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贮藏保鲜新技术进展 2012年10月12日 14:37 来源:农博网
  1. 关键字: 贮藏保鲜新技术进展
文章摘要: 1减压贮藏  减压贮藏(hypobaricstorage)又叫低压换气贮藏、低压贮藏,它是将果品放在一个密闭容器内,用真空泵抽气降低压力的一种贮藏方法,是蔬菜水果以及其他许多食品保藏的又一个技术创新,是气调冷藏的进一步发展。... 1 减压贮藏

  减压贮藏(hypobaric storage)又叫低压换气贮藏、低压贮藏,它是将果品放在一个密闭容器内,用真空泵抽气降低压力的一种贮藏方法,是蔬菜水果以及其他许多食品保藏的又一个技术创新,是气调冷藏的进一步发展。根据果蔬特性和贮藏温度,压力可降至10---80mmHg不等。新鲜空气经过压力调节器和加湿器不断引入贮藏容器,每小时更换1---4次,并使内部压力一直保持稳定的低压,用以除去各种有害气体。这种方法效果很好,但其最大的缺点是制造耐压容器投资太大。目前仍处于试验阶段。减压贮藏是把贮藏场所的气压降低,造成一定的真空度,一般降至1.01325×104Pa甚至更低。这种减压条件可蔬菜水果的贮藏期比常规冷藏延长几倍。减压处理最先在番茄、香蕉等果实上进行试验,效果明显,现已证明对其他许多蔬菜也很有效。例如只要使气压下降6666---13332Pa,就可使芹菜、莴苣等的贮藏期延长20%---30%。

  减压贮藏的原理是,降低气压,空气的各种气体组分的分压都相应降低。例如气压降至正常的1/10,空气中的02、CO2、乙烯等的分压也都降至原来的1/10。这时空气各组分的相对比例并未改变,但它们的绝对含量则降为原来的1/10,O2的含量只相当于正常气压下2.1%了。所以减压贮藏也能创造一个低O2条件,从而起到类似气调贮藏的作用。

  还不只如此。减压处理能促进植物组织内气体成分向外扩散,这是减压贮藏更重要的作用。植物组织内气体向外扩散的速度,与该气体在组织内外的分压差及其扩散系数成正比;扩散系数又与外部的压力成反比。所以减压处理能够大大加速组织内乙烯向外扩散,减少内源乙烯的含量。例如据测定,当气压从1.01325×105Pa降至2.6664×104pa,苹果的内源乙烯几乎减少4倍。在减压条件下植物组织中其他种种挥发性代谢产物乙醛、乙醇、芳香物质等等也都加速向外扩散。这些作用对防止果蔬组织完熟衰老都是极度其有利的,并且一般是减压越低作用越明显。有人试验,番茄在正常大气压下35天成熟,在7.3967×104Pa和4.3570×104Pa下分别在65及87天后成熟;在1.6212×104Pa,100天也不成熟,但解除低压后经7天就可正常成熟。减压贮藏不仅可以延缓完熟,还有保持绿色、防止组织软化、减轻冷害和一些贮藏生理病害的效应。如菠菜、生菜、青豆、青葱、水萝卜、蘑菇等在减压贮藏中都有保色作用。据Lyons的意见,一些果菜的冷害,与在冷害温度下组织中积累乙醛、乙醇等有毒挥发物有关,减压贮藏可从组织中排除这些物质,所以可减轻冷害。经减压贮藏果蔬,在解除低压后,完熟过程仍缓慢得多,因此得延长零售期。这似乎是乙烯的合成及其作用不能很快就恢复过来。有人设想是否减压贮藏使得乙烯合成的激化剂的生成减少了,或者是使是成熟的抑制因素活化了,这些还有待深入探究。减压贮藏的一个重要问题是,在减压条件下组织易蒸散干萎,因此必须保持很高的空气湿度,一般须在95%以上。而湿度很高又会加重微生物病害。所以减压贮藏最好要配合应用消毒防腐剂。另一个问题是刚从减压中取出的产品风味不好,不香,但在放置一段时间后可以有恢复。

  减压处理基本上有两种方式:定期抽气式(静止式)和连续抽气式(气流式)。前者是将贮藏容器抽气达到要求真空度后,便停止抽气,以后适时补02和抽空以维持规定的低压。这种方式虽可促进果蔬组织内乙烯等气体向外扩散,却不能使容器内的这些气体不断向外排除。气流式是在整个装置的一端用抽气泵连续不停地抽气排空,另一端不断输入新鲜空气,进入减压室的空气经过加湿槽以提高室内的相对湿度。减压程度由真空调节器控制,气流速度同时由气体流量计控制,并保持每小时约更换减压室容积的1---4倍,使产品始终处在恒定低压低温的新鲜湿润气流之中。

