蔬果保鮮技術開發與應用：材料世界網

謝承翰／工研院材化所

隨著全世界人口不斷增長，人類對於糧食的需求也越來越高，但是延伸出的種種問題也伴隨而來。全球農產品生產端耗損量大，原因是世界上大部分國家基礎農產品因為屬於低價品，因此不願意投入建置完整的冷鏈運輸系統而讓蔬果在採後運輸過程中長時間暴露在高溫環境下而加速腐敗。因此，目前世界各國皆致力於開發具延長蔬果保鮮相關技術，期望能夠在冷鏈過程中透過引入氣調包裝、乙烯吸收劑、抑菌劑等做法，減緩因斷鏈所帶來的問題。

【內文精選】

前言

食物浪費(Food Waste)隨著全世界人口不斷增長、資源分配不均、氣候暖化越趨嚴重所產生的飢餓問題，成為近年國際焦點議題。增加食物的保存期限是減少食物浪費最有效的手段，據WRAP統計，全球的食品只要能提高1天的保存期限就可以減少超過25萬噸的食物浪費重量，這個數字相當於台灣1個月的糧食浪費量。

蔬果在生產運輸過程容易損耗的主要原因是蔬果在採收後仍然具有生命，因此大多數的生理現象仍會持續進行，簡而言之，蔬果在採收後仍會持續「變老」，意味著品質會持續劣化，因此，在保存不佳的狀況下，蔬果很容易劣化至消費者無法接受的品質，故非常容易在上架販售前即被淘汰。綜觀蔬果劣化的主要機制有三(如圖二)：分別是：①呼吸作用；②乙烯釋放；③水分流失。

圖二、水果主要腐敗機制(非外力影響）

生物技術保鮮

生物技術保鮮是從動物、植物、微生物中提取出來的或利用生物工程技術改造發酵而獲得的綠色、天然、安全的防腐保鮮方法，能夠有效抑制有害菌的繁殖。常見的保鮮手段主要有生物抗菌 (Antimicrobial)保鮮、遺傳工程保鮮。生物抗菌保鮮的原理是利用微生物種群產生抗生素、細菌素和溶菌等抗菌物質與水果中病原菌互相排斥，能夠抑制水果病原菌對水果的腐壞作用。如將繩狀青黴菌噴到菠蘿上，其腐爛率大為降低。草莓採前噴木黴菌，採後灰黴病的發病率大大降低。由於某些傳統化學合成物質被發現對人體健康有一定的不利影響，甚至出現致癌、致畸、致突變毒性，因此，近年來人們開始把注意力轉向利用天然萃取物 (Natural Extract)來對蔬果保鮮。Hoffinan實驗發現，食用香料中的精油成分具有防腐效果。添加少量食用香料萃取物於蘋果汁中，可防腐保存4個月。

中草藥類植物萃取物對於蔬果保鮮也被廣泛地研究，其中一項研究表明大蒜萃取物中的大蒜素(二烯丙基硫代磺酸酯)，對真菌類如炭疽菌、立枯菌、根黴菌等有抑制和殺滅作用。使用大蒜萃取液處理後的柑桔類果實存放70天後好果率高達92.4%。遺傳工程保鮮則是另一種發展中的生物技術，通過抑制產生乙烯的基因，減慢乙烯產生的速度，從而延緩果實的成熟來達到保鮮效果。主要機制是以ACC合成、ACC氧化等的基因為切入點，減少內源性乙烯的生成，並通過對多聚半乳醣醛酸進行操作而實現延緩水果後熟軟化。美國科學家用植物細胞壁中的一種天然糖—半乳糖注射尚未成熟的番茄，使其產生連鎖反應，生成催熟激素，促使番茄成熟，並不破壞番茄品質和味道，可大幅度降低番茄在收獲、運輸、銷售和貯存時的損耗，使番茄長期保鮮。以下將介紹目前對於蔬果保鮮的相關產品與所使用的技術。

蔬果保鮮產品與技術簡介

工研院材料與化工研究所開發抑菌材料，以天然植物萃取多酚為主要抗菌劑發展出抑菌塗料，該塗料具有附著性，可在蔬果清洗過程中附著於蔬果上，除具有長時間抑制已潛伏在蔬果表面的病原菌生長外，還可以隔絕蔬果與外在環境接觸，避免被二次感染的風險。此外，該抑菌塗料還可與既有包裝結合，其中一個例子即是工研院成功將此抑菌塗料均勻塗佈在防撞舒果網上製作出抑菌舒果網(材質：EPE)(圖十)。該抑菌塗料與抑菌舒果網已完成對愛文芒果的保鮮評估，其結果整理於表二。由結果可知，以清水加一般舒果網處理之15顆愛文芒果，在存放10天後的罹病率已達到75%；而使用清水加抑菌舒果網或抑菌塗料加一般舒果網處理之15顆愛文芒果，在存放10天後的罹病率則分別下降至67%以及8%。至於同時使用抑菌塗料加抑菌舒果網處理之15顆愛文芒果效果最佳，在存放10天後的罹病率達到0%。此結果驗證工研院開發的天然抑菌塗料資材對於愛文芒果具有明顯的保鮮效果，該實驗10天後的芒果外觀比較如圖十一所示…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。