蔬果品質劣變及損耗之原因 謝慶昌 國立中興大學園藝學系 副教授 一 前言 度 D.失重等 產品品質劣變的速率和呼吸 蔬果採收後仍是維持有生命狀態 大多 速率的高低有關 一般而言 呼吸愈高的蔬 數的生理現象仍持續進行 以消費者觀點而 果 採後的壽命愈短 一些常見蔬果的呼吸 言 這些生理現象是會降低品質 但對蔬果 率範圍列於表1供參考 呼吸熱的釋放使蔬 而言 則不能不保持 所以蔬果保鮮的目的 果溫度增加 加速蔬果腐敗 是在保鮮上常 即在不終止蔬果生命前提下 儘量減緩這些 見的問題 所以保鮮技術上首重預冷 因快 生命現象 使品質劣變的速度變慢 另外 速冷卻 才能快速降低呼吸作用 蔬果在形態上頗複雜 如鳳梨果實包含冠芽 (二)乙烯的生成 及果實兩部分 果實又由200-500個小果聚 乙烯為結構簡單的碳氫化合物 合而成 每個小果發育程度又不同 這會增 (C2H4) 蔬果本身會合成及釋放 有些果 加保鮮的困難度 高含水率也是蔬果保鮮上 實採後會合成大量乙烯而誘發後熟老化 如 另一困擾 因高含水量使蔬果易失水萎凋失 具有更年性的水果(如表一,二) 但大多數 重 易受機械傷害 及易感染微生物而誘發 蔬果在受傷時或逆境後皆會生成乙烯 乙烯 腐爛 在常溫下為氣體 所以蔬果所生成的乙烯會 一般所謂損耗(Losses)是指蔬果採收至 擴散至空氣中 而影響其它蔬果 因此包裝 消費間無論是品質(Quality)或量(Quantity) 箱內或庫房內有一粒水果產生乙烯 常會使 的損失 損耗率的高低因蔬果種類 品種及 整箱或整庫房內的水果皆受影響 一般乙烯 保鮮技術而異 此外 在已開發國家 損耗 的影響有加速後熟老化 造成軟化 葉片黃 率評估有5至25% 而開發中國家則高達20- 化或果實褪色等 50% 為了減少損耗 生產者及流通業者首 先需了解那些因素會引起損耗 其次是善用 表一. 部分台灣水果之呼吸率及乙烯釋放 保鮮技術來降低損耗 所以本文首先介紹會 類別 呼吸率 乙烯 範圍 水果 (mg/kg/ hr) 很低 35 鳳梨 楊桃 範 圍 水果 (μl/ kg/hr) 0.1 蓮霧 低 0.1-1.0 鳳梨 楊桃 造成損耗的生物因子及環境因子 二 引起品質劣變的生物因子 (一)呼吸作用 呼吸作用簡單的說即是蔬果組織內貯藏 性的大分子 如碳水化合物 蛋白質 脂 肪等 被分解成小分子且同時釋放能量的過 程 此過程會吸收氧而釋出二氧化碳 呼吸 作用的影響有A.耗盡能量 加速老化 B.減 少營養 降低風味 C.產生呼吸熱 提升溫 35-70 香蕉(綠) 荔枝 木 瓜 百香果 中等 70-150 芒果 番石 榴 印度棗 高 150-300 酪梨 香蕉 (黃) 很高 300 釋迦 1. 0 -香蕉 芒 10.0 果 番石榴 10-100 酪 梨 木 瓜 印度棗 100 百香果 鳳 梨釋迦 (整理自Kader et al., 1985 Paull, 1994 園產品 處理計劃成果報告1993-1998) 1
