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這種保鮮方法既能達(dá)到很好的防腐效果，又無(wú)毒、無(wú)殘。
果實(shí)采后腐爛給世界水果生產(chǎn)帶來(lái)了極大的損失。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，水果的采后腐爛一般達(dá)20％－30％，我國(guó)則更為嚴(yán)重，采后腐爛率達(dá)30％－40％。熱帶地區(qū)由于環(huán)境因素更有利于采后病害的發(fā)生，水果采后腐爛率高達(dá)50％。
熱處理是近年來(lái)頗受關(guān)注的水果采后保鮮方法之一，特別是隨著農(nóng)藥殘留問(wèn)題的日益嚴(yán)重，學(xué)者們開始注重這種無(wú)毒、無(wú)農(nóng)殘的水果保鮮方法，相關(guān)領(lǐng)域的研究變得相當(dāng)活躍。現(xiàn)將采后熱處理在果實(shí)保鮮中應(yīng)用的有關(guān)研究簡(jiǎn)述如下。
一、果實(shí)采后熱處理的基本含義 果實(shí)采后熱處理，是將采后的果實(shí)置于適當(dāng)?shù)母邷叵鲁掷m(xù)處理一定時(shí)間，降低果實(shí)的某些生理代謝，延遲后熟期的到來(lái)，以延長(zhǎng)果實(shí)的保鮮期，減少果實(shí)采后腐爛。常用的方法有：熱水浸泡、熱蒸汽、強(qiáng)力熱空氣、熱化學(xué)保鮮劑處理等。
二、熱處理在果實(shí)采后保鮮上的應(yīng)用 熱處理在果實(shí)上的應(yīng)用最早是從防治水果腐爛開始。
1922年Fawcett首次報(bào)道了用熱處理方法控制柑桔因炭疽病造成的腐爛。后來(lái)，由于各種化學(xué)藥劑的問(wèn)世，相比之下熱處理因?qū)嵤╇y度大，效果不夠顯著，而被棄置了近30年。隨著許多化學(xué)保鮮方法相繼在各個(gè)國(guó)家禁用或限用，熱處理才又重新引起人們的重視。1953年Akamine等報(bào)道了用44－49℃的熱水處理番木瓜20分鐘，可防治番木瓜炭疽病。1980年以后，我國(guó)開始對(duì)芒果、香蕉等熱帶、亞熱帶水果進(jìn)行果實(shí)采后熱處理的試驗(yàn)研究。劉秀娟等人用熱處理方法對(duì)芒果的不同品種進(jìn)行采后處理，一般52－55℃的溫水浸泡5－10分鐘，均獲得有效的防腐保鮮效果，使芒果采后保鮮期達(dá)到15天以上，且色香味無(wú)明顯變化。1955年黃朝豪等報(bào)道了用熱水處理來(lái)控制芒果采后因炭疽病造成的腐爛，具體方法是：15℃溫水浸果15分鐘，或54℃浸果5分鐘，也可用500×10－6的苯來(lái)特、敵克松、1000×10－6多菌靈的52℃熱藥液浸果5－10分鐘。在近半個(gè)世紀(jì)的研究中，國(guó)內(nèi)外科學(xué)家相繼用同樣的方法在柑桔、蘋果、桃、甜瓜、草莓、香蕉等眾多水果上實(shí)現(xiàn)了采后防腐保鮮。
1999年劉秀娟等用熱處理對(duì)香蕉和芒果上的炭疽病菌進(jìn)行了致病性測(cè)定，結(jié)果表明：當(dāng)熱處理溫度55℃、時(shí)間30分鐘以上，對(duì)炭疽病的菌絲體有明顯的殺傷作用，而當(dāng)熱處理溫度達(dá)60℃、時(shí)間30分鐘以上，對(duì)炭疽菌的孢子有極顯著的殺傷作用。水果熱處理保鮮研究正逐漸向更深層次的熱處理的病理和生理機(jī)制領(lǐng)域拓展。
三、果實(shí)熱處理保鮮的機(jī)制 長(zhǎng)期以來(lái)，果實(shí)的熱處理溫度主要采用35－55℃，旨在促進(jìn)果實(shí)表面?zhèn)诘挠�，以及殺滅或抑制果皮或果肉中病原微生物的生長(zhǎng)。
1、果實(shí)熱處理保鮮的生理作用 降低采后果實(shí)的呼吸強(qiáng)度。
