版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們

出品：科普中國(guó)

作者：劉金瑩（中國(guó)科學(xué)院植物研究所）

監(jiān)制：中國(guó)科普博覽

夏日來(lái)臨，水果易壞，如何給水果保鮮又成了大家關(guān)注的話題?，F(xiàn)在水果主要以鮮食為主，由于新鮮水果采摘后仍然會(huì)進(jìn)行呼吸作用、新陳代謝等生命活動(dòng)，且水果具有較強(qiáng)的地域性與季節(jié)性，儲(chǔ)存、運(yùn)輸不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致水果萎蔫、腐爛從而失去食用價(jià)值，每年都會(huì)因此造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，所以保鮮技術(shù)在水果采后處理中就顯得尤為重要。

各種新鮮水果

在物質(zhì)匱乏、科技發(fā)展有限的古代，人們利用自己的勤勞與智慧，依賴自然環(huán)境和物理手段創(chuàng)造了許多有利于水果保鮮的巧妙方法，包括：涂蠟、窖藏、冷藏、混藏保鮮等，這些方法有效延長(zhǎng)了水果的保鮮期，減少了食物的浪費(fèi)。古人看似簡(jiǎn)陋的水果保鮮方式中蘊(yùn)含著大智慧，其中的多種方法我們加以改良并很好地沿用至今。

古法保鮮的智慧

涂蠟保鮮法

涂蠟保鮮技術(shù)最早可追溯到隋代，《五代新說(shuō)》云：“隋文帝嗜柑，蜀中摘黃柑，皆以蠟封蒂獻(xiàn)，日久猶鮮。”到了明代《癯仙神隱書》記載：“葡萄以蠟裹頓罐中，再溶蠟封之，至冬不壞。”

蠟具有較好的防水性與密封性，用蠟包裹住水果可以減緩果實(shí)的呼吸強(qiáng)度，防止水分蒸發(fā)，有效延緩了果實(shí)的衰老的同時(shí)也阻止了病原微生物的侵染，從而讓水果保持新鮮。古時(shí)用蠟封存水果便是現(xiàn)在涂膜保鮮的雛形。在水果上涂上由蜂蠟、蟲膠、棕櫚蠟等制成的天然蠟質(zhì)除了可以延緩果實(shí)衰老、讓果實(shí)外表鮮亮美觀，還可以避免果實(shí)在運(yùn)輸途中產(chǎn)生機(jī)械損傷。一般來(lái)說(shuō)當(dāng)?shù)貞?yīng)季水果不會(huì)進(jìn)行人工打蠟，而反季、進(jìn)口水果為了長(zhǎng)途運(yùn)輸與貯存的需要往往會(huì)在表面涂上蠟質(zhì)進(jìn)行保鮮。

窖藏保鮮法

地窖為水果提供了理想的貯藏環(huán)境。宋朝《格物粗談》中記載了柑橘的窖藏方法：“地中掘一窖，或稻草或松茅鋪厚寸許。將剪刀就樹上剪下桔子，不可傷其皮，即逐個(gè)排窖內(nèi)…四圍濕泥封固，留至明年不壞?！痹诘亟阎袦囟绕停瑴囟扰c土壤濕度都維持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，營(yíng)造出“恒溫保濕”的密閉空間。

此外，地窖的內(nèi)外氣體交換性差，加以稻草覆蓋，環(huán)境中二氧化碳積累，氧氣含量降低，從而水果呼吸作用減弱，使得水果鮮度得以保持。

地窖貯藏手段沿用至今，在北方一些家院中仍在使用地窖。由于冬季蔬果罷園，新鮮蔬果不易購(gòu)買，將土豆、蘿卜、白菜、蘋果等存放于菜窖內(nèi)，可儲(chǔ)存至第二年開春。但由于地窖通風(fēng)差，盲目下地窖極易發(fā)生危險(xiǎn)，因此在下地窖的過(guò)程中應(yīng)先點(diǎn)燃蠟燭，測(cè)試地窖內(nèi)的氧氣含量，防止缺氧窒息。

冷藏保鮮法

冷藏法在古代是重要的保鮮手段之一。古時(shí)人們便學(xué)會(huì)了儲(chǔ)冰，最早據(jù)《周禮·天官·凌人》記載，周代設(shè)有專門管理冰政的官員“凌人”，凌人在每年十二月斬冰，以預(yù)計(jì)所用的三倍冰量藏入冰室。冬天所儲(chǔ)存的冰塊放入青銅容器“冰鑒”內(nèi)，也就是古代的“冰箱”。

