生物保鲜剂结合物理技术在果蔬保鲜中应用研究果蔬物理保鲜技术虽安全性高

果蔬物理保鲜技术虽安全性高、操作简单、应用广泛、效果显著，但会造成果蔬细胞组织损伤，蛋白质、果胶等成分的分解，营养成分流失等不良后果。生物保鲜剂来源于动植物、微生物中，天然、安全、无毒，具有良好的生物相容性和生物可降解性，对包括腐败微生物在内的多种微生物具有抗菌活性；同时还具有阻隔氧气和微生物、维持水分、护色、抗氧化等作用，成为了近年保鲜领域研究的热点之一。其中植物提取物、茶多酚、壳聚糖、乳酸链球菌素（Nisin）、聚赖氨酸、溶菌酶等应用较为广泛（图1）。然而，受温度、pH等因素的影响，生物保鲜剂保鲜效果并不稳定，推广应用难度大。

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单一的物理、生物保鲜技术仍然无法满足人们对果蔬质量安全及保鲜期的需求。为了延长果蔬保鲜期，将生物保鲜剂与物理技术相互组合的应用方式也越来越受到研究者的关注。目前，生物保鲜剂主要与低温、气调、臭氧、辐照、微波、超声、超高压等物理技术组合，应用于水果、蔬菜、食用菌、坚果等保鲜，以发挥生物保鲜剂的优势，弥补物理技术不足，从而进一步延长保鲜期。
图12013~2019年国内公开的100篇生物保鲜剂专利中的主要成分

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01、果蔬采后劣变及机制
果蔬在采后的整理、清洗、运输、保藏过程中，由于呼吸作用、酶、微生物等因素的影响，容易引发褐变、软化、衰老、营养流失等品质劣变现象。由于组织机械损伤，细胞完整性被破坏，多酚氧化酶（PPO）与酚类物质直接接触在活性氧的作用下发生褐变，导致果蔬色泽恶化。
果胶脂酶、纤维素酶等细胞壁降解酶催化果胶、纤维素、半纤维素等细胞壁物质被降解，导致细胞壁结构被破坏，造成果蔬质地软化。呼吸作用、乙烯和活性氧自由基引起果蔬采后的生理衰老，导致质地软化及维C、可溶性糖、叶绿素等营养成分损失。
葡萄球菌、大肠杆菌、酵母假单胞菌、霉菌、和欧文菌等是果蔬的主要腐败菌，会引起果蔬霉变、酸败、发酵、产气、变色。由于果蔬富含营养物质，这些腐败菌即使在4℃的低温也会随保藏时间而繁殖增加。
【生物保鲜剂结合物理技术在果蔬保鲜中应用研究】以上种种劣变现象都会影响果蔬的食用价值和销售价值，甚至威胁人体健康。因此，需要充分运用物理和生物保鲜等绿色、安全的技术来控制果蔬采后的生理变化及腐败微生物的生长繁殖，延缓劣变，保持新鲜度。
02、生物保鲜剂组合物理保鲜技术的应用
2.1组合低温保鲜
低温保鲜可降低因呼吸、代谢等生理活动所带来的物质损耗，同时抑制腐败菌的生长繁殖。但果蔬低温保鲜仍然会导致部分果蔬发生冷害，进而导致汁液流失、质地软化，并且低温无法完全抑制有害微生物的繁殖及细胞的生理活动，部分产品的销售和消费仍然受限。生物保鲜剂能有效地抑制微生物的繁殖，并附着于果蔬表面形成膜，隔绝氧气和微生物。
为了达到了更好的保鲜效果，将壳聚糖、植物活性成分、益生菌发酵液等生物保鲜剂组合低温技术应用于果蔬保鲜，效果显著优于单一保鲜技术（表1）。这种组合方式操作简便、成本低廉、安全性高，具有良好的应用推广价值，但是选择生物保鲜剂时应避免其气味和滋味对果蔬品质的不良影响。
表1生物保鲜剂组合低温保鲜在果蔬中应用的部分研究成果

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2.2组合气调包装技术
果蔬气调包装O2比例一般在4%左右，这种环境会引起呼吸链相关酶系统的代谢紊乱及SOD、CAT、POD等活性降低，使得植物机体中自由基的生成和清除之间的动态平衡被打破，加快蔬菜衰败。而高氧环境（超过70kPa）一定程度上能抑制果蔬的呼吸作用、部分细菌的繁殖及水分散失，并减缓了组织软化和褐变。
近几年的研究成果表明，将生物保鲜剂与高氧气调组合不仅能够发挥生物保鲜剂抑菌、杀菌作用，而且提升了抑制呼吸作用、延缓褐变的效果，具有一定的开发潜力。百里香精油、大蒜精油和肉桂精油混合物组合40%~60%O2置换气调保藏草莓和双孢菇，减缓了褐变，降低了失重率，抑制了还原糖下降，保鲜期较单一气调保鲜分别延长4d、7d ，效果提升明显。