生鲜食品保鲜技术研究进展_励建荣

生鲜食品保鲜技术研究进展

励建荣

（浙江工商大学食品与生物工程学院浙江省高校生鲜食品贮藏加工及安全控制创新团队

杭州310035）

摘要

随着人们生活水平的提高，消费需求和方式的转变，生鲜食品已成为城乡居民生活中的必需品，且需求

量增长迅速。然而由于保鲜技术的相对滞后，生鲜食品产后腐败损失严重，成为制约我国农产品加工业和食品工业发展的重要因素之一。生鲜食品保鲜已成为当今农业、食品企业、物流业和消费者所关心的热点问题。本文以生鲜水产品和果蔬为主要对象，根据其品质特性和腐败变质机理，介绍生鲜食品保鲜技术的国内外研究现状及发展趋势，旨在为该技术的研究与应用提供一定的参考，推动生鲜食品产业的发展。关键词生鲜食品；果蔬；水产品；保鲜技术；研究进展。

文章编号

1009-7848（2010）03-0001-12

生鲜食品的概念源于外资零售企业，是指由种植、采摘、养殖、捕捞形成的，未经加工或经初级加工，可供人类食用的生鲜农产品。较有代表性的是“生鲜三品”，即：果蔬（Fruits &Vegetables ）、水产品（Aquatic Product ）和肉类（Meats ）。随着社会进步和生活水平的提高，人们的消费需求和消费方式发生了较大变化，对食品的营养、健康、安全要求逐步提高。生鲜食品因新鲜、美味，且最具营养价值，故需求量增长迅速，已成为城乡居民生活中的必需品，占据农产品、食品总量的相当大的份额[1-2]。

我国是农业生产和出口大国，生鲜果蔬和水产品资源丰富。果蔬产量自2001年以来一直居世界首位，其中，果品年产量占世界果品总产量的

20%，蔬菜年产量占世界蔬菜总产量的49%[3]。水产品总产量已经连续20年位居世界第一位，占世界总产量的1/3，其中水产养殖总产量占世界总产量的70%。水产品国际贸易发展迅速，水产品出口额连续8年居世界首位，连续10年居我国大宗农

产品出口首位[4]。

然而，生鲜食品具有易腐性、季节性和地域性的特点，使其在贮藏、市场供应及产品开发方面受到很大限制。由于产后贮藏保鲜及加工技术的相对滞后，我国生鲜食品腐烂损失十分严重。据统计，目前我国水果的腐烂损失率在25%～30%，蔬菜的腐烂损失率在20%～25%，水产品的损失率在

15%左右，而欧、美、日等发达国家农产品平均损失率仅为1.7%～5%。保鲜技术落后、产后损失严

重已成为制约我国农产品加工业和食品工业发展，影响农民收入和市场竞争力的重要因素之一。生鲜食品保鲜是保证其贮藏期品质稳定，实施远距离或反季节贸易的关键，已成为农业和食品产业的一个重大难题，受到食品企业、物流业和消费者的广泛关注。

目前，世界各国都十分重视对生鲜食品保鲜技术的研究。为了适应社会发展及国际市场需求，近年来我国生鲜食品保鲜技术得到较快的发展。在传统工艺基础上，新技术、新设备不断出现，为促进我国生鲜食品产业健康、可持续发展，实现更高的经济与社会效益奠定了良好的基础。本文以生鲜水产品和果蔬为主要对象，根据其品质特性和腐败变质机理，介绍生鲜食品保鲜技术的现状

及发展趋势，以期为该技术的研究与应用提供一定的参考。

收稿日期：2010-06-13

基金项目：国家863计划海洋技术领域重点项目（2007AA09

1806）；浙江省科技厅海洋生物资源综合加工

与利用优先主题项目（2009C03017-5）

作者简介：励建荣，男，1964年出生，博士，教授

Vol．10No．3Jun ．2010

Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology

中国食品学报

第10卷

第3期

2010年6月

中国食品学报2010年第3期

1生鲜食品产后品质变化机制

1.1水产品死后品质变化机制[5]

水产品在死后品质的变化大体可分为3个阶段：①僵硬阶段。鱼贝类死后停止呼吸，在缺氧条件下糖原酵解产生的乳酸积聚，使pH下降，同时肌酸磷酸（CP）和三磷酸腺苷（ATP）也先后开始分解。ATP的消失使组成肌原纤维的肌球蛋白和肌动蛋白产生收缩并失去伸长性，鱼体呈僵硬状态。僵硬现象发生的时间与持续时间的长短因鱼的种类、死前的生理状态、死后的处理方法和保藏温度等的差异而有所不同。一般僵硬始于死后数分钟或数小时后，持续数小时至数十小时后变软。在僵硬阶段，鱼体的鲜度是完全良好的。②自溶阶段。一般指肌肉中蛋白质在组织蛋白酶作用下发生分解。自溶作用会使僵硬解除后的肌肉组织更加软化，蛋白质分解后肽类和氨基酸等物质增加，这些都为鱼体内的细菌繁殖创造了适宜的条件。在此阶段鱼类原有良好风味易变化和消失，鲜度降低。③腐败阶段。鱼体腐败是各种腐败菌类繁殖到一定程度的结果。鱼体内及其体表沾染上的各种微生物的分解作用活跃，产生了各种酶，在这些酶的作用下，鱼肌肉成分进一步被分解，具体过程是：氨基酸等物质在酶的作用下分解生成氨和胺类、硫化氢、吲哚、低级脂肪酸等各种具有腐臭特征的产物；当这些腐败分解产物达到一定数量时，鱼体即进入腐败阶段。

1.2果蔬采后腐败变质机制[1]

