水果保鲜剂的研究现状与发展前景.pdf

嘉 拳 。 2 期 J。 u R N A L 。 F H A 海IN 制A N 币 N 范O R学 M 院A L学 U 报N I 釜： 水 果保鲜剂 的研 究现 状 与发 展前景 宋小平 ， 陈 光 英， 韩 长 日， 马雪 梅 ( 海 南师范学院 化学 系， 海 南 海 E l 5 7 1 1 5 8 ) 摘要 ： 本文 概述 了水 果保鲜 剂的 研制 现状 ， 并根据 水 果 保 鲜 剂的 种 类， 阐 述 了保 鲜 剂 的应 用 范 围 同时 展 望 了水 果保 鲜剂 的发展 前号 关 键词 ： 水 果 ； 保 鲜 剂； 现 状 ； 前 景 中图分 类号 ： $ 6 0 9 3 文 献标 识 码 ： A 水果在采收前 后由于生理 衰老 、 病菌 、 微生 物侵害 及机械损伤等 多种原 因， 容易腐烂变质 。 因贮藏保鲜技术难 度较 大 、 推 广范 围小， 每年水 果烂损 约 2 5 。因此， 加 强水果保鲜 的研 究和 应用， 对 发展我国农业经济 ， 提高人 民生活水平 ， 具有重要 意义。 水果保鲜方法 ， 有物理方法和化学方 法两种 ：物理方法 包括 ： 低温冷藏法 、 辐射保鲜法、 气 调 贮藏保鲜法 、 低压保鲜法 、 静 电保鲜法 、 薄膜 包装 保鲜 法 。化学方法 即用 化学保鲜 剂 处理 水 果的方法 ：物理方 法的主要缺点是 ： 需要特殊 的设 备 、 操 作复 杂 、 成本 高、 大 范围使 用有 困难 ， 单独使用保鲜效 果不理想 ：因此 ， 研制简单 易行 、 价格低廉 、 安全 无毒 、 使用方便的保鲜剂 已成 为 一 项 重 要 课 题 。 1 水 果保 鲜 剂 的研 究现 状 目前常 见的保鲜剂有 ： 涂料( 药膜剂) 、 乙烯 处理剂 ( 吸收剂 ) 、 植物 生长调 节剂 、 杀 菌防腐保 鲜剂 、 有害气体 去除剂等 。现分述如下 ： 1 1 涂料 ( 药膜 剂 ) 一 般 生鲜 水果 ， 采摘以后 呼吸作用仍 在进 行 ， 呼吸 的基质 不仅 要放 出热 量， 而且 在体 内还 会发 生许 多生理 生化变 化， 以至使机体腐 烂变质 。因此， 限制呼吸是水果保鲜 的第一 要素。在 水果表 面用药剂涂膜可 以限制呼吸和水分蒸 发 ， 从而达到保鲜效 果。其次， 水果表面 存在的细 菌、 微生物等 ， 在隔离氧 气和水分的条件下 ， 也可 控 制其 生长 繁衍 。我国药膜 剂保鲜 法 发展较 快 。广西化工 研 究 所 研 制 的 复 方 卵磷 涂 膜 剂 I 2 J ， 以 卵磷 脂 和 2 ， 4 一D 分 别 与 Na HC O3 ， C a ( NO3 ) ： ， 聚 乙烯 醇等配制成复钠 型、 复钙型 、 复聚 型三种 型号的保鲜剂， 可使柑桔、 甜橙保 存 9 0 天 ， 也可用于荔枝 、 菠 萝 、 香蕉 的保鲜 ， 其成 本低 ， 鲜重 率 高， 值 得推广 3 。 中草药 复合 半透 膜 水果保 鲜剂 _ 4 J ， 采 用 中草 药 及其他 可食材 料复 配 制得 ， 主 要成 分 为黄 连素 、 良姜 、 魔 芋 、 百部 、 虎枝 、 卵磷脂 、 淀粉等 ， 主要用于苹果 、 柑 橘 、 香 蕉等 的保鲜 。 1 0 1 5 条件 下， 保 鲜可达 二 月。 此种保鲜剂 无毒 、 易操作 、 成本低， 在应 用上具有较 大的优越性 。 药膜剂保鲜 国外研究较 多， 它是水果 保鲜 剂 发展 的方 向。 日本 研制 的“ MS H 水溶 液” ， 是 由碳酸氢钠 7 0、 可溶性 淀粉 1 5 、 及甘 油脂 1 5 混合 制成 的 ， 用 于柑 桔保鲜 效果 良好 。前 收稿 日期 ： 2 0 0 0 -0 4 2 8 作者 简介 ： 宋 小平 ( 1 9 5 6 一 ) 女 ， 辽宁 人， 化学 教授 ， 主 要 从事 有机 化学 及有机 合成 的教学 与科 研工 作。 