積澱粉 而採收後澱粉會水解為醣類 如 表二.熱帶水果之呼吸型式 更年型水果 酪梨 香蕉 鳳梨釋迦 番石榴* 芒果 番木瓜 百香果 印度棗 非更年型水果 楊桃** 荔枝 龍眼 鳳梨 蓮霧 番石榴* *梨仔拔 中山月拔 白拔等品種為更年型 珍珠拔 世紀拔 泰國拔 水晶拔為非更年型 **軟枝楊桃如二林種 可能為更年型(謝 1986) 香蕉 芒果 人心果 蛋黃果等 這種轉 化可使此類水果具有可食性 但對馬鈴薯 而言則會降低品質 馬鈴薯在低溫下 部 分澱粉會轉為可溶性糖 此種馬鈴薯在油 炸中易焦黑及產生異味 反之 有些可溶 性糖在採收後會轉成澱粉 使甜味降低 如甜玉米 E.果膠物質之分解 果膠物質為細胞壁的重 要成分 其分解後會使組織軟化而失去脆 (三)成份變化 蔬果採收後有些成份會發生改變 這些 改變有的不影響品質 甚至有提升效果 有 的口感 如水梨 番石榴 蓮霧 印度 棗 柿 楊桃等 F.木質素的合成 蘆筍 竹筍 菜豆或部分 的則會降低品質 如 根莖類 在採收後會合成木質素 而使質 A.葉綠素的分解 對如香蕉 木瓜 芒果 地變韌(老) 品質變差 酪梨等水果而言 葉綠素的分解引起的褪 此外 有些成份的變化和風味有關 如 綠 則是可接受的現象 但對如番石榴 有機酸 蛋白質 氨基酸 脂肪及芳香物 楊桃 印度棗水果及大多數葉菜類而言 質 有些和營養價值有關 如維它命C 上 則會降低品質 述所有變化皆為蔬果自然發生的生理現象 B.類胡蘿蔔素之合成 此類色素呈黃橙色 雖然無法完全避免 但可利用保鮮技術減緩 所以如桃子 柑桔類在成熟時會合成及累 其生成或分解 積此類色素 使果色呈黃橙色 柑桔類 (四)生長或發育 若於黃綠時採收 再將果實置於低溫(9- 有些器官組織在採收後會持續生長發 15 )下 會轉為更橙黃 表示此類色素 育 此現象常會傷害品質 如金針菜花蕾採 採後仍能持續合成 茄紅素(Lycopene)為 後會開花及花藥會裂開 蔥採後因持續生長 存在番茄及紅皮葡萄的另一種特殊類胡蘿 蔔素 可使果皮呈紅色 C.花青素及其它酚類化合物 花青素呈紅或 紫色 一般如櫻桃 草莓 紅肉橙類等 成熟時 此色素愈多 顏色愈濃 另外 酚類化合物在蔬果受傷或逆境下經酵素的 作用會造成褐化 但對人體健康而言 酚 類化合物具有抗具有抗氧化能力 所以是 有益健康的成分 D.碳水化合物的轉化 有些蔬果成熟時會累 2 圖1.芒果種子萌芽
使蔥白變細變柔甚至乾枯 芒果及柑桔類在 晚採或貯藏太久 果實內的種子會萌芽而 使果肉產生異味(圖1) 馬鈴薯 洋蔥 大 蒜 山藥 甘薯的萌芽或長根 使營養消耗 或合成毒素 (五)蒸散作用 在蔬果於田間生長過程中 蒸散作用有 利吸收及運輸與散熱 所以對生長是有益 圖2.木瓜不良轉色 的 但採收後的蒸散作用只會造成失水及失 重 失水(重)嚴重時使蔬果產生皺縮萎凋 失去光澤 甚至發生生理障礙 如香蕉及木 瓜 在後熟時若因環境太乾而失水過多 會 造成轉色不良 無法完全褪綠(圖2) 一般 水分的蒸散主要由氣孔 皮孔 表皮及傷口 等處 其中前三者為蔬果品種特性 而後者 為人為造成 所以採收後的保鮮措施需儘量 避免造成蔬果受傷 圖3. 