荔枝因其独特风味、丰富营养以及高含量的膳食纤维和多酚类物质而备受青睐[1]。我国作为全球最大的荔枝生产国,拥有丰富且优质的荔枝品种。然而荔枝的耐贮性较差,易发生褐变腐烂,显著限制了其市场潜力。荔枝在常温(20～25) ℃和相对湿度(relative humidity,RH)50%～70%下仅能保存2～3 d,每年荔枝因贮藏损失造成的经济损失超过总产值的20%以上[2],这严重制约了荔枝产业的发展。目前,荔枝保鲜主要依赖冷藏、气调保鲜、辐照保鲜和化学保鲜等技术,但这些方法仍存在局限性。例如,气调保鲜对条件和材料要求较高,成本昂贵[3];辐照保鲜可能改变果实风味和质地,并受限于公众接受度和严格的监管要求[4];化学保鲜剂的长期使用可能引发残留超标,威胁食品安全。因此,开发安全、高效、环境友好且经济可行的新型保鲜技术成为亟待解决的问题。
近年来,国内外科研机构和高校在荔枝采后生理、品质变化及保鲜技术领域进行了大量研究,其中保鲜剂的应用成为荔枝贮藏的关键环节,荔枝保鲜剂研究取得了重要进展,并为实际应用提供了理论依据。本文综述了荔枝采后贮藏中保鲜剂的研究进展,总结其作用机制与实际效果,旨在推动荔枝保鲜技术的发展,助力荔枝产业的可持续增长与市场竞争力提升。
1 荔枝采后贮藏过程中主要品质劣变问题
在采后贮藏期间,荔枝由于较高的呼吸强度、自身释放的乙烯以及酶促反应等持续的生理代谢活动,导致果实中可溶性固形物(total soluble solids,TSS)、抗坏血酸、可滴定酸(titratable acid,TA)和可溶性糖等营养成分迅速消耗,果实内的类黄酮、花青素等抗氧化物质也会随之减少,这加速了果实的老化,降低其品质[5]。荔枝褐变是其采后品质劣变的主要表现之一,引起非酶褐变的因素有水分流失、机械损伤、病原菌感染及冷害等。酶促褐变与酚类物质氧化、细胞膜通透性改变及活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平升高密切相关[6],主要是过氧化物酶(peroxidase,POD)催化过氧化氢和超氧阴离子自由基(superoxide anion 
对荔枝果皮中多酚类物质的氧化,而多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)通过催化儿茶素氧化和花色苷降解,引发果皮快速褐变(图1)。此外,荔枝还容易受到如荔枝疫霉菌、尖孢炭疽菌、白地霉、链格孢属、曲霉属以及胶孢炭疽菌等多种病原体的侵害,这些病原体会导致果实发生霉变和腐烂(图2),给荔枝产业造成严重的经济损失[7]。其中,最为常见且危害极大的是霜疫霉病,且此病害不仅影响荔枝生长期,在采收后的贮存及运输过程中也会继续恶化,降低荔枝果实品质[8]。可以通过使用保鲜剂、低温保存、气调保鲜等多种措施来延缓荔枝在贮藏期间的品质下降,延缓果实老化,保持新鲜状态。
a-非酶褐变(失水);b-酶促褐变
图1 荔枝褐变示意图
Fig.1 Schematic diagram of litchi browning
a-青霉病;b-霜疫霉病
图2 荔枝霉变示意图
Fig.2 Schematic diagram of mould in litchi
2 保鲜剂概述
2.1 荔枝保鲜剂的作用机制
荔枝保鲜剂通过多种作用机制延缓果实的衰老和品质下降,主要包括以下几个方面:
a)抗菌机制:保鲜剂中的生物活性化合物(如有机酸、酚类化合物、精油等)具有显著的抗菌活性[9]。这些化合物通过与微生物细胞膜上的甾醇或甘油磷脂相互作用,改变细胞膜中脂肪酸和磷脂层的构象,破坏细胞膜和细胞壁的完整性,增加其渗透性,导致细胞内离子(Ca2+、K+和Mg2+)和大分子物质(蛋白质和核酸)流失,最终引起细胞崩解或死亡[10](图3)。
图3 保鲜剂对真菌的抑制机理[17]
