蓝莓保鲜技术研究进展.pdf

园艺学报 2023 50 9 1944 1958 Acta Horticulturae Sinica 1944 doi 10 16420 j issn 0513 353x 2022 0748 http www ahs ac cn 收稿日期 2023 05 09 修回日期 2023 07 03 基金项目 四川省科技计划项目 2021JDRC0030 2021YJ0262 通信作者 Author for correspondence E mail qinwen 蓝莓保鲜技术研究进展 丁 捷 1 2 刘春燕 1 3 黄 彭 1 4 李红莹 1 陈黎维 2 蒲小燕 2 刘耀文 1 秦 文 1 1 四川农业大学食品学院 四川雅安 625014 2 四川旅游学院食品学院 成都 610100 3 成都挎福科技有限责任公 司 成都 610100 4 宜宾学院质量管理与检测学部 四川宜宾 644000 摘 要 蓝莓的采后品质深受采摘季节气温和销贮运条件等客观因素影响 总结了导致蓝莓采后品 质劣变的主要原因 收集了与蓝莓采后货架期延长和贮藏品质提升相关的最新技术信息 对目前蓝莓采 后化学 物理及生物保鲜技术进行综述 今后应从细胞和分子水平上对蓝莓采后生理 病理及保鲜技术 作用机理进行深入研究 运用多种保鲜技术复合处理 减少采后处理过程中的水分残留和机械损伤 实 现货架期保持良好外观及内在品质 关键词 蓝莓 采后 品质劣变 化学方法 物理方法 生物方法 中图分类号 S 663 9 文献标志码 A 文章编号 0513 353X 2023 09 1944 15 Recent Advances in Postharvest Technologies to Extend the Shelf Life of Blueberries DING Jie 1 2 LIU Chunyan 1 3 HUANG Peng 1 4 LI Hongying 1 CHEN Liwei 2 PU Xiaoyan 2 LIU Yaowen 1 and QIN Wen 1 1 College of Food Science Sichuan Agricultural University Ya an Sichuan 625014 China 2 College of Food Science and Technology Sichuan Tourism University Chengdu 610100 China 3 Chengdu Kuafu Technology Co LTD Chengdu 610100 China 4 Department of Quality Management and Inspection and Detection Yibin University Yibin Sichuan 644000 China Abstract The post harvest quality of fresh blueberries is limited by objective factors such as temperature during the picking season and marketing and storage conditions This paper explores the main causes of post harvest quality deterioration of blueberries collects the latest information related to post harvest shelf life extension and storage quality improvement of blueberries and reviews the three types of post harvest treatment technologies namely chemical physical and biological at home and abroad In the future post harvest physiopathology and preservation techniques should be studied in depth at the cellular and molecular levels And on this