辐照技术在浆果采后保鲜和品质调控中的研究进展.pdf

核 农 学 报 2026 40 3 0570 0577 Journal of Nuclear Agricultural Sciences 辐 照 技 术 在 浆 果 采 后 保 鲜 和 品 质 调 控 中 的 研 究 进 展 项 缨 1 包 劲 松 2 陶 永 刚 3 罗 春 萍 1 应 逸 宁 2 1 台 州 科 技 职 业 学 院 农 业 与 生 物 工 程 学 院 浙 江 台 州 318020 2 浙 江 大 学 原 子 核 农 业 科 学 研 究 所 农 业 农 村 部 核 农 学 重 点 实 验 室 浙 江 杭 州 310058 3 台 州 曦 禾 生 态 农 业 发 展 有 限 公 司 浙 江 台 州 318020 摘 要 浆 果 采 后 易 出 现 活 性 氧 积 累 病 害 微 生 物 污 染 细 胞 壁 降 解 酶 活 性 增 强 以 及 呼 吸 速 率 加 快 等 问 题 进 而 导 致 品 质 劣 变 引 发 食 品 安 全 隐 患 辐 照 技 术 以 其 简 捷 高 效 无 残 留 普 适 性 强 以 及 冷 杀 菌 等 独 特 优 势 在 延 长 浆 果 货 架 期 方 面 具 有 较 大 潜 力 本 文 结 合 国 内 外 研 究 进 展 阐 述 辐 照 保 鲜 技 术 的 原 理 及 其 在 食 品 保 鲜 领 域 的 优 势 重 点 探 讨 辐 照 处 理 对 草 莓 蓝 莓 树 莓 番 茄 和 猕 猴 桃 等 浆 果 采 后 成 熟 进 程 营 养 成 分 和 感 官 品 质 的 影 响 以 及 对 浆 果 采 后 微 生 物 及 贮 藏 安 全 品 质 的 作 用 本 文 可 为 保 障 浆 果 供 应 链 的 安 全 性 和 品 质 稳 定 性 提 供 理 论 依 据 和 实 践 指 导 关 键 词 辐 照 技 术 浆 果 保 鲜 营 养 成 分 感 官 品 质 微 生 物 控 制 DOI 10 11869 j issn 1000 8551 2026 03 0570 浆 果 是 肉 质 柔 软 汁 液 丰 富 水 果 的 总 称 包 括 草 莓 蓝 莓 树 莓 番 茄 和 猕 猴 桃 等 1 浆 果 不 仅 含 有 维 生 素 矿 物 质 及 有 机 酸 等 基 础 营 养 物 质 更 因 富 含 多 酚 黄 酮 及 花 青 素 等 生 物 活 性 物 质 而 在 我 国 食 品 工 业 和 农 业 领 域 中 占 据 重 要 地 位 2 然 而 浆 果 皮 薄 多 汁 的 特 性 导 致 其 采 后 易 发 生 活 性 氧 积 累 微 生 物 滋 生 细 胞 壁 降 解 酶 活 性 升 高 和 呼 吸 速 率 加 快 等 问 题 进 而 引 发 感 官 与 营 养 品 质 下 降 霉 变 腐 败 及 食 源 性 疾 病 风 险 严 重 制 约 产 业 发 展 3 4 为 提 升 浆 果 经 济 价 值 保 障 消 费 者 食 品 安 全 发 展 高 效 可 靠 的 采 后 保 鲜 与 品 质 维 持 技 术 至 关 重 要 辐 照 保 鲜 技 术 始 于 20 世 纪 40 年 代 其 原 理 是 利 用 电 子 束 X 射 线 射 线 等 电 离 辐 射 照 射 食 品 杀 灭 害 虫 和 病 原 微 生 物 抑 制 腐 败 菌 生 长 及 某 些 代 谢 反 应 从 而 达 到 延 长 货 架 期 的 目 的 5 GB 14891 5 1997 辐 照 新 鲜 水 果 蔬 菜 类 卫 生 标 准 6 规 定 以 抑 制 发 芽 保 鲜 或 延 迟 后 熟 为 目 的 的 新 鲜 果 蔬 其 辐 照 总 体 平 均 吸 收 剂 量 不 得 超 过 1 5 kGy 相 较 于 传 统 冷 藏 化 学 及 生 物 保 鲜 法 辐 照 技 术 具 有 杀 菌 高 效 可 控 能 有 效 保 持 果 蔬 形 态 结 构 色 泽 风 味 及 营 养 成 分 以 及 操 作 简 便 无 污 染 与 无 残 留 等 优 势 近 年 因 该 技 术 在 延 长 货 架 期 维 持 营 养 成 分 含 量 和 改 善 感 官 品 质 方 面 展 现 出 明 显 潜 力 7 其 在 浆 果 保 鲜 领 域 的 应 用 受 到 广 泛 关 注 本 文 综 述 了 辐 照 技 术 在 浆 果 保 鲜 中 的 研 究 