Fig.3 Inhibition mechanism of fungi by preservatives
b)抗氧化机制:保鲜剂通过调控荔枝体内超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)和过氧化氢酶(catalase,CAT)等抗氧化酶的活性,减轻氧化胁迫,延缓果皮褐变[11]。如α-硫辛酸处理能显著降低荔枝表皮中的ROS胁迫程度和H2O2、超氧阴离子自由基的含量,增强荔枝果实的抗氧化能力[12]。此外,螯合剂(如天然酸、酚类化合物)通过结合金属离子(Fe2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+等),抑制金属催化的氧化反应。
c)呼吸抑制机制:保鲜剂通过抑制荔枝呼吸代谢中的关键酶(如琥珀酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶)的活性,降低呼吸强度,减缓果实的衰老进程。如氟吡菌酰胺处理能有效抑制荔枝三羧酸循环关键酶的活性,从而显著减少呼吸作用[13]。保鲜剂还能通过在荔枝表面形成一层阻隔膜,减少气体交换(如O2的进入和CO2的排出),进而间接抑制呼吸作用。
d)乙烯调控机制:保鲜剂通过抑制氨基环丙烷羧酸(L-aminocyclopropane-l-carboxylic acid,ACC)合成酶的活性,减少ACC向乙烯的转化。如原花青素可显著抑制乙烯生物合成关键酶的活性[14],降低乙烯的生成。
e)协同保鲜作用与拮抗效应:在保鲜剂配方设计中,不同成分之间可能产生协同或拮抗作用。例如,有机酸与酚类化合物联用可通过降低pH和破坏微生物细胞膜,显著增强抗菌效果[15],但高浓度酸性环境可能导致酶失活或其他成分降解;抗坏血酸与酚类物质协同使用能延长抗氧化作用[16],但高浓度抗坏血酸可能转化为促氧化剂,加剧氧化反应。因此,配方优化需系统评估各成分间的相互作用,精确控制其浓度和比例,以实现最佳保鲜效果。
2.2 保鲜剂的分类
现有的荔枝保鲜剂按性质分为化学保鲜剂、天然保鲜剂及复合保鲜剂,荔枝保鲜剂类别及其优缺点见表1。化学保鲜剂以其低成本和高效能在延长荔枝保质期、抑制腐败变质方面有显著效果,且使用简便,适合大规模生产。然而,其应用存在潜在安全隐患,长期使用可能导致病原体抗药性增加、食品残留以及环境污染。因此,化学保鲜剂的使用量应严格控制,建议采用多种杀菌剂的组合策略以降低耐药性风险。
表1 荔枝保鲜剂类别及优缺点
Table 1 Classes of litchi preservatives and their advantages and disadvantages
性质类别种类优点缺点化学保鲜剂抗菌剂百菌清、甲霜灵[23]有效抑制微生物生长,延长保鲜期、使用成本较低,工艺成熟使用不当可能残留、可能引发过敏或安全问题护色剂含硫化合物[24]显著延缓果实褐变对硫敏感人群可能产生不良反应,使用过量可能影响风味及食品安全问题气体调节剂乙烯吸收剂(高锰酸钾[25])、CO2调节剂[26]延缓成熟和衰老、技术成熟、适合长途运输和贮藏效果受环境条件影响、成本较高、作用时间有限天然保鲜剂植物源保鲜剂植物精油(连翘精油[27])植物激素(褪黑素[28])植物胶(芦荟[29])来源广泛、天然无毒,具有多重功能如抗氧化、抑菌等成本高、热稳定性差、抑菌效果受浓度和环境条件限制,作用时间较短动物源保鲜剂壳聚糖[30]、蜂胶抑菌范围广、良好生物相容性、可降解、成膜性好[31]成本高、提取工艺复杂微生物源保鲜剂微生物代谢产物(抗菌肽F1[32])微生物菌体(戊糖片球菌[33])生长周期短、安全性高、适应性强、易培养[34]、稳定性较差、对贮藏环境要求较高复合保鲜剂天然保鲜剂+天然保鲜剂改性CS-百里香精油[35]天然保鲜剂+化学保鲜剂CS-百里香精油-纳米铜[36]协同效应、多重保鲜功能、适应性强成本高、配方复杂、开发周期长化学保鲜剂+化学保鲜剂ClO2-1-甲基环丙烯[37]
