皇帝柑貯藏保鮮技術研究進展

馬路凱蔡昕彤賴泓慧劉袆帆朱立學應曉國張 賓黃炳鈺井敏敏

（ 1.廣東省仲愷農業工程學院輕工食品學院 廣州 510225； 2.仲愷農業工程學院機電工程學院； 3.浙江海洋大學食品與醫藥學院； 4.中國熱帶農業科學院南亞熱帶作物研究所）

皇帝柑，又名“貢柑”，是我國特有的南方優良農家品種。早于北宋年間，因其優良品質被朝廷列為皇帝御用的貢品，而得此名。皇帝柑皮薄肉脆，色清淡，無渣少核，清甜爽口[1]，但皇帝柑保鮮期短，導致皇帝柑不僅價高且不可大范圍銷售，無法更好地帶動皇帝柑的生產。雖然柑類的貯藏保鮮技術已有較大的提升，但實際應用過程中還有一定困難。部分柑類的保鮮技術成本高，導致無法在皇帝柑保鮮方面普及。因此，整合研究皇帝柑貯藏保鮮的相關技術研究成果有一定的必要性。

1 皇帝柑的貯藏與保鮮處理技術

皇帝柑的果實于冬季十二月中上旬成熟，該時段天氣惡劣，氣溫低，導致采收時間短，采收果實后不易貯藏，品質極易發生劣變，不利于皇帝柑的市場流通。因此，關于皇帝柑的貯藏和保鮮手段的研究已經引起科研工作者的關注，目前貯藏保鮮手段主要可以分為物理保鮮技術、化學保鮮技術、生物保鮮技術和復合保鮮技術（如圖 1所示）。本文針對現有保鮮技術進行歸納分析，以期為皇帝柑良好發展提供一定的指導。

圖1 皇帝柑貯藏保鮮技術的歸納

1.1 物理保鮮技術

1.1.1 樹冠覆膜保鮮處理。張社南等人[2]探究了樹冠覆蓋塑料膜對皇帝柑的保鮮效果。結果發現，樹冠覆膜可以有效保護皇帝柑樹免受淋雨和低溫的影響，落果率顯著降低，更好地保護了皇帝柑果實。同時果實變軟的現象也大大降低。樹冠覆膜處理后果實可溶性固形物、總糖、蔗糖和還原糖含量均升高，風味更佳。此外，樹冠覆蓋塑料膜保鮮手段屬于留樹保鮮，成本較低，在采收后的貯藏期間，可結合不同保鮮手段，從而達到更佳的保鮮效果。

1.1.2 低溫保鮮技術。冷藏保鮮，是當今果蔬貯藏的主要方式之一。相較其他保鮮方法，冷藏保鮮成本較低，因此應用較多。謝玉花等人[3]研究不同溫度對皇帝柑品質的影響，探究皇帝柑最佳的貯藏溫度。研究發現，在 0℃下貯藏的皇帝柑失重率僅為7.85%，可溶性固形物含量高達12.85%，果實總糖含量最高，為113.40g/kg。綜合上述數據， 0℃貯藏可延緩皇帝柑果實衰老。鄭福慶等人[4]在冷藏溫度（ 6.5± 0.5）℃下貯藏皇帝柑，對乙醛、乙醇等主要異味物質含量進行研究[5]，結果顯示，冷藏條件下可抑制乙醛、乙醇的生成，同時皇帝柑果實表面微形態結構保持良好，表明冷藏可有效保持皇帝柑的品質。謝誼芬[6]采用冷激處理皇帝柑，發現在果實糖度方面，冷激處理可有效減緩糖度的消耗，有效延長皇帝柑的貯藏時間。此外，低溫貯藏皇帝柑時也可結合其他保鮮手段，使皇帝柑保鮮效果達到最佳。

1.1.3 加冰預冷保鮮技術。加冰預冷是將采收后的果蔬進行加冰處理，以起到貯藏保鮮的作用。柳建良等人[7]采用加冰處理方式保鮮皇帝柑。結果發現，整個實驗期間皇帝柑的可溶性固形物、總糖含量均較高，此時可滴定酸含量為 0.55g/100ml，維生素 c含量達18.99mg/100ml。加冰預冷保鮮可有效地去除果實田間熱，減弱皇帝柑果實的呼吸作用，實現保鮮，且成本較低。