导致果蔬腐败变质的主要原因包括微生物、植物生理和化学方面的败坏。①由微生物引起的败坏通常表现为霉变、酸败、发酵、软化、腐烂、膨胀、产气、变色等。果蔬营养丰富，容易滋生微生物。导致果蔬败坏的微生物主要有细菌、霉菌和酵母菌等。其中，生鲜果蔬的污染菌主要有霉菌，包括青霉属、芽孢霉属、交链孢霉属和木霉属。②生理败坏起因于果蔬的呼吸作用。采收后的果蔬仍是活着的有机体，还在进行一系列的生命活动。其中，呼吸作用是果蔬采后最主要的生命活动。由于果蔬采后呼吸作用源于其本身的营养物质和水分，因此采后生命活动导致其营养物质消耗，水分减少，从而使果蔬品质逐渐下降。此外，果蔬呼吸作用会产生乙烯气体，该气体导致果蔬黄化、软化、腐败变质。③化学败坏是因果蔬内部的化学成分与氧气、水等物质发生化学反应而引起的。这些不良的化学反应包括氧化、还原、分解、合成、溶解等，会导致产品变色、变味、软烂、维生素损失等质量问题。④果蔬产品的变色包括酶促褐变、非酶褐变，叶绿素和花色素的变色或褪色，胡萝卜素的氧化以及金属离子引发的变色。变味主要表现为贮藏过程中芳香物质的损失和异味的产生。软烂主要是果蔬中的原果胶物质水解所致。

2生鲜食品主要保鲜技术

生鲜食品保鲜是根据其品质特点和腐败变质机理，在其生产和流通过程中采用物理、化学或生物方法处理，抑制或延缓生鲜食品的腐败变质，保持其良好鲜度和品质的技术。目前生鲜食品保鲜方法主要有物理、化学和生物法三大类，每类方法又衍生出很多新技术，各自依托不同的保鲜原理。虽然各种保鲜手段的侧重点不同，但都是对保鲜品质起关键作用的因素进行调控。首先是控制生鲜食品生理、生化变化进程，从而延缓品质劣变进程；其次控制微生物，主要通过控制腐败菌来实现。主要保鲜技术有低温保鲜、化学保鲜、生物保鲜、气调保鲜、超高压保鲜、辐照保鲜、臭氧保鲜等。此外，近几年一些新的保鲜技术，包括复合保鲜技术不断涌现，如临界点低温高湿贮藏、高压静电场处理保鲜、细胞间水结构化气调保鲜、热激处理保鲜等。

2.1低温保鲜

2.1.1水产品低温保鲜低温保鲜是水产品最主要的保鲜技术。水产品低温保鲜技术主要有冷藏冷冻、冷海水/冷盐水保鲜、微冻保鲜、冻结保鲜和冰温保鲜技术，用于保持鱼体原有的鲜度和鱼肉的品质，抑制鱼体死后的生物化学变化。微冻保鲜技术是将新鲜渔获物放入低于鱼肉冰点（2℃）以下的冷冻海水中快速冷却，然后将鱼体保存在-2~ 0℃的微冻温度区域内保鲜，该方法可有效保持鱼肉的鲜度。此后，又发展了超冷保鲜和无冰保鲜技术[6]。超冷保鲜技术是一种使鱼体窒息和快速冷却同时实现的保鲜技术。无冰保鲜技术是采用-5～3℃的冷媒（深冷海水），通过喷淋、浸泡等剧烈冷却及清洗方式，使水产品在最短时间内快速冷却至-

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2～-1℃的微冷状态，然而通过舱内保温、保湿系统对水产品进行保温，从而达到最佳保鲜效果以及理想保鲜成本的技术。

目前水产品冰温保鲜技术研究兴起，其温度介于冷藏和微冻之间，冰温保鲜和微冻保鲜一起被称为中间温度带保鲜[7]。冰温贮藏技术的诞生，为生鲜食品保鲜开辟了新途径。它作为继冷藏及气调贮藏之后的第3代保鲜技术，在农、畜、牧、水产品的贮存、运输以及医学等领域被推广利用。生鲜食品在中间温度带保存，不仅可以有效地降低冷藏设备的能耗，还可以克服因冻结而导致的蛋白质变性、组织结构损伤、液汁流失、干耗等问题。与冷藏相比其贮藏期得到显著延长。Duun等[8]以冰鲜和冷冻鱼肉为对照，将大西洋鲑鱼分别保存在-1.4℃和-3.6℃条件下，评价大西洋鲑鱼的鲜度品质，结果表明：在冰温储藏条件下，大西洋鲑鱼失水率较低，组织蛋白酶仍保持活性；在-3.6℃条件下，鱼肉组织硬度最高；若在-1.4℃和-3.6℃条件下辅以真空包装，大西洋鲑鱼的保存期将增加1倍。在日本，冰温贮藏技术已应用于虾、蟹等水产品贮运。用冰温贮藏的鲍鱼、鳊鱼等鱼品，在12d内TVB-N值均处于一级鲜度水平[9]。

2.1.2果蔬低温保鲜果蔬低温保鲜主要是通过低温来抑制微生物的繁殖，减缓果蔬的呼吸作用。这种方式可分为自然温度和人工冷却贮藏法。目前果农普遍采用的沟藏、窖藏等自然温度贮藏法，它是利用自然温差来调节与控制贮藏环境，使其处于较低的温度。冷库属人工冷却贮藏法，所用设备是冷藏库配以氨压缩机及相应的辅助设备进行制冷，根据果蔬各自的贮藏温度，自动调节库内温度和湿度。目前国内2/3的果蔬企业采用此方法。