天然保鲜剂因其抗菌性、安全性及广泛的作用范围,被视为化学保鲜剂的理想替代品。根据来源,天然保鲜剂可分为植物源、动物源和微生物源三类。植物源保鲜剂包括植物精油、植物激素及多酚类物质,这些活性成分存在于植物的根、茎、叶等部位,具有抗菌、抗氧化、抗衰老等多种功能[18]。动物源保鲜剂则提取自动物体内的天然抗菌成分,通过破坏细菌细胞膜、导致电解质泄漏的方式抑制细菌生长[19]。其中,壳聚糖(chitosan,CS)因其成膜性好、生物安全性高的特点,是应用最广泛的动物源保鲜剂[20]。微生物源保鲜剂如微生物菌体和抗菌肽,通过有益微生物竞争食品中营养物质产生拮抗作用抑制有害微生物的生长,从而达到保鲜的目的[21]。然而,天然保鲜剂的使用仍然面临许多挑战:a)剂量与毒性:为达到与化学保鲜剂相当的效果,天然保鲜剂有时需高浓度应用,增加成本并可能对食品质量产生不利影响,甚至引发毒性。合理确定使用浓度是关键。b)安全性评估:所有新型保鲜剂均需经过严格的安全性测试,包括急性毒性、慢性毒性、遗传毒性和过敏反应等,以确保长期使用的安全性。
为克服单一天然保鲜剂的局限性,复合保鲜剂成为研究热点。复合保鲜剂通过结合多种天然或合成成分,利用协同效应,在较低浓度下实现更强的保鲜效果和更低的风险[22],其应用不仅提升保鲜性能,还改善食品的感官品质,为天然保鲜剂的局限性提供了有效解决方案。
3 化学保鲜剂在荔枝贮藏过程中的研究进展
化学保鲜剂因其高效、便捷的特点,在防治病原菌和延缓果实衰老方面发挥着重要作用。荔枝采后病原菌是果实褐变腐烂的主要原因之一,常用的化学杀菌剂包括SO2、ClO2、麦角甾醇生物合成抑制剂、苯并咪唑、噻菌灵及甲氧基丙烯酸酯等,这些杀菌剂通过渗透果皮的角质层,能够有效抑制或杀灭初期侵染的酸腐病菌,减少荔枝的腐烂变质[38]。例如,农残监测中发现使用较多的2种杀菌剂—甲基硫菌灵和嘧菌酯,通过作用于荔枝霜疫霉病菌和炭疽病病菌的菌丝的细胞壁,表现出良好的抗病效果,肖璐等[39]采用质量分数为25%嘧菌酯1 600倍稀释液与70%甲基硫菌灵700倍稀释液处理荔枝果实,在25 ℃贮藏8 d,结果显示,该杀菌剂组合能在一定程度上抑制果肉中TSS和抗坏血酸含量的降低,能较好地保持荔枝的商品价值。
然而,随着消费者对食品要求和生态环保意识的不断提高,化学保鲜剂在实际应用中面临着食品安全和环境保护的双重压力。例如,吴静娜等[40]研究发现,用化学保鲜剂抑霉唑、咪鲜胺浸泡荔枝果实时,浸果浓度越高保鲜剂残留量越高,且残留物会随贮藏时间的延长由果皮渗透到果肉中,增加食用安全风险。有护色和杀菌功能的SO2处理荔枝后,其残留可能会引发消费者的过敏反应,还可能超出国际食品安全标准,成为限制其广泛应用的主要障碍[41]。长期使用化学保鲜剂也可能诱发病原菌的抗药性增加,对生态环境也造成潜在污染。这些问题凸显了现有技术的局限性,也促使研究者将目光转向低毒性、可持续的替代方法。
为了平衡保鲜效果与食品安全,研究者探索了新型化学保鲜剂及其创新应用。例如,苯并噻二唑(benzo-2,1,3-thiadiazole,BTH)作为一种新型植物保护剂,不仅能够抑制霜疫霉菌菌丝和孢子的生长,还能调控果实衰老相关基因的表达。XU等[42]将荔枝浸泡在质量浓度分别为0.1、0.2、0.4、0.8 g/L的BTH溶液中10 min,随后接种荔枝霜疫霉菌观察病害发生情况。结果显示,BTH处理能够增强果实的抗病性,延缓霉变,从而延长荔枝的货架期,其中0.2 g/L处理组病害发生率最低。此外,纳米技术的发展为化学保鲜剂的改良提供了新的契机。纳米银(silver nanoparticles,AgNPs)通过破坏病原菌细胞膜的完整性,有效抑制病菌生长,同时对果实品质的影响较小,LIN等[43]将荔枝浸渍在不同浓度的AgNPs溶液中,并在4 ℃下贮藏,结果显示,质量浓度为400 μg/mL的AgNPs处理的荔枝具有最高的好果率和最低的褐变指数,质量浓度为800 μg/mL的AgNPs溶液对荔枝疫霉菌的抑制率达到了94.97%,展现了良好的保鲜效果。
