番木瓜貯藏保鮮研究進展

摘要：番木瓜是典型的呼吸躍變型水果，在貯藏和運輸過程中，極易腐爛變質，因此，對延長番木瓜貯藏保鮮的處理方法開展研究具有極其重要意義。歸納了番木瓜果實保鮮的六大措施，包括涂膜貯藏保鮮技術、熏蒸貯藏保鮮技術、1甲基環丙烯（1MCP）處理技術、氣調保鮮技術、熱處理技術和細胞及分子水平調控技術，對各種處理的效果進行了綜述，并就當前番木瓜采后貯藏保鮮研究存在的一些問題進行探討，為開發更多番木瓜貯藏保鮮方法及技術提供理論依據。

關鍵詞：番木瓜;貯藏保鮮;技術措施

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.06.018

Abstract： Papaya is a typical kind of respiratory climactic fruit， which is perishable during storage and transportation. Therefore， it is of great significance to study the treatment methods for the storage and preservation of papaya. Six measures for the preservation of papaya fruit were summarized including coating film storage and preservation technology， fumigation storage and preservation technology， 1methylcycloproene （1MCP） treatment technology， modified atmosphere preservation technology， heat treatment technology， cell and molecular level control technology. Then， the effects of various treatments were summed up， and some existing problems in the research on the storage and preservation of postharvest papaya were discussed， thus to provide theoretical basis for developing more storage and preservation methods and technologies of papaya.

Key words： Papaya; Storage and preservation; Technical measures

番木瓜Carica papaya L.是番木瓜科番木瓜屬多年生常綠草本植物，是熱帶、亞熱帶地區的主要經濟作物之一，原產于墨西哥南部以及鄰近的美洲中部地區。其果實營養豐富，富含糖、氨基酸、蛋白質、可溶性鈣、番木瓜素和多種維生素。番木瓜是一種典型的呼吸躍變型水果，果皮開始轉黃到完熟時即出現呼吸躍變，呼吸躍變之后內源乙烯的釋放量出現一個高峰[1]。番木瓜果實代謝強，采后極易失水，失水后表皮萎縮、口感變差，易軟化腐爛變質而造成經濟損失[2]。目前在番木瓜貯藏保鮮應用中涂膜、熏蒸和氣調處理等雖取得良好效果，但其存在操作繁雜和劑量難以控制等問題，而傳統的化學方法又存在質量與安全上的隱患。因此，研究番木瓜果實采后貯藏保鮮技術與應用對發展番木瓜產業具有重要意義。本文綜述了番木瓜果實貯藏保鮮技術研究現狀，并展望今后番木瓜貯藏保鮮技術研究與發展方向，以期為進一步研究番木瓜貯藏保鮮新技術提供參考借鑒。

1番木瓜貯藏保鮮技術研究進展

1.1涂膜貯藏保鮮技術

涂膜貯藏保鮮技術是在果蔬的表皮外面緊密覆蓋一層或多層薄膜，通過調整果蔬內外水分和氣體的交換，達到保鮮的效果[3]。王宇鴻等[4-5]試驗發現，采用涂膜配方為1.5%乙酸、1.5%殼聚糖、1.0% 1，2丙二醇和0.01%吐溫20的保鮮劑，將番木瓜浸潤5 s，在常溫條件下貯藏20 d，好果率達到93%以上。李茂富等[6]研究采用濃度1.25%殼聚糖涂膜處理番木瓜果實30 s，可抑制膜脂過氧化，延緩果實后熟衰老。鐘曼茜等[7]采用濃度40 μL·L-1黃皮精油和濃度0.8%殼聚糖復合保鮮劑涂膜處理番木瓜1 min，能提高果實品質和貯藏性能。不同試驗處理的殼聚糖最佳濃度存在差異，這可能與番木瓜成熟度的判斷標準、涂膜浸潤處理時間長短及有無添加復合保鮮劑有關。另外，程守前等[8]發現高良姜復配保鮮劑對番木瓜果實采后常溫貯藏具有較好的抑菌保鮮能力?？傮w而言，殼聚糖本身對番木瓜保鮮具有生物功能性、安全無毒、可生物降解和相容等優點，抗菌保鮮效果明顯。

