原标题:鲜枣(冬枣)保鲜技术的研究与应用
一、 枣树生产简况及保鲜的必要性
枣树起源于我国黄河中下游地区,有3000多年的栽培历史。全国20多个省、市、区均有栽培,但主产区集中在黄河中下游的晋、冀、鲁、豫、陕五省,年产量10亿多公斤,占全国总产量的90%,枣树在国外栽培很少,除韩国有近1万亩的生产性栽培外,其它国家如美国、加拿大、意大利、日本、俄罗斯等仅有少量的引种栽植。
枣的营养价值很高,除含有比一般水果高一倍多的糖分和较多的蛋白质、脂肪、铁、磷、钙、硒等多种物质外,富含维生素C,每100g 鲜果达400~600mg,比高Vc含量的猕猴桃高4~6倍,居所有栽培水果之首。近年来又发现鲜枣中还含有较多的黄酮(ECB)和环磷酸腺苷(cAMP)等物质,对预防心脑血管疾病和癌症等有良好作用。最近有研究表明,人体食高钾低钠的食品,有利于抵抗癌细胞的生成,而枣的钾含量比钠含量要高580倍。这些都说明鲜枣不仅是传统的也是新型的营养保健食品。
鲜枣口感甜脆,风味独特,深受消费者欢迎,有广阔的国内外市场。过去由于保鲜技术落后,鲜枣供应期很短,枣采收后主要晾晒干枣(红枣)或加工蜜饯等产品,经济效益不高。近年来随着保鲜技术的进步,鲜枣供应期延长,经济效益大幅提高,给农民带来了实惠。许多地区在农业产业结构调整中,把发展鲜食枣产业放在了优先的位置,仅山东沾化、河北黄骅的冬枣已由十年前局限于当地庭院栽植扩展到全国10多个省、市、自治区,栽培面积已近百万亩,产量近40万吨。
但是,由于鲜枣贮藏同其它农业技术一样,是一项综合性的技术措施,靠个别环节和保鲜措施,不能达到人们所期望的效果。这一点被多数的生产者和经营者所忽视。市场行情好时,经营者不顾质量、不顾条件、不讲科学、争相采购、盲目早采和贮藏、收购价格很高,而生产者忽视质量、以次充好、滥用农药和生长调节剂,盲目追求产量,结果导致鲜枣品质下降、口感低劣、市场滞销、价格下跌,反过来又损害了生产者、经营者、消费者的利益,使得整个产业受到损害。因此,客观地宣传和普及鲜枣保鲜技术对促进产业健康发展非常重要。
二、 国内外鲜枣保鲜技术研究概况
由于目前枣树在国外栽培数量很少,根据文献资料查新检索,国外对鲜枣保鲜技术及采后生理的研究报道较少。最早一篇刊在美国《园艺科学》上关于“中国枣采后呼吸、乙烯生成及成份变化”的文章,由中科院植物研究所李钰研究员1981年在美国加州大学果树系做访问学者时同Cader教授合作完成[1]。1998年,韩国学者对鲜枣耐藏性也做过一些研究,在冷藏条件下,将鲜枣(品种不详),贮藏了42天[2]。
国内对于鲜枣保鲜技术的系统研究始于1980年,由我们同山西农大园艺系合作进行,主要进行了不同品种耐藏性,成熟度同耐藏性的关系,贮藏条件:温度、湿度、气体成份等对贮藏寿命的影响,乙烯生成及呼吸类型等生理方面的工作,在当时较简陋的条件下,可使襄汾圆枣等耐藏品种贮藏90天,脆好果率达70%。这项成果1984年获山西省科技进步三等奖,并发表了国内最早的关于鲜枣保鲜技术及生理研究的论文[3、4、5]。在此之后,河北农大、北京农学院、山东农大、山西农大、西北农大等,又以当地一些品种为试材在鲜枣保鲜技术及采后生理方面相继做了许多工作,但在90年代初期,在延长鲜枣贮藏期技术方面并未有大的进展[6]。
1990年之后,随着山西省交城县林科所对当地一个大果丰产型鲜食枣品种‘梨枣’的开发利用以及在山西及周边省份的大面积推广栽培,随即在1995年之后,山东沾化、河北黄骅等对当地一些晚熟优质鲜食枣品种“冬枣”、“芒果冬枣”、“雪枣”等的开发利用,加上此时北方诸省正值苹果生产大发展之后效益开始下滑,一时间在全国形成了发展枣树的热潮。随着枣树面积和产量的大幅提高,对鲜枣保鲜技术的需求又被提上重要的位置。之后中国农大、中科院植物所、中国林科院、天津国家中心、山西农大、山西农科院保鲜研究所等高校和科研单位又开始了新一轮的鲜枣保鲜技术攻关和采后生理方面的研究工作。