許多果實(shí)的采后腐爛是由于呼吸峰的到來(lái)，使果實(shí)進(jìn)入生理衰老期，大量有毒代謝物的積累使果實(shí)的抗病能力逐漸減弱，組織解體腐爛。由于熱帶水果如芒果、香蕉等，大多屬呼吸躍變型，在保鮮技術(shù)上如何延緩呼吸峰的到來(lái)是至關(guān)重要的問(wèn)題。在高溫下，番茄等許多果實(shí)表現(xiàn)出呼吸強(qiáng)度降低。據(jù)此，日本學(xué)者小倉(cāng)長(zhǎng)雄等早在20多年前就提出了番茄的高溫貯藏方法。韓濤等發(fā)現(xiàn)35℃下處理大久果桃果實(shí)2天就可明顯降低貯藏前期果實(shí)的呼吸強(qiáng)度。
對(duì)果實(shí)內(nèi)源乙烯合成的影響。
果實(shí)成熟幾乎與乙烯釋放高峰同時(shí)出現(xiàn)。呼吸峰到來(lái)以前，影響乙烯正常釋放的因素除采摘形成的傷口外，最主要的就是溫度。當(dāng)溫度高于35℃時(shí)，乙烯合成途徑中的ACC(氨基環(huán)丙烷基羧酸)氧化酥酶活性受到顯著抑制。韓濤則報(bào)道了高溫對(duì)乙烯產(chǎn)生的抑制主要是通過(guò)抑制乙烯形成酶(EFE)來(lái)阻止ACC向C2H4轉(zhuǎn)化�？茖W(xué)家們證實(shí)了盡管不同形式的EFE具有不同的熱阻，但都易受熱失活，不論怎么說(shuō)，熱處理的作用很大程度上就是通過(guò)降低果實(shí)的乙烯釋放水平來(lái)推遲果實(shí)成熟進(jìn)程的，對(duì)延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏期有積極的作用。
對(duì)PG(多聚半乳糖醛酸酶)等各種酶活性的影響。
適宜的熱帶處理能抑制某些果實(shí)表面生理失調(diào)，使果實(shí)在貯藏期保持較高的硬度。首先，果膠分解酶和PG的酶活性水平直接與果實(shí)采后的軟化進(jìn)程有關(guān)。經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚恚麑?shí)的PG酶活性非常低，甚至觀察不到。盡管恢復(fù)常溫后，果實(shí)的PG酶活性也有所恢復(fù)，但其活性水平相當(dāng)?shù)�。有綜述報(bào)道，半成熟番木瓜在46℃熱水中處理90分鐘，然后在24℃下3天，PG酶活性降低了48％，6天后盡管又凈增了25％，但仍是未經(jīng)熱處理果實(shí)活性的10％。用同樣的方法，有效延緩了蘋果的軟化，保持較高硬度。其次，熱處理可以抑制果膠分解酶等多種細(xì)胞壁降解酶活性，減輕后續(xù)處理(如低溫、輻射等)產(chǎn)生的脅迫所導(dǎo)致的傷害。如對(duì)葡萄柚進(jìn)行熱處理可以減輕甚至消除低溫誘導(dǎo)的果皮陷點(diǎn)；在熱水中加入TBZ(噻苯唑)能有效降低果實(shí)的低溫傷害，減少低劑量輻射處理誘導(dǎo)的果實(shí)陷點(diǎn)的發(fā)生。最后，熱處理可顯著降低酸性磷酸酶的活性。據(jù)王殿九報(bào)道，香蕉在40℃下熱處理，其酸性磷酸酶活性逐漸降低，若處理3天，轉(zhuǎn)回20℃時(shí)活性可以恢復(fù)，若處理5天以上則不能恢復(fù)。
對(duì)蛋白質(zhì)合成的影響。
一些實(shí)驗(yàn)表明，果實(shí)在熱處理期間，其蛋白質(zhì)的合成發(fā)生了改變。Picton等在番茄中發(fā)現(xiàn)在35℃下處理期間，標(biāo)記蛋白質(zhì)的譜帶與25℃下觀察到的不同，雖然蛋白質(zhì)不斷合成，但卻失去了25℃以下的正常成熟的幾種蛋白。對(duì)此，他認(rèn)為果實(shí)在熱處理期間，蛋白質(zhì)合成的變化抑制或加速了某些需要合成蛋白質(zhì)才能得以進(jìn)行的過(guò)程，如PG酶和乙烯的合成依靠蛋白質(zhì)的合成，它們都受到熱處理的抑制，進(jìn)而使果實(shí)熱處理后的成熟進(jìn)程受到抑制，熱處理還可以誘發(fā)芒果等果實(shí)產(chǎn)生熱擊蛋白，這可能與抗菌作用有關(guān)。
