率、延长其贮藏期、维持其 货架品质具有重要的社会经济效益。 目前，国内外广泛应用的现代化果蔬贮藏保鲜手 段之一是气调贮藏技术。气调贮藏技术在国外应用较 早，早在 20 世纪 60 年代，一些发达国家就开始研发 并将其投入应用。20 世纪 70 年代，气调保鲜技术逐 渐得到广泛应用并于 20 世纪 80 年代得到大范围使 用。如今，欧美国家已经普及并使用气调贮藏库进行 果蔬贮藏，平均贮藏比重可达果蔬总产量的 60%。气 调贮藏技术在我国应用起步晚，从 20 世纪 80 年代开 始引进，经过近 10 年的发展才得到国内学者的关注。 过去 20 多年里，气调保鲜技术在我国的发展艰难而 缓慢，普及程度相对较低[3]。 1 定义及应用气体范围 1.1 微环境气体调控的定义 气调贮藏是控制和调节果蔬及其产品贮藏环境 中的气体组成，并结合温度和湿度来达到延长各种产 品贮藏和货架期限的一种技术。该技术大多结合冷库 贮藏，对呼吸跃变型果实具有较好的贮藏和保鲜效 果[4]。微环境气调是基于箱式气调而发展起来的一种 新兴气调方式。这种气调的特点是在箱式气调自发调 节 O2 和 CO2 浓度的基础上加入新型气体，从而实现 双控调节的目的[5]。根据调节方式的不同，气调贮藏 可分为自发气调贮藏(modified atmosphere storage，简 称 MA) 和机械气调库贮藏 (controlled atmosphere storage，简称 CA) [6—7]，其中 MA 是依靠自然降氧， 而 CA 则需要人为干预调节。MA 是将果蔬用袋或帐 进行密封，这些袋或帐由薄膜制成，具有一定的透气 性。在包装内的果蔬利用呼吸和薄膜透气性，结合一 定温度，自发调节袋或帐内环境中的气体组成，使之 符合果蔬贮藏要求，实现延长果蔬贮藏的目的[8—9]。 CA 是人为控制结合气调库来调节贮藏环境中的气体 成分，利用不同的手段来降低气调库内 O2 浓度，使 气调库维持低氧状态，并调控库内各种气体成分的浓 度及其比例，从而达到保鲜的目的[10—11]。2 种气调方 法各有优缺点，MA 具有投入成本低、操作技术简单等 优点，缺点是达到所需要求气体时间长且贮藏条件不易 控制，一般为气调保鲜包装；CA 采用机械人工控制气 体的组成，具有所需时间短、控制精准等优点，缺点是 技术要求高、操作复杂、成本高等，一般为气调保鲜贮 藏[12—13]。气调保鲜相较于传统保鲜技术而言，具有保 鲜效果好、营养物质损失小，以及能耗较低等多方面的 优点，能够将果蔬贮藏时间延长 5~10 倍[2]。 1.2 应用气体范围 1.2.1 传统气体气调 O2 和 CO2 是传统气调方法常用的调节气体。将 贮藏环境中的 O2 浓度、CO2 浓度、温度和湿度等调 节和控制在一定范围，以延缓果蔬呼吸和营养物质分 解，从而延长果蔬的货架期。 不同品种或相同品种但不同产地的果蔬对气体 的敏感程度不同，所以需要的 O2 浓度、CO2 浓度也 是不同的。另外，不同贮藏温度和包装量以及不同透 气性的包装材料也会产生不同的贮藏效果。在关文强 等[7]的研究中，不同温度下的不同包装量的红富士苹 果的保鲜膜包装袋内的气体平衡浓度不同。在平衡条 件下，包装在专用和 PE 保鲜膜包装袋内贮藏保鲜 7 个月后，苹果的商品价值基本不变。马惠玲等[14]的研 究表明，将核桃青果用改良后的聚乙烯袋进行包装， 袋内的 O2 和 CO2 体积分数分别可达 10.1%~13.0%， 4.3%~6.5%，此包装方式明显地降低了果实的呼吸强 度、乙烯合成和质量损失率，且腐烂果实数量明显少 于对照组，可使果实在冷藏 95 d 左右后仍新鲜如初。 1.2.2 新型气态气体 除 O2 和 CO2 外，一些新型气态气体，如 1-甲基 环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）、NO、O3、 ClO2、SO2 等也被逐渐应用到微环境气体调控中。 1.2.2.1 1-MCP 和 NO 1-MCP 和 NO 都是常用的气调保鲜剂，能有效地 抑制乙烯对果蔬的作用，延缓果蔬衰老，且 2 种保鲜 剂处理后对果实无残留毒性[15]。1-MCP 可以和乙烯 受体结合，结合能力要优于乙烯，且可长期稳定牢固 地封锁受体，进而阻断乙烯信号传导，抑制乙烯对果 蔬的作用；NO 则通过抑制乙烯的产生来实现保鲜目 的[16]。 千春录等[17]用 1-MCP 和自发气调对猕猴桃进行 了处理，2 种处理均可降低其可溶性固形物含量、呼 吸强度、电导率和质量损失率，保持果实色泽，维持 果实品质。其中 1-MCP 处理效果更好，且两者相结 合处理效果最佳。张鹏等[5]以阳丰甜柿为实验对象， 采用箱式气调与 1-MCP相结合的方法对其进行贮藏， 结果表明该处理对甜柿的感官、质地以及营养品质等 都有较好的贮藏效果，且能够有效降低呼吸强度和乙 烯合成速率。另外，1-MCP 能够有效地维持甜柿贮后 货架期的挥发性物质，减少其特征香气成分的损失。 Keke Shi 等 [18]通过优化外源 NO 的浓度，来研 究其在冷藏过程中对覆盆子果实品质的影响。研究结 果表明，采用 15 μmol/L 的 NO 处理可以使覆盆子保 持更高的花青素、芦丁、总酚和总黄酮含量，提高覆
第41卷第1期 张鹏等:微环境气体调控在果蔬保鲜中的研究进展 盆子的抗氧化能力和可溶性糖的代谢,从而保持其贮SO2处理可使果实表面的霉菌减少,可以降低青霉菌 藏品质。李艳红等以密闭的气调箱为气调工具,将和葡萄孢菌对果实的侵害。周江以“红地球”葡萄为 伽师瓜放置在其中,分别采用NO(60μ几)、缓释型实验原料,采用不同浓度的SO2对其进行间歇熏蒸处 固体CO2保鲜剂(60mg/L)及两者结合熏蒸处理理,实验结果表明100μLL的SO2处理能有效抑制 12h后,于温度为4℃条件下贮藏82d后进行研究,果实腐烂,更好地保持果实的质地和营养成分,延长 结果表明,3种处理方法均可诱导伽师瓜贮藏过程中“红地球”葡萄的贮藏期 氧化相关酶活性的增加:抑制丙二醛含量的升高,增 1.2.3新型液态气体 强果实的抗氧能力,减缓果实的衰老腐烂进程,其中 NO结合CIO2处理的效果最佳。 1.2、3.1植物精油 1.22.2O3和ClO 近年来,植物精油被用于果蔬贮藏,且具有安全 O3和CO2具有强氧化性,在杀菌消毒和食品保无毒、容易降解等优点,可以有效地减少病原微生物, 鲜方面具有重要作用202O3处理不但能够去除有 改善采后果蔬的贮藏品质,并延长其保鲜期, 害微生物,还可在一定程度上降解果实表面的农药残 潘艳娟等l3结合高氧气调与天然植物精油,以及 留,抑制果蔬的生理代谢,并延缓其衰老进程22-231吸湿剂等包装技术对双孢菇进行包装,有效地减少了 近年的研究发现,使用ClO2处理果蔬会破坏微生物 致病菌对双孢菇的侵害和水分在包装袋内的滞留,延 细胞形态,影响其正常分裂和生理代谢24,有效地杀 缓了细胞无氧呼吸和色泽变化,改善了双孢菇的开伞 灭微生物,大大抑制果蔬采后腐烂,并且可以快速有 及质地。