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文檔簡介
1、果蔬采后處理與貯藏保鮮技術(shù)研究進(jìn)展院 系: 理學(xué)院 化學(xué)系 專 業(yè): 食品質(zhì)量與安全專業(yè) 年 級(jí): 2013級(jí) 學(xué)生姓名: 張府城 學(xué) 號(hào): 2201301020703 導(dǎo)師及職稱: 樊愛萍(講師) 果蔬采后處理與貯藏保鮮技術(shù)研究進(jìn)展摘要:國內(nèi)外已經(jīng)對(duì)蔬菜的物理、化學(xué)和生物保鮮技術(shù)做了大量的研究。他們的共同點(diǎn)都是通過減緩蔬菜的呼吸作用、抑制微生物的生長來達(dá)到貯藏保鮮的目的,但是物理、化學(xué)保鮮方法分別存在設(shè)備昂貴、有毒副殘留等缺陷。面對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化浪潮的到來和加入WTO后的激烈競爭,我國的果蔬產(chǎn)業(yè)如何通過發(fā)展冷鏈物流,以最小的代價(jià)、最短的時(shí)間贏得國際農(nóng)產(chǎn)品市場應(yīng)有的地位,早日走上科學(xué)化、規(guī)范化、產(chǎn)
2、業(yè)化、國際化道路,實(shí)現(xiàn)從果蔬生產(chǎn)大國向果蔬產(chǎn)銷強(qiáng)國的歷史性跨越,是一個(gè)重大課題,需要一系列配套的政策措施。關(guān)鍵詞:采后熱處理、納米技術(shù)、機(jī)械損傷、預(yù)冷、貯藏保鮮、研究進(jìn)展一:果蔬采后采后處理研究進(jìn)展:蔬菜采摘后由于其旺盛的呼吸、微生物的活動(dòng)及水分的蒸發(fā)作用,很容易出現(xiàn)變質(zhì)和腐爛等現(xiàn)象。若在采摘、運(yùn)輸和貯藏過程當(dāng)中沒有采取適當(dāng)?shù)馁A藏保 鮮措施,會(huì)導(dǎo)致蔬菜品質(zhì)下降,造成不必要的損失。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國每年蔬菜的損耗率在 25%30%。而且,我國大部分的蔬菜是在采摘期上市,應(yīng)季時(shí)供過于求,而在淡季由于氣候、貯藏等緣故,往往供應(yīng)短缺。因此,有效延長蔬菜采摘后的貯藏保鮮期,避免蔬菜腐爛現(xiàn)象的發(fā)生,減小蔬菜供應(yīng)
3、和需求間的矛盾是當(dāng)前亟需解決的重要問題。1.采后熱處理:采后熱處理作為一種無毒無殘留的物理處理方法,能控制多種果蔬的侵染性病害、蟲害,提高抗冷性降低冷害,延緩衰老,保持貯藏品質(zhì)。從上個(gè)世紀(jì) 90 年代開始,熱處理技術(shù)受到世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注,部分已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用。進(jìn)入 21 世紀(jì),隨著消費(fèi)者對(duì)食品安全性要求的提高,農(nóng)藥和化學(xué)試劑的使用受到越來越多的限制;同時(shí),隨著世界范圍內(nèi)有機(jī)農(nóng)業(yè)的大發(fā)展,尋找安全無毒的采后防蟲抗病處理方法顯得尤為迫切17。在這樣的背景下,采后熱處理理論和技術(shù)的研究和應(yīng)用進(jìn)一步迅猛發(fā)展,出現(xiàn)了熱水噴淋(Hot water brushing,HWB)處理、射頻(Radio f
4、requencies,RF) 加熱等新型熱處理方法以及多 種處理相結(jié)合的復(fù)合熱處理方法,熱處理對(duì)果蔬品質(zhì)、營養(yǎng)價(jià)值的影響及其作用機(jī)理也得到了較為深入和廣泛的研究。1.1 熱水噴淋技術(shù)(HWB):熱水噴淋處理,采用高溫水作為介質(zhì),對(duì)果蔬進(jìn)行短時(shí)沖洗,是熱水處理的一種全新應(yīng)用方式。有效地控制果實(shí)的青霉?。浑m然同38 4 d 熱空氣處理的效果一樣,但該處理更適合商業(yè)化17。HWB 能減少仙人球果實(shí)的失水和銹棕色斑點(diǎn)病發(fā)生率,認(rèn)為該處理稍加改進(jìn)即可適用于商業(yè)化。目前,熱水噴淋處理在以色列等農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用。我國現(xiàn)有的果蔬采后商業(yè)化處理生產(chǎn)線上均有水噴淋清潔程序,只要加以一定的改進(jìn),就可以
5、實(shí)現(xiàn)熱水噴淋處理,提高果實(shí)的貯藏品質(zhì)、減少腐爛損失。1.2 射頻加熱技術(shù)(RF):射頻加熱技術(shù)也是近年來采后熱處理研究領(lǐng)域出現(xiàn)的新方法之一。它是通過射頻發(fā)生器形成的電磁波與電介質(zhì)材料(水果、昆蟲等含水生物體)相互作用產(chǎn)生熱量,實(shí)現(xiàn)升溫加熱。傳統(tǒng)的熱水或者熱空氣處理是以水或空氣為傳熱介質(zhì),通過水果的表面?zhèn)鳠幔瑐鳠岷蜕郎厮俣容^慢。射頻加熱法能避免傳統(tǒng)熱處理的局限性,提高果實(shí)內(nèi)部的加熱速度。2 復(fù)合熱處理技術(shù)盡管熱處理具有較多的優(yōu)勢(shì),但是熱處理同其他處理一樣本身也存在一些不足之處, 即使是新出現(xiàn)的熱處理技術(shù)也是如此。熱處理溫度過高或者時(shí)間過長帶來高能耗、或者給果蔬帶來熱傷害等。近年來,隨著采后熱處理