1.1.4 乙烯利和活性炭處理保鮮。乙烯利是果蔬自身釋放出的一種植物生長調節劑[8]，能加快果實成熟、脫落、衰老等生長進程。活性炭表面具有細小的縫隙、較大的表面積和較強的吸附能力[9]，可作為乙烯的吸附劑。柳建良等人[10]使用乙烯利和活性炭處理皇帝柑果實，探究其對皇帝柑品質的影響。結果發現，乙烯利和活性炭對皇帝柑貯藏性能的影響主要集中于貯藏前期。乙烯利可誘導皇帝柑產生乙烯，并出現乙烯釋放高峰，同時伴隨呼吸高峰的出現，加速了皇帝柑衰老。活性炭吸附乙烯，使得乙烯釋放高峰降低，進而使呼吸高峰降低，削弱呼吸作用，使皇帝柑的果實風味濃，貯藏性能增強，達到一定的保鮮效果。乙烯利和活性炭處理皇帝柑的機理，主要通過控制乙烯含量，減少皇帝柑果實自身營養的消耗，進而達到減慢果實衰老，最終達到延長果實貯藏期的目的。在低溫貯藏的條件下，結合該保鮮手段處理皇帝柑果實，可達到更好的保鮮效果。

1.1.5 納米二氧化硅改性LDPE膜保鮮技術。低密度聚乙烯（Low Density Polyeth-ylene，LDPE）通常用于果蔬包裝，可隔絕空氣，防止果蔬氧化，減緩果蔬衰老[11]。納米二氧化硅粒徑為 1～100 nm，結構更為致密。納米二氧化硅改性LDPE，改善了原LDPE膜的防水性能。宋慕波等人[12]就納米二氧化硅改性LDPE膜對皇帝柑貯藏品質的影響進行了研究。研究發現，納米二氧化硅改性LDPE膜包裝組皇帝柑失重率、腐爛率最低，可滴定酸含量、可溶性固形物含量和過氧化物酶活性最高。相比貯藏初期，硬度僅下降6.6%。該技術保鮮效果雖好，但成本高。此外，納米顆粒移動性高，可進入生物體中并與之作用，產生一定的毒性，從而影響人體的健康[13]，因此在皇帝柑保鮮方面普及度低。

1.2 化學保鮮技術

1.2.1 二氧化氯保鮮技術。二氧化氯（ClO2）為國際上公認安全、無毒的綠色消毒劑。2004年美國食品藥品監督管理局批準ClO2為果蔬殺菌劑[14]，目前已應用于多種水果的貯藏保鮮。徐呈祥等人[15]就ClO2對皇帝柑采后品質的影響進行研究。結果表明，ClO2處理后皇帝柑的失重率顯著降低，隨著ClO2濃度的升高保鮮效果也提高，當ClO2濃度為15mg/L時皇帝柑腐爛率最低，可溶性糖含量高于其他處理組，且可滴定酸含量下降速度最慢。ClO2保鮮手段對人體無傷害且溫度對其保鮮效果不造成影響，是一種較為安全、綠色的化學保鮮手段。

1.2.2 咪鮮胺錳鹽保鮮技術。咪鮮胺錳鹽屬咪唑類殺菌劑[16]，在防止柑橘葉斑病，流膠病，紋羽病，青霉病[17]等病害上已有較多應用。鄭福慶等[18]研究發現，皇帝柑采后貯藏中發生的青綠霉病。經咪鮮胺錳鹽處理的失重率和腐爛率均顯著降低。同時，咪鮮胺錳鹽還可減緩可溶性固形物含量在貯藏期間的下降速度。進一步研究發現[19]，低溫下使用咪鮮胺錳鹽保鮮效果會更佳。但咪鮮胺錳鹽會對魚造成傷害，不可在水溝等地處理，且對人體的皮膚、眼睛有一定的刺激，使用咪鮮胺錳鹽時需注意安全。