盼 维普资讯 宋小平等 ： 水果保鲜剂的研 究现状与发展前景 苏联研制出一种由羧 甲基纤维 素 、 Na HC O3 、 硬脂 酸 钠 、 苯 甲酸、 乙二醇 组成复 合 膜 ； 加拿大 研 究成功的 N， ( ) _ _ 羧 甲基 乙酰壳 多糖 ( NOC C) 涂 膜， 能使置 于冷藏 室的苹 果保鲜 6个 月。美国 研制 以酪 蛋白基 质加少量维生素 c的涂 膜用于切 片水果保鲜f 5 【 ， 这些安全 的可食性 薄膜可 以从牛乳 、 大豆等植物蛋 白中获得 。 另有一种通过控制 氧气和 二 氧化碳 的 比例或 氧 的含量来 保鲜 的药膜【 ： 日本 研制 了使 二氧化碳和氧气 的渗透 比为 3 4的合成树脂薄 膜来保鲜 水果， 用于龙眼 、 荔 枝 、 樱桃 、 草莓等 。 1 2 乙烯处理剂 ( 吸收剂 l 乙烯是促进水果成熟和衰老的主要 内源激 素， 即 催熟剂 只要有亿 分之 一的 低浓度 乙烯 存在， 就 足以诱 发水果成熟， 而且成熟水果 又会放 出乙烯诱 发其 他水果成熟 。这些水果 一旦成 熟， 其 品质状况就 日益衰败， 以至老化过熟腐烂 。乙烯能刺激水果里 叶绿素分解， 使鲜 度降低。 通过处理 乙烯而达到保鲜 目的的保鲜剂有两类 ： 乙烯 生物 合成抑制剂 与 乙烯 吸收 氧化剂 。乙 烯 生物合成抑制剂有氨基 乙氧基甘氨酸 ( AVG) 、 氨 基氧乙羧酸( AO A) 、 桔 酸丙酯 。 乙烯 吸收 氧 化剂其应 用始于活性 炭， 到天 然沸石 、 活性 白土等 ， 而后 发展到 以载体 KMn ( ) 等 氧化剂 的制 剂 。 E t 本研制的 由沸石 、 磷酸盐 、 高锰 酸钾组 成的 高锰 酸钾制 剂 用于水 果保鲜 _ 8 J ：此制 剂 以 氧化分解 、 吸附、 中和三种作用配合而 发挥 作用， 适 用范围广， 如香蕉 、 香 瓜 、 葡 萄 、 桃 、 苹 果等。 美 国专利 曾报道 ， 用适 当浓度 的高锰 酸钾溶液 浸泡 三氧化 二铝， 过 滤 后， 将滤 出物 干燥 到 含水 分 4 5 ， 制得保鲜剂 。国外开 发的 乙烯 吸收 氧化剂 还有 溴酸钠 制剂 、 聚 苯 乙烯c u C l AI C I 3 交联剂 、 氯化钯制剂 、 过氧化钙 、 过 氧化镁等I 2 】 ， 它 们对猕猴桃 、 香蕉 、 荔枝 、 芒 果 、 柿子 、 枇 杷等具有保鲜效果。 由 E t 本研制的 s i O2 2 O3 的 摩尔比在 2 5以上的高 硅沸石或几 种不 同型 的高硅沸石的混合物与高分子 吸水剂 、 氯化 钙及硅胶等吸湿剂 、 活性炭脱臭剂 、 杀菌剂 、 防腐剂 混合制成粉剂 、 颗粒剂等 多种剂 型的保鲜 剂， 亦可 通过 吸附乙烯达到 保鲜效 果： 9 1 3 植物生长调节剂 用合成的生长素 、 细胞分裂素 、 赤霉素 以及有 利于提 高促进型 内源激素 含量或减 少抑制型 内源激素相对含量 的生长调 节剂， 皆可使水果有不 同程度保鲜 的效 果。如下表 ： 表 1 各种 植物生 长调节 荆保 鲜水 果效果的 比较 1 4 抗氧化剂 。 】 抗氧化剂分 为油溶性和 水溶性 两大类。乙氧基喹为油溶性抗氧化剂 ，也称“ 虎 皮灵” ， 用于 保鲜苹果 、 鸭梨等 儿一抗坏血酸 及其钠盐和异抗 坏血酸 及其钠盐 ，是 国外 广泛 使用 的水溶 性抗 氧化剂 ， 用于水果保鲜效果明显 1 2 I 。 砷 T 维普资讯 海 南 师 范 学 院 学 报 1 5杀菌 防腐保鲜剂 1 9 2 5年 B a g e w R等人首先研究 出硼砂 杀 菌保鲜 剂 ； 从 2 0年 代中期 至 6 0年 代 中期 使 用的 杀菌剂有硼砂 、 碳酸钠 、 二 氧化硫 、 邻苯 基苯 酚 钠 、 促 丁胺 、 联苯 、 2 ， 4 一D、 三 氯化 氮 、 氨 及 胺化 合物。6 0年 代后期苯 并咪唑类 杀菌剂 、 噻 菌 灵 ( TB 2 ) 、 苯 菌灵 ( 苯莱特 ) 、 多 菌灵和 甲基托 布津被广泛 推广。典 型无机杀菌剂 有亚硫酸盐 、 焦硫酸盐 、 二氯化 钙 、 二氯化锌等 。 1 ， 5 1邻 苯 基 苯 酚 钠 ( S o P P ) 它是 细菌 、 霉菌的 广谱 杀菌剂 。