6、在果蔬保鮮領(lǐng)域研究的不斷發(fā)展和深入,熱處理和其他一種或多種處理相結(jié)合的復(fù)合熱處理方法受到越來越多的重視。將48 熱空氣處理與 8 kJm-2 UV-C復(fù)合處理花椰菜,延緩黃化和葉綠素的降解,延緩了20 貯藏的花椰菜的衰老。將熱空氣或熱水處理與拮抗菌 Rhodotorula glutinis 復(fù)合處理,控制梨果實(shí)的青霉病和根霉病,該復(fù)合技術(shù)完全能夠代替殺菌劑的使用。3 熱處理對(duì)果蔬某些生理和品質(zhì)指標(biāo)的影響3.1 熱處理對(duì)果蔬乙烯釋放的影響乙烯能調(diào)控植物的很多生理代謝過程。在果蔬采后的貯藏過程中,乙烯會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生一系列的消極影響,如衰老、過熟、品質(zhì)下降、增加病原菌的易感性、生理失調(diào)等。3.2 熱處理
7、對(duì)果蔬冷害和細(xì)胞膜透性的影響:合適的熱處理技術(shù)和方法能提高多種果蔬的抗冷性,減輕冷害。3.3 熱處理對(duì)果蔬質(zhì)地和細(xì)胞壁物質(zhì)的影響:質(zhì)地是水果、蔬菜最主要的品質(zhì)特征之一。 影響果蔬的質(zhì)地因素很多包括:細(xì)胞膨脹力的下降、細(xì)胞膜組分的變化、淀粉的降解、細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的變化,尤其是細(xì)胞壁組分的變化是最重要的因素。3.4 熱處理對(duì)果蔬色澤的影響:果蔬的外觀顏色是其重要的品質(zhì)指標(biāo)。不同的熱處理?xiàng)l件對(duì)同一種果蔬顏色的影響不同。3.5 熱處理對(duì)果蔬營養(yǎng)成分和抗氧化能力的影響:近年來,熱處理對(duì)果蔬品質(zhì)的影響已經(jīng)不再局 限于對(duì)質(zhì)地、糖、酸、顏色的影響,熱處理如何影響果蔬的抗氧化能力、營養(yǎng)物質(zhì)和功能成分的變化是近年來研
8、究的一大熱點(diǎn)。3.6 熱處理對(duì)果蔬侵染性病害的影響:熱處理用于采后侵染性病害的防治已經(jīng)在多種果蔬的研究中得到證實(shí),部分研究認(rèn)為熱處理單獨(dú)或與其他處理復(fù)合能夠完全代替化學(xué)殺菌劑的使用,較好的控制果蔬病害的發(fā)生和發(fā)展。2:果蔬采后機(jī)械損傷特性水果和蔬菜在采前和采后都會(huì)受到不同程度的機(jī)械損傷。采前機(jī)械損傷少有規(guī)律可尋,難以控制,相關(guān)研究并不多,一般集中在對(duì)果蔬的套袋研究,而較為嚴(yán)重的機(jī)械損傷一般發(fā)生在采收以后。采后械損傷是指果蔬在采收、分級(jí)、包裝、裝卸、運(yùn)輸、加工、貯藏和銷售的各個(gè)環(huán)節(jié)中因受到跌落、碰撞、 振動(dòng)、擠壓、摩擦、刺傷和鮮切等作用而引起果實(shí)變形,果皮、果肉破損等傷害。Van 等提出機(jī)械損傷
9、 是由于果蔬物理損傷而導(dǎo)致細(xì)胞壁相關(guān)蛋白質(zhì)的作用,引起細(xì)胞壁成分分解所致。2.1 不同類型機(jī)械損傷特性:靜壓損傷、振動(dòng)損傷特性、沖擊損傷特性靜壓損傷多發(fā)生在貯存過程中,成堆的果蔬處于自然靜止?fàn)顟B(tài),某層的果蔬受到其上各層果蔬重量的作用,隨著時(shí)間延長而發(fā)生靜止破壞,其損傷部位多發(fā)生在接觸區(qū)域。楊曉清等人研究了蘋果梨的靜載機(jī)械特性,通過準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)得出不同因素影響下的力與變形曲線,分析并得出果 實(shí)受壓時(shí)的生物屈服極限和破壞極限隨壓縮速率增大而相應(yīng)增大,體積及成熟度較大的果實(shí)受壓時(shí)均較早進(jìn)入屈服狀態(tài)并易發(fā)生破裂。果蔬靜壓損傷的研究為 制定質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),以及貯藏包裝或容器的設(shè)計(jì)提供合理依據(jù),使靜壓損傷
10、控制在最小范圍內(nèi)7。果蔬在運(yùn)輸過程中的機(jī)械損傷主要是動(dòng)載作用引起的碰撞損傷和振動(dòng)低應(yīng)力疲勞損傷周然等分析了水果實(shí)際運(yùn)輸過程中振動(dòng)狀況及損傷,檢測了不同路況下鋼片彈簧懸架系統(tǒng)的卡車運(yùn)輸黃花梨過程中車廂前后垂直振動(dòng),并比較了卡車車廂內(nèi)不同裝載位置梨的損傷 情況。盧立新等人通過模擬實(shí)際公路運(yùn)輸工況,對(duì)不同包裝方式( 瓦楞紙板襯墊、隔檔及網(wǎng)罩) 包裝的梨果實(shí)的受損情況進(jìn)行測試,從而優(yōu)化包裝 材料。果蔬的沖擊損傷主要表現(xiàn)在果蔬所受到的碰撞和跌落沖擊,沖擊對(duì)果蔬造成的損傷是由于作用在果蔬上的沖擊力超過了果蔬自身的強(qiáng)度。蘋果的損傷體積與其所吸收的能量成正比,吸收的能量造成了機(jī)械損傷。這樣便可通過損傷體 積與