早期冰鑒主要用于宮廷食物保鮮以及皇親貴族解暑，直至唐宋制冰技術(shù)的發(fā)展，冰塊才不再是達(dá)官顯貴們的專屬。明代開始出現(xiàn)在冰窖內(nèi)貯藏蘋果的記載，《群芳譜》中提到：在冰窖所貯藏的蘋果“至夏月尤美味”。

冷藏保鮮是一種相對(duì)便利的保鮮方式，低溫環(huán)境非常適合大部分水果的貯藏。在低溫的條件下果實(shí)呼吸速率減弱、酶活性減弱，代謝降低，同時(shí)減少水分的蒸發(fā)，有效延緩了果實(shí)的衰老。我們?nèi)缃袼褂玫谋溥M(jìn)行水果保鮮也正是這樣的原理。

器皿密封保鮮法

古代沒(méi)有真空包裝方式，便使用密封的方式貯藏水果。荔枝嬌貴，保鮮期極短，唐代詩(shī)人白居易的《荔枝圖序》中對(duì)荔枝描寫到：“離本枝一日而色變，二日而香變，三日而味變”，因而荔枝在古代稱為“離枝”。

唐玄宗的寵妃楊貴妃喜愛(ài)吃荔枝，而荔枝盛產(chǎn)于嶺南地區(qū)，在交通不便的古代，即使晝夜不停、快馬加鞭運(yùn)送至京城也需要近十日時(shí)間。那么楊貴妃是怎樣吃上新鮮的荔枝呢？

《荔枝史話》有記載：將生長(zhǎng)十年的毛竹打通關(guān)節(jié)，把帶著枝葉的荔枝用濕草紙包裹置于其內(nèi)，最后用泥巴封口，千里加急運(yùn)送至長(zhǎng)安。在密封的條件下隔絕了空氣與病原微生物，竹桶內(nèi)的氣體成分隨著荔枝的呼吸作用而改變，這種原理與現(xiàn)在的氣調(diào)貯藏基本一致。如此運(yùn)送到的荔枝依舊新鮮如初，味道鮮美，博得楊貴妃喜愛(ài)——正所謂“一騎紅塵妃子笑”。

新鮮荔枝

混藏保鮮法

明代在自發(fā)氣調(diào)貯藏的基礎(chǔ)上，利用果蔬之間的不同呼吸特性發(fā)現(xiàn)了效果更好、更巧妙的貯藏方式。《多能鄙事》說(shuō)：“梨、栗、柑橘等果，取二石缸，實(shí)以河泥、井水，撒綠豆于上。用竹篾安缸內(nèi)，內(nèi)去泥二寸，以果置上，密蓋封泥固之，豆芽長(zhǎng)棗果上，經(jīng)年色味如新?！?/p>

將水果與綠豆混放的保鮮方法巧妙利用了果蔬的呼吸特性。綠豆在發(fā)芽時(shí)呼吸強(qiáng)度增大，大量消耗氧氣，釋放二氧化碳，營(yíng)造出低氧、高二氧化碳的果實(shí)采后貯藏的氣體條件，十分有利于水果的保鮮。這樣的動(dòng)態(tài)氣體變化的氣調(diào)貯藏方式在20世紀(jì)70年代至80年代之間才在國(guó)際上出現(xiàn)，而聰慧的我國(guó)古代勞動(dòng)者們?cè)缫褜⑦@樣的方法應(yīng)用至生活中。

宋徽宗《文會(huì)圖》

（圖片來(lái)源：臺(tái)北故宮博物院）

現(xiàn)代保鮮技術(shù)的改進(jìn)

現(xiàn)代保鮮技術(shù)有著古代技術(shù)手段的縮影。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，國(guó)內(nèi)的水果保鮮技術(shù)在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中取得了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)在的保鮮手段多樣，保鮮效果得到了顯著的提升。目前有效的水果保鮮手段包括：物理保鮮技術(shù)、化學(xué)保鮮技術(shù)與生物保鮮技術(shù)。

物理保鮮技術(shù)

現(xiàn)代常見(jiàn)的物理保鮮技術(shù)包括：低溫冷藏、氣調(diào)貯藏、減壓貯藏、輻照處理等。其中低溫冷藏、氣調(diào)貯藏十分常見(jiàn)，自古代便有了廣泛的應(yīng)用。