邻苯基苯酚 钠盐 处理 水果有两个优 点 ： 能杀死 水果表 面 和清洗液 中的霉菌孢子 和细菌 ； 邻苯 基苯酚残 余物沉积 于水果表面 的伤 口处， 可 防止 细菌和 霉菌 传染 ：邻苯基苯酚 钠溶液广泛地 用于荔 枝 、 柑桔 、 苹果 、 梨 、 甜 瓜 、 桃等易腐水果的保鲜 。 I 5 2仲 丁胺 ( 2 一 丁 胺 ) 1 9 6 0年 美国加里 福尼大学 E c k e r t 提 出 了仲 丁 胺对 青 、 绿 霉 有显 著的 杀菌 作用 。1 9 6 4年 又报道 了它的盐类具 有更好的杀 菌作 用。仲 丁胺盐 处理 水果 可用浸渍 、 熏蒸或打 腊一起使 用， 它的生 产工 艺路 线 简单 、 使用方便 、 三废易 处理 ， 保鲜 效果 好， 投 资少 、 见效快 仲丁胺 可 用来 贮藏柑 桔 、 苹果 、 葡 萄 、 梨 、 桃 、 香蕉 、 荔枝和 枇杷等 ： 1 5 ， 3苯 菌 灵 苯菌灵 又称苯 莱特 化学 名称为 1 一 ( 甲酰 替正丁胺 ) 一苯 并咪唑一2 一氨基 甲酸酯 。 苯 菌灵是 1 9 6 7年 由美国杜邦公司试验 的杀菌剂 ， 1 9 6 8年 D e l p等 人报道它具 有广杀菌谱 ， 进一步研 究发现它是 一种高效 、 广谱 的内吸性 杀菌 剂， 目前 已在 世界 范 围内应用， 用于 控制 柑 桔青霉腐 烂 、 梗端 腐烂 、 苹果皮孔腐烂 、 多种热带 水果 的炭疽 病和长喙壳 菌及核果类链核盘菌 。 1 5 4噻 苯 咪 唑 噻 苯 咪 唑 又称 涕 必 灵 、 杀 菌 灵 、 T B Z 。 化 学 名 称 为 2一( 4噻 唑 基 )一苯 并 咪 唑 。 噻 苯 咪 唑为 内吸性 广谱 抗真菌 防腐保鲜剂 噻苯 眯唑 有 液剂 、 胶 悬 剂 、 可湿性 粉剂 等剂 型， 均 可在 加 水稀释 后浸果或喷洒 ， 用于水 果贮藏期 的防腐 保 鲜。也 可 与果腊 混合或 制成烟 剂使 用。噻 苯 咪唑与 其他杀菌剂 混合 制得混合制剂， 可提高药 效， 并可推迟抗 菌系产生。 1 5 5二 氧化硫 【 J 、 二氧化硫 用于 水果保 鲜最 早为 1 9 2 5年， 用于熏蒸贮 藏鲜葡萄 。收获葡 萄时给予二氧化硫 处理 ， 能 及时消灭附 于果实表面的菌丝和孢子 ， 明显 抑制 霉 菌产 生和 发展 ， 特 别对灰 霉 菌效 果 更好 。 二氧化 硫本 身是一种 气体 ， 熏蒸难度大 ， 为 此可 用药 剂制 成 固体保鲜 片， 使其逐 步放 出二 氧化 硫作用 于贮藏 的葡萄 。1 9 6 5年 苏联亚 历 山大 和法 国查 尔斯 分别 提出 了焦亚 硫酸 钾 代替 二氧 化硫直接熏蒸 。还 有如亚硫酸氢钠 、 亚硫酸 氢钾等亚 硫酸盐类 ， 它们都是些不稳 定的含硫 化合物 ， 能 不断 放 出二 氧化硫 ， 用来 杀菌 ， 保鲜葡 萄 、 樱桃 、 李子 、 苹果 、 枇 杷、 龙眼等 。 1 6 有害气体去除 剂【 1 】 水果 产生的醇 、 醛 、 臭气等有害气体也是鲜 度 降低 的 因素， 因此 必须 除去才能 更好 达到 保 鲜 目的 ： 1 7臭氧保鲜 剂 臭 氧是 一种强 氧化剂 ， 又是 一种 良好 的清毒 剂 与 杀菌剂 ， 具有 强烈的 灭菌作 用 ，能 杀灭 和 消除水 果上的微生 物及分 泌的毒素 ， 并能抑制 或 延缓 有机 物 质的分解 。臭氧能 消除 水果 中的 乙烯 它能保鲜 苹果 、 梨 、 柑桔等 。 I 1 l 维普资讯 宋小平等 ： 水果保鲜剂的研究现状 与发展前景 2 水果保鲜的发展前景 研制 天然的营养性 多功 能保鲜 剂是今 后发 展的方 向。两种 以上的保 鲜剂进行 恰 当混用 时， 具有增效 作 用。交 替 或混 合 作 用 也 可解 决 由于 长 期 使 用某 种 药 剂 而 出 现 的抗 药性 问 题 z 5 。把保鲜剂和其他保鲜方法结合起来使用， 也将会达到更佳的保鲜效果【 2 j 。