（食品科学专业论文）臭氧对苹果的贮藏保鲜及农药残留降解作用的研究.pdf

臭氧对苹果的贮藏保鲜及农药残留降解作用研究 伍小红 擒簧：入世以来，中国农产鹣密匿不酝受强“绿色贸荔壁垒”静瓣褥，葶巢 及苹果浓缩汁( a j c ) 的出口也不例外。农药残留是苹果安全贮藏中的一个重要问 题。因此，研究苹果的安全贮藏方法，消除农药残留，建立贮藏过程的危害关键 控铡点，对于握爵我强苹果豹溅嚣竞争力其蠢耋要意义。 本文研究了臭辍处理红富圭苹果对其采籍贮藏特性的影响，以及对农药残留 降解的作用，提出了用臭氧水洗和臭氧气体处理苹果的安全贮藏方法，同时，进 行了炱氧对有机磷和拟除虫菊瀚农药的降解作用研究。为臭氧处理苹柴的安全贮 藏技术提供理论羰疆及技术参考。磅究结果魏下： 1 研究了臭氧处理对苹果聚后生理和贮藏特性的影响。分别用0 5 7 m g l 和 1 1 7m g l 的臭氧水浓度，清洗处理红富士苹果t o m i n 后，室温贮藏3 s 天，结果 表明，以浓度为1 1 7m g l l 的臭瓴承洗苹果后对贮藏保鳞效紧好，该处矬组乙烯释 放鼙增加了2 6 9 ，对照组苹袋的乙烯释放羹增嬲了3 7 1 。说明臭氯有酶低苹果 乙烯释放量作用( p 0 0 5 ) ；经过臭氧处理的苹果可滴定酸含量下降了1 5 3 ，对 照节襞的可滴定酸含量下降了2 7 6 ，说明臭氧处理可以抑制苹果可滴定酸含量的 洚甄；受氧楚理憨苹象失重率为2 1 4 ，对照缝黪失重率为2 8 6 ，邋珏舅嶷氧处理 可以降低苹果在贮藏过程中的失重率。 2 研究表明，当臭氧处理浓度升高到2 2 5m g m 3 ( 1 0 5 p p m ) 对，苹果可滴定酸 含量、硬度的下蜉比对照组的下降幅度要大，可见高浓度的臭氧处理对苹果贮藏 疆标有司。能有羞反作霆；经过2 l 天戆贮存蜃，蠢浓痊奚鬣处瑾缝苹暴产生了翼点 伤害瘢状。 3 。研究了臭氧对常用有机磷农药和拟除虫菊酯类农药在水中的降解情况。 ( i ) 矮浓度为1 1 7 m g l 鲍煲氧承处理浓艘为2 m g l 麴甲骏磷、致敬畏、久效 磷遮三释有机磷农翁溶液1 0 r a i n ，对甲胺磷的降解率是7 3 4 1 ；对敌敬畏的降解 率是5 7 8 6 ；对久散磷的降解率是4 7 5 3 。经过显著性分析，臭氧处理1 0 m i n 即 达显麓效果。 ( 2 ) 瑶浓度先l 。1 7 撩l 翡受氧承处理4 黼l 戆功夫蘩鹣、氯氯蘩繇、 ；l 氯蘩 酯这兰种拟除虫菊黼类农药1 0m i n ，结果表明，对甲氰菊酯的降解率为9 3 1 5 ， 对氯氰菊酯的降解率为8 5 1 9 ，对功夫菊酗的降解率为8 4 4 8 。 4 研究了臭瓴肘常用有机磷农药和拟除虫菊酯类农药在苹果中的繇解情况。 f l ，用浓度为1 1 7 m g l 虢炱载承浇载有三萃孛有辊磷农药翡苹采，1 0 r a i n 可达至l 最大降熊效栗，怼甲胺磷的簿解率在6 1 8 ，黯敌致畏瓣晦解率在5 3 ，9 ，对久效 磷的降解率在3 8 3 ，延长臭氧处理时间降解效果无明驻增加。经与对照比较臭氧 炎璎对荤蘩蒋中有瓿磷农药残整瓣瓣效暴爨藩。 ( 2 ) 用浓发为i 1 7 m g l 的臭氧水清洗载有三种拟除虫菊醋类农药的苹聚 1 0 m i n 聪，对甲鬣菊酯的降解率为5 7 9 6 ，对氯氰菊酯的降解率为4 4 4 4 ，对功 夫菊酯的蜂解率为3 8 c r 7 。与对照载药苹聚比较臭氧处理对苹果体中拟除虫菊醮 类农药残留降解散果殛著。 5 盖宣隶娶宏达祭业集疆豹冷瘴贮藏苹巢王艺为蒸荟爨，壤握苹果敬贮藏特性， 提出的安全的苹粜贮藏工艺为：苹果采收一预冷一防腐保鲜处理一激木框或塑料 锾入蓐一一贮藏瀑发、滋度控铡( 贮藏湿度为一o 。