1.2.3 納他霉素涂膜保鮮技術。納他霉素（Natamycin）是鏈霉菌通過發酵產生的多烯大環內酯類天然抗真菌化合物，只對真菌產生抑制作用[20]，且作用時間長，是一種安全性高、天然、無毒的微生物防腐劑。納他霉素已在葡萄[21]、櫻桃[22]、富士蘋果[23]等果蔬保鮮方面有一定應用。常虹等人[24]研究發現， 0.03%納他霉素涂膜液可顯著抑制皇帝柑還原糖下降，維生素 c含量也得以保持，失重率、腐爛率顯著降低，有效抑制霉菌生長。因此，納他霉素可有效延長皇帝柑的貯藏期，起到較好的保鮮效果。

1.2.4 石蠟涂膜保鮮技術。石蠟分為全精煉石蠟、半精煉石蠟和粗石蠟 3種。全精煉石蠟和半精煉石蠟化學性質穩定，可用于水果保鮮，還具有防潮性能。常虹等人[24]用石蠟涂膜液處理皇帝柑，發現 0.10%石蠟組抑制還原糖降低的效果最好； 0.15%石蠟組的皇帝柑腐爛率、失重率最低； 0.05%和 0.10%的石蠟涂膜劑的可滴定酸含量較高，保持了皇帝柑較好的風味。

1.2.5 水楊酸和赤霉素保鮮處理。水楊酸（Salicylic Acid，SA）是一種植物激素[25]，可以誘導植物體內產生與抗病有關的蛋白質，提高其抗病能力[26,27]。赤霉素（Gibberellins，GA3）為植物生長調節劑，可打破果樹休眠，促進果樹營養生長，延緩果樹以及果實的成熟、衰老，增強果實的保鮮作用。馬培恰等人[28]通過采前噴布水楊酸和赤霉素及鈣（Calcium，Ca），研究皇帝柑采收后品質的變化。結果表明，GA3+CaCl2處理組比對照組（未處理）的腐爛率減少21.43%。此外，GA3+CaCl2處理組的果皮、果肉的丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量最低，分別為 6.95nmol/g和 4.11nmol/g，表明皇帝柑衰老程度較低。以上結果表明GA3+CaCl2處理皇帝柑可有效保證其品質。柳建良等[29]研究發現，腐植酸鈣處理組的皇帝柑可溶性固形物含量較少，變化幅度小，可滴定酸含量低，好蒂率和好果率高，效果顯著，表明腐植酸鈣可增強皇帝柑的貯藏性。噴布水楊酸和赤霉素及Ca的處理方式亦屬于留樹保鮮。水楊酸通過抑制乙烯的產生[30]從而延緩皇帝柑果實的衰老；赤霉素可減少果實膜系統受到損害，而Ca可保持細胞膜的功能與結構，并對果實的呼吸具有抑制作用[31]，兩者共同作用，增強了皇帝柑果實的保鮮效果。

1.3 生物保鮮手段

1.3.1 殼聚糖涂膜保鮮技術。涂膜保鮮技術是目前較為常用的一種技術。該技術可以降低果實的呼吸作用，從而延緩衰老且可減少病原菌侵害果實，起到一定的保鮮效果。殼聚糖是一種綠色安全的涂膜保鮮劑，可削弱果實呼吸作用，減緩果實衰老[32]。殼聚糖涂膜劑屬于多糖類物質，雖然其保鮮效果較好且安全，但并非濃度越高越好，過高的濃度會導致果實外微環境氧氣濃度低，影響其保鮮效果。謝玉花等人[33]就不同濃度殼聚糖涂膜對皇帝柑貯藏品質的影響進行了研究。研究表明，殼聚糖涂膜可抑制皇帝柑失重率的上升及維生素 C含量的下降。在貯藏21 d時， 1%殼聚糖涂膜皇帝柑的失重率為 5.03%，分別比空白、 0.5%、 1.5%殼聚糖低1.35%、 0.85%和 0.34%。殼聚糖涂膜對于皇帝柑可滴酸含量影響較大，呈現先升后降的趨勢，表現出一定的抑制下降作用。此外，殼聚糖涂膜還可顯著降低皇帝柑的腐爛率。殼聚糖涂膜為可食性涂膜，安全性高且綠色無害，符合當今人們所追求安全保鮮的要求，但殼聚糖涂膜相較于二氧化氯保鮮手段而言，殺菌性較弱，復合涂膜可以改善殼聚糖的這一缺點。

