果蔬貯運(yùn)技術(shù)論文

1、 哈爾濱工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院課 程 論 文（2012-2013學(xué)年春季學(xué)期）課程名稱：果蔬貯運(yùn)技術(shù) 課程代碼：08S5410440 胡彤學(xué)生姓名： 1104110110學(xué) 號： 學(xué)生成績： 鮮切果蔬品風(fēng)味和質(zhì)地質(zhì)劣變機(jī)理及其有效抑制途徑摘 要：本文首先通過對于鮮切水果品現(xiàn)狀的了解，總結(jié)出鮮切水果風(fēng)味和劣變質(zhì)的機(jī)理，其中包括傷呼吸，蒸騰作用等，并且在對其劣變機(jī)理的具體了解之后，也總結(jié)出一系列能夠有效抑制其風(fēng)味、質(zhì)地劣變，并能起到保鮮作用的方法策略來改善現(xiàn)階段鮮切水果品并不受到廣泛推崇的狀況。通過文章詳盡的敘述，能讓讀者對于鮮切水果品行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀有所了解，并且，食品制造商可以通過文章中提出抑制其劣變

2、的方式，來制定合理的戰(zhàn)略策略，在人們?nèi)諠u提高的生活要求之中，可以讓鮮切果蔬品行業(yè)占據(jù)舉足輕重的地位。關(guān)鍵詞：鮮切果蔬；品質(zhì)劣變;機(jī)理；保鮮Influencing Factors of Quality Deterioration in Fresh-cut Fruits and Vegetables and the Possible Mechanisms, as well as the effectively restrain ways Abstract: For the understanding of the fresh-cut fruits and vegetables, the artic

3、le summed up the mechanism of fresh-cut fruit flavors and the possible mechanisms, such as injury respiration and transpiration. After a specific understanding of its deterioration mechanism, we summarized a series of effectively messages to inhibit its flavor and textures deterioration to change th

4、e situation when the fresh-cut fruits and vegetables are not popular. By the detailed description of the article, allowing readers to understand the fresh-cut fruit products industry status quo. As well as, the food producers can make useful strategies according to the restrain ways raised by the ar

5、ticle. It will allow the fresh-cut fruits and vegetables products occupy a pivotal position in the raising of peoples demand. Key words: Fresh-cut fruits and vegetables；Quality deterioration；Mechanisms; Keep fresh在現(xiàn)代快速的生活節(jié)奏中，人們對于果蔬制品的需求量也是越來越大。果蔬獨(dú)特的生理特性和多樣的種類口感，富含的多種營養(yǎng)物質(zhì)，更能較好的滿足人們?nèi)諠u提高的食物需求，已經(jīng)是人們生活中不

6、可缺少的食品。于是鮮切果蔬應(yīng)時(shí)而生，來滿足人們?nèi)諠u提高的需求和快節(jié)奏的生活方式，鮮切果蔬因較好的保持了果蔬產(chǎn)品原有的風(fēng)味，口感和營養(yǎng)價(jià)值而備受消費(fèi)者的青睞。但是目前來說，鮮切果蔬并未得到廣泛的推廣應(yīng)用。研究表明，鮮切果蔬是遭受人為機(jī)械損傷的生命有機(jī)體，是一種保持果蔬原有特殊風(fēng)味和品質(zhì)的生鮮食品1。切分造成的極大損傷與一般的局部機(jī)械損傷不同，對生理生化代謝、風(fēng)味品質(zhì)以及安全性都將產(chǎn)生較大的影響，如呼吸速率顯著提高，乙烯產(chǎn)生量增加，膜脂過氧化和酚類物質(zhì)氧化反應(yīng)加強(qiáng)，易受微生物污染等2。此外，切分還誘導(dǎo)次生代謝產(chǎn)物的積累和愈傷組織的形成3，導(dǎo)致貨架壽命短，鮮切果蔬的組織衰老，致使其商業(yè)價(jià)值得不到很好

