CN100531580C

CN100531580C - 果品生物冰点保鲜方法及保鲜库

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Publication number: CN100531580C
Application number: CNB2007101786971A
Authority: CN
Inventors: 冷平
Original assignee: Individual
Current assignee: China Agricultural University
Priority date: 2007-12-04
Filing date: 2007-12-04
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2027-12-04
Also published as: CN101204173A

Abstract

本发明涉及“果品生物冰点保鲜方法及保鲜库”，属农产品加工领域。果品生物冰点保鲜方法，采用在栽培过程中喷施钙盐，加套透明袋或铺设反光膜，提高果品的硬度和糖度，入保鲜库前在预冷间进行快速冷却，进保鲜库后先进行保鲜剂处理，然后调节温度至冰点临界点，湿度为90%以上，出库采用阶段式升温，经过上述步骤处理的果品，晚熟桃的保鲜期延长至3个月，果品新鲜如初，不发生褐变、软化和烂果的现象。据此建立的配套保鲜库成本大约为同等容积低温冷库的1.2倍，气调库的1/2-2/3倍；保鲜效果显著优于低温冷库和气调库；它将推动相关产业如生物冰点运输箱、运输车及相关生物冰点文化的创新与发展，是很有前景及具经济效益的一项技术。

Description

果品生物冰点保鲜方法及保鲜库

技术领域

本发明涉及农产品加工领域，特别是涉及一种果品生物冰点保鲜方法及保鲜库。

背景技术

农产品的保鲜和加工是农业生产的继续，是农业再生产过程中的“二产经济”，发达国家均把产后贮藏加工放在农业的首要位置，如美国农业总投入的30％用于采前，70％用于采后；意大利、荷兰农产品保鲜产业化率为60％，日本大于70％。产后产值与采收时自然产值比，美国为3.7：1，日本为2.2：1，而我国仅为0.38：1，几乎是以原始状态投放市场，因此果蔬的损失在25％--30％，而美国只有1.7％--5.0％。可见在我国果蔬采后保鲜和加工具有很大的经济潜力，除了保鲜和加工带来的高附加值，仅减少现有果蔬的损失，就可以为社会带来近千亿元的效益。更何况在我国加入WTO后，果蔬产品是最有希望打入国际市场的大宗农产品之一，因此应该抓住这一有利的条件和难得的机遇。冷藏是现代化水果蔬菜贮藏的主要形式之一，它是采用高于水果蔬菜组织冻结点的较低温度实现水果蔬菜的保鲜。可在气温较高的季节周年进行贮藏，以保证果品的周年供应。低温冷藏可降低水果蔬菜的呼吸代谢、病原菌的发病率和果实的腐烂率，达到阻止组织衰老、处长果实贮藏期的目的。但在冷藏中，不适宜的低温反而会影响贮藏寿命，丧失商品及食用价值。自1918年英国科学家发明苹果气调贮藏法以来，气调贮藏在世界各地得到普遍推广，并成为工业发达国家果品保鲜的重要手段。美国和以色列的柑橘总贮藏量的50％以上是气调贮藏；新西兰的苹果和猕猴桃气调贮藏量为总贮藏量的30％以上；英国的气调贮藏能力为22.3万吨。气调保鲜的缺点：不是所有的果品都适合于气调保鲜。由于气调保鲜采用低氧高氮气体组成，对于水果来说是残酷的胁迫环境，大部分水果在适应和抵抗该气调组成条件时都会发生劣变，如果心变黑、褐变、出库后货架期极短等。另外，气调保鲜库内缺氧，操作和管理都不方便，运营成本高，使推广受到了限制。

在果品近冰点并高湿度下对果品进行保鲜的新方法称为生物冰点保鲜法。运用此方法保存的水果蔬菜，新鲜如初，未发现细菌败坏或变质现象，有害微生物繁殖甚微。

与冷藏和冷冻相比，生物冰点保鲜技术的特点在于①细胞不冻结，不破坏细胞，因而果品营养成份不被破坏②有害杂菌在冰点附近不能繁殖③呼吸活性降至最低，几乎不消耗氧，因而保鲜期长④生物冰点温度能激活果品的冷冻防御系统，产生御寒物质，因而提高果品的品质和风味，增加附加价值，这点在多数农产品上都有效果⑤节省电能，便于操作。

