鲜切南瓜保鲜技术研究进展

袁宁，王怡，王佳宇，胡文忠

农产品贮藏加工

鲜切南瓜保鲜技术研究进展

袁宁，王怡，王佳宇，胡文忠

（大连民族大学 生命科学学院, 辽宁 大连 116600）

介绍鲜切南瓜保鲜技术的研究进展，为进一步研究有效保持鲜切南瓜品质的方法提供理论基础和技术参考。综述目前国内外鲜切南瓜的物理（如低温、气调包装、热处理、高静压、臭氧）、化学（如壳聚糖涂膜、茉莉酸甲酯、外源乙烯等）和生物（如枯草芽孢杆菌）保鲜技术的研究进展。鲜切南瓜的物理保鲜技术具有成本低、处理条件易控制及对结构和营养风味影响较小等优点，是较为常用的保鲜技术；
化学保鲜技术具有良好的保鲜效果，但存在化学试剂残留、易改变果蔬风味等问题；
生物保鲜技术具有安全、无毒、高效等特点，但目前关于生物保鲜技术对于鲜切南瓜的应用范围较窄，技术不够成熟。今后可将生物保鲜技术作为鲜切南瓜保鲜的研究重点，同时与物理保鲜技术、化学保鲜技术配合处理，达到相互协同效应，从而更好地维持鲜切南瓜贮藏期间的品质。

鲜切南瓜；
物理保鲜；
化学保鲜；
生物保鲜

南瓜（L）也称北瓜、金瓜、番瓜等[1]，其口感软糯香甜，含有南瓜多糖、氨基酸、无机盐、微量元素、维生素等营养物质，其中胡萝卜素的含量可达到西瓜的8～20倍，维生素A的含量与番茄相当。同时，南瓜还是一种药食同源的蔬菜，具有高钙、髙锌、髙铁、低钠、低脂等特点，以及降血糖、降血脂、防治癌症、抗氧化等保健功效，特别适合老年人和高血压患者食用，因此受到了广大消费者的青睐[2]。由于南瓜的体积较大，不方便携带且处理步骤烦琐，因此未食用完的南瓜容易腐烂，会造成浪费。鲜切南瓜可以满足消费者的即食需求，易于携带，并且保证了南瓜的新鲜度和营养价值，满足消费者追求健康、营养、快节奏生活等方面的需求。

鲜切南瓜指将新鲜南瓜经过分级、清洗、修整、去皮、切分、包装等加工程序制成的即用食品。由于南瓜在加工过程中特别容易引发颜色褪黄白化、微生物感染、营养成分快速流失等一系列品质变化，导致其腐烂，因此寻求能够维持鲜切南瓜的品质、延长货架期的保鲜技术成为鲜切南瓜加工技术的关键。文中重点综述目前国内外鲜切南瓜的物理、化学和生物保鲜技术等方面的研究进展，以期为进一步研发有效保持鲜切南瓜品质的方法提供理论基础和技术参考。

1.1 低温保鲜技术

温度是影响果蔬品质的重要因素，低温不仅能减缓鲜切南瓜的呼吸强度、降低酶活性、减缓营养成分的流失速度等，而且有利于抑制微生物的生长繁殖，低温保鲜技术是果蔬中最常见的保鲜方法[3]。樊会芬等[4]比较了5 ℃和10 ℃贮藏温度对鲜切南瓜品质的影响，结果表明，相较于10 ℃温度环境，5 ℃温度环境能更有效地抑制多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）等褐变相关酶的酶活性，减少褐变底物酚类物质的积累，有效降低褐变速率，延缓切面白化的发生。同时，5 ℃的贮藏条件更有利于减少鲜切南瓜的乙烯释放量，减缓水分的流失，进而降低其质量损失率，更好地保证其在贮藏期间的品质。另外，还有学者也得出了这一结论，并发现在4 ℃下比在8 ℃下能更好地维持鲜切南瓜的维生素C和类胡萝卜素含量，保证了其良好的营养品质[5]。