金煌芒果生理劣變 (六)生理障礙 生理障礙是指蔬果發生一些生理代謝異 常而造成組織崩潰壞死的現象 這些現象非 由病菌所造成 而可能是因營養不平衡 老 化 不適當的溫度或氣體所造成 如芒果的 果肉劣變(圖3) 梨蜜症(圖4)可能是由營養 不平衡或老化所造成 因溫度不適所引起的 生理障礙有凍害 寒害 熱害等 其中以寒 害最常發生 寒害是指蔬果在低溫下 冰點 圖4.梨蜜症 之上貯藏一段時間所發生的生理障礙 其症 狀有褐化 燙斑 凹點 水浸狀 異味 易 腐爛等(圖5) 表3為部分蔬果可能發生寒害 的溫度及症狀 另外 氣體中的氧氣或二氧 化碳若管理不善 可能因氧太低或二氧化碳 太高而造成生理障礙 其症狀大多數表現在 發生異味 各類蔬果對氧及二氧化碳的忍受 度如表4所示 圖5.芒果不同溫度貯藏後回溫後熟 3
為宜 另外 如大蒜(蒜頭) 洋蔥 紅蔥頭 等則需維持50-70%RH較佳 (三)空氣中的組成 空氣中的組成係指氧氣和二氧化碳的濃 渡 氧氣和二氧化碳會因包裝材質(如塑膠 袋) 包裝箱(如紙箱打孔方式) 堆疊 庫 房換氣頻率 運輸工具(如冷藏貨櫃)的換氣 量等因素而改變 適量的減低氧氣及增加二 圖6.楊桃受傷 (七)物理性傷害 物理性傷害如擦傷 壓傷 撞傷等 物 理性傷害常造成傷口褐化 加速失水 微生 物由傷口感染造成腐爛 另外 亦會加速呼 吸作用及產生乙烯 以上的變化皆會使品質 劣變(圖6) (八)病菌引起的腐敗 蔬果在發生生理障礙 物理性傷害 或 老化時 極易感染細菌或真菌而引腐爛 氧化碳濃度 對維持品質是有幫助 但若超 過蔬果的忍受範圍(表6,7) 反而會傷害品 質 (四)乙烯 乙烯除了會從後熟中的水果產生外 一 些以燃燒油料產生動力的機械運轉中亦會產 生乙烯 所以包裝場 倉庫中儘量使用電動 機具 有些水果 如香蕉 木瓜 四周柿 芒果等 需外加乙烯使其後熟 進而具有商 品價值 但環境中的乙烯亦會加速老化 黃 化而使採後壽命縮短 三 引起品質劣變的環境因子 (一)溫度 在上段所述的生物因子中 大多數的變 化或合成皆受溫度影響 可見溫度是影響蔬 果品質劣變的重要因子 一般而言 在不發 生寒害的前提下 儘量保持蔬果在低溫下 可以保持品質或減緩品質劣變 目前 大 多數的蔬果最適合的貯藏溫度皆有研究(表 3,5) 但需注意的是所推荐的溫度係指果實 (五)光線 採收後的蔬果儘量不要曝曬在陽光下 因光照的結果會提高蔬果的田間熱 即升高 溫度 使預冷的負擔加重且品質劣變加速 此外 在貯運或販售時 部分蔬果亦需避免 光照(即使微弱的光線) 如馬鈴薯照光會綠 化且產生茄鹼(Solanine) 對人有毒 竹筍 綠化(出青)會有苦味 綠豆芽照光會變紫變 綠造成口感不佳 溫度(甚至指果實中心溫度) 而非庫房溫 度 意即在倉貯管理時需注意蔬果是否達到 所設定的溫度 (二)空氣中相對濕度 蔬果周遭的空氣中相對濕度會影響其失 水速率 相對濕度愈低失水愈快 相對濕度 愈高 雖然失水愈慢 但太高的相對濕度反 而易造成腐敗 所以大多數蔬果以85-95%RH 4 四 結語 蔬果品質的劣變 由生物因子(蔬果本 身)所引起者 皆和種類或品種有關 欲改 善之 只有從遺傳育種著手 否則 在考慮 市場及保鮮程度時 需慎選種類和品種 而 由環境因子所引起者 這些因子如溫度 濕 度 氣體成分 乙烯 光線 皆可人為調