11、碰撞能量( 或吸收能量) 的比率來確定果蔬的損 傷程度。李小昱對(duì)蘋果碰撞損傷進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)蘋果碰撞后,兩個(gè)蘋果的總損傷體積與吸收能量 線性相關(guān),而單個(gè)蘋果的損傷體積與碰撞中的吸收 能量不存在相關(guān)性。3納米技術(shù):納米技術(shù)是一項(xiàng)綜合性技術(shù),它是在納米尺度范圍內(nèi),研究電子、原子和分子的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和特征,并用于制造各種物質(zhì)的一門嶄新的綜合性科學(xué)技術(shù)。納米技術(shù)的研究使人類在改造自然方面進(jìn)入了嶄新的原子、分子的納米層次。納米 技術(shù)的終目標(biāo)是直接以原子、分子及物質(zhì)在納米尺度上表現(xiàn)出來的新穎的物理、化學(xué)和生物學(xué) 特性制造出具有特定功能的產(chǎn)品。3.1 納米技術(shù)在采后果蔬保鮮中的應(yīng)用3.1.1 納米技術(shù)在果蔬包裝
12、材料中的應(yīng)用果蔬在采收后,由于缺少營養(yǎng)供應(yīng),果蔬 色澤、風(fēng)味、質(zhì)地等品質(zhì)發(fā)生劣變,很容易軟化、老化、患采后生理病害和受微生物入侵,終腐敗變質(zhì),這使得果蔬的數(shù)量和質(zhì)量遭受很大的損失,而采后保鮮是減少損失的重要途徑4。3.2納米技術(shù)存在的問題和前景展望納米技術(shù)為人類帶來了很大的優(yōu)惠和方便,已經(jīng)影響到人們生產(chǎn)與生活的多個(gè)方面,如醫(yī) 藥、材料、食品、環(huán)境保護(hù)等。但同時(shí),納米技術(shù)產(chǎn)生的許多問題還有待進(jìn)一步的研究解決。由于納米粒子的高比表面、高活性,人體的吸收也許比其他物質(zhì)要高很多,納米食品食用的安全性 還有待進(jìn)一步研究。納米粒子較小,吸附性很強(qiáng),很容易擴(kuò)散到周圍環(huán)境中,納米產(chǎn)品生產(chǎn)過 程中的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定
13、性需要進(jìn)一步的控制4。 盡管納米技術(shù)在食品工業(yè)的成功應(yīng)用有限,但是基于納米級(jí)的基本概念已經(jīng)很好的建立,通過應(yīng)用納米技術(shù)可以得到更高的食品品質(zhì)和安全性評(píng)價(jià)。在技術(shù)的進(jìn)步上,DNA芯片、微電系統(tǒng)、微流體使得納米技術(shù)的潛力在食品應(yīng)用中得以實(shí)現(xiàn)4。目前納米技術(shù)剛剛起步,人們可以根據(jù)需要制造更多具有特定功能的設(shè)備和產(chǎn)品,發(fā)展空間和應(yīng)用領(lǐng)域有很大潛力,大量的先進(jìn)技術(shù)有待開發(fā)。4預(yù)冷技術(shù)在果蔬采后保鮮中的應(yīng)用研究4.1 預(yù)冷在果蔬貯運(yùn)中的作用抑制乙烯產(chǎn)生,降低產(chǎn)品的呼吸強(qiáng)度; 延緩果蔬品質(zhì)下降; 控制包裝袋內(nèi)結(jié)露現(xiàn)象,抑制微生物生長; 減少設(shè)備制冷負(fù)荷5.4.2常見預(yù)冷方式: 冰預(yù)冷;冷水預(yù)冷;強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷
14、;壓差預(yù)冷;真空預(yù)冷。4.3總結(jié)與展望預(yù)冷可降低產(chǎn)品的呼吸作用,減緩果實(shí)的新陳 代謝和成熟衰老速度,還可抑制微生物繁殖,從而減 少果實(shí)因腐爛而造成的損失預(yù)冷已經(jīng)成為果蔬流通過程中保證質(zhì)量的首要措施現(xiàn)如今,歐美、日本等國家已經(jīng)把預(yù)冷作為果蔬采摘后必不可少的工序我們應(yīng)該重視預(yù)冷在果蔬貯藏中的重要作用,建立完善的冷鏈系統(tǒng),要針對(duì)不同的產(chǎn)品特點(diǎn),選擇不同的預(yù)冷方式,最終達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的由于預(yù)冷過程是復(fù)雜的傳熱過程,在對(duì)產(chǎn)品預(yù) 冷規(guī)律進(jìn)行研究時(shí),應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬的方法,確定果蔬預(yù)冷過程的傳熱規(guī)律另外,影響預(yù)冷的因素很多,包括預(yù)冷介質(zhì)的溫度和速度、產(chǎn)品的堆碼方式、包裝箱的開口率和開口形狀等,應(yīng)結(jié)
15、合預(yù)冷效 率、產(chǎn)品質(zhì)量和預(yù)冷能耗確定預(yù)冷過程的最佳工藝 參數(shù),設(shè)計(jì)出合理的預(yù)冷裝置。5. 紫外線照射對(duì)果蔬產(chǎn)品貯運(yùn)品質(zhì)的影響許多研究表明不同劑量的處理可以保持水果蔬菜硬度,一般果蔬采后常常因?yàn)楹粑饔煤驼趄v作用而造成失重萎縮&而果蔬一旦萎蔫就會(huì)大大影響其外觀 品質(zhì),因此&保持果蔬的重量&最主要的是保持其水分含量&減少營養(yǎng)物質(zhì)的損耗,由于受到機(jī)械損傷或長菌等&果蔬采后品質(zhì)一般都會(huì)受到影響&造成損失%。由于受到機(jī)械損傷或長菌等&果蔬采后品質(zhì)一般都會(huì)受到影響&造成損失%5.1紫外線照射對(duì)貯藏果蔬產(chǎn)品生理指標(biāo)的影響苯丙氨酸解氨酶2/G(在植物體內(nèi)產(chǎn)次生代謝物質(zhì)中起重要作用)它對(duì)水果采后貯藏有著重要影響
