综述：从田间到鲜切：甜菜根品质与安全优化的前沿保鲜方法

《Food Control》：From Field to Fresh-Cut: Cutting-Edge Preservation Approaches for Quality and Safety Optimization in Beetroot

这篇综述系统探讨了甜菜根（Beta vulgaris L.）作为高营养价值蔬菜在鲜切加工过程中面临的挑战及创新保鲜策略。文章重点介绍了非热技术（如脉冲光、紫外线辐射、超声波、臭氧）和化学试剂（如有机酸、过氧酸）在降低微生物负载、保持感官和营养品质方面的应用。同时，综述强调了活性与智能包装（包括源自可再生资源的生物聚合物）以及气调包装系统在抵御酶促褐变、生物活性化合物降解和外部污染方面的关键作用。通过多学科方法整合食品基质生理学、加工工程和包装特性，旨在提升鲜切甜菜根的质量、安全性和附加值，确保产品在整个供应链中的完整性。

　　

2. 甜菜根概述——形态学、营养素和生物活性化合物

红甜菜属于藜科（Amaranthaceae）甜菜属（Beta），学名为Beta vulgaris subsp. vulgaris。其根部呈现深红色、白色或黄色等多种颜色，富含水分（约87%）、碳水化合物（9.56克/100克，以蔗糖为主）、膳食纤维（2.8克/100克）以及多种维生素（A、C、E、K和B族维生素）和矿物质。甜菜根最引人注目的营养成分是其富含的甜菜色素（betalains），包括甜菜红素（betacyanins，紫色色素）和甜菜黄素（betaxanthins，黄色至橙色色素）。这些化合物具有强大的抗氧化活性，并与抗炎、降血脂、抗癌等多种健康益处相关。此外，甜菜根还是天然硝酸盐（NO₃^-）的重要来源，其在体内可转化为一氧化氮（NO），有助于改善血管舒张、降低血压、增强运动表现。

3. 园艺产品的最小加工处理——鲜切甜菜根

鲜切加工的主要目标是在保持产品新鲜特性的同时，通过清洗、去皮、切割、包装等操作延长货架期。对于甜菜根而言，加工过程中的机械损伤（如切割）会导致呼吸速率和蒸腾作用加快，引发代谢变化，如生物活性化合物（尤其是甜菜色素）的降解、酶促褐变、质地软化以及pH值升高（不利于甜菜色素的稳定）。这些变化为腐败微生物和病原微生物的增殖提供了条件。因此，加工过程中的消毒步骤至关重要，常用的消毒剂包括氯基消毒剂（如次氯酸钠）、过氧化氢、过氧乙酸、有机酸以及臭氧等。物理消毒方法如超声波、紫外线（UV）辐射和脉冲光也显示出良好的抗菌效果，且对产品感官属性影响较小。

4. 鲜切产品的质量与安全

4.1. 微生物安全

确保有效的消毒是预防食源性疾病的关键。化学消毒剂（如氯制剂、过氧乙酸、有机酸）和物理消毒技术（如超声波、UV-C辐射、脉冲光）被广泛应用于减少鲜切产品中的微生物负载。这些技术的选择需考虑其与特定产品基质的兼容性、对微生物（包括沙门氏菌Salmonella spp.、李斯特菌Listeria monocytogenes、大肠杆菌E. coli等）的杀灭效果、对感官品质的影响以及环境可持续性。非热技术通常能与化学消毒剂产生协同效应，在减少化学品用量的同时提高消毒效率。

4.2. 理化变化

鲜切加工引起的机械损伤会加速甜菜根的呼吸作用和酶促反应，导致糖分、维生素和甜菜色素等营养素的降解。酶促褐变（主要由多酚氧化酶和过氧化物酶催化）和质地软化（由于果胶降解）是常见的质量问题。为了减缓这些变化，可采用低温贮藏、气调包装（MAP）、使用抗氧化剂（如抗坏血酸、柠檬酸）以及钙盐处理（如CaCl₂）等技术。控制包装内的氧气（O₂）和二氧化碳（CO₂）浓度对于调节呼吸速率和延缓腐败尤为重要。

5. 鲜切甜菜根的包装

包装在维持鲜切甜菜根的质量和安全方面起着决定性作用。传统的包装材料如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚氯乙烯（PVC）提供了基本的保护功能，但环境可持续性挑战推动了生物基可降解材料的发展，例如聚乳酸（PLA）以及源自壳聚糖、藻酸盐、果胶和淀粉的可食用薄膜。

5.1. 活性包装

活性包装系统通过释放或吸收特定物质来主动延长食品货架期。例如，掺入抗菌剂（如植物精油、金属纳米粒子）或抗氧化剂（如抗坏血酸）的包装膜可以抑制微生物生长和氧化反应。乙烯吸收剂也被用于调控包装内的气体环境，延缓果蔬成熟和衰老。

5.2. 智能包装

智能包装通过集成时间-温度指示器（TTIs）、新鲜度指示器（通常基于pH变化或挥发性代谢物产生颜色反应）或气体传感器（用于监测O₂、CO₂、乙烯），实时监控产品质量和安全状况，为消费者和零售商提供直观信息，有助于减少食物浪费。

5.3. 气调包装（MAP）

MAP通过调节包装内的气体组成（通常降低O₂至2-5%，提高CO₂至5-15%，并以氮气N₂作为平衡气体）来抑制产品呼吸速率和微生物生长。对于鲜切甜菜根，优化的MAP条件结合冷藏能有效减缓重量损失、甜菜色素降解和质地变化，从而显著延长货架期。

6. 最终评述与未来展望

鲜切甜菜根的市场发展依赖于创新保鲜技术的整合应用。未来研究应侧重于将非热加工技术（超声波、UV、脉冲光）与先进的活性/智能包装系统相结合，以协同提升产品的微生物安全性、营养品质和稳定性。同时，开发经济可行、源自可再生资源或农业废弃物的生物基包装材料是推动行业可持续发展的关键。克服规模化生产的挑战、评估消费者接受度以及完善相关法规标准将是未来成功实现这些技术商业化应用的重点。通过多学科交叉的解决方案，鲜切甜菜根产品有望在满足消费者对健康、便捷和可持续食品需求的同时，实现更长的货架期和更高的市场价值。