5 o ，艇对滋度为9 0 9 5 ，二 氧 七碳 酚 多环芳 香烃 醇 醛 链烷烃【h 1 3 2 2 臭氧的分解 臭氧的化学性质极不稳定，在空气和水中都会逐渐分解成氧气，其反应式为： 2 0 3 _ 3 0 2 + 2 8 5k j 臭氧在水中的分解速度要比空气中快得多，水中含有矿物质等杂质时，会加 速臭氧的分解。臭氧在p h 值为5 的溶液中最稳定，溶液的p h 升高会加速水中臭 氧的分解【8 1 。温度对臭氧的稳定性影响很大，随着温度的升高，臭氧在空气和水中 的分解速率都加快，当水温接近0 * c 时，臭氧变得很稳定【3 1 ，所以，在低温条件下 产生臭氧的工艺研究，已经引起人们的关注。此外，紫外线照射、过氧化氢( n 2 0 2 ) 和活性碳等都能加速臭氧的降解【9 】。 1 3 2 3 臭氧的毒性 环境中臭氧浓度高于一定限度，就会对动植物产生毒害作用。d a m e z 等人 1 0 - 1 1 】、李怀【1 2 】、方荣楠【1 3 】、王启军1 1 4 】等都在其论述中强调要充分重视臭氧技术的 安全使用，并对臭氧的安全使用作了专门的论述。在美国，为了保障人体健康， 以每天工作8 h ，每周工作5 d 为基础计算，规定工作环境中臭氧的最高限量为 o 2 0 0 m g m 3 ，如果臭氧浓度达0 4 0 0 m g m 3 ，接触时间不应超过1 0 m i n l l 5 】。我国工 业生产标准规定，车间内臭氧浓度允许值为0 4 3m g m 3 ，环境标准为0 2 1 4 m g m 3 【1 6 】。大气中臭氧浓度一般在o 0 1m g m 3 左右，当环境中臭氧浓度达到0 2 1 0 4 3 m g m 3 时，在欧洲和北美就认为对植物有毒害作用【”1 。s c o t t 等【1 8 】报道，o 0 4 0 0 9m g m 3 的极低浓度的臭氧就可被人嗅知。 臭氧有特殊臭味，臭氧的“毒性”主要是刺激人的呼吸系统，其感觉临界值为 0 0 4 3m g m 3 ，嗅觉临界值为o 3 2m g m 3 ，当浓度达到0 2 1 4m g m 3 时，人们就能明 显感觉到：浓度为o 3 2m g m 3 时，8 0 以上的人感到眼、鼻粘膜和咽喉有刺激的感 觉。正因为臭氧气味和刺激给人们带来的警觉，所以世界上使用臭氧虽然有1 0 0 多年的历史，但迄今还没有发现一例因为臭氧中毒而死亡的报道事例l l 。专家组 对臭氧进行了讨论和评估：他们对其在食品加工方面的功效、安全性、毒理以及 对营养物质的影响进行了研究，认为臭氧作为一种食品消毒剂或杀菌剂是安全的， 而且当臭氧按良好生产作业规范( g m p ) 应用时，达到了公( g r a s ) 弘。 1 4 臭氧的发生技术 臭氧的利用与人类健康生活和人类环境改善息息相关，所以人们将它称之为 绿色产业，臭氧的发生技术主要是通过自然界产生臭氧的方法模拟而来，在高压 强电场作用下，气体在电介质表面产生脉冲电晕放电，产生高浓度等离子体，电 子和离子被强大电场力作用加速与气体分子碰撞，在1 0 s 内使氧分子分解成单原子 氧，在数1 0 s 内原子氧和分子氧结合成臭氧：0 2 + e 一2 0 + 2 0 2 2 0 3 。臭氧发生 器有不同的机型，通过臭氧发生装置得到的放电生成除了包含臭氧( 0 3 ) 外，空气负 离子( 包括o ：- - 和a 2 0 - ) - , 空气正离子( 包括n 2 + 和0 2 + ) 、臭氧空气负离子( o j 臭 氧空气正离子( 0 3 + ) 等。