16、;抗氧化酶體系包括+/A)=H)/2和 F5它們都是植物生物體內(nèi)重要的活性氧酶促清除系統(tǒng)對(duì)保持 b% 代謝平衡起到關(guān)鍵作用;抗壞血酸又稱維生素是一種水溶性維生素水果和蔬菜中含量豐富在氧化還原代謝反應(yīng)中起調(diào)節(jié)作用;多酚氧化酶是果蔬中引起褐變的關(guān)鍵酶和果蔬褐變主要是由于一些酚類物質(zhì)在22的作用下氧化成醌類物質(zhì),醌類物質(zhì)再經(jīng)過一系列反應(yīng)形成褐色物質(zhì);呼吸作用是采后果蔬維持生命活動(dòng)的基本保證是果蔬重要的生理代謝過程與采后果蔬的品質(zhì)成熟衰老耐貯性抗病性等都有密切關(guān)系6。5.2展望大量的實(shí)踐證明紫外線處理是一種無化學(xué)污染的物理處理方法。采后通過使用適宜的劑量和合理的時(shí)間紫外線輻照果蔬。一方面可以誘導(dǎo)其相關(guān)
17、酶產(chǎn)生提高果蔬抗病性,減少采后腐爛引起的經(jīng)濟(jì)損失另一方面還可以減少各種化學(xué)保鮮劑的使用符合營養(yǎng)安全天然食品的要求,是一條綠色環(huán)保的貯藏保鮮途徑。6. 蔬菜采后的保鮮技術(shù)6.1 物理保鮮技術(shù)6.1.1低溫保鮮:低溫保鮮主要是將蔬菜貯藏在低溫環(huán)境下,通過降低微生物酶活性來減緩微生物的生長速度,同時(shí)通過抑制蔬菜的呼吸作用來延緩其變質(zhì)和腐爛,從而達(dá)到延長蔬菜貯藏保鮮期的目的。低溫有助于蔬菜保鮮但并不是溫度越低越好,當(dāng)溫度低于某一臨界值時(shí)會(huì)造成蔬菜的生理代謝紊亂,出現(xiàn)冷害現(xiàn)象6.1.2氣調(diào)保鮮:氣調(diào)保鮮是通過調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中O2 和CO2 的比例,抑制蔬菜的生理活動(dòng),更好地保持蔬菜的新鮮度與商品價(jià)值,延長
18、蔬菜貨架期的一種保鮮技術(shù)將蔬菜放在可以控制環(huán)境氣體組成成分的冷庫中,通過監(jiān)控裝置對(duì)環(huán)境進(jìn)行測控,利用 制冷裝置和氣調(diào)裝置對(duì)冷庫內(nèi)氣體組成進(jìn)行調(diào)節(jié),保持一個(gè)適宜的氣體組成環(huán)境,降低蔬菜的呼吸強(qiáng)度,防治蔬菜腐爛變質(zhì)使其保持良好品質(zhì)是氣調(diào)貯藏,適合大批量蔬菜的長期保存。將蔬菜密封包裝在透氣性塑料薄膜內(nèi),通過包裝袋內(nèi)蔬菜的呼吸作用和薄膜內(nèi)外的氣體互換,或在包裝袋內(nèi)充入一個(gè)特定比例的混合氣體,讓包裝袋內(nèi)的氣體形成一個(gè)理想的氣調(diào)貯藏環(huán)境,盡可能地降低蔬菜的呼吸強(qiáng)度,以達(dá)到延長蔬菜保質(zhì)期的目的是氣調(diào)包裝適宜蔬菜的小包裝銷售。輻照保鮮技術(shù)是用一定劑量的電離射線輻照食品,殺滅食品中的害蟲和腐敗菌,從而達(dá)到食品貯
19、藏保鮮的目的。6.2化學(xué)保鮮技術(shù)6.2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑植物生長調(diào)節(jié)劑是人們根據(jù)天然植物激素和生理特性模擬合成的具有抗乙烯生理活性的一種物質(zhì),能夠減緩蔬菜的呼吸作用,達(dá)到貯藏保鮮的目的。需要注意的是,某些植物生長調(diào)節(jié)劑有可能對(duì)人體有副作用,使用時(shí)需謹(jǐn)慎。6.2.2 化學(xué)殺菌劑化學(xué)殺菌劑保鮮的原理是用化學(xué)試劑清洗、浸泡 蔬菜,使蔬菜表面微生物的生理代謝活動(dòng)受到抑制從而殺死致病微生物,從而延長蔬菜的保質(zhì)期?;瘜W(xué)殺菌劑一般選用臭氧、氯水、過氧化氫、磷酸三鈉等,其中臭氧水是最為常用和有效的化學(xué)殺菌劑等。6.3 生物保鮮技術(shù)6.3.1 天然提取物天然提取物是從天然物質(zhì)中提取的活性成分,能抑制蔬菜中微生
20、物的生長繁殖,降低其酶活性,減緩蔬菜生理活動(dòng),起到貯藏保鮮的效果。6.3.2 多糖類保鮮劑:多糖保鮮劑是一類廣泛存在于動(dòng)物、植物、微生物體中的天然大分子化合物。其中,植物多糖和微生物多糖在生物保鮮技術(shù)中應(yīng)用較多,如殼聚糖就是一種典型的多糖保鮮劑。殼聚糖是一類多糖物質(zhì),由甲殼質(zhì)經(jīng)過脫乙酰處 理獲得。殼聚糖作為一種保鮮劑可以減緩果蔬的呼吸作用,減少病原菌的侵染,使果蔬保持一定的感官品質(zhì)。殼聚糖涂膜保鮮技術(shù)工藝簡單、成本低、安全性好,適用于多種蔬菜的貯藏保鮮8。6.4發(fā)展趨勢(shì)國內(nèi)外已經(jīng)對(duì)蔬菜的物理、化學(xué)和生物保鮮技術(shù)做了大量的研究。他們的共同點(diǎn)都是通過 減緩蔬菜的呼吸作用、抑制微生物的生長來達(dá)到貯藏
21、 保鮮的目的,但是物理、化學(xué)保鮮方法分別存在設(shè)備昂貴、有毒副殘留等缺陷。因此,安全、經(jīng)濟(jì)和高效的生物保鮮方法如殼聚糖涂膜保鮮、天然提取物保鮮等將是今后研究的重點(diǎn)。目前,蔬菜的貯藏保鮮多采用低溫、氣調(diào)、臭氧處理等單一的保鮮技術(shù),但是單一的保鮮技術(shù)多少存在一些技術(shù)缺陷,影響保鮮效果,所以在今后的研究中可嘗試將多種貯藏保鮮技術(shù)相互融合,以彌補(bǔ)單一保鮮技術(shù)的不足,如此可更好地保證蔬菜的品質(zhì),延長蔬菜的貯藏期,提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值,不斷滿足人們?nèi)找嬖鲩L的優(yōu)質(zhì)生活的需求。二:果蔬貯藏保鮮技術(shù)研究進(jìn)展1果蔬冰溫貯藏及其關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展冰溫保鮮果蔬的理論依據(jù)及技術(shù)原理 果蔬貯藏采用冰溫保鮮,一是因?yàn)楣呓M織細(xì)胞 中