北京 石油化 工学 院刘嘉敏 、 抚顺石油学院李风艳等人研制的乳 化蜡保鲜剂【 t 6 ， 经喷洒于水果表面之后 ， 可 使保鲜期延长 4 5天 ， 其 生产原 料易得 ， 无任何污 染， 性能 稳定， 保鲜 作业 简单， 节 省了人力 ， 其成本也低于塑料薄膜 ：且经保鲜 后的 水果 口感鲜美 。英 国研制 成一种 可食 用的水果保鲜 剂， 它 由蔗糖 、 淀粉 、 脂 肪酸和聚脂物调配成的半透 明乳 液， 可用喷雾 、 涂刷或 浸渍的方法覆 盖 于柑桔 、 苹果 、 西 瓜、 香 蕉等表 面， 保鲜期 可达 2 0 0天以上， 由于这 种保鲜剂 在水果表面形 成了 一 层致密薄膜， 故能 阻止氧气进入水果 内部， 从而延长了水果熟化过程。这 种保鲜剂可 同水果 一 起食用。采用抗坏血酸 、 柠檬 酸、 酸式 焦磷酸钠 、 氯化钙与水混合制 得的液态保鲜剂【 l ， 可 提高水果的贮存 稳定性 ， 防止氧化作用 及热氧化作 用 、 酶 催作用 、 微生物作 用及 金属 离子的作 用 ， 可使水果或切开的水果延长其贮存期， 并不失去香味。主要成分是脱 乙酰壳多糖和干燥蔬 菜浸 出液的多用途保鲜剂 l l ， 是将脱乙酰壳 多糖 制成 1 的醋酸盐 水溶液再加 入干燥 蔬菜浸 出液 ， 稀释后制得， 喷洒在水果上达到保鲜效果 ：因此生 产安 全无毒 、 无 任何污染 、 使用方 便 、 性能 又稳定的保鲜剂是今 后的发展趋势 ： 水果保鲜不仅有可观 的经 济效益， 而且能大大 促进水果生产的发展：因此 ， 大量新的高效 保鲜剂 的研制使用和保鲜技术 的发展 ， 将会逐步满 足生产和人 f 1 生活的需求 ： 参考文 献 ： 1 陈 家华 食品 保鲜新技 术 M 上海 ： 科 学技 术文献 出版 社， 1 9 9 2 ： 9 01 0 O 2 陈 成锐， 卢泽勤 ， 李 肖金 果蔬 保 鲜剂开 发动 向 J 现 代化 工， 1 9 9 1 ， ( 4 ) ： 2 22 5 3杨 雄麟 卵磷 脂及其应 用 J 现代化 工 ， 1 9 8 8 ， ( 1 ) ： 6 26 3 4 中国发 明专 利 申请 P ， 8 6 1 0 1 5 7 8 5 NI SPER0S- CARRI ED0，M YRNA 0 ；BAI DW l N。ELI ZABETH A Ed i b l e c oa t i ng s f o r p r e s e r v a t i o n of f r u i t s a n d v e g e t a b l e s P U S P a t A p p 1 US 6 7 9 ， 8 4 9 0 1 Au g 1 9 9 1 ， A p p 1 0 3 A p r 1 9 9 1 ； 3 9 p p A v a i l NTI S O r d e r No PAT APPL- 667 9 849 6 REYES，Pr ese r v a t i on of e xp os e d f r esh f r u i t by c o a t i n g wi t h po l y s a c c ha r i d e g e l c o nt a i ni ng f i r mi ng a ge nt ，a nt i o xi d a m。 a n d a c i d u l a n t P V i c e n t e G e r o mmo P C T I n t A p p 1 WO 9 7 2 3 。 1 3 8 ( C 1 A 2 3 B 7 1 6 ) 3 J u l 1 9 9 7 ， A U A p P I 9 5 7 ， 2 5 8， 21 De c 1 9 9 5； 4 0 P P 7 OS AJ I MA， YUTAKA； GOTO， S U M I O ； I M AKURA， HI ROKI ； J ON KOKAI KOHO M a t e r i a l s or p r e s e r va t i o n o f v e g e t a b l es a n d f r u i t s P 6 1 ， 2 1 6 ， 6 4 0 8 6 ， 2 1 6 ， 6 4 0 ( C I ， A 2 3 B 7 1 0 0 ) 2 6 S EP 1 9 8 6 ， A p p 1 8 5 5 7 ， 5 2 7 ， 2 3 M a r 1 985； 5 8 DAI ， W ENNAN； CHEN，NAI GUANG ； W EI ，RONGSHEN ； CHEN ，P I NGPI NG F AM I NG Z HUANLI S I R EN QI NG GON GK AI s Hu0MI N Gs HuP r ese r v a t i v e s for f r u i t s a n d v e g e t a b l es P C N 8 7 ， 1 0 0 。 O O 4 ( C i A 2 3 B 7 1 4) ， 0 3 Au g 1 9 8 8 ， Ap p 1 0 5 j a n 1 9 8 7： 1 3 p p 9 日本公开 特许公 报 P 昭 6 33 1 7 0 4 0 1 0 P RI CE， THOM AS P ATRI C K ， e t c Pr ese r v i n g a n d s t o r a g e o f f r esh f r u i t a n d v e g e t a b l e s wi t h a n t i o x i d a n t s a n d a h i g h c a r b o n d i o x i d e a t mo s p h e r e P ，B r i t UK P a t A p p 1 GB 2 ， 2 0 5 ， 4 7 8 ( C | A 2 3 B 1 4 8 ) ， 1 4 D e c 1 9 8 8 ， A p p 1 8 7 1 3 ， 8 6 5 ， 0 3 J u n 1 9 8 7； 5 p p 1 1 刘敏， 郝 中宁 水果 蔬 菜贮藏加 工技 术方 法大全 M 北 京 ： 地 震 出版社 1 9 9 3 2 7 62 维普资讯 海 南 师 范 学 院 学 报 1 3 1 4 1 6 1 7 1 8 P r e s e r v a t i v e f o r、 ， e g e t a b l e s 。 s a l a d s a n d c u t f r u i t P G e r Oft e n DE 3 ， 6 2 4 。 0 3 5 ( C I A 2 3 B 7 1 0 ) 。 0 5 F e b 1 9 8 7 。 DE Ap p 1 3 ， 5 2 5 5 3 3 1 7 J u l 1 9 8 5； 4 p p 万 素英 食品 防腐 与食 品防腐 剂 M 北 京： 中国轻 工 业 出版社 ， 1 9 9 8 ： 1 9 2 1 C HI S E S HI GE O； KUR OD A I KUOAd s o r b e n t f o r p r e s e r v a t i o n o f f r ml v e g e t a b l e s a n d f r u i t s P】 J p n Ko k a i To k k y o K o h o J P 0 1 ， 1 6 8 ， 2 3 3 8 9 1 6 8 2 3 3 ( C1 A 2 3 B 7 1 4 4 ) ， 0 3 J u l 1 9 8 9 A p p 1 8 7 3 2 7 ， 1 6 0 2 5 De c 1 98 7； 1 7pp K UWAB AR AH ARUO；e t e S t o r a g e o f f r u i t s o r 、 ， e g e t a b l e s u s i n g o z o n e a n d z e o l i t es P J p n K o k a i T o k k y o Ko h o J P 0 2 2 1 5 3 4 3 9 0 。 2 1 5 ， 3 4 3 ( c 1 A 2 3 B 7 l 4 8 ) 。 2 8 A u g 1 9 9