徐仕翔踯以樱桃番茄为研究对象,利用含有 效地抑制果蔬中乙烯合成,破坏生成的乙烯,进而延月桂精油的混合乳液结合气调对其进行包装,发现该 缓果实的衰老,达到持久保鲜的目的 黄家红等25将柑橘贮于气调箱(温度3~5°, 1.2.3.2乙醇 相对湿度85%~90%)内,探讨低温气调与一定浓度 乙醇在果蔬保鲜中的应用是利用乙醇的易挥发 (4.0mg/m3)间歇O3相结合对果实品质的影响,研究性,通过熏蒸对果蔬进行处理。研究发现,经过一定 表明,两者结合处理后柑橘的营养成分保持较好,微 浓度的乙醇处理后,果蔬(尤其是鲜切果蔬)的成熟 生物数量得到有效控制。章宁瑛261的研究发现,O3 和衰老速度、腐烂率和褐变程度均被降低,货架寿命 与气调包装相结合可有效降低蓝莓的腐烂率,维持果得到有效延长。 实硬度,并保持较高的总酚、花色苷、TA、TSS、Vc 马华青等6以番木瓜为研究对象,用不同质量浓 和pH水平,降低果实中抗氧化酶和抗病性酶活性的度的乙醇对其进行熏蒸,结果表明:乙醇能显著延缓 其营养成分和果实质地品质的降低,控制多酚氧化酶 Go等P以鲜切哈密瓜为实验对象,用CO2处活性等的变化速率,以20mLkg的乙醇处理的保鲜 理12h后在冷库里(温度5℃C,相对湿度95%)贮效果最佳。张莉等采用不同浓度的乙醇对杏鲍菇进 藏19d,实验组的果实出库时未出现霉烂现象,且质 行熏蒸处理,实验结果表明:采用400uL/的乙醇 量损失情况较对照组得到显著降低,表明CO2处理熏蒸的杏鲍菇贮藏品质最好,杏鲍菇的呼吸强度、褐 可以显著降低鲜切哈密瓜的腐烂率和质量损失率。肖变程度、细胞渗透率和质量损失率得到有效降低, 丽梅等四的研究发现,利用CO2处理桃子后,桃子乙醇对其Vc和感官品质有一定程度的保护作用,货 的褐变率和腐败速率都得到明显降低,硬度、颜色及架期延长至14d 口感都优于对照组。另外,钟梅等研究发现,CIO21233纳他霉素 处理可抑制葡萄的呼吸,并降低腐烂率,使养分损耗 纳他霉素是一种安全、高效且经济的天然食品保 减少,其品质得到有效保持。 鲜剂,对真菌的抑制和杀灭具有广泛性和高效性。研 122.3SO2 究表明,纳他霉素在绿芦笋、草莓、葡萄和柑桔等果 SO2是一种气调贮藏中常用的杀菌剂,一方面,蔬采后的贮藏保鲜上具有很大的发展空间。 SO2能生成亚硫酸分子,改变微生物细胞原生质的pH 张鹏等門的实验以红、黄等2种樱桃番茄为实验 值,破坏原生质与核酸,达到杀菌的目的:另一方面,材料,研究不同浓度的纳他霉素浸泡结合气调处理对 亚硫酸可以被氧化,从而消耗氧气,破坏了好氧微生樱桃番茄采后品质的影响。实验结果表明,不同浓度 物的生长繁殖0。 的纳他霉素均可明显延缓果实衰老,减少水分散失, 当前国内外主要将SO2用于葡萄的贮藏保鲜,近降低呼吸强度,有效抑制樱桃番茄果实营养物质的分 些年来也有将SO2应用于香蕉、荔枝、柠檬和木莓等解,尤其是质量浓度为1.2g/时保鲜效果最佳。周 水果的贮藏保鲜。 Celia m o等对无花果进行SO2翠英等4.用不同浓度的纳他霉素结合气调包装对 熏蒸,或者结合SO2释放片进行双重处理来探究SO2草莓进行处理,在低温(2±1)°C条件下贮藏的研究 对无花果釆后品质的保持作用,结果显示25μL几L的表明,与对照组相比,果实表面霉菌经纳他霉素处理
第 41 卷 第 1 期 张鹏等：微环境气体调控在果蔬保鲜中的研究进展 ·3· 盆子的抗氧化能力和可溶性糖的代谢，从而保持其贮 藏品质。李艳红等[19]以密闭的气调箱为气调工具，将 伽师瓜放置在其中，分别采用 NO (60 μL/L)、缓释型 固体 ClO2 保鲜剂（60 mg/L）及两者结合熏蒸处理 12 h 后，于温度为 4 ℃条件下贮藏 82 d 后进行研究， 结果表明，3 种处理方法均可诱导伽师瓜贮藏过程中 氧化相关酶活性的增加；抑制丙二醛含量的升高，增 强果实的抗氧能力，减缓果实的衰老腐烂进程，其中 NO 结合 ClO2 处理的效果最佳。 1.2.2.2 O3 和 ClO2 O3 和 ClO2 具有强氧化性，在杀菌消毒和食品保 鲜方面具有重要作用[20—21]。O3 处理不但能够去除有 害微生物，还可在一定程度上降解果实表面的农药残 留，抑制果蔬的生理代谢，并延缓其衰老进程[22—23]。 近年的研究发现，使用 ClO2 处理果蔬会破坏微生物 细胞形态，影响其正常分裂和生理代谢[24]，有效地杀 灭微生物，大大抑制果蔬采后腐烂，并且可以快速有 效地抑制果蔬中乙烯合成，破坏生成的乙烯，进而延 缓果实的衰老，达到持久保鲜的目的。 黄家红等[25]将柑橘贮于气调箱（温度 3～5 ℃， 相对湿度 85%～90%）内，探讨低温气调与一定浓度 (4.0 mg/m3 )间歇 O3 相结合对果实品质的影响，研究 表明，两者结合处理后柑橘的营养成分保持较好，微 生物数量得到有效控制。章宁瑛[26]的研究发现，O3 与气调包装相结合可有效降低蓝莓的腐烂率，维持果 实硬度，并保持较高的总酚、花色苷、TA、TSS、Vc 和 pH 水平，降低果实中抗氧化酶和抗病性酶活性的 下降速度，并延缓 H2O2 和 MDA 含量的上升。 Guo 等[27]以鲜切哈密瓜为实验对象，用 ClO2 处 理 12 h 后在冷库里（温度 5 ℃，相对湿度 95%）贮 藏 19 d，实验组的果实出库时未出现霉烂现象，且质 量损失情况较对照组得到显著降低，表明 ClO2 处理 可以显著降低鲜切哈密瓜的腐烂率和质量损失率。肖 丽梅等[28]的研究发现，利用 ClO2 处理桃子后，桃子 的褐变率和腐败速率都得到明显降低，硬度、颜色及 口感都优于对照组。另外，钟梅等[29]研究发现，ClO2 处理可抑制葡萄的呼吸，并降低腐烂率，使养分损耗 减少，其品质得到有效保持。 1.2.2.3 SO2 SO2 是一种气调贮藏中常用的杀菌剂，一方面， SO2 能生成亚硫酸分子，改变微生物细胞原生质的 pH 值，破坏原生质与核酸，达到杀菌的目的；另一方面， 亚硫酸可以被氧化，从而消耗氧气，破坏了好氧微生 物的生长繁殖[30]。 当前国内外主要将 SO2 用于葡萄的贮藏保鲜，近 些年来也有将 SO2 应用于香蕉、荔枝、柠檬和木莓等 水果的贮藏保鲜。Celia M C 等[31]对无花果进行 SO2 熏蒸，或者结合 SO2 释放片进行双重处理来探究 SO2 对无花果采后品质的保持作用，结果显示 25 μL/L 的 SO2 处理可使果实表面的霉菌减少，可以降低青霉菌 和葡萄孢菌对果实的侵害。周江[32]以“红地球”葡萄为 实验原料，采用不同浓度的 SO2 对其进行间歇熏蒸处 理，实验结果表明 100 μL/L 的 SO2 处理能有效抑制 果实腐烂，更好地保持果实的质地和营养成分，延长 “红地球”葡萄的贮藏期。 