摘要:圣女果,又名樱桃番茄、珍珠小番茄,原产于热带,果型较小,水分较多,其维生素含量比普通番茄高,还含有谷胱甘肽和番茄红素等防癌抗癌物质,深受广大消费者青睐,被联合国粮农组织列为优先推广的果蔬之一。但圣女果属于呼吸跃变型果实,其在贮藏、运输和销售等环节中容易出现失水萎蔫,褐变并腐烂,大大降低了其商品、食用及药用价值,极大地影响了货架期。
一、圣女果的常规保鲜措施
近年来圣女果保鲜技术的研究与创新得到了快速发展。总的来说低温、低氧、高二氧化碳、低乙烯、无菌的环境有利于圣女果的保鲜,这也是圣女果保鲜技术设计的根本依据。
目前圣女果的保鲜方法主要有物理保鲜法、化学保鲜法、涂膜保鲜法等,物理保鲜法主要有低温保鲜法、气调保鲜法和辐照保鲜法,涂膜保鲜法主要有中草药提取液涂膜保鲜、多糖类涂膜、蛋白类涂膜、蜡膜、PVA活性包装膜、纳米银涂膜及SPE蔗糖酯涂膜等。
1.低温保鲜法
在圣女果的保鲜过程中,采用最多的方式是温控,即低温贮藏,在不破坏圣女果缓慢而正常的代谢机能前提下,降低储藏温度可以抑制圣女果新陈代谢的呼吸速度,在变温条件下的圣女果最快腐烂。
实验研究不同贮藏温度下圣女果营养成分的变化,研究发现低温冷藏下的圣女果果实营养成分及生理生化指标变化缓慢,低温冷藏可有效降低失重率的上升速度。贮藏14d时,冷藏果的失重率仅为1.811%,而常温果失重率为8.214%。
在低温贮藏条件下,大部分参与抗坏血酸生物合成和氧化还原反应的酶的编码基因表达增强,最佳贮藏温度是5℃。通常情况下,圣女果在冷库里储藏24-48h后,就会陆续出库销售。
2.气调保鲜法
根据圣女果的呼吸特性,充入适当浓度的混合气体,立即建立起所需的气调环境,随着圣女果的呼吸作用,其消耗与呼出的气体通过薄膜的透气性来逐渐调节为适当的比例,最后达到动态平衡状态。当选择的薄膜合适,能够维持包装内某种气体的最佳气体组成,那么圣女果的呼吸将变缓而又不至于产生无氧呼吸,储存期得以延长。
冷库低温保鲜圣女果要消耗大量的能源,因此与某些技术的结合中,室温应用更普遍。在室温下,无膜散装、自然气调和人工充气三种贮藏条件中,人工充气的贮藏效果较其他两种。
气调包装作为一种食品包装技术,较好地保持了食品原有的口感、色泽、形状及营养。目前研究最多的圣女果气调包装为氮气或氩气等惰性气体MAP、高氧MAPlO等,研究表明低温气调包装MAP,如LDPE薄膜,紫外线UV辐照与气调保鲜结合,可以显著延长圣女果货架期,更有效地保持圣女果的新鲜品质。
3.辐照保鲜法
辐射灭菌是利用电磁辐射产生的电磁波杀死大多数物质,上的微生物的一种有效方法,在杀菌的同时能够较好的保持食品品质,用于灭菌的电磁波有超声波、微波、紫外线(UV)、X射线和γ射线等。
研究发现γ射线辐照对鲜切蔬菜的理化性质的影响随辐照剂量的增加而不同,实验验证菌落总数初始含量低于10^5cfu/g的鲜切蔬菜经1.38kGy辐照结合简易气调包装贮藏,货架期可达6d。辐照处理后的鲜切蔬菜还可以满足糖尿病人等对于食品卫生指标要求严格的特殊人群的食用需要,有广阔的应用前景。
4.化学保鲜剂保鲜
采后跃变型果蔬圣女果存在着一个后熟的过程,并伴随着软化的出现,因此圣女果在采后流通领域中需要进行快速、低能耗、低成本和产地化的保鲜。
常用的化学保鲜剂有云端圣女果保鲜剂、1-MCP、二氧化氯、丹皮酚磺酸钠、丹皮酚、抗坏血酸、水杨酸、氯化钙处理。这些化学保鲜剂对于多种病毒和微生物具有抑制和破坏作用,能抑制圣女果贮藏期间圣女果的呼吸作用和乙烯的释放,延缓圣女果的衰老。
5.涂膜保鲜法