1.2熏蒸貯藏保鮮技術

安慧珍：番木瓜貯藏保鮮研究進展2019年第6期2019年第6期安慧珍：番木瓜貯藏保鮮研究進展熏蒸貯藏保鮮技術是以氣體的形式抑制或殺死果蔬表面的病原微生物，滲透進入果實內部調控其生理生化品質[9]。鐘曼茜等[10]采用濃度10 μL·L-1的黃皮精油熏蒸處理番木瓜72 h，能較好地維持果實貯藏品質，有效延長果實的貯藏期。鐘曼茜等[11]進一步研究發現2 μL黃皮精油熏蒸處理番木瓜果蒂能抑制果實失重率、腐爛指數的上升，維持果實硬度，延緩可溶性固形物、Vc含量的下降，抑制丙二醛的積累，提高超氧化物歧化酶活性，但對相對電導率無顯著影響。郭芹等[12]采用濃度60 μL·L-1NO 熏蒸處理番木瓜果實3 h，發現NO可能通過抑制ACC氧化酶的活性及CpACO1基因的表達量來降低番木瓜果實乙烯釋放量，同時導致貯藏過程果實ACC和MACC含量的積累，但對ACC合成酶的活性及CpACS2基因的表達無顯著抑制作用。馬華青等[13]用濃度為2.0 mL·kg-1乙醇對番木瓜進行熏蒸處理，結果表明乙醇熏蒸可延緩果實可滴定酸（TA）、可溶性固形物（TSS）和Vc含量的損失，降低了多酚氧化酶和過氧化物酶活性等生理指標的變化速率，有效維持番木瓜果實的風味、延緩果實腐爛變質。

1.31甲基環丙烯（1MCP）處理技術

1MCP是乙烯的一種競爭性抑制劑，其結構與乙烯相似，可與乙烯的受體蛋白結合，阻止乙烯作用信號的傳導和表達，延緩乙烯的合成，延遲一些與乙烯因子相關的應答反應。從心黎等[14]用濃度3 mg·L-1 1MCP熏蒸處理番木瓜12 h，使其失重率小于對照，延緩了果實可溶性固形物的下降，顯著提高了超氧化物歧化酶（SOD）等保護酶的活性，但減少了丙二醛（MDA）的積累，使果實在一定時間內保持了良好的品質。趙宇等[15]試驗表明，使用質量分數8×10-7的1MCP處理效果最好，能夠延緩番木瓜果實的軟化程度和色澤變化，抑制真菌微生物侵害，從而延緩其果實腐爛病害的發生，延長了保鮮期;李俊俊等[16]的試驗結果與其一致。李雯課題組近年來在1MCP處理番木瓜果實方面做了大量的研究，邵遠志等[17]研究發現1MCP與外源乙烯的處理時間與果實理化品質密切相關：即單獨用乙烯利處理或乙烯利處理后再用 1MCP處理，均能提高果皮的細胞膜透過性，使果實硬度下降和病害發生，縮短貯藏時間;而單獨用 1MCP 處理或1MCP 處理后再用乙烯利處理，能夠穩定細胞膜透過性，維持果實中的可滴定酸（TA）和Vc含量，從而抑制果實的轉黃速率和病害的發生，延長果實的貯藏時間。賈志偉等[18]用濃度900 ng·L-1 1MCP 處理番木瓜，延緩了番木瓜果皮轉黃速率，維持果皮葉綠素含量和果肉硬度，增加了內源乙烯釋放量但推遲了乙烯合成高峰的到來，同時抑制果肉多聚半乳糖醛酸酶（PG）和纖維素酶（CX）酶活性。李文文等[19]研究了1MCP處理對采后番木瓜果實軟化相關酶活性的影響，發現內切木聚糖酶在整個貯藏期間維持較低的活性，與1MCP抑制其基因轉錄水平有關;同時，番木瓜果實保持較高的硬度，推測1MCP處理后番木瓜果實不能正常軟化與內切木聚糖酶活性的穩定變化密切相關。

1.4氣調保鮮技術

氣調保鮮技術是基于自發性氣調薄膜包裝（MAP）功能，利用水果裝袋密封后需自身呼吸消耗氧氣和放出二氧化碳的特性，減少袋內氧氣含量和增加二氧化碳濃度，從而達到自發性氣調的作用[20]。氣調保鮮技術可以抑制番木瓜的蒸騰作用、減緩果皮轉黃速率和果實軟化、減緩番木瓜營養成分含量的下降和防止Vc含量的大量損失。李艷等[21]指出在包裝內氣體初始濃度為 3% O2、9% CO2、88% N2的氣調保鮮包裝可使番木瓜保質期延長14 d;侯美玲等[22]研究了內含CO2吸附劑的活性氣調包裝對番木瓜綜合品質的影響，與未加吸附劑的普通氣調相比，活性氣調包裝能夠有效抑制番木瓜的呼吸作用，推遲番木瓜成熟到達的時間，果肉內多糖和還原糖的達峰時間也相應延遲，提高了對番木瓜的保鮮效果。劉永杰等[23]研究表明，在13℃氣調條件下降低了番木瓜多聚半乳糖醛酸酶（PG）和β葡萄糖苷酶活性，并有效推遲了PG、β葡萄糖苷酶和過氧化物酶（POD）活性高峰的出現，證實PG、β葡萄糖苷酶和POD活性與硬度具有線性相關性。