1.2.3 新型液态气体 1.2.3.1 植物精油 近年来，植物精油被用于果蔬贮藏，且具有安全 无毒、容易降解等优点，可以有效地减少病原微生物， 改善采后果蔬的贮藏品质，并延长其保鲜期。 潘艳娟等[33]结合高氧气调与天然植物精油，以及 吸湿剂等包装技术对双孢菇进行包装，有效地减少了 致病菌对双孢菇的侵害和水分在包装袋内的滞留，延 缓了细胞无氧呼吸和色泽变化，改善了双孢菇的开伞 及质地。徐仕翔[34]以樱桃番茄为研究对象，利用含有 月桂精油的混合乳液结合气调对其进行包装，发现该 方法抑菌效果明显，适用于果蔬保鲜。 1.2.3.2 乙醇 乙醇在果蔬保鲜中的应用是利用乙醇的易挥发 性，通过熏蒸对果蔬进行处理。研究发现，经过一定 浓度的乙醇处理后，果蔬（尤其是鲜切果蔬）的成熟 和衰老速度、腐烂率和褐变程度均被降低，货架寿命 得到有效延长[35]。 马华青等[36]以番木瓜为研究对象，用不同质量浓 度的乙醇对其进行熏蒸，结果表明：乙醇能显著延缓 其营养成分和果实质地品质的降低，控制多酚氧化酶 活性等的变化速率，以 2.0 mL/kg 的乙醇处理的保鲜 效果最佳。张莉等[37]采用不同浓度的乙醇对杏鲍菇进 行熏蒸处理，实验结果表明：采用 400 μL/L 的乙醇 熏蒸的杏鲍菇贮藏品质最好，杏鲍菇的呼吸强度、褐 变程度、细胞渗透率和质量损失率得到有效降低，且 乙醇对其 Vc 和感官品质有一定程度的保护作用，货 架期延长至 14 d。 1.2.3.3 纳他霉素 纳他霉素是一种安全、高效且经济的天然食品保 鲜剂，对真菌的抑制和杀灭具有广泛性和高效性。研 究表明，纳他霉素在绿芦笋、草莓、葡萄和柑桔等果 蔬采后的贮藏保鲜上具有很大的发展空间[38]。 张鹏等[39]的实验以红、黄等 2 种樱桃番茄为实验 材料，研究不同浓度的纳他霉素浸泡结合气调处理对 樱桃番茄采后品质的影响。实验结果表明，不同浓度 的纳他霉素均可明显延缓果实衰老，减少水分散失， 降低呼吸强度，有效抑制樱桃番茄果实营养物质的分 解，尤其是质量浓度为 1.2 g/L 时保鲜效果最佳。周 翠英等[40]采用不同浓度的纳他霉素结合气调包装对 草莓进行处理，在低温（2 ± 1）℃条件下贮藏的研究 表明，与对照组相比，果实表面霉菌经纳他霉素处理
包装工程 2020年1月 后可得到有效减少,叶柄叶绿素、果实有机酸、糖分王治洲等2以双孢菇为硏究对象,采用共混薄膜对其 含量的下降速度得到降低,营养成分更高,贮藏期进行包装,然后置于低温条件(温度4℃C,相对湿度 更长。 80%)下进行贮藏,实验结果表明,双孢菇的褐变率 1.23.4茉莉酸甲酯 得到明显降低,可以维持其良好的感官品质和营养价 茉莉酸甲酯广泛地存在于植物体中,是从素馨花值,贮藏期得到有效延长,达到对照组的2倍 香精油中分离提纯的植物内源生长调节物,与植物的 塑料箱式气调是近年来慢慢发展起来的一种新 生长发育过程中防御植物基因的表达和应激反应有型气调保鲜技术。该技术可以节约成本,且操作方 关。近些年的研究发现,外源茉莉酸甲酯具有抑制便凹。气调箱常结合气调元件使用,可以调控箱内 果蔬采后真菌性病害的效果鬥,并能减轻芒果等气体的组成,从而调节果蔬呼吸强度,减少养分的 遇冷敏感果实在贮藏过程中遭受冷害的程度,降低果损失,降低代谢速度,从而推迟果蔬组织的成熟和 实腐烂率,同时外源茉莉酸甲酯还能改善果实色泽,衰老进程5。张平等5用气调箱结合不同的调气嘴 延缓果实贮藏品质的下降速度l44。 对蓝莓进行贮藏,并研究贮藏过程中箱内气体的变化 温昕哗等以新疆赛买提杏为实验材料,用不同规律,以及该气体组成对蓝莓的保鲜效果的影响,实 浓度茉莉酸甲酯结合气调箱对其进行熏蒸24h处理,验表明,4种调气嘴均能有效地控制果实的腐烂率和 然后放置在温度为(0±0.5)℃条件下贮藏30d,结软果率,且调气嘴B能够较好地维持蓝莓的可溶性固 果显示不同含量的茉莉酸甲酯均具有减少腐烂、抑制形物含量,且贮藏75d后蓝莓的好果率达到91.23%, 呼吸强度、维持养分等作用,另外,细胞膜的透过性相较于其他技术,该技术能够有效地延长蓝莓果实的 也被降低,且采用浓度为0.1 mmol/L的茉莉酸甲酯保鲜期 处理其效果最明显。盘柳依等4以猕猴桃为实验材 脉冲电场成为近几年来各国研究者研究的热点 料,研究茉莉酸甲酯对猕猴桃采后软腐病的影响,实之一。脉冲处理果蔬能够有效地杀死表面的致病菌, 验结果表明使用茉莉酸甲酯可提高相关抗氧化酶的并且基本不产生残留物和有害化学物质。由于脉冲扌 活性,降低软腐病的发生 术杀菌率高,杀菌过程不升温,不破坏营养成分,而 且杀菌技术成熟,设备精致简单,未来可广泛应用于 2微环境气体调控的设备、设施 果蔬保鲜。目前,脉冲杀菌对果蔬保鲜的应用主要 集中于鲜切果蔬方面6。赵越对鲜切白菜和油麦 气调库是气调贮藏常用的大型设施,除此之外 菜进行混合接种,并用脉冲强光进行杀菌处理,实验 保鲜膜、保鲜盒、塑料气调箱、脉冲设备也是常见的结果表明该技术不仅能有效杀菌,还能很好地保留油 气调贮藏材料和设施 麦菜及白菜的营养成分和感官品质。 GIANPIERO 气调库是在低温冷库的基础上发展起来的,它既p8在报道中称,绿色番茄经脉冲强光处理后,在贮 需要具备冷库的“低温冷藏”功能,又需要具备冷库所藏期间果实中番茄红素、总类胡萝卜素、酚类化合物 不能实现的气调”功能。杨琪等的研究发现,与含量得到显著增加,增强了番茄中对人体健康有益成 普通冷库贮藏相比,气调冷藏条件下的库尔勒香梨在 品质方面具有显著的优越性,其活性氧代谢较慢,保分的积累 鲜效果更好。李湘利等的实验结果表明,黄金梨米3微环境气体调控在果蔬研究中的最 数为3%~5%,CO2体积分数>1%,相对湿度为 新进展 85%~90%)进行预冷并贮藏,贮藏时间可达9~10 个月,且不会使风味出现劣变。 目前,气调保鲜技术在某些产品上的应用已经比 不同保鲜膜的透气率不同,透湿性也不同,这不较成熟了,下面列举了近5年国内外学者对果蔬气调 但能减少水分散失,降低果蔬质量损失率,还可调整保鲜的一些研究进展,为气调保鲜在果蔬和其它产品 贮藏环境中O2与CO2的比例。能够平衡透气率和透中的应用提供了借鉴和参考,见表1 湿率的保鲜膜利用果蔬自身的代谢使包装内形成 近些年来,气体调控技术因其对果蔬的贮藏和保 种合适的低O2、高CO2的气体环境,从而对果蔬的鲜具有显著作用而得到大力推广和发展。通过以上研 呼吸强度起到抑制作用,减少了贮藏过程中养分的损究结果可知,近些年国内外对气调保鲜的研究主要集 耗,从而延长了保鲜期。谢玉花等以鲜切马蹄中在包装材料的选择、动态气调以及多元化技术结合 为实验材料,经复合保鲜剂涂膜处理后用保鲜膜进行等方面。常用气调包装材料主要有聚乙烯、聚氯乙烯、 包裹,结果表明,实验组与对照组相比可明显降低鲜聚丙烯,以及加入抗菌剂的抗菌包装和各种复合保鲜 切马蹄的质量损失率、褐变度和酚类物质的累积,减膜等。这些材料的气调包装操作简单,且成本低,但 少营养物质的损失,抑制酶的活性及微生物的生长。会对环境造成污染;动态气调是比较先进且近年来研
