草莓(Fragaria ananassa Duchesne)属蔷薇科草莓属,果实色泽亮丽、柔软多汁、营养价值高,是一种深受消费者喜爱的高档水果;因其组织娇嫩,在采收和贮运过程中易受机械损伤和微生物侵染,采收后1~2d即腐烂变质。近年来,随着我国草莓种植规模的不断扩大和产量的迅猛上升,草莓的防腐保鲜问题已经成为制约草莓产业发展的瓶颈,迫切需要开发一些高效、安全、绿色的草莓防腐保鲜新技术。由病原真菌侵染引起的果实腐烂是造成草莓采后损失的重要原因之一。草莓果实采后容易发生的真菌病害主要有草莓灰霉病、草莓软腐病、草莓炭疽病、草莓疫病、草莓白粉病等,分别由灰葡萄孢Botrytis cinerea Pers.ex Fr.、黑根霉Rhizopus stolonifer(Ehrenb.ex Fr.)Vuill.、尖孢炭疽菌Colletotrichum acutatum J.H.Simmonds、恶疫霉Phytophtora cactorum(Leb.et Cohn)Schroet、粉孢霉属Oidiumsp.等侵染所致。此外,侵染采后草莓果实的病原真菌还有Mucor piriformis、Mucor nucedo、Rhizopus spp.、Cladosporium spp.、Gloeosporiumspp.、Colletotrichum gloeosporioides(Penz)、Colletotrichum fragariae (Brooks)、Rhizopus sexualis(Smith)Call、Colletotrichum spp.、Phomopsis obscurans(Ellis &Everhl)等。由于病原真菌侵染是导致采后草莓腐烂霉变的重要原因,因此,寻找高效、安全、操作方便且成本低的采后草莓病害的防控技术,一直是草莓采后贮藏保鲜研究的重要领域之一,且对延长草莓的货架期具有重要意义。本文从物理途径、化学途径、生物途径等方面对近年来草莓采后真菌病害防控技术的研究进展做一综述,旨在为今后研究开发草莓保鲜技术提供参考。
1 物理途径
1.1 低温冷藏温度是影响贮藏时间、控制腐烂的主要因素。大量研究表明,低温对延缓腐烂有明显的作用。低温贮藏可以分为低温冷藏、冰温保鲜和速冻贮藏。草莓果实采收后及时进行强制通风冷却,使果温降低至冷藏温度,再进行冷藏,效果较好。一般认为草莓适宜的冷藏温度为0℃,相对湿度90%~95%。冰温保鲜是指在0℃以下冰点以上的温度区域保鲜果蔬,是降低草莓腐烂率的另一重要方法。冰温保鲜技术可以有效地降低草莓的呼吸强度,抑制微生物生长,减弱草莓的蒸腾作用,草莓的冰点温度为-0.8~-1℃。张桂等采用-0.5℃冰温保存“达赛莱克特”草莓,最长可保存31d,并保持良好的色、香、味。低温速冻是长时间贮藏草莓的有效方法,草莓果实置于-40~-35℃下速冻,然后在-18℃低温冷库中贮存,可以达到长时间贮藏草莓的目的,但低温速冻贮藏草莓易使草莓产生再结晶的问题,影响商品品质,同时速冻的成本高,不适合大规模贮藏草莓。
1.2 温度预处理贮藏前预温处理作为一种安全、无公害的保鲜技术,具有无毒、无污染和易操作等特点,渐渐受到人们的关注。有关草莓的防腐保鲜的研究中,温度预处理主要包括高温热处理和低温处理。目前报道的高温热处理方法主要有热空气、热水、热蒸汽等3种处理方式。48℃热空气处理采后草莓3h能有效控制草莓腐烂。陈爱平等比较了不同温度热水和热空气处理,发现42℃热水处理15min优于42℃热空气处理30min,果实出现腐烂的时间推迟,贮藏期延长。