整, 此調控的措施即為保鮮技術, 所有的保 鮮技術都會增加成本, 但仍值得使用, 因保鮮除直接地減少損耗外, 更間接減少了很多社會成本及能源浪費 此外, 文中所述的各種造成品質劣變的因子, 在採收後 包裝場作業 運輸貯藏 販售 甚至消費階段皆有可能發生, 所以保鮮工作是一個鍊狀流程 是一種全程管理, 任何階段做不好則全盤皆輸 表三. 熱帶水果最適貯藏溫度 貯藏壽命及寒害症狀 水果 適合貯藏溫度 ( ) 貯藏壽命 ( 天 ) 寒害症狀 酪梨 6-9 14-28 褐化 不正常後熟 易腐 楊桃 1-5 21-28 果皮褐化 鳳梨釋迦 13 7-14 果皮褐化 番石榴非更年型 1-5 28-35 果皮燙斑 維管束褐化 更年型 10 14-21 不正常軟化及轉色 荔枝 4 21-28 腐爛 褐化 芒果 ( 綠熟 ) 8-12 14-21 燙斑 不軟化 腐爛 芒果 ( 軟熟 ) 1-4 28-35 果皮褐化 番木瓜 12 14-21 燙斑 不正常後熟 鳳梨 10 14-28 果肉褐化 香蕉 14 14-28 果肉褐化 不正常後熟 印度棗 5 10-24 果肉褐化 異味 表四. 熱帶水果之適當氣調條件 水果 氧氣 (%) 二氧化碳 (%) 酪梨 2-5 3-10 香蕉 2-5 2-5 芒果 5-7 5-10 番木瓜 2-5 5-8 鳳梨 2-5 5-10 鳳梨釋迦 5 5-10 荔枝 5 3-5 表五. 蔬果依寒害發生溫度而分類 類群蔬果種類 1. 不易發生寒蘆筍 皇帝豆 青花菜 甘藍 害可貯藏在花椰菜 胡蘿蔔 芥菜 甜玉 0-5 米 大蒜 青蔥 萵苣 蘿蔔 豌豆 菠菜 櫻桃 無花果 葡萄 奇異果 龍眼 枇杷 荔枝 桃 柿 梨 李 草莓 2. 會寒害可貯藏在 7-10 3. 易寒害需貯藏在 13-18 九層塔 菜豆 小黃瓜 茄子 黃秋葵 甜椒 翼豆 酪梨 楊桃 葡萄柚 番石榴 檸檬 百香果 鳳梨 柚類 鳳梨釋迦 西瓜 苦瓜 樹薯 薑塊 豆薯 南瓜 芋頭 山藥 釋迦 香蕉 麵包果 芒果 木瓜 人心果 榴槤 寬皮柑類 山竺 表六. 在適當貯藏溫度下, 蔬果能忍受的最低氧濃度 氧濃度 (%) 蔬果種類 0.5 青花菜 葉萵苣 羅曼生菜 洋菇 菠菜 大部分截切蔬果 1 酪梨 鳳梨釋迦 香蕉 洋香瓜 小黃瓜 葡萄 結球萵苣 荔枝 桃 李 洋蔥 1.5 蘋果 梨 2.0 甘藍 花椰菜 胡蘿蔔 芹菜 甜玉米 芒果 木瓜 甜椒 辣椒 鳳梨 草莓 番茄 3.0 葡萄柚 柿 馬鈴薯 5.0 四季豆 檸檬 萊姆 柳橙 10 蘆筍 ( 整理自 R. M. Beaudry, 2000. HortTechnology 10: 491-500) 5