荔枝采后腐敗褐變機(jī)理及保鮮技術(shù)研究進(jìn)展

摘 要：荔枝是亞熱帶珍貴水果，被譽(yù)為嶺南四大名果之一。然而由于其在高溫季節(jié)成熟，加之荔枝的結(jié)構(gòu)和生理特性等，使得采摘后荔枝的果皮極易腐敗褐變，這也給荔枝儲(chǔ)藏和運(yùn)輸帶來了很大的困難。文章主要分析了荔枝褐變的機(jī)理，在此基礎(chǔ)上闡述了荔枝采后保鮮技術(shù)的相關(guān)研究情況。

關(guān)鍵詞：荔枝 腐敗褐變機(jī)理 保鮮技術(shù) 研究

荔枝是嶺南水果中的佳品，但是由于其在高溫季節(jié)成熟，并且荔枝的結(jié)構(gòu)和生理特性都較為特殊，在采摘后荔枝的果皮極易腐敗褐變，導(dǎo)致荔枝的新鮮度極速降低，給儲(chǔ)藏和運(yùn)輸帶來了很大的困難。根據(jù)許多國內(nèi)外專家的研究，荔枝發(fā)生褐變的主要原因是其在采后的生理變化，因此本文主要分析荔枝采后腐敗褐變的機(jī)理，從而展開對(duì)荔枝保鮮技術(shù)的研究。

一、荔枝褐變的機(jī)理

1.果皮的基本結(jié)構(gòu)。荔枝果皮中含有葉性結(jié)構(gòu)，分別由外果皮、內(nèi)果皮以及中果皮組成，外果皮中只具備薄壁細(xì)胞，且外壁和角質(zhì)層都較薄，因此抵抗水分散失的能力就弱。我們看到荔枝表皮上排列成谷峰的結(jié)構(gòu)，其實(shí)是外果皮的細(xì)胞外壁向外突出形成的，其表面被蠟被或者角質(zhì)層覆蓋。外果皮與管狀結(jié)構(gòu)和薄壁細(xì)胞形成了具有許多大小不一的皮孔直通水孔，為荔枝的生長提供了通水組織。中果皮由柵狀組織，維管束以及海綿組織組成，而且柵狀組織中含有大量導(dǎo)致荔枝褐變的花色素苷，而內(nèi)果皮中僅含有薄壁細(xì)胞和內(nèi)表皮。荔枝的果皮和果肉是依靠輸導(dǎo)組織來維持聯(lián)系的，如果缺乏輸導(dǎo)組織，果皮失水時(shí)就不能及時(shí)得到水分補(bǔ)給。

2.PPO，POD在果皮褐變中的作用。在六十年代，我國相關(guān)學(xué)者就發(fā)現(xiàn)荔枝果皮中含有PPO，隨后又有很多學(xué)者進(jìn)行了深入的研究，最后得出了一致的結(jié)論。其中，林植芳等學(xué)者對(duì)荔枝果皮中的PPO進(jìn)行了提純和分析，明確了PPO中含有能夠催化氧化果皮的二元酚和三元酚化合物。隨著荔枝采后果實(shí)的衰老和膜結(jié)構(gòu)的破壞，果皮中的PPO和液泡中酚類物質(zhì)形成酶促或非酶促氧化，這就是荔枝果皮褐變的機(jī)理。PPO參與了酶類的轉(zhuǎn)化，并且果實(shí)的衰老和果皮的褐變都與膜脂過氧化有著密切的關(guān)系。膜脂過氧化不僅可以破壞膜的完整性，還可以產(chǎn)生褐色素的一種組成物質(zhì)——類脂褐素。但是外國學(xué)者卻認(rèn)為PPO在荔枝的褐變中并沒有產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的作用，因?yàn)镻PO的活性在荔枝采后也會(huì)慢慢降低，并且PPO活性的增加只能促使花色素苷濃度緩慢地上升。另外，荔枝在采后有沒有呼吸高峰也是一個(gè)備受爭議的話題，有的研究者認(rèn)為不存在呼吸高峰，而有的研究者則證實(shí)荔枝采后的呼吸強(qiáng)度會(huì)隨著乙烯釋放量的增加而上升，目前這個(gè)問題還未得到準(zhǔn)確的答案。