22、含有的一些物質(zhì)如葡萄糖、氨基酸、鹽類等使果蔬 細(xì)胞的冰點(diǎn)比純水的冰點(diǎn)更低;二是果蔬中的各種溶 質(zhì)分子可以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)存在,這就使細(xì)胞中水分子的移 動(dòng)及凍結(jié)受到阻礙;三是果蔬在冰溫范圍內(nèi)仍能保 持細(xì)胞活性,但細(xì)胞呼吸代謝被大大抑制,其新陳代 謝率最大限度地降低,組織衰老速度顯著減慢;四是冰溫能更有效地抑制果蔬中有害微生物的生長。這些都為冰溫用于果蔬的貯藏提供了理論依據(jù)。冰溫保鮮果蔬產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前,果蔬的保鮮技術(shù)主要有冷藏、氣調(diào)貯藏和 冰溫貯藏。這3種技術(shù)相比較而言,冰溫貯藏果蔬更具有優(yōu)勢(shì):一是冰溫貯藏不破壞果蔬細(xì)胞。由于冰溫未達(dá)到果蔬的冰點(diǎn),其細(xì)胞內(nèi)部不凍結(jié),細(xì)胞結(jié)構(gòu)及活性不會(huì)被破壞。因此,可很好
23、地保持果蔬原有的形態(tài)、質(zhì)地、色澤、風(fēng)味和營養(yǎng)品質(zhì),果肉硬度也高于冷藏和氣調(diào)貯藏;二是冰溫可使果蔬細(xì)胞呼吸強(qiáng)度顯著降低。冰溫貯藏可將果蔬細(xì)胞的呼吸作用降至最低限,使果蔬的保鮮期更長,并延長產(chǎn)品貨架期,減少果 蔬貯藏期間的損失1。由于果蔬氣調(diào)貯藏長期受低氧和高二氧化碳的作用,當(dāng)解除氣調(diào)狀態(tài)后,仍有一段較長時(shí)間的休眠期;而冰溫貯藏保鮮果蔬的貨架期是普通氣調(diào)冷藏的 23 倍,這樣就可使果蔬產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)季產(chǎn)年銷,大幅度增加產(chǎn)后附加值,給生產(chǎn)者和經(jīng)營者帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益;三是冰溫對(duì)果蔬產(chǎn)品的適應(yīng)性更廣。適熟的果蔬在冷藏與氣調(diào)貯藏條件下不耐貯,但適熟果蔬因含糖量高,其冰點(diǎn)較低,采用冰溫貯藏方法,果蔬產(chǎn)品的營
24、養(yǎng)品質(zhì)和口感更好;四是有利于開發(fā)無污染的綠色食品。冰溫保鮮只是調(diào)整貯藏環(huán)境溫度的一種物理保鮮方式,屬于綠色保鮮技術(shù),滿足了消費(fèi)者對(duì)食品安全的需求。2國內(nèi)外冰溫保鮮果蔬的研究現(xiàn)狀:我國農(nóng)產(chǎn)品冰溫保鮮技術(shù)的系統(tǒng)性規(guī)模研究開 始于2004 年,在此前后期間,有多家研究單位發(fā)表了有關(guān)農(nóng)產(chǎn)品冰溫保鮮的試驗(yàn)結(jié)果。主要集中在以下幾方面。2.1 冰溫貯藏對(duì)果蔬品質(zhì)的影響;對(duì)果蔬化學(xué)成分及風(fēng)味的影響;對(duì)果蔬中酶的影響;對(duì)果蔬呼吸強(qiáng)度與感官性狀的影響;對(duì)果蔬質(zhì)構(gòu)的影響。2.2冰溫保鮮果蔬關(guān)鍵技術(shù)研究展望:關(guān)于果蔬冰點(diǎn)的研究果蔬冰溫貯藏的關(guān)鍵技術(shù)之一是確定與控制果蔬的冰點(diǎn)。研究果蔬冰溫隨果蔬品種及組成成分變化的規(guī)律
25、,掌握科學(xué)的冰溫測定及其控制方法,是冰溫貯藏果蔬成功與否的關(guān)鍵1。 冰溫貯藏保鮮技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是從理念的認(rèn)識(shí)開始向?qū)嵺`應(yīng)用方向發(fā)展,從設(shè)施開發(fā)研究向應(yīng)用技術(shù)研究開發(fā)方向發(fā)展,從一般應(yīng)用技術(shù)研究開發(fā)向?qū)m?xiàng)應(yīng)用技術(shù)研究開發(fā)方向發(fā)展,從專項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)研究開發(fā)向高產(chǎn)值產(chǎn)品精細(xì)化工藝技術(shù)研究開發(fā)方向發(fā)展。深化冰溫技術(shù)的研究以及進(jìn)一步研究果蔬的綜合配套保鮮工藝技術(shù),并使這項(xiàng)最先進(jìn)的綠色設(shè)施保鮮技術(shù)在國內(nèi)盡快得到推廣與應(yīng)用并逐漸形成規(guī)?;?,大幅度提高果蔬等農(nóng)產(chǎn)品采后質(zhì)量,減損增值,獲得更高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益是未來果蔬保鮮研究重中之重的工作。3. 果蔬貯藏保鮮技術(shù)3.1利用調(diào)壓技術(shù)貯藏保鮮:調(diào)壓貯藏包括減壓貯藏和加
