CN102077859B

CN102077859B - 一种中压混合惰性气体处理延长鲜切果蔬货架期的方法

Info

Publication number: CN102077859B
Application number: CN201010573825A
Authority: CN
Inventors: 张慜; 吴志霜; 丁占生; 廖红梅
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2030-12-06
Also published as: CN102077859A

Abstract

一种中压混合惰性气体处理延长鲜切果蔬货架期的方法，属于果蔬保鲜贮藏技术领域。本发明针对鲜切果蔬水分散失，褐变，微生物污染，品质保持难的特点，提供一种混合惰性气体加压延长货架期的方法。鲜切果蔬经混合惰性气体（氩气、氮气和氙气）加压至20-25MPa处理30-60分钟，使鲜切面水分子形成气体水合物，抑制了果蔬中水分子的活度和各种酶的活性，且在组织内部形成15%-20%含有惰性气体的微气孔，产生较好的后续保鲜效果。减少了鲜切果蔬在贮藏期间的代谢损耗和微生物污染作用，抑制了鲜切果蔬的酶促褐变和组织软化，很好地保持了鲜切果蔬的感官品质和营养价值。使鲜切果蔬冷藏条件下货架期延长10-15天，室温贮藏货架期延长7-8天。

Description

一种中压混合惰性气体处理延长鲜切果蔬货架期的方法

技术领域

一种中压混合惰性气体处理延长鲜切果蔬货架期的方法，属于果蔬保鲜贮藏技术领域。

背景技术

在我国，蔬菜水果是消费量最大的食物之一，但也是采后处理和流通体系最落后的农产品之一。目前，绝大部分的果蔬品种均以未加工整理的形式出现在各地农贸果蔬市场上。在这种原始的流通体系中，存在着采后损失严重、运输困难和废弃物污染等问题。目前随着人们生活水平的提高、生活节奏的加快及对健康的关注，具有品质新鲜、使用方便、营养卫生等特点的鲜切果蔬流通体系，在很大程度上缓解上述问题，能广泛用于快餐业、宾馆饭店、单位食堂、零售或进一步加工，节省了时间，符合现代消费的趋势，已经成为最受欢迎的果蔬鲜销形式之一。常见的鲜切果蔬品种有西瓜、哈密瓜、菠萝、甘蔗、芦笋、黄瓜、土豆、芹菜、山药、香菇等。随着全国各地超市果蔬配送中心的建立，鲜切果蔬消费市场迅速扩大，形成了产业化的发展趋势。

然而，由于经过整修、去皮、切分等处理，鲜切果蔬细胞的完整结构受到破坏，酶和底物区域化消失，各种酶促反应加剧，出现组织软化，褐变和异味产生等品质劣变现象。加工刺激了乙烯的产生和急剧呼吸的出现，加快了果蔬的衰老变质。同时大量切分表面的外露及汁液的外溢，促进了微生物的繁殖污染。因此，鲜切果蔬品质的保鲜难度较大，与未处理的果蔬相比，货架期普遍很短，已成为影响该产业进一步快速发展的制约因素。研究开发高效、安全的保鲜方法，对鲜切水果加工业的发展具有重要的作用。

氮气（N₂）和氩气（Ar）等惰性气体作为食品充气包装的主要气体成分，有研究表明其具有抑制微生物生长和品质保鲜的作用。同时，氮气（N₂）和氩气（Ar）等惰性气体还被报道能发挥积极的生化作用，和氧分子竞争酶的结合位点，从而抑制果蔬褐变和呼吸代谢中一些重要酶类的活性，如酪氨酸酶和苹果酸脱氢酶等，对果蔬的贮藏保鲜具有积极的意义。但果蔬经鲜切后生化反应加剧，单纯采用普通常压惰性气体气调保鲜对鲜切果蔬的货架期延长效果并不明显。上世纪90年代末，国外研究者利用加压氙气在一定压力条件下与游离水结合形成气体水合物的处理措施，用于延长鲜切产品的贮藏期，为鲜切果蔬短期保鲜提供了一种全新的原理和方法。在一定温度和压力下，N₂，Ar和氙气等惰性气体都能和水分子形成气体水合物，高压惰性气体处理使鲜切果蔬组织中的水分子形成惰性气体水合物，降低了水分子活度，抑制了呼吸代谢和乙烯合成相关酶的活性。同时，加压处理中惰性气体分子可进入果蔬组织内部，并留存在组织的微气孔中，取代组织中的如氧分子等气体分子，在处理后的贮藏期间继续发挥后续保鲜的作用。高压惰性气体处理明显延长了鲜切果蔬的保鲜货架期。