basis a variety of fresh keeping technologies are used to reduce moisture residue and mechanical damage in the post harvest treatment process so as to maintain good visual appearance and internal quality of blueberries throughout the shelf life Keywords blueberry postharvest quality deterioration chemical method physical method biological control method 丁 捷 刘春燕 黄 彭 李红莹 陈黎维 蒲小燕 刘耀文 秦 文 蓝莓保鲜技术研究进展 园艺学报 2023 50 9 1944 1958 1945 蓝莓 Vaccdium spp 富含的酚类 抗坏血酸和花色苷等抗氧化物质 Vendrame et al 2016 有助于消费者身体健康 Rahal et al 2013 截止 2020 年 全球栽培蓝莓的国家及地区从 2016 年的 58 个增加至 71 个 总栽培面积较 2016 年增加了 55 15 达到 20 567 万 hm 2 总产量较 2012 年的 46 68 万 t 增加了 2 倍 达到 138 77 万 t 李亚东 等 2022 仅以中国消费市场为例 以智 利 秘鲁为代表的 9 个蓝莓主产国向中国出口的鲜果总量从 2012 年的 499 t 增加到 2020 年的 22 045 t 增加了 43 倍 李亚东 等 2021 近十年来全球蓝莓消费需求迅速增高 Judith et al 2021 国际市场售价已涨至 14 美元 kg 1 然而 蓝莓鲜果供应受到采摘季节高温多雨 贮藏难度大和销 售货架期短等因素限制 蓝莓鲜果呼吸速率高 表皮结构脆弱 对采后病原真菌高度易感 导致有 效保质期较短 如耐贮性最好的品种 兔眼蓝莓 在目前公认的最佳商业贮藏条件下 0 5 0 相对湿度 90 10 CO 2 气调 有效保质期也超不过 4 周 Jackson et al 1999 如何延长蓝 莓采后供应时间 并提高其贮藏品质 已成为近 10 年来蓝莓行业关注的焦点 Huynh et al 2019 采后处理技术的进步对整个蓝莓行业而言 具有减损 提质 增效的关键性意义 本文中对蓝莓采 后保鲜处理技术的研究进展进行综述 以期为延长蓝莓货架期并提高其采后品质研究提供更多新颖 的思路 1 导致蓝莓采后品质劣变的主要原因 1 1 机械损伤与外表皮蜡质损失 对于果皮娇嫩且果肉细腻的浆果而言 机械损伤给病原菌侵染提供便利通道 从而导致快速变 质腐烂 另外 蓝莓果实表面覆盖着一层由三萜类和 二酮组成的蜡质 极易因机械摩擦或不恰 当的处理而脱落 Chu et al 2018 失去外表皮蜡质的果实外观品质下降 给消费者留下新鲜度 较低等负面印象 Martin et al 2014 植物表皮覆盖着的蜡质是对抗生物和非生物胁迫的第一道 保护屏障 在保护非气孔失水和防止病原菌侵入等方面起着至关重要的作用 Dominguez et al 2011 魏树伟 等 2021 魏晓羽和王跃进 2022 杨帅 2015 采用蓝丁胶黏贴去除蓝莓外表皮蜡质 模拟采后处理过程中不同程度的表皮蜡质损伤 外表皮蜡质损伤的果实在 5 0 5 低温贮藏过 程中快速软化 且软化程度与蜡质损伤程度呈正比 Chu 等 2018 进一步证实表皮蜡质损伤往往 会降低蓝莓果实中抗氧化酶活性和抗氧化物质含量 尤其是在贮藏后期促进活性氧的积累及脂质过 氧化 加速果实失水 软化和腐烂 缩短货架期 1 2 失水与果实软化 采后软化和失水是影响蓝莓鲜果贮藏寿命的主要因素 低水平的水分损失 1 34 有助于 蓝莓硬度增加 这可能是果实轻微失水后外表皮细胞微观结构发生变化 表皮细胞壁增厚所致 Miller et al 1984 Paniagua et al 2013 水分损失 2 时 果实表皮上的蜡花消失 果实 硬度与失水之间存在明显线性关系 这种果实失水与硬度下降呈正相关极有可能与贮藏过程中细胞 膨压下降有关 也有学者认为这是由于水分损失作为采后果实的一种应激行为 会诱发脱落酸和乙 烯释放增加以及膜通透性变化等一系列衰老反应 