·4· 包 装 工 程 2020 年 1 月 后可得到有效减少，叶柄叶绿素、果实有机酸、糖分 含量的下降速度得到降低，营养成分更高，贮藏期 更长。 1.2.3.4 茉莉酸甲酯 茉莉酸甲酯广泛地存在于植物体中，是从素馨花 香精油中分离提纯的植物内源生长调节物，与植物的 生长发育过程中防御植物基因的表达和应激反应有 关[41]。近些年的研究发现，外源茉莉酸甲酯具有抑制 果蔬采后真菌性病害的效果[42]，并能减轻芒果等[43] 遇冷敏感果实在贮藏过程中遭受冷害的程度，降低果 实腐烂率，同时外源茉莉酸甲酯还能改善果实色泽， 延缓果实贮藏品质的下降速度[44]。 温昕哗等[45]以新疆赛买提杏为实验材料，用不同 浓度茉莉酸甲酯结合气调箱对其进行熏蒸 24 h 处理， 然后放置在温度为（0 ± 0.5）℃条件下贮藏 30 d，结 果显示不同含量的茉莉酸甲酯均具有减少腐烂、抑制 呼吸强度、维持养分等作用，另外，细胞膜的透过性 也被降低，且采用浓度为 0.1 mmol/L 的茉莉酸甲酯 处理其效果最明显。盘柳依等[46]以猕猴桃为实验材 料，研究茉莉酸甲酯对猕猴桃采后软腐病的影响，实 验结果表明使用茉莉酸甲酯可提高相关抗氧化酶的 活性，降低软腐病的发生。 2 微环境气体调控的设备、设施 气调库是气调贮藏常用的大型设施，除此之外， 保鲜膜、保鲜盒、塑料气调箱、脉冲设备也是常见的 气调贮藏材料和设施。 气调库是在低温冷库的基础上发展起来的，它既 需要具备冷库的“低温冷藏”功能，又需要具备冷库所 不能实现的“气调”功能[47]。杨琪等[48]的研究发现，与 普通冷库贮藏相比，气调冷藏条件下的库尔勒香梨在 品质方面具有显著的优越性，其活性氧代谢较慢，保 鲜效果更好。李湘利等[49]的实验结果表明，黄金梨采 后用 PVC 袋包装后，迅速放入 0 ℃冷库（O2 体积分 数为 3%～5%，CO 2 体积分数> 1 %，相对湿度为 85%～90%）进行预冷并贮藏，贮藏时间可达 9～10 个月，且不会使风味出现劣变。 不同保鲜膜的透气率不同，透湿性也不同，这不 但能减少水分散失，降低果蔬质量损失率，还可调整 贮藏环境中 O2 与 CO2 的比例。能够平衡透气率和透 湿率的保鲜膜利用果蔬自身的代谢使包装内形成一 种合适的低 O2、高 CO2 的气体环境，从而对果蔬的 呼吸强度起到抑制作用，减少了贮藏过程中养分的损 耗，从而延长了保鲜期 [50]。谢玉花等[51]以鲜切马蹄 为实验材料，经复合保鲜剂涂膜处理后用保鲜膜进行 包裹，结果表明，实验组与对照组相比可明显降低鲜 切马蹄的质量损失率、褐变度和酚类物质的累积，减 少营养物质的损失，抑制酶的活性及微生物的生长。 王治洲等[52]以双孢菇为研究对象，采用共混薄膜对其 进行包装，然后置于低温条件（温度 4 ℃，相对湿度 80%）下进行贮藏，实验结果表明，双孢菇的褐变率 得到明显降低，可以维持其良好的感官品质和营养价 值，贮藏期得到有效延长，达到对照组的 2 倍。 塑料箱式气调是近年来慢慢发展起来的一种新 型气调保鲜技术。该技术可以节约成本，且操作方 便[4]。气调箱常结合气调元件使用，可以调控箱内 气体的组成，从而调节果蔬呼吸强度，减少养分的 损失，降低代谢速度，从而推迟果蔬组织的成熟和 衰老进程[53]。张平等[54]用气调箱结合不同的调气嘴 对蓝莓进行贮藏，并研究贮藏过程中箱内气体的变化 规律，以及该气体组成对蓝莓的保鲜效果的影响，实 验表明，4 种调气嘴均能有效地控制果实的腐烂率和 软果率，且调气嘴 B 能够较好地维持蓝莓的可溶性固 形物含量，且贮藏 75 d 后蓝莓的好果率达到 91.23%， 相较于其他技术，该技术能够有效地延长蓝莓果实的 保鲜期。 脉冲电场成为近几年来各国研究者研究的热点 之一。脉冲处理果蔬能够有效地杀死表面的致病菌， 并且基本不产生残留物和有害化学物质。由于脉冲技 术杀菌率高，杀菌过程不升温，不破坏营养成分，而 且杀菌技术成熟，设备精致简单，未来可广泛应用于 果蔬保鲜[55]。目前，脉冲杀菌对果蔬保鲜的应用主要 集中于鲜切果蔬方面[56]。赵越[57]对鲜切白菜和油麦 菜进行混合接种，并用脉冲强光进行杀菌处理，实验 结果表明该技术不仅能有效杀菌，还能很好地保留油 麦菜及白菜的营养成分和感官品质。GIANPIERO P[58]在报道中称，绿色番茄经脉冲强光处理后，在贮 藏期间果实中番茄红素、总类胡萝卜素、酚类化合物 含量得到显著增加，增强了番茄中对人体健康有益成 分的积累。 3 微环境气体调控在果蔬研究中的最 新进展 目前，气调保鲜技术在某些产品上的应用已经比 较成熟了，下面列举了近 5 年国内外学者对果蔬气调 保鲜的一些研究进展，为气调保鲜在果蔬和其它产品 中的应用提供了借鉴和参考，见表 1。 近些年来，气体调控技术因其对果蔬的贮藏和保 鲜具有显著作用而得到大力推广和发展。通过以上研 究结果可知，近些年国内外对气调保鲜的研究主要集 中在包装材料的选择、动态气调以及多元化技术结合 等方面。常用气调包装材料主要有聚乙烯、聚氯乙烯、 聚丙烯，以及加入抗菌剂的抗菌包装和各种复合保鲜 膜等。这些材料的气调包装操作简单，且成本低，但 会对环境造成污染；动态气调是比较先进且近年来研
第41卷第1期 张鹏等:微环境气体调控在果蔬保鲜中的研究进展 表1微环境气体调控在果蔬中的研究进展 Tab.I Research progress of microenvironment gas regulation in preservation of fruits and vegetables 气调类型果蔬品种 气体组成及实验条件 实验结果 参考文献 软枣猕猴 微环境气体桃、柿、蓝 采用微环境气调调控保鲜箱,通微环境气调调控可以有效延缓果蔬质地的下降,刘振通蚓、 王云舒160 调控 莓、番茄 过1-MCP、MAP或纳他霉素、保持良好的营养价值,延长果蔬的贮藏期和货架 樱桃 MAP相结合的方式进行贮藏期 李天元161、 刘虹丽621 自发硅窗气调包装芦笋的气体成分在贮藏28d 自发硅窗气 聚乙烯硅窗袋和聚氯乙烯硅窗时达到平衡,硅窗气调包装降低了芦笋质量的损 白芦笋袋包装,将预冷包装好的芦笋立失,有效降低了水分的散失率,进而提高了果蔬部建雯63 刻放入冷库(3℃)进行贮藏贮藏品质,降低了芦笋的剪切力,延缓了芦笋的 木质化 生菜、苦 与对照组相比,气调包装均能减缓产品颜色的变化 气调包装结苣、胡萝、不同浓度O2,CO2,N2,在4℃ 程度,降低彩椒硬度和脆度,保留沙拉的风味,减 合低温贮藏彩椒、紫甘下贮藏 少质量损失率,抑制茵落总数和大肠杆菌的生长。