采用冰温技术能够长时并有效地保持适熟水果的固有风味和新鲜度，提高其商品价值。在果蔬贮藏方面，对梨、桃、冬枣、樱桃、李、柑橘、香蕉等的冰温保鲜已取得成功，该技术在日本、美国、韩国等国家得到迅速发展[10]。杨梅是我国南方特产水果，采后极易发霉变质，在20～22℃条件下仅能保存3d，10～12℃保鲜7d，0～2℃保鲜9～12d。即使采用壳聚糖涂膜并结合低温贮藏也只能延长至16d。然而用二氧化氯缓释剂处理杨梅并结合冰温贮藏，可将其保鲜期延长至近30d，且贮藏21d 时，杨梅硬度仅下降6.7%，可溶性固形物含量下降16.7%，总酸含量下降32.5%，无霉果产生，杨梅的色、香、味和口感俱佳；贮藏至28d时，也仅有个别霉果出现[11]。西瓜属于冷敏性、呼吸跃变型果实，其含水量大，腐烂率高，易受微生物侵害。如果贮运方法不当，腐烂率经常高达35%。赵晓梅[12]等采用冰温技术与气调保鲜相结合贮藏“红优二号”品种西瓜，抑制果实的呼吸强度，使其降至最低，从而推迟果实呼吸高峰的到来，有效抑制各种氧化还原酶的活性和乙烯的生成，减少果实失水，降低腐烂率，保持果实的硬度。草莓在4℃条件下保鲜7d后失重损失及腐烂率分别为5.4%和37. 2%，基本失去商业和食用价值。此时的草莓感官极差，外表皱缩，味感不佳，香气损失严重[13]。张桂[14]等在冰温（-0.5℃）下保存草莓，最久可保存31d，并保持良好的色、香、味。

20世纪80年代，日本北海道大学率先开展冰温高湿保鲜研究，此后其它科研人员开始采用临界点低温高湿贮藏（CTHH），即在物料冷害点温度（0.5～1℃）以上、相对湿度90%～98%的环境中贮藏保鲜果蔬。其保鲜机制是：采用尽可能低的温度有效控制果蔬在保鲜期内的呼吸强度；采用高相对湿度的环境有效降低果蔬水分蒸发，减少失重。从原理上说，CTHH既可防止果蔬在保鲜期内的腐烂变质，又可抑制果蔬的衰老，是一种较为理想的保鲜手段。

2.2化学保鲜

化学保鲜是在食品生产、贮藏和运输过程中使用化学品（化学保鲜剂）来延长货架期，保持品质的措施，其优点是只需在食品中添加少量的化学品，如防腐剂、抗氧化剂、保鲜剂等物质即可有效延缓生鲜食品的腐败变质，具有简便、经济、高效等特点。

水产品化学保鲜常用的方法有4种，即：食品添加剂（防腐剂、杀菌剂、抗氧化剂）、抗生素、糟醉和烟熏保鲜，其中使用食品添加剂保鲜尤为普遍。在20世纪50年代，国内外曾采用各种广谱性抗生素进行水产品保鲜。20世纪60年代起，开始用亚硫酸钠等化学防腐剂防止水产品变黑。某些国家还将其作为商品销售，被众多生产厂家用于食品、饮料及水产品的防腐保鲜中。由于一些抗生素

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与化学保鲜剂存在残留问题，因此在实际应用中逐渐被淘汰。

果蔬贮藏中使用较多的化学保鲜剂有消毒杀菌剂、活力多效素保鲜剂、生长抑制剂等，根据其使用方法，可分为吸附型、浸泡型、熏蒸型。吸附型防腐保鲜剂主要通过清除果蔬贮藏环境中的乙烯，降低O2含量或脱除过多的CO2而抑制果蔬的后熟，以达到保鲜的目的。浸泡型防腐保鲜剂是通过浸泡、喷施等方式达到防腐保鲜的目的，是最常用的防腐保鲜剂。用其杀死或控制果蔬表面或内部的病原微生物，并可调节果蔬采后的呼吸代谢。熏蒸型防腐剂是指在室温下挥发成气体以抑制或杀死果蔬表面的病原微生物，是对果蔬毒害作用较小的一类防腐剂。目前已大量用于果蔬及谷物防腐。常用的熏蒸型防腐剂有仲丁胺、SO2释放剂、二氧化氯和联苯等[15]。

化学保鲜剂对人体健康有一定程度的影响，甚至出现致癌、致畸等毒性。近年来，因滥用食品添加剂而引发的食品安全事件层出不穷，使化学保鲜越来越多地受到人们的质疑。天然、无毒无害的生物保鲜剂成为目前研究的热点。

2.3生物保鲜

生物保鲜技术是将某些具有抑菌或杀菌活性的天然物质配制成适当浓度的溶液，通过浸泡、喷淋或涂膜等方式应用于生鲜食品中，进而达到防腐保鲜的效果。生物保鲜技术的机理包括抑制或杀灭食品中的微生物，隔离食品与空气的接触，延缓氧化作用，调节贮藏环境的气体组成及相对湿度等。因生物保鲜剂具有天然、安全、简便等优点，故应用范围不断扩大，已成为食品保鲜技术的研究热点之一。目前，研究较多的是利用微生物菌体及其代谢产物保鲜、生物天然提取物保鲜和基因工程技术保鲜。

2.3.1水产品生物保鲜用于水产品保鲜的生物保鲜剂主要有微生物代谢产物[乳酸链球菌素（Nisin）等]、生物酶（溶菌酶、葡萄糖氧化酶、谷氨酰胺转氨酶等）、生物天然提取物（茶多酚、壳聚糖、鱼精蛋白等），以及以上述物质为主要成分的复合生物保鲜剂。