进而导致果实软化 Paniagua 等 2013 研究发 现 在 4 条件下将蓝莓采后 3 周内的果实失重率控制在 8 以下 有助于果实在低温贮藏 21 d 都 保持中等硬度 0 87 0 89 N Ding Jie Liu Chunyan Huang Peng Li Hongying Chen Liwei Pu Xiaoyan Liu Yaowen Qin Wen Recent advances in postharvest technologies to extend the shelf life of blueberries 1946 Acta Horticulturae Sinica 2023 50 9 1944 1958 1 3 呼吸代谢与乙烯释放 蓝莓收获期多值高温多雨的伏夏季节 采后田间高温和植株旺盛的呼吸作用加剧了果实中各种 生理生化反应 大量消耗糖酸等营养物质 加速组织衰老与腐败 周倩 2014 现有研究已证实 通过气调等手段降低蓝莓采后呼吸速率可有效抑制果实代谢 对其品质及贮藏寿命产生积极的影响 Falagan et al 2020 目前蓝莓果实的采后呼吸模式尚存在一定争议 但越来越多证据表明蓝莓 属于呼吸跃变型果实 且在贮藏过程中的乙烯产生速率和呼吸速率相近 姬亚茹 等 2019 乙烯 对采后蓝莓成熟衰老及抗逆性具有重要的调控作用 与果实糖代谢和果胶转化密切相关 王斯瑶 2020 在冰温 0 0 5 相对湿度 85 贮藏过程中 以高锰酸钾为主的乙烯吸收剂可以 减少密闭包装中的乙烯浓度 并通过抑制氨基环丙烷羧酸合酶 ACS 和氨基氯丙烷羧酸氧化酶 ACO 活性来减少乙烯的产生 从而减少果实质量损失和降低腐烂率 保持较高的硬度 Wang et al 2018 研究发现 虽然外源乙烯 0 1 10 mL L 1 密闭处理蓝莓 48 h 可有效提高 POD PPO 和 PAL 等抗氧化防御系统关键酶活性 但高浓度乙烯 10 mL L 1 会显著提高果实呼吸速率 加速衰老并引发腐烂 姜爱丽 2011 1 4 真菌性采后病害 全世界的蓝莓主产区 真菌性病害是采后鲜食蓝莓贮藏和物流中存在的难题 仅美国密歇根州 每年因此所造成的产量损失就高达 10 20 Schilder et al 2002 发展中国家更高达 50 以 上 Andrea et al 2020 真菌病原均可以通过机械损伤的伤口或者蒂痕侵染蓝莓果实 尤其是潜 伏性真菌会在贮藏后期果实衰老软化 抗性减弱后迅速生长繁殖 秦士维 2015 目前种植业主要通过在粉果期至采摘前几周内施用化学杀菌剂来控制潜伏性真菌感染 蓝莓贮 藏期内易感染的病原菌种群组成具有较大的产地差异 表 1 因此在决定真菌感染控制方案前确 定园区采后腐烂的主要病原菌至关重要 2 化学保鲜方法 2 1 田间喷施化学杀菌剂 采收前在叶片或果实表面喷施化学杀菌剂 通过破坏病原真菌的细胞膜 使其酶失活或者改变 能量代谢与呼吸代谢进程 进而抑制其生长繁殖 研究发现 杀菌剂不仅直接拮抗病原体 还能通 过诱导提高植物抗性间接实现采后病害的防治 在一定程度上提高果蔬采后品质 Ons et al 2020 蓝莓上常用的化学杀菌剂包括嘧菌酯 Milin i et al 2020 咪鲜胺 周鑫钰 等 2020 苯醚 甲环唑和多菌灵 张亮 等 2020 等 半个多世纪以来 低毒化学杀菌剂的使用虽然明显提高了蓝 莓果实的质量和产量 但长期大量且重复地使用会导致微生物群落失衡 致病菌株产生耐药性 Kalliopi et al 2020 最终导致杀菌效果减弱甚至失效 研究也证实长期高剂量施用会导致环境 中化学残留物的持续存在 具有较高的膳食暴露风险 对人类可能诱发一系列严重疾病 Farag et al 2011 Chen et al 2015 随着杀菌剂的暴露水平与人类健康显著负相关的报道不断出现 Chen et al 2015 Aguilar Veloz et al 2020 越来越多的国家监管机构批准并通过了相关法律 采用较 低的最大残留限量 MRL 来禁止或限制化学杀菌剂在农业领域的应用 Harris Tomerlin 2002 Kim et al 2017 然而开发安全性更高的新型杀菌剂困难且成本高昂 据报道 研发一种新活性 成分的杀菌剂成本已经从 1995 年的 1 95 亿美元增加到了 2016 年的 2 86 亿美元 Thanh et al 2020 丁 捷 刘春燕 黄 