摘 要：隨著科技的發展，食品保鮮技術越來越發達，但隨著人們生活水平的日益提 高，對食品保鮮質量的要求也隨之增高。本文從食品保鮮的涵義、國內外食品保鮮 技術的發展現狀及趨勢進行較為淺層的探討。 關鍵詞：食品保鮮；發展現狀；發展趨勢 關鍵詞 The New Fresh-keeping Technology for Food Abstract:With the development of technology, food preservation technology become more advanced.However,as people living standard rising increasingly,requirements of food preservatives quality requirements subsequently heighten.This article mostly discussions food preservatives connotation, food fresh-keeping technology development status and trends at home and abroad. key words:Food preservation;Development Status;trends 1.前言 前言 人們的日常生活與保鮮技術息息相關。 遠古時代人類已懂得貯存食品以備不 時之需，以應對惡劣的生存環境。后來隨著生產力的發展，農耕時代對食品保質 保鮮的要求更為提高。唐人曾有詩曰：“一騎紅塵妃子笑，無人知是荔枝來”，但 是對于尋常百姓，如此代價的消費是無法想象的[1]。 食品問題是一個與人類生活息息相關的重要話題， 而食品的保鮮問題更是食 品問題中的重中之重，食品保鮮技術也是一門高新技術。長期以來，廣大科技工 作者在食品保鮮技術領域里進行了艱苦的探索和研究。 隨著現代科學技術的進步 和發展，為食品保鮮技術的研究和開發提供了更加有力的技術條件和設備保障， 使得這門高新技術獲得了更加快速的發展， 許多國家都在該領域內研究和開發出 了大量的新產品和新技術。 由于氣候在一年當中有四季輪回的特點，作為果蔬都有特定的季節性。在旺 季，產品豐富，價格較低；在淡季，供應稀少，價格較高，存在著明顯的季節性 和差價比。雖然隨著農業技術的提高，反季種植的蔬菜有很大發展，但對于冬季 長、氣溫低的的廣大北方地區來說，反季種植耗能大，成本高，而且對于大部分 水果主要還是靠貯藏調節淡季供應[2]。因此，研究開發效果理想、成本低廉、操 作方便的果蔬保鮮技術，不僅可以改善人們的生活水平，而且還能收到顯著的經 濟效益和社會效益。 食品保鮮是一項既實用又迫切需要解決的難題， 致力于研究該技術的外國科 學家，不斷推出新的食品保鮮方法。與傳統保鮮方法相比較，現代保鮮正朝著處 理簡便、保鮮期長且不改變食品原有韻風味、低能耗、無毒無害方向發展。 2.保鮮技術的歷史和現狀 保鮮技術的歷史和現狀 對于耳熟能詳的“食品保鮮” 一詞，其實涵蓋著眾多學科的知識，僅就影響 食品新鮮度的因素和各種保鮮方法的機理而言，尚在逐步深入的研究和揭示之 中。從宏觀上表述，給“保鮮”以下定義：運用化學、物理、生物等方法，為保持 食品在生產、儲存、運輸和銷售使用環節中的新鮮度，延緩其質量要素衰退，從 而有利于人類食用消費所采用的工藝過程的總稱。 