2、果實(shí)熱處理保鮮的病理作用
減輕采后果實(shí)的生理病害。
虎皮病是蘋果貯藏期發(fā)生的一種嚴(yán)重的生理病害。據(jù)報(bào)道，蘋果在0℃常規(guī)氣調(diào)貯藏前于38℃條件下熱處理4天，虎皮病得到抑制。其主要機(jī)制是抑制了貯藏期蘋果表皮中α－法呢烯和共軛三烯的積累。另外，熱帶、亞熱帶水果用冷藏方法保鮮容易發(fā)生生理冷害，如多數(shù)芒果在低于10℃時(shí)就有冷害發(fā)生。有實(shí)驗(yàn)指出，在冷處理前貯藏于27℃下熱處理7天，可以將檸檬的采后冷害程度減到最低。
殺菌作用。
大量的研究表明，熱處理不僅可以殺滅附著在果實(shí)表面的病原菌，而且對(duì)潛伏侵染菌也有明顯的殺傷和抑制作用。劉秀娟等1999年報(bào)道了熱處理對(duì)2種潛伏侵染性的炭疽菌生長(zhǎng)和致病性的影響。結(jié)果表明，同屬不同種的病原菌對(duì)熱處理的反應(yīng)不同：當(dāng)熱處理溫度55℃、時(shí)間30分鐘以上，對(duì)炭疽菌的菌絲體有明顯的殺傷作用；當(dāng)熱處理溫度達(dá)60℃、時(shí)間30分鐘以上，對(duì)炭疽菌的孢子有極顯著的殺傷作用；55℃以下處理10－20分鐘，則明顯降低了這2種潛伏菌的致病性。因此，應(yīng)用熱處理控制采后病害，應(yīng)根據(jù)不同果實(shí)和病菌種類采用不同的溫度范圍和處理時(shí)間。另?yè)?jù)Barkai－Golan等報(bào)道，真菌的干孢子耐熱，休眠結(jié)構(gòu)也比活動(dòng)的結(jié)構(gòu)耐熱。如70℃以下、1分鐘可殺死90％的指狀青霉的濕孢子，但相同處理僅殺死10％的干孢子。
果實(shí)采后腐爛給世界水果生產(chǎn)帶來(lái)了極大的損失。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，水果的采后腐爛一般達(dá)20％－30％，我國(guó)則更為嚴(yán)重，采后腐爛率達(dá)30％－40％。熱帶地區(qū)由于環(huán)境因素更有利于采后病害的發(fā)生，水果采后腐爛率高達(dá)50％。
熱處理是近年來(lái)頗受關(guān)注的水果采后保鮮方法之一，特別是隨著農(nóng)藥殘留問(wèn)題的日益嚴(yán)重，學(xué)者們開始注重這種無(wú)毒、無(wú)農(nóng)殘的水果保鮮方法，相關(guān)領(lǐng)域的研究變得相當(dāng)活躍。現(xiàn)將采后熱處理在果實(shí)保鮮中應(yīng)用的有關(guān)研究簡(jiǎn)述如下。
一、果實(shí)采后熱處理的基本含義 果實(shí)采后熱處理，是將采后的果實(shí)置于適當(dāng)?shù)母邷叵鲁掷m(xù)處理一定時(shí)間，降低果實(shí)的某些生理代謝，延遲后熟期的到來(lái)，以延長(zhǎng)果實(shí)的保鮮期，減少果實(shí)采后腐爛。常用的方法有：熱水浸泡、熱蒸汽、強(qiáng)力熱空氣、熱化學(xué)保鮮劑處理等。
二、熱處理在果實(shí)采后保鮮上的應(yīng)用 熱處理在果實(shí)上的應(yīng)用最早是從防治水果腐爛開始。