Nisin是由乳酸链球菌产生的一种高效、无毒、安全、营养的生物保鲜剂，可抑制引起食品腐败的革兰氏阳性菌的生长、繁殖。有研究表明，在新鲜鱼中添加Nisin能很好地抑制产毒菌的生长和产毒，如添加25mg/L的Nisin，对龙虾肉、鲑鱼、蟹肉组织无任何损伤，且明显降低了单核细胞增生李斯特氏菌的水平[16]。Nisin能够显著推迟鳕鱼片、鲱鱼片及烟熏鲭鱼等海产品中肉毒梭状芽孢杆菌产毒，抑制波特淋菌中毒[17]。

溶菌酶又称胞壁质酶，可以水解细菌细胞壁中的肽聚糖，导致细菌自溶死亡，因此被广泛用于有细胞壁结构的细菌，其对人体细胞无害。然而溶菌酶主要是与其它保鲜剂复合使用来起到对水产品的保鲜作用[18]。陈舜胜[19]等人研究了溶菌酶复合保鲜剂对虾、带鱼段、扇贝柱和柔鱼条的保鲜作用，结果发现采用复配的方式既扩大了溶菌酶的抗菌谱范围又增强了抗菌作用强度，在相同条件下可延长保鲜期约1倍的时间。郭良辉等[20]将溶菌酶与Nisin复合保鲜蚌肉，对其细菌总数、挥发性盐基氮的上升都起到了良好的抑制作用，且协同效应明显。

茶多酚可清除自由基，有效抑制自由基链式反应引起的氧化反应。此外，茶多酚还有清除活性氧，螯合金属离子，结合氧化酶等作用，近年来常被用于水产品保鲜，并取得了较好的效果。Fan[21]等研究了在-3℃的碎冰中贮藏时喷淋0.2%茶多酚对白鲢鱼的保鲜作用，结果发现茶多酚能有效抑制鱼肉内源酶的活性以及腐败菌的生长、繁殖，明显降低鱼肉的pH和TVB-N；对K值的研究表明茶多酚能减缓ATP的降解，因此喷淋茶多酚的白鲢鱼货架期达到35d，比对照（未喷淋茶多酚）延长了7d。作者曾研究茶多酚对梅鱼鱼丸的保鲜效果，结果发现茶多酚对鱼丸具有良好的抗菌和抗氧化作用，能有效抑制微生物的生长，延缓脂肪氧化，提高鱼丸的凝胶性能，延长梅鱼鱼丸的货架期。其添加量在200～300mg/kg时保鲜效果显著[22]。

壳聚糖是α-氨基-D-葡胺糖通过β-1，4-苷键连结成的直链状多糖，是一种生物活性物质，由甲壳素通过脱乙酰制得。因其较好的抗菌性和成膜性而被应用于水产品保鲜中。Simpson等[23]将整虾和无头虾（Pandalus borealis）浸渍在不同浓度、4～7℃的壳聚糖溶液中，可以保存20d左右。王秀娟[24]等用壳聚糖涂膜对虾，发现涂膜后的鲜虾比

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未涂膜的保质期延长2～3d。Tsai等[25]将鱼肉（Oncorhynchus nereka）在质量分数1%、脱乙酰度95%～98%的壳聚糖溶液中浸泡3h后贮藏，发现该处理可以维持较低的挥发性盐基氮含量，减少嗜温菌、嗜冷菌、大肠菌、气单胞菌和弧菌的数量，使货架期延长5～9d。

作者的研究团队曾以壳聚糖和茶多酚为主要原料，开发鱼糜制品的复合生物保鲜剂，其具有良好的保鲜效果，0℃贮藏时鱼丸的货架期可达40 d。如结合气调包装，0℃贮藏时鱼丸的货架期在50d以上[26]。

2.3.2果蔬生物保鲜果蔬生物保鲜技术包括利用微生物拮抗保鲜、天然提取物质保鲜、基因工程技术保鲜3种方法。

微生物的抗菌作用是因其可以产生抗生素、细菌素、溶菌酶、蛋白酶、过氧化氢和有机酸，改变了pH值等因素。这种具有拮抗作用的微生物菌可以抑制或杀死果蔬中的有害微生物，或与有害微生物竞争果蔬中的糖类等营养物质，阻止储存期间果蔬中VC、糖含量和SOD活力的下降，从而达到防腐保鲜，提高果蔬质量的目的[27]。微生物拮抗保鲜技术采用现代微生物技术，利用菌体次生代谢产物或直接利用微生物菌体和抗菌肽对食品进行保鲜[28]，具有无色、无味、无毒、无害等特点。国外有人用有益真菌（Trichoderma harzanium）对新西兰猕猴桃进行防霉研究，还有一些利用木霉对果蔬进行防病保鲜的报道。例如，美国、法国和英国利用多孢木霉对洋梨、蘑菇和苹果进行防病保鲜[29]。我国也有一些应用木霉对茉莉花、茄子、蜜柑等进行保鲜的研究报道。赖健等[30]研究了木霉发酵液对茄子的保鲜作用，经哈茨木霉发酵液处理的茄子果实，在贮藏温度20~25℃的条件下贮藏20d，果实仍新鲜如初。彭穗等[31]采用Nisin 与复合生物酶对辣椒的常温生物保鲜工艺进行了研究，结果表明，随着Nisin与复合生物酶的增加，酸和氨基酸含量均减少，pH值相对增加，有效抑制了辣椒发酵，延长其保质期。

