l冰温及冰温贮藏

    统计数据表明，2007年我国蔬菜总产量已达5亿t、果品8 400万t，位居世界前列。然而，由于我国贮藏技术的落后，使得果蔬在采后运输、贮藏及销售等过程中有20％-25％的产品腐烂变质，每年由此造成的经济损失在800-1000亿元人民币。另外，随着我国的经济发展和人民生活水平的提高，消费者对果蔬产品的品质及均衡供应有了更高要求，这对果蔬贮藏技术提出了新课题，并成为推动该领域产业化发展的动力。

    果蔬的贮藏若以温度划分，则在0℃以上的贮藏为冷藏，而在O℃以下的为冻藏。前者适用于果蔬，后者适用于肉类产品。近年来的研究发现，许多果蔬产品的冰点(即冻结点)不是O℃，而是0℃以下的某一温度。现在，一般将0℃以下至食品冰点以上的温度区域定义为该食品的冰温，即冰温是指从0℃开始到食品冰点的温度区域；而冰温贮藏(Controlled Freez- ing-point Storage)是指在冰温范围内进行的贮藏。通常，当食品的温度高于其冰点时，细胞即处于活体状态，而较低的温度(0 ℃以下)，又可使细胞代谢处于较低水平，故更有利于食品的贮藏保鲜。因此可以说，冰温贮藏代表了当今果蔬保鲜的最新技术。

1．1 冰温保鲜果蔬的理论依据及技术原理

    果蔬贮藏采用冰温保鲜，一是因为果蔬组织细胞中含有的一些物质如葡萄糖、氨基酸、盐类等使果蔬细胞的冰点比纯水的冰点更低；二是果蔬中的各种溶质分子可以网状结构存在，这就使细胞中水分子的移动及冻结受到阻碍；三是果蔬在冰温范围内仍能保持细胞活性，但细胞呼吸代谢被大大抑制，其新陈代谢率最大限度地降低，组织衰老速度显著减慢；四是冰温能更有效地抑制果蔬中有害微生物的生长。这些都为冰温用于果蔬的贮藏提供了理论依据。

    依据上述理论，果蔬冰温贮藏在技术上可以通过以下控制措施达到实施。一是将果蔬产品的贮藏温度精密控制在其冰温范围内，以维持其细胞的生物活性；二是当果蔬产品的冰点较高时，可以通过加入某些有机或无机物质，降低果蔬产品的冰点，扩大其冰温范围，达到人为调控冰点的目的。

1．2冰温保鲜果蔬产品的优势

    当前，果蔬的保鲜技术主要有冷藏、气调贮藏和冰温贮藏。这3种技术相比较而言，冰温贮藏果蔬更具有优势：一是冰温贮藏不破坏果蔬细胞。由于冰温未达到果蔬的冰点，其细胞内部不冻结，细胞结构及活性不会被破坏。因此，可很好地保持果蔬原有的形态、质地、色泽、风味和营养品质，果肉硬度也高于冷藏和气调贮藏；二是冰温可使果蔬细胞呼吸强度显著降低。冰温贮藏可将果蔬细胞的呼吸作用降至最低限，使果蔬的保鲜期更长，并延长产品货架期，减少果蔬贮藏期间的损失。由于果蔬气调贮藏长期受低氧和高二氧化碳的作用，当解除气调状态后，仍有一段较长时间的休眠期；而冰温贮藏保鲜果蔬的货架期是普通气调冷藏的2-3倍，这样就可使果蔬产品能够实现季产年销，大幅度增加产后附加值，给生产者和经营者带来显著的经济效益；三是冰温对果蔬产品的适应性更广。适熟的果蔬在冷藏与气调贮藏条件下不耐贮，但适熟果蔬因含糖量高，其冰点较低，采用冰温贮藏方法，果蔬产品的营养品质和口感更好；四是有利于开发无污染的绿色食品。冰温保鲜只是调整贮藏环境温度的一种物理保鲜方式，属于绿色保鲜技术，满足了消费者对食品安全的需求。

2 国内外冰温保鲜果蔬的研究现状

    冰温贮藏技术最早由现日本冰温协会理事长山根昭美博士于20世纪70年代发现并提出。之后，冰温技术在日本得到广泛应用，并建立了相应的冰温冷藏链体系。1998年日本农林水产省把农产品冰温保鲜技术确定为支撑21世纪发展的高新技术，该技术在美国、韩国等国家也得到了较多的应用和发展。我国从20世纪80年代引进冰温技术的理念，与之原理类似的近冰点贮藏技术先后在大蒜、蒜薹、冬枣、葡萄、板栗等产品上应用，获得了成功，可延长贮期1倍以上。

