水果玉米保鮮技術研究進展

丁峙峰，李吉龍，王安安，陶耀宏，沈永林，湯海青

（1.寧波市奉化區(qū)農業(yè)技術服務總站，浙江寧波 315500；2.浙江醫(yī)藥高等專科學校食品學院，浙江寧波 315100；3.寧波奉化綠苑果蔬專業(yè)合作社，浙江寧波 315500）

水果玉米（Zea mays L.seccharata Stur）t又稱甜玉米、蔬菜玉米或鮮食玉米，具有皮薄、汁多、糖分高等特點，易消化吸收，適宜生吃，是一種深受消費者青睞的中高端農產品[1]。我國20世紀50年代引入水果玉米的栽培種植，現已發(fā)展成為全球最大的生產和消費國。水果玉米的消費方式單一，大部分以鮮穗直接上市，要求保持鮮脆、甘甜、多汁的鮮食品質。但是，水果玉米的種植和采收時間比較集中，常溫下流通保鮮期僅為1~2 d，不耐貯藏。一方面，代表鮮食品質的相關指標，如水分、甜度和香氣等在短時間內損失嚴重；另一方面，鮮穗更易受到微生物污染，發(fā)黏、變酸或腐敗變質[2]。由此可見，水果玉米的消費質量需求對其生產、保鮮貯藏和銷售方式都提出了更高的要求，保鮮技術已成為水果玉米產業(yè)發(fā)展的瓶頸，需要發(fā)展安全、高效的保鮮技術，從而消除消費時空矛盾，減少貯藏損失，延長貨架期。目前，國內外針對水果玉米開展了很多保鮮技術和工藝的研究，除了傳統(tǒng)的冷藏和氣調保鮮外，各種新型包裝材料和保鮮劑不斷涌現，以多種手段聯合使用的復合保鮮處理方式成為發(fā)展趨勢，取得了一定成果[3-5]。當然，部分保鮮技術也可能存在工藝復雜、成本高、操作性差等問題。從水果玉米保鮮過程中的品質變化及不同的保鮮處理、條件和包裝等方面進行概述，旨在為不同保鮮技術的研究與應用提供參考借鑒，推動水果玉米產業(yè)的發(fā)展。

1 水果玉米采后品質變化

1.1 水分損失

水果玉米的含水量達70%左右，遠高于普通玉米。特別在采摘后的初期，籽粒皮薄脆甜，內部水分會發(fā)生揮發(fā)現象，水分含量降低，造成品質下降。貯藏溫度和濕度也會影響蒸騰速率，如包裝可使其貯藏環(huán)境保持較高的相對濕度，從而減少因蒸騰作用導致的水分損失。

1.2 可溶性固形物含量下降

水果玉米同普通玉米相似，都含有可溶性多糖、蔗糖、果糖、葡萄糖、甘露醇和山梨醇，但兩者在成熟過程中的積累變化不同。采摘期水果玉米的糖含量遠高于普通玉米，淀粉含量則相反。豐富的可溶性固形物是水果玉米的重要食用品質之一，而甜度的損失也是其品質下降的主要原因。甜度主要取決于蔗糖含量，不同保藏溫度對甜度損失有嚴重影響，在0℃下放置24 h，糖損失6%；而在30℃下放置24 h，則損失約60%[6]。除糖分外，由于籽粒的呼吸作用，其他營養(yǎng)成分如脂肪、蛋白質和淀粉等也在發(fā)生消耗，進一步造成品質的劣變。

1.3 色度變化

水果玉米的顏色一般為白色、黃色和黃白雙色。在保鮮過程中，籽粒表面顏色和亮度下降，甚至發(fā)生褐變，影響了外觀品質。滅菌處理、機械損傷及長時間存放均易發(fā)生褐變，造成外觀品質的劣變。水果玉米含有大量的游離氨基酸和糖類[7]，在熱加工中極易發(fā)生美拉德反應，生成5-羥甲基糠醛。特別是蒸煮食用的水果玉米，被煮熟后更易出現褐色。另一種褐變的可能性是酚類化合物的氧化反應，導致多酚化合物聚合。

1.4 質構品質下降

由于水分和糖分的損失，籽粒表面皺縮萎蔫，嫩度下降，表皮變硬變厚，彈性先上升后下降[8]。在保鮮貯藏過程中控制水溶性多糖的變化，對于感官品質也有著重要的影響。水溶性多糖使水果玉米口感順滑，而淀粉使其口感偏向于粉質。