1928年英國(guó)建造了世界上第一座氣調(diào)庫(kù)，在蘋果的貯藏上取得了很大的成功。氣調(diào)貯藏實(shí)際上就是在密封庫(kù)體和冷藏的基礎(chǔ)上，通過(guò)控制庫(kù)內(nèi)氧氣、二氧化碳和氮?dú)獾谋壤?，抑制水果的呼吸作用和乙烯的生成。古代的密封保存與混藏保鮮的方法正是應(yīng)用了這樣的原理。氣調(diào)貯藏技術(shù)顯著延長(zhǎng)了水果的保鮮期，并保持其口感和營(yíng)養(yǎng)成分，特別適用于香蕉、獼猴桃等呼吸躍變型果實(shí)。

減壓貯藏是繼冷藏和氣調(diào)貯藏之后所發(fā)展的新的貯藏方法，被稱為“世紀(jì)保鮮新技術(shù)”，是保鮮技術(shù)上的第三次革命，解決了水蜜桃難以保鮮的難題。減壓貯藏是指將果蔬放置于特定密閉容器中，抽出部分庫(kù)內(nèi)空氣并通入低于大氣壓的空氣，可以形成低氧低壓的氣體環(huán)境，同時(shí)促進(jìn)果蔬內(nèi)乙烯等氣體向外擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)期的貯藏保鮮。

短波紫外線（UV-C）處理現(xiàn)在也逐漸成為農(nóng)產(chǎn)品保鮮的主要技術(shù)之一。UV-C處理可以進(jìn)行果實(shí)表面殺菌，抑制果實(shí)采后的病原菌侵染。此外UV-C處理后可以誘導(dǎo)果實(shí)次生代謝物生成，例如：總酚、類黃酮、花青素含量，提高果實(shí)抗氧化能力，延緩果實(shí)衰老，維持果實(shí)品質(zhì)。

化學(xué)保鮮技術(shù)

與物理保鮮相比，化學(xué)保鮮設(shè)備投入成本低，操作簡(jiǎn)單，在果實(shí)采后處理中被廣泛應(yīng)用?；瘜W(xué)保鮮技術(shù)包括抑菌劑、抗氧化劑、生長(zhǎng)抑制劑等，這些化學(xué)物質(zhì)可以有效地抑制微生物的生長(zhǎng)、延緩果實(shí)衰老。

現(xiàn)在常用的抑菌防腐劑包括咪唑類、苯并咪唑類、雙胍鹽三大類，對(duì)青霉、綠霉菌等具有較好抑制作用，但是頻繁使用會(huì)導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生抗藥性。此外這些殺菌劑的使用需要注意使用范圍與劑量，防止對(duì)人體健康造成危害。

乙烯是水果采后衰老的元兇，而乙烯受體抑制劑現(xiàn)在很好地解決了水果在運(yùn)輸過(guò)程中成熟腐爛的問(wèn)題。香蕉在采摘后仍會(huì)自身產(chǎn)生“內(nèi)源乙烯”促進(jìn)自身果實(shí)成熟，添加乙烯抑制劑例如：1-MCP（1-甲基環(huán)丙烯）可以很好地抑制果實(shí)采后乙烯的合成與釋放，防止香蕉過(guò)早成熟與軟化。

香蕉所產(chǎn)生的乙烯氣體主要來(lái)自根莖部位，因此在我們?nèi)粘Ｉ钪锌梢杂帽ｕr膜包裹住蕉把，延長(zhǎng)香蕉的保鮮時(shí)間。同樣我們也可以反其道而行之，用香蕉或蘋果在成熟過(guò)程中釋放大量乙烯的特點(diǎn)來(lái)對(duì)其他水果青澀尚未成熟的水果進(jìn)行催熟。

生物保鮮技術(shù)

生物保鮮是指使用從天然的生物材料中提取或使用生物工程技術(shù)改造所獲得的天然物質(zhì)來(lái)延長(zhǎng)水果的保鮮期。例如，使用抗菌蛋白、酶抑制劑等天然物質(zhì)抑制微生物的生長(zhǎng)，或利用益生菌抑制有害菌的繁殖。這種方法不僅有效且對(duì)環(huán)境和人體無(wú)害，有著極大的開發(fā)潛力。