由此采用的手段即為保鮮技術 和工藝；相應的以保質保鮮為主要功能的包裝稱為保鮮包裝。 從食品的質量要素出發，食品保鮮的要求為：一是保鮮期內食品品質的衰減 處在某一容許的范圍。這包括其外觀、質構、風味等；二是食品在保鮮期間的營 養、 衛生等指標必須符合有關標準[3]。 目前，國內外在水果保鮮領域采用的技術手段主要有物理和化學兩大類，每 一類衍生的新技術很多， 各自依托不同的保鮮原理。 各種保鮮手段的側重點不同， 但都是通過對保鮮品質起關鍵作用的三大要素進行調控：首先，是控制其衰老進 程，一般通過對呼吸作用的控制來實現；其次，控制微生物，主要通過對腐敗菌 的控制來實現；第三，為控制內部水分蒸發，主要通過對環境相對濕度的控制和 細胞間水分的結構化來實現[4]。其中，較先進的保鮮技術主要有臨界低溫高濕保 鮮、細胞間水結構化氣調保鮮、臭氧氣調保鮮、低劑量輻射預處理保鮮、高壓保 鮮、 基因工程保鮮、細胞膨壓調控保鮮、涂膜保鮮、氣調保鮮等。 物理法主要是根據果蔬采后生理特征，降低環境溫度和果蔬體溫，控制貯藏 庫中 CO2 和 O2 的濃度，從而達到抑制果蔬呼吸、延緩衰老的目的，包括窖藏、 冷庫貯藏、氣調貯藏、調壓貯藏、輻射處理等方法，該方法雖然保鮮效果較好， 但需要大型的機械設備，一次性投資大，資金回收期長，能耗費用高，技術要求 嚴格， 不易被果農掌握。 化學法是指利用化學涂層、 熏蒸劑、 防腐劑等化學試劑， 對果蔬進行涂抹、熏蒸、浸泡等處理，以達到防腐保鮮的目的，此法雖然操作簡 便、成本低，但對果蔬產生二次污染，可能有一定的毒害作用[5]。因此，目前我 國大多數地區的農民在果蔬貯藏上，仍然是采用傳統的窖藏加化學處理的方法， 而這些方法受環境條件等多種因素的制約，貯藏期損耗較大。 3.國內外保鮮新技術 國內外保鮮新技術 3.1 生物技術保鮮 生物技術保鮮是以生物科學為基礎， 融合多學科技術發展起來的一個新興研 究領域。其定義雖然目前未有確切的提法，但其主要是指以生物有機體或其組分 為材料，按照預先的設計，對食品在貯運歷程中的質量變化施加控制，從而實現 保質保鮮的目的。 現代食品生物保鮮技術可有效抑制或殺滅有害細菌，無毒物殘留污染，能很 好地保持食品原有風味和營養成分。這種技術節約能耗，利于環保，在保鮮的同 時，還有可能改善食品的品質和檔次， 提高產品附加值[6]。 3.2 納米保鮮[6,7] 納米技術研究材料在 1-100nm 尺度內發生性能變化的規律。納米粒子因其 獨特的表面效應、尺寸效應、體積效應、量子隧道效應，被廣泛應用于電子、材 料、化工、國防、日用品等領域。 納米材料科學的進步催生了這種新型的保鮮技術。 將納米無機抗菌材料通過 特殊工藝添加到包裝材料中，用該材料制作的容器具備長效的殺菌性能。 由于納米保鮮包裝材料具有高阻滲性、 多功能保鮮性、 選擇透過性、 耐熱性、 無菌（抗菌）性以及除銹、除臭、能再封、易開封等特別性能，它能顯著改善材 料的滲透性能，抑制霉菌的生長。將它用于保鮮包裝中，可提高新鮮果蔬等食品 的保鮮效果和延長貨架壽命，在食品保鮮領域具有廣泛的應用前景。 3.3 塑料透濕性保鮮膜 日本生產了一種專用于水果儲存保鮮的透濕性保鮮塑料膜。 這種保鮮膜是由 兩層水透性極好的半透明膜組成，兩層之間壓合了一層滲透壓很高的多糖糖漿， 用這種膜包裝的水果，既能保鮮，又能使水分平衡，保鮮效果更好。 