果蔬采后短波紫外處理技術(shù)

果蔬采后短波紫外處理技術(shù)

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),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。果蔬采后短波紫外處理技術(shù)

短波紫外的簡(jiǎn)介UV-C對(duì)果蔬產(chǎn)品貯運(yùn)品質(zhì)的影響UV-C對(duì)貯藏果蔬產(chǎn)品生理指標(biāo)的影響UV-C的安全性未來(lái)研究趨勢(shì)與展望短波紫外的簡(jiǎn)介

紫外線（Ultraviolet,UV）是電磁波譜中波長(zhǎng)從10~400nm輻射的總稱。依據(jù)紫外線自身波長(zhǎng)的不同，可將紫外線分為長(zhǎng)波紫外線（315~400nm,UV-A）、中波紫外線（280~315nm,UV-B）、短紫外線（200~280nm,UV-C）和真空紫外線（100~200nm）。短波紫外的簡(jiǎn)介

短波紫外線（尤其是波長(zhǎng)254nm）能穿透微生物的細(xì)胞膜，引起同一DNA鏈中相鄰的胸腺嘧啶和胞嘧啶之間發(fā)生交聯(lián)，導(dǎo)致DNA翻譯和復(fù)制受阻，危害細(xì)胞的功能，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。短波紫外線穿透能力較弱，主要用于產(chǎn)品表面的消毒殺菌。近年來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)某些水果、蔬菜或食用菌經(jīng)UV-C照射處理后，其貯藏保鮮品質(zhì)得到一定改善，因此這一領(lǐng)域的研究引發(fā)了人們的興趣。UV-C對(duì)果蔬產(chǎn)品貯運(yùn)品質(zhì)的影響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。采用5kJ/㎡的UV-C處理，能延緩鴨梨硬度的下降，提高耐貯性。4kJ/㎡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，采用2.0kJ/㎡或4.0kJ/㎡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。UV-C對(duì)果蔬產(chǎn)品貯運(yùn)品質(zhì)的影響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。研究發(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、牛角椒和白玉菇的研究結(jié)果相同。由此可知，UV-C處理可延緩果蔬失重。UV-C對(duì)果蔬產(chǎn)品貯運(yùn)品質(zhì)的影響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。研究發(fā)現(xiàn)，采用1.0kJ/㎡UV-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/㎡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；同樣，采用0.25~0.5kJ/㎡的UV-C的輻照后，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。UV-C對(duì)貯藏果蔬產(chǎn)品生理指標(biāo)的影響1.苯丙氨酸解氨酶(PAL)：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)，能有效地阻止病原菌的擴(kuò)展。采后分別使用0.25~0.75kJ/㎡和5kJ/㎡的UV-C輻照桃果皮和鴨梨，都能使這兩種水果PAL酶活性升高，從而使其具有更強(qiáng)的抗病性。由此可知，UV-C處理可提高果蔬的PAL活性，從而提高抗病性。UV-C對(duì)貯藏果蔬產(chǎn)品生理指標(biāo)的影響2.抗氧化酶：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。研究表明，采后使用4kJ/㎡的UV-C照射番茄果實(shí)，貯藏期間抗氧化酶的活性提高了，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。在香菇上采用4kJ/㎡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。UV-C對(duì)貯藏果蔬產(chǎn)品生理指標(biāo)的影響3.抗壞血酸：一種水溶性維生素，在氧化還原代謝反應(yīng)中起調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn)4kJ/㎡的UV-C照射處理香菇，對(duì)其在貯藏期間的Vc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。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、香菜葉。

UV-C對(duì)貯藏果蔬產(chǎn)品生理指標(biāo)的影響4.多酚氧化酶（PPO）：是果蔬中引起褐變的關(guān)鍵酶。研究表明，對(duì)雞腿菇保鮮，經(jīng)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。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。UV-C對(duì)貯藏果蔬產(chǎn)品生理指標(biāo)的影響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。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、牛角椒、白玉菇和西蘭花的研究也得到了同樣的結(jié)果。UV-C的安全性

直接暴露于紫外線下對(duì)人體會(huì)造成傷害。UV-A跟皮膚曬黑有關(guān)，UV-B能導(dǎo)致皮膚灼傷或皮膚癌。過(guò)長(zhǎng)時(shí)間暴露于UV-C下會(huì)傷害眼睛、皮膚和免疫系統(tǒng)，甚至?xí)?dǎo)致致命后果。因此，在對(duì)UV-C的實(shí)驗(yàn)研究或者商業(yè)化應(yīng)用中要重視安全防護(hù)措施，避免直接暴露于UV-C照射中。UV-C的安全性

由于UV-C照射通過(guò)產(chǎn)生活性氧促進(jìn)植物組織中的光氧化反應(yīng)，產(chǎn)生的自由基能傷害細(xì)胞膜、細(xì)胞壁、核酸和酶等，因此過(guò)量的UV-C處理將導(dǎo)致果蔬產(chǎn)品感官和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的傷害，例如變色、失水、成熟加快、病害加重等。UV-C的安全性

不同于電離輻照，目前紫外線處理過(guò)的食品被普遍認(rèn)為是安全的。美國(guó)食品和藥物管理局和美國(guó)農(nóng)業(yè)部認(rèn)定UV是安全的。2000年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了UV-C可以用于果汁的巴氏殺菌，2002年批準(zhǔn)UV-C可用于食品表面消毒。FDA頒布了21CFR179.41法規(guī)，批準(zhǔn)脈沖UV-C在食品生產(chǎn)、加工及處理過(guò)程中的使用。加拿大進(jìn)行了UV-C處理蘋果汁的安全性評(píng)估，認(rèn)為處理過(guò)的果汁不存在人類安全性問(wèn)題。歐洲已經(jīng)將UV-C用于食品工業(yè)中的水和空氣消毒中未來(lái)研究趨勢(shì)與展望

作為物理方法，消費(fèi)者容易接受UV-C，同時(shí)作為非熱力殺菌手段，UV-C在食品保鮮中具有良好的應(yīng)用前景，尤其是應(yīng)用于液體食物、新鮮果汁、軟飲料、即食肉加工、新鮮農(nóng)產(chǎn)品保鮮期的延長(zhǎng)等。然而，由于食品對(duì)紫外線的吸收效果明顯高于水和空氣，與在水處理、空氣消毒和表面滅菌相比，UV-C在食品加工和保鮮過(guò)程中的應(yīng)用尚少。未來(lái)研究趨勢(shì)與展望

未來(lái)的研究重點(diǎn)將集中于以下幾個(gè)方面：研究確定不同果蔬產(chǎn)品UV-C處理的最佳劑量和上下限極值；研究UV-C處理對(duì)果蔬貯藏保鮮過(guò)程中生理生化和功能成分變化的影響；適于處理果蔬的UV-C處理裝置和方法的研究與開(kāi)發(fā)等。未來(lái)研究趨