26、壓貯藏。減壓貯藏又稱為低壓貯藏 ( IPS) ,是將水果蔬菜放在一個(gè)密閉冷卻的容器內(nèi) ,用真空泵抽氣 ,使之取得較低的絕對(duì)壓力 ,其壓力大小要根據(jù)果蔬的商品特性及貯溫而定。3.1.1減壓保鮮技術(shù)低壓(10101 kPa)減壓保鮮技術(shù),即間斷抽式減壓貯藏技術(shù),是在低溫條件下從減 壓室內(nèi)抽氣降到所需的真空度后停止抽氣,然后,適時(shí)補(bǔ)充空氣和水蒸氣并適當(dāng)抽空,以維持特定的低壓。超低壓(10 kPa)減壓保鮮技術(shù),即連續(xù)減壓抽氣式減壓貯藏技術(shù),將新鮮空氣經(jīng)過加濕器提高濕度(85%100%RH)后再經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器輸入減壓室。在連續(xù)抽真空、連續(xù)加濕與換氣情況下,真空室內(nèi)工作壓力均低于3 kPa、相對(duì)濕度可接近
27、飽和。整個(gè)系統(tǒng)不間斷地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),即等量地不斷抽氣和輸入空氣水分,保持壓力和濕度的恒定。兩種減壓技術(shù)都在農(nóng)產(chǎn)品保鮮研究及應(yīng)用上取得了很大的進(jìn)展,也都存在一定的不足之處。3.1.2 針對(duì)減壓貯藏研究及應(yīng)用存在問題的想法減壓貯藏尤其是超低壓是否通過抑制相關(guān)酶活性的來抑制農(nóng)林產(chǎn)品生理活動(dòng),針對(duì)于一些防御性酶的活性是如何影響,如SOD酶、過氧化物酶等,以及如何能抑制一些酶卻能保護(hù)另一些酶的活性。同時(shí),減壓能抑制農(nóng)林產(chǎn)品的生理活動(dòng),是否能同時(shí)抑制霉菌,并且超低壓是否會(huì)對(duì)農(nóng)林產(chǎn)品組織造成傷害等等。針對(duì)減壓貯藏的研究甚少,并且多停留在簡單的 品質(zhì)及生理指標(biāo)評(píng)定上,也缺乏對(duì)生理指標(biāo)的聯(lián)系分析,需要更多的研究去探
28、究減壓引起 不同生理指標(biāo)改變的的減壓貯藏保鮮的原理。連續(xù)抽氣型減壓冷藏設(shè)備技術(shù)涉及諸多工程技 術(shù),真空、保溫、加濕等,往往不能直接套用大氣壓力下的理論與實(shí)踐。減壓貯藏保鮮技術(shù)是繼機(jī)械冷藏、氣調(diào)保鮮后的又一次保鮮技術(shù)的革新。低壓減壓貯藏和超低壓減壓貯藏各有優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)一步的研究完善,可以將減壓貯藏保鮮技術(shù)用于農(nóng)林產(chǎn)品的預(yù)冷、貯藏、運(yùn)輸、配 送、貨架等環(huán)節(jié)。如果能夠取得突破性進(jìn)展,其優(yōu)異的保鮮性能,很有可能徹底解決珍稀農(nóng)林產(chǎn)品季產(chǎn)年銷、長期供應(yīng)中存在的問題。相信在人們對(duì)食品品質(zhì) 要求更加嚴(yán)格的今天,減壓保鮮技術(shù)將會(huì)獲得更加廣泛的推廣及應(yīng)用。3.3利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)保鮮果蔬:生物技術(shù)在貯藏保鮮上的應(yīng)用 ,
29、首先體現(xiàn)在利用遺傳基因進(jìn)行果蔬保鮮方面。3.4利用靜電場處理保鮮果蔬:隨著微波能技術(shù)的研究與應(yīng)用 ,在果蔬保鮮領(lǐng)域 , 可利用諸如電磁波、電磁場等微弱能源對(duì)生產(chǎn)對(duì)象進(jìn)行節(jié)能、高效及高品質(zhì)的處理。到目前 ,雖然對(duì)利用靜電場實(shí)現(xiàn)果蔬保鮮的機(jī)理尚不完全清楚 ,但目前出現(xiàn)了三種 值得重視的觀點(diǎn): 1)外加電場能改變果蔬細(xì)胞膜的跨膜電位 ,影響生理代謝; 2)果蔬內(nèi)部生物電場對(duì)呼吸系統(tǒng) 的電子傳遞體產(chǎn)生影響 ,減緩了生物體內(nèi)的氧化還原反 應(yīng); 3)外加能量場可使水產(chǎn)生共鳴現(xiàn)象 ,引起水結(jié)構(gòu)及水與酶的結(jié)合狀態(tài)發(fā)生變化 ,最終導(dǎo)致酶失活。3.5低劑量輻射預(yù)處理保鮮:輻射保鮮主要利用鈷 60 、銫 137發(fā)出
30、的射線 ,以及 加速電子、X-射線穿透有機(jī)體時(shí)使其中的水和其他物質(zhì)發(fā)生電離 ,生成游離基或離子的原理 ,對(duì)散裝或預(yù)包 裝的水果起到殺蟲、殺菌、防霉、調(diào)節(jié)生理生化等效應(yīng) , 可以替代乙烯、二溴化物、溴甲烷以及環(huán)氧乙烷等化學(xué)試劑。新鮮水果的輻射處理選用相對(duì)低的劑量 ,一般小于3 kGy,否則容易使水果變軟并損失大量營養(yǎng)成分。綜上所述 ,中國果蔬貯藏保鮮產(chǎn)業(yè)已經(jīng)實(shí)質(zhì)性地參與到國際化激烈競爭的新形勢(shì)下 ,其競爭本質(zhì)是科技竟?fàn)?,今后中國果蔬貯藏保鮮產(chǎn)業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展 將比過去更加倚重于科技創(chuàng)新。強(qiáng)化果蔬貯藏保鮮科技 創(chuàng)新能力就是從根本上加強(qiáng)中國農(nóng)業(yè)的競爭力 ,是當(dāng)前迫切需要解決的戰(zhàn)略問題。 因