    我国农产品冰温保鲜技术的系统性规模研究开始于2004年，在此前后期问，有多家研究单位发表了有关农产品冰温保鲜的试验结果。主要研究单位有：中国农业大学、江南大学、国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)、天津商业大学等，其中国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)将冰温技术与MA技术相结合，创立了冰温MA保鲜技术，并在贮藏蒜薹、冬枣、葡萄等产品上得到了较大规模的推广应用，帮助产地农民取得了显著的经济效益，促进了产业的进步与发展。总体来看，目前国内在这方面的研究成果多处于小试研究阶段，进行中试及设备方面的研发工作较少，主要集中在以下几方面。

2．1 冰温贮藏对果蔬品质的影响

    先进的果蔬贮藏保鲜技术必须以保持产品良好的品质为目的。许多研究人员就冰温保鲜技术对果蔬品质的影响及其规律进行了大量研究，取得了一定成果。

2．1．1 对果蔬化学成分及风味的影响

    研究表明，在冰温条件下贮藏的果蔬能更好地保存其营养成分及风味物质。张辉玲等的研究表明，冰温条件下，龙眼果实可溶性固形物含量和总酸含量下降都比普通冷藏果实的慢，冰温贮藏果实的营养成分比普通冷藏含量高。李共国等研究发现，冰温条件下，桑椹果实糖酸比的下降速率减慢，有利于保持果实的固有风味。罗金国等研究发现，莲藕冰温贮藏时的还原糖、可溶性蛋白含量及各种理化指标的变化不大，即冰温贮藏对莲藕品质的影响较小，且能保持莲藕的原有风味。郇延军等采用冰温高湿保鲜法(温度一l～0℃、相对湿度95％)研究了葡萄的保鲜技术，发现在此环境中，葡萄的失水率接近零，葡萄的糖分和酸度在贮藏期间下降缓慢，表现了较好的耐贮藏性。

2．1．2对果蔬中酶的影响

    多数果蔬采后易发生褐变现象，这是影响果蔬产品商品价值和食用价值的主要原因之一。在果蔬褐变中，酶的作用居主要地位，其中包括多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)和花色素苷酶等。胡位荣等发现，荔枝冷藏(3 ℃)30 d时，与荔枝果皮褐变密切相关的PPO、POD和花色素苷酶的活性仍然较高；而冰温(一1℃)贮藏相同时间，3种酶的活性依次只有3。(=时的9．5％、14．0％和23．4％，且差异达到显著水平。黄利刚等的研究表明，冰温贮藏莲藕的PPO活性明显被抑制，其变化幅度低于冷藏产品的值，莲藕色度变化缓慢，说明冰温贮藏有效降低了莲藕PPO活性，抑制了组织的褐变。

2．1．3对果蔬呼吸强度与感官性状的影响

    呼吸作用是采收后果蔬的主要生命特征之一。通常，随着环境温度的降低，果蔬的呼吸强度降低，营养成分损失减少。冰温贮藏可将果蔬的呼吸作用降至最低限度，且在果实成熟后期也能抑制其呼吸强度，从而更有效地延长保鲜期。胡位荣等研究发现，与冷藏(3℃)相比，冰温更显著地降低了荔枝的呼吸速率及乙烯释放速率。贮藏30 d时，冰温处理果实的呼吸强度、乙烯释放率分别比对照降低了61．2％与66．5％，延缓了果实衰老进程；冷藏35 d时，75．0％的荔枝果实出现褐斑，8．3％的果实发生霜疫霉病，而冰温处理的果实仍然保持红色，无病害发生，感官性状良好。薛文通等对比研究了冷藏与冰温贮藏对桃呼吸强度的影响，发现4℃贮藏的桃在采后第10天和第24天即分别形成呼吸高峰，而冰温贮藏桃的呼吸高峰分别在采后的第50天和第90天，说明冰温贮藏显著抑制了桃的呼吸作用，延迟了呼吸高峰出现的时间。张桂等旧研究发现，草莓在4℃下保鲜7 d时的失重率及腐烂率分别为5．4％与37．2％，且外表皱缩，味感不佳，香气损失严重，感官效果极差，失去商品价值和食用价值，而冰温(一0．5℃)条件下的草莓保存31 d仍具有良好的色、香、味。