1922年Fawcett首次報(bào)道了用熱處理方法控制柑桔因炭疽病造成的腐爛。后來(lái)，由于各種化學(xué)藥劑的問(wèn)世，相比之下熱處理因?qū)嵤╇y度大，效果不夠顯著，而被棄置了近30年。隨著許多化學(xué)保鮮方法相繼在各個(gè)國(guó)家禁用或限用，熱處理才又重新引起人們的重視。1953年Akamine等報(bào)道了用44－49℃的熱水處理番木瓜20分鐘，可防治番木瓜炭疽病。1980年以后，我國(guó)開始對(duì)芒果、香蕉等熱帶、亞熱帶水果進(jìn)行果實(shí)采后熱處理的試驗(yàn)研究。劉秀娟等人用熱處理方法對(duì)芒果的不同品種進(jìn)行采后處理，一般52－55℃的溫水浸泡5－10分鐘，均獲得有效的防腐保鮮效果，使芒果采后保鮮期達(dá)到15天以上，且色香味無(wú)明顯變化。1955年黃朝豪等報(bào)道了用熱水處理來(lái)控制芒果采后因炭疽病造成的腐爛，具體方法是：15℃溫水浸果15分鐘，或54℃浸果5分鐘，也可用500×10－6的苯來(lái)特、敵克松、1000×10－6多菌靈的52℃熱藥液浸果5－10分鐘。在近半個(gè)世紀(jì)的研究中，國(guó)內(nèi)外科學(xué)家相繼用同樣的方法在柑桔、蘋果、桃、甜瓜、草莓、香蕉等眾多水果上實(shí)現(xiàn)了采后防腐保鮮。
1999年劉秀娟等用熱處理對(duì)香蕉和芒果上的炭疽病菌進(jìn)行了致病性測(cè)定，結(jié)果表明：當(dāng)熱處理溫度55℃、時(shí)間30分鐘以上，對(duì)炭疽病的菌絲體有明顯的殺傷作用，而當(dāng)熱處理溫度達(dá)60℃、時(shí)間30分鐘以上，對(duì)炭疽菌的孢子有極顯著的殺傷作用。水果熱處理保鮮研究正逐漸向更深層次的熱處理的病理和生理機(jī)制領(lǐng)域拓展。
三、果實(shí)熱處理保鮮的機(jī)制 長(zhǎng)期以來(lái)，果實(shí)的熱處理溫度主要采用35－55℃，旨在促進(jìn)果實(shí)表面?zhèn)诘挠�，以及殺滅或抑制果皮或果肉中病原微生物的生長(zhǎng)。
1、果實(shí)熱處理保鮮的生理作用 降低采后果實(shí)的呼吸強(qiáng)度。
許多果實(shí)的采后腐爛是由于呼吸峰的到來(lái)，使果實(shí)進(jìn)入生理衰老期，大量有毒代謝物的積累使果實(shí)的抗病能力逐漸減弱，組織解體腐爛。由于熱帶水果如芒果、香蕉等，大多屬呼吸躍變型，在保鮮技術(shù)上如何延緩呼吸峰的到來(lái)是至關(guān)重要的問(wèn)題。在高溫下，番茄等許多果實(shí)表現(xiàn)出呼吸強(qiáng)度降低。據(jù)此，日本學(xué)者小倉(cāng)長(zhǎng)雄等早在20多年前就提出了番茄的高溫貯藏方法。韓濤等發(fā)現(xiàn)35℃下處理大久果桃果實(shí)2天就可明顯降低貯藏前期果實(shí)的呼吸強(qiáng)度。
對(duì)果實(shí)內(nèi)源乙烯合成的影響。
果實(shí)成熟幾乎與乙烯釋放高峰同時(shí)出現(xiàn)。呼吸峰到來(lái)以前，影響乙烯正常釋放的因素除采摘形成的傷口外，最主要的就是溫度。當(dāng)溫度高于35℃時(shí)，乙烯合成途徑中的ACC(氨基環(huán)丙烷基羧酸)氧化酥酶活性受到顯著抑制。韓濤則報(bào)道了高溫對(duì)乙烯產(chǎn)生的抑制主要是通過(guò)抑制乙烯形成酶(EFE)來(lái)阻止ACC向C2H4轉(zhuǎn)化�？茖W(xué)家們證實(shí)了盡管不同形式的EFE具有不同的熱阻，但都易受熱失活，不論怎么說(shuō)，熱處理的作用很大程度上就是通過(guò)降低果實(shí)的乙烯釋放水平來(lái)推遲果實(shí)成熟進(jìn)程的，對(duì)延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏期有積極的作用。
對(duì)PG(多聚半乳糖醛酸酶)等各種酶活性的影響。