进 展 重 点 探 讨 其 对 浆 果 采 后 成 熟 进 程 营 养 成 分 感 官 品 质 的 影 响 及 其 在 控 制 病 原 微 生 物 和 腐 败 方 面 的 作 用 机 制 以 期 为 未 来 浆 果 辐 照 保 鲜 技 术 的 深 入 研 究 和 实 际 应 用 提 供 参 考 1 辐 照 保 鲜 技 术 的 原 理 和 优 势 辐 照 保 鲜 技 术 利 用 短 波 长 高 能 射 线 对 食 品 进 行 处 理 通 过 破 坏 微 生 物 昆 虫 和 植 物 分 生 组 织 的 DNA 使 其 失 去 生 物 活 性 或 繁 殖 能 力 从 而 达 到 杀 菌 杀 虫 抑 制 发 芽 和 延 缓 成 熟 等 目 的 根 据 GB 18524 2016 食 品 安 全 国 家 标 准 食 品 辐 照 加 工 卫 生 规 范 8 的 规 定 应 用 于 食 品 加 工 的 辐 射 源 包 括 以 60 Co 或 137 Cs 源 释 放 的 高 能 射 线 5 MeV 以 电 子 加 速 器 释 放 的 电 子 束 10 MeV 和 机 器 源 的 X 射 线 5 MeV 其 中 射 线 作 为 食 品 辐 照 的 重 要 方 法 之 一 通 常 由 放 射 性 同 位 素 60 Co 或 137 Cs 产 生 具 有 极 强 的 穿 透 力 且 能 确 保 食 品 内 外 部 被 有 效 辐 照 由 于 137 Cs 在 水 中 的 溶 解 度 很 高 具 有 很 高 的 环 境 污 染 风 险 因 此 食 品 加 工 通 常 用 60 Co 作 为 射 线 源 9 电 子 束 是 在 加 速 器 的 电 磁 场 作 用 下 产 生 因 辐 射 能 量 高 瞬 时 剂 量 率 比 60 Co 辐 射 源 高 3 4 个 数 量 级 处 理 速 度 快 安 全 可 控 且 无 放 射 性 文 章 编 号 1000 8551 2026 03 0570 08 收 稿 日 期 2025 07 01 接 受 日 期 2025 11 17 基 金 项 目 2024 年 度 台 州 市 农 业 科 技 项 目 2024007 作 者 简 介 项 缨 女 教 授 主 要 从 事 园 艺 技 术 教 学 与 研 究 E mail xiangying6767 163 com 通 讯 作 者 应 逸 宁 女 助 理 研 究 员 主 要 从 事 作 物 品 质 生 物 学 研 究 E mail ying erin 163 com 5703 期 辐 照 技 术 在 浆 果 采 后 保 鲜 和 品 质 调 控 中 的 研 究 进 展 源 等 优 势 在 食 品 保 鲜 领 域 的 应 用 增 长 迅 速 是 未 来 发 展 的 重 要 方 向 10 然 而 电 子 束 的 穿 透 能 力 有 限 通 常 适 用 于 低 密 度 产 品 如 谷 物 香 料 对 于 高 密 度 的 食 品 则 需 要 控 制 包 装 的 厚 度 X 射 线 是 由 加 速 器 的 高 能 量 加 速 电 子 轰 击 高 密 度 金 属 形 成 结 合 了 射 线 的 穿 透 力 和 电 子 束 的 可 控 性 但 因 标 准 对 能 量 的 限 制 导 致 运 行 成 本 高 昂 因 此 目 前 较 少 被 应 用 于 食 品 加 工 11 辐 照 技 术 作 为 一 种 绿 色 的 非 热 加 工 技 术 在 农 产 品 保 鲜 领 域 具 有 独 特 优 势 对 于 浆 果 类 农 产 品 采 后 保 鲜 问 题 辐 照 技 术 是 一 种 有 效 的 解 决 方 案 具 体 表 现 推 迟 浆 果 的 后 熟 过 程 延 长 其 货 架 期 和 最 佳 食 用 期 杀 灭 或 抑 制 导 致 浆 果 腐 烂 的 主 要 病 原 菌 以 及 有 害 食 源 性 细 菌 降 低 采 后 腐 烂 损 耗 12 可 在 常 温 常 压 下 处 理 浆 果 最 大 程 度 地 保 留 其 感 官 品 质 营 养 成 分 和 风 味 13 强 穿 透 性 和 操 作 简 便 性 使 其 可 杀 灭 仓 储 或 跨 境 运 输 中 可 能 携 带 的 昆 虫 和 虫 卵 满 足 检 疫 要 求 保 障 浆 果 储 运 安 全 14 2 辐 照 对 浆 果 果 实 成 熟 的 影 响 浆 果 采 后 成 熟 的 生 理 调 