果蔬微生物保鲜技术的研究进展

果蔬微生物保鲜技术的研究进展内容摘要：

专题综述 李 静，等： 果蔬微生物保鲜技术的研究进展 果蔬微生物保鲜技术的研究进展 李 静， 刘丽娜， 王安建 *， 李顺峰， 田广瑞， 魏书信 （河南省农科院 农副产品加工研究所，河南 郑州 450002 ） 摘要： 微生物保鲜技术是一种安全、无毒、无污染的保鲜技术，已成为国内外果蔬贮藏保鲜的研 究热点。 作者综述了微生物保鲜技术在果蔬保鲜中的应用及其保鲜机理，并探讨了其存在的问题 和应用前景。 关键词： 微生物；保鲜；果蔬；机理 中图分类号：TS 255.3 文献标志码：A 文章编号：1673 — 1689（2014 ）04 — 0337 — 07 Research Progress of Microbial Preservation Technology on Fruits and Vegetables LI Jing ， LIU Lina ， WANG Anjian*， LI Shunfeng ， TIAN Guangrui ， WEI Shuxin （Institute of Agro-Products Processing ，Henan Academy of Agricultural Sciences ，Zhengzhou 450002 ，China ） Abstract ： Microbial preservation technology has characters of safety，innocuity and non-pollution ， which has been the research focus center of fruits and vegetables preservation field. This article summarizes the application and mechanism of microbial preservation technology on preservation fruits and vegetables，the problem in application and future development are also reported. Keywords ： microbe，preservation，fruits and vegetables，mechanism 果蔬是人们生活中不可或缺的食品，但是新鲜 药剂保鲜技术为主，然而低温贮藏成本高、耗能大、 果蔬采后复杂的生理生化变化、高含水量和微生物 质量不稳定；化学处理具有健康危害和环境污染等 污染， 导致其在贮运过程中极易发生腐烂变质，造 问题。 随着生活水平的不断提高，人们更加重视果 成经济损失。 据统计，果蔬采后损失较高，水果采后 蔬的新鲜度和营养安全品质，对果蔬保鲜技术的要 的腐烂损耗率约为 30% ，蔬菜则高达 40%~50% ，而 求也越来越高。 微生物保鲜技术主要利用微生物菌 发达国家平均损耗率不足 7% 。 因此加强果蔬保鲜 体及其代谢产物 ，抑 制 有 害 微 生 物 生 长 ，降 低 果 蔬 技术的研究和应 用 ，对 发 展 农 业 、提 高 人 民 生 活 水 采后腐烂损失，从而达到贮藏保鲜的目的 [2]，具有经 平有重要意义。 济、简便、无毒、安全、无污染等优势，已成为防止果 [1] 目前，我国果蔬采后保鲜仍以低温贮藏和化学 蔬腐烂变质的研究热点。 收稿日期： 2013-09-21 基金项目： 河南省重点科技攻关项目（102102110015 ）。 作者简介： 李 静（1981 —），女，河南南阳人，理学博士，助理研究员，主要从事农产品贮藏与加工研究。 E-mail ：ruochenjl@163.com * 通信作者： 王安建（1969 —），男，新疆阿克苏人，副研究员，主要从事农产品加工研究。 E-mail ：nkyjgs@163.com 食品与生物技术学报 2014 年第 33 卷第 4 期 337 Review LI Jing ，et al ： Research Progress of Microbial Preservation Technology on Fruits and Vegetables 1 微生物保鲜技术在果蔬保鲜中的应用 地抑制桃果实采后软腐病和 青 霉 病 的 发 生 [16] 。 C. laurentii 还能有效控制桃果实贮藏期青霉病和灰霉 微生物菌体保鲜 病的发生 [17]。 Zhang 等 [18]发现 Rhodotorula glutinis 能 果蔬采后腐烂主要是由真菌等病原菌引起的， 够有效地抑制苹果灰霉病和青霉病的发生，其中对 长期以来防治病害的方法主要是采用化学杀菌剂。 灰霉病的抑制效果更好。 Zahvai 等 [19] 研究了季也蒙 但是连续使用化学杀菌剂会使病原菌产生抗药性， 假 丝 酵 母 （Candida guilliermondii ）对 灰 葡 萄 孢 霉 及 造成环境污染和危害公众健康。 利用拮抗微生物进 黑曲霉引起的葡萄腐烂的抑制作用， 结果表明，该 行果蔬保鲜是一 种 安 全 、无 毒 、有 效 的 生 物 保 鲜 方 酵母菌可以分别减少腐烂损失 16.81% 和 60% ，范青 法，已成为果蔬病害生物防治的重要途径。 