国内外荔枝采后生理贮藏保鲜研究的进展赖巧云 敖宁建(中国热带农业科学院产品加工设计研究所 广东湛江 524001) 收稿日期:1998—07—21摘要 综述了国内外在荔枝采后生理、病理及贮藏保鲜研究的最新进展,并对今后荔枝保鲜研究的发展方向提出建议。
关键词 荔枝 采后生理病理 保鲜 荔枝(L itchi chinensis So nn)属无患子种,为亚热带常绿植物,原产于我国南部,作为一种高价值的亚热带水果,现已广泛种植于亚洲的亚热带地区以及夏威夷、南非、澳大利亚等地。
我国是最大的荔枝生产国,种植面积约为3.06×105hm 2,总产量达3.96×105t [1]。
荔枝是最不耐贮藏的果品之一,古人云:“其实离本枝一日而色变,二日而香变,三日而味变,四、五日色香味去矣”。
可见荔枝采后品质变化之快。
荔枝每年因腐烂变质而造成的损失约占总产量的20%以上,为此,国内外许多科研单位及高等院校都纷纷对荔枝采后生理品质变化规律及贮藏保鲜技术进行研究,并取得了一些进展,在荔枝速冻冷藏保鲜方面,已能保证果品贮存半年或更长时间[2～6]。
然而在出冷库后货架上品质的保持及常温保鲜方面,未能取得突破性进展。
本文特对国内外荔枝采后生理、病里过程及贮藏保鲜研究的最新进展作如下综述,并对今后研究方向提出建议。
1 荔枝果实的结构特点及采后生理、病理过程荔枝果实完全成熟后,果皮(壳)变薄变硬,并长出许多鳞斑状突起,果皮呈鲜红或攻瑰红色,有的还带点绿色,果肉(假种皮)乳白色,半透明,内裹深褐色的种子。
荔枝果皮结构复杂,是由三层组织构成:最外一层为含花青素的栅状组织细胞,组织孔隙极多;中层是细胞间隙极大的海绵状组织,占果皮大部分;而最内层则为数层组织较密的薄壁细胞构成。
外果皮与中果皮之间有石细胞,含有褐色物质[7]。
荔枝果皮保水力极弱,水分容易蒸发从而引起果实干枯萎缩和褐变。
荔枝为无呼吸跃变期果实[8～11],采收后不发生贮藏物的水解作用,呼吸作用以逐渐利用可溶性糖类为主[12]。
荔枝果实含糖15%,蛋白质1.15%,灰分0.5%[13],未报道含有淀粉和脂肪。
采收后的荔枝果实初期呼吸作用较强,随后逐渐降低,最后又会上升,同时,果皮也相应由红变褐,逐渐失水失重而枯萎,海绵组织收缩,细胞间隙减小,细胞互相挤压,孔隙阻塞,从而造成果实无氧呼吸变酸,最后腐烂。
荔枝腐烂变质的原因很多,主要由腐烂病菌引起,包括黑曲霉、黄曲霉、两型壳曲霉、四脊曲霉、无冠构巢曲霉、柱孢属、可可球二孢属、青霉属、盘长孢状刺盘孢和盘多毛孢属等14种真菌[14]。
此外,夏威夷长蠕孢(H elminthosp orium haw aiiense )亦是引起荔枝腐烂的一种真菌[15],我国某些荔枝品种对此菌特别敏感。
上述腐烂病菌引起的荔枝腐烂有9种类型,包括曲霉腐烂1号至5号、柱孢属腐烂、可可球二孢腐烂、刺盘孢属腐烂和盘多毛孢属腐烂等。
它们在果实发育过程中或采收前后潜伏在果皮表面,或从虫孔、伤口侵入,为害果实。
此外,一些酵母菌、细菌也会在果皮表面繁殖并深入果内,使果27云南热作科技 Journal of Yunnan Tropical Crops Science &Technology 1998,21(3):27～31 CN 53—1604/S 肉变酸腐烂。
2 荔枝保鲜研究进展2.1 防止荔枝果实褐变的研究在对于荔枝果实的腐烂机理未完全了解及有效的抑制药物尚未开发之时,荔枝保鲜主要是通过冷冻或冷藏来完成的。
由于冷冻或冷藏后出库的荔枝在货回上迅速变褐,因此,长期的研究工作都集中于如何防止荔枝果皮变褐,以确保其美观,从而保证商品价值。