目前，生物冰点技术继冷藏及气调贮藏之后，作为保鲜技术上的一次革命有望在农产品等食品的保鲜、加工、运输以及医学等非常广泛的领域内被研究开发和利用。日本是研究冰温技术最早的国家；但只限于海产品的保鲜应用。近几年，美国、韩国等也开展了相关研究。我国迄今虽然也有一些初步试验，但尚未对该项技术进行全面系统的研究和开发。

然而，由于该法不易控制，因而曾一度发展缓慢。近年，计算机程控技术的飞速发展，使该项技术的发展和普及成为可能。

发明内容

针对我国在上述领域中的空白，提供一种果品生物冰点保鲜方法，使桃等不耐贮存的果品可保鲜保质在三个月以上，经保鲜的果品新鲜味美，不发生褐变、软化和烂果，使果品货架期延长，果品经济效益大幅提高。

本发明同时还提供该保鲜方法相配套的生物冰点保鲜库。

果品生物冰点保鲜方法，包括如下步骤：(1)果品栽培过程中从成熟始期起喷施钙盐，(2)果品在成熟期套透明纸袋和/或铺设反光膜，采收期前7-10天除袋，(3)果品采摘后迅速预冷到0℃至5℃，除去田间热气，(4)保鲜剂处理，(5)果品冰点临界点温度贮存，贮存温度为-5℃至0℃，贮存湿度大于90％，(6)果品出库时分3-5次阶段式升温至货架温度。

所述钙盐为硝酸盐，喷施方法为每1-2周喷施硝酸钙1次，浓度为0.5-1.5％，每棵喷1-2.5升/棵。

所述透明纸为透光性好的普通白色薄纸或硫酸纸。

所述迅速预冷采用冰水喷淋或浸泡降温处理或是强制通风预冷。

所述保鲜剂处理是采用浓度为0.1-2.0ppm的1-MCP保鲜剂处理24小时或是15％CO2冲击1-5天左右。

所述上货架前再用保鲜剂保鲜或/和保鲜纸/袋包装保鲜。

所述保鲜剂保鲜是指用浓度为0.1-2.0ppm的1-MCP保鲜剂处理8小时，所述保鲜纸/袋包装是采用微孔透气保鲜膜或透气性保鲜纸单果包装或整箱包装。

上述方法配套的果品生物冰点保鲜库，其特征在于包括依次相连的快速预冷间，生物冰点保鲜间和进出货站台，所述快速预冷间的温度为0℃至5℃，生物冰点保鲜间的库温为-5℃至15℃，进出货站台库温为0℃至5℃，保鲜库湿度为90％以上。

生物冰点保鲜间的库温优选为-5至5℃，温度控制精确度小于或等于0.5℃，湿度为95％以上。

所述保鲜库地面进行保温和防潮处理；所述保温采用聚胺酯现场发泡，所述防潮采用两层SBS防水卷材处理。

每种果品因所含糖、有机酸、蛋白等的含量不同而生物冰点也不相同，果品的冰点大约在0℃至-5℃范围。生物冰点技术就是针对每种果品采后特性，巧妙利用生物细胞自身的防冻机制，在其冰点温度域进行保鲜、加工及运输的技术，是极具个性化的技术。本发明果品生物冰点保鲜方法包括果品栽培技术，果品在冰点保鲜前后处理技术，果品在栽培过程中通过喷施钙盐，铺反光膜，提高果品的糖度和硬度，使之品质提高，同时更能持久保鲜；果品冰点大约在0℃至-5℃范围，不能一下就将果品置于该温度下，而应该将其预冷处理，再用化学保鲜试剂使果品内在品质处于一种稳定不质变的状态，然后再于冰点温度域进行保鲜，在上市出库时，果品温度要逐渐过渡至货架温度下，然后再用化学保鲜试剂保鲜一次，或用微孔保鲜袋或保鲜纸包装，化学保鲜试剂是为了抑制乙烯生成，微孔保鲜袋或保鲜纸包装是为了防止果实失水，经过上述方法处理过的果品可保鲜保质在三个月以上，果品新鲜味美，不发生褐变、软化和烂果的现象。