  在减压条件下气体扩散速度很大,因此产品可以在贮藏室内密集堆积,室内各部仍能维持较均匀的温湿度和气体成分。由于整个系统在接近露点下运输,湿度很高,产品的新陈代谢又低,所以产品能长期保持良好的新鲜状态。Salunkhe等(1975)还指出,减压还有抑菌作用,阻碍菌丝生长和孢子形成。

  减压贮藏要求贮藏室能经受1.01325×105Pa以上的压力,这在建筑上是极大的难题,限制了这种技术在生产上推广应用。目前少数国家将减压系统装设在拖车或集装箱内用于运输。我国近两年已经开始建设试验性质的小型减压贮藏库。

  2 辐射贮藏

  这种方法多利用60Coγ射线具有较强的穿透能力这一原理对果蔬进行辐照贮藏。虽然早在19世纪未就已发现了X—射线的杀菌作用,但作为原子能为工农业生产服务,用辐射处理保藏食品的研究,实际上是在20世纪40年代开始的。40多年来,许多国家,包括中国,在这方面进行了广泛的研究,取得了很大进展;对有些食品性生产范畴,到1976年,已有18个国家对25种辐射处理的食品,予以“无条件批准”,可以作为商品出售,其中包括马铃薯、洋葱、大蒜、蘑菇、石刁柏、干果、鲜果等蔬菜和果品。

  目前各国在辐射保藏食品上,主要是应用60钴或137铯为放射源的丁射线照射,也有用能量在10MeV以下的电子射线照射的。γ射线是一种穿透力极强的电磁射线,当其透过生活机体时,会使机体中的水和其他物质发生电磁作用,产生游离基或离子,从而影响到机体的新陈代射过程,严重时则杀死细胞。由于照射时的剂量不同,所起的作用也有差别:

  低剂量:100krad以下。影响植物代射抑制块茎、鳞茎类发芽,杀死寄生虫。

  中剂量:100---1000krad,抑制代射,延长果蔬贮期,阻止真菌活动,杀死沙门氏菌。

  高剂量:1000krad以上,彻底灭菌。

  在蔬菜贮藏方面,用γ射线辐照抑制块茎、鳞茎类发芽,很早以前就已开始研究,效果明显,一些国家已批准可以应用于生产,照射剂量约在5000---15000R。据上海市农业科学院园艺所等的研究,姜照射2000R抑芽效果很好,剂量过高反而引起腐烂。γ射线抑制蘑菇破膜、开伞也有良好效果,据华南农学院的资料有效剂量为50---70KR,辐照后5天内不开伞。辐射处理抑制发芽的作用主要是低剂量γ射线会影响到分生组织中核酸的代谢。辐照过的洋葱的内芽中,RNA和DNA比对照低;在生长开始时,辐照的内芽中可溶性RNA的合成特别受到抑制,因而生长就被抑制了。

  但是,对其他蔬菜和果品的辐射处理研究得还比较少。据国外的报道,一些水果经200---250krad辅照后,可有一定的保鲜防腐效果;但也有经一段时间贮藏后表现有严重的损伤症状,并感染毒菌;梨和油桃辐照后似有催熟作用。据报道番茄用低剂量处理并不表现催熟作用,辐照7---10krad有防腐效应,延长贮藏期4---12天;而剂量在200---400krad时,可延迟成熟,但会导致不好的气味。目前在国外对果蔬使用的最大剂量为500krad。在国内,近年来一些单位对果菜类的试验也得到了可喜的效果。哈尔滨市食品工业研究所等(1974年)对青椒辐射5---50kR,有一定的抑制完熟的效果,并且果梗保绿较好。一些单位以不同的剂量(3---30kR)和剂量率(低的到10KR/min)辐照黄瓜,见到有抑制完熟老化、种子停止发育的作用。沈阳农学院等(1978)对番茄(青岛早红的一个品系)以236R/min的剂量率辅照6---200kR,发现各种剂量都有抑制完熟的效应,剂量越高效应越明显;但同时见到辐射处理引起与“虎皮病”相类似的果面条块状洼陷褐变病,尤以10kR以上的为严重。经γ椛湎叻盏乃馓Γ---190---380kR组全部黄化,组织死亡,95kR组苔苞发育受抑制,苔梗略褪色,对照组亦略脱绿,苔苞发育膨大(沈阳农学院,1978)。各方面的报道还指出,辐射效应不仅与照射剂量有关,也与剂量率成正相关。