適宜的熱帶處理能抑制某些果實(shí)表面生理失調(diào)，使果實(shí)在貯藏期保持較高的硬度。首先，果膠分解酶和PG的酶活性水平直接與果實(shí)采后的軟化進(jìn)程有關(guān)。經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚恚麑?shí)的PG酶活性非常低，甚至觀察不到。盡管恢復(fù)常溫后，果實(shí)的PG酶活性也有所恢復(fù)，但其活性水平相當(dāng)?shù)�。有綜述報(bào)道，半成熟番木瓜在46℃熱水中處理90分鐘，然后在24℃下3天，PG酶活性降低了48％，6天后盡管又凈增了25％，但仍是未經(jīng)熱處理果實(shí)活性的10％。用同樣的方法，有效延緩了蘋果的軟化，保持較高硬度。其次，熱處理可以抑制果膠分解酶等多種細(xì)胞壁降解酶活性，減輕后續(xù)處理(如低溫、輻射等)產(chǎn)生的脅迫所導(dǎo)致的傷害。如對(duì)葡萄柚進(jìn)行熱處理可以減輕甚至消除低溫誘導(dǎo)的果皮陷點(diǎn)；在熱水中加入TBZ(噻苯唑)能有效降低果實(shí)的低溫傷害，減少低劑量輻射處理誘導(dǎo)的果實(shí)陷點(diǎn)的發(fā)生。最后，熱處理可顯著降低酸性磷酸酶的活性。據(jù)王殿九報(bào)道，香蕉在40℃下熱處理，其酸性磷酸酶活性逐漸降低，若處理3天，轉(zhuǎn)回20℃時(shí)活性可以恢復(fù)，若處理5天以上則不能恢復(fù)。
對(duì)蛋白質(zhì)合成的影響。
一些實(shí)驗(yàn)表明，果實(shí)在熱處理期間，其蛋白質(zhì)的合成發(fā)生了改變。Picton等在番茄中發(fā)現(xiàn)在35℃下處理期間，標(biāo)記蛋白質(zhì)的譜帶與25℃下觀察到的不同，雖然蛋白質(zhì)不斷合成，但卻失去了25℃以下的正常成熟的幾種蛋白。對(duì)此，他認(rèn)為果實(shí)在熱處理期間，蛋白質(zhì)合成的變化抑制或加速了某些需要合成蛋白質(zhì)才能得以進(jìn)行的過(guò)程，如PG酶和乙烯的合成依靠蛋白質(zhì)的合成，它們都受到熱處理的抑制，進(jìn)而使果實(shí)熱處理后的成熟進(jìn)程受到抑制，熱處理還可以誘發(fā)芒果等果實(shí)產(chǎn)生熱擊蛋白，這可能與抗菌作用有關(guān)。
2、果實(shí)熱處理保鮮的病理作用
減輕采后果實(shí)的生理病害。
虎皮病是蘋果貯藏期發(fā)生的一種嚴(yán)重的生理病害。據(jù)報(bào)道，蘋果在0℃常規(guī)氣調(diào)貯藏前于38℃條件下熱處理4天，虎皮病得到抑制。其主要機(jī)制是抑制了貯藏期蘋果表皮中α－法呢烯和共軛三烯的積累。另外，熱帶、亞熱帶水果用冷藏方法保鮮容易發(fā)生生理冷害，如多數(shù)芒果在低于10℃時(shí)就有冷害發(fā)生。有實(shí)驗(yàn)指出，在冷處理前貯藏于27℃下熱處理7天，可以將檸檬的采后冷害程度減到最低。
殺菌作用。
大量的研究表明，熱處理不僅可以殺滅附著在果實(shí)表面的病原菌，而且對(duì)潛伏侵染菌也有明顯的殺傷和抑制作用。劉秀娟等1999年報(bào)道了熱處理對(duì)2種潛伏侵染性的炭疽菌生長(zhǎng)和致病性的影響。結(jié)果表明，同屬不同種的病原菌對(duì)熱處理的反應(yīng)不同：當(dāng)熱處理溫度55℃、時(shí)間30分鐘以上，對(duì)炭疽菌的菌絲體有明顯的殺傷作用；當(dāng)熱處理溫度達(dá)60℃、時(shí)間30分鐘以上，對(duì)炭疽菌的孢子有極顯著的殺傷作用；55℃以下處理10－20分鐘，則明顯降低了這2種潛伏菌的致病性。因此，應(yīng)用熱處理控制采后病害，應(yīng)根據(jù)不同果實(shí)和病菌種類采用不同的溫度范圍和處理時(shí)間。另?yè)?jù)Barkai－Golan等報(bào)道，真菌的干孢子耐熱，休眠結(jié)構(gòu)也比活動(dòng)的結(jié)構(gòu)耐熱。如70℃以下、1分鐘可殺死90％的指狀青霉的濕孢子，但相同處理僅殺死10％的干孢子。