天然提取物质保鲜是利用从天然物质中提取的生物活性物质，抑制果蔬表面微生物的活性，降低果蔬中酶的活力，从而减轻微生物对果蔬的影响。其无毒无害，可以达到绿色保鲜的效果。天然提取物质的主要应用方式包括提取物质浸蘸、熏蒸、喷洒，保鲜纸和涂膜剂等[32]，其中对涂膜保鲜研究较多，如壳聚糖、海藻糖、魔芋多糖等广泛用于果蔬采后涂膜，保鲜效果显著。王继芝等[33]以2%羧甲基壳聚糖为主剂，0.02%茶多酚为助剂，配成复合生物保鲜剂用于葡萄的保鲜，经6个月的0℃冷库储存，葡萄梗仍为绿色，无霉变，基本保持了原有的色、香、味。高海生[34]用百部、虎帐、良姜、黄连素等中草药进行超临界萃取，将提取物配以淀粉、魔芋、卵磷脂等制成中草药复合制剂，对果蔬有较好的防腐保鲜作用。Roller[35]报道用肉桂中提取出的肉桂酸喷雾处理，能够明显延长桃、柑橘、梨、苹果、李子、油桃以及一些鲜切果蔬，如西红柿、芒果、甜瓜、柠檬等的保鲜货架期。

基因工程保鲜技术主要是通过减少水果生理成熟期内源乙烯的生成，控制细胞壁降解酶的活性以及延缓水果在后期成熟过程中的软化，来达到保鲜的目的。目前，日本、美国、新加坡的研究人员从基因工程角度，利用基因替换技术抑制乙烯的生物合成和积累，从而达到保鲜的目的。美国科学家将氨基环丙烷羧酶（ACC）氧化酶的反义基因导入番茄，抑制了该酶的活性，从而延长了果实的贮藏寿命。另一些美国科学家还开创了一种抑制番茄果实乙烯积累的方法。他们将假单胞菌的ACC脱氨酶（可降解ACC形成α-酮丁酸）基因转入番茄中，该基因在番茄果实中的超表达，抑制了90%～97%的乙烯产生量，使果实贮藏寿命延长36周[36]。我国“十五”期间863计划现代农业技术领域“主要动植物功能基因组研究”项目，加强了果实采后基因沉默诱导和诱导启动子及其应用技术创新，开辟了果蔬采后保鲜新技术领域。首次通过抑制果实中成熟关键基因LeACS2的表达，来实现延长番茄果实的贮藏寿命；实现了使番茄果实中与乙烯合成和果实成熟相关的关键基因沉默，从而达到延迟成熟的目的；建立了一种基于病毒诱导基因沉默（virus induced gene silencing，VIGS）技术的全新的果蔬贮藏保鲜方法。

2.4气调保鲜

气调保鲜技术（Modified Atmosphere Packag-ing，MAP）是以不同于大气组成或浓度的混合气体替换包装食品周围的空气，并选择合适的包装

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材料和冷链温度，来抑制或减缓微生物生长和营养成分氧化变质，尽可能地延长食品的保质期。MAP技术的气体组成通常为O2、CO2和N2，不同的气体对微生物的作用机理也不同。CO2在延长食品的货架寿命中起最重要的作用，其对大多数需氧菌、霉菌具有较强的抑制作用，可延长微生物细胞生长的延迟期，降低其在对数生长期的生长速率。O2能够抑制厌氧菌的生长，促进好氧菌的生长。N2是惰性气体，用作混合气体的充填气体，起到平衡缓冲作用。MAP技术于20世纪30年代开始商业应用，并在20世纪70～80年代被广泛用于欧美市场上生鲜肉、水产品、凝乳、鲜奶酪、蔬菜、水果和许多其它家庭即食食品的保鲜[37]。我国约在20世纪90年代开始进行食品MAP技术的研究和应用，并得到较快发展，然而国内市场上的MAP产品仅限于新鲜猪肉、蔬菜和熟肉等[38]。

国外的水产品MAP技术比较成熟，用于包装的水产品种类也较多，包括不同鱼种的鱼片和鱼块、虾类、贝类等。然而目前中国水产品气调保鲜包装的商业化应用还处于起步阶段。关于水产品气调包装的研究很多，多数研究表明MAP与低温结合可以显著延长水产品货架期[39-40]。目前国外关于水产品MAP的研究大多集中在微生物及特定腐败菌（SSOs）方面，而国内大多集中在MAP水产品气调工艺方面[41]。

在果蔬贮藏中通过降低温度，减少氧气含量，提高二氧化碳浓度，来降低果蔬的呼吸强度和自我消耗，从而达到长期贮藏保鲜的目的。新鲜果蔬的气调包装保鲜期根据果蔬品种和鲜度确定，如草莓、蘑菇、荔枝、桃、叶菜等0～4℃条件下的保鲜期为15～45d[42]。在美国和以色列，总产量50%以上的柑橘是采用气调保鲜的；在新西兰，苹果和猕猴桃气调贮藏量为总产量的30%以上；英国气调贮藏能力为22.3万t；其它国家，如法国、意大利和荷兰等国气调贮藏苹果均占总贮藏量的50%～70%。上述数据充分说明气调保鲜技术应用前景非常好。目前，我国已确定了气调贮藏保鲜苹果、梨、香蕉等果实的最佳气体比例和最适气调贮藏温度。例如苹果：O22%～4%、CO23%～5%，贮藏8个月，硬度保持在5×105Pa以上，损耗率在3%以内；梨：O23%～5%、CO23%～4%；香蕉：O23%、CO20%～2%[43]。

2.5超高压保鲜

超高压保鲜技术是在密闭容器内用水或其它液体作为传压介质，对软包装食品等物料施以100～1000MPa压力，从而杀死其中几乎所有的细菌、霉菌和酵母菌，而且不会像高温杀菌那样造成营养成分破坏和风味变化。其机理是通过破坏菌体蛋白中的非共价键，使蛋白质高级结构破坏，从而导致蛋白质凝固及酶失活。超高压还可造成菌体细胞膜破裂，使菌体内化学组分产生外流等多种细胞损伤，这些因素的综合作用导致微生物死亡[44-45]。由于超高压杀菌技术实现了常温或较低温度下杀菌和灭酶，保证了食品的营养成分和感官特性，因此被认为是一种最具有潜力和发展前景的食品加工和保藏新技术，被誉为“食品工业的一场革命”、“当今世界十大尖端科技”等[46-47]。但因其投入较高，严重制约着工业化推广。