31、此 ,中國果蔬貯藏保鮮產(chǎn)業(yè)的發(fā)展最終還是要依靠科技來解決 ,全面提高果蔬貯藏保鮮產(chǎn)業(yè)的科學(xué)技術(shù)水平是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的根本途徑。提高科技創(chuàng)新能力 ,增強(qiáng)市場競爭能力,是果蔬貯藏保鮮產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不竭動(dòng)力。 同時(shí)要考慮 ,果蔬消費(fèi)的價(jià)格也使中國果蔬保鮮不能單純走投入成本大的國外高、精、尖設(shè)備和技術(shù)的道路 ,研究開發(fā)低成本、高效益、節(jié)能源的中國特色技術(shù) ,不僅是當(dāng)務(wù)之急 ,而且是技術(shù)創(chuàng) 新之源泉。4. 果蔬貯藏保鮮產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、研究進(jìn)展與科技支持 隨著我國果樹、蔬菜生產(chǎn)的迅速發(fā)展,果品、蔬菜 產(chǎn)量逐年增加,各產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)者、經(jīng)營者與商業(yè)運(yùn)銷部門采取集中收購,但是往往因缺乏貯藏保鮮技術(shù)而 造成大量腐爛,出現(xiàn)“旺季
32、爛、淡季斷”的豐產(chǎn)不豐收現(xiàn)象。這不僅影響了正常的市場供應(yīng),造成經(jīng)濟(jì)上的損失,而且也嚴(yán)重制約了果樹、蔬菜生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。4.1 果蔬貯藏保鮮產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與存在問題4.1.1 果蔬貯藏保鮮產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀:目前國內(nèi)外應(yīng)用的果蔬貯藏保鮮方法主要有物 理法和化學(xué)法 2 類。物理法主要是根據(jù)果蔬采后生 理特征,降低環(huán)境溫度和果蔬體溫, 控制貯藏庫中 CO2 和 O2 的濃度,從而達(dá)到抑制果蔬呼吸、延緩衰老的目的,包括窖藏、冷庫貯藏、氣調(diào)貯藏、調(diào)壓貯藏、輻射處理等方法,該方法雖然保鮮效果較好,但需要大型的機(jī)械設(shè)備,一次性投資大,資金回收期長,能耗費(fèi)用高,技術(shù)要求嚴(yán)格,不易被果農(nóng)掌握?;瘜W(xué)法是指利用化學(xué)涂層、熏蒸
33、劑、防腐劑等化學(xué)試劑,對(duì)果蔬 進(jìn)行涂抹、熏蒸、浸泡等處理,以達(dá)到防腐保鮮的目的,此法雖然操作簡便、成本低,但對(duì)果蔬產(chǎn)生二次污染,可能有一定的毒害作用。4.1.2果蔬貯藏保鮮產(chǎn)業(yè)存在的問題:采后商品化處理意識(shí)淡薄、處理設(shè)施缺乏;果蔬貯藏能力不足;2. 3 貯運(yùn)保鮮技術(shù)的推廣普及率較低;盲目建庫與庫房閑置問題;果蔬中介組織和銷售網(wǎng)絡(luò)不夠完善;貯藏保鮮產(chǎn)業(yè)不能適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。5. 果蔬貯藏保鮮技術(shù)應(yīng)用5.1果蔬防腐保鮮劑的應(yīng)用吸附型防腐保鮮劑此類保鮮劑主要用于清除貯藏環(huán)境中的乙烯 、降低 O: 含量、脫除過多的C0 2 、抑制果蔬后熟。主要有乙烯吸收劑 、吸氧劑和 CO: 吸附劑。此類保鮮劑
34、一般都是裝人密閉包裝袋中 , 與所貯藏的果蔬放到一塊。使用中應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)奈談┌b材料, 以使吸附劑能起到最大的作用。.5.1.1 溶液浸泡型防腐保鮮劑 這類保鮮劑主要制成水溶液,通過浸泡達(dá)到防腐保鮮的目的, 是最常用的防腐保鮮劑。該類藥劑能夠殺死和控制果蔬表面或內(nèi)部的病原微生物, 有的也可以調(diào)節(jié)果蔬代謝。主要有 防護(hù)型殺菌劑該劑有硼砂、硫酸鈉、山梨酸及其鹽類、丙酸、鄰苯酚 ( H O PP )、鄰苯酚鈉 ( SO PP ) 、 氯硝胺( D CN A )、克菌丹、抑菌靈等。其主要作用防止病原微生物侵人果實(shí) , 對(duì)果蔬表面的微生物有殺滅作用, 但對(duì)侵人果實(shí)內(nèi)部的微生物效果不大 。苯并咪哇及其衍
35、生物該類藥劑主要有苯來特、唾苯哩、托布津、多菌靈等, 是高效、廣譜的內(nèi)吸性殺菌劑, 可以控制青霉菌絲的生長和抱子的形成。新型抑菌劑 主要有抑菌哇、雙肌鹽、米鮮安、三哇滅菌劑、抑菌脈、瑞毒霉、乙磷鋁等。這類藥是廣譜性的, 對(duì)地方霉及對(duì)苯并咪哩類有抗性的菌株有效。抑菌劑主要用于柑橘, 對(duì)鐮刀抱有特效, 對(duì)青霉菌抱子的形成有抑制作用, 具有保護(hù)及治療功能。植物生長調(diào)節(jié)劑該劑可使果蔬按照人們的期望去調(diào)節(jié)和控制采后的生命活動(dòng)。目前主要有生長素類、赤霉素類和細(xì)胞分裂素類。 中草藥煎劑 近年來 , 中草藥煎劑用于果品防腐保鮮的研究日益增多。中草藥中含有殺菌成分并且具有良好的成膜特性?,F(xiàn)在研究利用的主要有香精