范红梅64 其中以O2,CO2,N2的体积分数分别为5%,5% 90%的气调包装的预制蔬菜沙拉感官评分最高 抑菌气调包装通过调整包装内的气体成分,维持 抑菌气调包小台农芒普通电商流通包装(CK)和抑适度的高浓度CO和低浓度O,降低了果实的魏雯雯6 皮的光泽度和鲜嫩度,延长了芒果货架期寿命 高浓度CO 体积分数为100%的高浓度CQ2体积分数为100%CO2气调包装对延缓鲜切莲藕 气调包装莲藕 气调包装,放置在4℃,20℃褐变有较好效果,且在贮藏期间鲜切莲藕的 谢君166 的冰箱中 PAL,PPO和POD酶活性随着褐变程度的增加 而同步变化 气调柜贮藏,实验组气调柜内 以总可溶性固形物、酸度和颜色表示的成熟过程 被气调处理延缓,但在货架期后恢复。不同气调 气调柜气调耳其无O2压强均为5kPa,高纯CO2压 花果 强分别为5,10,15kPa,对照组为处理的果实在冷藏后花青素指数和贮藏后黄酮 类化合物指数存在显著差异,且在O2与CO2的 Bahar. A [671 O220kPa,CO20kPa,在0° 下贮藏30d,货架期为2d 压强分别为5kPa条件下进硬度最高,可以保持 水果的完整性 外源乙烯利(0.5,1,0,1,5μ/) 气调保鲜结 处理,1-MCP(1luL/L)处理, 合保鲜剂 石榴 1MCP结合MAP(保鲜袋)处1MCP结合MAP可有效降低柿子冷害的发生V心99 理,在(2±1)°C下贮藏120d后于 货架(20℃)3d后进行测定 4℃和12℃C保存的PE袋中O与非气调对照组相比,气调处理在冷藏过程中延 不同气调 体积分数分别为199%20.3%缓了果实的成熟过程和颜色的形成。特别是XF 鲜袋结合不番茄 和206%-209%,XF袋中O质袋处理有效降低了点蚀评分和腐烂率(4℃14Pat 同温度 量分数为149%167和17890-d,转入20℃货架贮藏3-8d),可以减少冻害 e-Heal691 189%,贮藏14d,货架温度延长番茄的货架期 20° 超声(20W,10min)结合气调处理降低了黄瓜 气调保鲜结 超声(0,100,200,300W)结合质量和硬度的损失,抑制了其颜色的变化,维持 合超声处理黄瓜 气调(O25%,CO22%和N293%)了黄瓜可溶性固形物含量和细胞壁的完整性,减 少了水分散失,可有效保存黄瓜的风味 控制气调(CA):12kPaO2+2.0研究发现CA条件下的果实内部乙烯浓度较高 动态控制气“Roya”和 kPa co2;动态控制气调DCA- DCA-CE最低,ULO介于两者之间:另外 调结合超低“ Galaxy CF:叶绿素荧光+12 kPa co2;DCA-CF对“ Royal和" Galaxy"嗄啦苹果质量的 Thewest 氧贮藏 嘎啦苹果超低氧贮藏(ULO):04kPaO2+维护都有较好的效果:ULO和 DCA-CF对 L2 kPa co Roya”苹果有相似的效果
第 41 卷 第 1 期 张鹏等：微环境气体调控在果蔬保鲜中的研究进展 ·5· 表 1 微环境气体调控在果蔬中的研究进展 Tab.1 Research progress of microenvironment gas regulation in preservation of fruits and vegetables 气调类型 果蔬品种 气体组成及实验条件 实验结果 参考文献 微环境气体 调控 软枣猕猴 桃、柿、蓝 莓、番茄、 樱桃 采用微环境气调调控保鲜箱，通 过 1-MCP、MAP 或纳他霉素、 MAP 相结合的方式进行贮藏 微环境气调调控可以有效延缓果蔬质地的下降， 保持良好的营养价值，延长果蔬的贮藏期和货架 期 刘振通[59]、 王云舒[60]、 李天元[61]、 刘虹丽[62] 自发硅窗气 调 白芦笋 聚乙烯硅窗袋和聚氯乙烯硅窗 袋包装，将预冷包装好的芦笋立 刻放入冷库（3 ℃）进行贮藏 自发硅窗气调包装芦笋的气体成分在贮藏 28 d 时达到平衡，硅窗气调包装降低了芦笋质量的损 失，有效降低了水分的散失率，进而提高了果蔬 贮藏品质，降低了芦笋的剪切力，延缓了芦笋的 木质化 部建雯[63] 气调包装结 合低温贮藏 生菜、苦 苣、胡萝、 彩椒、紫甘 蓝 不同浓度 O2，CO2，N2，在 4 ℃ 下贮藏 与对照组相比，气调包装均能减缓产品颜色的变化 程度，降低彩椒硬度和脆度，保留沙拉的风味，减 少质量损失率，抑制茵落总数和大肠杆菌的生长。 其中以 O 2，CO2，N2的体积分数分别为 5%，5%， 90%的气调包装的预制蔬菜沙拉感官评分最高 范红梅[64] 抑菌气调包 装 小台农芒 普通电商流通包装（CK）和抑 菌气调包装（MA），常温贮藏 抑菌气调包装通过调整包装内的气体成分，维持 适度的高浓度 CO2 和低浓度 O2，降低了果实的 质量损失率和黑斑病情指数，显著提高了芒果表 皮的光泽度和鲜嫩度，延长了芒果货架期寿命 魏雯雯[65] 高浓度 CO2 气调包装 莲藕 体积分数为 100%的高浓度 CO2 气调包装，放置在 4 ℃， 20 ℃ 的冰箱中 体积分数为 100% CO2气调包装对延缓鲜切莲藕 褐变有较好效果，且在贮藏期间鲜切莲藕的 PAL，PPO 和 POD 酶活性随着褐变程度的增加 而同步变化 谢君[66] 气调柜气调 土耳其无 花果 气调柜贮藏，实验组气调柜内 O2 压强均为 5 kPa，高纯 CO2 压 强分别为 5,10,15 kPa，对照组为 O2 20 kPa，CO2 0 kPa，在 0 ℃ 下贮藏 30 d，货架期为 2 d 以总可溶性固形物、酸度和颜色表示的成熟过程 被气调处理延缓，但在货架期后恢复。不同气调 处理的果实在冷藏后花青素指数和贮藏后黄酮 类化合物指数存在显著差异，且在 O2 与 CO2 的 压强分别为 5 kPa 条件下进硬度最高，可以保持 水果的完整性 Bahar, A [67] 气调保鲜结 合保鲜剂 石榴 外源乙烯利（0.5,1.0,1.5 μL/L） 处理，1-MCP（1 μL/L）处理， 1-MCP 结合 MAP（保鲜袋）处 理，在(2±1)℃下贮藏 120 d 后于 货架（20 ℃）3 d 后进行测定 1-MCP 结合 MAP 可有效降低柿子冷害的发生 Valdenegro, Mónika[68] 不同气调保 鲜袋结合不 同温度 番茄 4 ℃和 12 ℃保存的 PE 袋中 O2 体积分数分别为 19.9%~20.3% 和 20.6%~20.9%，XF 袋中 O2 质 量分数为 14.9%~16.7%和 17.8%~ 18.5%, 贮藏 14 d，货架温度 20 ℃ 与非气调对照组相比，气调处理在冷藏过程中延 缓了果实的成熟过程和颜色的形成。特别是 XF 袋处理有效降低了点蚀评分和腐烂率（4 ℃ 14 d，转入 20 ℃货架贮藏 3~8 d），可以减少冻害， 延长番茄的货架期 Park, Me-Hea[69] 气调保鲜结 合超声处理 黄瓜 超声（0, 100, 200, 300 W）结合 气调(O2 5%，CO2 2%和 N2 93%) 超声（20 W，10 min）结合气调处理降低了黄瓜 质量和硬度的损失，抑制了其颜色的变化，维持 了黄瓜可溶性固形物含量和细胞壁的完整性，减 少了水分散失，可有效保存黄瓜的风味 Lei Feng[70] 动态控制气 调结合超低 氧贮藏 “Royal”和 “Galaxy” 嘎啦苹果 控制气调(CA)：1.2 kPa O2 + 2.0 kPa CO2；动态控制气调(DCACF)：叶绿素荧光 +1.2 kPa CO2； 超低氧贮藏(ULO)：0.4 kPa O2 + 1.2 kPa CO2 研究发现 CA 条件下的果实内部乙烯浓度较高， DCA-CF 最低， ULO 介于两者之间；另外 DCA-CF 对“Royal” 和“Galaxy”嘎啦苹果质量的 维护都有较好的效果；ULO 和 DCA-CF 对 “Royal”苹果有相似的效果 Thewes[71]