彭 李红莹 陈黎维 蒲小燕 刘耀文 秦 文 蓝莓保鲜技术研究进展 园艺学报 2023 50 9 1944 1958 1947 因此市场迫切需求开发廉价且安全高效的合成化学杀菌剂技术 表 1 不同蓝莓产区常见真菌性采后病害病原菌 Table 1 Main pathogens of Postharvest fungal diseases in different blueberry producing areas 产区 Producing area 病害 Disease 病原菌 Pathogenic fungi 文献来源 Reference 欧洲 Europe 西班牙安达卢西亚 西南部 Southwest Andalusia Spain 灰霉病 Gray mold disease 灰葡萄孢菌 Botrytis cinerea Barrau et al 2006 黑斑病 Black spot disease 链格孢菌属 Alternaria spp 炭疽病 Anthrax 炭疽菌 Colletotrichum spp 木乃伊浆果 Mummy berry 蓝莓干枯病菌 Monilinia vaccinii corymbosi 北美 North America 美国密歇根州 Michigan USA 炭疽病 Anthrax 尖孢炭疽 Colletotrichum acutatum 黑斑病 Black spot disease 链格孢菌属 Alternaria spp 灰霉病 Gray mold disease 灰葡萄孢 Botrytis cinerea 亚洲 Asia 韩国高昌 Gaochang Korea 炭疽病 Anthrax 尖孢炭疽菌 Colletotrichum acutatum 胶孢炭疽菌 C gloeosporioides Kim et al 2009 中国辽宁 Liaoning China 灰霉病 Gray mold disease 灰葡萄孢 Botrytis cinerea 戴启东 等 2016 周倩 等 2020 黑斑病 Black spot disease 链格孢菌属 Alternaria sp 青霉病 Blue mold disease 青霉属 Penicillium sp 软腐病 Soft rotting 粉红单端孢 Trichothecium roseum 中国华南 South China 灰霉病 Gray mold disease 灰葡萄孢 Botrytis cinerea 郜海燕 等 2017 青霉病 Blue mold disease 青霉 Penicillium cecidicola 中国贵州 Guizhou China 青霉病 Blue mold disease 青霉 Penicillium 吴文能 等 2019 中国四川 Sichuan China 黑霉病 Black mould disease 黑曲霉 Aspergillus niger 刘春燕 等 2022 青霉病 Blue mold disease 青霉属 Penicillium sp 2 2 采后化学消毒 研究证实蓝莓冷藏前用 SO 2 消毒 可有效杀灭蓝莓蛆 Rhagoletis mendax Curran 幼 虫 Abeli et al 2021 并降低贮藏期灰霉病的发生率 Rivera et al 2013 SO 2 与气调贮藏结合使用也被 证实能进一步延长蓝莓贮藏寿命并提升其品质 Rodriguez Pablo 2016 然而短时高浓度的 SO 2 处理极易造成蓝莓果皮漂白变色 因此近年来开发了可持续低浓度释放 SO 2 的聚乙烯气调包装 经 贮藏试验证实该包装能抑制灰霉菌菌丝生长与孢子传播 有效减少蓝莓贮藏期腐烂的同时 降低果 实失重率和干瘪率 Saito et al 2020 使用 SO 2 的另一个问题是可能诱发消费者过敏反应 尤其 哮喘患者 必须在包装标签上声明 Stadler Fischer 2020 消费者对 SO 2 安全风险的担忧促使 研究人员寻找其他可替代的化学消毒剂 强氧化剂是有效的 SO 2 替代消毒剂 研究发现 ClO 2 能穿透微生物细胞壁并改变其代谢 有效减 少浆果表面致病性食源微生物 Wu Kim 2007 2 mg L 1 ClO 2 水溶液结合 4 kJ m 2 UV C 辐照 处理对蓝莓的低温贮藏保鲜效果优于单独进行 2 次 4 kJ m 2 的 UV C 辐照处理 