3.4 低壓保鮮儲存法[8] 這種方法是采用真空泵將儲藏室或倉庫里的大部分空氣抽掉�？刂圃� 750 千帕以下(最好在 75～150 千帕)的低壓環境里， 用增濕器調節相對濕度在 90％左 右。由于在這種低壓環境中，水果的催化過程維持在最低水平上，因而有利于水 果的長期保鮮儲存，一般儲存 200 天的損失率只有 3％-5％。是目前國際上大批 量儲存和運輸水果時采用的方法。 3.5 熏蒸和熱處理保鮮[9] 熏蒸和熱處理保鮮 用熏蒸法對果蔬處理能夠控制腐爛病的發生。目前應用的有二氧化硫熏蒸 法、 丁胺熏蒸法。 例如， 河南安陽蔬菜研究所用丁腫、 丁胺熏蒸法處理青花菜等， 對防止貯藏期產生霉斑效果很好。 日本農林水產省果樹研究站與日本三菱公司最 近發展并改進了用于貯藏不耐貯存水果的冷藏系統。 這個系統利用臭氧及負離子 對冷藏室進行熏蒸，有效地防止了真菌及細菌對水果的侵染。同時保持冷藏系統 的溫度在 0-2℃之間，保持濕度在 95％，這個新系統能對櫻桃及桃果進行 1 個月 的保鮮，是通常保鮮時間的 4 倍，對梨的保鮮時間為 5 個月，是通常保鮮時間的 10 倍，對葡萄的保鮮時間為 4 個月，是通常保鮮時間的 5 倍。對于有些果蔬不 僅可以利用冷藏提高果蔬的保鮮期，近年來人們研究發現，利用熱處理同樣也可 以提高保鮮效果。例如，用熱水處理青花菜后貯藏，能夠延長葉綠素降解，減少 乙烯產生。有試驗表明，用 47℃熱水浸 5min，可使青花菜在 20℃時保鮮 5 天。 熱處理的關鍵是要控制好溫度和時間。 3.6 利用臭氧及負氧離子氣體保鮮 臭氧的電極電位是 2．07eV，是僅次于氟的強氧化劑，因此具有強烈的殺菌 防腐功能。臭氧能夠徹底殺滅細菌和病毒，尤其是對大腸桿菌、赤痢菌、流感病 毒 等 特 別 有 效 ， 1 min 后 去 除 率 可 達 99 ％ 。 高 濃 度 的 臭 氧 ( 體 積 分 數 為 10×10-6-15×10-6)能殺死霉菌，低濃度臭氧有抑制霉菌生長的作用。臭氧除了防腐 效果外，還能夠氧化許多飽和與非飽和的有機物質。因此，庫內空氣臭氧處理可 以消除果蔬呼吸所釋放出的乙醇、乙醛等有害氣體，延緩果實衰老。而負氧離子 的作用則是進入果蔬細胞內，中和正電荷，分解內源乙烯，鈍化酶活性，降低呼 吸強渡，從而減緩了營養物質在貯藏期問的轉化[10]。 臭氧可刺激果實，使其進入休眠狀態。當用一定濃度的臭氧處理果實時，可 使果蔬表皮氣孔關閉， 從而減少蒸騰水分和養分消耗， 改變果蔬的采后生理狀態。 研究表明，蘑菇的過氧化酶(POD)活性受臭氧處理濃度的影響，剛好與蘑菇的后 熟作用受臭氧抑制程度相符合，表明蘑菇 POD 活性上升鈍化了代謝活動，這些 研究從貯藏生理的角度， 證實利用臭氧保鮮比目前其他保鮮方法具有更大的優越 性[11]。 利用臭氧及負氧離子保鮮可以避免在冷藏和氣調貯藏中常常發生的一些生 理性病害，如褐變、組織中毒、水漬狀、爛心及蟄伏耐低溫細菌等，此外還具有 降解果蔬表面的有機氯、 有機磷等農藥殘留， 以及清除庫內異味、 臭味的優點[12]。 3.7 烴類混合物保鮮法[13] 這是英國塞姆培生物工藝公司研制出的一種能使番茄、辣椒、梨、葡萄等蔬 果儲藏壽命可延長一倍的“天然可食保鮮劑”。它采用一種復雜的烴類混合物，在 使用時，將其溶于水中成溶液狀態，然后將需保鮮的蔬果浸泡在溶液中，使蔬果 表面很均勻地涂上一層液劑。這樣就大大降低了氧的吸收量，使蔬果所產生的 C02 幾乎全部排出。