1.5熱處理技術

果實采后熱處理技術保鮮是將采后果實置于適當的高溫下持續處理一定時間，降低果實的某些生理代謝，延遲后熟期的到來，以延長果實的保鮮期，減少果實采后腐爛。常用的方法有熱水浸泡、熱蒸汽、強力熱空氣等。近年來，熱處理在水果采后保鮮的研究日益受到重視，鄒苑等[24]試驗結果表明，番木瓜果實采用50℃熱水浸泡10 min+13℃預冷處理+低溫運輸處理有利于保持果實品質，包括可有效維持果實硬度、延遲褪綠轉黃、減緩采后病害發生和更好地保持其Vc含量。鐘曼茜等[25]研究表明，熱處理能有效減少失重率、抑制果實軟化、增強SOD酶活性、抑制丙二醛（MDA）含量積累。李雯等[26]試驗表明，熱處理后番木瓜果實的抗病能力、硬度變化等指標與對照無顯著差異，熱處理對番木瓜的貯藏保鮮效果并不明顯，這與鄒苑等[24]研究結果不一致，可能與番木瓜品種、季節和采收成熟度有關[1]。

1.6細胞及分子水平調控技術

分子水平調控技術主要通過調控減少番木瓜生理成熟期內源乙烯的生成及延緩其果實后熟過程的軟化相關功能基因，以達到延長貯藏保鮮的效果。申艷紅等[27]研究表明，番木瓜半胱氨酸蛋白酶CpCP基因可能參與了番木瓜果實成熟衰老進程，表現在CpCP基因表達受外源乙烯利誘導并受1MCP處理抑制，這種表達模式與其果實成熟衰老進程表現一致。楊菲穎等[28]研究發現CpNAC1基因和CpNAC2基因可能參與調控番木瓜果實成熟且與果實成熟呈負相關，但CpNAC1基因表達受乙烯抑制，推測其參與了番木瓜果實的成熟衰老進程;而CpNAC2 基因表達不受乙烯處理影響，說明該基因不是通過乙烯信號傳導途徑來調控果實成熟。馮力等[29]分析果實中衰老相關蛋白基因CpSSA在不同成熟度番木瓜的表達差異，發現該基因表達受乙烯的誘導，但在1MCP處理之后卻表現出抑制，推測該基因可能與調控番木瓜果實成熟和衰老機制相關。丁曉春等[30]揭示了不適當的采后1MCP處理引起番木瓜后熟障礙可能的分子調控機制：細胞壁結構分析發現短時間1MCP處理能夠較好的保持細胞壁結構、延緩細胞壁降解，從而延緩果實成熟，而長時間1MCP處理果實中細胞壁結構在整個貯藏期基本保持初始狀態，同時細胞壁纖維素和木質素含量增加;不適當的1MCP處理也顯著抑制了細胞壁降解相關關鍵基因和細胞壁降解酶的活性。Zou等[31]分析發現番木瓜果實中ACS2、ACO1、CTR1/4、EIN3a/b、EBF1/2基因可能參與果肉硬度的調控，而ACS2、ACO1/2、CTR4、EIN3a/b、ERF 3基因可能在番木瓜冷害后異常軟化變色過程中發揮重要作用。

2現有番木瓜貯藏保鮮的不足之處

2.1番木瓜貯藏保鮮處理方式不規范

當前，對于亟須解決的番木瓜保鮮問題，只有采用科學合理的研究方法及規范操作工序，才能達到更好的保鮮效果。例如，在涂膜保鮮工藝中，通過限時將果品浸沒在保鮮液中，則不好控制涂膜時間造成涂膜不均;經過先前批次的浸沒使保鮮液濃度變低，影響后續批次保鮮效果;浸入式涂膜也會對保鮮液造成污染。另外，由于當前保鮮劑、添加劑檢測相關標準的缺失，造成市場上保鮮劑劑量的使用不規范，給番木瓜帶來質量與安全上的隱患，這就要求改進工序，規范操作，并積極開發天然、高效、安全的新型保鮮劑。