Xu et al 2016 研究发现气态 ClO 2 较水态处理能对水溶液无法渗透的部位进行杀菌消毒 Wu Kim 2007 1 或 2 mg L 1 的气态 ClO 2 处理可显著减少鲜食浆果表面甲型肝炎病毒 HAV 载量 Annous et al 2021 低浓度气态 ClO 2 5 mg L 1 可显著降低透气小袋中蓝莓和草莓表面的沙门氏菌 大 肠杆菌 O157 H7 和单增李斯特菌的水平 然而气态 ClO 2 在采后保鲜领域广泛应用的主要障碍是如 Ding Jie Liu Chunyan Huang Peng Li Hongying Chen Liwei Pu Xiaoyan Liu Yaowen Qin Wen Recent advances in postharvest technologies to extend the shelf life of blueberries 1948 Acta Horticulturae Sinica 2023 50 9 1944 1958 何确保操作人员安全和设备寿命的前提下 建立大规模可控 ClO 2 处理设备 目前已有研究者尝试建 立一种中试规模的气态 ClO 2 无水消毒工艺 用于去除蓝莓上的微生物污染 Lacombe et al 2020 但实验室的试验和工业规模化应用尚存在较大差距 同样的应用局限也存在于利用电解水 Rahman et al 2016 和 H 2 O 2 Crowe et al 2005 等消杀技术中 事实上 如何防止处理过程中蓝莓果实 功能性成分被氧化及外观色泽劣变 是未来新型化学消毒剂开发所面临的共性难题 2 3 化学保鲜剂熏蒸调控果实生理代谢 采用 1 MCP 乙醇 茉莉酸甲酯等化学保鲜剂 以气态熏蒸方式抑制蓝莓果实表面微生物生长 繁殖 调控果实生理代谢 具有操作简便且避免表皮蜡质层机械损伤的优点 1 MCP 是目前商业应用较为成熟的乙烯受体抑制剂 大量研究证实在自发气调 MA modified atmophere 贮藏前进行 1 MCP 熏蒸处理 能有效抑制贮藏期蓝莓果实中丙二醇 MDA 的积累 减少活性氧 ROS 产生 提高超氧化物歧化酶 SOD 过氧化氢酶 CAT 和抗坏血酸过氧化 物酶 APX 等抗氧化酶活性 进而保持较高的硬度和营养活性成分 Chiabrando Giacalone 2011 Matias et al 2018 Ba et al 2022 由于乙烯有助于改善果实风味 因此 1 MCP 的应用限制了 果实挥发性芳香化合物 VOC 的合成 对消费感受产生较大负面影响 Xu et al 2020 乙醇长期以来被作为消毒剂使用 是美国 FDA 认证的公认安全 GRAS 物质 也是中国国家 标准 GB2760 2019 规定不限残留的食品添加剂 现有研究已证实乙醇熏蒸可显著抑制蓝莓贮藏期间 链格孢和灰葡萄孢菌丝生长 激活真菌侵染后果实的防御反应 保持其外表皮细胞超微结构完整 有效降低蓝莓的腐烂率 Ji et al 2021 乙醇熏蒸控制蓝莓采后腐烂存在剂量依赖 500 L L 1 浓度处理在外观质量 硬度和腐烂率 和风味 SSC TA 和挥发物 方面的保鲜效果最好 Ji et al 2019 茉莉酸甲酯是植物体内通过十八碳烯酸途径合成的挥发性激素 王瀚博 2021 作为与损伤 相关的激素和信号分子参与调控蓝莓抗氧化防御系统 通过提高防御关键酶活性及上调苯丙烷途径 响应水平诱导内源性 NO 爆发从而增加 H 2 O 2 含量 Wang et al 2020b 2021 进而增强植物组织 对病原真菌的抵抗力 Wang et al 2020a 研究者还观察到 茉莉酸甲酯处理可显著抑制蓝莓贮 藏过程中细胞壁降解 提高参与能量代谢关键酶活性和表达水平 维持能量代谢 从而延缓果实的 软化 Wang et al 2021 熏蒸处理虽然具有相对其他化学处理方式更好的安全性 但操作过程 需要在密闭空间进行 始终存在处理批次浓度差异 保鲜剂蒸气扩散不均匀且易燃易爆等局限 3 物理保鲜方法 3 1 低温贮藏 室温下的蓝莓货架期较短 在高于 10 的环境中 采后 12 h 即出现腐败迹象 Paniagua et al 2014 低温可有效抑制蓝莓果实呼吸作用并降低其失重率和乙烯释放 通过抑制细胞壁水解酶活 性来延缓果胶和半纤维素的降解 最终延缓衰老进程 Deng et al 2014 姬亚茹 等 2019 于 继南等 