7、的發(fā)揮。所以，了解鮮切果蔬發(fā)展現(xiàn)狀4，探討鮮切果蔬品風(fēng)味和質(zhì)地劣變機(jī)理，抑制其劣變，保證鮮切果蔬的營養(yǎng)質(zhì)量，延長保鮮期成為鮮切果蔬工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵。本文主要詳細(xì)闡述了可能引起鮮切水果風(fēng)味、品質(zhì)劣變的的可能性機(jī)理，并對在工業(yè)生產(chǎn)中改善其劣變的方法做出了總結(jié)和詳述。1. 鮮切果蔬品質(zhì)劣變相關(guān)的生理生化變化新鮮果蔬經(jīng)過清洗、切分、保鮮和包裝等處理后，組織產(chǎn)生機(jī)械損傷，細(xì)胞的完整性及酶與底物的區(qū)域化結(jié)構(gòu)被破壞，酶與底物直接接觸，加之傷信號的迅速傳遞，從而誘導(dǎo)果蔬組織發(fā)生錯(cuò)綜復(fù)雜的生理生化反應(yīng)，并擴(kuò)散、影響遠(yuǎn)離傷害部位的細(xì)胞，使鮮切果蔬組織快速衰老與腐敗5。1.1 傷脅迫一般認(rèn)為，切分形成的傷信號包括植

8、物激素（如茉莉酸類，水楊酸、脫落酸、乙烯）、多肽分子（如系統(tǒng)素）、多糖分子（如寡糖素）以及物理信號（如水壓、電脈沖）等6。此外，傷信號在韌皮部中傳遞比較快而化學(xué)物質(zhì)信號傳遞比較慢的事實(shí)暗示傷反應(yīng)可能存在其它的信號7。但也有人認(rèn)為傷信號不是受傷組織特異形成的，而是傷害細(xì)胞最初傷響應(yīng)的副產(chǎn)品8。鈣離子作為植物細(xì)胞中最重要的第二信使，參與植物對許多逆境信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。細(xì)胞質(zhì)中的這種鈣離子濃度的特異性變化是它作為細(xì)胞次級信使來區(qū)分不同原始信號的一種反應(yīng)，并通過與它的作用介質(zhì)鈣結(jié)合蛋白相互作用而將信號繼續(xù)向下游傳遞，進(jìn)而在細(xì)胞內(nèi)引起一系列的生物化學(xué)反應(yīng)以適應(yīng)或抵制各種脅迫9。1.2傷呼吸切分造成的機(jī)械傷

9、會顯著增加果蔬組織呼吸速率，即傷呼吸10，并隨著衰老過程而進(jìn)一步加強(qiáng)，甚至還會改變某些果蔬呼吸途徑。鮮切果蔬呼吸速率上升加速了糖類消耗、淀粉降解、三羧酸循環(huán)和電子傳遞鏈的活化，并產(chǎn)生大量CO2、O2以及劇增的熱量釋放等生理效應(yīng)11。另外，鮮切果蔬表面的汁液阻塞氣孔，氣體擴(kuò)散速率下降，造成局部CO2/O2的比值上升，達(dá)到一定程度后誘發(fā)無氧呼吸，造成乙醇和乙醛的大量積累，使產(chǎn)品風(fēng)味發(fā)生變化，貨架壽命縮短。鮮切果蔬對于溫度更為敏感，溫度高時(shí)生理和生化反應(yīng)加速，不利于產(chǎn)品品質(zhì) 12的保持。1.3 細(xì)胞膜降解鮮切果蔬加工過程中導(dǎo)致細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的破壞及原生質(zhì)流動(dòng)性的喪失，引起膜組分迅速降解。細(xì)胞膜降解會導(dǎo)致

