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(圖片來源:veer)
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,這些方法有效延長了水果的保鮮期,減少了食物的浪費(fèi)。古人看似簡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。
涂蠟保鮮技術(shù)最早可追溯到隋代,《五代新說》云:“隋文帝嗜柑,蜀中摘黃柑,皆以蠟封蒂獻(xiàn),日久猶鮮?!钡搅嗣鞔恶诚缮耠[書》記載:“葡萄以蠟裹頓罐中,再溶蠟封之,至冬不壞?!?/p>
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。一般來說當(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。
橙子的加工(圖片來源:veer圖庫)
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。”在地窖中溫度偏低,溫度與土壤濕度都維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài),營造出“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),因此在下地窖的過程中應(yīng)先點(diǎn)燃蠟燭,測試地窖內(nèi)的氧氣含量,防止缺氧窒息。
地窖(圖片來源:veer圖庫)
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。
戰(zhàn)國青銅冰鑒(圖片來源:中國社會(huì)科學(xué)網(wǎng))
古代沒有真空包裝方式,便使用密封的方式貯藏水果。荔枝嬌貴,保鮮期極短,唐代詩人白居易的《荔枝圖序》中對荔枝描寫到:“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——正所謂“一騎紅塵妃子笑”。
新鮮荔枝(圖片來源:veer圖庫)
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?!抖嗄鼙墒隆氛f:“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年代之間才在國際上出現(xiàn),而聰慧的我國古代勞動(dòng)者們早已將這樣的方法應(yīng)用至生活中。
宋徽宗《文會(huì)圖》(圖片來源:臺(tái)北故宮博物院)
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,國內(nèi)的水果保鮮技術(shù)在長期的生產(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)。
現(xiàn)代常見的物理保鮮技術(shù)包括:低溫冷藏、氣調(diào)貯藏、減壓貯藏、輻照處理等。其中低溫貯藏、氣調(diào)貯藏十分常見,自古代便有了廣泛的應(yīng)用。
1928年英國建造了世界上第一座氣調(diào)庫,在蘋果的貯藏上取得了很大的成功。氣調(diào)貯藏實(shí)際上就是在密封庫體和冷藏的基礎(chǔ)上,通過控制庫內(nèi)氧氣、二氧化碳和氮?dú)獾谋壤种扑暮粑饔煤鸵蚁┑纳?。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)顯著延長了水果的保鮮期,并保持其口感和營養(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)。
新鮮水果(圖片來源:veer圖庫)
與物理保鮮相比,化學(xué)保鮮設(shè)備投入成本低,操作簡單,在果實(shí)采后處理中被廣泛應(yīng)用。化學(xué)保鮮技術(shù)包括抑菌劑、抗氧化劑、生長抑制劑等,這些化學(xué)物質(zhì)可以有效地抑制微生物的生長、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)輸過程中成熟腐爛的問題。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,防止香蕉過早成熟與軟化。
香蕉所產(chǎn)生的乙烯氣體主要來自根莖部位,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程中釋放大量乙烯的特點(diǎn)來對其他水果青澀尚未成熟的水果進(jìn)行催熟。
水果(圖片來源:veer圖庫)
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)來延長水果的保鮮期。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,或利用益生菌抑制有害菌的繁殖。這種方法不僅有效且對環(huán)境和人體無害,有著極大的開發(fā)潛力。
拮抗菌保鮮技術(shù)對生態(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、競爭空間與營養(yǎng)從而抑制水果病原菌對水果的腐壞作用。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革命性的變化。通過基因編輯技術(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。
水果與技術(shù)(圖片來源:veer圖庫)
水果保鮮技術(shù)從古至今經(jīng)歷了巨大的變革,從簡單的自然方法到復(fù)雜的高科技手段,每一步發(fā)展都旨在延長水果的保存時(shí)間,保持其新鮮和營養(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。現(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)。未來隨著科技的不斷進(jìn)步和人們環(huán)保意識的增強(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。
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審核 | 王豫穎
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