1.5 風味損失

非結構性碳水化合物的組成和含量對水果玉米的風味有重要的影響。在籽粒發(fā)育過程中，直鏈淀粉的合成受到限制，水溶性多糖則不斷積累并反饋控制蔗糖向淀粉的轉化，同時積累其他糖分，蔗糖與口感呈極顯著正相關。此外，甘氨酸也對甜味有一定貢獻。水果玉米的有機酸含量較低，在保鮮過程中被不斷消耗。若微生物繁殖，產生大量代謝產物，將造成籽粒pH值由中性轉為偏酸，口味也偏酸味。在保鮮過程中，香氣也是重要的品質，主要成分是二甲基硫醚，其變化與類胡蘿卜素的變化有一定關聯[9]。

1.6 微生物污染

菌落總數是評價水果玉米保鮮品質的重要微生物指標之一，表示水果玉米被細菌污染的程度，嚴重影響其感官品質。由于水分含量高、胚部營養(yǎng)物質豐富，增加了生理活性，降低了耐貯性，極易被微生物侵染，加快腐敗速度。主要包括細菌和霉菌（青霉、曲霉、根霉及鐮刀霉等）污染，可能產生霉菌毒素，帶來食物安全風險。

2 水果玉米保鮮處理

2.1 不同預處理對水果玉米保鮮效果的影響

2.1.1 去苞衣

苞衣的主要成分是纖維素，本身不具食用價值，且苞衣和果穗的呼吸強度不同。保留苞衣會影響產品的檢視和美觀，造成運輸質量的增加和品質劣變的風險。去除苞衣后，整穗的呼吸消耗降低，營養(yǎng)物質損耗減少。因此，在保鮮處理中，苞衣及花絲、禿尖、蒂部等部分均被去除。

2.1.2 鮮切

水果玉米的使用方式包括整穗和鮮切兩類。切分處理多見于出口產品和國外，如沙拉或其他食品的預拌料。水果玉米被切分后，破損的籽粒呼吸更加旺盛，在保鮮過程中更易損失糖和香氣，滋生微生物，加快了變質速度。而且切碎的玉米籽粒中受損的組織可能會導致酚類物質水平升高，如經高于適宜溫度的條件儲存，在烹飪時更易發(fā)生嚴重的褐變[10]。

2.1.3 熱燙

熱燙或稱預煮，是果蔬保鮮加工中的常規(guī)處理環(huán)節(jié)之一，包括水煮、蒸汽及微波熱燙等方式。一般采用水煮熱燙，在90℃左右的水中保持約10 min，并添加食鹽或檸檬酸進行護色。熱燙可以破壞酶的活性，如過氧化物酶和多酚氧化酶，改善籽粒組織結構、排除組織空氣，可起到穩(wěn)定顏色、保護營養(yǎng)成分、減少冷藏冷凍過程中冰晶形成等作用。此外，熱燙還可殺滅部分微生物。馬玉芯等人[11]研究了熱燙處理對水果玉米在貯藏過程中保鮮品質的影響，發(fā)現熱燙在減少水分損失、維持感官品質等方面具有明顯的效果。

2.2 不同處理對水果玉米保鮮效果的影響

2.2.1 滅菌

高壓滅菌是常見的食品保藏手段，在水果玉米保鮮中一般與其他技術配合使用。劉海東等人[4]使用反壓滅菌（121℃，40 min）處理鮮食甜玉米，經充氮包裝后在常溫下貯藏，有效抑制甜玉米的褐變和失重，保持原有食用品質特性。但要注意的是，加熱處理雖然可以降低微生物數量，但同時易損失水分，加重褐變，發(fā)生美拉德反應，使還原糖降低。過度加熱可能產生蒸煮味，嚴重影響鮮食品質。

2.2.2 保鮮劑

保鮮劑可分為化學和生物保鮮劑。可在籽粒表面形成保護膜，如蔗糖、巖藻聚糖等，調節(jié)籽粒細胞的水分平衡和滲透勢，達到保水、護色的效果；破壞酶的活性，降低呼吸強度和代謝速度，如醋酸等；抑制或殺滅微生物，改變細菌細胞滲透壓、破壞膜的傳遞，如二氧化氯等。司婉芳等人[8]使用3 g/L白砂糖、10 g/L食鹽和5g/L食醋復配保鮮液，對水果玉米進行浸泡處理，瀝水后殺菌，可在常溫下保藏30 d，且保持較好的氣味和籽粒飽滿度。