本发明所建立的配套冷库，分成三个部分，温度控制随其该部分功能而不同，并据此配备冷冻压缩系统及冷风机，制冷系统采用R22制冷工艺系统，实施全自动化控制，以及库温精度控制。本发明冷库设计吨位30吨以上的中型和大型库；如果是30吨库，则可设快速预冷间1间，生物冰点保鲜间分A、B、C三间和进出货站台一间，冷库的温控为：MCF-200PJ并联压缩机组为快速预冷间和生物冰点保鲜间A间提供冷源，B、C间和进出货站台各配一台LCU-52FJ机组提供冷源，快速预冷间配置两台CC-CD19000H型吊顶式冷风机，A、B、C间各配一台CC-CD9000H吊顶式冷风机，进出货站台配备二台CL-55型吊顶式冷风机，湿度用自动加湿器调节。如果保鲜果品量少，可只用生物冰点保鲜间其中的一、二间，且三间保鲜间可以分开调控，可同时保鲜不同的果品。

本发明冷库有制冷机组采用大连三洋半封闭风冷型压缩冷凝机组，优化组合制冷系统，设备质量可靠性高，使用寿命十五年以上，性能优良，节能省电；系统运行稳定可靠，充分保证所贮藏产品的贮藏质量。制冷系统设备配置采用变工况运行，特别满足产品贮藏入库过程中快速预冷，降温后小负荷运行的要求。

本发明还具有如下的优点：

1.首次提出生物冰点保鲜技术概念，并依据此概念建立了生物冰点保鲜综合配套技术体系，填补了国内在该技术领域的空白。

2.采用果品的生物冰点保鲜技术，可以改变以往为了耐贮而提前采收的不良习惯，提高果品的品质。使用该项技术可保鲜保质晚熟桃90天以上，出库时，果品新鲜如初，不发生褐变、软化和烂果。可保鲜樱桃80天；磨盘柿硬脆状4个月；冬枣3个月；富士苹果1年；绿宝石梨8个月等。该贮藏保鲜方法最大功效在于保鲜水果出库时保持新鲜。

3.采用果品的生物冰点保鲜技术，可以克服气调库保鲜时经常发生的果肉褐变、黑心和烂心及出库后货架期短的缺点。

4.在国内首次成功设计并建造了生物冰点保鲜库；在国内首次实现库内温差低于0.5℃；在进行低于零度的生物冰点保鲜时库内不结冰，保持湿度在95％左右；库内风速适当，使库内温湿度均匀又不会造成果品失水；建库成本大约为同等容积低温冷库的1.2倍，气调库的1/2-2/3倍；保鲜效果显著优于低温冷库和气调库；它将推动相关产业如生物冰点运输箱、运输车及相关生物冰点文化的创新与发展；

5.采用果品的生物冰点保鲜技术，有效地延长了货架期。且在保鲜期内，果品品质和口感好于刚采下的果实。

6.该项综合配套技术，实现了果品的标准化和食品安全的规范化生产和管理，提高了果品品质，促进了果品产业化进程和技术升级。

7.首次在全国最大桃产地平谷区1次30吨大规模示范获得成功。为该项技术在全国范围内的示范与推广打下了基础。

附图说明

图1喷钙对桃果实硬度变化的影响

图2不同套袋处理对京艳果实硬度的影响

图3不同套袋处理对京艳果实可溶性固体物含量的影响

图4反光膜对果实背面花青苷合成的影响

图5无反光膜的果实背光面不易着色

图6铺设反光膜促进果实背光面着色

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。实施例中标记的日期如7/4，表示为7月4日，其它标记相同。

实施例1：喷钙对果品硬度的影响

2006年以平谷区南独乐河乡新力村代长槐家果园的晚熟桃京艳为试材，选择生长健壮结果量中庸的京艳15株。分别在7月4日、7月10日、7月26日、8月1日、8月8日、8月16日对树体喷施了浓度为0，0.5％，1％，1.5％硝酸钙溶液，对照为水和硝酸钠，对每棵树的喷施剂量为2.5升/棵，每个处理重复3次。果实采收日期为9月11日(正常生产采收日期)。果实采收后贮存到0℃冰箱中，分别在0天、5天、10天取样，测定了其硬度、可溶性固形物等。

如图1所示，喷钙后的果实，在采收当天，果实之间的硬度没有明显差异，但是，果实贮存后10-15天以后，1％及1.5％的喷钙处理显示果实硬度较大，说明喷钙处理抑制了果实的软化过程。

