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出品：科普中國

作者：劉金瑩（中國科學(xué)院植物研究所）

監(jiān)制：中國科普博覽

夏日來臨，水果易壞，如何給水果保鮮又成了大家關(guān)注的話題?，F(xiàn)在水果主要以鮮食為主，由于新鮮水果采摘后仍然會進行呼吸作用、新陳代謝等生命活動，且水果具有較強的地域性與季節(jié)性，儲存、運輸不當(dāng)會導(dǎo)致水果萎蔫、腐爛從而失去食用價值，每年都會因此造成巨大經(jīng)濟損失，所以保鮮技術(shù)在水果采后處理中就顯得尤為重要。

各種新鮮水果

在物質(zhì)匱乏、科技發(fā)展有限的古代，人們利用自己的勤勞與智慧，依賴自然環(huán)境和物理手段創(chuàng)造了許多有利于水果保鮮的巧妙方法，包括：涂蠟、窖藏、冷藏、混藏保鮮等，這些方法有效延長了水果的保鮮期，減少了食物的浪費。古人看似簡陋的水果保鮮方式中蘊含著大智慧，其中的多種方法我們加以改良并很好地沿用至今。

古法保鮮的智慧

涂蠟保鮮法

涂蠟保鮮技術(shù)最早可追溯到隋代，《五代新說》云：“隋文帝嗜柑，蜀中摘黃柑，皆以蠟封蒂獻，日久猶鮮。”到了明代《癯仙神隱書》記載：“葡萄以蠟裹頓罐中，再溶蠟封之，至冬不壞?！?/p>

蠟具有較好的防水性與密封性，用蠟包裹住水果可以減緩果實的呼吸強度，防止水分蒸發(fā)，有效延緩了果實的衰老的同時也阻止了病原微生物的侵染，從而讓水果保持新鮮。古時用蠟封存水果便是現(xiàn)在涂膜保鮮的雛形。在水果上涂上由蜂蠟、蟲膠、棕櫚蠟等制成的天然蠟質(zhì)除了可以延緩果實衰老、讓果實外表鮮亮美觀，還可以避免果實在運輸途中產(chǎn)生機械損傷。一般來說當(dāng)?shù)貞?yīng)季水果不會進行人工打蠟，而反季、進口水果為了長途運輸與貯存的需要往往會在表面涂上蠟質(zhì)進行保鮮。

窖藏保鮮法

地窖為水果提供了理想的貯藏環(huán)境。宋朝《格物粗談》中記載了柑橘的窖藏方法：“地中掘一窖，或稻草或松茅鋪厚寸許。將剪刀就樹上剪下桔子，不可傷其皮，即逐個排窖內(nèi)…四圍濕泥封固，留至明年不壞。”在地窖中溫度偏低，溫度與土壤濕度都維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)，營造出“恒溫保濕”的密閉空間。

此外，地窖的內(nèi)外氣體交換性差，加以稻草覆蓋，環(huán)境中二氧化碳積累，氧氣含量降低，從而水果呼吸作用減弱，使得水果鮮度得以保持。

地窖貯藏手段沿用至今，在北方一些家院中仍在使用地窖。由于冬季蔬果罷園，新鮮蔬果不易購買，將土豆、蘿卜、白菜、蘋果等存放于菜窖內(nèi)，可儲存至第二年開春。但由于地窖通風(fēng)差，盲目下地窖極易發(fā)生危險，因此在下地窖的過程中應(yīng)先點燃蠟燭，測試地窖內(nèi)的氧氣含量，防止缺氧窒息。

冷藏保鮮法

冷藏法在古代是重要的保鮮手段之一。古時人們便學(xué)會了儲冰，最早據(jù)《周禮·天官·凌人》記載，周代設(shè)有專門管理冰政的官員“凌人”，凌人在每年十二月斬冰，以預(yù)計所用的三倍冰量藏入冰室。冬天所儲存的冰塊放入青銅容器“冰鑒”內(nèi)，也就是古代的“冰箱”。