目前，国内外超高压保鲜技术在水产品贮藏与加工中已有很多应用。Zare[48]对新鲜金枪鱼进行220MPa、30min的超高压处理，结果发现可以有效抑制鱼肉蛋白质水解和脂肪氧化，同时减少组胺和挥发性盐基氮的形成，货架期延长了9d。Ramirez Suarez等[49]研究了超高压对金枪鱼货架期的影响，结果表明经310MPa的超高压处理，金枪鱼在4℃和-20℃条件下分别可保存23d和93d 以上。贝类是滤食性动物，容易受到微生物及病毒的污染，在常温下用260MPa压力处理3min，即可显著地减少牡蛎中创伤弧菌的数量。在250 MPa，-2℃或1℃的条件下，牡蛎中创伤弧菌的数量能够降低5个数量级[50]。杭瑜瑜研究了超高压对鱼糜制品的杀菌效果，在压力400MPa、保压时间5min、协同温度30℃的工艺条件下处理后，鱼丸中菌落总数为600cfu/g，大肠菌群数<30MPN/ 100g，霉菌和酵母菌全部致死，于0℃贮藏49d，细菌总数仍低于104cfu/g[51]。

超高压技术应用于水果和蔬菜中，因可以杀灭微生物，抑制或钝化酶的活性，阻止果蔬水分和营养物质向外扩散，减缓呼吸速度和成熟速度，故能有效地提高产品质量及安全性，延长果实的贮藏期[52]。Hoover等指出超高压保鲜技术的抗菌效果与果蔬中的微生物类型以及果蔬中的天然成分

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有关，一些浆果中的有机酸有助于提高超高压保鲜效果。此外，超高压保鲜技术与冷藏技术结合使用效果更佳，例如：可使葡萄在5℃下保存5个月，草莓在8℃保存30d[53]。

2.6辐照保鲜

辐照保鲜主要是利用60Co或137Cs发出的γ-射线以及加速电子和X-射线，在对食品照射过程中会产生直接和间接两种化学效应。直接效应是微生物细胞间质受高能电子射线照射后发生电离和化学作用，使物质形成离子、激发态或分子碎片。间接效应是水分经辐射和发生电离作用而产生各种游离基和过氧化氢，再与细胞内其它物质作用，生成与原始物质不同的化合物。这两种作用会阻碍微生物细胞的一切活动，导致细胞死亡[54]。在国外辐照保鲜技术已大规模应用于生鲜食品保鲜。我国目前有上百个小型食品辐射器，上海、四川、北京、吉林、天津等地先后取得了一些研究成果，在上海还建成了全国最大的辐射基地。

水产品辐照处理可降低大多数腐败微生物的数量，特别是能灭杀水产品中常见的肠道病原菌。而水产品的辐照剂量一般为1～6kGy，营养成分没有明显的损失，风味也没有改变，说明辐照保藏是安全可靠的。Hackney等[55]报道了杀灭冻虾中的弧菌需要3kGy的辐照剂量。根据泰国一项人工接种沙门氏菌的试验结果，冷冻虾中各种血清型沙门氏菌的D10值在0.4～0.6kGy之间。通常2～4 kGy辐照剂量即可控制冷冻虾等冷冻水产品中的志贺氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌。崔生辉等[56]研究了辐照对鲤鱼的保藏作用，结果显示2.5kGy的辐照剂量可使鲤鱼中的细菌总数降低4个数量级。刘春泉等[57]研究了辐照对冷冻虾仁的杀菌效果，结果表明经3kGy辐照后，菌落总数降低2个数量级；经5kGy辐照后，菌落总数减少3个数量级以上。我国已制定冷冻水产品辐照杀菌工艺的农业行业标准（NY-T1256-2006），其规定用于冷冻水产品的辐照工艺剂量为4～7kGy。

对于果蔬而言，辐照可以延缓果实后熟，并具有杀虫、杀菌、消毒和防腐作用。辐照处理既不破坏果蔬的外形，又能保持其原有的色、香、味及营养成分，在常温下还能够延长保存期。对新鲜水果的辐照处理采用相对低的剂量，一般小于3kGy，否则易使水果变软并损失大量的营养成分。草莓以2.0～2.5kGy剂量辐照处理，可以抑制腐败，延长货架期，并保持原有的质构和风味[58]。越橘以

0.25、0.5、0.75kGy辐照，在1℃条件下分别贮藏

1、3、7d，风味和质地没有受到影响[59]。辐照剂量还与果蔬的成熟度有关。在室温下贮藏芒果（3/4成熟度）的最适辐照剂量为0.75kGy。低剂量辐照预处理保鲜技术与其它技术复合使用，例如与冷冻、漂烫等技术相结合可以减少辐照剂量。通过热水浸渍或蒸汽（温度50～55℃）加热5min，可以产生更好的保鲜效果，这项技术已广泛应用在柑橘、桃子、樱桃的保鲜中[53]。

2.7臭氧保鲜

臭氧保鲜作用通常是物理、化学及生物学等方面的综合结果。其作用机制可归纳为：①用于细胞膜，导致细胞膜的通透性增加，细胞内物质外流，使细胞失去活力；②使细胞活动必需的酶失去活性；③破坏细胞质内的遗传物质或使其失去功能[60]。臭氧具有杀菌广谱性、高效性、无污染等优点，已广泛应用于食品、运输、贮存、自来水生产等领域。