因此，保鮮劑的作用，酷似給蔬果施了“麻醉藥”，使其處于 休眠狀態。 3.8 電子技術保鮮法[13] 它是利用高壓負靜電場所產生的負氧離子和臭氧來達到目的的。 負氧離子可 以使蔬果進行代謝的酶鈍化，從而降低蔬果的呼吸強度，減弱果實催熟劑乙烯的 生成。臭氧是一種強氧化劑、消毒劑和殺菌劑，既可殺滅消除蔬果上的微生物及 其分泌毒素，又能抑制并延緩蔬果有機物的水解，從而延長蔬果儲藏期。最近國 外研制成功一種保鮮機。將這種機器放在果蔬貯藏室，可使里面存放的水果和蔬 菜 15 天內保持鮮嫩，好果率達 95％以上，該保鮮機是利用高壓負靜電場所產生 的負氧離子和臭氧來達到保鮮目的。負氧離子可使果蔬內進行代謝過程的酶鈍 化，從而降低果蔬的呼吸程度，減少果實催熟劑乙烯的生成。臭氧則是—種強氧 化劑，又是良好的消毒殺菌劑，能殺滅和消除果蔬上的微生物及其分泌的毒素， 抑制并延續有機物的分解，從而延長果蔬貯藏期。 3.9 用靜電場處理保鮮果蔬 隨著微波能技術的研究與應用，在果蔬保鮮領域，可利用諸如電磁波、電磁 場等微弱能源對生產對象進行節能、高效及高品質的處理。到目前，雖然對利用 靜電場實現果蔬保鮮的機理尚不完全清楚，但目前出現了三種值得重視的觀點： ①外加電場能改變果蔬細胞膜的跨膜電位，影響生理代謝；②果蔬內部生物電場 對呼吸系統的電子傳遞體產生影響，減緩了生物體內的氧化還原反應；③外加能 量場可使水產生共鳴現象，引起水結構及水與酶的結合狀態發生變化，最終導致 酶失活[14]。根據目前的分析和掌握的資料，水是生物化學反應的介質，并且水 本身是具有一定分子團結構的液體， 水分子與水分子之間總是處于一種不停地締 合為大分子團和解締為小分子團的動態平衡之中。 外加靜電場極有可能打破原有 的平衡狀態，使水分子結構發生改變。 高壓靜電場處理能有效地延長番茄貯藏時間，與對照組相比，特別是在電場 強度為 150kV/m、60min/d 的處理中能使番茄的呼吸高峰推遲 14d 出現，并且發 現電場處理也有效地保持了番茄的硬度， 這表明電場處理用于保鮮貯藏有其潛在 的優勢[15]。利用空氣放電保鮮機，對甜辣椒進行 10、20、30min 的一次性處理， 然后將果實放入塑料袋中，貯藏于 8℃左右的恒溫庫中，與不處理的甜辣椒果實 作比照。結果表明，放電處理對甜辣椒的呼吸強度、轉紅率有明顯的抑制作用； 放電處理 20min，花萼新鮮度最好，而果實腐爛率以處理 10min 的較低。可見利 用靜電保鮮果蔬效果也比較理想。 3.10 胞間水結構化氣調保鮮 結構化水技術是指利用一些非極性分子(如某些惰性氣體)在一定的溫度和 壓力條件下，與游離水結合而形成籠形水合物結構的技術[16]。通過結構化水技 術可使果蔬組織細胞間水分參與形成結構化水，使整個體系中的溶液粘度升高， 從而產生下面兩個效應：第一，酶促反應速率將會減慢，可望實現對有機體生理 活動的控制；第二，果實水分蒸發過程受到抑制。這為植物的短期保鮮貯藏提供 了一種全新的原理和方法[18]。日本東京大學學者用氙氣制備甘藍、花卉的結構 化水，并對其保鮮工藝進行了探索，獲得了較為滿意的保鮮效果[17,18]。但使用高 純度氙氣成本太高，研究者往往通過惰性氣體的混合加壓來另尋保鮮方法，以降 低成本。 4.