涂膜保鲜剂通常是将蜡、天然树脂、脂类、明胶、淀粉、多糖等成膜物质配制成适当浓度的水溶液或乳浊液,采用浸渍、喷洒等方法施于果蔬表面,风干后形成一层薄薄的透明膜,用以增强果蔬表皮层的防护作用,抑制果实呼吸,降低由于水分蒸发而导致的皱缩萎蔫,抑制微生物的入侵,防治腐败变质。其成本低,操作简单,适用面广,易于推广利用。圣女果保鲜剂使用简单,既能防腐杀菌又能在表面形成保护膜隔绝微生物的侵染,起到良好的防腐保鲜的作用。
目前圣女果保鲜所采用的保鲜膜主要有普通保鲜膜、微孔保鲜膜、防雾功能保鲜膜、可食性保鲜膜和抗菌保鲜膜等,单一功能的保鲜膜不能满足圣女果保鲜的要求,众多研究人员正致力于多功能包装材料的研究,即活性包装材料,这种材料必须具备抗菌、除氧、去湿、除乙烯等功能。
目前圣女果涂膜保鲜研究主要集中在涂膜材料的研究,涂膜材料主要集中在多糖类和蛋白类,常见的涂膜保鲜技术有:中草药提取液涂膜保鲜、多糖类涂膜、蛋白类涂膜、蜡膜、PVA活性包装膜、纳米银涂膜及SPE蔗糖酯涂膜等。
6.中草药提取液涂膜保鲜
中草药提取液涂膜保鲜在目前圣女果保鲜中占相当比重,植物中含有多种生物活性物质,具有抗氧化、抗菌、杀虫等作用。
常见的圣女果保鲜用中草药提取液有万寿菊四、血桐、油茶饼、黄芪、丁香、金银花、亚麻胶与柳叶或生姜提取物叨、生姜复合抗氧化剂、含笑挥发油、香茅精油、百里香精油等,天然提取物在圣女果表面形成了一层比普通保鲜剂更致密的保鲜膜,可以防止微生物侵染和减少水分蒸发,抑制圣女果呼吸强度,能较好保持圣女果的营养成分,并且天然提取物对果蔬保鲜的安全性远高于传统的化学保鲜剂。
植物精油对引起果蔬腐烂的微生物具有较强的抑制作用,其机理主要是通过破坏病原菌的细胞膜、细胞壁和DNA等结构,影响基因表达、细胞呼吸作用和能量代谢等途径,最终导致微生物细胞死亡。
7.多糖类涂膜保鲜
近年来国内外对多糖类涂膜保鲜果蔬研究很多,此类圣女果保鲜剂主要有壳聚糖、水溶性大豆多糖、玉米淀粉、蔗糖基聚合物、海藻酸钠、白芨多糖胶等,多糖类涂膜保鲜圣女果中用到最多的是壳聚糖涂膜。
目前,壳聚糖涂膜常见的形式有:单一的壳聚糖涂膜保鲜;辐照降解壳聚糖涂膜保鲜;壳聚糖与中草药提取物相结合的涂膜保鲜,如壳聚糖与竹酢液田、茶多酚州、牛蒡提取液以及丁香精油等。
在壳聚糖用量1.5%、壳聚糖与蒙脱土比例为3:1、壳聚糖相对分子质量20万时,可获得最佳的保鲜性能,10d后圣女果失重率为6.3%,可滴定酸含量下降24.31%,Vc含量下降11.23%。
8.1-甲基环丙烯(1-Mcp)保鲜
采用分子筛乙烯吸附剂和1-MCP降低包装袋内乙烯含量,延缓圣女果的衰老。1-甲基环丙烯(1-MCP)作为一种新型的乙烯抑制剂,活性强,稳定性高,使用安全,对于呼吸跃变型果实的保鲜效果尤为明显。
与1-MCP相比,分子筛能有效降低包装袋内乙烯浓度,丁苯橡胶(SBS)改性(低密度聚乙烯) LDPE膜加分子筛乙烯吸附剂包装保鲜效果最好,能够有效延长圣女果的货架期。
9.PVA活性包装膜、纳米银及SPE蔗糖酯涂膜保鲜
聚乙烯醇(PVA)易于成膜和降解,在果蔬涂膜保鲜方面有广阔的前景。实验以聚乙烯醇母粒为原料,在母粒熔融过程中加入丁香精油β环糊精包合物,采用流延的方法研制了一种PVA抗菌活性包装膜。
实验表明PVA活性包装膜能控制包装内的水环境,能抑制细菌的繁殖,由PVA活性保鲜膜包装的圣女果在第8d才开始腐败,贮藏14d时,圣女果的腐败率仅是PE包装膜腐败率的30%,并且PVA活性保鲜膜能较好的维持圣女果的Vc含量及总糖含量,将圣女果的保鲜期延长了6d以上。