控 机 制 是 其 保 鲜 技 术 研 究 的 核 心 基 础 其 中 呼 吸 跃 变 型 浆 果 和 非 呼 吸 跃 变 型 浆 果 在 采 后 生 理 方 面 具 有 显 著 差 异 其 成 熟 进 程 主 要 受 乙 烯 和 生 长 素 等 植 物 激 素 和 抗 氧 化 酶 系 统 的 调 控 15 深 入 理 解 辐 照 保 鲜 技 术 对 上 述 关 键 调 控 因 子 的 信 号 通 路 及 生 理 效 应 的 干 预 机 制 对 优 化 辐 照 参 数 精 准 调 控 浆 果 品 质 至 关 重 要 呼 吸 跃 变 型 浆 果 如 猕 猴 桃 番 茄 等 在 采 后 阶 段 仍 保 持 活 跃 的 生 理 活 动 其 成 熟 与 衰 老 过 程 主 要 受 乙 烯 和 生 长 素 等 植 物 激 素 的 调 控 16 这 两 种 植 物 激 素 通 过 调 节 成 熟 和 细 胞 壁 代 谢 相 关 基 因 的 表 达 加 速 呼 吸 跃 变 型 浆 果 的 成 熟 老 化 同 时 伴 随 呼 吸 作 用 加 强 果 皮 颜 色 转 变 和 果 实 软 化 等 现 象 17 其 中 乙 烯 被 认 为 是 调 控 细 胞 壁 代 谢 色 素 合 成 风 味 物 质 代 谢 等 与 呼 吸 跃 变 型 浆 果 成 熟 相 关 基 因 的 关 键 信 号 分 子 其 生 物 合 成 起 始 于 S 腺 苷 甲 硫 氨 酸 s adenosylmethionin SAM 经 1 氨 基 环 丙 烷 1 羧 酸 合 酶 aminocyclopropane 1 carboxylate synthase ACS 和 1 氨 基 环 丙 烷 1 羧 酸 氧 化 酶 aminocyclopropane 1 carboxylate oxidase ACO 的 级 联 催 化 作 用 而 产 生 18 19 王 海 宏 等 20 研 究 发 现 电 子 束 辐 照 处 理 通 过 抑 制 ACS2 ACO1 基 因 的 表 达 量 减 少 绿 熟 期 番 茄 果 实 乙 烯 的 释 放 量 并 伴 随 后 熟 色 泽 转 变 的 延 缓 Yoon 等 21 进 一 步 通 过 转 录 组 学 研 究 射 线 延 缓 番 茄 成 熟 进 程 中 乙 烯 调 节 机 制 的 变 化 发 现 其 主 要 下 调 了 绿 熟 期 番 茄 中 S 腺 苷 蛋 氨 酸 合 酶 LOC101245012 ACS ACS1A LOC101250295 LOC101249481 和 ACS4 和 ACO ACO4 等 乙 烯 生 物 合 成 相 关 基 因 的 表 达 其 下 游 信 号 转 导 途 径 中 调 控 基 因 的 表 达 也 相 应 变 化 包 括 挥 发 性 物 质 合 成 关 键 酶 基 因 TomloxC 以 及 调 控 乙 烯 响 应 与 成 熟 过 程 的 大 多 数 乙 烯 响 应 因 子 ethylene responsive factor ERF 家 族 基 因 EFR5 ER43 LOC101253986 LOC101257992 和 LC 另 有 研 究 表 明 经 电 子 束 辐 照 后 猕 猴 桃 不 会 立 即 刺 激 乙 烯 产 生 且 在 贮 藏 15 75 d 时 乙 烯 产 生 量 始 终 低 于 未 辐 照 组 22 对 于 非 呼 吸 跃 变 型 浆 果 虽 然 射 线 处 理 冷 藏 蓝 莓 立 即 使 得 呼 吸 强 度 与 乙 烯 释 放 率 较 未 辐 照 显 著 增 加 但 贮 藏 7 35 d 时 始 终 低 于 未 辐 照 组 23 通 过 监 测 细 胞 膜 的 相 对 电 导 率 和 H 2 O 2 含 量 O 2 生 产 率 丙 二 醛 脂 质 过 氧 化 的 最 终 产 物 含 量 进 一 步 发 现 1 2 5 kGy 射 线 辐 照 剂 量 可 调 节 蓝 莓 的 自 我 保 护 酶 将 活 性 氧 的 自 由 基 浓 度 维 持 在 较 低 水 平 如 增 加 超 氧 化 物 歧 化 酶 superoxide dismutase SOD 过 氧 化 氢 酶 catalase CAT 和 过 氧 化 物 酶 peroxidase POD 活 性 并 于 冷 藏 后 期 抑 制 脂 氧 合 酶 lipoxygenase LOX 活 性 