针对惰性气体加压处理的保鲜方法，张慜等公开了“一种延长易腐烂果蔬保鲜期的三段复合预处理方法（公开号：CN1301061C）”，将快速控水真空预冷，CO₂、氩气混合气体加压水分结构化处理和纳米银抗菌涂膜结合，在易腐烂果蔬保鲜上取得明显效果；但这个专利中气体水分结构化处理采用的压力较低（仅0.5-3.0MPa），时间较长（达12-48小时），张慜等（2003年）公开了“一种水分结构化处理和气调包装联合保鲜鲜切果蔬的方法（授权公告号：200310112743.X）”，利用加压氩，氪，氙三种惰性气体水分结构化处理和气调相结合，延长了鲜切果蔬的贮藏货架期；但这两个专利中惰性气体处理采用的压力较低（仅0.1-3.0MPa），保鲜作用不强，还需要结合其它保鲜方法才能达到明显效果。另外加压处理时间较长（达12-48小时），易对产品品质产生负面影响。张慜等（2009年）还公开了“一种利用超高压实现鲜切果蔬快速水分结构化的低成本保鲜方法（公开号：CN101700055A）”，利用惰性气体超高压处理鲜切果蔬，达到保鲜的目的。但该专利处理压力达300-400MPa，对果蔬组织影响较大，适用于组织结构致密硬度大的果蔬效果较好，但对于组织结构软的鲜切果蔬品质伤害较大。本发明将氮气，氩气和氙气按一定比例混合，在20-25MPa加压处理30-60分钟，可很好保持鲜切产品的品质不受损害，又能产生明显的贮藏保鲜效果。

发明内容

本发明是提供一种通过混合惰性气体加压，延长鲜切果蔬货架期的方法。果蔬经挑选、清洗、去皮、切分后，放入可控温的加压反应装置中，充入混合惰性气体（氩气：50%-70%；氮气：20%-40%；氙气：10%-20%），在4℃下，20-25MPa加压处理30-60分钟，撤压后，普通包装，4℃冷藏或室温（18-25℃）贮藏。混合惰性气体加压处理使果蔬鲜切面水分子形成气体水合物，抑制了鲜切果蔬中水分子的活度和各种酶的活性，且在果蔬组织中形成15%-20%含有惰性气体的微气孔，产生较好的后续保鲜效果，减少了鲜切果蔬在贮藏期间的代谢损耗和微生物污染作用。与未处理的鲜切果蔬相比，呼吸强度降低了40%-50%，乙烯产生量降低了50%-60%，过氧化物酶（POD）和多酚氧化物（PPO）的活力降低为原有的10%-15%，抑制了果蔬的酶促褐变和组织软化，延缓了鲜切果蔬的衰老劣变进程。鲜切果蔬的感官品质和营养价值得到较好的保持，冷藏条件下货架期延长10-15天，室温下贮藏货架期延长7-8天。货架期内，嗜冷和嗜温好氧菌生长量控制在7.0 lg CFU/g以下，霉菌和酵母菌的生长量控制在4.0 lg CFU/g以下，失水率不超过8%，Vc的损失率仅5%-8%，可溶性固形物，可滴定酸和可溶性蛋白质含量不发生明显变化，主要营养成分保持率在90%以上。

本发明的技术方案：一种中压混合惰性气体处理延长鲜切果蔬货架期的方法，以新鲜果蔬为原料，经挑选、次氯酸水浸泡、清洗、去皮、切分、冲入惰性气体中压处理、撤压包装、最后冷藏或室温贮藏；工艺为：