尽管如此,新型化学保鲜剂的研究仍存在不足。首先,对其长期使用的安全性评估和毒理学研究尚不充分,部分新型保鲜剂的成本较高,限制了其商业化进程。其次,消费者对化学添加剂的接受度较低,对绿色环保保鲜技术的需求愈加迫切。这促使研究者探索低毒性、无害的天然替代品,如植物提取物、天然抗氧化剂等,并与先进的物理技术和可降解包装材料相结合,为荔枝保鲜提供多元化解决方案。
4 天然保鲜剂在荔枝贮藏中的研究进展
4.1 植物源保鲜剂的研究进展
植物源保鲜剂具有绿色、环保及安全性高的优势,越来越多的研究关注其在荔枝保鲜中的应用,证明其在延长货架期和保持果实品质方面具有显著潜力。植物精油成分由于含有单萜、酯、醛、酮等含氧化合物,具有较强的挥发性、抗氧化性和抗菌能力,这些成分不仅能够抑制微生物的生长,还能清除ROS,从而减缓果实的衰老过程[44]。LI等[45]采用体积分数均为0.5%的灵香草精油、银杏提取物和茄子皮花青素处理荔枝果实(以无处理为对照),在25 ℃贮藏12 d,结果显示,对照组荔枝完全变质,而植物提取物处理组的腐烂率仍在50%以下。其中,0.5%(体积分数)灵香草精油处理组对荔枝保鲜效果最为显著。林铭杰等[46]验证了含量为5、10、15 μL/L的肉桂精油和百里香精油同样能够有效抑制荔枝的腐败和褐变,且精油浓度越高,荔枝的腐败率越低,但不同种类的精油对荔枝保鲜效果的影响并无显著差异。这意味着在一定浓度范围内,不同精油的保鲜效果相当,这为选择适合的天然保鲜剂提供了更多的可能性。
植物激素作为高效抗氧化剂,能够减少自由基产生、防止膜脂质降解,并增强非酶促抗氧化剂的活性。褪黑素(melatonin,MLT)作为一种重要的植物激素,在荔枝保鲜中表现出显著潜力。ZHANG等[47]的研究表明,将荔枝浸泡于0.4 mmol/L的MLT溶液20 min后(以去离子水为对照),在25 ℃贮藏15 d,可显著提高果实的耐寒性,荔枝果实色度参数L*、a*、b*值较对照组分别提高6.2%、22.4%和19.6%,而丙二醛含量降低24%。MARAK等[48]进一步研究了MLT延缓荔枝果皮褐变的机制,发现MLT通过抑制褐变相关基因的表达,有效减缓果皮褐变。他们将荔枝浸泡于浓度为0.1、0.25、0.5 mmol/L MLT溶液10 min(以去离子水为对照),在25 ℃、75%相对湿度下贮藏6 d,结果显示,处理组果实的失重率仅为对照组的38.9%。另一种植物激素茉莉酸甲酯(methyl jasmine,MeJA)能够调节果蔬采后糖代谢过程,诱导植物细胞中的氧化应激反应和次生代谢物的积累,从而提高果蔬的抗病性[49],殷菲胧等[50]以10、50、100 μmol/L的MeJA处理荔枝果实(以清水为对照),结果显示,MeJA处理能有效地防止荔枝果皮褐变,减缓失重率上升,维持较高的可溶性糖含量。
此外,植物多酚如天然苹果多酚(apple polyphenols,AP)也可以有效增强荔枝果实的抗逆性,延长货架期。SU等[51]研究表明,AP对荔枝霜疫霉杆菌具有显著的抑制作用,不仅能阻止菌丝生长和孢子萌发,还能显著提升荔枝果实中的有机酸、酚类物质及谷胱甘肽含量,从而增强其抗氧化能力。进一步研究中,XIANG等[52]证实,以质量浓度为5 g/L的AP处理荔枝霜疫霉杆菌孢子囊,其萌发率仅为5%,显著提高了果实的抗病性。