  辐射处理可能引起食品变色变味,国内外屡见报道,引起新鲜果蔬组织褐变更为常见。李志澄(1985)观察到,番茄、青椒、黄瓜、蒜苔等多种蔬菜经辐射处理后腐烂损失反而加重,认为辐射可能引起生理损伤,削弱产品原有的抗病性。因此,辐射能否起到防腐保鲜的作用,应该考虑到:①各种产品及其主要腐烂病菌对射线的敏感性;②主要腐烂病菌能否重复侵染及其致病规律和时间。为了避免辐射伤害,新鲜果蔬只能应用低照射剂量和剂量率,还要注意种类、品种选择和处理后的贮藏管理措施。

  关于辐射保藏食品的安全卫生问题,国内外都极度其重视。根据大量的实验材料和理论分析,辐射食品是安全无害的,但为了确保人民群众的健康,对于每一种辐射食品都应单独进行各种试验分析,包括多代的动物试验,确证安全无害后才由政府以法律的形式批准用于商品生产。

  3 涂料贮藏

  涂料贮藏是在果皮上涂上一层薄膜,用来遮盖果皮上的气孔,在一定时期内可减少水分损失,阻抑气体交换,是一种简易贮藏方法。有时也在涂蜡内加入防腐剂(保鲜剂)用来防止病菌侵染,同时有增加果面光泽、提高商品价值的作用。这种方法一般配合适当降温效果才明显。在高温高湿、病虫害严重的果区,效果不佳。目前国内各种保鲜剂大多是农药中的杀菌剂。因此,生产使用时务必谨慎从事,以免污染果蔬或造成经济损失。

  4 臭氧贮藏

  是把臭氧气体应用在冷库中,进行果蔬保鲜贮藏的一种方法。在世界范围内,将臭氧在冷库中应用已有近百年的历史。1909年法国德波堤冷冻厂使用臭氧对冷却的肉杀菌。1928年美国人在天津建立“合记蛋厂”,其打蛋间就用臭氧消毒。我国应用臭氧冷藏保鲜起步晚,随着臭氧发生器制造技术的完善,臭氧在冷库中应用越来越广泛。

  臭氧是氧气的同素异构体,分子式为O3,与氧气O2组成元素相同,构成形态相异,性质不同。臭氧的化学性质:具有很强的氧化能力,在标准的压力和温度下;水中溶解度是氧气的13倍,比重大,是空气的1.658倍。臭氧很不稳定,容易分解为O2,通过臭氧强力的氧化性,可以用于冷库杀菌、消毒、除臭、保鲜。由于臭氧具有不稳定性,把它用于冷库中辅助贮藏保鲜更为有利,因为它分解的最终产物是氧气,在所贮食物果品里不会留下有害残留。据清华大学研究表明,臭氧在冷库中有三个方面的作用机理:一是杀灭微生物,消毒杀菌;二是使各种有臭味的有机、无机物氧化除臭;三是使新陈代谢的产物被氧化,从而抑制新陈代谢过程,起到保质、保鲜的作用。

  根据臭氧的物理化学性质,把臭氧用于保鲜是有效的。有人试验,把自制或购买的臭氧发生器安装在贮藏室距地面2米的墙壁上,每天开机1---2小时,尽量关闭库门,保持和提高臭氧浓度达到12---22毫克/千克,并将室内湿度控制在95%左右。在湿度较大的情况下,杀菌保鲜效果能大大提高。

  5 微生物保鲜

  乙烯具有促进果蔬老化和成熟的作用,所以要使果蔬能达到保鲜的目的就必须要去掉乙烯。科学家经过筛选研究,分离出一种“NH---10菌株”,这种菌株能够制成除去乙烯的“乙烯去除剂”,可防止果蔬贮存中发生的变褐、松软、失水,有明显的保鲜作用。