实施例2：不同套袋对果实品质的影响

本试验以京艳(11年生，砧木为毛桃)为试材。所用果袋为常规袋和硫酸纸袋，常规袋基本不透光，硫酸纸袋的透光率约为50％。硫酸纸袋自制，有普通画图用的硫酸纸制成，大小与常规袋相同。

套袋时期和采收时期与一般生产的时期相一致，京艳套袋和采收时期分别为8/4和9/11。京艳在9/1除袋。(见图2、图3)

如图2、图3所示硫酸纸袋的硬度显著的高于常规袋。各处理可溶性固形物没有明显差异。

实施例3：铺设反光膜对面果实色泽形成的影响

本试验以华玉(去年由蟠桃高接)为试材。纸袋规格如上所述，以无袋(CK)作为对照。套袋时期和采收时期与一般生产的时期相一致，分别为7/13和9/5。分别在8/17及8/29分两次除袋，第一次除袋的同时铺设了反光膜。以无反光膜的常规袋的果实为对照。(见图4，图5、图6)果实取距地面1.5米(树冠上围)及1.0米(树冠内膛)的果实。

如图4所示，华玉品种各处理果实的背光面的花青苷合成，无论是树冠上部的果还是下部的果，背光面的花青苷含量都较低，铺设反光膜后花青苷含量有明显的增加，并且除袋时间越早促进着色越好。

图5、图6的对比可以看出，无反光膜的果实背光面不易着色，而铺设反光膜促进果实背光面着色。

实施例4、保鲜综合技术

4、1 品种：晚熟桃京艳

晚熟桃京艳种植过程中采用喷钙(如实施例1)和套硫酸纸袋(如实施例2)。

9月10日采收：保鲜了10吨(1个保鲜间)

预冷方式与技术：强制通风预冷，5小时可迅速除去田间热(在快速预冷间处理)

果品前处理技术：(1-MCP处理24小时，1ppm浓度，预冷后进行处理)

京艳桃冰点临界点保鲜：采用-1℃，湿度95％。(在生物冰点临界保鲜间处理)

保鲜期：90天，90天以内，桃新鲜如初，但以后桃逐渐发生褐化和劣变，失去商品价值。

出库方式：阶段式升温，分3次升温，由-1℃升至1℃，24小时后再升温至4℃，24小时后再升至10℃，温度稳定后出库。(在进出库站台处理)

延长货架期：不做任何处理，桃有4天货架期，但是如果用1-MCP处理8小时，再包上保鲜纸可有8-10天货架期。

4、2 品种：绿宝石梨

喷钙：2006年以平谷绿都林梨园的15年生绿宝石梨为试材，选择生长健壮结果量中庸的10株。分别在7月4日、7月10日、7月26日、8月1日、8月8日、8月16日对树体喷施了浓度为1％硝酸钙溶液，对每棵树的喷施剂量为2.5升/棵。果实采收日期为9月10日(正常生产采收日期)。

套袋时期和采收时期分别为8/4和9/10，9/1日除袋。(套硫酸纸袋)

9月10日采收：保鲜了20吨(2个保鲜间)

果品前处理技术：1-MCP处理24小时，1ppm浓度，预冷后进行处理.

绿宝石梨冰点临界点保鲜：采用-1℃，湿度95％。(在生物冰点临界保鲜间处理)

保鲜期：8个月，8个月以内，梨新鲜如初，但以后果肉逐渐软化，发生劣变，失去商品价值。

延长货架期：不做任何处理，有10天货架期，但是如果用1-MCP处理8小时，再包上保鲜纸可有20天货架期。

4、3 品种：巨峰葡萄

喷钙：2006年以农大果树实验地的20年生巨峰葡萄为试材，选择生长健壮结果量中庸的5株。分别在7月4日、7月10日、7月26日、8月1日、8月8日、8月16日对树体喷施了浓度为1％硝酸钙溶液，对每棵树的喷施剂量为2.0升/棵。果实采收日期为9月10日。

9月10日采收：保鲜了100公斤

预冷方式与技术：强制通风预冷，8小时内迅速除去田间热(在快速预冷间处理)；然后包上保鲜纸(含有50ppm浓度亚硫酸抗氧化并杀菌，而且可保湿、透气)。

巨峰葡萄冰点临界点保鲜：采用-1.5℃，湿度95％。(在生物冰点临界保鲜间处理)