2.3 不同貯藏條件對水果玉米保鮮效果的影響

2.3.1 冷藏

在不兼用其他保鮮技術的前提下，采收后的水果玉米如保存于常溫環(huán)境，由于呼吸旺盛、含糖量迅速下降等因素，僅能存放1 d。使用冷凍保藏，雖然可以保存1年以上，但解凍造成品質惡化，不能滿足鮮食要求。因此，0℃以上的冷藏保鮮，是水果玉米最常用的貯藏條件，具有操作簡便、實施方便等優(yōu)點。研究發(fā)現，低溫可降低營養(yǎng)品質、食用品質和微生物指標的劣變。在不發(fā)生冷害的條件下，水果玉米的含糖量與貯藏溫度呈反比。低溫還可減少丙二醛的積累，減少細胞膜損傷；抑制抗壞血酸過氧化物酶的活性，該酶是植物活性氧代謝中重要的抗氧化酶之一，與營養(yǎng)和食用品質直接相關；同時，使超氧化物歧化酶和過氧化氫酶保持較高活性，從而可在一定時間內（5 d左右） 保證水果玉米的相關品質[12-13]。

2.3.2 冰溫

冰溫保鮮是一種在0℃以下非冷凍溫度范圍內的保存技術。最早在日本展開應用研究，除水產和畜禽等動物性原料外，主要用于新鮮果蔬的保鮮。Shao X等人[6]使用冰溫保鮮處理水果玉米，有效降低了水果玉米的呼吸速率和糖損失。同時，結合微孔膜包裝和預冷措施，減少了失重和電解質滲漏，延緩了冰溫貯藏過程中的冷害，保持了良好的感官品質。雖然冰溫處理具有良好的保鮮效果和應用潛力，但是需要專門的冰溫保鮮鏈，對設備和技術的要求較高。另外，冰溫保鮮可能造成冷害，發(fā)生生理紊亂，嚴重時可能造成低溫擊穿，限制了其推廣應用。

2.3.3 氣調

果蔬在氣調條件下可提高貯藏溫度，減少冷庫能耗。氣調保鮮利用低O2、高CO2的氣體環(huán)境，抑制呼吸消耗和代謝，從而延緩果蔬的成熟和衰老，延長保質期。研究表明，水果玉米氣調保鮮的氣體成分比例為氧氣2%~4%，因為對CO2的耐受程度較高，CO2比例比一般果蔬高，為10%~20%，溫度為1~2℃[14]。Riad G S等人[15]研究發(fā)現，鮮切水果玉米0~1℃可保存10 d，而相同條件使用氣調保鮮（2%O2、10%CO）2可在5℃下保存，同時不會對外觀或理化質量造成明顯損失。

2.4 不同包裝對水果玉米保鮮效果的影響

2.4.1 微孔包裝

水果玉米的呼吸作用強烈，產生大量水汽、CO2和代謝產物。普通包裝透氣透水性差，造成包裝內高濕度、高CO2的環(huán)境，易增加無氧呼吸，且凝露后更易促進微生物的生長和傳播，加速腐敗變質。李家政等人[16]使用具備不同微孔數量的聚乙烯袋對水果玉米進行保鮮處理，實現了成本低廉的自發(fā)氣調，在0℃下延長保質期至14 d。

2.4.2 真空包裝

利用除氧的原理，抑制果蔬的呼吸和好氧微生物的繁殖。真空包裝水果玉米的水分含量較高，初期保鮮品質較好。但隨著時間延長，發(fā)生品質劣變，直接表現為脹袋和凝露現象。打開包裝，可聞到明顯的酸味。使用選擇性復合膜進行真空包裝，可降低無氧呼吸并將CO2排出，從而延長保質期。另外，韋強等人[17]使用真空包裝經保鮮液浸泡的新鮮水果玉米，可有效解決單一真空包裝造成的脹袋問題，提高保鮮效果。

2.4.3 復合膜包裝

復合膜是2層以上薄膜經過印刷復合等工藝形成的包裝膜，不同的膜分別發(fā)揮支撐、透水、透氣等作用。劉輝等人[18]使用透氣性能和面積比例不同的薄膜制作水果玉米保鮮袋，比較高透氧和高透水薄膜的不同占比，獲得較好的保鮮效果，使保鮮袋內的O2含量迅速降低，CO2則迅速升高，抑制了水果玉米的呼吸等生理活動，常溫貨架期達到5 d。此外，可在包裝材料中添加抗菌成分，控制微生物數量或抑制特定微生物，為水果玉米提供更高的安全性和質量保證。

3 結語

各種保鮮技術從開發(fā)到成熟應用，需要不斷探索和改進，從而達到理想的保鮮效果，實現經濟價值。未來，水果玉米保鮮技術的發(fā)展正向著綜合控制的方向發(fā)展，包括物理、化學、農業(yè)和生物技術控制，符合新時代自動化、標準化和配套化，以及有機（綠色）農產品保鮮貯運技術的發(fā)展趨勢，從而確保水果玉米產業(yè)鏈的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。