目前，国内外生产的臭氧发生器主要以产生0 3 和o 厂的机 型为主，臭氧是主要产物。随着科技发展，臭氧的发生技术已具备相当高的水平， 制取臭氧的方法也有很多【2 1 之甜。 1 4 1 光化学法 光波中的紫外光会使氧分子分解并聚合为臭氧，大气上空的臭氧层即是由此 产生的。人工生产臭氧即采用光电法，产生出波长九= 1 8 5 n m ( 1 0 - ) 的紫外光谱， 这种光最容易被0 3 吸收而达到产生臭氧的效果。光化学法产生臭氧的优点是纯度 高，对湿度温度不敏感，具有很好的重复性，这些特点对于臭氧用于人体治疗及 作为仪器的臭氧标准源是非常合适的，这种方法的缺点是能耗较高。 1 4 2 电化学法 电化学法是利用直流电源电解含氧电解质产生0 3 的方法。八十年代以前，电 解液多为水内添加酸盐类电解质，0 3 产量低。后来由于人们在电极材料、电解液 与电解机理方面所做的大量深入研究，生产技术取得了很大进步，现在己经能够 利用纯水电解得到高浓度0 3 。电解法产生的0 3 具有浓度高、成份纯净、在水中溶 解度高的优势，将会有较好的应用前景。 1 4 3 电晕放电法 电晕放电法是模仿自然界雷电产生o ，的方法，通过人为的交变高压电场在气 体中产生电晕，电晕中的自由高能离子离解0 2 分子，经碰撞聚合为0 3 分子。电 晕放电型臭氧发生器是目前应用最广泛、相对能耗较低、单机0 3 产量最高、市场 占有率最大的臭氧发生装置。目前世界上单机产量最高达3 0 0k g h ，就是利用电晕 放电原理生产。这种方法的能耗一般为：( 1 ) 氧气源：6 7 k w h t 9 0 3 ：( 2 ) 空气源： 1 4 1 6k w h k 9 0 3 。电晕放电法产生0 3 的装置由高压电极、地电极、介电体与放 电间隙四部分组成，高浓度的臭氧发生装置还要同时配备冷却、气源预处理等设 施。 1 5 臭氧浓度的测定 1 5 1 臭氧浓度的主要检测方法 臭氧浓度的检测方法可分为物理、物理化学和化学方法三类。 3 1 5 1 1 紫外辐射吸收法 紫外吸收法测定臭氧，是基于臭氧对2 5 3 7 n m 波长的紫外线有特征吸收的特 性。由于采用仪器设备简单，操作比较方便，无需消耗试剂，灵敏度和精确度高， 响应速度快，可连续在线检测，此方法己被美国等国家作为臭氧分析的标准方法。 该检测方法可用于测定大气、气体和水中的臭氧。常用的仪器有：紫外臭氧浓度 测定仪( u vp h o t o m e t r i c0 3c a l i b r a t o r t _ l l e n n oe n v i r o n m e n t a li n s t r u m e n t s i n c m a d ei nu s a m o d e l4 9 p s ) 、便携式臭氧测定仪( m o d e la - 2 1z xo fe c os e n s o r s i n c ，s a n t af e ，n m ，u s a ) 等。 1 5 1 2 碘量法及其改进方法 碘量法是一种方法比较简单，易于操作和掌握，不需要昂贵仪器设备且稳定 性较好，灵敏度较高的臭氧分析方法【2 2 j ，也是国际臭氧协会推荐使用的一种方法。 将碘量法的氧化还原显色和分光光度比色原理结合，可大大提高检测臭氧的灵敏 度。徐通敏等1 研究了采用硼酸碘化钾吸收剂紫外分光光度法测定低浓度臭氧， 结果表明，此方法是一种简易、可靠、便于推广的低浓度臭氧测定方法，实测范 围为0 0 4 3 2 3 5 4 m g m 3 ，变异系数小于5 。相关文献也将分光光度法作为测定 低浓度臭氧的主要方法之一【2 4 - 2 5 1 。