我国早在明朝就有了荔枝保鲜方法,其做法是,选择巨竹,开隙,放入荔枝再密封。
后来又采用把荔枝吊入井水之中进行短期贮藏。
50年代初,何立才报道将荔枝冷藏于2～3℃,湿度控制为90%以上,可以保鲜20～30d。
Thom pson(1954)[15]提出荔枝经水冷后,装入通风聚乙烯袋中并贮藏于4.4℃,9d后外观仍很好,无烂果,带枝果比不带枝果效果好。
Muk-er jee[16]则把半成熟荔枝放入聚乙烯袋中用湿苔藓保色,贮于7.2℃下,可维持3周。
也采用密封干燥器在低温下存放荔枝,发现在高浓度自发二氧化碳环境中可保持一个月不变质[17]。
Campbell(1957)[18]的研究表明,荔枝在开放式存放条件下,即使贮于1.7～2.1℃,3d之后也逐渐变褐,而若装入有孔的聚乙烯袋中,三周后色味仍好,仅有极少腐烂,林学正(1981)的研究也得出相似的结果[19]。
在进行物理护色保鲜研究的同时,人们也考虑采用化学药剂处理,以延迟荔枝果实变褐腐烂。
Sing th(1985)[20]报道用0.5%CuSO4浸果,可以保持其鲜红色的外观。
Dennison (1958)[21]证明用0.5%～1.5%脱氢醋酸处理,既可护色又能有效地防止腐烂。
Carg(1972)采用邻苯基苯甲酸钠+6%～9%蜡乳液,发现有较好的防褐防腐作用。
Caur(1979)[23]用2%次氯酸钠浸果3min,贮藏7℃下42d,其色、香、味仍保持较好。
何大玲(1984)[6]则提出用特克多或本莱特1000×10-6+乙磷铝1000×10-6处理后再用0.04m m的聚乙烯薄膜袋小袋包装并于3～5℃贮藏,几天后取出在室温下放30h,仍基本保持荔枝原有风味。
福建果品公司(1985)[5]研究了预冷、冷链及添加药剂处理对荔枝保鲜的效果,提出了预冷处理对保鲜贮运的重要性,并提出应重视防止果皮干裂及药剂防腐措施相配合。
中科院华南植物所研究出一套低温速冻贮藏法,已作为较成熟的科研成果推广应用,主要针对荔枝出口及北运。
其具体做法是:10%柠檬酸+2%食盐+2%亚硫酸钠浸果2m in,再于-23℃速冻后分成500～1000g 薄膜袋包装,于-18℃贮藏,可以存放长达一年[24]。
张其昌(1986)[25]则采用0.5%卵磷脂+ 2.5%碳酸氢钠乳液处理预冷过的荔枝果实2min,晾干后放入0.04mm厚的聚乙烯袋中密封贮藏于室温下,8d后果实仍保持鲜红颜色,失重率仅为2%～3%,腐烂率为4.6%。
高经成等(1990)[26]研究表明:低温贮藏,采用塑料袋小包装及用2000×10-6或更高浓度的虎皮灵处理荔枝均能减轻果皮褐变的发生。
罗保康等(1991)[27]采用1000×10-6托布津处理后再用0.04mm厚聚乙烯薄膜袋包装,常温或低温下贮藏,鲜果率及好果率都分别得到提高。
同时还试验了用微波处理、硫代硫酸钠、硫脲、托布津+硫黄熏、托布律+高锰酸钾及乙二胺四乙酸二钠、多菌灵和特克多等的处理效果,结果以硫脲的处理效果最佳,其次为硫代硫酸钠。
Wong (1991)[28]用50%苯菌灵可湿性粉剂配成1g/l 浓度的溶液,于48、50及52℃三个温度处理荔枝果实0.5～18min,在5℃贮藏2周和4周,结果在48℃浸1～3min和50℃浸1～2min的两种处理,果实外观最佳,发病率最低,但不同品种的荔枝,处理效果差异较大。
也有人建议用施保克或细胞分素及赤霉素溶液浸果再用冷藏贮存[29]。
为了取得最佳的防褐变效果,人们对荔枝采后果皮褐变的机理进行了研究。