2014 以采摘分装后直接冰温 0 7 0 4 贮藏和 4 冷藏为对照 采用 10 放置 12 h 后转入 4 放置 12 h 和在 4 放置 24 h 后在冰温库贮藏这两种驯化方式处理蓝莓研究发现 30 d 时 4 贮藏的腐烂率急速上升到 40 28 至 40 d 时 4 贮藏的已基本全部腐烂 而直接冰 温贮藏 47 66 和低温驯化后再冰温贮藏 11 36 和 20 92 的腐烂率显著低于 4 冷藏 薛 丁 捷 刘春燕 黄 彭 李红莹 陈黎维 蒲小燕 刘耀文 秦 文 蓝莓保鲜技术研究进展 园艺学报 2023 50 9 1944 1958 1949 友林等 2021 将蓝莓置于 0 1 精准温控箱中并加入与果实质量比为 3 8 的蓄冷剂 在贮 藏 60 d 时好果率 软果率 风味指数及果霜覆盖指数分别为 79 54 17 87 72 22 76 00 与常规冰温和同温度冷库贮存相比 更有利于保持蓝莓的营养成分和风味品质 虽然低温贮藏能有 效延长蓝莓贮藏时间 但蓝莓果实中的不饱和脂肪酸相对含量 脂肪酸的不饱和指数和不饱和度呈 逐渐下降趋势 果肉细胞质膜内陷不断加重 进而导致经 0 0 5 冷藏 30 d 以上的蓝莓果实转 入常温货架期后会随常温存放时间的延长 果蒂凹陷逐渐明显 周倩 2014 现有研究也证实蓝 莓在低温贮藏过程中表皮蜡质的量会不断降低 而表皮蜡质损失会进一步加剧果实失重与腐烂 Chu et al 2018 因此 将低温贮藏与其他保鲜技术联用 改善长期低温贮藏后蓝莓果实品质已成为 当前研究的主流及热点 3 2 气调贮藏 呼吸作用主要受到温度和气体环境的影响 因此将冷藏和气调贮藏 CA 自发式气调包装 MAP 可食性涂膜相结合 通过低温和改变果蔬周围气体成分 降低其代谢活性 有效延长采 后寿命 Falag n Terry 2018 近年来 通过 CA 结合其他技术手段实现了对蓝莓保鲜效果的进一步提升 例如将 1 MCP 熏蒸 后的蓝莓在气调环境 0 3 kPa O 2 11 kPa CO 2 中贮藏的复合处理方式可以有效改善单一 CA 贮藏对蓝莓品质造成的负面影响 如失重 可溶性固形物降低 抗氧化物质损失及抗氧化活性降低 等 Chiabrando Giacalone 2011 Cantin 等 2012 也证实 SO 2 熏蒸处理后再进行 CA 贮藏 3 O 2 6 或 12 CO 2 可显著降低高浓度 CO 2 环境中蓝莓软果率 减轻果实异味 还有研究者基于 分级可控的创新气调方式 提出以缓慢达到设定的最佳气体配比的方法来替代传统标准 CA 的方法 使新鲜农产品更缓慢地适应设定的气体环境 并证实分级可控气调 GCA 可延长蓝莓冰温贮藏寿 命 在贮藏结束时 28 d 依然保持接近于贮藏初期的抗坏血酸含量 Falagan et al 2020 由于气调设备及其运行成本高昂 以及对冷链物流基础设施建设的要求相对较高 所以相对价 廉 便捷且保鲜效果良好的自发式气调包装更具有市场亲和力 目前根据产品呼吸速率 失重率 包装特性和理想环境定制的自发式气调包装袋已上市 但商用自发式气调包装薄膜的 CO 2 透过率通 常高于 O 2 往往无法产生足够的 CO 2 浓度控制霉菌生长 Moor et al 2014 因此活性包装材料 的研究逐渐成为被关注的热点 Bugatti 等 2020 将水杨酸纳米载体与聚乙烯 PE 自发式气调包 装进行组合 构建了一种可以缓慢释放水杨酸以长效抑制蓝莓呼吸速率和病原真菌生长繁殖的活性 包装 实现将蓝莓 8 的贮藏期较空白对照处理延长 85 71 至 13 d 值得关注的是 聚乙烯等 塑料的广泛使用也给环境和食品安全带来巨大冲击 近年来不断在食物 Lyu et al 2022 饮用 水 de Frond et al 2022 以及自然界生物体内 Mazlan et al 2022 分离出塑料微粒 寻求可降 解的环保包装材料替换塑料愈来愈受到重视 因此研发价廉的可降解材料来制备具有良好阻隔性的 气调包装是未来研究的重要方向 3 3 非热杀菌处理 冷等离子体 ACP 臭氧 O 3 和短波紫外线辐照 UV C 等非热杀菌技术 因对环境友好 操作简便且安全性较高 在蓝莓采后保鲜领域引起广泛关注 潘雅雯 2021 研究证实冷等离子 体处理可增加微生物鸟嘌呤氧化程度 损伤微生物 DNA Dong Yang 2019 且有效抑制其生物 膜的形成 胡越 等 2021 