采用靛蓝比色法更适宜于测定水中残留的臭氧 1 2 6 1 。碘量法的改进方法硫酸4 氨基n ， n 。二乙基苯胺( d e d l 分光光度法， 测定水中的低浓度臭氧，方法实用、可靠【2 7 1 。 1 5 1 3 乙烯化学发光法 乙烯化学发光法测定臭氧，是利用臭氧同气相乙烯反应时特有的光散射原理。 该方法作为专门用于测定臭氧的方法，具有灵敏度高，反应速度快，特异性好的 特点，且适合于环境空气中臭氧的测定，因为待测样中的任何其他化合物对检测 没有影响【3 j 。如国产g s h 2 0 1 型化学发光式臭氧分析仪、美国贝克曼( b e c k m a n ) 公 司、米罗实验室( m e l o yl a b o r a t o r i e s ) 等制造的化学发光式臭氧分析仪。 1 5 1 4 测定臭氧的其他方法 电量法、热检测法和电位测定法。 1 5 2 臭氧发生器臭氧浓度和产量的测定 国际臭氧协会质量评定委员会( i o a q a c ) 推荐了两种测定臭氧发生器产生的 高浓度臭氧的方法，即碘化钾化学吸收法和紫外气相臭氧分析仪法。中华人民 共和国城镇建设行业标准( c j f i 3 0 2 8 2 9 4 ) 规定：臭氧发生器臭氧浓度的测定采用碘 量法。测定原理为：臭氧是一种强氧化剂，与碘化钾( ) 水溶液反应可游离出碘， 在取样结束并对溶液酸化后，用0 1 0 0 m o l l 硫代硫酸钠( n a s 2 0 3 ) 标准溶液并以淀粉 溶液为指示剂对游离碘进行滴定，根据硫代硫酸钠标准溶液的消耗量计算出臭氧 4 量。目前最常用的表示臭氧浓度的单位是m g m 3 ( 换算关系为1p p m = 2 1 4 m g m 3 ) ， 溶于水中臭氧浓度单位最常用的表示则为m g l ( 换算关系为1p p m = l m g l ) 。 2 果蔬安全贮藏保鲜技术现状 近年来，果蔬总产量大幅度提高，己由过去的供应量偏紧转向常年总量有余。 由于果蔬生产很强的季节性、区域性和易变性，使新鲜果蔬易变质、变昧、失水、 腐败而造成损耗，常常过了收获旺季就供不应求，或吃不到新鲜水果和蔬菜。随 着社会发展和人们生活水平的不断提高，消费者的消费要求也越来越高，希望能 吃到更多的名、特、优、新果蔬品种，并确保其新鲜、洁净、安全和营养，这样， 果蔬保鲜就成为现实生活中的重要课题。果蔬采后生理学，已成为现代植物生理 学和园艺学的一个重要分支。从上世纪8 0 年代初开始，果蔬保鲜课题先后被列入 “六五”、“七一五”重点攻关项目，成为“1 9 8 1 2 0 0 0 ”年全国食品工业发展纲要”中的 方向和重点。经过科研工作者几十年探索，使果蔬贮藏保鲜技术取得了重大进展 1 2 9 - 3 0 】。 2 1 预冷 预冷( p r e c o o l i n g ) 是指果蔬在收获后和冷藏之前迅速除去田间热的过程。预冷 的方式很多，有冷库冷却、强制通风冷却、差压通风冷却、冷水冷却和真空冷却。 无论哪种预冷都是将热量很快地从果蔬上移出。日本非常重视果蔬的保鲜工作， 果蔬预冷技术发展很快。日本于1 9 6 5 年开始进行果蔬预冷技术的研究，当时主要 是强制通风。自7 0 年代，低温流通技术得到了迅速推广，1 9 7 1 年长野县小沼农协 利用冷藏车将预冷后的大白菜和甘蓝首次投放东京市场，销售一举获得成功。预 冷的蔬菜开始以叶用莴苣、白菜、卷心菜等叶茎菜为主，现在扩大到黄瓜、甜椒 等果菜类以及萝b 、胡萝 等根菜类。上市的预冷蔬菜比率也越来越大。到8 0 年 代末，f j 本有预冷冷库1 6 1 5 座，其中强制通风式1 0 0 9 座，占2 3 ；差压通风式4 1 9 座；真空式1 7 7 座：水冷式1 0 座。 