拮抗菌保鮮技術(shù)對(duì)生態(tài)發(fā)展較為友好。其原理是利用微生物種群產(chǎn)生抗生素、細(xì)菌素和溶菌酶等抗菌物質(zhì)與水果中病原菌互相排斥、競(jìng)爭(zhēng)空間與營(yíng)養(yǎng)從而抑制水果病原菌對(duì)水果的腐壞作用。例如在草莓采前噴施木霉菌可以有效降低采后灰霉病的發(fā)病率，噴施酵母菌可以防止采后獼猴桃灰霉病、木瓜炭疽病等。

不過(guò)這些拮抗微生物的活性易受環(huán)境影響，導(dǎo)致保鮮效果不穩(wěn)定。因而增強(qiáng)這些微生物的存活率與穩(wěn)定性在實(shí)際應(yīng)用中至關(guān)重要，這也是目前研究的難題。

殼聚糖涂膜材料是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。殼聚糖是一種天然高分子聚合物，從海洋生物蝦蟹外殼中經(jīng)處理后所提取，這種保鮮劑安全、無(wú)毒、可食用。殼聚糖具有較好的成膜性，將其涂于果實(shí)表面可形成一層膜，可以減緩果實(shí)的蒸騰作用與呼吸作用，預(yù)防水分的流失，延緩果實(shí)衰老。同時(shí)在這層薄膜的保護(hù)下，水果表面的微生物的生長(zhǎng)受到抑制，幫助水果抵抗采后病原菌的侵染。

基因工程技術(shù)的進(jìn)步可能為水果保鮮帶來(lái)革命性的變化。通過(guò)基因編輯技術(shù)，可以培育出更加耐儲(chǔ)存、抗病蟲害的水果品種，從根本上解決水果易腐敗的問(wèn)題。這種技術(shù)雖然具有巨大的潛力，但其應(yīng)用仍需規(guī)范化管理。基因編輯技術(shù)的發(fā)展將為水果保鮮提供新的思路和解決方案。

結(jié)語(yǔ)

水果保鮮技術(shù)從古至今經(jīng)歷了巨大的變革，從簡(jiǎn)單的自然方法到復(fù)雜的高科技手段，每一步發(fā)展都旨在延長(zhǎng)水果的保存時(shí)間，保持其新鮮和營(yíng)養(yǎng)。

古代保鮮方法適用范圍有限，通常只適用于特定種類的水果和特定環(huán)境條件?，F(xiàn)代技術(shù)則適用范圍廣泛，幾乎可以應(yīng)用于所有種類的水果，并且能夠適應(yīng)不同的儲(chǔ)存和運(yùn)輸條件。但現(xiàn)代保鮮技術(shù)也面臨新的挑戰(zhàn)。未來(lái)隨著科技的不斷進(jìn)步和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，水果保鮮技術(shù)將朝著更加高效、環(huán)保和可持續(xù)的方向發(fā)展，為人類的健康生活提供更好的保障。

參考文獻(xiàn)

1.Zhao P, Pierre NJ, Liu X et al. Microbial Spoilage of Fruits: A Review on Causes and Prevention Methods[J]. Food Reviews International, 2022, 38(S1): 225-246.

2.梁攀, 李悅妍, 黃少云, 等. 柑橘類水果貯藏保鮮技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 包裝工程, 2021, 42(13): 57-66.

3.羅晨, 周曉東, 鞠曉晨, 等. 減壓貯藏保鮮技術(shù)對(duì)果蔬保鮮效果的研究[J]. 家電科技, 2021, (S1): 61-65.

4.馬玉婷, 王瑞環(huán). 水果保鮮技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 山東化工, 2020, 49(20): 48-49.

5.湯樂(lè)金, 楊欽沾, 屈杰光. 水果貯藏保鮮技術(shù)研究現(xiàn)狀及前景展望[J]. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào), 2019, 10(09): 2474-2480.

6.田世平, 羅云波, 王貴禧, 等. 園藝產(chǎn)品采后生物學(xué)基礎(chǔ)[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2011.

7.王宇婷, 周新, 王喆, 等. 熱帶水果生產(chǎn)與保鮮以及加工現(xiàn)狀[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué), 2023, 43(10): 80-88.

8.朱露露, 高豐衣, 李大虎. 殼聚糖涂膜技術(shù)在水果保鮮中的研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工, 2022, (06): 72-76.

9.莊虛之. 試論我國(guó)古代柑桔貯藏技術(shù)的發(fā)展[J]. 四川果樹, 1994, (04): 20-23.

歡迎掃碼關(guān)注深i科普！

我們將定期推出

公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的科普活動(dòng)和科普好物！