对灰葡萄孢菌的孢子萌发和菌丝体生长有明显的抑制作用 能显著降 低其接种的蓝莓灰霉病发病率 Hu et al 2021 Ji 等 2020 的研究证实短时间冷等离子体 12 Ding Jie Liu Chunyan Huang Peng Li Hongying Chen Liwei Pu Xiaoyan Liu Yaowen Qin Wen Recent advances in postharvest technologies to extend the shelf life of blueberries 1950 Acta Horticulturae Sinica 2023 50 9 1944 1958 kV 5 kHz 60 s 处理能提高蓝莓果实总酚 花青素 抗坏血酸含量及抗氧化关键酶 SOD CAT POD 活性 显著增强其自由基清除活性和总抗氧化能力 因此处理后的果实在 4 贮藏 40 d 后 H 2 O 2 和 O 2 的产生率较空白对照分别下降 27 3 和 41 3 但长时间冷等离子体处理会对蓝莓果皮造 成严重的氧化损伤 导致果实软化 花青素降低 Hu et al 2021 O 3 是 O 2 的同素异形体 在常温下极不稳定 20 min 内便自行分解成 O 2 和氧原子 因此被美国 食品和药物管理局认定为公认安全等级 GRAS 物质 Chiabrando et al 2007 然而 O 3 处理对 蓝莓表皮细胞壁和角质层存在一定的负面影响 Piechowiak et al 2022 且蓝莓贮藏期失重率与 O 3 浓度呈剂量依赖性 高浓度 3 mg L 1 和低浓度 2 mg L 1 气态 O 3 处理均不利于贮藏 章宁瑛 2017 由于 O 3 气体本身的毒性及存在爆炸风险 在采后领域的工业化应用中受限 Kim Hung 2012 而 O 3 水溶液在蓝莓采后应用中也需要筛选适宜浓度避免副作用发生 Jaramillo Sanchez 等 2019 研究发现 18 mg L 1 O 3 水溶液处理 10 min 能有效减少蓝莓采后真菌 病害 且避免冷藏期果实过度失重 但残留水分较高不利于蓝莓的长时间贮藏 UV C 辐照能较好杀灭果实表面致病菌并延缓果实衰老 Xu 和 Liu 2017 研究发现用 1 MCP 加 UV C 辐照可抑制采后蓝莓呼吸速率和乙烯释放 降低腐烂率和 MDA 含量 但不同剂量 5 3 8 3 和 11 4 kJ m 2 UV C 辐照处理对蓝莓果实原生菌群和灰霉病的发病率 果皮微观和超微结构 生物力学特性和重量损失影响不同 其中高剂量延缓原生真菌群和灰葡萄孢菌感染发病最有效 但 会造成较严重的蓝莓表皮蜡质损伤和贮藏中后期重量损失 Jaramillo et al 2021 综上所述 除了设备成本相对较高外 非热杀菌技术在蓝莓采后领域的应用需要在杀灭微生物 和控制采后质量之间进行慎重权衡 尤其是需要妥善解决大批量处理过程中杀菌时长及处理剂量对 蓝莓果实的负面影响 4 生物保鲜方法 4 1 生物拮抗 采用微生物拮抗剂进行生物防治是目前对抗蓝莓采后真菌性病害领域备受关注的方法 Lu 等 2021 从蓝莓根际土壤中分离得到枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis KLBC BS6 其可在体外抑制 灰霉病菌菌丝生长和分生孢子萌发 诱导蓝莓体内抗性酶 几丁质酶 苯丙氨酸解氨酶 过氧化物 酶和多酚氧化酶 活性 KLBC BS6 对灰葡萄孢菌侵染后的蓝莓具有显著的保护作用 灰霉病发病 率仅 26 67 空白对照为 46 67 Isabel 等 2022 从蓝莓花 果上分离得到 3 株共生菌 Bacillus velezensis BA3 B velezensis BA4 和 Asaia spathodeae BMEF1 利用其制备 10 8 10 9 CFU mL 1 菌悬液可有效控制病原菌接种果实的灰霉病和链格孢腐烂病发病率 25 贮藏 7 d 其保护效率 达 60 以上 但微生物拮抗剂应用效果受环境影响较大 目前尚存在滞后效应 生防菌退化及保存 运输生产等成本较高等局限 亟待未来解决 高原 2011 苏琴 2011 4 2 植物精油及其组分处理 植物精油因其安全 可生物降解以及优良的抗氧化活性和抑菌活性受到广泛关注 尤其是百里 香精油 已被大量研究证明是最有效的天然微生物生长抑制剂之一 Feng et al 2011 