果农们如何长时间储存和保鲜苹果的?

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苹果在秋天成熟。每到秋天,果农的运果车就会飘荡着苹果的清香,馅饼烘焙师和苹果酒酿造师也会忙碌起来。但是,苹果在一年所有季节都有上市。现在,你几乎随时都能在市场上买到苹果:甘甜、清脆、一点不像已经储存了好几个月之久。

有些国家会在非上市季节从国外进口苹果-英国市售苹果的70%来自海外-但是有的国家仍然高度依赖本国苹果种植产业。例如,美国农业部2016年发表的一篇报告称,美国市售苹果中仅有不到10%来自海外。那么,果农们在收获苹果后是怎样储存的?其中秘诀就是一种有趣的化学反应,这种反应能够减缓苹果成熟的速度。

苹果从树上摘下后仍然具有生命力-他们依然像在树上一样发生各种化学反应:吸入氧气、产生能量、不断接近成熟。使苹果成熟的化学反应都是由一种激素-乙烯所催化。乙烯能够改变水果内部大量基因的表达。对乙烯起反应的水果-不仅有苹果,还有香蕉、芒果、番木瓜、某些桃子等等-在接近成熟时,对乙烯的敏感程度会不断增长。

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Image caption 一只正在成熟的苹果散发出的乙烯会向周围的苹果发出尽快成熟的信号。

较高温度下,成熟反应的速度会更高。因此,如果把水果放在地窖或洞穴等温度较低的地方就会延长保存时间,位于华盛顿州韦纳奇(Wenatchee, Washington)的美国农业部ARS树生水果研究实验室(USDA ARS Tree Fruit Research Laboratory)的科研主任詹姆斯·马西斯(James Mattheis)解释道。由于氧气是水果成熟反应必不可少的反应物质,因此把水果放在密闭容器里切断氧气供应也会减缓其成熟速度。果农们千百年来一直在采用这些策略。

到了20世纪中叶,研究人员开始试验采用更为先进的储存技术:直接改变水果储存室内空气的成分比例。他们发现,如果空气中的氧气含量很低,乙烯对水果的催熟效应就会减弱,同时水果的自然呼吸作用也开始减缓。在我们每天呼吸的大气中,氧气含量大约为21%。而在一个现代化大气受控储存室中,氧气含量仅有0.5-3%。

"这种氧气含量极低,并且温度湿度也都受到控制的水果储存设施的规模非常巨大。"在我所在的华盛顿州,本州生产的50%-75%水果都储存在上述设施里,"马西斯说。这意味着将近90-135万吨水果的储存能力。他接着说,"储存空间非常巨大,其中一间存储室就能同时容纳3-4个全尺寸篮球场。"

有人进入上述苹果储存设施时,为了图方便就试图短时间屏住呼吸,从而闹出新闻。2013年,来自英国罕布什尔郡布莱克摩尔庄园(Blackmoor Estate in Hampshire)塞尔伯恩伯爵(Earl of Selbourne)苹果园的两名工人被发现死在受控大气储存室里面。2015年,没发呼吸设备就让他们进入储存室的那位经理被判过失杀人。"在使用受控大气储存室的地区都出现过死亡案例,"马西斯说。"在缺氧环境下,苹果能保持生命力,但人不行。"

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Image caption 苹果过去储存在农场工棚里,但是这种简陋的储存条件仅能保证收获季节的市场供应。

降低氧气含量能够把苹果的生命周期延长数月。20年前,人们开始使用一种称为1-甲基环丙烯的物质来保存苹果。这种于1997年获得生产专利的物质能够非常精确地覆盖住水果的乙烯受体,就像电器插座的塑料保护罩堵住插座插孔一样堵住乙烯进入水果的路径。这样,周围大气中有多少乙烯就不再重要了-苹果能够长期处在当前的成熟状态下。如果同时使用缺氧环境和1-甲基环丙烯两种储存技术,就能够在超过6个月的时间里使苹果处于稳定状态。

那么,当打算让苹果上市时,果农们是否能取消上述储存手段,重启苹果的成熟过程?马西斯说,重启成熟过程并不像当初停止那么简单和可行。

"问题在于,大多数人都喜欢没有完全成熟的苹果,"他说。从储存库出库的苹果和它们当初从树上摘下时基本上毫无二致,只是不会再散发苹果树特有的味道-成熟果实的清香而已。但是,消费者看不出二者之间有何区别-与果皮皱巴巴、已经乙烯发生了长时间化学反应的成熟苹果比起来,消费者更喜欢半熟的苹果。你在超市选苹果时不妨想想:在激素、氧气和其他物质的共同作用下,你在一年中的任何一天都能享用到香甜的苹果,虽然这些苹果和刚从树上摘下来的不完全一样。

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