包装工程 2020年1月 续表1 气调类型果蔬品种 气体组成及实验条件 实验结果 参考文献 保鲜剂和温 控制气调(CA):1.2kPaO2+该研究表明,“Gaxy”苹果可以在 DCA-RQ条 度结合呼吸“ Galaxy”2.0 kPa co2:呼吸熵控制气调件下贮藏,DCA-RQ较CA能够更好地维持果实 de olive 商控制动态嘎啦苹果(DCA-RQ)1.3,呼吸熵控制气调的质构,并且果实有更低的乙烯产量和ACC氧Aneg/sra 气调 ( DCA-RQ)1.5+1.2 kPa Co2化酶活性等 超低氧控制大气(ULO-CA):1.0 kPaO2+1.0 kPa Co2:;叶绿素荧 叶绿素荧光 光动态控制气调 DCA-CF):04 动态控制气蛇果 结果表明,酯类和萜烯类化合物是蛇果的主要挥 kPaO3:反复低氧应激(LOS)发性成分,且 ULO-CA+MCP的酯类产生最少Cesm 再控制0.7~0.8kPaO2,0.9kPa CO: ULO-CA+1-MCP 控制气调(CA):1.0kPaO2+0.5 研究表明,DCA-RQ能有效监测富士苹果最低 呼吸熵控制 PaCO2:动态控制气调(DCA氧浓度,可以 呼吸控制气调( DCA-RQ)20基本安全水平诱导厌氧代谢,另外, WEBER 动态气调富士苹果CF:10kPaO+13 kPa COz:DCA 呼吸熵控制气调(DCA-RQ1.5 A-RQ贮藏条件对果实品质保持A 究比较多的一种气调方法,其贮藏室可分阶段地改变用到果农采后运输以及水果货架期的保鲜,使气调 果蔬贮藏环境中的气体组成,以适应不同果蔬贮藏的向着便利化、低成本的方向发展,在我国得到更加 生理需求,相比常规的气调贮藏具有明显的优势,但广泛的应用。 是其成本较高,实用性不强。与单一的气调保鲜相比 气调贮藏保鲜通常结合低温、保鲜剂、超声等技术 起对果蔬进行处理,且它们之间往往会起到协同的作参考文献 用效果,更好地保持果蔬的品质。 []肖鹏.果蔬冷链物流保鲜市场的现状及发展趋势门 中国商论,2019(1):14-15 4结语 XIAO Peng. The Current Situation and Development 随着社会的进步,人们对果蔬的健康、安全、环 Preservation Market J]. Chinese Business Theory, 20191):14-15 保的要求越来越高,气调贮藏保鲜作为目前一种比较凹]汤石生,刘军,龚丽,等.果蔬保鲜贮藏技术研究进 好的保鲜技术也逐步流行起来。气调贮藏在发达国家 展门现代农业装备,2018(4)67-73 的应用比较普遍,在我国起步较晚,发展也比较缓慢 TANG Shi-sheng, LIU Jun, GONG Li, et al. Research 我国的气调偏重于理论,忽视了其实用性,致使 Progress on Preservation of Fruit and Vegetable] 气调贮藏体系不完善。气调贮藏的常用设施气调库修 Modern Agricultural Equipments, 2018(4): 67-73 建成本和技术要求高,导致其贮藏成本也高,使之在[3]冯丽荣.浅议蔬菜的气调储藏保鲜技术黑龙江 些不发达地区推广困难。另外,我国区域发展失衡 科技信息,2015(1):177 对果蔬采摘方式及分级挑选很难统一,导致对已有气 FENG Li-rong. Discussion on the Atmosphere Storage and Preservation Technology of vegetables]. Hei 调库的利用不充分,无法实现经济效益。气调贮藏是 个比较新的理念,公众对其疏于了解,这些因素都 longjiang Science and Technology Information, 2015(1):177 限制了气调贮藏在我国的发展 [4]李春媛,李志文,朱志强,等.箱式气调保鲜技术在 相较于机械气调高昂的费用,气调箱作为一种较 果蔬贮藏中的应用研究进展[J天津农业科学 新的自发气调方式在气调保鲜方面有良好的应用和 2013,19(9):48-52 推广价值。目前,针对气调箱对果蔬的保鲜研究较多, LI Chun-yuan, LI Zhi-wen, ZHU Zhi-qiang, et al. Ap- 且保鲜效果显著。另外,气调箱结合保鲜剂的双重保 cation of Plastic Modified Atmosphere Box in the 鲜方式往往会有更佳的保鲜效果,其发展前景不容小 Storage of Fruits and Vegetables. Tianjin Agricultural 觑。针对气调库利用不充分、空间浪费严重等现象, Sciences,2013,19(9):48-52 [S]张鹏,李天元,李江阔,等.贮藏微环境气体调控对 可以研究发展不同规模的气调箱,甚至可以向便携 精准相温贮藏后阳丰甜柿货架品质的影响[食品 化方向发展,使气调不仅仅应用于贮藏,也可以应 与发酵工业,2017,43(10):121-128
·6· 包 装 工 程 2020 年 1 月 续表 1 气调类型 果蔬品种 气体组成及实验条件 实验结果 参考文献 保鲜剂和温 度结合呼吸 商控制动态 气调 “Galaxy” 嘎啦苹果 控制气调 (CA): 1.2 kPa O2 + 2.0 kPa CO2；呼吸熵控制气调 (DCA-RQ) 1.3;呼吸熵控制气调 (DCA-RQ) 1.5 + 1.2 kPa CO2 该研究表明，“Galaxy” 苹果可以在 DCA-RQ 条 件下贮藏，DCA-RQ 较 CA 能够更好地维持果实 的质构，并且果实有更低的乙烯产量和 ACC 氧 化酶活性等 de Oliveira Anese.