Combrinck 等 2011 研发发现 百里香精油在 1 000 L L 1 甚至更低的浓度下可以完全抑制 Lasiodiplodia theobromae Colletotrichum gloeosporioides Alternaria citrii Botrytis cinerea 和 Penicillium digitatum 丁 捷 刘春燕 黄 彭 李红莹 陈黎维 蒲小燕 刘耀文 秦 文 蓝莓保鲜技术研究进展 园艺学报 2023 50 9 1944 1958 1951 的生长 植物精油是从植物组织中提取的萜烯 萜类和酚的混合物 其有效成分的浓度及配比受材 料来源 环境 采收季节和提取工艺等的极大影响 导致抑菌效果不稳定 Baydar Baydar 2005 Kordali et al 2008 大量研究也证实 百里鲜精油的抑菌性能主要与其高比例的酚类物质有关 Cosentino et al 1999 因此 近年来人们对百里香精油中酚类成分及其抑制真菌性能进行了积 极的探索 Wang et al 2008 麝香草酚 2 isopropyl 5 methylphenol 是百里香 罗勒等植物精油中的一种有抗氧化 抗菌 镇咳 祛痰和解痉等生物活性功能的单萜酚 是美国食品和药物管理局 FDA 认定的一般公认安 全物质 GRAS 在医药 农业 化妆品和食品工业等领域均有广泛应用 Marchese et al 2016 Kordali 等 2008 证实麝香草酚具有良好的抑真菌活性 1 500 和 5 00 mg L 1 浓度可完全抑制 Alternaria alternata A solani Botrytis sp 等在内 17 种植物病原真菌的菌丝生长 其抗真菌效果强 于 600 mg L 1 市售杀菌剂苯菌灵 Ji 等 2018 在已接种过 B aclada 分生孢子 1 10 6 CFU mL 1 的洋葱表面喷施 30 mg L 1 麝香草酚乙醇溶液 可在低温贮藏期内降低洋葱疾病严重程度 96 以 上 刘春燕等 2022 证实麝香草酚与丁香酚 香芹酚 肉桂醛等 15 种精油成分相比 具有最高的 广谱抑真菌活性 在室内毒力试验中发现 30 50 mg L 1 的麝香草酚即可有效抑制 Aspergillus niger Penicillium sp Neopestalotiopsis sp Alternaria alternata 和 Cladosporium xylophilum 5种蓝莓采后 病原真菌的生长繁殖 但在活体抑菌小试中施用浓度超过 50 mg L 1 时会导致果实腐烂率增高 目前 传统的市售精油类制剂主要包括油剂 醇溶液和乳液三大类型 这些传统制剂中的植物 精油及其组分通常保持游离状态 因此精油及其组分在实际应用场景中持续时间短 植物毒性高 de Assis Alves et al 2018 嗅觉刺激强 利用效率低 极大限制其在表皮较薄且果肉细嫩的浆果采 后处理中的应用 而微胶囊包埋技术利用成膜材料做物理屏障 提高精油的热稳定性 掩盖其不愉 快的气味 同时实现有效成分的缓慢释放 张珊珊 2018 Sun 等 2021 用果胶 海藻酸钠 通 过喷雾干燥制备了控释型果胶 海藻酸钠 香芹酚微胶囊 将该微胶囊装入小袋中贴在包装盒上 可 有效降低常温货架期蓝莓上酵母 霉菌及食源性细菌数量 且保持良好的果实品质 消费者对蓝莓 香气的感受未受到显著影响 秦文等 2022 研发了一种含有麝香草酚 环糊精微胶囊的魔芋葡 甘聚糖 低酰基结冷胶复合多糖涂膜 可有效保持低温贮藏条件下蓝莓表皮蜡质层完整和果实新鲜 度 较空白对照延长货架期 21 d 近年来 植物精油及其组分因其抗氧化 广谱抑菌 食品安全性高等优点受到了研究者的关注 然而目前与之相关的果蔬采后病害防治技术研究尚处于起步阶段 其作用机理尚未阐明 且缺乏商 业规模生产实践 此外 研究者还应从食品安全和技术优化 2 个层面综合考虑植物精油及其组分作 为化学合成杀菌剂安全替代品的可能性 从商业角度来看 与天然抗菌剂相关的最重要限制是注册 过程 美国已将具有抗菌活性的植物精油成分 如香芹酚 香芹酮 肉桂醛 柠檬醛 对甲苯 丁 香酚 柠檬烯 薄荷脑和麝香草酚 注册为食品调味剂 而其他成分 如雌二醇和甲基丁香酚 因 遗传毒性而不允许使用 因此 极有必要对植物精油及其组分开展更详细的毒理学研究 了解其在 生物体中的代谢机制 审慎评估技术的健康