保鮮技術的發展趨勢 保鮮技術的發展趨勢 4.1 食品添加劑和生物保鮮劑的使用成為生鮮食品貯藏保鮮的主要手段 通過比較傳統保鮮技術和現代高新保鮮技術,可以看出,用食品添加劑進行保 鮮,配合原料預處理、包裝、消毒等措施，可以簡便、經濟、高效地達到生鮮食 品保鮮的要求，突破了傳統繁瑣的保鮮措施和昂貴的現代設備投資瓶頸，是生鮮 食品貯藏保鮮的主要發展趨向。 近年來 隨著人們對食品安全性認識的提高 化學 保鮮越來越受到質疑。生物保鮮劑因其天然、安全、高效等優點成為食品保鮮領 域的研究熱點，將最終取代化學保鮮劑。 4.2 保鮮技術研究逐漸趨于多學科交叉 國內外關于生鮮食品的保鮮劑、保鮮膜、保鮮包裝的研究越來越多，研究方 向逐漸向材料學 食品化學、有機化學、遺傳生物學、機械工程學等諸多領域和 交叉學科發展。 4.3 保鮮技術逐漸由單一方法向綜合化方向發展 現有的各種貯藏保鮮技術各有其優缺點， 生鮮食品的保鮮需要綜合應用各種 防腐保鮮措施發揮各自的優勢，以期達到最佳的保鮮效果。如冰溫、MAP、生 物保鮮劑、低劑量輻照保鮮、基因工程等各種保鮮技術的復合研究與應用是目前 的研究方向。 未來生鮮食品的保鮮技術將朝著天然生物保鮮劑結合新型包裝及滅 菌減菌處理技術方向發展[19]。 目前，從國內外食品保鮮技術的最新發展情況來看，已從過去的單一化向綜 合化、多樣化、智能化的方向發展，人們正不斷強化“保鮮”之概念，力求“保鮮” 之效果。單一的保鮮手段，無論是傳統的干燥保鮮、化學保鮮，還是新發展的冷 藏保鮮或真空保鮮，已難以滿足現代人的要求，如現代的冰箱廣告正刮起一股強 勁的“保鮮”風，增加了電子除臭、防串味、防風干等一系列功能，都說明了正在 強烈追求著色、香、味、營養俱全的保鮮效果。而要真正地實現這一目標，必須 要注意制冷、真空、化學、生物工程等多種技術綜合應用，大力發展真空預冷技 術、真空冷凍貯藏技術、真空冷凍干燥技術等先進的保鮮技術，特別是真空冷凍 貯藏技術更有可能成為今后發展的主流，逐漸替代冷藏技術的主導地位[20]。 4.4 現代物流保鮮技術興起 超市作為零售終端，已成為城市居民采購食品的主要渠道。在發達國家，超 市是生鮮農產品零售的主導業態。從市場份額看，90%的美國食品 50% 70%的日 本生鮮食品， 48%的英國生鮮果蔬法國 55.7%的蔬菜和 59.5%的水果都是經超市 銷售給消費者的。銷售渠道的改變使得生鮮食品現代物流保鮮技術興起�，F代物 流技術把生鮮食品的生產、采收、分級、包裝、貯藏、運輸、銷售和配送等環節 快速、 有效地整合起來， 極大地減少了果蔬流通中的損失， 提升了產品的競爭力， 實現了產品增值。當前，我國生鮮食品現代物流技術才剛剛起步，需加強包括保 鮮技術、包裝技術、監測跟蹤技術、電子信息等技術在內的物流關鍵技術研究。 4.5 保鮮方法正在由單一原理研究向復合方向研究 國內外關于水果保鮮領域中保鮮劑、保鮮膜、保鮮包裝的研究較多，而且研 究方向逐漸向材料學、食品化學、有機化學、遺傳生物學、機械工程學等諸多領 域發展。保鮮方法正在由單一原理研究向復合方向研究，如：冷藏、K;、綠色防 腐劑、低劑量輻射預處理保鮮及紫外線保鮮、基因工程等各種保鮮技術的復合研 究和應用是國際保鮮的流行趨勢[21]。另外，在今后的研究工作中，研究人員將 更注重于除了新鮮度之外的水果風味、品質等質量參數的保留，從而建立評估水 果貯藏新鮮度、成熟度、是否有損傷、風味、口感、色澤、安全性等綜合質量的 保證體系， 相信不斷發展的科學技術一定會給人類常年提供新鮮、 安全、 高質量、 品種多樣的食品。 