国外早在20世纪初期，就已开展臭氧在水产品保鲜中的研究和应用工作。1936年，Salmon等发现将新鲜鱼类置于臭氧处理的冰中，其贮藏时间几乎可以延长2倍；而用臭氧水洗涤鱼类，可以使贮藏时间延长5d，并且可以加快被污染牡蛎、贻贝和其它贝类消毒、净化速度[61]。Silva等[62]用臭氧水改善竹荚鱼（Trachurus trachurus）的感官质量及减少微生物数量，取得了良好的效果。Chawla[63]采用臭氧水处理虾仁，在冷藏条件下货架期可达16d，比对照组延长了4~5d。目前，国内许多水产品加工厂都采用臭氧杀菌技术，主要用于水产品冷库消毒，加工车间的空气、设备、用品等杀菌净化，加工用水杀菌等。近年来，还开展了臭氧在水产品保鲜中的应用研究。例如，国内一些企业将臭氧应用于鲜活水产品的保鲜及冷冻包装前的消毒杀菌[64-65]。

在果蔬保鲜中臭氧的作用主要有3点：①消除并抑制乙烯的产生，从而抑制果蔬的后熟作用；

②有一定的杀菌作用，可防止果蔬霉变腐烂；③诱

生鲜食品保鲜技术研究进展7

中国食品学报2010年第3期

导果蔬表皮的气孔收缩，可降低果蔬的水分蒸发，减少失重。此外，还可促进创伤愈合，增加对霉菌传染的抵抗力。例如Palou等采用臭氧处理经人工接种青霉的柑橘和柠檬，果实腐烂率显著降低[66]。我国学者采用臭氧技术对荔枝、银杏、甜玉米等果蔬进行保鲜，防腐效果好，且对果蔬的VC等营养成分无影响。另有研究表明，臭氧水能够抑制芒果病害的发生，影响贮藏期芒果的生理活动和新陈代谢，减缓芒果中可溶性固形物、可滴定酸和VC 含量的变化，延缓其后熟过程，从而延长贮藏期。使用臭氧保鲜时，结合包装、冷藏、气调等手段可以提高果蔬的保鲜效果[67]。

2.8其它保鲜技术

2.8.1减压保鲜[68]减压保鲜又称低压贮藏，是在冷藏和气调贮藏的基础上发展起来的一种特殊气调贮藏方法。具体操作是将果蔬置于密闭容器内，抽出容器内的部分空气，使内部气压降到一定程度，同时经压力调节器输送新鲜湿空气，整个系统不断地进行气体交换，以维持贮藏容器内压力的动态恒定及保持一定的湿度环境。由于降低空气的压力，也就降低了空气中氧的含量，从而降低果蔬的呼吸强度，抑制乙烯的生物合成。在低压条件下，可推迟叶绿素的分解，抑制类胡萝卜素和番茄红素的合成，减缓淀粉水解，糖增加和酸消耗等过程。由此延缓果蔬的成熟和衰老，达到保鲜的目的。目前大规模建造能够承受低压的贮藏库有困难，而且库内换气频繁，导致标控库内的温度、湿度和压力等指标的制定有一定的难度。

2.8.2高压静电场处理保鲜[69]高压静电场保鲜是一种无污染的物理保鲜方法，其保鲜机理是利用高电压静电电离空气，使之产生离子雾和一定量的臭氧，其中的负离子具有抑制果蔬新陈代谢，降低其呼吸强度，减慢酶的活性等作用；而臭氧是一种强氧化剂，除具有杀菌能力外，还能与乙烯、乙醇和乙醛等发生反应，间接对果蔬起到保鲜作用。高压静电场处理能有效地延长番茄贮藏时间，与对照组相比，特别是在电场强度150kV/m、60 min/d的处理条件下能使番茄的呼吸高峰推迟14 d出现，并且保持了番茄的硬度。利用空气放电保鲜机，对甜辣椒进行10、20、30min的一次性处理，然后将果实放入塑料袋中，贮藏于8℃左右的恒温库中，并与未处理的甜辣椒果实作对比。结果表明，放电处理对甜辣椒的呼吸强度、转红率有明显的抑制作用。放电处理20min，花萼新鲜度最好，而果实腐烂率以处理10min的较低。高压静电保鲜技术以其独到的经济优势和理想的应用效果，极具发展前景和推广价值。

2.8.3细胞间水结构化气调保鲜结构化水技术是利用一些非极性分子（如某些惰性气体）在一定的温度和压力条件下，与游离水结合的技术。采用结构化水技术，果蔬组织细胞间水分参与形成结构化水，使整个体系中的溶液黏度升高，从而使酶促反应速率降低，水分蒸发过程受到抑制。这是一种全新的果蔬短期保鲜贮藏方法。日本东京大学学者用氙气制备甘蓝、花卉的结构化水，并对其保鲜工艺进行了探索，获得了较为满意的保鲜效果[70]。

2.8.4果蔬热激处理保鲜[71]果蔬热激处理是指采后以适宜温度处理果蔬，杀死病原菌或抑制病原菌的活动，改变酶活性和果蔬表面的结构特性，诱导果蔬的抗逆性，从而达到贮藏保鲜的效果。它是一种较新的贮前预处理方法，可以减少果蔬腐烂，改善果蔬品质，且无毒、无污染。

3生鲜食品保鲜技术发展趋势

3.1食品添加剂和生物保鲜剂的使用成为生鲜食品贮藏保鲜的主要手段

通过比较传统保鲜技术和现代高新保鲜技术，可以看出，用食品添加剂进行保鲜，配合原料预处理、包装、消毒等措施，可以简便、经济、高效地达到生鲜食品保鲜的要求，突破了传统繁琐的保鲜措施和昂贵的现代设备投资瓶颈，是生鲜食品贮藏保鲜的主要发展趋向。近年来，随着人们对食品安全性认识的提高，化学保鲜越来越受到质疑。生物保鲜剂因其天然、安全、高效等优点成为食品保鲜领域的研究热点，将最终取代化学保鲜剂。