目前，可 等 [20]发现该菌还能够防治桃果实软腐病。 曾荣等 [21] 作为果蔬采后病害拮抗微生物的有细菌、酵母菌和 用 1×106 cfu/mL 的 啤 酒 酵 母 悬 浮 液 对 草 莓 进 行 处 霉菌等。 理，可延缓草莓 果 实 采 后 生 理 变 化 ，增 强 果 实 的 耐 1.1 目前应用较多的拮抗细菌 贮性。季也蒙毕赤酵母菌（Pichia guilliermondii ）可以 主 要 有 芽 孢 杆 菌 属 （Bacillus spp. ）和 假 单 胞 杆 菌 属 增强番茄果实对黑根霉（Rhizopus nigricans ）的抵抗 （Pseudomonas spp. ）细菌等。 研究表明：枯草芽孢杆 力，有效控制番茄果实贮藏病害的发生和发展 [22]；C. 菌（B. subtilis ）能有效防治柑橘绿霉病、酸腐病和蒂 laurentii 与碳酸氢钠混合使用对番茄果实灰霉病和 绵腐病均有明显的防治效果， 其中，C. laurentii 与 质量分数 5% NaHCO3 合用的效果最好 [23]。 目前，有 1.1.1 拮抗细菌保鲜 腐病 、荔枝霜疫霉病 、梨 果 实 轮 纹 病 、草 莓 灰 霉 [3] [4] [5] 病 [6]和甜菜叶斑病 [7]等果蔬病害；解淀粉芽孢杆菌（B. amyloliquefaciens ）能够防治柑橘青绿霉病和酸腐病 [8] 、番木瓜炭疽病和褐色蒂腐病 [9]；短小芽孢杆菌（B. pumilus ）和 苏 云 金 芽 孢 杆 菌 （B. thuringiensis ）对 芒 果炭疽病的抑制 率 分 别 达 到 94.28% 和 87.06% [10]； 地衣芽孢杆菌（B. licheniformis ）也能有效抑制 芒 果 的国家已将拮抗酵母菌进行了商业化应用，如美国 的主 要 用 于 控 制 柑 橘 类 和 仁 果 类 果 实 采 后 腐 烂 的 “Aspire ”、 “BiosaveTM 100 ”、 “BiosaveTM 110 ” 等 ， 并 且 有许多拮抗酵母菌都已处于商业应用研究阶段。 1.1.3 拮抗真菌保鲜 研究表明，部分小型丝状真 炭疽病和蒂腐病 。 从香蕉上分离到的洋葱伯克霍 菌也被用于果蔬采后腐烂的生物防治，如绿色木霉 尔德菌（Burkholderia cepacia ）能够防治香蕉炭疽病 （Trichoderma viride ）可防治芒果蒂腐病 [24]；哈茨木霉 和冠腐病 [12]；从苹果果实和叶片分离到的水生拉恩 （T. harzianum Rifai ） 可 防 治 香 蕉 和 红 毛 丹 氏 菌 （Rahnella aquatilis ）能 够 完 全 抑 制 苹 果 扩 展 青 （Nephelium lappaceum L.）炭疽病 [25-26]、梨、葡萄和猕 霉和灰葡萄孢孢子的萌发 猴桃的灰霉病 [27]。 [11] [13] 。 此 外 ，Martínez - Castellanosa 等 [14] 发 现 植 物 乳 杆 菌 能 够 降 低 荔 枝 果 1.2 微生物代谢产物保鲜 皮的微生物含量，同时保持花色素苷含量和降低果 微 生 物 发 酵 生 产 周 期 短 ，不 受 季 节 、地 域 和 病 皮褐变程度。 作者从菜心叶片分离到的多粘类芽孢 虫害条件的限制。 因此从微生物的次生代谢产物中 杆菌（Paenibacillus polymyx ）对菜心炭疽病和霜霉病 研制生物保鲜剂，具有广阔的发展前景。 微生物在 的防治效果分别达 70.8％和 64.8％。 繁殖过程中能够多种次生代谢产物，目前应用在果 1.1.2 拮抗酵母菌保鲜 酵母菌由于具有拮抗效 蔬保鲜上的微生物代谢产物主要包括纳他霉素、细 果好、不产生毒 素 、可 以 和 化 学 杀 菌 剂 共 同 使 用 等 菌素、糖类等。 优点而成为果蔬采后生物防治研究的热点。 目前己 1.2.1 报道 的 对 果 蔬 采 后 病 害 具 有 明 显 抑 菌 作 用 的 酵 母 的培养物中提取出来的，对几乎全部的霉菌和酵母 菌约有 20 多种， 主要用于防治果蔬采后贮藏期间 菌都非常有效， 已成为 30 多个国家广泛使用的一 的青霉病、灰霉病、根霉病、毛霉病等病症。 龙超安 种天 然 生 物 性 食 品 防 腐 剂 和 抗 菌 添 加 剂 。 研 究 表 等 发现柠檬形克勒克酵母菌（Kloeckera apiculata ） 明，纳他霉素对草莓 [28]、甜樱桃 [29]、葡萄 [30] 和冬枣 [31] 等 对柑 橘 青 、 绿 霉 病 菌 有 强 烈 拮 抗 作 用 。 丝 孢 酵 母 具有较好的保鲜效果。 此外，Jiang 等 [32] 发现纳他霉 和 罗 伦 隐 球 酵 母 素与 水 溶 性 阿 拉 伯 胶 复 配 涂 膜 保 鲜 剂 能 够 延 缓 香 （Cryptococcus laurentii ）直接浸泡桃果实，均可显著 菇贮藏期品质的劣变。 Cong 等[33]将纳他霉素添加到 [15] （Thichosporon pullulans ） 338 Journal of F