热蒸汽处理7~8成熟的“丰香”草莓果实10、20s,可以明显抑制贮藏期间果实的花青素积累,降低果实失重率、腐烂指数和呼吸速率,有效延长果实贮藏时间。热处理控制草莓病害的作用机制不仅在于热处理对病原真菌有直接的抑制作用,还在于可以激发一些与水果自身抗病性相关的酶(如过氧化物酶、过氧化氢酶、苯丙氨酸解氨酶等)的活性,从而有效地减少果实的腐烂。此外,草莓贮前低温预冷处理也是有效保持产品品质的方法之一,在5~15℃的预冷温度处理条件下,处理温度与果实腐烂率具有显著正相关,以5℃处理30min的果实腐烂率最低。采用水冷和强制通风冷却方式将Sweet charlie草莓和Camarosa草莓分别冷却到0和4℃,可有效降低草莓果实的腐烂率,延长果实的贮藏时间,因此低温预处理在草莓防腐保鲜上表现出潜在的应用价值。
1.3 辐照处理食品辐照是利用原子能射线的辐射能量对食品进行杀菌、抑制发芽、延缓成熟等加工处理,以达到延长食品保藏期的方法和技术。γ射线辐照处理能够显著降低“丰香”草莓贮藏期间的腐烂率,适宜的辐照剂量为2.5~3.5kGy。紫外短波辐射处理对草莓具有良好的防腐保鲜效果,0.05~1.5J/cm2紫外短波处理可以显著地延缓草莓真菌病害的生长,但剂量高于1.00J/cm2会导致草莓萼片的褐变和失水。其作用机制可能与紫外短波处理抑制果实细胞降解酶活性,延缓果实的软化,增强抗氧化能力和抗氧化酶活性,从而提高草莓自身的抗病性。
1.4 涂膜保鲜可食性被膜能在果蔬表面形成一层对水分和气体具有半透性的屏障,从而降低果蔬的呼吸作用,对抑制果蔬贮藏期间病原微生物的生长和果蔬品质保持具有良好作用。目前,用于草莓保鲜的被膜材料主要有蛋白被膜(玉米醇溶蛋白、大豆蛋白、面筋蛋白)、多糖被膜(壳聚糖、魔芋葡甘聚糖、海藻酸钠)、油脂被膜等。4%的甘薯淀粉涂膜可以显著减少草莓腐烂,4℃下可贮藏14d;1.5%壳聚糖被膜处理草莓后,20℃下贮藏4d,果实未发生真菌腐烂,且延缓了果实成熟,添加油酸可以进一步增强壳聚糖被膜抗菌性能与保水性能;海藻酸钠被膜处理对草莓保鲜也有较好的效果。另外,可食性膜还是防腐剂的良好载体,将防腐剂添加到被膜材料中,然后对草莓果实涂膜处理,可以显著提高被膜的抑菌防腐效果。段丹萍等在1%壳聚糖涂膜液中添加纳他霉素,显著降低了草莓果实的腐烂率,其中含0.04%纳他霉素的涂膜液的防腐效果最好。在大豆蛋白复合膜中添加0.3%的亚硫酸钠也可以降低草莓果实腐烂率。
1.5 其他物理方法超声波具有机械效应、热效应和空化效应等特殊的物理性能,可以通过扰乱微生物细胞的生命活动来达到杀菌的目的,具有无化学残留、安全性高、简便有效等优点,被广泛用于控制果实采后病害。采用频率为40kHz,功率为250 W 的超声波处理“丰香”草莓9.8min,可以显著降低果实冷藏期间的发病率,同时可以保持果实的品质。高压静电场和交变磁场处理在草莓防霉保鲜中也表现出潜在的应用价值,以100kV/m 静电场处理草莓30min,果实贮藏期间的腐烂指数最低;4.22A/m的交变磁场对草莓果实的霉变发生率有显著的抑制作用,同时对果实食用品质无不良影响。物理方法处理采后果实无农药残留,安H__<_全性能高,具有较好的发展前景。
2 化学途径
2.1 气体处理气体熏蒸处理操作简单易行、成本低廉,是果实采后常用的防腐保鲜手段。目前报道的用于控制草莓采后真菌病害的气体主要有臭氧、氧气、二氧化碳、一氧化二氮、一氧化氮、氯气等。臭氧在果蔬贮藏保鲜中除了具有杀灭或抑制微生物生长、防止腐烂的作用外,还可以氧化分解乙烯,具有延缓衰老的保鲜作用。在20℃下,4.50