保鲜期：4个月，4个月以内，巨峰葡萄新鲜如初，果梗绿色，不掉粒。但以后果肉逐渐软化，果梗变成褐色，掉粒，失去商品价值。

出库方式：阶段式升温，分3次升温，由-1℃升至1℃，24小时后再升温至4℃，24小时后再升至10℃，温度稳定后出库)。(在进出库站台处理)

延长货架期：不做任何处理，有7天货架期，但是如果包上保鲜纸可有15天货架期。

4、4 品种：晚熟樱桃拉宾斯

喷钙：2006年以海淀区四季青果园的晚熟樱桃拉宾斯为试材，选择生长健壮结果量中庸的3株。分别在6月4日、6月10日、7月26日对树体喷施了浓度为0.5％硝酸钙溶液，对照为水，对每棵树的喷施剂量为2.0升/棵，每个处理重复3次。果实采收日期为8月6日(正常生产采收日期)。

套袋时期和采收时期分别为7/4，8/1除袋。除袋的同时铺设了反光膜。

8月6日采收：保鲜了100公斤

预冷方式与技术：冰水预冷(冰水中含有0.5％次绿酸钠或25ppm亚硫酸)，20分钟迅速除去田间热，然后用15％CO₂冲击3天左右。(在快速预冷间处理)

晚熟樱桃拉宾斯冰点临界点保鲜：采用-1.5℃，湿度95％。(在生物冰点临界保鲜间处理)

保鲜期：80天，果梗绿色，不掉果把。但以后果肉逐渐软化，掉果把，风味变淡，失去商品价值。

延长货架期：不做任何处理，有4天货架期，但是如果包上保鲜纸可有7天货架期。

Claims

1、果品生物冰点保鲜方法，包括如下步骤(1)果品栽培过程中从成熟始期起喷施钙肥，(2)果品在成熟期套透明纸袋和/或铺设反光膜，采收期前7-10天除袋，(3)果品采摘后迅速预冷到0℃至5℃，除去田间热气，(4)保鲜剂处理，(5)果品冰点临界点温度贮存，贮存温度-5℃至0℃，贮存湿度大于90％，(6)果品出库时分3-5次阶段式升温至货架温度。

2、根据权利要求1所述的果品生物冰点保鲜方法，所述钙肥为硝酸钙，喷施方法为每1-2周喷施硝酸钙1次，浓度为0.5-1.5％，每棵喷1-2.5升/棵。

3、根据权利要求1所述的果品生物冰点保鲜方法，所述透明纸为透光性好的普通白色薄纸或硫酸纸。

4、根据权利要求1所述的果品生物冰点保鲜方法，所述迅速预冷采用冰水喷淋或浸泡降温处理或是强制通风预冷。

5、根据权利要求1所述的果品生物冰点保鲜方法，所述保鲜剂处理是采用浓度为0.1-2.0ppm的1-MCP保鲜剂处理24小时或是15％CO₂冲击1-5天左右。

6、根据权利要求1所述的果品生物冰点保鲜方法，所述上货架前再用保鲜剂保鲜或/和保鲜纸/袋包装。

7、根据权利要求6所述的果品生物冰点保鲜方法，所述保鲜剂保鲜是指用浓度为0.1-2.0ppm的1-MCP保鲜剂处理8小时，所述保鲜纸/袋包装是采用微孔保鲜膜或透气性保鲜纸单果包装或整箱包装。

8、根据1-7任一方法配套的果品生物冰点保鲜库，其特征在于包括依次相连的快速预冷间，生物冰点保鲜间和进出货站台，所述快速预冷间的温度为0℃至5℃；生物冰点保鲜间的库温为-5℃至15℃；进出货站台库温为0℃至5℃；保鲜库湿度为90％以上。

9、根据权利要求8所述的果品生物冰点保鲜库，所述生物冰点保鲜间的库温为-5℃至5℃，保鲜库湿度为95％以上。

10、根据权利要求8所述的果品生物冰点保鲜库，所述保鲜库地面进行保温和防潮处理；所述保温采用聚胺酯现场发泡，所述防潮采用两层SBS防水卷材处理。