2.2番木瓜復合保鮮劑開發不成熟

復合保鮮劑保鮮機理在于果實表面上能夠形成一層高分子膜，改變細胞通透性及核酸分子結構，促使其形成一個低O2、高CO2 濃度的微環境，從而破壞細胞的代謝環境，抑制果實呼吸作用、防止水分散失、延緩果實營養成分的下降，維持果實良好品質。張潤光[32]等研究復合保鮮劑涂膜對石榴果實的影響，結果表明濃度160 mg·L-1的保鮮劑對富氏葡萄核盤菌Botryotinia fuckeliana和青霉屬的小刺青霉Penicillium spinulosum均具有很好的抑制效果，并能夠延長石榴貯藏期和提高品質。鮮食玉米經過復合保鮮劑處理后貯藏30 d時，依然保持較好的色、香、味等感官品質[33]。長期以來對于番木瓜的保鮮措施大多采用單一的保鮮方法，這樣很難達到有效的保鮮效果。因此，如何更加有效、更加安全地進行番木瓜貯藏保鮮是亟待解決的瓶頸問題。研究人員根據采后生理和品質變化等特點發現，除了傳統的熱處理和化學處理方法外，酶解、脈沖紫外線和超聲波等一些新興處理方法已經被用于降低果實表面的免疫反應活性及維持細胞骨架的共價、非共價化學修飾，而通過上述處理技術的復合，如物理+化學（貯前熱處理或冷藏+1MCP）、生物+化學（酶解+1MCP）和物理+生物+化學（超聲波+殼聚糖+1MCP）等措施綜合處理[34]，有望取得較好的保鮮效果。

2.3番木瓜貯藏保鮮針對性較差

鐘曼茜等[10-11]用不同劑量黃皮精油對番木瓜不同部位進行熏蒸處理比較研究中，發現用2 μL精油熏蒸果蒂的處理比對照的腐爛指數低75.0%，而精油用量增加反而加大腐爛指數。在已有研究結果的基礎上，加強針對重點部位或者針對主要病害的處理試驗，可能會起到減少保鮮劑用量，節約成本的效果。針對市場距離的遠近做出相應的舉措，例如，一些距離近的市場可通過冷庫降溫預冷，或者通過夜間低溫采摘避開白天高溫天氣，并及時運輸等措施來達到物理保鮮效果，從而降低對保鮮劑的依賴。

3結語

番木瓜作為熱帶、亞熱帶“水果之王”，具有很高的經濟價值，但由于是呼吸躍變型水果，采后不耐貯藏，易軟化腐爛造成經濟損失，因此，研究延長番木瓜貯藏保鮮期的處理方法具有重要意義。當前番木瓜研究主要集中于采后的生理特性、生化指標和品質變化，以及貯藏環境與技術措施等方面。在番木瓜保鮮方法中，復合涂膜技術對提高果實貯藏保鮮效果明顯，但費時費力且操作繁雜，要開發與之對應的自動化機械操作，以便于推廣應用。熏蒸和1MCP處理都要控制使用劑量，否則將影響果實后熟甚至會對果實造成傷害。氣調技術結合1MCP處理、乙醇蒸汽預處理或紫外線預處理等其他保鮮技術，可能會達到較理想的保鮮效果[35];而熱處理結合預冷及冷鏈流通綜合處理，是一項成本低、保鮮效果較好、操作方便的技術。在植物保鮮分子生物學與基因工程研究中，利用乙烯生物合成抑制ACC代謝的3種酶活性，以及乙烯受體的轉基因應用研究較為成熟[36]，通過阻斷乙烯基因的表達來延緩乙烯氣體的釋放;通過果肉硬度的基因調控，利用DNA重組技術、反義DNA抑制或DNA編輯技術對成熟基因進行修飾，來推遲果實衰老。這些分子水平的研究為延長番木瓜保鮮期提供參考借鑒。此外，還需加強保鮮劑、添加劑相關檢測標準的建立，積極開發出具有廣譜、高效、安全、低毒、低殘留的新型保鮮劑，并應用到果品保鮮中，從而從源頭上控制并保障果品的質量與安全。隨著番木瓜貯藏保鮮技術研究的不斷深入，番木瓜的保鮮機制將被進一步揭示與闡明;同時基于復合保鮮技術、專用保鮮劑與分子等多手段綜合應用，構建適合番木瓜保鮮的高效技術模式。

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（責任編輯：柯文輝）