2．1．4对果蔬质构的影响

    果蔬的质构一般与其水分、果胶及MDA等的含量有关。在果蔬贮藏期间，随着细胞失水，果蔬细胞膨压及其抗压强度下降；由于果胶酶的作用，使原果胶逐渐转变为果胶和果胶酸，导致组织软化；MDA的产生则使得细胞膜结构及功能被破坏，这些因素均导致果蔬质构的恶化。江英等采用冰温保鲜草莓，发现贮藏50 d后，草莓硬度仅从1．1 kg／cm。下降到0．7 kg／emz，而4℃冷藏的草莓第7天硬度就降至0．3 kg/cm2。说明冰温有效地抑制了草莓的失水、延缓了原果胶的分解，较好地保持了草莓的质构。曾顺德等对白柚的研究表明，常温贮藏的白柚果皮和果肉中MDA含量均随贮藏时间的延长而迅速上升，组织衰老快，而冰温处理的白柚果皮、果肉MDA含量的累积速率均低于常温贮藏产品，说明冰温处理有利于延缓柚果衰老进程。

2．2冰温贮藏果蔬的技术装备

    现代果蔬生产的发展，使得大量果蔬的生产集中于有利气候、土壤及有适当灌溉条件的地区。因此，要使果蔬做到周年均衡供应国内外市场，参与国内外市场大流通，果蔬冰温贮藏就离不开配套的冷链流通贮运设备的支撑。在这方面，我国国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)走在了研发与应用的前列。目前，该中心已申报冰温贮藏技术相关专利十余项，主要涉及冰温气调贮藏保鲜库、冰温冷藏车、夹套式微型节能冷库等。此外，中国农业大学、天津商业大学、中国农科院以及浙江大学等也都相继开展了果蔬冰温贮藏技术与设备的研究，这些都为进一步开展冰温贮藏保鲜技术的研究与应用提供了硬件支持。

3 冰温保鲜果蔬关键技术研究展望

3．1关于果蔬冰点的研究

    果蔬冰温贮藏的关键技术之一是确定与控制果蔬的冰点。研究果蔬冰温随果蔬品种及组成成分变化的规律，掌握科学的冰温测定及其控制方法，是冰温贮藏果蔬成功与否的关键。

3．1．1 冰点的多样性

    果蔬冰点的多样性，一是表现在不同品种的果蔬，由于生物学特性和组成成分等的不同，其冰点各不相同；二是同一品种的果蔬，由于成熟度不同，其冰点也不相同。胡位荣等在这方面进行了初步研究，他们研究测定了国产8个主栽荔枝品种和泰国荔枝果实的冰点。发现品种、成熟期、果型等不同，荔枝果实的冰点有一定差异；试验还发现，荔枝的冰点与果实TSS和冻结温度有关。申江等研究发现，猕猴桃和香梨果实不同位置的冰点有差别，两种果实的冰点都是中心位置的最高，果实中心与表皮的冰点相差达2-3℃，进而提出应以果蔬各部位冰点的最高值为基准设定及控制冰温库温度。笔者认为，研究代表不同果蔬产品冰点变化的主要指标及其与冰点变化的规律，是今后果蔬冰温贮藏研究的一个重要方面。

3．1．2冰点的可调控性

    向果蔬中加入盐、糖等冰点调节剂，可以扩大冰温范围，这为冰温贮藏技术的实施提供了较好的操作空间。但对不同果蔬产品而言，使用何种冰点调节剂更有效?果蔬成熟度与使用的冰点调节剂的浓度及其作用时间的关系如何?目前，对此未见系统的研究报道，尚缺乏规律性的认识，这也是今后研究的重要方面之一。

    郭丽等研究了用乳糖与山梨糖醇处理的青椒在冰温贮藏过程中的理化变化规律。结果表明，冰点调节剂处理有效降低了青椒的冰点，其中乳糖对冰点调节的效果更好。李敏等研究了VC、蔗糖、CaCl2等对冬枣冰点及冰温贮藏效果的影响，结果表明，当VC溶液浓度一定时，冬枣冰点随处理时间延长而降低；处理时间一定时，冰点随VC溶液浓度增加而降低；蔗糖溶液对冬枣冰点的影响很小，CaCl2溶液的影响最大，浓度为0．9％的CaCl2溶液处理41 h可使冰点由一1．1℃降至-2．8℃，并增加了枣果的钙含量，提高了保脆效果。同时由于冬枣冰点下降，冰温范围拓宽，也使冷库温控的可操作性进一步增强。

3．1．3冰温贮藏温度的确定

    果蔬冰温贮藏是在O℃以下至产品冰点温度之上的一个温度范围。通常，果蔬冰点是导致产品冷(冻)害的温度临界值。冰温贮藏温度越接近这个临界值越好，即所谓的临界贮藏。但实际应用时，库温常有微小波动，工程技术方面很难满足临界贮藏的要求，只能研究筛选既满足贮藏产品质量要求，又不发生产品冷(冻)害的合理冰温贮藏温度，这个温度与产品冰点温度差值的大小，以及各产品之间的差异也是今后研究的重点之一。