挑选无机械损伤，无病虫害及成熟度适宜的新鲜果蔬原料，用含氯量为100～200 mg/L的次氯酸水浸泡3-5分钟，再用清水冲洗。沥干果蔬表面的水分后，除去皮和核等不能食用的部分，根据不同果蔬的结构特性和消费需要切分成一定的大小和形状规格，装入可控温的中压处理装置。通入混合惰性气体（体积比氩气：50%-70%；氮气：20%-40%；氙气：10%-20%），升压时间5-6分钟，升压至20-25MPa，保压30-60分钟，保压期间设备温度控制在4℃，撤压时间30秒。袋式或盒式热封包装。室温（18-25℃）贮藏或4℃冷库贮藏。

所述根据不同果蔬的结构特性和消费需要切分成一定的大小和形状规格，切分成片状，块状或丝状。

本发明的有益效果：本发明针对鲜切果蔬水分散失，褐变，微生物污染，品质保持难的特点，采用混合惰性气体（氩气：50%-70%；氮气：20%-40%；氙气：10%-20%），加压至20-25MPa处理30-60分钟，使鲜切果蔬冷藏条件下货架期延长10-15天，室温贮藏货架期延长7-8天。加压混合惰性气体处理使果蔬鲜切面细胞液黏度提高20%-30%，减少了鲜切果蔬水分的蒸发和汁液的流失，货架期失重率不超过5%。降低了果蔬组织水分活度和各种酶的活性，抑制了果蔬的生理代谢活动。与未处理的鲜切果蔬相比，呼吸强度降低了40%-60%，乙烯产生量降低了50%-60%，过氧化物酶（POD）和多酚氧化物（PPO）的活力降低为原有的10%-15%，有效防止了果蔬的酶促褐变和组织的软化，延缓了鲜切果蔬的衰老劣变。较好的保持了鲜切果蔬的感官品质和营养价值，货架期内风味、色泽无明显变化，Vc的损失率仅8%-10%，可溶性固形物，可滴定酸和可溶性蛋白质含量保持不变，主要营养成分保持率在90%以上。有效防止了鲜切果蔬贮藏期间的微生物污染，使货架期内嗜冷和嗜温好氧菌生长量控制在7.0 lg CFU/g以下，霉菌和酵母菌的生长量控制在4.0 lg CFU/g以下。

具体实施方式

实施例1．利用混合惰性气体加压处理鲜切哈密瓜

挑选出无腐烂、色泽均匀、成熟度相同的哈密瓜原料，用含氯量为100～200 mg/L的次氯酸水浸泡3-5分钟，再用清水冲洗。切分刀具和装载容器采用质量分数1%的次氯酸盐溶液处理3 min进行消毒，沥干哈密瓜表面的水分，以锋利的不锈钢刀片人工去皮和剔除内部籽仁，切成厚度为2cm均匀片状，鲜切哈密瓜的初始呼吸强度为30mg CO₂/kg.h, 过氧化物酶（POD）和多酚氧化物（PPO）的初始活力分别为11.258U/g.min 和25.319U/g.min。将哈密瓜片放入可控温的高压处理设备，通入混合惰性气体（氩气：50%；氮气：40%；氙气：10%），加压至20MPa处理40分钟，撤压后，立即盒式热封包装。4℃贮藏。处理后鲜切哈密瓜的呼吸强度降至15mg CO₂/kg.h, 过氧化物酶（POD）和多酚氧化物（PPO）的活性分别控制在2.751U/g.min 和3.193U/g.min左右。组织中形成约15%含有惰性气体的微气孔，贮存货架期可达15天，产品没有出现明显异味和组织软化现象，较好的保持了哈密瓜原有的色泽和风味，可溶性固形物和可滴定酸含量无明显变化，失水率仅8%，Vc损失率仅6%。