4.6 研制天然的營養性多功能保鮮劑是今后發展的方向 兩種以上的保鮮劑進行恰當混用時，具有增效作用。交替或混臺作用也可解 決由于長期使用某種藥劑而出現的抗藥性問題[22]。把保鮮劑和其他保鮮方法結 合起來使用，也將會達到更佳的保鮮效果[23]。北京石油化工學院劉嘉敏、撫順 石油學院李風艷等人研制的乳化蠟保鮮劑[24]，經噴灑于水果表面之后，可使保 鮮期延長 4-5 天，其生產原料易得，無任何污染，性能穩定．保鮮作業簡單，節 省了人力，其成本也低于塑料薄膜。且經保鮮后的水果口感鮮美。英國研制成一 種可食用的水果保鮮劑， 它由蔗糖、 淀粉、 脂肪酸和聚脂物調配成的半透明乳液， 可用噴霧、涂刷或浸漬的方法覆蓋于柑桔、蘋果、西瓜、香蕉等表面，保鮮期可 達 200 天以上．由于這種保鮮劑在水果表面形成了一層致密薄膜，故能阻止氧氣 進入水果內部，從而延長了水果熟化過程。這種保鮮劑可同水果一起食用[25]。 采用抗壞血酸、檸檬酸、酸式焦磷酸鈉、氯化鈣與水混合制得的液態保鮮劑，可 提高水果的貯存穩定性，防止氧化作用及熱氧化作用、酶催作用、微生物作用及 金屬離子的作用，可使水果或切開的水果延長其貯存期，并不失去香味。主要成 分是脫乙酰殼多糖和干燥蔬菜漫出液的多用途保鮮劑[26]，是將脫乙酰殼多糖制 成 1％的醋酸鹽水溶液再加入干燥蔬菜浸出液，稀釋后制得，噴灑在水果上達到 保鮮效果。因此生產安全無毒、無任何污染、使用方便、性能又穩定的保鮮劑是 今后的發展趨勢。 保鮮不僅有可觀的經濟效益，而且能大大促進食品生產的發展，因此．大量 新的高效保鮮劑的研制使用和保鮮技術的發展， 將會逐步滿足生產和人們生活的 需求。 參考文獻 [1] 范奎，王振林，曹梅麗．食品保鮮技術[J]．包裝工程，2003，25(5)：130-133． [2] 陳永成，秦新忠，曹杰等．果蔬保鮮技術的研究現狀及發展趨勢[J]．糧油與 食品，2002，2：10-11． [3] 范奎， 王振林， 曹梅麗． 食品保鮮技術[J]． 包裝工程， 2003， 25(5)： 130-133． [4] 張慜，范柳萍，王秀偉．國內外水果保鮮技術發展狀況及趨勢分析[J]．保鮮 與加工，2003，3(1)：3-5． [5] 高海生， 梁建蘭， 柴菊華． 果蔬貯藏保鮮產業現狀、 研究進展與科技支持[J]． 食 品與發酵工業，2008，34(9)：118-122． [6] 趙耀東.現代食品生物保鮮技術[J]． （余不詳) [7] AARONL.BRODY， Packaging for foodservice[J]． Food Technology， 2004， 57(12) [8] 馮稚進．國外水果保鮮的最新技術[J]．國外農業，2010，6：27． [9] 陳永成，秦新忠，曹杰等．果蔬保鮮技術的研究現狀及發展趨勢[J]．糧油與 食品，2002，2：10-11． [10] 王磊．西紅柿臭氧保鮮實驗研究[J]．包裝工程，2005，26(1)：14-16． [11] 楊艷芬， 張彩珍， 胡亮等． 臭氧處理與低溫對雙孢蘑菇保鮮效果的影響[J]． 江 西農業大學學報，2005，27(1)：29-33． [12] 王云生，羅云波，石志平．臭氧在果蔬貯藏保鮮中的研究和應用[J]．保鮮 與加工，2004，4(1)：4-7． [13] 孔凡．蔬菜水果保鮮十項新技術[J]．食品保鮮，2004，10(1)：