10、細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu)的去區(qū)域化及正常細(xì)胞功能喪失。許多次級反應(yīng)是由膜降解引起的，最常見的是組織褐變和異味的產(chǎn)生。另外，果蔬組織軟化也與細(xì)胞壁組分的降解有關(guān)。切分還可能活化那些在正常條件下活性很低的酶，包括一些控制細(xì)胞壁、細(xì)胞膜代謝的酶13。1.4 次生代謝物質(zhì)積累和愈傷組織形成果蔬組織受到切分等傷害后能誘導(dǎo)次生代謝產(chǎn)物的合成與積累。不同種類的果蔬，即使同一果蔬的不同品種，產(chǎn)生次生物質(zhì)的種類和數(shù)量也有差異，產(chǎn)地不同的同一品種，傷誘導(dǎo)的次生物質(zhì)也有差異。番茄果皮受傷后表層細(xì)胞均發(fā)生栓質(zhì)化反應(yīng)，而柑橘果皮受傷部位發(fā)生木質(zhì)化反應(yīng)，在枇杷、胡蘿卜、竹筍等果蔬上表現(xiàn)尤為突出14。栓化或木質(zhì)化及創(chuàng)傷周皮的形成受組

11、織自身狀況和周圍環(huán)境條件（如溫度、濕度、氣體組分）的影響，組織的傷愈合能改變鮮切加工產(chǎn)品的外觀、影響商品性狀和降低食用價(jià)值。1.5 蒸騰與失重蒸騰是植物失水過程，也是植物吸水和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的重要?jiǎng)恿Γ艽龠M(jìn)水分在植物體內(nèi)傳導(dǎo)和從土壤中吸收礦物質(zhì)隨水上運(yùn)，并降低葉面溫度、免受強(qiáng)光灼傷。鮮切果蔬與完整新鮮果蔬組織一樣，含水量高達(dá)80%95%。新鮮果蔬經(jīng)過整理、清洗和切分等加工處理后，原有的角質(zhì)層、蠟質(zhì)層等保護(hù)結(jié)構(gòu)及蒸騰作用發(fā)生的自然孔道（氣孔和皮孔）被破壞，細(xì)胞組織直接大面積暴露在空氣中，造成蒸騰作用顯著增強(qiáng)，同時(shí)細(xì)胞組織失去的水分又得不到補(bǔ)充，鮮切果蔬就成為一個(gè)蒸發(fā)體，不斷地蒸騰失水，細(xì)胞彭壓降低

12、，最終導(dǎo)致組織萎蔫、疲軟、皺縮，逐漸失去新鮮度，并引發(fā)一系列的不良生理反應(yīng)15。研究表明，鮮切果蔬出現(xiàn)失水萎蔫時(shí)，水解酶活性提高，細(xì)胞中的大分子物質(zhì)加速向小分子轉(zhuǎn)化，呼吸底物的增加會進(jìn)一步刺激呼吸作用。嚴(yán)重脫水時(shí)，細(xì)胞液濃度增高，有些離子如NH4+和H+濃度過高會引起細(xì)胞中毒，甚至?xí)茐脑|(zhì)的交替結(jié)構(gòu)。過度缺水還會引起脫落酸含量增加，并且刺激乙烯合成，加速器官的衰老16。此外，失水萎蔫破壞了正常的代謝過程，水解作用加強(qiáng)，細(xì)胞彭壓下降造成結(jié)構(gòu)特性改變，必然影響鮮切果蔬的耐貯性和抗病性17。因此，鮮切果蔬加工貯運(yùn)過程中的蒸騰失水是導(dǎo)致其品質(zhì)下降，貨架壽命縮短的重要方面。2. 鮮切果蔬品褐變及相關(guān)

13、酶類 褐變是鮮切果蔬加工貯藏過程中普遍存在的一種變色現(xiàn)象，是造成鮮切果蔬品質(zhì)下降的一個(gè)重要原因。褐變不僅可引起鮮切果蔬色、味等感觀性狀的下降，還會造成營養(yǎng)損失，甚至影響產(chǎn)品的安全性。果蔬褐變一般可分為兩大類：一類是在氧化酶催化下的多酚類物質(zhì)的氧化變色，稱為酶促褐變；另一類是如美拉德反應(yīng)、焦糖化作用等產(chǎn)生的褐變沒有酶的參與，稱為非酶褐變。而鮮切果蔬中的褐變，常以酚酶引起的酶促褐變反應(yīng)最為明顯。正常情況下，由于膜系統(tǒng)的存在使酚類物質(zhì)與引起褐變的酶類分隔開，酚類物質(zhì)不易發(fā)生氧化而使組織褐變，一旦膜系統(tǒng)被破壞，酚類物質(zhì)在PPO、POD等酶的催化作用下快速氧化，導(dǎo)致果蔬組織褐變18。2.1酶促褐變相關(guān)酶