1.2 气调包装保鲜技术

气调包装技术（Modified Atmosphere Packaging, MAP）利用果蔬的呼吸作用和包装透气性之间的气体交换，形成一个稳定的低浓度氧气、高浓度二氧化碳的气体环境，这可有效抑制鲜切南瓜的呼吸强度、微生物生长，从而达到延缓衰老、减少营养损失等目的[6-8]。贯云娜等[9]分别用气调保鲜袋和聚乙烯（PE）保鲜袋包装鲜切南瓜，在4 ℃条件下贮藏至12 d时发现，气调保鲜袋的袋内外气体交换和南瓜的呼吸作用能够形成一个较适宜的气调环境，其保鲜效果更好，可有效增加过氧化氢酶（CAT）和POD酶的活性，抑制丙二醛（MDA）的积累，消除自由基对机体的损害，防止膜脂过氧化反应，进而延缓鲜切南瓜的衰老进程。同时，气调保鲜袋处理组的维生素C、可溶性蛋白质、多糖和类胡萝卜素等含量分别是未包装组的2.1、1.5、1.6、1.1倍，有效维持了鲜切南瓜的营养品质，还可降低其质量损失率、乙烯释放速率和硬度，减少水分的散失，维持鲜切南瓜的鲜度。Nicola等[5]研究发现，具有较高氧气渗透率（19 900 cm3/(m2·d·MPa)）的薄膜对鲜切南瓜的保鲜效果更佳。随着保鲜膜氧气渗透率的增加，鲜切南瓜的质量损失率逐渐降低。在贮藏8 d时，高氧气渗透率薄膜包装片状南瓜处理组表现出更高含量的叶绿素b、维生素C、类胡萝卜素，以及更强的抗氧化能力，而在包装块状南瓜处理组中发现以上物质含量减少、抗氧化能力下降。同时发现，低氧气渗透率薄膜对块状南瓜的品质保持更有效，因此在保鲜应用中需根据南瓜切割形状来确定包装保鲜膜的氧气渗透率。还有学者研究发现，采用聚氯乙烯（PVC）薄膜包装鲜切南瓜，不仅可有效保持其维生素C和可溶性固形物等含量，维持其营养品质，还可使其总酸度增加、pH值下降，有效地维持了鲜切南瓜的贮藏品质[10]。

1.3 热处理保鲜技术

热处理方法不仅常应用于采后果蔬，以提髙其贮藏抗性，而且在鲜切果蔬保鲜方面也逐渐得到应用。有研究表明，鲜切果蔬经过适当的热处理后，会通过激活机体信号通路来应对环境温度的变化，进而增强机体的抗氧化酶稳态转录水平，促进活性氧（ROS）的清除，减少切割部位次生代谢物质的产生，避免氧化反应的发生，并且在热处理结束后，果蔬在进入冷胁迫环境时仍处于高度防御氧化损伤的状态[11-14]，进而有效地保持了鲜切果蔬的品质。茅林春等[15]研究发现，经过55 ℃热处理后的鲜切南瓜表现出更好的品质，有效降低了1−氨基环丙烷−1−羧酸氧化酶（ACO）的活性，减少了1−氨基环丙烷−1−羧酸（ACC）生成乙烯的量，进而推迟了乙烯的释放时间，延迟了鲜切南瓜的衰老进程。热处理还可提高鲜切南瓜黄色素的稳定性，减少氧化分解，从而延缓切面的褪黄白化，有效地保持了鲜切南瓜在贮藏期间的品质。

1.4 高静压保鲜技术

高静压（High Hydrostatic Pressure, HHP）技术又称高压加工（High Pressure Processing, HPP）技术、超高压（Ultra−high Pressure, UHP）技术，是将果蔬放入密闭容器中，在一定的温度条件下，以水或油作为传压介质，进行100～1 000 MPa加压处理的非热处理加工技术，可有效抑制微生物的生长繁殖，抑制酶促褐变的发生，并对食物的色泽、质地、风味和营养成分的影响较小，可以延长果蔬的货架期[16-18]。周春丽等[19]发现，经450 MPa高静压处理后，鲜切南瓜中的细菌总数仅为16个/g，霉菌和酵母菌的数量几乎为零，低于商业无菌要求。在加压至550 MPa后，在鲜切南瓜中均未检测到细菌、霉菌和酵母菌，说明高静压处理有明显杀灭微生物的作用，保证了鲜切南瓜的安全性。此外，鲜切南瓜经高静压处理后，较好地保持了其pH值、可溶性固形物和汁水含量等，但会出现褪黄白化、硬度下降、维生素C含量降低等现象，因此在保留品质和微生物安全性的前提下，选择较低压力的高静压处理方式，可较好地保持鲜切南瓜的品质。此外，还有学者发现，经过HHP处理后样品具有较高的维生素C含量、总酚含量和抗氧化剂活性，且在60 d贮藏期内都有较好的微生物安全性，并保证了较高的营养价值[20]。