植物源保鲜剂因其绿色高效的特点而备受关注,但目前大多数研究仍处于实验阶段,尚未实现商业化应用。为了推动这一领域的进步,未来的研究需要深入探索不同植物提取物之间的最佳配比,并且重点评估这些配比在实际应用中的安全性,在确保食品质量和安全的基础上,开发出更多既高效又环保的天然保鲜技术,从而促进其在市场上的广泛应用。
4.2 动物源保鲜剂的研究进展
常见的动物源保鲜剂有CS、蜂胶、溶菌酶和乳铁蛋白等。其中CS作为一种重要的动物源保鲜剂,能够激发荔枝防御机制中的POD、CAT活性,在果实表面形成薄膜,从而抑制呼吸作用并有效防止微生物污染[53]。LIN等[54]研究表明,在(30±5) ℃,采用质量分数1% CS溶液处理荔枝,其呼吸速率、PPO活性和失重率显著降低,将贮藏时间从未处理的4 d延长至9 d。JIANG等[55]进一步探究了质量分数为2%的CS溶液与水分1∶100(体积比)处理对荔枝的保鲜效果,发现其不仅能够有效抑制荔枝果实的呼吸作用,还能保持细胞膜的完整性,降低细胞膜脂过氧化程度,延缓果实老化。然而,CS在应用中也存在水溶性较差、抗菌谱有限等问题,尤其在长时间贮藏或复杂病原微生物环境下,单独使用CS效果不够理想,将壳聚糖与植物提取物、纳米材料或气调贮藏技术结合使用,能实现协同增效。而蜂胶、溶菌酶和乳铁蛋白等动物源保鲜剂虽具有抗菌、抗氧化等特性,但在荔枝保鲜中的应用尚未被充分研究。未来可进一步探索这些动物源保鲜剂在荔枝保鲜中的潜力,以获得更优的保鲜效果。
4.3 微生物源保鲜剂的研究进展
微生物菌种本身是良好的保鲜剂,通过拮抗作用抑制有害微生物的生长。LI等[56]将从土壤中分离提取的汉斯德巴氏酵母菌(Debaryomyces hansenii Y-1)、萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus TE-7)复合拮抗菌悬浮液以1∶1的体积比混合,浸泡荔枝果实20 min(以去离子水为对照),在25 ℃、85% RH下贮藏10 d,结果显示,微生物拮抗剂处理显著抑制了荔枝中抗坏血酸、花青素和类黄酮的下降,从而延缓了果实衰老。WANG等[57]采用暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis Strain N-1)悬浮液处理荔枝、WU等[58]则将荔枝果实浸泡在解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens LY-1)悬浮液中,2组实验均在25 ℃、85% RH条件下进行,结果显示,与无菌水对照组相比,菌体处理的荔枝果皮褐变指数显著降低,而果实中的TSS、TA等有益成分含量显著提高。与单菌保鲜处理相比,Y-1与TE-7复合拮抗菌体表现出最优的保鲜效果,这可能是由于两者协同作用增强了对病原菌的抑制能力,同时在保留营养成分方面具有更大的优势,这为后续研究提供了重要方向。未来研究应注重优化不同菌株的复合配比,通过深入解析复合菌株的保鲜机制,探讨其在多种病原微生物共存条件下的作用。同时,通过系统实验验证复合菌株在不同贮藏条件中的保鲜效率,为其大规模实际应用提供可靠的理论依据。
除此之外,微生物的次级代谢产物如枯草芽孢杆菌CF-3挥发性化合物(Bacillus subtilis CF-3 volatile organic compounds,CF-3 VOCs)、天然抗真菌产物6-戊基-2-吡喃酮(6-pentyl-2H-pyran-2-one,6PP)以及多酶抑制剂寄端霉素(hypothemycin,HPM),也都表现出能抑制荔枝褐变腐烂的保鲜效果(表2)。在25 ℃下,6PP比HPM和CF-3 VOCs表现出更好的保鲜效果,这可能是因为6PP抑制了对荔枝采后影响最大的霜疫霉病害的发病率,保持荔枝新鲜度,还需进一步测试其在实际应用中的持久性。