到目前为止,对鲜枣保鲜技术的研究主要集中在这样几个方面,山西农大王如福和天津国家中心张平等主要开展了真空减压贮藏方面的探讨;中国林科院王贵禧等主要开展了应用分子筛气调机和塑料大帐进行的冷库气调贮藏;中国农大冯双庆老师和邓希民老师分别开展了湿冷贮藏和速冻贮藏方面的研究。我们则在过去工作基础上进一步探讨了以“低温、低O2、超低CO2”为核心的综合保鲜技术。上述保鲜技术除速冻贮藏外,其它方法原理基本相同,可以使冬枣的贮藏期延长到3.5~4个月,脆好果率达到90%以上。但应用和普及的难易程度及可操作性有所不同。
三、 同鲜枣贮藏保鲜相关的生理、病理特性
1. 品种
在长期驯化和适应环境过程中,枣树形成了丰富的种质资源。据《中国果树志》(枣卷)的调查统计,全国现有枣品种700余个,其中适宜制干品种224个,鲜食品种261个,适宜加工蜜枣品种56个,兼用品种159个。这些品种间本身耐藏性存在较大差异,在我们所做过的50多个品种中,在相同冷藏条件下,有的贮期仅有20多天,有的贮期可达70多天(表略)。就目前保鲜技术水平,对本身耐藏品种能将贮期延长到3.5~4个月,对本身不耐藏品种,仅能贮藏2个多月。因此各地在发展鲜食枣产业时,须结合当地实际,既要考虑品种的鲜食品质,耐藏性等性状,也要考虑品种的适应性,否则会走许多弯路。这两年西部地区大量引入鲁北的冬枣进行栽培,目前已看出在许多地区或生产性状不好、产量很低,或无霜期太短、不能正常成熟。
2. 成熟度
适期采收是水果贮藏的关键技术环节,鲜枣贮藏更是如此。研究表明,对于多数鲜枣品种,较早采收(白熟期前)具有良好的耐藏性,但此时果实含糖量低,风味品质不佳,但果实一旦全部着色,虽品质很好,但贮藏寿命和货架期又很短。因此,从事鲜枣贮运销经营的企业应该根据不同品种和销售策略,在保证具有较好品质的基础上,确定适宜的采收期。对于多数品种,如山西的郎枣、园枣、骏枣等,河北赞皇大枣、山东园铃枣、金丝小枣、辽宁朝阳大枣,新疆哈密大枣等干鲜兼用品种,采后即销时,应在接近全红时采收。准备贮一段时间上市的应在初红到半红期采收。对于梨枣、冬枣、雪枣、软核蜜、冷白玉等鲜食品种,采后即销时,可在半红到全红时采收,准备贮藏、长途运销或出口时,可在白熟期至初红期采收。
3. 呼吸及乙烯生成
绝大多数的研究表明,枣属于非呼吸跃变型果实,本身产生的乙烯较少,外源乙烯对它的成熟没有明显的促进作用,这样的生理特性决定了鲜枣采后尽管会逐渐转色变红,但可溶性糖不会有明显提高(表略),品质不会改善。因此,用于鲜食的果实,必须在具备一定品质后采收。
4. 贮藏期病害及病原菌种类
根据我们多年研究,鲜枣贮藏特别是鲜食品种如梨枣、冷白玉、冬枣等品种果皮很薄,贮期超过2个月时,病原菌引起的腐烂成为滞约贮期延长的重要因素。
分离鉴定表明,鲜枣贮期病害最主要的有两种,一是土壤青霉(丝孢纲,丝孢目Penicillium terrestre Tensen)引起的软烂,约占病果的76%。二是链格孢菌(丝孢纲,丝孢目,Alternaria alternata (Fr.) Reissier)引起的黑腐病约占病果的18%(图片略)。控制这些病菌的侵染是鲜枣贮藏的重要环节。
四、 影响鲜枣贮藏寿命的环境因子
1. 温度
温度是影响鲜枣贮藏寿命的第一环境因子,尤其是对于鲜枣这样非呼吸跃变类型的果实,通过调节气体成份来抑制生命活动,延长贮藏寿命的效应是有限的。试验表明,随着环境温度降低,鲜枣呼吸强度逐步减弱(表略),冰点以上的最低温度是鲜枣贮藏的最佳温度。但是考虑到冷库的控温精度、范围、枣果实成熟度的差异,为确保贮藏的安全性和有效性,冬枣贮藏将果实温度控制在-1℃~-1.5℃是安全有效的。