14、果蔬組織酶促褐變中涉及的酶包括多酚氧化酶（PPO）、過氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）和抗壞血酸過氧化物酶（APX）等，其中以PPO和POD研究較多。3.鮮切果蔬品質(zhì)劣變的其它影響因素3.1 營養(yǎng)成分損失營養(yǎng)成分是影響生鮮果蔬品質(zhì)好壞的決定性因素，是果蔬感官性狀得以維持的物質(zhì)基礎(chǔ)。鮮切果蔬由于破壞了細(xì)胞的完整性，營養(yǎng)物質(zhì)直接流出損失（尤其是水溶性和易氧化的成分）；另一方面，鮮切果蔬仍是生命活體，在貯藏過程中必然發(fā)生內(nèi)部營養(yǎng)成分的分解和變化，進(jìn)而引起果蔬色、香、味和營養(yǎng)價(jià)值的降低，超過一定極限，果蔬就會衰老甚至腐爛而喪失商品價(jià)值。3.2 微生物污染鮮切果蔬從原料、加工、包裝、貯藏、運(yùn)

15、輸?shù)戒N售等各個(gè)環(huán)節(jié)，常常與環(huán)境發(fā)生各種方式的接觸，因而極易受到外界微生物的污染而導(dǎo)致腐敗變質(zhì)，其主要原因有以下幾個(gè)方面：（1）鮮切果蔬經(jīng)過加工后細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)受到破壞，造成大量的機(jī)械損傷，表面積成倍增加，營養(yǎng)物質(zhì)外溢，給微生物的侵染、生長和繁殖提供了有利條件。（2）切分造成果蔬原有保護(hù)系統(tǒng)破壞，自然抵抗能力下降，更多種類和數(shù)量的微生物侵染機(jī)會增加；（3）大多數(shù)果蔬屬堿性食品且含水量較高，給微生物提供了理想的生長環(huán)境。微生物的迅速繁殖不僅縮短了鮮切果蔬的貨架壽命，而且在很大程度上影響產(chǎn)品的安全性。4鮮切水果品劣變的抑制4.1低溫貯藏為了延長鮮切果蔬的貨架期，低溫貯藏是十分常見的方法，可以減弱鮮切果

16、蔬的呼吸強(qiáng)度，降低酶的活性抑制鮮切果蔬的酶促褐變，延緩組織衰老；并且可以抑制微生物的生長，任何微生物都有一定的正常生長和繁殖的溫度范圍，溫度愈低，它們的活動(dòng)能力也愈弱，溫度低于微生物的最低生長點(diǎn)，微生物就停止生長甚至導(dǎo)致微生物死亡。環(huán)境溫度愈低，蔬菜的生命活動(dòng)進(jìn)行得就愈緩慢，營養(yǎng)素消耗亦少，保鮮效果愈好，常用48的低溫進(jìn)行鮮切果蔬的保鮮。鮮切果蔬中一些嗜冷菌在低于0的環(huán)境中能緩慢的生長，但是，如果貯藏溫度過低會造成鮮切果蔬冷害以及褐變加重等現(xiàn)象。4.2防腐保鮮劑的使用為了抑制呼吸強(qiáng)度、減弱鮮切果蔬的生理代謝，一般在鮮切果蔬包裝前進(jìn)行一定的預(yù)處理，采用防腐保鮮劑是控制微生物生長和抑制褐變一種十分