1.5 臭氧保鲜技术

臭氧是一种具有杀菌作用的强氧化剂，能够抑制鲜切果蔬中微生物的生长繁殖，保持果蔬的感官和营养品质，有效延缓果蔬的衰老进程。采用臭氧处理果蔬后，臭氧可在空气中自然分解为氧，具有无残留的优点[21-23]。富新华[24]研究发现，鲜切南瓜经臭氧水（质量浓度分别为2.0、4.0 mg/L）处理后，其细菌和霉菌总数、酵母菌总数在贮藏8 d时显著降低，分别下降了2～3个数量级和1个数量级，其大肠菌群总数在储藏期间一直保持在食用标准内，维持了较高的安全性。同时，采用臭氧水处理可抑制鲜切南瓜切口的褪黄白化，延缓其硬度的下降，使鲜切南瓜在贮藏期内具有良好的品质。

2.1 壳聚糖涂膜保鲜技术

壳聚糖涂膜具有成膜性好、抑菌能力强等优点，可使鲜切果蔬处于高CO2、低O2的微气调环境中，有利于控制果蔬与外界的气体交换，减少水分散失和营养物质的消耗，同时还可减缓呼吸强度，有效延缓鲜切南瓜的衰老进程[25-27]。张丹丹等[28]采用质量分数分别为0.5%、1.0%、1.5%的壳聚糖涂膜液浸泡鲜切南瓜，结果表明，质量分数为1.0%的壳聚糖涂膜液的效果相对最佳，可有效增强苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性，增加总酚含量，进而提高鲜切南瓜的抗氧化能力。同时，采用壳聚糖涂膜处理还可延缓鲜切南瓜的硬度下降和乙烯释放量增加的进程，维持多糖和类胡萝卜素等含量，保持鲜切南瓜的质地和营养品质。此外，学者还研究了壳聚糖与海藻酸钠、丁香油复合涂膜的保鲜技术[29]，结果表明，该方法能有效延缓鲜切南瓜果实的硬度、弹性和咀嚼性的下降，抑制乙烯释放量的增加，延缓鲜切南瓜的衰老。采用复合涂膜还可抑制MDA含量的积累，减少膜脂过氧化的发生，从而保持鲜切南瓜的品质。这可能是因将海洋性多糖壳聚糖、海藻酸钠覆盖在南瓜表面，形成了高CO2、低O2的微气调环境，且丁香油抑制了微生物的生长繁殖，从而保持了鲜切南瓜贮藏期的品质。

2.2 茉莉酸甲酯保鲜技术

苿莉酸甲酯（Methyl Jasmonate，MeJA）是大量存在于植物体内的一种生长调节物质，具有调节果蔬次生代谢、增强抗氧化能力、抑制病原微生物生长繁殖、促进对非生物的胁迫抗性等功能，因此近年来已被广泛应用于果蔬保鲜方面[30-32]。穆师洋等[33]使用浓度为10 μmol/L的MeJA处理鲜切南瓜，结果表明，MeJA有利于减缓鲜切南瓜的褪黄白化，能够降低其质量损失率。同时，在贮藏后期MeJA处理还可使CAT活性增强，MDA和过氧化氢（H2O2）的含量减少，减缓膜脂过氧化，有效清除体内因切割伤害产生的活性氧，使鲜切南瓜在贮藏期间保持着较好的品质。

2.3 乙烯保鲜技术

乙烯是一种气体植物激素，它可通过产生信号分子刺激植物生长通路和调控植物RNA的生物合成来促进叶绿素的降解、组织软化、形成风味物质等，具有加快果蔬成熟、提高果实品质的作用。外源乙烯与乙烯的功能大致相同，被广泛应用于果蔬采后催熟和保鲜方面。乙烯利是外源乙烯种类中最常用的产品[34-36]。穆师洋等[34]研究发现，在4 ℃贮藏条件下，使用10 μmol/L乙烯利处理鲜切南瓜后，可有效减缓其CAT、超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的下降，有利于减少H2O2含量的积累，使MDA含量下降，减缓膜脂过氧化，对氧化损伤起到防御作用。此外，外源乙烯利还可有效抑制PPO和POD的活性，减少鲜切南瓜褪黄白化的发生，降低其质量损失率，从而达到延长鲜切南瓜贮藏保鲜期的目的。在催熟果蔬中应用外源乙烯时，采用喷洒或浸泡乙烯利的方法容易使其残留在果蔬表面，对人体存在安全隐患。近年来较为热门的乙烯气体释放熏蒸装置能够精准控制乙烯气体含量、CO2气体含量、温度、湿度等参数，具有较好的食用安全性，因此更科学地进行果蔬催熟是未来值得广泛研究的方向[36]。