对于不同种类的果蔬需要采用不同的预冷方式，但在众多预冷方式中，相对 以真空预冷为佳。在真空预冷装置中，果蔬在真空状态的槽体内，果蔬表面蒸发 水时，利用水从果蔬表面夺取蒸发潜热的方法，将果蔬冷却到必要的温度。真空 预冷、强制通风预冷等方法与不经预冷相比，具有果蔬鲜度和味觉好，处理时间 短，便于运输和储存，市场价格高，有利于销售等优点。 2 2 冷藏 冷藏又称低温贮藏，是指在o c 或略高于果蔬冰点的适宜低温环境条件下，对 水果蔬菜进行贮藏的方法。冷藏是现代果蔬贮藏的主要形式，这种贮藏方式不受 自然条件的限制，可进行周年贮藏，以保证果蔬的周年供应。应用冷藏方法可有 效的抑制果蔬呼吸强度，降低病原菌的发生率和果实的腐烂率，从而达到阻止组 织衰老，延长果蔬贮藏期的目的。但冷藏中要注意根据不同的果蔬习性，严格控 制温度，对于不同果蔬采用相应的最适宜的贮藏温度，同时在低温贮藏期间要逐 步降温，以减轻或避免冷害和冻害。 近年来，在冷库建筑、装卸设各的自动化等方面得到了一定的改进，在冷库 建筑方面主要有单层高货架自动化冷库，以适应冷库自动技术的发展，前几年还 出现了电子计算机控制的自动化冷库。日本新开发的冷温高湿库，库内相对湿度 可高达9 5 ，且库内温度变化小，温差小，无风，非常有利于果蔬贮藏。另外日 本三洋电机株式会社开发了带乙烯控制功能的低温贮藏库，利用一种装置将果蔬 贮藏时产生的乙烯分解，以提高保鲜效果。 2 3 气调贮藏 气调贮藏大体可归纳为两大类：可控气调贮藏c c o n t r o l l e da t m o s p h e r e s t o r a g e ) 和自发气调贮藏m a ( m o d i f i e d a t m o s p h e r es t o r a g e ) 。气调贮藏在近5 0 年间 得到迅速发展，它是工业发达国家果品贮藏保鲜的重要手段。我国继1 9 7 8 年在北 京自行设计建造第一座气调库之后，一山东青岛利用原有冷库改建成夹套式气调库， 此后，我国北京、广州、大连、烟台等地从国外引进气调机和成套的装配式气调 库，由于国外气调技术的引进及焦炭分子筛气调和制氮机的出现，进一步促进了 我国气调贮藏技术的发展。我国发展最快的气调贮藏技术是塑料袋小包装贮藏、 塑料大帐自然降氧贮藏、大帐充氮快速降氧贮藏和硅橡胶窗气调贮藏。 近年来，消费者趋向选择不含添加剂的新鲜食品，而气调工艺能在不使用防 腐剂的情况下延长食品的货架寿命，保存食品的质量，因此，气调包装( m a p ) 便得 到迅速发展，再加之化工工业的进步，塑料薄膜和硅橡胶在果蔬贮藏保鲜中得到 了广泛应用。广东工业大学化工系教研室采用天然中草药与普通包装纸制各成复 合保鲜纸，对番茄、辣椒、青瓜小袋包装进行保鲜实验，通过与普通包装纸小袋 包装样品对比，发现中草药复合保鲜纸小袋包装的保鲜效果明显，它可以显著抑 制样品的腐败，减少营养成分的损失。日本农水省农业生物资源研究所与建设资 材协会共同研究，将多孔质材料添加到薄膜里开发出能够吸收和通透乙烯防止农 产品后熟的包装用薄膜，如f h 薄膜( 聚酰亚胺薄膜) 。利用f h 薄膜和p e 薄膜对 大白菜进行贮藏试验，结果表明，普通p e 膜贮藏只能保持大白菜品质4 5 d ，f h 膜可保持品质达6 0 d 。日本圣德大学的研究人员利用天然植物提取的日柏醇等抗 菌、杀菌物质加入或涂敷到薄膜里以起到保鲜防腐作用，用其进行果蔬的贮藏保 鲜实验，结果表明，对以往保鲜困难的青花菜、鲜蘑菇等具有显著的保鲜效果。 