2. 湿度
同苹果、梨、山楂等其它水果相比,鲜枣果实表面腊质层较薄,同等条件下更易失水和皱皮(图表略)。失水加快果实的转红和软化(表略)。因此鲜枣贮藏环境必须确保95%以上的相对温度。这成为国内许多气调库贮藏鲜枣的一个难点。
3. 气体成份
枣果实属于非呼吸跃变类型,气调的效应有限,但不等于没有反应。试验表明,鲜枣果实对环境CO2很敏感,CO2超过1%,随着CO2浓度升高,加快了果皮的转红和果肉的软体(照片和表略),如能彻底脱除贮藏环境CO2,对鲜枣贮藏十分有利。
鲜枣对贮藏环境O2的浓度不十分敏感,但低O2环境对抑制果皮转红有明显的效应,对保持果实硬度也有一定的效果(表略)。
五、 现有保鲜技术的评价及新方法的集成和应用
1. 对现有保鲜技术的评价
根据对鲜枣生理、病理及贮藏条件的研究,“低温、高湿、低O2、超低CO2、防腐”的技术措施是目前鲜枣贮藏的核心技术条件。目前现有的贮藏设施,如冷库、气调库、减压设备等,要么对完全满足上述条件有困难,如冷库(或湿冷贮藏)不易满足在-2℃条件下的稳定加湿和适当的降O2;国内目前的气调库是一个通用性的水果贮藏设施,并未针对鲜枣专门设计,加湿器在-2℃时很少能正常工作,CO2脱除机的脱除能力一般达不到1%以下的水平。加之气调库一般容积都较大,并要求在短时间内装满库房和密闭库体,目前国内一家一户的农业生产模式,枣质量的千差万别,虽然是小果型但却需要精挑细选、无伤采摘及操作等等因素,使得气调库存枣根本无法实际应用。近几年来,山西省内专为贮藏鲜枣兴建的七、八座气调库,无一座大量贮过枣,无一座取得成功,无一座有过效益。全国其它地方的情况也大致如此。
冷库内减压贮藏的方式是目前最先进的贮藏方式,但对设备条件要求高、操作技术更复杂、操作环节增多、风险增大、空间利用率较低、成本较高等诸因素使得这项技术在生产上的大规模应用受到限制。因此,寻求一种操作简单、效果良好、便于生产应用的方法成为我们这几年工作的重点。
2. 新方法的集成和应用
1) 高透出CO2保鲜袋的研制筛选
根据鲜枣对CO2敏感和较低O2有利于保鲜的研究结果。我们和有关科研单位合作,研制和筛选出了一种加入了纳米级矿粉材料的聚乙烯薄膜,这种薄膜有很强的透气性,在0℃条件下,装有10kg鲜枣的袋内,CO2浓度不超过1%,而使用普通保鲜袋,CO2可超过5%。O2含量也有适当的降低。袋内还能保持95%以上的相对湿度,取得良好的贮藏效果(图片略)。
2) 鲜枣专用保鲜剂的筛选
针对鲜枣贮期的病原菌种类,我们从国标中允许在采后使用的防腐剂中经反复试验和组合,筛选出的TBZ复合剂,防腐效果良好(表和图片略),既基本解决了鲜枣贮藏中的防腐问题,也符合食品卫生的标准(资料略)。
3) 新方法的集成和应用
应用上述专用保鲜袋和专用保鲜剂,在-2~-1℃的冷藏条件下,如果能够在无伤采摘、成熟度掌握、挑选分级、预冷等各环节认真操作的话,可以使中熟的梨枣、骏枣、赞皇大枣、金丝小枣等品种贮藏2~3个月,晚熟的冬枣、雪枣、冷白玉等品种贮藏3.5~4个月,脆好果率和Vc保存率达到90%以上,贮藏效果接近于减压贮藏,但操作简单、成本低、规模可大可小,既适合在中小型冷库中使用,也可在气调库中使用。这一方法近两年来已在山西、山东、河北、河南、陕西等红枣产区推广应用,年销售保鲜袋50多万条,保鲜剂万余瓶,取得了良好的经济社会效益。该项目获2002年度山西省科技进步一等奖。
王春生
(山西农科院农产品贮藏保鲜研究所,山西,太原,030031)