3.花色素苷的生理變化。荔枝褐變后，花色素苷就會(huì)產(chǎn)生外滲現(xiàn)象，根據(jù)花色素苷的生理變化，相關(guān)學(xué)者認(rèn)為花色素苷顏色的改變是褐變的最主要原因。但是，林植芳等學(xué)者通過對(duì)花色素苷的深入研究，最后否定了這個(gè)觀念，提出可能是由于酚類氧化成醌才導(dǎo)致褐色的產(chǎn)生。李察堂等學(xué)者也發(fā)現(xiàn)了荔枝采后的初期褐變是由于花色素苷的降解和變色造成的，而能夠影響花色素苷褪色和變色的因素有溫度，PH值，酶以及氧化還原物等。另外，能夠?qū)е吕笾Σ珊髧?yán)重褐變的是由于酶促褐變反應(yīng)造成的。荔枝果皮的褐變反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的過程，主要分為酶促褐變和非酶促褐變兩個(gè)階段，在儲(chǔ)藏過程中，果皮由于脫水導(dǎo)致PH上升，而導(dǎo)致花色素苷降解或者變色，后者在酸的作用下是可逆的，但是降解的產(chǎn)物可能會(huì)進(jìn)一步地被PPO氧化。同時(shí)果皮中存在的大量酚類物質(zhì)也會(huì)參加褐變反應(yīng)，特別是在后期，主要以酶促褐變?yōu)楹诵摹?/p>

4.果皮褐變的可能機(jī)理。除了酶促褐變和非酶促褐變外，有學(xué)者還認(rèn)為果皮脫水，病菌感染以及離子外滲都可能造成荔枝果皮褐變，但是根據(jù)相關(guān)理論和研究表明，果皮脫水和病菌感染只能導(dǎo)致荔枝果實(shí)提前衰老，從而造成膜結(jié)構(gòu)被破壞，而離子外滲就是膜結(jié)構(gòu)被破壞的結(jié)果，因此，只能說上述因素只是給果皮褐變提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。目前，大部分學(xué)者都是支持林植芳等學(xué)者的理論，認(rèn)為PPO，POD，解氨酶以及膜脂過氧化作用才是導(dǎo)致荔枝果皮褐變的真正原因。

二、荔枝采后保鮮技術(shù)研究

相關(guān)學(xué)者對(duì)荔枝的褐變機(jī)理已經(jīng)研究了幾十年，但是還沒有得出讓人滿意的結(jié)論，因此，荔枝褐變機(jī)理仍然是一個(gè)研究的熱點(diǎn)課題。有學(xué)者曾經(jīng)提出過荔枝褐變機(jī)制，認(rèn)為減少逆境傷害和抑制褐變反應(yīng)是控制褐變的關(guān)鍵，例如降低呼吸強(qiáng)度，保持細(xì)胞的完整性以及延緩果實(shí)衰老等。或者從生物學(xué)角度，用PPO的反義基因來降低PPO的濃度，促使褐變反應(yīng)程度降低，甚至可以用生物技術(shù)改變PPO基因的表達(dá)。目前，無論是化學(xué)，物理還是生物都沒有明確的控制褐變的方法，因此在褐變機(jī)理完全破解之前，荔枝的保鮮還是依靠冷凍和冷藏的方式，但是長期的冷凍和冷藏后會(huì)導(dǎo)致果皮迅速褐變，所以重點(diǎn)的保鮮工作還是集中在如果控制果皮褐變上。第一，在低溫儲(chǔ)藏中要用薄膜包裝，或者采用氣調(diào)儲(chǔ)藏，有效地降低酶活性、呼吸強(qiáng)度以及乙烯釋放量，從而延緩荔枝果實(shí)的衰老，提高對(duì)逆境的抵抗力。第二，荔枝采后要用褐變抑制劑進(jìn)行處理，從根本上控制褐變反應(yīng)，但是目前成效不大。第三，利用熱處理技術(shù)，例如熱水、熱蒸汽以及熱藥等，這可以有效的抑制酶的活性或者控制病蟲害的侵犯。

三、結(jié)語

總而言之，目前，我國對(duì)于荔枝采后的保鮮技術(shù)研究還處于探索階段，未取得較大的突破，荔枝果皮褐變機(jī)理是荔枝采后生理變化研究的關(guān)鍵，但是我國對(duì)荔枝果皮褐變機(jī)理還是沒有完全破解，給荔枝保鮮技術(shù)的研究工作造成了困難。在生產(chǎn)上，人們從溫度、熱處理以及化學(xué)劑等方面提出了保鮮防褐變措施。

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作者簡介：吳增祥（1966—）男，廣東廉江人，大專學(xué)歷，助理政工師，現(xiàn)任廣東省紅湖農(nóng)場二分場場長，從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理工作。