早期冰鑒主要用于宮廷食物保鮮以及皇親貴族解暑，直至唐宋制冰技術(shù)的發(fā)展，冰塊才不再是達官顯貴們的專屬。明代開始出現(xiàn)在冰窖內(nèi)貯藏蘋果的記載，《群芳譜》中提到：在冰窖所貯藏的蘋果“至夏月尤美味”。

冷藏保鮮是一種相對便利的保鮮方式，低溫環(huán)境非常適合大部分水果的貯藏。在低溫的條件下果實呼吸速率減弱、酶活性減弱，代謝降低，同時減少水分的蒸發(fā)，有效延緩了果實的衰老。我們?nèi)缃袼褂玫谋溥M行水果保鮮也正是這樣的原理。

器皿密封保鮮法

古代沒有真空包裝方式，便使用密封的方式貯藏水果。荔枝嬌貴，保鮮期極短，唐代詩人白居易的《荔枝圖序》中對荔枝描寫到：“離本枝一日而色變，二日而香變，三日而味變”，因而荔枝在古代稱為“離枝”。

唐玄宗的寵妃楊貴妃喜愛吃荔枝，而荔枝盛產(chǎn)于嶺南地區(qū)，在交通不便的古代，即使晝夜不停、快馬加鞭運送至京城也需要近十日時間。那么楊貴妃是怎樣吃上新鮮的荔枝呢？

《荔枝史話》有記載：將生長十年的毛竹打通關(guān)節(jié)，把帶著枝葉的荔枝用濕草紙包裹置于其內(nèi)，最后用泥巴封口，千里加急運送至長安。在密封的條件下隔絕了空氣與病原微生物，竹桶內(nèi)的氣體成分隨著荔枝的呼吸作用而改變，這種原理與現(xiàn)在的氣調(diào)貯藏基本一致。如此運送到的荔枝依舊新鮮如初，味道鮮美，博得楊貴妃喜愛——正所謂“一騎紅塵妃子笑”。

新鮮荔枝

混藏保鮮法

明代在自發(fā)氣調(diào)貯藏的基礎(chǔ)上，利用果蔬之間的不同呼吸特性發(fā)現(xiàn)了效果更好、更巧妙的貯藏方式。《多能鄙事》說：“梨、栗、柑橘等果，取二石缸，實以河泥、井水，撒綠豆于上。用竹篾安缸內(nèi)，內(nèi)去泥二寸，以果置上，密蓋封泥固之，豆芽長棗果上，經(jīng)年色味如新?！?/p>

將水果與綠豆混放的保鮮方法巧妙利用了果蔬的呼吸特性。綠豆在發(fā)芽時呼吸強度增大，大量消耗氧氣，釋放二氧化碳，營造出低氧、高二氧化碳的果實采后貯藏的氣體條件，十分有利于水果的保鮮。這樣的動態(tài)氣體變化的氣調(diào)貯藏方式在20世紀(jì)70年代至80年代之間才在國際上出現(xiàn)，而聰慧的我國古代勞動者們早已將這樣的方法應(yīng)用至生活中。

宋徽宗《文會圖》

（圖片來源：臺北故宮博物院）

現(xiàn)代保鮮技術(shù)的改進

現(xiàn)代保鮮技術(shù)有著古代技術(shù)手段的縮影。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進步，國內(nèi)的水果保鮮技術(shù)在長期的生產(chǎn)實踐中取得了許多寶貴的經(jīng)驗?，F(xiàn)在的保鮮手段多樣，保鮮效果得到了顯著的提升。目前有效的水果保鮮手段包括：物理保鮮技術(shù)、化學(xué)保鮮技術(shù)與生物保鮮技術(shù)。

物理保鮮技術(shù)

現(xiàn)代常見的物理保鮮技術(shù)包括：低溫冷藏、氣調(diào)貯藏、減壓貯藏、輻照處理等。其中低溫冷藏、氣調(diào)貯藏十分常見，自古代便有了廣泛的應(yīng)用。

