現代農產品延長保鮮關鍵 蔬果採收後的品質威脅與防治方法

蔬菜採後處理作業

蔬果採收後修整、選別分級等採後處理作業,是保鮮的重要關鍵。(攝影/謝佩穎)

文/黃莉詠 財團法人農業科技研究院產業發展中心助理研究員
  林彥丞 財團法人農業科技研究院產業發展中心研究專員
  林恒生 財團法人農業科技研究院產業發展中心副主任

蔬果是現代人飲食重要營養來源,我們之所以可以吃到鮮美蔬果,歸功於優良的栽培技術,然而蔬果採收後的修整、清洗、預措、選別分級、預冷、塗蠟、防腐、包裝、檢疫處理、貯藏及運輸等等採後處理作業,同樣影響蔬果品質及櫥架壽命,也成為現代農產品保鮮的重要關鍵。

大部分蔬果屬於易腐損的產品,特別是在臺灣高溼環境下,若在採收後未盡快妥善處理,容易孳生病蟲害,造成蔬果品質快速下降,甚至失去商品價值。過往,控制蟲害與病原菌孳生的方法多是採用便宜且易於操作的化學藥劑,然而隨著消費者對於食品安全意識提升,加上政府機關為保護農業永續生產及生態環境,對於農藥的管理標準越來越嚴苛,因此非化學性處理成為未來採後病害管理的重點之一。

蔬果放著就壞掉? 貯藏環境影響細胞作用

多數生鮮蔬果並不像一般食品可以貼上賞味期限標籤供消費者參考,因為蔬果採收後,組織細胞仍持續進行代謝、呼吸、蒸散、後熟與衰老等作用,以上生理反應受貯藏環境因子所影響,進而影響果實的保存壽命。說明如下:

一、呼吸作用

蔬果的呼吸作用是透過氧化反應緩慢的將儲存的養分轉換為可利用的分子及能量的過程,當呼吸作用速率提高,組織中物質消耗加快,蔬果漸漸邁向老化,因此降低蔬果貯藏期的呼吸速率,是延遲蔬果老化的關鍵之一。細胞呼吸速率受溫度、溼度、環境氣體與品種特性、成熟度以及損傷程度所影響,採收後對蔬果的保護措施,以及貯藏期間的環境條件,大大影響了蔬果櫥架壽命的長短。

二、蒸散作用

蒸散作用是植物水分輸送的重要動力,然而蔬果摘離母體後失去水分來源,蒸散作用仍持續進行使蔬果含水量減少,水分流失除了造成蔬果重量減輕外,組織細胞膜亦會因失去原來的水分支持力而產生皺縮,導致蔬果外觀萎凋、質地軟化、營養流失,因此減少蔬果貯藏期的水分蒸散同樣是重要的課題。

三、後熟老化

後熟是部分蔬菜和大部分水果自採收到適合食用的過程,當後熟至一定程度後便開始走向衰老。典型的後熟現象包含呼吸速率突然提升與乙烯合成,而乙烯會觸發許多老化機制,如澱粉水解為糖、有機酸含量降低、單寧物質氧化使澀味消失、果膠分解使果實軟化,雖然讓蔬果更加香甜可口,但也更加不耐貯藏。

四、病蟲害入侵

除了生理變化影響外,蔬果貯藏期昆蟲與微生物導致的傷害,也是造成蔬果損壞常見的原因。直接取食作物、造成經濟損失的昆蟲稱之為害蟲,主要於田間採收時和作物一同採收帶入,或是貯藏不慎吸引而來。害蟲以啃食、吸食、潛食組織等方式,造成蔬果表皮黑斑、果裂、外觀塌陷,或如東方果實蠅產卵於果實內部,幼蟲孵化後鑽食果肉,造成果實腐爛。

微生物造成的貯藏病害主要來源及形式有三種,①在田間感染且有病徵出現、②栽培期潛伏感染,貯藏後發病、③貯藏期間感染。這些病原菌主要是由果蒂或傷口侵入,於貯藏期大量繁殖造成果實表皮病斑、凹陷、水浸狀腐爛,甚至產生菌絲圈,使蔬果失去商品價值。

物理與生物性防治 取代化學性防治方案

延長蔬果貯藏壽命的目標可分為兩部分,一部分為減緩蔬果自身生理作用,業界常採用低溫、氣調等環境控制來預防;另一部分則是對於藏匿於組織間的病蟲與病害採取措施進行管理,如化學藥劑、生物性防治或物理性處理。

過去由於化學藥劑成本低、操作簡單,僅須透過浸泡、噴灑、燻蒸或吸附在包材與襯墊上緩慢釋放,便能擁有良好的效果而廣泛使用,因此傳統上採後病害主要是使用化學藥劑進行控制,然而化學藥劑的過度使用導致諸多環境汙染和健康問題,例如①病害抗藥性產生、②缺乏有效的替代藥劑、③作物上農藥殘留問題、④人體健康危害,以及⑤環境危害,因此減少化學藥劑的使用已經成為國際趨勢,希望能尋求更安全和環保的替代品來減少蔬果的採後損耗。

物理與生物性防治即是化學性防治的環保替代方案。生物防治是利用自然資材或微生物,進行拮抗或抑制病蟲害生長的方法,由於其專一性高、無法廣效性的殺菌應用以及成本較高,於貯藏期病蟲害防治較少見;物理防治則是利用物質的特性或所攜帶的能量,或者是環境中的氣體組成,提升植株抗性、抑制病蟲與病菌生存的方法,常見的處理技術有低溫處理、熱處理、高週波處理、微波射線、壓力處理、輻射照射、氣調與氣變等,這些處理藉由延緩蔬果腐壞或減少病蟲害孳生,提升蔬果品質。

物理性防治的好處.在於零殘留,且對環境影響較小,缺點為持久性低、施用時可能對蔬果有負面影響,在國際上仍有許多物理防治技術廣泛應用在防治蔬果採後病害的發生。

(參考文獻請洽作者)

不同採後處理病害防治種類特性一覽
(資料來源/農科院)

更多文章請見《豐年雜誌》2022年8月號