此外，澳洲的研究人员开发了一种称为s m a r tw r a p 的活性包装材料，在渗透性薄 膜中掺入乙烯吸收剂、防雾物料和能缓慢地释出的杀霉菌剂，为产品提供了保鲜、 防腐和防止湿气凝结等功能。气调包装己被广泛应用，m a p 技术也得到了很大的 改进，但能够完美地维持最佳气调环境的包装材料仍未成功开发。 2 4 减压贮藏 减压贮藏又称低压贮藏、降压贮藏，它是在冷藏和气调贮藏的基础上进一步 发展起来的一种特殊的气调贮藏方法。减压贮藏是将果蔬置于密闭容器内，抽出 容器内部分空气，使内部气压降到一定程度，同时经压力调节器输送新鲜湿空气 ( r i - i 为8 0 1 0 0 ) ，整个系统不断地进行气体交换，以维持贮藏容器内压力的动 态恒定和保持一定的湿度环境。由于降低了空气的压力，也就降低空气中o z 的浓 度，从而能够降低果蔬的呼吸强度，并抑制乙烯的生物合成。低压条件可延缓叶 绿素的分解，抑制类胡萝h 素和番茄红素的合成，减缓淀粉的水解、糖的增加和 酸的消耗等过程，以此延缓果蔬的成熟和衰老，达到贮藏保鲜目的。 2 5 防腐保鲜剂 2 5 1 防腐保鲜剂的主要类型 2 5 1 1 吸附型防腐保鲜剂 主要用于清除贮藏环境中的乙烯，降低0 2 含量，去除过多的c 0 2 ，抑制果蔬 成熟。主要有乙烯吸收剂、吸氧剂和c 0 2 吸附剂。 2 5 1 2 溶液浸泡型防腐保鲜剂 这类保鲜剂主要制咸水溶液，通过浸泡达到防腐保鲜目的。该类药剂能够杀 死或控制果蔬表面或内部的病原微生物，有的还可以调节果蔬代谢。主要有： ( 1 ) 防护型杀菌剂，如硼砂、丙酸、邻苯酚( h o p p ) 、邻苯酚钠( s o p p ) 、抑菌灵 等。 ( 2 1 苯并咪唑及其衍生物，如苯米特、托布津、甲基托布滓等是高效、广谱的 内吸性杀菌剂，可以控制青霉菌丝的生长和孢子的形成。 ( 3 1 新型抑菌剂，如抑菌唑、米鲜安、三唑灭菌剂、乙磷铝等，这类药剂具有 广谱性，对苯并咪唑有抗性的菌株有效。 f 4 1 植物生长调节剂，是一类具有调节和控制植物生长和发育的化学物质。目 前主要有生长素类、赤霉素类和细胞分裂素类。研究表明，g a 可通过抑制芹菜的 脂质过氧化作用，保护细胞膜的结构完整性，阻止芹菜叶绿素的降解，延缓芹菜 的衰老。 6 ) 中草药煎剂，中草药含有杀菌成分并且有良好的成膜特性，如香精油、魔 芋提取液、大蒜提取液和良姜提取液等。 2 5 1 3 熏蒸型防腐剂 7 指在室温下能够挥发，以气体形式抑制或杀死果蔬表面的病原微生物，而其 本身对果蔬毒害作用较小的一类防腐剂。如s 0 2 释放剂、仲丁胺、二氧化氯等。 2 5 1 4 蜡和涂膜剂 用蜡和成膜物质涂布果蔬表面成膜，可以减少果蔬水分损失，抑制呼吸，延 缓衰老，防止微生物侵染，增加果蔬表面的光洁度，提高商品质量。 2 5 1 5 聪明鲜( 1 m c p ) 近年来，人们发现一些有机化学物质，如d a c p ( 重氮环戊二烯) ，1 - m c p 甲 基环丙烯1 ，能够阻断乙烯与受体的结合，进而抑制乙烯对果实的催熟作用。其中 1 - m c p 以其使用浓度低、效果明显、易于合成、使用方便和安全无毒而引起园艺 采后领域科研人员的广泛关注。1 - m c p 通过竞争性抑制乙烯与受体的结合，致使 乙烯作用信号的传导和表达受阻，从而达到延缓植物组织器官成熟和衰老的目的。 由于1 - m c p 与乙烯受体蛋白的结合不可逆，因此，在植物组织器官一定的发育阶 段，一旦用1 - m c p 处理，就可实现1 - m c p 对乙烯作用的持久抑制。 s e r e k 等【3 l 】于1 9 9 4 年首先公开报道了1 - m c p 抑制乙烯对花卉的作用，发现 1 - m c p 对延长花期、提高花卉的保鲜效果有良好的作用。