17、有效的方法。常用的化學(xué)防腐保鮮劑主要有亞硫酸鹽、VC、檸檬酸、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、4一己基間苯二酚、CaCI2、ZnCI2、乳酸鈣等。山梨酸鉀是國際上公認(rèn)的最好的防腐保鮮劑，但近年日本報(bào)道用添加15的山梨酸鉀的飼料喂小白鼠，15只中有一半患了肝癌，可見最安全的防腐保鮮劑也不可靠。傳統(tǒng)的化學(xué)物質(zhì)亞硫酸鹽能阻止過氧化氫的形成，抑制酶促和非酶促褐變，防止鮮切果蔬褐變，但亞硫酸鹽可能引起人體的過敏反應(yīng)并導(dǎo)致氣喘以及其他副作用，已被禁用和限制使用。4.3氣調(diào)包裝(MAP)氣調(diào)包裝的基本原理是通過使用適宜的透氣性的包裝材料被動(dòng)地產(chǎn)生一個(gè)調(diào)節(jié)氣體環(huán)境，或者采用特定的氣體混合物及結(jié)合透氣性的包裝材料主動(dòng)地產(chǎn)生

18、一個(gè)調(diào)節(jié)氣體環(huán)境，從而降低貯藏環(huán)境中的氧濃度，提高二氧化碳濃度，達(dá)到鮮切果蔬保鮮的目的19。4.4柵欄技術(shù)柵欄技術(shù)是指在食品設(shè)計(jì)、加工和貯藏過程中，利用食品內(nèi)部阻止微生物生長繁殖的因素之間的相互作用，控制食品安全性的綜合性技術(shù)措施?？刂契r切果蔬中微生物的內(nèi)在柵欄因子包括溫度、水分活度、pH值、鮮切果蔬中的抗菌成分等，控制微生物的外在柵欄因子包括包裝技術(shù)、高壓、輻照、超聲波、紫外線、競爭性菌群、食品防腐保鮮劑等。利用鮮切果蔬內(nèi)在柵欄因子和外在柵欄因子的協(xié)同作用達(dá)到殺菌保鮮作用，延緩鮮切果蔬組織衰老。同時(shí)研究者還發(fā)現(xiàn)，利用菌種間拮抗作用抑制腐敗菌生長的生物控制法結(jié)合清洗、輻照及包裝，最后進(jìn)行冷藏可

19、達(dá)到較佳的保鮮效果。4.5新型涂膜保鮮劑殼聚糖及殼聚糖衍生物作為涂膜保鮮劑， 具有無毒、無味和優(yōu)良的保濕性、成膜性、抗菌性等諸多優(yōu)點(diǎn)。殼聚糖成膜的基本原理是殼聚糖大分子中含有大量游離氨基和羥基，易溶于酸性水溶液形成高粘度的膠體溶液，將其涂抹于鮮切果蔬表面可以形成透明、光亮的且有較好選擇透氣性和阻氣性的殼聚糖薄膜。殼聚糖涂在鮮切果蔬表面可以降低呼吸強(qiáng)度，減少營養(yǎng)素的消耗，可以有效阻礙水分的蒸發(fā)和抑制微生物的生長，抑制乙烯的合成，達(dá)到保鮮的目的。研究表明，2殼聚糖被膜有較好的保鮮效果，能顯著降低鮮切蒲菜的失重率，抑制褐變，添加氯化鈣和VC等助劑能增強(qiáng)其對褐變的抑制。4.6高氧MAP貯藏及適度真空包

20、裝高氧MAP可以抑制多酚氧化酶的活性，從而抑制酶促褐變的發(fā)生，同時(shí)可以抑制甚至殺死微生物，有活性的氧自由基產(chǎn)生的氧分壓超過微生物所能承載的氧分壓時(shí)會抑制微生物的生長。1995年，英國CCFRA對鮮切的熱帶水果和冰山萵苣(Iceberg lettuce)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。結(jié)果證實(shí)，高氧MAP能克服低氧MAP的眾多缺點(diǎn)，在抑制酶促褐變，厭氧菌發(fā)酵及微生物生長方面尤其有效?？偨Y(jié)：綜上所述即為鮮切水果品劣變的可能機(jī)理和抑制其劣變的方法研究，若能在今后的科研中總結(jié)出鮮切水果的劣變確切機(jī)制并作出一系列的抑制其變化的方法策略，相信鮮切水果產(chǎn)業(yè)定將在人們今后的生活中占據(jù)舉足輕重的地位。參考文獻(xiàn)1 ÖLME

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