缓 解 细 胞 膜 的 完 整 性 被 破 坏 和 结 构 松 动 进 而 延 缓 衰 老 过 程 另 有 研 究 表 明 经 电 子 束 辐 照 处 理 后 蓝 莓 贮 藏 0 14 d 时 的 CO 2 浓 度 明 显 高 于 未 处 理 组 推 测 与 辐 照 对 细 胞 呼 吸 过 程 中 淀 粉 糖 等 底 物 的 分 解 有 关 24 生 长 素 作 为 影 响 果 实 成 熟 的 重 要 因 素 通 过 与 乙 烯 相 互 作 用 和 自 身 的 信 号 通 路 调 节 浆 果 成 熟 的 进 程 用 外 源 生 长 素 吲 哚 3 乙 酸 indole 3 acetic acid IAA 处 理 番 茄 和 其 他 肉 质 水 果 如 桃 子 和 香 蕉 可 抑 制 参 与 乙 烯 生 物 合 成 和 信 号 传 导 的 基 因 表 达 进 而 延 缓 其 成 熟 这 表 明 生 长 素 和 乙 烯 存 在 拮 抗 作 用 关 系 25 转 录 组 学 结 果 显 示 射 线 处 理 番 茄 可 以 影 响 生 长 素 自 身 的 信 号 通 路 较 辐 照 前 显 著 降 低 调 节 生 长 素 极 性 运 输 调 控 的 生 长 素 外 排 输 出 载 体 蛋 白 auxin efflux facilitator SIPIN7 的 表 达 并 降 低 与 调 节 成 熟 和 色 素 沉 积 的 主 要 基 因 表 达 如 生 长 素 响 应 因 子 auxin response factor ARF ARF10 ARF16 ARF17 和 ARF19 1 生 长 素 吲 哚 3 乙 酸 auxin indole 3 acetic acid Aux IAA IAA4 LOC101263158 和 LOC101247997 和 生 长 素 结 合 蛋 白 auxin binding protein ERabp1 21 26 综 上 所 述 辐 照 保 鲜 技 术 通 过 调 控 浆 果 成 熟 的 核 心 通 路 来 延 缓 其 成 熟 衰 老 进 程 对 于 呼 吸 跃 变 型 浆 果 辐 照 1 kGy 后 可 较 辐 照 前 显 著 抑 制 乙 烯 合 成 关 键 基 因 ACS ACO 表 达 降 低 乙 烯 释 放 量 并 延 缓 后 熟 571核 农 学 报 40 卷 非 呼 吸 跃 变 型 浆 果 经 辐 照 后 与 未 辐 照 相 比 初 期 呼 吸 速 率 和 乙 烯 含 量 可 能 短 暂 上 升 但 贮 藏 中 后 期 被 显 著 抑 制 同 时 适 当 剂 量 1 2 5 kGy 能 激 活 SOD CAT POD 等 抗 氧 化 酶 活 性 减 少 活 性 氧 积 累 和 膜 损 伤 此 外 辐 照 还 影 响 生 长 素 信 号 通 路 如 下 调 SIPIN7 ARF 基 因 与 乙 烯 相 互 作 用 后 共 同 调 控 成 熟 进 程 3 辐 照 对 浆 果 品 质 变 化 的 影 响 3 1 辐 照 对 浆 果 营 养 成 分 的 影 响 评 估 辐 照 处 理 对 浆 果 营 养 品 质 的 影 响 是 衡 量 其 核 心 价 值 的 关 键 指 标 之 一 27 在 维 生 素 方 面 辐 照 对 其 影 响 因 剂 量 而 异 以 草 莓 为 例 在 0 3 0 6 kGy 较 低 剂 量 下 维 生 素 C 含 量 与 未 处 理 组 无 显 著 差 异 仅 在 0 9 kGy 出 现 明 显 下 降 28 在 类 胡 萝 卜 素 方 面 辐 照 的 影 响 则 更 为 复 杂 主 要 表 现 为 合 成 过 程 的 延 迟 或 抑 制 番 茄 作 为 类 胡 萝 卜 素 的 重 要 来 源 其 番 茄 红 素 含 量 常 用 于 判 断 成 熟 度 Yoon 等 29 采 用 不 同 剂 量 电 子 束 辐 照 处 理 绿 熟 期 番 茄 发 现 贮 藏 5 15 d 时 番 茄 红 素 的 合 成 呈 剂 量 依 赖 性 延 迟 贮 藏 20 d 时 辐 照 组 较 未 辐 照 组 的 番 茄 红 素 水 平 无 显 著 差 异 表 明 辐 照 仅 暂 时 延 缓 其 合 成 另 有 研 究 发 现 射 线 辐 照 会 显 著 降 低 番 茄 储 藏 期 间 的 胡 萝 卜 素 含 量 如 Kumar 等 30 报 道 经 