之后，很多科研人员在 花卉、水果和蔬菜保鲜方面进行了卓有成效的研究。在水果方面，先后研究了 1 - m c p 对苹果、香蕉、西洋梨、亚洲梨、猴桃、柑桔、草莓、桃、李、杏、鳄梨 等采后成熟和衰老的影响，发现1 - m c p 对不同的水果品种有着不同程度地影响。 i - m c p 对具有明显呼吸高峰的果实( 呼吸跃变型、，如苹果、香蕉、鳄梨、西洋梨、 猕猴桃和杏等的成熟和衰老影响较大，保鲜效果显著，如苹果属典型的呼吸跃变 型果实，果实在成熟和衰老过程中，主要表现为色、香、味和质地的变化，乙烯 在这些变化中起着重要的作用。随着1 - m c p 应用技术的逐渐成熟，将对苹果采后 贮藏保鲜产生巨大的影响。 2 5 2 防腐保鲜剂研究现状 目前化学药剂的研究主要侧重于提高药效，降低残留，即不仅追求其活性和 效果，而且也要求对环境和人体健康的负作用小。同时注重药剂的合理配用，以 提高防腐保鲜效果。由于农药残留问题。我国己开始转向天然保鲜剂的研究。如 用2 浓度的壳聚糖处理番茄，常温下可贮藏3 0 d ；几丁质用于苹果保鲜可达数月， 用它处理草莓，结合低温贮藏，也具有较好的保鲜作用；用良姜液处理甜橙，贮 存1 3 0 d 后，总腐果率为0 ，干疤果率为o 3 ；用脱乙酞甲壳素结合臭氧处理草莓， 也获得了满意的保鲜效果：从谷物种子加工的副产品中提取出的p a 天然保鲜剂对 易失水果蔬的保鲜效果尤佳。从当前的发展情况来看，果蔬防腐保鲜剂的研究在 向天然、安全、有效的方向发展。 2 6 辐照处理保鲜 辐射处理可以使病原微生物钝化失活，能有效地控制果蔬的病害与新陈代谢。 通常是利用6 0 ( 2 0 、1 3 7 c s 等辐射出的y 射线辐照果蔬，抑制其生理代谢，从而达到 保鲜目的【3 2 3 3 1 。 早在1 8 9 6 年m i n c k 就提出y 射线有杀菌作用，1 9 4 0 年用于辐射处理食品。 目前，有些国家已经用中等剂量的辐照处理控制草莓的腐烂。现在美国农业部正 在论证低剂量辐射用于检疫处理的可行性。此前，低于1 0k g y 的低剂量辐射已 获f d a 核准在鲜果与蔬菜上使用。在国内，许多学者对辐射贮藏保鲜也进行了研 究，赵永富等【3 4 1 进行草毒室温贮藏保鲜试验，研究表明，4 0 k g y 辐射使草莓中霉 菌总数降低了2 个数量级，可抑制草莓果实呼吸，减少水分损失，因而延长保鲜 期。叶蕙等【3 5 】用6 0 c oy 射线o 8 k g y ，1 2 k g y 和1 6 k g y 辐射，在1 6 下打孔自 发气调贮藏草菇，结果表明，在一定的范围内，辐射抑制了膜脂过氧化过程，保 持了膜结构的完整性，因而延缓了草菇的衰败进程，延长了贮藏保鲜期。傅俊杰【3 6 j 利用6 0 c o 九射线辐射处理脱水蔬菜( 如胡萝h 、青梗菜及豆芽菜) ，可有效杀灭产品 中的微生物，贮藏保鲜效果在1 年以上。通过微生物检验、营养成分分析和吸收 剂量测定，确定了辐射杀菌剂量为6 1 0 k g y ，该杀菌剂量对产品品质无影响。在 辐射保藏方面，我国目前己有上百个小型食品辐射器，上海、四川、北京、吉林、 天津等地先后取得了一些研究成果，并在上海建成了全国最大的辐射基地。 2 7 臭氧及负氧离子保鲜 臭氧( o ，) 具有强烈地杀菌防腐功能，能够彻底杀灭细菌和病毒，低浓度0 3 有 抑制霉菌生长作用。0 3 除了防腐效果外，还能够氧化许多饱和、非饱和有机物质， 因而可以消除果蔬呼吸所释放出的乙醇、乙醛等有害气体，延缓衰败。