3．1．4冰温贮藏工艺的确定

    就果蔬而言，其冰温贮藏是一个复杂的生物学控制过程，应该按照果蔬体内生理生化代谢规律进行温度调节与控制。根据笔者前期相关研究发现，果蔬冰温贮藏中，每一品种都需要以独特的工艺来实现其冰温贮藏过程。今后研究贮藏工艺的重点应放在对果蔬各品种的预冷期、冰温驯化期、冰温贮藏期和冰温复醒期及其配套性的确定等方面。

3．2冰温与其他保鲜技术的组合

3．2．1 冰温一气调保鲜技术

    气调保鲜技术(MAP)是采用一定配比的混合气体置换食品包装内的原有空气，使果蔬始终处于较适宜的气体环境中，达到延缓果蔬变质的目的。将冰温保鲜与MAP结合应用于果蔬贮藏可进一步提高保鲜效果。赵晓梅等睁冰温技术与MAP结合贮藏西瓜，结果表明，组合技术处理使西瓜呼吸强度降低，推迟了呼吸高峰出现的时间，抑制了西瓜中氧化还原酶的活性与乙烯的生成速率，降低了果实的失水率及腐烂率。赵猛等采用冰温结合MAP(控制冰点为-1．5℃，O2 1％-3％，C02<2％)研究对红富士苹果生理及贮藏品质的影响，结果表明，适宜的冰温气调贮藏条件可明显地抑制苹果的呼吸强度及乙烯释放速率，减缓果肉硬度、可溶性固形物的下降速率，贮藏8个月的果实仍保持良好的品质。目前，我国具有较成熟的果蔬气调保鲜技术，并且应用较为广泛，冰温技术也取得了较大的研究进展，将该两种技术组合应用于果蔬贮藏保鲜具备一定的技术基础，今后的研究重点是对各类果蔬进行适用条件的系统研究。

3．2．2冰温一保鲜剂保鲜

    向果蔬产品中添加保鲜剂并与冰温贮藏技术相结合产生的协同作用能进一步延长果蔬的保鲜期。张桂等采用冰温技术结合添加保鲜剂、壳聚糖等对草莓进行贮藏研究。结果表明，在冰温条件下，壳聚糖也可在果实表面形成膜，使草莓保鲜期明显延长，且壳聚糖膜有抗菌作用，能够较好地保持草莓水分、可滴定酸度及硬度，而不影响草莓的风味。蔡建等利用冰温结合二氧化氯缓释剂保鲜杨梅，发现冰温贮藏2ld时，杨梅的色、香、味和口感俱佳。张桂等采用0．8％壳聚糖涂膜结合冰温保鲜，发现石榴的保鲜期达到5个月，失重率仅为3％，好果率达90％，果皮色泽鲜红，口感好，营养成分基本保持不变。

3．3冰温流通

    果蔬的冰温流通是指果蔬采后在初加工、贮藏、运输、销售乃至消费等一系列环节均应处于冰温环境，形成一条冰温冷藏链。为实现果蔬的冰温流通，需要开发贮藏、运输及销售等各环节相配套的冰温设备。在国外[27-281，特别是日本在这方面处于领先地位，已形成了完整的冰温冷藏链，使果蔬产品在从产地至餐桌的流通过程中，各个环节的温度都保持在冰温范围内，冰温贮藏果蔬技术已经形成产业化。我国在这方面尚有许多工作要做，一是研究开发高精密度的冰温库控温系统；二是加大对冰温冷链配套设施的研究，如加强冰温冷藏专用运输设施的设计与研发。冰温冷藏专用运输车是实现冰温冷链的关键部分之一。冰温冷藏专用运输车应完全达到冰温贮藏保鲜库的技术指标要求，以保证冰温冷链和冰温运输的整体效果。但冰温冷藏专用运输车在制冷设备、箱体结构、控制系统等方面均与冰温贮藏库有较大区别，其制造涉及到多学科、多领域知识和技术的交叉与融合；此外，还要加大对商用冰温展示柜、用于采购的冰温菜篮和家庭用冰温保藏箱等的研发投入，早日实现我国果蔬冰温保鲜的产业化。

4结束语

    冰温贮藏保鲜技术发展趋势是从理念的认识开始向实践应用方向发展，从设施开发研究向应用技术研究开发方向发展，从一般应用技术研究开发向专项应用技术研究开发方向发展，从专项应用技术研究开发向高产值产品精细化工艺技术研究开发方向发展。深化冰温技术的研究以及进一步研究果蔬的综合配套保鲜工艺技术，并使这项最先进的绿色设施保鲜技术在国内尽快得到推广与应用并逐渐形成规模化，大幅度提高果蔬等农产品采后质量，减损增值，获得更高的经济和社会效益是未来果蔬保鲜研究重中之重的工作。