3.2保鲜技术研究逐渐趋于多学科交叉

国内外关于生鲜食品的保鲜剂、保鲜膜、保鲜包装的研究越来越多，研究方向逐渐向材料学、食品化学、有机化学、遗传生物学、机械工程学等诸多领域和交叉学科发展。

3.3保鲜技术逐渐由单一方法向综合化方向发展

现有的各种贮藏保鲜技术各有其优缺点，生

8

第10卷第3期

鲜食品的保鲜需要综合应用各种防腐保鲜措施，发挥各自的优势，以期达到最佳的保鲜效果。如：冰温、MAP、生物保鲜剂、低剂量辐照保鲜、基因工程等各种保鲜技术的复合研究与应用是目前的研究方向。未来生鲜食品的保鲜技术将朝着天然生物保鲜剂结合新型包装及灭菌/减菌处理技术方向发展。

3.4现代物流保鲜技术兴起

超市作为零售终端，已成为城市居民采购食品的主要渠道。在发达国家，超市是生鲜农产品零售的主导业态。从市场份额看，90%的美国食品，50%～70%的日本生鲜食品，48%的英国生鲜果蔬，法国55.7%的蔬菜和59.5%的水果都是经超市销售给消费者的。销售渠道的改变使得生鲜食品现代物流保鲜技术兴起。现代物流技术把生鲜食品的生产、采收、分级、包装、贮藏、运输、销售和配送等环节快速、有效地整合起来，极大地减少了果蔬流通中的损失，提升了产品的竞争力，实现了产品增值。当前，我国生鲜食品现代物流技术才刚刚起步，需加强包括保鲜技术、包装技术、监测跟踪技术、电子信息等技术在内的物流关键技术研究。

4结束语

生鲜食品如果失去了生鲜的特性，就会丧失商品价值。因此，保鲜的实质就是商品的保值，也是生鲜食品进入市场、参与流通的重要前提条件。研究并创新生鲜食品保鲜技术，不仅能有效地避免产后损失，实现节约资源、节能减排，而且在提高产品质量和档次的同时，还可延长生鲜食品的供应期和供应范围，增加农产品的附加值；对于调节生鲜食品的淡、旺季，繁荣农产品市场，改善人们的生活水平，促进农民增收、产业增效，提高产品的国际竞争力，扩大出口贸易，增强出口创汇能力，保持农业和食品产业可持续发展，促进社会主义新农村建设，构建和谐社会均具有重要的现实意义。

生鲜食品产业在我国还是一个刚刚起步的新兴产业，由于保鲜与加工技术落后，完整的产业链尚未形成。然而，从国内外发展态势看，生鲜食品市场空间巨大，发展前景良好。

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Research Progress of Fresh-Keeping Technique for Fresh Food

Li Jianrong

（College of Food Science and Biotechnology，Zhejiang Gongshang University，Research group of fresh food preservation，processing and safety control of Zhejiang Province，Hangzhou310035）

Abstract Along with the improvement of people's living levels，and changes of consumption demand and way，fresh food has become a daily necessities and the demand of those products is increasing year by year.However，there are serious postharvest losses of fresh food due to their perishable attributes and limits of fresh-keeping techniques.The problem has become the key factor that restricts the development of agricultural products processing industry and food in-dustry.Meanwhile，fresh food preservation has become a social focus attended by present agriculture、food factories、su-

中国食品学报

2010年第3期

美研究人员首次合成人造单细胞生物

新华网华盛顿5月20日电美国一个研究小组20日报告说，他们合成了一个人工基因组，并用它使一个被掏空的单细胞细菌“起死回生”。研究人员表示，这是第一个完全由人造基因指令控制的细胞，它向人造生命形式迈出了关键一步。

美国J ·克雷格·文特尔研究所的研究人员在最新一期美国《科学》杂志上报告说，他们人工合成了一种名为蕈状支原体的细菌的脱氧核糖核酸（DNA ），并将其植入另一个内部被掏空的、名为山羊支原体的细菌体内。经过多次失败的尝试后，最终他们使植入人造DNA 的细菌重新获得生命，并开始在实验室的培养皿中繁殖。

“这是第一个人造细胞，”领导研究的克雷格·文特尔说，“这是地球上第一个父母是电脑、却可以进行自我复制的物种。”

许多科学家积极评价这一成果，但也不乏担忧的声音。美国宾夕法尼亚大学生物伦理学家阿瑟·卡普兰在《自然》杂志上评论说，文特尔的成果终止了有关生命的存在是否需要特殊力量或能量的争论。“在我看来，这使它成为人类历史上最重要的科研成果。”

美国波士顿大学生物医学工程教授吉姆·柯林斯则反驳说，“这项成果破坏了我们有关生命属性的基本信念，而这种信念对我们如何看待（人类）自己、如何看待我们在宇宙中的位置都非常重要”。

还有一些人担心这项技术可能被用于制造生物武器。环保组织“地球之友”成员埃里克·霍夫曼表示，必须确保相关的法规到位，以保护环境和人类健康免受这项有潜在危险的新技术的伤害。

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permarket and common peoples.In this paper ，the quality attributes and quality change mechanisms of fresh food were briefly introduced.Moreover ，the research present situation and developmental tendency of fresh keeping techniques for aquatic product ，fruits and vegetables at home and foreign country were reviewed and discussed.The aims of this work are to provide some reference for the research and application of food fresh-keeping technique ，and give an impetus to the development of the fresh food industry.

Key words

fresh food ；aquatic product ；fruits and vegetables ；preservation techniques ；research progress

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