1928年英國建造了世界上第一座氣調(diào)庫，在蘋果的貯藏上取得了很大的成功。氣調(diào)貯藏實際上就是在密封庫體和冷藏的基礎(chǔ)上，通過控制庫內(nèi)氧氣、二氧化碳和氮氣的比例，抑制水果的呼吸作用和乙烯的生成。古代的密封保存與混藏保鮮的方法正是應(yīng)用了這樣的原理。氣調(diào)貯藏技術(shù)顯著延長了水果的保鮮期，并保持其口感和營養(yǎng)成分，特別適用于香蕉、獼猴桃等呼吸躍變型果實。

減壓貯藏是繼冷藏和氣調(diào)貯藏之后所發(fā)展的新的貯藏方法，被稱為“世紀(jì)保鮮新技術(shù)”，是保鮮技術(shù)上的第三次革命，解決了水蜜桃難以保鮮的難題。減壓貯藏是指將果蔬放置于特定密閉容器中，抽出部分庫內(nèi)空氣并通入低于大氣壓的空氣，可以形成低氧低壓的氣體環(huán)境，同時促進果蔬內(nèi)乙烯等氣體向外擴散，實現(xiàn)超長期的貯藏保鮮。

短波紫外線（UV-C）處理現(xiàn)在也逐漸成為農(nóng)產(chǎn)品保鮮的主要技術(shù)之一。UV-C處理可以進行果實表面殺菌，抑制果實采后的病原菌侵染。此外UV-C處理后可以誘導(dǎo)果實次生代謝物生成，例如：總酚、類黃酮、花青素含量，提高果實抗氧化能力，延緩果實衰老，維持果實品質(zhì)。

化學(xué)保鮮技術(shù)

與物理保鮮相比，化學(xué)保鮮設(shè)備投入成本低，操作簡單，在果實采后處理中被廣泛應(yīng)用。化學(xué)保鮮技術(shù)包括抑菌劑、抗氧化劑、生長抑制劑等，這些化學(xué)物質(zhì)可以有效地抑制微生物的生長、延緩果實衰老。

現(xiàn)在常用的抑菌防腐劑包括咪唑類、苯并咪唑類、雙胍鹽三大類，對青霉、綠霉菌等具有較好抑制作用，但是頻繁使用會導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生抗藥性。此外這些殺菌劑的使用需要注意使用范圍與劑量，防止對人體健康造成危害。

乙烯是水果采后衰老的元兇，而乙烯受體抑制劑現(xiàn)在很好地解決了水果在運輸過程中成熟腐爛的問題。香蕉在采摘后仍會自身產(chǎn)生“內(nèi)源乙烯”促進自身果實成熟，添加乙烯抑制劑例如：1-MCP（1-甲基環(huán)丙烯）可以很好地抑制果實采后乙烯的合成與釋放，防止香蕉過早成熟與軟化。

香蕉所產(chǎn)生的乙烯氣體主要來自根莖部位，因此在我們?nèi)粘Ｉ钪锌梢杂帽ｕr膜包裹住蕉把，延長香蕉的保鮮時間。同樣我們也可以反其道而行之，用香蕉或蘋果在成熟過程中釋放大量乙烯的特點來對其他水果青澀尚未成熟的水果進行催熟。

生物保鮮技術(shù)

生物保鮮是指使用從天然的生物材料中提取或使用生物工程技術(shù)改造所獲得的天然物質(zhì)來延長水果的保鮮期。例如，使用抗菌蛋白、酶抑制劑等天然物質(zhì)抑制微生物的生長，或利用益生菌抑制有害菌的繁殖。這種方法不僅有效且對環(huán)境和人體無害，有著極大的開發(fā)潛力。

拮抗菌保鮮技術(shù)對生態(tài)發(fā)展較為友好。其原理是利用微生物種群產(chǎn)生抗生素、細菌素和溶菌酶等抗菌物質(zhì)與水果中病原菌互相排斥、競爭空間與營養(yǎng)從而抑制水果病原菌對水果的腐壞作用。例如在草莓采前噴施木霉菌可以有效降低采后灰霉病的發(fā)病率，噴施酵母菌可以防止采后獼猴桃灰霉病、木瓜炭疽病等。