Jo slyn (1975)[30]指出果实组织的褐变通常与酶活性的增加有关。
Joubert(1975)[7]认为受伤的荔枝28 云南热作科技 第21卷 果实中PPO和POD活性较高。
谭兴杰(1984)[31]将多酚氧化酶提取后,用丙酮和硫酸铵纯化,再以邻苯二酚、焦掊酚及D,L-3,4二羟基苯丙氨酸作底物测定酶的活性,然后试验采用硫脲、亚硫酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸钠、焦亚硫酸钾、氯化钠、蔗糖及对苯二酚等抑制剂对酶活性的影响,结果发现,亚硫酸钠和二乙基二硫代氨基甲酸钠对酶具有强烈抑制作用。
Huang[32]采用享特色度评分的方法,他发现贮藏期内荔枝内果皮POD活性下降,PPO 活性上升,外果皮POD活性增加,PPO在头29d内没有变化,随后迅速增加。
POD活性的下降和PPO活性的上升与果实色变同步进行。
Underhill等(1995)[33]采用细胞定位技术研究了PPO和POD的活性,他们认为,荔枝果实褐变时,外果皮的PPO和POD活性最高,中果皮与内果皮则较低,而外果皮的褐变就是由于酶活性引起。
他进一步认为,过去提出的果皮褐变仅由PPO引起的说法有待探讨。
张昭其等(1997)[34]进一步研究了荔枝果皮褐变及一些生理生化反应,认为前期褐变主要是果皮失水, pH提高,引起花色素苷的褪色或变色而产生,保湿及降低果皮pH可以恢复或部分恢复果皮的红色。
而后期褐变则由于酚类物质的酶促或非酶促反应形成的黑色物质的积累而产生的,无法人为恢复。
因此,彭永宏(1988)[35]认为,控制荔枝果皮褐变主要有两大策略,即控制采收初期果皮的迅速失水和抑制直接促进果皮失色的酚类物质的酶促或非酶促氧化。
至今为止,有效抑制褐变的药剂未能发现,因此也就无法获得有效的防褐变保鲜技术。
2.2 荔枝常温保鲜研究由于荔枝果实生理的特殊性,低温贮藏似乎是成功保鲜的必要条件,为此,国外荔枝采后操作均采用冷链系统。
考虑到冷链系统的高成本及出库后常温环境的影响,国内外也开展了一系列的荔枝常温保鲜研究。
由于常温保鲜必须同时考虑到褐变与腐烂两大因素,因此难度较大。
有报道在采前喷洒如石硫合剂、铜合剂的方法,也介绍采后用甲醛或克菌丹处理方法,但效果并不理想。
Kev in(1982)[36]用52℃0.05%苯菌灵浸泡果2min,再装泡果于小篓中,又用0.01mm厚的PVC薄膜袋包装,存放9d,荔枝风味几乎不变。
吕荣欣等(1985)[37]采用保鲜剂4号、保鲜粉、食盐、AIBA、2-AB及PE袋包装处理等方法试验了早红、乌叶、兰竹等品种荔枝的常温保鲜,结果表明,用食盐及保鲜剂4号处理对防腐及保色均有较好效果。
陈志宏等(1997)[38]试验用乙烯吸收剂、减压贮藏、乙烯吸收剂+SSC浸果的三种处理方式进行糯米糍荔枝的常温保鲜研究,他发现,乙烯吸收剂+ SSC处理,可延长贮藏7～10d,色香味保持不变,又进一步研究了中草药百部、良姜、虎杖、花椒,丁香等对荔枝的保鲜作用,结果表明,采用中草药处理再结合使用乙烯吸收剂及聚乙烯薄膜袋,可使荔枝常温保存十天仍具有良好品质和风味[39]。
目前国外则主要采用熏硫方法进行荔枝常温保鲜[40～43],熏硫剂量为每1600kg果实燃烧1kg化学硫磺。
处理后的果皮脱色变白,室温下3～5d后又恢复为一致的粉红色,并永久保持。
同时果皮也变柔韧,操作时不易破裂。
然而,熏硫处理产生残留及后味,且并不能有效控制采后真菌特别是青霉菌的侵染,并导致果实失水失重,因此,熏硫保鲜还是尚有争议的方法。