0 5 1 0 kGy 辐 照 后 胡 萝 卜 素 含 量 分 别 从 对 照 组 的 30 99 mg 100 g FW 降 至13 58 15 76 mg 100 g FW 推 测 是 由 于 辐 照 可 抑 制 番 茄 中 多 个 类 胡 萝 卜 素 合 成 相 关 基 因 如 胡 萝 卜 素 羟 化 酶 carotene hydroxylase CrtR b1 和 CrtR b2 番 茄 红 素 环 化 酶 lycopene cyclase LCY1 紫 黄 质 脱 环 氧 酶 violaxanthin de epoxidase VDE 的 表 达 并 激 活 胡 萝 卜 素 合 成 的 负 调 控 因 子 从 而 延 缓 番 茄 红 素 等 类 胡 萝 卜 素 的 生 物 合 成 21 辐 照 对 浆 果 中 酚 类 物 质 的 影 响 表 现 为 低 剂 量 下 影 响 较 小 并 通 过 抑 制 酶 活 性 而 在 一 定 程 度 上 维 持 或 促 进 酚 类 积 累 浆 果 中 的 酚 类 化 合 物 包 括 芦 丁 柚 皮 素 槲 皮 素 等 黄 酮 类 及 绿 原 酸 鞣 花 酸 等 酚 酸 类 具 有 较 强 的 抗 氧 化 活 性 31 在 草 莓 中 辐 照 可 刺 激 部 分 酚 类 物 质 如 没 食 子 酸 绿 原 酸 和 鞣 花 酸 的 生 物 合 成 但 也 会 导 致 天 竺 葵 素 含 量 随 剂 量 增 加 而 降 低 贮 藏 初 期 总 酚 含量 普遍 上升 并与 辐照 剂量 无关 当剂 量高 于 0 4 kGy 时 储 藏 后 期 总 酚 含 量 则 出 现 下 降 28 32 类 似 的 番 茄 在 低 剂 量 辐 照 1 kGy 下 总 酚 和 总 黄 酮 含 量 变 化 不 显 著 其 成 熟 过 程 中 酚 类 物 质 的 自 然 累 积 趋 势 未 受 明 显 干 扰 21 33 Hussain 等 34 研 究 也 指 出 辐 照 可 通 过 降 低 多 酚 氧 化 酶 polyphenol oxidase PPO 活 性 使 猕 猴 桃 在 储 藏 期 间 维 持 较 高 的 总 酚 含 量 值 得 注 意 的 是 尽 管 在 果 实 基 质 中 酚 类 物 质 表 现 出 一 定 的 辐 照 稳 定 性 其 在 单 一 水 溶 液 中 却 对 辐 照 极 为 敏 感 例 如 芦 丁 的 50 降 解 剂 量 仅 为 0 4 kGy 阿 魏 酸 和 柚 皮 素 也 仅 需 0 9 kGy 35 番 茄 中 多 酚 类 物 质 的 抗 辐 射 能 力 增 强 可 能 与 其 他 成 分 在 辐 照 后 竞 争 水 介 质 中 初 级 自 由 基 有 关 从 整 体 抗 氧 化 活 性 来 看 辐 照 处 理 未 对 番 茄 果 实 的 抗 氧 化 能 力 产 生 显 著 影 响 通 过 1 1 二 苯 基 2 三 硝 基 苯 肼 1 1 diphenyl 2 picrylhydrazyl radical DPPH 和 2 2 联 氮 双 3 乙 基 苯 并 噻 唑 啉 6 磺 酸 2 2 azino bis 3 ethylbenzothiazoline 6 sulfonic acid ABTS 法 评 估 其 亲 脂 性 与 亲 水 性 组 分 的 自 由 基 清 除 能 力 发 现 不 同 剂 量 辐 照 组 与 未 辐 照 组 的 增 加 趋 势 相 似 21 另 外 两 项 分 别 采 用 X 射 线 和 电 子 束 辐 照 的 研 究 也 得 出 类 似 结 论 进 一 步 证 实 辐 照 对 番 茄 总 酚 含 量 及 抗 氧 化 活 性 影 响 有 限 29 36 3 2 辐 照 对 浆 果 感 官 品 质 的 影 响 3 2 1 辐 照 后 浆 果 色 泽 的 变 化 色 泽 是 评 价 浆 果 视 觉 吸 引 力 的 重 要 品 质 属 性 而 电 离 辐 照 可 以 延 缓 多 种 浆 果 的 色 泽 变 化 在 番 茄 中 色 泽 变 化 主 要 源 于 类 胡 萝 卜 素 尤 其 是 番 茄 红 素 的 积 累 研 究 表 明 射 线 辐 照 可 显 著 延 缓 其 颜 色 转 变 在 储 藏 前 10 d 表 现 为 红 度 值 a 上 升 减 缓 色 差 E 降 低 而 10 20 d 时 影 响 逐 渐 