表2 不同微生物源保鲜剂在荔枝贮藏中的应用效果
Table 2 Effectiveness of different microbiological sources of preservatives in litchi storage
微生物源保鲜剂来源贮藏条件保鲜机制保鲜效果参考文献汉斯德巴氏酵母菌(Y-1)、萎缩芽孢杆菌(TE-7)土壤(25±0.5) ℃、(85±5)% RH贮藏10 d调节类黄酮生物合成相关基因与转录因子的表达,促进类黄酮化合物合成,提升荔枝果实抵抗病害和氧化的能力抑制果皮褐变和果实感病指数[56]暹罗芽孢杆菌(N-1)芒果(25±1) ℃、85%～90% RH贮藏8 d抑制贮藏过程中乙烯释放量、电解质渗透率和MDA的增加,提高抗氧化能力延缓果实衰老[57]解淀粉芽孢杆菌(LY-1)龙眼叶(25±1) ℃、85%～90% RH贮藏6 d提升苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶活性,增强果实抵抗力抑制果实腐烂、褐变和失重[58]发光光杆状菌(Hb1029)病原线虫(25±1) ℃、40%～50% RH贮藏7 d增强SOD、CAT活性,降低MDA、H2O2积累抑制荔枝褐变腐烂[59]热带假丝酵母菌(YZ27)—28 ℃、78% RH贮藏6 d在微裂纹处迅速定植,保护果实表皮完整性,防止水分流失和病菌入侵延缓褐变,保持营养物质含量[60]枯草芽孢杆菌CF-3挥发性化合物枯草芽孢杆菌CF-325 ℃、90% RH贮藏4 d提高果实抗氧化酶活性,增强对抗病原真菌的能力抑制果实腐烂、减缓TSS含量下降[61]HPM拟青霉菌SC092428 ℃贮藏5 d抑制病菌孢子萌发抑制率和菌丝生长,破坏细胞完整性抑制荔枝腐烂和果皮褐变[62]6PP菌木霉LS019-225 ℃、85%～90% RH贮藏8 d抑制荔枝霜枯病菌的生长和孢子萌发,减少荔枝果实脂质及有机酸积累抑制霜疫霉病发病率,延长荔枝保质期[63]
虽然不同微生物源保鲜剂各有其独特的优势,但在实际应用中,每种保鲜剂的效果都会受到多种因素的影响,包括但不限于贮藏条件、果实种类以及保鲜剂的剂量等。因此,在选择保鲜剂时,需要根据具体的荔枝品种、预期的贮藏时间和目标市场等因素进行综合考量,以达到最佳的保鲜效果。
5 复合保鲜剂在荔枝贮藏过程中应用的研究进展
在荔枝保鲜领域,传统单一保鲜技术往往难以全面应对诸如病原菌感染、生理失调及营养物质流失等多重挑战,开发具备多种功能的复合保鲜剂已成为研究趋势。保鲜剂结合保鲜技术如低温、气调处理能有效地提高荔枝品质,对延长荔枝货架期有重要意义。王美连等[64]用纳米肉桂醛联合预冷处理保鲜荔枝,在4 ℃贮藏21 d。结果显示,冷风预冷比冰水预冷更适合保藏荔枝,保鲜期延长6 d,协同使用纳米肉桂醛后显著降低冰水和冷风预冷荔枝果实的感病指数(62.29%和44.49%)。ALI等[65]将质量分数为0.25%的蛋氨酸(methionine,MN)和半胱氨酸(cysteine,CN)联合1% O2+5% CO2气调处理荔枝果实,在5 ℃保存28 d,结果显示,CN在气调条件下能显著延缓荔枝褐变,可以作为气调贮藏下荔枝果实品质保存的有效途径。
除此之外,由于CS具有良好相容性,将其与抗菌剂结合制备复合膜并应用于荔枝保鲜,已显示出显著的保鲜效果。GENG等[66]通过化学交联法将姜黄素咪唑酸框架(curcumin-loaded zeolitic imidazolate framework-8,Cur-ZIF-8)与CS结合,制备了具有良好抗菌性和抗氧化性能的Cur-ZIF-8/CS/玉米醇溶蛋白(Zein)复合膜,并将其应用于荔枝保鲜,在高温高湿(28～32 ℃、65%～70% RH)下贮藏,结果显示,Cur-ZIF-8/CS/Zein复合膜能显著延长荔枝果实的保质期(>8 d)。QI等[67]制备CS-Ag-NPs-普鲁兰多糖薄膜处理荔枝样品,在25 ℃、36% RH条件下贮藏15 d后,发现该处理方式能够显著抑制荔枝的霉变现象,同时抑制PPO和POD的活性,显著延缓荔枝腐烂褐变。此外,将CS与抗氧化剂(如抗坏血酸、柠檬酸)、防腐剂(如山梨酸钾)、纳米材料(如氧化石墨烯)等复合使用,也能够从多个角度抑制病原菌生长、调节果实生理代谢、减少营养成分流失,从而实现协同增效的保鲜效果[68-73]。