1.3.2 蘆薈素保鮮處理。蘆薈素是一種具有清除超氧陰離子自由基和羥自由基作用的植物蘆薈提取物[34]，具有殺菌消炎等功效。丘苑新[35]研究結果顯示，蘆薈素處理皇帝柑的可溶性固形物、可滴定酸含量變化幅度小，但蘆薈素提高了皇帝柑的好果率和好蒂率，表明蘆薈素可增強皇帝柑貯藏性。

1.3.3 復合涂膜保鮮技術。復合涂膜，即將多種保鮮液按比例復合成液態膜，作為涂膜保鮮的原料。常虹等人[24]將殼聚糖、納他霉素、石蠟三種保鮮液復合配比，對皇帝柑涂膜保鮮。研究表明，三種保鮮液最佳配比為殼聚糖 1.00%、納他霉素 0.03%、石蠟0.10%。該配比組處理的果實可滴定酸含量為 4.6g/L，還原糖含量為45g/kg，維生素 c含量為 0.240g/kg，失重率為 1.33%，腐爛率為13.64%，相比于空白對照組有顯著的保鮮效果。復合涂膜保鮮手段可完善單一涂膜保鮮技術的缺點，從而使得皇帝柑保鮮貯藏效果更好，在皇帝柑保鮮方面有較為廣發的應用前景。

2 結論與展望

綜上所述，在皇帝柑貯藏保鮮方面的研究，雖然不斷地在延伸擴展，但涉及皇帝柑保鮮技術的研究遠不及其他果蔬。筆者認為，可以繼續嘗試將應用于其他水果的保鮮方法，應用在保鮮皇帝柑上。如檸檬酸處理對皇帝柑的保鮮；氣調保鮮技術，該技術現已應用于保鮮紅富士蘋果方面，對氧氣與二氧化碳含量進行調控，抑制果實呼吸作用，從而達到保鮮效果等；利用拮抗菌對果實進行保鮮已應用于柑橘保鮮處理方面[36]，此外，該保鮮手段高效且安全。皇帝柑在生物保鮮技術方面的研究進展甚少，可對該領域進行一定的擴展。目前，對于抗氧化劑保鮮技術的研究尚有缺失，抗氧化亦是影響皇帝柑貯藏保鮮的重要因素之一。此外，目前已得知0℃為較好的皇帝柑貯藏溫度，由于大多化學保鮮手段多針對常溫狀態下的皇帝柑，可優化部分使用化學保鮮技術使用的環境，以達到更好的保鮮效果。同時，現有關于皇帝柑保鮮研究的測定指標較為混亂，如一些研究以腐爛率或糖酸比為指標，另一些則缺乏該指標，因此，急需對皇帝柑品質評價的通用或特征性指標進行界定，進而更有效的探究保鮮處理的效果。

目前，我國人民生活水平日漸提高，人們對水果保鮮手段的安全性有更高的追求，大眾更偏向于物理、生物、復合保鮮技術，這三種保鮮技術相較于部分化學保鮮技術而言，更為健康、無污染。復合保鮮技術是目前果蔬保鮮方面的重點之一，復合保鮮處理相較于單一保鮮處理效果更佳，提高保鮮效率與經濟效益；生物保鮮技術，高效且純天然，不會對環境造成污染，符合人們日前對果蔬保鮮處理方式的要求；物理保鮮技術在保鮮處理方面一直具有廣泛的應用，安全高效且成本較低。皇帝柑作為我國南方特有的熱帶農作物，藥用、食用價值高，缺乏有效的保鮮手段一直是限制其流通、阻礙產業鏈發展的制約因素。因此，繼續對皇帝柑高效保鮮的技術進行研究，具有重要的意義。