减 弱 21 类 似 的 X 射 线 与 电 子 束 辐 照 也 能 通 过 抑 制 呼 吸 速 率 和 乙 烯 生 成 延 缓 番 茄 的 转 色 进 程 29 36 37 蓝 莓 经 辐 照 后 外 观 颜 色 虽 变 化 不 显 著 但 果 肉 色 泽 对 不 同 剂 量 响 应 明 显 随 着 射 线 剂 量 升 高 蓝 莓 果 肉 褐 变 程 度 呈 现 规 律 性 变 化 0 5 与 3 0 kGy 处 理 组 发 生 褐 变 1 0 与 1 5 kGy 组 果 肉 发 红 而 在 2 0 与 2 5 kGy 条 件 下 果 肉 仍 能 维 持 翠 绿 色 表 明 辐 照 对 内 部 色 素 代 谢 的 影 响 存 在 剂 量 依 赖 效 应 38 3 2 2 辐 照 后 浆 果 质 地 的 变 化 质 地 的 变 化 与 细 胞 壁 中 的 果 胶 半 纤 维 素 和 纤 维 素 等 结 构 物 质 的 降 解 密 切 相 关 伴 随 浆 果 成 熟 与 衰 老 过 程 果 实 逐 渐 软 化 硬 度 下 降 辐 照 对 浆 果 质 地 的 影 响 因 浆 果 种 类 与 辐 照 剂 量 而 异 表 现 为 促 进 软 化 与 维 持 硬 度 两 种 相 反 效 应 在 番 茄 中 多 项 研 究 显 示 辐 照 普 遍 导 致 硬 度 下 降 如 X 射 线 辐 照 0 15 1 kGy 在 储 存 前 3 d 使 番 茄 硬 度 低 于 未 处 理 组 射 线 辐 照 0 15 1 kGy 对 硬 度 的 影 响 集 中 表 现 在 前 15 d 其 中 1 kGy 剂 量 处 理 7 d 后 的 硬 度 约 较 非 辐 照 组 降 低 68 其 机 制 可 能 与 细 胞 壁 代 谢 相 关 基 因 下 调 及 果 胶 降 解 加 速 有 关 21 36 39 对 草 莓 而 言 辐 照 对 硬 度 的 影 响 与 辐 照 剂 量 有 关 0 5 kGy 的 5723 期 辐 照 技 术 在 浆 果 采 后 保 鲜 和 品 质 调 控 中 的 研 究 进 展 辐 照 对 硬 度 无 显 著 影 响 而 1 kGy 的 剂 量 则 导 致 硬 度 可 接 受 性 明 显 下 降 40 相 比 之 下 辐 照 对 蓝 莓 和 猕 猴 桃 的 硬 度 保 持 具 有 积 极 作 用 辐 照 可 通 过 调 节 细 胞 壁 多 糖 溶 解 度 黏 度 与 半 纤 维 素 降 解 程 度 维 持 细 胞 壁 网 络 稳 定 性 从 而 延 缓 蓝 莓 冷 藏 期 间 的 软 化 41 42 进 一 步 研 究 发 现 2 5 kGy 射 线 辐 照 可 诱 导 蓝 莓 细 胞 Ca 信 号 促 进 钙 离 子 向 细 胞 壁 迁 移 通 过 与 果 胶 螯 合 增 强 结 构 强 度 或 作 为 第 二 信 使 参 与 硬 度 调 控 43 44 在 猕 猴 桃 中 0 4 kGy X 射 线 辐 照 能 抑 制 果 胶 酯 酶 和 多 聚 半 乳 糖 醛 酸 酶 的 基 因 表 达 与 活 性 阻 止 不 溶 性 果 胶 向 可 溶 性 形 式 转 化 从 而 更 好 地 保 持 硬 度 45 3 2 3 辐 照 后 浆 果 风 味 的 变 化 风 味 是 评 价 浆 果 采 后 感 官 质 量 的 重 要 指 标 主 要 通 过 总 可 溶 性 固 形 物 total soluble solids TSS 可 滴 定 酸 度 titratable acidity TA 和 糖 酸 比 等 参 数 评 价 浆 果 中 糖 类 有 机 酸 挥 发 性 化 合 物 和 酚 类 化 合 物 等 多 种 风 味 物 质 的 平 衡 在 TA 方 面 辐 照 对 多 数 浆 果 的 影 响 较 为 有 限 番 茄 在 贮 藏 过 程 中 其 TA 值 通 常 随 呼 吸 消 耗 逐 渐 下 降 而 辐 照 处 理 组 与 对 照 组 的 TA 变 化 趋 势 基 本 一 致 说 明 辐 照 对 番 茄 有 机 酸 含 量 影 响 不 大 29 36 46 48 草 莓 经 X 射 线 辐 照 后 TA 值 与 TSS 含 量 在 整 个 贮 藏 期 间 也 未 出 现 显 著 波 动 32 就 TSS 而 言 不 同 浆 果 对 辐 照 的 响 应 存 在 差 异 低 剂 量 辐 照 