表3还列举了不同复合保鲜剂在荔枝贮藏中的应用效果,展示了从抗菌、抗氧化到保持果实感官品质等多方面的积极影响。这证明了复合保鲜剂在实际应用中的可行性和优越性,因此,探索高效、环保的复合保鲜剂对于提升荔枝采后处理技术水平、延长保鲜期、降低损耗率具有重要意义,对于推动荔枝产业的发展、提升产品竞争力具有重要的经济和社会价值。
表3 不同复合保鲜剂在荔枝贮藏中的应用效果
Table 3 Application effect of different compound preservatives in litchi storage
复合保鲜剂贮藏条件保鲜效果参考文献CS-水杨酸盐(30±1) ℃、75% RH贮藏5 dCS-水杨酸盐处理组荔枝果皮细菌总数只有纯CS处理的61.7%[68]CS-抗坏血酸-山梨酸钾(6±1) ℃贮藏30 d商品好果率为90%[69]CS-氧化石墨烯(4±1) ℃贮藏25 d好果率为50%[70]CS-柠檬酸-柚子提取物5 ℃贮藏14 d后,20 ℃贮藏3 d褐变、失重和病害程度较对照降低16.5%、28.0%和65.7%[71]CS-卵清蛋白-环糊精(25±1) ℃、85%～ 90% RH贮藏延缓褐变、保持果实总糖、抗坏血酸含量[72]植物乳杆菌-柠檬酸-壳聚糖-乳酸钠29～33 ℃、95%～98% RH贮藏6 d保持果实外观良好,减缓TSS、抗坏血酸损失[73]纳米硒颗粒-淀粉25 ℃,50% RH贮藏15 d具有抗菌、阻隔紫外线等特性,防止荔枝腐败变质[74]玉米醇溶蛋白-甘油-肉桂醛(28± 0.5) ℃、90%～95% RH贮藏8 d外观水泽光润,果实商品率高达92.3%[75]油菜素内酯-曲酸25 ℃下贮藏11 d褐变指数仅为0.38,失重率仅为3.33%[76]
6 结论与展望
本研究系统总结了荔枝采后品质劣变的主要机制,全面评估了天然保鲜剂、化学保鲜剂及复合保鲜剂在荔枝保鲜中的实际效果及局限性。尽管现有研究表明,这三类保鲜剂在改善荔枝采后保存方面具有各自优势,但化学保鲜剂的安全性与环境问题、天然保鲜剂的稳定性与成本限制,以及复合保鲜剂配方的复杂性仍是亟待解决的挑战。未来研究应聚焦以下方向:a)开发高效环保的天然保鲜剂,利用现代分离技术(如超临界流体萃取、纳米技术)提升其提取效率和稳定性,并深入解析其抗菌、抗氧化及代谢调节机制,为绿色保鲜剂的开发提供理论支持;b)优化复合保鲜剂配方,在天然保鲜剂基础上适当结合化学成分,设计协同效应显著的配方,提高稳定性及成本效益,同时评估其在实际贮藏条件下的性能,筛选最佳组合;c)结合智能控释与传感技术,动态调控贮藏环境,设计能根据湿度或气体浓度(如乙烯、二氧化碳等)变化释放保鲜成分的智能材料,以进一步提升保鲜效果;d)针对出口冷链和本地市场需求,开发定制化保鲜方案,兼顾长期保鲜和短期流通效率;e)完善保鲜剂的安全性评估及残留标准,推动国内外法规的统一,促进荔枝国际贸易的发展。
综上所述,荔枝保鲜剂的研发与应用应在食品安全、经济可行性和环境友好性之间寻求平衡。通过多学科交叉研究和技术创新,可显著提升保鲜剂的实际应用效果,推动荔枝产业向高质量和可持续方向发展。
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