2.4 其他化学保鲜技术

除上述提到的保鲜技术外，目前已有的鲜切南瓜化学保鲜技术还有1−甲基环丙烯（1−MCP）、钙浸渍、水杨酸（SA）、硫化氢（H2S）等。

1−MCP是一种无毒、无污染的乙烯受体抑制剂，可与果蔬中的乙烯受体发生不可逆转的结合，阻碍乙烯与受体结合，抑制由乙烯导致的机体成熟衰老生理生化反应[36-37]。钙作为分子间结合剂，有助于维持果蔬机体细胞膜的稳定性，保持果蔬的感官品质，增强其抗氧化性，抑制微生物生长繁殖，延缓其衰老[38-40]。Amodio等[41]使用质量分数为0.000 05%的1−MCP处理鲜切南瓜，结果表明，该方法可降低鲜切南瓜在贮藏期间的呼吸速率，还可有效延缓其硬度的下降和褪黄白化的发生。使用质量分数为2.5%的乳酸钙浸渍处理鲜切南瓜，结果表明，该方法在贮藏期7～10 d内可有效抑制鲜切南瓜硬度的下降和褪黄白化的发生。

SA是广泛存在于果蔬中的酚类物质，作为重要的信号分子可应答外界的伤害，使果蔬机体产生抗病性、抗逆性，并保持较好的感官品质[42]。H2S对维持果蔬的色泽、硬度、风味具有积极作用，通常采用硫氢化钠（NaHS）作为外源H2S的供体处理果蔬[43]。姜丹等[44-45]使用0.5 mmol/L的SA处理鲜切南瓜，可有效抑制其褪黄白化现象的发生、硬度的下降和质量损失率的升高，同时提高CAT的活性，减少H2O2含量的积累，增强其抗氧化能力，有效抑制机体受到的氧化损伤。此外，学者还使用0.5 mmol/L的NaHS处理鲜切南瓜，与对照组相比，可有效降低超氧阴离子的产生速率，提高抗氧化相关酶SOD、APX、谷胱甘肽还原酶（GR）的活性，增强其抗氧化性。同时，还可提高鲜切南瓜中苯丙烷代谢的关键酶PAL的活性，从而进一步调控酚类物质的合成，提高其抗氧化能力，延长其贮藏期。

生物保鲜技术指利用微生物菌体或其代谢产物、天然提取物中的抗菌物质、基因过程控制保鲜相关物质的合成进行果蔬保鲜，具有成本低、贮藏条件易控制、绿色无污染等优点，是未来保鲜技术研究的主要趋势[46-48]。

枯草芽孢杆菌是一种安全无毒、抗逆性强、代谢产物丰富的微生物，其菌体在生长过程中分泌的表面活性素、多黏菌素、短杆菌肽等活性物质对多种细菌具有明显的抑制作用。目前，枯草芽孢杆菌已在生物防治、医药卫生、食品保鲜等方面广泛应用，应用前景较好[49-51]。乔惠田[52]研究了枯草芽孢杆菌培养物的上清液（BC）和其上清液过滤后得到的低分子量滤液（LC，分子质量<1 000 u）对鲜切南瓜生理指标和抑菌效果的影响，发现枯草芽孢杆菌的肽类物质可有效抑制鲜切南瓜的呼吸作用和水分流失，减缓因色素类物质脱水和氧化分解导致的切面褪黄白化，同时还可延缓TSS含量、质量损失率的下降，抑制果胶酶（PE）和半乳糖醛酸酶（PG）活性的下降，避免其影响机体的软化程度，造成硬度的下降。同时，肽类物质还可降低细胞膜的损伤程度，延缓南瓜相对电导率的升高和MDA的积累，有效抑制POD、PPO活性，减少酶促褐变，进而延缓机体的衰老进程，保持鲜切南瓜在贮藏期间的感官品质和生理生化指标，提高其商业价值。相较于BC溶液，LC溶液对保持鲜切南瓜的品质更加有效。此外，LC溶液还可抑制鲜切南瓜表面产黄青霉菌和辣椒疫霉菌的生长，使2种菌的抑菌区直径均达到0.01～0.015 m，这主要因为LC溶液可以降低β−1,3−葡聚糖（GS）合成酶的活性（GS是合成霉菌细胞壁β−1,3−葡聚糖的关键酶），可将其降到10 U/g以下。综上所述，枯草芽孢杆菌分泌的低分子肽可有效抑制鲜切南瓜致腐微生物的生长，保持鲜切南瓜在贮藏期间的食用安全性。