1 kGy 对 番 茄 TSS 影 响 不 显 著 其 含 量 与 未 辐 照 组 相 近 且 贮 藏 时 间 未 引 起 明 显 变 化 36 39 在 猕 猴 桃 中 电 子 束 与 射 线 辐 照 甚 至 可 延 缓 TSS 含 量 的 上 升 使 其 在 贮 藏 期 间 始 终 低 于 对 照 组 22 49 然 而 高 剂 量 辐 照 可 能 导 致 TSS 含 量 异 常 增 加 有 研 究 发 现 经 3 2 kGy 与 5 7 kGy 处 理 后 番 茄 中 TSS 含 量 显 著 高 于 低 剂 量 组 1 3 kGy 与 未 辐 照 组 推 测 是 因 高 剂 量 辐 照 引 发 糖 类 分 解 所 致 46 糖 酸 比 作 为 评 价 风 味 平 衡 的 重 要 指 标 其 在 高 剂 量 辐 照 下 也 表 现 出 一 定 变 化 同 一 研 究 指 出 3 2 kGy 辐 照 处 理 的 番 茄 在 贮 藏 14 d 时 具 有 较 优 的 成 熟 度 指 数 TSS TA 显 示 其 糖 酸 比 较 为 协 调 风 味 更 佳 P1 kGy 虽 能 更 有 效 抑 制 成 熟 并 激 活 部 分 果 实 如 蓝 莓 抗 氧 化 系 统 并 维 持 浆 果 硬 度 但 可 能 导 致 类 胡 萝 卜 素 降 解 失 重 增 加 或 糖 分 含 量 异 常 变 化 4 辐 照 对 浆 果 贮 藏 过 程 微 生 物 安 全 的 影 响 4 1 辐 照 对 浆 果 表 面 腐 败 微 生 物 的 影 响 浆 果 在 采 后 处 理 和 运 输 过 程 易 受 酵 母 菌 和 霉 菌 等 致 病 真 菌 如 根 霉 链 格 孢 霉 和 灰 葡 萄 孢 菌 侵 害 和 感 染 引 起 并 加 速 浆 果 的 采 后 腐 烂 从 而 严 重 影 响 浆 果 的 保 质 期 51 辐 照 通 过 直 接 或 间 接 的 作 用 控 制 果 蔬 中 微 生 物 的 生 长 与 繁 殖 克 服 由 微 生 物 带 来 的 严 重 的 采 后 腐 烂 问 题 从 而 延 长 产 品 的 货 架 期 一 方 面 射 线 作 用 于 微 生 物 细 胞 后 会 在 其 体 内 发 生 能 量 转 移 通 过 破 坏 化 学 键 和 分 子 键 损 伤 细 菌 的 关 键 组 分 使 其 结 构 和 功 能 丧 失 如 DNA 结 构 的 断 裂 酶 和 膜 蛋 白 等 功 能 蛋 白 质 的 变 性 等 从 而 导 致 细 菌 损 伤 和 死 亡 52 另 一 方 面 辐 照 将 水 分 子 电 离 产 生 水 合 电 子 氢 原 子 羟 自 由 基 以 及 过 氧 化 氢 等 强 氧 化 性 的 活 性 物 质 造 成 细 菌 内 部 的 氧 化 损 伤 和 细 菌 的 死 亡 例 如 新 鲜 树 莓 的 平 均 微 生 物 载 量 一 般 为 4 6 log CFU g 1 而 3 kGy 剂 量 电 子 束 辐 照 处 理 可 以 使 新 鲜 树 莓 上 的 中 嗜 温 细 菌 丝 状 真 菌 数 量 分 别 减 少 2 3 log CFU g 1 且 在 冷 藏 贮 藏 14 d 的 后 菌 落 数 量 仍 具 有 类 似 差 距 53 Yoon 等 32 研 究 X 射 线 辐 照 处 理 后 草 莓 的 酵 母 菌 和 霉 菌 计 数 发 现 0 6 1 kGy 的 低 剂 量 辐 照 处 理 可 有 效 维 持 草 莓 贮 藏 6 9 d 的 微 生 物 数 量 类 似 的 0 6 1 kGy 的 电 子 束 辐 照 可 有 效 减 少 贮 藏 期 番 茄 的 微 生 物 污 染 和 腐 烂 将 其 保 质 期 延 长 约 5 10 d 29 Guerreiro 等 46 评 估 未 辐 照 和 辐 照 番 茄 中 微 生 物 群 落 的 动 态 变 化 规 律 发 现 经 1 3 kGy 辐 照 后 贮 藏 期 番 茄 中 存 活 的 微 生 物 群 落 呈 现 非 均 质 性 动 态 变 化 由 革 兰 氏 阴 性 氧 化 酶 阴 性 杆 菌 13 7 和 酵 母 菌 76 5 变 更 为 革 兰 氏 阴 性 氧 化 酶 阴 性 杆 菌 79 3 和 酵 母 菌 13 8 推 测 与 不 同 微 生 物 间 射 线 敏 感 性 573核 农 学 报 40 卷 差 异 