0 3 及负氧 离子的协同作用所产生的生物学效应，使保鲜效果更为显著，而且还可以避免在 冷藏和气调贮藏中易发生的一些生理性病害，如褐变、组织中毒、大烂心及蛰伏 耐低温细菌等，此外还具有降解果蔬表面的有机氧、有机磷等农药残留，以及清 除库内异味、臭味的优点。另外，该方法还具有操作简便、能耗少、一次性投入 低、见效快等优点。 2 8 磁场杀菌保鲜 磁场杀菌又称磁力杀菌，磁场分高低频磁场。强度大于2 t 的交变磁场为高 频磁场，强度不超过2 t 的为低频磁场。大量实验表明，低频磁场对微生物生长有 很强的抑制作用，它能控制微生物生长和繁殖，使细胞钝化，分裂速度大大降低。 低频磁场主要是利用其对微生物的抑制作用来实现保鲜，与传统的保鲜方法相比， 它不会损失果蔬的营养成分和改变其质量特性，更不会污染果蔬对人体产生不良 9 影响。因为在强度不超过2 t 的交变磁场作用下，微生物在很大程度上己被杀死。 也有研究发现，将果蔬置于一定强度的恒定磁场中可对其起到灭菌消毒效果，但 对果蔬的营养成分和风味无任何不良影响。据刘剑虹【3 8 l 报道，采用一定强度的恒 定磁场作用于番茄能明显地抑制其呼吸强度，减少水分蒸发，减缓霉变过程。另 外，一些经磁化处理水浸泡过的果蔬，其贮藏时间和保鲜效果也优于对照组。磁 场保鲜技术尚处于实验阶段，所用的实验装置主要也是将具有定强度的永磁铁 或电磁铁平行放置，利用n 极与s 极之间所形成的磁场来处理果蔬，目前该技术 还未大规模地应用于食品工业生产中。 2 9 生物技术保鲜 2 9 1 生物防治在果蔬保鲜上的应用 相对于化学防治，生物防治没有环境污染、农药残留及连续使用产生的抗药 性等问题，而且具有贮藏环境小、条件易控制、处理目标明确、避免紫外线和干 燥的破坏作用、处理费用低等优点。因此，生物防治在果蔬贮藏保鲜上的应用【3 9 l 得到进一步的重视，是很有发展前景的贮藏保鲜方法。 生物防治中将病原菌的非致病菌株喷布到果蔬上，可以降低病害发生所引起 的果蔬腐烂，从而减小因采后贮藏病害造成的损失。美国科学家从酵母和细菌中 分离出一种能防止水果和蔬菜腐烂的菌株，对已经产生腐烂的苹果和梨进行了试 验，没有喷防腐菌剂的水果大面积腐烂，而经过处理的水果斑点则无明显发展。 此外，将菠萝的绳状青霉( p e n i c i l l i u nf u n i c o l o s u n ) 喷布到菠萝上，可以大大降低菠 萝青霉腐烂。南运北调的马铃薯用假单孢菌( p s e u d o m a n a sp u t i d a ) = f 采后浸渍，其软 腐病降低5 0 。总之，我国生物防治在果蔬贮藏保鲜上的应用还刚刚起步，尚处 于研究阶段。 2 9 2 遗传基因在果蔬保鲜上的应用 利用遗传基因进行果蔬保鲜是生物技术在果蔬保鲜上应用的又一个方面。日 本学者己找到产生乙烯的基因，通过控制该基因的表达，就可减慢乙烯的合成速 度，从而减缓果蔬的衰老，起到保鲜效果。国外研究发现：番茄后熟过程中细胞 成分变化受基因控制，番茄“不熟种”缺少衰老基因，后熟慢。因此，可以通过对基 因表达的调控，从内部控制后熟，利用遗传基因保鲜果蔬，利用d n a 重组和操作 技术来修饰遗传信息，或用反义r n a 技术来抑制成熟基因，进行基因改良，均可 达到推迟果蔬的成熟衰老，延长保鲜期的目的【如l 。 3 臭氧保鲜果蔬的原理及国内外研究进展 3 1 臭氧保鲜果蔬的原理和特点 臭氧的灭菌机理是臭氧很容易同细菌的细胞壁中的脂蛋白或细胞膜中的磷脂 1 0 质、蛋白质发生化学反应，从而使细菌的细胞壁和细胞受到破坏( 即所谓的溶菌作 用) ，细胞膜的通透性增加，细胞内物质外流，使其失去活性。臭氧破坏或分解细 胞壁，迅速扩散进入细胞