关于鲜切南瓜目前所有保鲜技术的简要归类阐述见表1。

表1 鲜切南瓜的保鲜技术

Tab.1 Preservation technology of fresh-cut pumpkin

续表

鲜切南瓜具有方便、新鲜、营养、安全等优点，广受消费者的欢迎。由于鲜切南瓜经过鲜切处理后，容易出现颜色褪黄白化、营养成分快速流失、微生物侵染等问题，使其外观品质、口感风味下降，货架期缩短。目前，国内外有关鲜切南瓜的保鲜技术主要包括低温保鲜、气调包装、热处理、高静压、臭氧等物理保鲜技术，壳聚糖涂膜、茉莉酸甲酯、外源乙烯等化学保鲜技术，枯草芽孢杆菌低分子肽等生物保鲜技术。物理保鲜技术具有成本较低、处理条件容易控制、对结构和营养风味影响较小等优点，是鲜切南瓜中最为常用的保鲜技术。化学保鲜技术具有良好的保鲜效果，但存在化学试剂残留、易改变果蔬风味等问题，因而限制了其在鲜切南瓜保鲜方面的应用。生物保鲜技术具有安全、无毒、高效等特点，是国内外学者的研究重点，目前关于生物保鲜技术对鲜切南瓜的应用范围较窄、技术不够成熟，今后可将生物保鲜技术作为鲜切南瓜保鲜的研究重点，同时将其与物理保鲜技术、化学保鲜技术配合处理，达到相互协同效应，使其更好地维持鲜切南瓜在贮藏期间的品质。

在关于鲜切南瓜保鲜技术的报道中，对蛋白质水平、基因表达水平等方面的保鲜调控机理研究较少，缺乏对鲜切南瓜致腐菌抑菌方面的研究。后续研究可进一步完善保鲜、抑菌的机理，为进一步研发保持鲜切南瓜贮藏期间品质的方法提供理论基础，以此来提高鲜切南瓜产业的经济效益。

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Research Progress on Preservation Technology of Fresh-cut Pumpkin

YUAN Ning,WANG Yi,WANG Jia-yu,HU Wen-zhong

(College of Life Science, Dalian Minzu University, Liaoning Dalian 116600, China)

The work aims to introduce the research progress of fresh-cut pumpkin preservation technology, so as to provide a theoretical basis and technical reference for further research on the methods to effectively maintain the quality of fresh-cut pumpkin. The current research progress on the physical (low temperature, modified atmosphere packaging, heat treatment, high hydrostatic pressure, ozone), chemical (chitosan coating film, methyl jasmonate, exogenous ethylene, etc.), and biological (bacillus subtilis) preservation techniques of fresh-cut pumpkins in domestic and foreign literature were reviewed. The physical preservation technology of fresh-cut pumpkin had the advantages of low cost, easy control of treatment conditions and little effect on structure and nutritional flavor, which was the most commonly used preservation technology. The chemical preservation technology had good preservation effect, but there were some problems such as chemical reagent residue and easy to change the flavor of fruits and vegetables. The biological preservation technology had the characteristics of safety, non-toxicity and high efficiency, but the application scope of biological preservation technology was narrow and the technology was not mature enough. In the future, biological preservation can be taken as the research focus of fresh-cut pumpkin preservation technology. At the same time, it can be treated with physical preservation technology and chemical preservation technology to achieve mutual synergistic effect and better maintain the quality of fresh-cut pumpkin during storage.

fresh-cut pumpkin; physical preservation; chemical preservation; biological preservation

TS255.3

A

1001-3563(2022)19-0143-09

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.19.016

2022–01–10

国家自然科学基金（31471923，31340038，31172009）

袁宁（1998—），女，硕士生，主攻食品科学与工程。

胡文忠（1959— ），男，博士，教授，主要研究方向为食品科学。

责任编辑：彭颋