[72] 叶绿素荧光 动态控制气 调 蛇果 超低氧控制大气(ULO-CA): 1.0 kPa O2 +1.0 kPa CO2；叶绿素荧 光动态控制气调(DCA-CF)：0.4 kPa O2；反复低氧应激(RLOS): 先用 0.3 kPa 低氧胁迫 2 个周期， 再控制 0.7~0.8 kPa O2, 0.9 kPa CO2；ULO-CA+1-MCP 结果表明，酯类和萜烯类化合物是蛇果的主要挥 发性成分，且 ULO-CA+1-MCP 的酯类产生最少 Ciesa[73] 呼吸熵控制 动态气调 富士苹果 控制气调（CA）：1.0 kPa O2 + 0.5 kPa CO2；动态控制气调(DCACF): 1.0 kPa O2+ 1.3 kPa CO2； 呼吸熵控制气调(DCA-RQ)1.5， 呼吸熵控制气调(DCA-RQ) 2.0 研究表明，DCA-RQ 能有效监测富士苹果最低 氧浓度，可以在安全水平诱导厌氧代谢，另外， DCA-CF 和 DCA-RQ 贮藏条件对果实品质保持 基本一致 WEBER A[74] 究比较多的一种气调方法，其贮藏室可分阶段地改变 果蔬贮藏环境中的气体组成，以适应不同果蔬贮藏的 生理需求，相比常规的气调贮藏具有明显的优势，但 是其成本较高，实用性不强。与单一的气调保鲜相比， 气调贮藏保鲜通常结合低温、保鲜剂、超声等技术一 起对果蔬进行处理，且它们之间往往会起到协同的作 用效果，更好地保持果蔬的品质。 4 结语 随着社会的进步，人们对果蔬的健康、安全、环 保的要求越来越高，气调贮藏保鲜作为目前一种比较 好的保鲜技术也逐步流行起来。气调贮藏在发达国家 的应用比较普遍，在我国起步较晚，发展也比较缓慢。 我国的气调偏重于理论，忽视了其实用性，致使 气调贮藏体系不完善。气调贮藏的常用设施气调库修 建成本和技术要求高，导致其贮藏成本也高，使之在 一些不发达地区推广困难。另外，我国区域发展失衡， 对果蔬采摘方式及分级挑选很难统一，导致对已有气 调库的利用不充分，无法实现经济效益。气调贮藏是 一个比较新的理念，公众对其疏于了解，这些因素都 限制了气调贮藏在我国的发展。 相较于机械气调高昂的费用，气调箱作为一种较 新的自发气调方式在气调保鲜方面有良好的应用和 推广价值。目前，针对气调箱对果蔬的保鲜研究较多， 且保鲜效果显著。另外，气调箱结合保鲜剂的双重保 鲜方式往往会有更佳的保鲜效果，其发展前景不容小 觑。针对气调库利用不充分、空间浪费严重等现象， 可以研究发展不同规模的气调箱，甚至可以向便携 化方向发展，使气调不仅仅应用于贮藏，也可以应 用到果农采后运输以及水果货架期的保鲜，使气调 向着便利化、低成本的方向发展，在我国得到更加 广泛的应用。 参考文献： [1] 肖鹏. 果蔬冷链物流保鲜市场的现状及发展趋势[J]. 中国商论, 2019(1): 14—15. XIAO Peng. The Current Situation and Development Trend of Fruit and Vegetable Cold Chain Logistics Preservation Market[J]. Chinese Business Theory, 2019(1): 14—15. [2] 汤石生, 刘军, 龚丽, 等. 果蔬保鲜贮藏技术研究进 展[J]. 现代农业装备, 2018(4): 67—73. TANG Shi-sheng, LIU Jun, GONG Li, et al. Research Progress on Preservation of Fruit and Vegetable[J]. Modern Agricultural Equipments, 2018(4): 67—73. [3] 冯丽荣. 浅议蔬菜的气调储藏保鲜技术[J]. 黑龙江 科技信息, 2015(1): 177. FENG Li-rong. Discussion on the Atmosphere Storage and Preservation Technology of Vegetables[J]. Heilongjiang Science and Technology Information, 2015(1): 177. [4] 李春媛, 李志文, 朱志强, 等. 箱式气调保鲜技术在 果蔬贮藏中的应用研究进展[J]. 天津农业科学, 2013, 19(9): 48—52. LI Chun-yuan, LI Zhi-wen, ZHU Zhi-qiang, et al. Application of Plastic Modified Atmosphere Box in the Storage of Fruits and Vegetables. Tianjin Agricultural Sciences, 2013, 19(9): 48—52. [5] 张鹏, 李天元, 李江阔, 等. 贮藏微环境气体调控对 精准相温贮藏后阳丰甜柿货架品质的影响[J]. 食品 与发酵工业, 2017, 43(10): 121—128
第41卷第1期 张鹏等:微环境气体调控在果蔬保鲜中的研究进展 ZHANG Peng, LI Tian-yuan, LI Jiang-kuo, et al. Effect gress in Packaging Technologies for Vegetables] of Microenvironment Gas Regulation on the quality of Food Science,2018,39(3):317-323 Sweet Persimmon after Accurate Phase Temperature[l4]马惠玲,宋淑亚,马艳萍,等.自发气调包装对核桃 Storage]. Food and Fermentation Industries, 2017, 青果的保鲜效应[农业工程学报,2012,28(2) 43(10):121-128 62-267 梁洁玉,朱丹实,冯叙桥,等.果蔬气调贮藏保鲜技 MA Hui-ling, SONG Shu-ya, MA Yan-ping, et al 术研究现状与展望门食品安全质量检测学报, fects of Modified Atmosphere Package on Preservation 2013(6):1617-1625 of Green Walnut Fruit]. Transactions of the Chinese LIANG Jie-yu, ZHU Dan-shi, FENG Xu-qiao, et al Society of Agricultural Engineering, 2012, 28(2) Status and Prospects on Modified Atmosphere Storage 262-267 Technology of Fruits and Vegetables[ Journal of[5]周春丽,钟贤武,苏虎,等.一氧化氮对果蔬采后保 Food Safety Quality, 2013(6): 1617-162 鲜机理的研究进展[湖北农业科学,2011,50(10) [7]关文强,陈丽,李喜宏,等.红富士苹果自发气调保 1954-1957. 鲜技术研究.