36、油、高良姜煎劑、魔芋提取液、林蒜提取液、肉桂醛等。熏蒸型 防腐劑熏蒸型 防腐劑是指在室溫下能夠揮發(fā), 以氣體形式抑制或殺死果蔬表面的病原微物,而其本身對(duì)果蔬毒害作用較小的一類防腐劑。目前已經(jīng)大量用于果蔬及谷物。常見熏蒸劑有仲丁胺、0 3、50、釋放劑、二氧化氯、聯(lián)苯等。熏蒸劑在使用中要掌握好濃度和熏蒸時(shí)間。6.輻照技術(shù)在食品貯藏保鮮中的應(yīng)用電離輻照作為一種高新殺菌技術(shù)用來殺滅存在食品中的腐敗菌和病原菌,已越來越受到世界各國的重視。經(jīng)過近40年來的廣泛研究,證實(shí)輻照技術(shù)可有效地應(yīng)用于食品保藏上。.6.1 輻照技術(shù)的優(yōu)越性食品的輻照保藏屬于冷處理技術(shù), 與傳統(tǒng)的保藏技術(shù)相比, 具有如下的明顯優(yōu)越性
37、 : ( l) 殺菌效果好, 并可通過調(diào)整輻照劑達(dá)到對(duì)各類食品的殺菌要求; ( 2) 射線能快速、均勻、較深地透過物體; 相比于熱處理殺菌, 輻照過程較易得到精確的控制 ; ( 3 ) 幾乎不產(chǎn)生熱效應(yīng), 可最大限度的保持食品原有的特性, 并能對(duì)冷凍狀態(tài)下的食品進(jìn)行殺菌處理 ;( 4 )沒有非食品的成份殘留, 從而減少了環(huán)境污染和提高食品的衛(wèi)生質(zhì)量 ; ( 5) 可對(duì)包裝、捆扎好的食品進(jìn)行殺菌處理, 消除了在食品生產(chǎn)和制備過程中可能出現(xiàn)的嚴(yán)重交叉污染問題 ; ( 6) 節(jié)省能源與熱處理、干燥和冷凍保藏食品相比 , 能耗相差幾倍到十幾倍。6.2 輻照技術(shù)對(duì)果蔬保藏的影響很低劑量的輻照可以抑制某些
38、水果、 蔬茶中的酶活性 , 也相應(yīng)降低了值物體內(nèi)的生命活動(dòng) , 從而延緩諸如木瓜 、芒果 、芒筍和蘑菇之類產(chǎn)品的后熟期。例如 , .0 25 .0 35k Gy 劑量處理芒果, 可推遲其成熟與老化, 但不影響其品質(zhì)和主要化學(xué)成分, 從而可延長其貨架壽命。輻照可殺死棲生于果蔬體內(nèi)的昆蟲或寄生蟲, 提高果蔬的質(zhì)量和商品價(jià)值。6.3總結(jié)與展望中國是世界上水果和蔬菜的生產(chǎn)大國。在中國對(duì)外貿(mào)易中, 果蔬出口占了很大一部分的貿(mào)易額, 在國際貿(mào)易中占有重要地位。尤其 , 在中國加人確T O之后, 果蔬出口的優(yōu)勢(shì)更加明顯, 但要想在國際貿(mào)易中做到穩(wěn)步的發(fā)展, 出口果蔬的質(zhì)量還是有待于進(jìn)一步提高, 這就迫切需要
39、我們?cè)诠哔A藏保鮮上多做文章、多搞研究、多出成果 , 以提高我國水果、蔬菜的品質(zhì)和商品價(jià)值, 以更高的要求來迎接在世界貿(mào)易中的挑戰(zhàn)和各種技術(shù)壁壘, 推動(dòng)我國對(duì)外經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。目前, 我 國對(duì)果蔬貯藏保鮮這方面的研究也已取得了較大的進(jìn)步。例如 , 在減壓保藏技術(shù)、玻 璃態(tài)冷凍保藏技術(shù)/高壓靜電場保鮮技術(shù)、M PA 保藏技術(shù)以及輻照保藏技術(shù)等方面的研究都已經(jīng)很大進(jìn)展 , 為我國果蔬貯藏保鮮提供了技術(shù)上的支持。但較其它發(fā)達(dá)國家的研究水平還有一定差距。所以 , 在果蔬貯藏保鮮的研究上還需進(jìn)一步探討與研究。7. 果蔬采后酶促褐變控制:褐變是影響果蔬采后貯藏品質(zhì)和保鮮期最為突 出的問題之一,極大影響了
40、果蔬的外觀品質(zhì)、商品價(jià)值及貯藏時(shí)間,進(jìn)而造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。酶促褐變是導(dǎo)致果蔬組織褐變的主要原因,控制酶促褐變能夠很大程度上減輕果蔬褐變的發(fā)生,使果蔬保持較好的外觀色澤和較高的商品價(jià)值13。7.1 物理控制方法有; 低溫貯藏、熱處理、可食性涂膜、氣調(diào)貯藏等。7.2化學(xué)控制方法有:二氧化硫和亞硫酸鹽具有防腐抗氧化等作用,是 高效的酶促褐變抑制劑。亞硫酸鹽可以抑制酚酶的活性,控制蘋果、馬鈴薯、蘑菇等的褐變;有機(jī)酸處理常用的控制果蔬褐變的有機(jī)酸有抗壞血酸、草 酸、蘋果酸、檸檬酸等??箟难崤c酚類物質(zhì)競爭反應(yīng)底物O2,同時(shí)能將酚類物質(zhì)氧化形成的醌及其衍生物還原為酚類物質(zhì),另外還可降低pH,控制酚酶活性,從而抑制酶促反應(yīng);鈣處理前人研究認(rèn)為,缺鈣是造成蘋果、梨褐變的主要原因,可通過增加果實(shí)的含鈣量進(jìn)行控制24。如缺鈣會(huì)引起雪花梨果肉的褐變,其果實(shí)采后經(jīng)6%CaCl2 常壓浸泡15min或用4%CaCl2 減壓浸泡2min均能保持果肉較高水平的酚類物質(zhì),抑制游離態(tài)多酚氧化酶(FPPO)活性,延緩果實(shí)褐變進(jìn)程13。7.3 生物控制方法有:微生物拮抗作用由于微生物種類繁多、代謝途徑多樣,能產(chǎn)生多種生物活性物質(zhì),對(duì)各種動(dòng)植物的生理、生化代謝具
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