和 从 辐 射 损 伤 中 恢 复 的 能 力 差 异 有 关 46 54 此 外 在 最 低 限 度 加 工 的 浆 果 及 后 续 包 装 和 储 存 过 程 中 存 在 较 高 交 叉 污 染 风 险 可 能 引 发 微 生 物 大 量 的 繁 殖 经 1 5 2 0 kGy 剂 量 的 射 线 辐 照 后 最 低 限 度 加 工 猕 猴 桃 在 8 d 储 存 期 内 的 酵 母 菌 霉 菌 及 细 菌 数 量 被 显 著 抑 制 至 检 测 限 以 下 而 未 辐 照 组 的 酵 母 菌 和 霉 菌 细 菌 数 量 分 别 高 达 4 5 4 8 log CFU g 1 34 4 2 辐 照 对 浆 果 相 关 食 源 性 致 病 菌 的 影 响 浆 果 如 番 茄 草 莓 等 是 单 增 李 斯 特 菌 和 沙 门 氏 菌 等 食 源 性 致 病 菌 的 重 要 传 播 载 体 易 引 发 大 规 模 食 品 安 全 事 件 研 究 表 明 辐 照 可 有 效 杀 灭 或 减 少 浆 果 表 面 的 常 见 致 病 微 生 物 在 多 种 浆 果 中 均 展 现 出 良 好 的 杀 菌 效 果 例 如 采 用 0 4 kGy 射 线 处 理 蓝 莓 和 樱 桃 可 使 表 面 沙 门 氏 菌 和 单 增 李 斯 特 菌 数 量 降 低 约 1 个 对 数 值 且 该 抑 菌 效 果 在 贮 藏 两 周 后 仍 得 以 保 持 55 对 樱 桃 番 茄 的 研 究 进 一 步 量 化 了 辐 照 敏 感 性 其 中 大 肠 杆 菌 沙 门 氏 菌 和 英 诺 克 李 斯 特 氏 菌 的 D 值 杀 灭 90 微 生 物 所 需 剂 量 分 别 为0 088 0 243 和0 264 kGy 表 明 低 剂 量 辐 照 已 具 备 有 效 杀 菌 潜 力 56 57 类 似 的 电 子 束 辐 照 对 番 茄 表 面 致 病 菌 也 具 有 稳 定 灭 活 作 用 其 针 对 大 肠 杆 菌 鼠 伤 寒 沙 门 氏 菌 和 单 增 李 斯 特 菌 的 D 值 分 别 约 为 0 97 0 84 和 0 20 kGy 且 未 诱 导 抗 生 素 耐 药 性 产 生 58 不 同 辐 照 方 式 对 微 生 物 的 杀 灭 效 果 存 在 差 异 通 常 情 况 下 致 病 菌 对 电 子 束 辐 照 表 现 出 较 高 抗 性 推 测 与 电 子 束 照 射 过 程 中 形 成 的 缺 氧 环 境 降 低 了 辐 照 对 微 生 物 细 胞 的 致 死 效 应 有 关 59 此 外 浆 果 自 身 特 性 也 会 影 响 杀 菌 效 果 如 在 树 莓 中 组 织 软 化 导 致 的 酚 类 物 质 释 放 可 进 一 步 减 少 表 面 致 病 菌 数 量 甚 至 使 单 增 李 斯 特 菌 在 贮 藏 14 d 后 无 法 被 检 出 53 现 有 研 究 对 比 评 估 了 辐 照 与 其 他 杀 菌 技 术 的 效 果 差 异 例 如 Berrios Rodriguez 等 60 发 现 辐 照 0 5 kGy 与 乳 酸 链 球 菌 素 在 常 温 贮 藏 初 期 对 番 茄 中 单 核 细 胞 增 生 李 斯 特 菌 的 杀 灭 效 果 相 当 均 优 于 生 物 防 治 在 冷 藏 条 件 下 因 乳 酸 链 球 菌 素 的 活 性 对 温 度 敏 感 其 效 果 最 优 辐 照 次 之 这 为 实 际 应 用 中 根 据 需 求 选 择 或 组 合 不 同 的 杀 菌 方 案 提 供 了 依 据 综 上 所 述 辐 照 处 理 在 保 障 浆 果 采 后 微 生 物 安 全 方 面 展 现 出 显 著 效 果 与 双 重 作 用 一 方 面 其 能 有 效 抑 制 腐 败 微 生 物 如 霉 菌 酵 母 菌 及 细 菌 的 生 长 繁 殖 显 著 降 低 菌 落 数 量 改 变 微 生 物 群 落 结 构 从 而 延 缓 果 实 腐 烂 并 延 长 货 架 期 另 一 方 面 辐 照 对 沙 门 氏 菌 单 增 李 斯 特 菌 等 食 源 性 致 病 菌 也 具 有 强 杀 灭 作 用 且 不 易 诱 导 抗 生 素 耐 药 性 产 生 因 此 辐 照 杀 菌 作 为 一 种 高 效 无 残 留 易 于 集 成 的 冷 杀 菌 技 术 在 浆 果 采 后 致 病 菌