农业工程学报,2004,20(5) ZHOU Chun-li, ZHONG Xian-wu, SU Hu, et al. Study 218221. on Progress of Fresh Preservation Mechanism of Nitric GUAN Wen-qiang, CHEN Li, LI Xi-hong, et al. Effect Oxide on Vegetables and Fruits]. Hubei Agricultural of Modified Atmosphere Packaging on the Quality of Sciences,2011,50(10):19541957 Fuji Apple[J]. Transactions of the Chinese Society of[l6龙成梅,杨鼎,杨卫.果蔬保鲜剂的研究进展[J]广 Agricultural Engineering, 2004, 20(5): 218-221 州化工,2014(23):4445 [8]曹森,赵成飞,钟梅,等.自发气调包装对辣椒贮藏 LONG Cheng-mei, YANG Ding, YANG Wei. Research 品质的影响[食品工业科技,2017,38(13) Progress of Fruit and vegetable 277282 Guangzhou Chemical Industry, 2014(23): 44-45 CAO Sen, ZHAO Cheng-fei, ZHONG Mei,eta.Eect[17千春录,林晨,殷健东,等.1-MCP和自发气调对猕 of Modified Atmosphere Packaging on the Storage 猴桃果实贮藏品质和色素的影响[]江苏农业科学, Quality of Capsicum Annuum L[]. Science and Tech- 2018,46(13):189—192. nology of Food Industry, 2017, 38(13): 277-282. QIANG Chun-lu, LIN Chen, YIN Jian-dong, et al. Im- 9]周志才,王美兰,李长海。绿芦笋自发气调贮藏保鲜 of 1-MCP and Self-modified Atmosphere on 袋的设计和适宜气体组成确定[食品科学,2005 and Pigment of Kiwifruit during Storage] 6(12):235-23 Agricultural Sciences, 2018, 46(13) ZHOU Zhi-cai, WANG Mei-lan, LI Chang-hai. Study 189-192 on Designing Modified Atmospheres Storage and De- [18 SHI Ke-ke, LIU Zun-chun, WANG Jun-wen, et al. termining the Fit Composition of Gas of Asparagus[J] Nitric Oxide Modulates Sugar Metabolism and Main- Food science,2005,26(12):235-237 tains the Quality of Red Raspberry during Storage[J] [10]郭晓光,水果气调保鲜贮藏与气调库系统凹.农产 Scientia Horticulturae, 2019, 256: 108611 品加工,2007(9):36—38 [9]李艳红,郭芹.NO和ClO处理对采后伽师瓜抗氧化 GUO Xiao-guang. Fruit Modified Atmosphere Storage 酶活性的影响[保鲜与加工,2015,15(6):13-16. and Atmosphere Storage System]. Farm Products LI Yan-hong, GUO Qin. Effects of NO and CIO Processing,2007(9):36-38 Treatments on Antioxidant Enzyme Activities in Post- I1]朱君芳.气调贮藏对大蒜鳞茎贮藏效果与采后生理 harvest Jiashi Melon[J]. Preservation and Processing 的影响[D].乌鲁木齐:新疆农业大学,2016:1-6 2015,15(6:13-16 ZHU Jurη-fang. Effects of Modified Atmosphere Stor-口20]李梦钗,冯薇,杨丽娜.臭氧处理对草莓保鲜效果的 age on Storage and Postharvest Physiology of Allium 影响门.中国农学通报,2010,27(16):240-243 Sativum L[D]. Urumqi: Xinjiang Agricultural Unive I Meng-chai, FENG Wei, YANG Li-na. Effects of ty,2016:1 Ozone Treatment on the Consequent of Fresh Straw [12]姜齐永,王美兰,周志才,等.莱阳梨自发气调小包 berries]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2010, 装设计及应用[食品研究与开发,2017,38(4) 27(16):240-243. [21]李玉,秦文,李杰,等.气调、臭氧及1-MCP处理对 JIANG Qi-yong, WANG Mei-lan, ZHOU Zhi-cai, et al 佛手瓜贮藏品质的影响[.食品与机械,2015,31(4) Design and Application of the Modified Atmosphere Small Package of Laiyang Pear[J]. Food Research and LI Yu, QIN Wen, LI Jie, et al. Effects of Controlled Development,2017,38(4):179-181 Atmosphere, Ozone and 1-MCP on Chayote Quality [1]3]郑秋丽,王清,高丽朴,等.蔬菜保鲜包装技术的研 during Storage[J]. Food Machinery, 2015, 31(4) 究进展[食品科学,2018,39(3):317-323. ZHENG Qiu-li, WANG Qing, GAO Li-pu,etal.Pro-[22]赵晓丹,傅达奇,李莹.臭氧结合气调冷藏对草莓保
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