  6 烃类混合物保鲜

  这是英国一家塞姆培生物工艺公司研制出的一种使果蔬贮藏寿命延长1倍的“天然可食保鲜剂”,它采用的是一种复杂的烃类混合物,在使用时,将其溶于水中成溶液状态,然后将需保鲜的果蔬浸泡在溶液中,使果蔬表面很均匀地涂上一层液剂,降低了氧的吸收量,也降低果蔬贮藏中所产生的CO2。该保鲜剂的作用,酷似给果蔬施了“麻醉剂”,使其处于休眠状态。

  7 电子技术保鲜法

  电子果蔬保鲜机,是运用高压放电,在贮存果品、蔬菜等食品的空间生一定浓度的负离子、臭氧和一种全新物质H20,直接作用于果蔬的基本组成单元棗分子,从而达到果蔬防腐保鲜的一种设备。这种微波电子果蔬保鲜机,适用于我国南北方冬类水果蔬菜的贮藏保鲜,保持了原有的营养成分和色泽风味。在一般普通房间内使用具有不需恒温冷冻,不需药剂套袋,不需专人看管,安全高效无残害等特点。

  从分子生物学角度看,果品蔬菜可看作是一种生物蓄电池,当受到带电离子的空气作用时,果品、蔬菜中的电荷就会起到中和作用。使生理活动处于“假死”状态,呼吸强度因此而减慢,有机物消耗也相对减少,从而达到贮藏保鲜目的。
当两个电极间外加高压直流电时,在两平行电极之间产生均匀的电场,电场强度可通过调节电源电压和极间距离来实现。据目前的分析和掌握的资料,水是生物化学反应的介质,并且水本身是具有一定分予团(Cluster)结构的液体,水分子与水分子间总是处于一种不停地缔合为大分子团和解缔为小分子团的动态平衡之中。外加静电场极能打破原有的平衡状态,使水分子结构发生改变。这样,势必影响到利用水分子活化过程催化反应的酶分子在底物反应中的速度,从而达到保鲜目的。

  负氧离子可以使果蔬进行代谢的酶钝化,从而降低果蔬的呼吸强度,减弱果实催熟剂乙烯的生成。而臭氧又是一种强氧化剂,可杀灭(消毒果蔬)表面的微生物及其他的毒素,又能抑制延缓果蔬有机物的水解,同时起到延长贮藏时期的作用。有些水果不能承受低温,但高湿度可以解决这一难题。低浓度臭氧不能杀菌,但加上负离子后杀菌能力就有了明显的提高,对水果没有任何不良影响。

  高压静电场保鲜属于电磁微能技术的一个方面,是利用电磁场微能源对食品进行节能、高效、高品质处理得到高效益的食品保藏品质的过程,对于呼吸跃变型难贮藏水果,它的应用相对于现代化的食品保藏加工技术,诸如冷藏、气调、生理活性物质控制、化学保鲜以及辐射保鲜等技术来说,它具有投资少、能耗低和保藏品质高的优点。因此应用前景非常广阔。

  微波电子果蔬保鲜机主要作用特点:

  1.降低果蔬的呼吸强度,有机物消耗也相对减少,减弱果实催熟剂乙烯的生成,使生理活动处于休眠状态。

  2.彻底分解贮藏环境中的乙烯C2H4,效果远远好于价格昂贵的乙烯脱除机。

  3.干净彻底地杀灭果蔬产品上的病原体,防止病害的发展,完全不再需要对果蔬使用化学保鲜剂,大大节约贮藏成本。

  4.不同于臭氧消毒机仅仅有消毒的作用,抑制果蔬后熟,使贮藏时间大大延长。

  5.常温下就可以使用,冷藏条件下使用效果更好。

  6.可以用于多种果蔬的保鲜,不受品种的限制。

  7.可分解农药残留,有利于开发绿无公害果蔬产品,有利于果蔬出口销售。

  8.抑制叶绿素和芳香物质的分解,有护色、保持果蔬固有风味的作用。

  9.使用寿命长,一次投入,多年受益。

  10.操作方便、使用安全、省电,节能,运行成本低廉。

  11.杀灭环境中的病菌,消除异味,净化空气,效果优于普通的空气净化器。

  该机主要用于苹果、梨、桃子、樱桃、猕猴桃、冬枣、葡萄、柿子、李子、柑桔、青椒、花菜、蒜薹、韭薹、西红柿、菜豆、萝卜、鲜玉米等北方果蔬和荔枝、香蕉、芒果、龙眼、柑橘等南方果品的长期贮藏保鲜。

  目前,微波电子果蔬保鲜机已由济南新科源贮藏工程有限公司开发成功,并投入应用,需要的单位可以与他们联系。

    

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