不過這些拮抗微生物的活性易受環(huán)境影響，導(dǎo)致保鮮效果不穩(wěn)定。因而增強這些微生物的存活率與穩(wěn)定性在實際應(yīng)用中至關(guān)重要，這也是目前研究的難題。

殼聚糖涂膜材料是近年來的研究熱點。殼聚糖是一種天然高分子聚合物，從海洋生物蝦蟹外殼中經(jīng)處理后所提取，這種保鮮劑安全、無毒、可食用。殼聚糖具有較好的成膜性，將其涂于果實表面可形成一層膜，可以減緩果實的蒸騰作用與呼吸作用，預(yù)防水分的流失，延緩果實衰老。同時在這層薄膜的保護下，水果表面的微生物的生長受到抑制，幫助水果抵抗采后病原菌的侵染。

基因工程技術(shù)的進步可能為水果保鮮帶來革命性的變化。通過基因編輯技術(shù)，可以培育出更加耐儲存、抗病蟲害的水果品種，從根本上解決水果易腐敗的問題。這種技術(shù)雖然具有巨大的潛力，但其應(yīng)用仍需規(guī)范化管理?；蚓庉嫾夹g(shù)的發(fā)展將為水果保鮮提供新的思路和解決方案。

結(jié)語

水果保鮮技術(shù)從古至今經(jīng)歷了巨大的變革，從簡單的自然方法到復(fù)雜的高科技手段，每一步發(fā)展都旨在延長水果的保存時間，保持其新鮮和營養(yǎng)。

古代保鮮方法適用范圍有限，通常只適用于特定種類的水果和特定環(huán)境條件?，F(xiàn)代技術(shù)則適用范圍廣泛，幾乎可以應(yīng)用于所有種類的水果，并且能夠適應(yīng)不同的儲存和運輸條件。但現(xiàn)代保鮮技術(shù)也面臨新的挑戰(zhàn)。未來隨著科技的不斷進步和人們環(huán)保意識的增強，水果保鮮技術(shù)將朝著更加高效、環(huán)保和可持續(xù)的方向發(fā)展，為人類的健康生活提供更好的保障。

參考文獻

1.Zhao P, Pierre NJ, Liu X et al. Microbial Spoilage of Fruits: A Review on Causes and Prevention Methods[J]. Food Reviews International, 2022, 38(S1): 225-246.

2.梁攀, 李悅妍, 黃少云, 等. 柑橘類水果貯藏保鮮技術(shù)研究進展[J]. 包裝工程, 2021, 42(13): 57-66.

3.羅晨, 周曉東, 鞠曉晨, 等. 減壓貯藏保鮮技術(shù)對果蔬保鮮效果的研究[J]. 家電科技, 2021, (S1): 61-65.

4.馬玉婷, 王瑞環(huán). 水果保鮮技術(shù)研究進展[J]. 山東化工, 2020, 49(20): 48-49.

5.湯樂金, 楊欽沾, 屈杰光. 水果貯藏保鮮技術(shù)研究現(xiàn)狀及前景展望[J]. 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報, 2019, 10(09): 2474-2480.

6.田世平, 羅云波, 王貴禧, 等. 園藝產(chǎn)品采后生物學(xué)基礎(chǔ)[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2011.

7.王宇婷, 周新, 王喆, 等. 熱帶水果生產(chǎn)與保鮮以及加工現(xiàn)狀[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué), 2023, 43(10): 80-88.

8.朱露露, 高豐衣, 李大虎. 殼聚糖涂膜技術(shù)在水果保鮮中的研究進展[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工, 2022, (06): 72-76.

9.莊虛之. 試論我國古代柑桔貯藏技術(shù)的發(fā)展[J]. 四川果樹, 1994, (04): 20-23.

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