实施例2．利用混合惰性气体加压处理鲜切菠萝

采收的菠萝加工前贮存在5℃的冷藏库中。选择七成熟、无腐烂和大小均匀的原料，用含氯量为100～200 mg/L的次氯酸水浸泡3-5分钟，再用清水冲洗。切分刀具和装载容器采用质量分数1%的次氯酸盐溶液处理3 min进行消毒，沥干菠萝表面的水分，切分刀具和装载容器采用质量分数1%的次氯酸盐溶液处理5 min进行消毒，用一个锋利的菠萝去皮专用的不锈钢圆筒，将菠萝皮和目去掉，然后将果实横切成约3cm厚的圆片，通心并切成四扇片。鲜切菠萝的初始呼吸强度为40mg CO₂/kg.h, 过氧化物酶（POD）和多酚氧化物（PPO）的初始活力分别为13.258U/g.min 和18.319U/g.min。将哈密瓜片放入可控温的高压处理设备，通入混合惰性气体（氩气：60%；氮气：30%；氙气：10%），加压至20MPa处理30分钟，撤压后，立即盒式热封包装。4℃贮藏。处理后鲜切哈密瓜的呼吸强度降至20mg CO₂/kg.h, 过氧化物酶（POD）和多酚氧化物（PPO）的活性分别控持在1.739U/g.min 和2.352U/g.min左右。组织中形成约20%含有惰性气体的微气孔，贮存货架期可达14天，鲜切菠萝没有出现色泽变暗现象和异味, Vc的损失率仅8%，，失水率仅4%，可溶性固形物和可滴定酸的含量无明显变化，很好的保持了菠萝的风味。

实施例3．利用混合惰性气体加压处理鲜切胡萝卜

挑选出无腐烂、大小均匀的胡萝卜原料，用含氯量为100～200 mg/L的次氯酸水浸泡3-5分钟，再用清水冲洗。切分刀具和装载容器采用质量分数1%的次氯酸盐溶液处理3 min进行消毒，以锋利的不锈钢刀片人工去除外部的表皮，径向切成1-1.5厘米厚的薄片，鲜切胡萝卜的初始呼吸强度为30mg CO₂/kg.h, 过氧化物酶（POD）和多酚氧化物（PPO）的初始活力分别为9.374U/g.min 和18.682U/g.min。将胡萝卜片放入可控温的高压处理设备，通入混合惰性气体（氩气：50%；氮气：30%；氙气：20%），加压至25MPa处理50分钟，撤压后，立即装入保鲜袋热封包装。室温20℃贮藏。处理后鲜切胡萝卜的呼吸强度降至15mg CO₂/kg.h, 过氧化物酶（POD）和多酚氧化物（PPO）的活性分别控持在1.318U/g.min 和1.672U/g.min左右。组织中形成约15%含有惰性气体的微气孔，室温贮存货架期可达20天，胡萝卜外观鲜艳，口感甜脆，总糖、可溶性固形物和可滴定酸的量没有明显变化，Vc损失率仅5%，失水率仅5%。

Claims

1. 一种中压混合惰性气体处理延长鲜切果蔬货架期的方法，其特征在于以新鲜果蔬为原料，经挑选、次氯酸水浸泡、清洗、去皮、切分、通入惰性气体中压处理、撤压包装、最后冷藏或室温贮藏；工艺为：

挑选无机械损伤，无病虫害及成熟度适宜的新鲜果蔬原料，用含氯量为100～200 mg/L的次氯酸水浸泡3-5分钟，再用清水冲洗，沥干果蔬表面的水分后，除去皮和核不能食用的部分，根据不同果蔬的结构特性和消费需要切分成一定的大小和形状规格，装入可控温的中压处理装置中，通入混合惰性气体：混合惰性气体体积比为氩气：50%-70%；氮气：20%-40%；氙气：10%-20%，升压时间5-6分钟，升压至20-25MPa，保压30-60分钟，保压期间中压处理装置温度控制在4℃，撤压时间30秒，袋式或盒式热封包装，室温18-25℃贮藏或4℃冷库贮藏。

2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于所述根据不同果蔬的结构特性和消费需要切分成一定的大小和形状规格，切分成片状，块状或丝状。

3. 根据权利要求1所述方法，其特征在于处理后的鲜切果蔬货架期延长，室温贮藏货架期延长了7-8天，冷藏条件下的货架期延长了10-15天，鲜切果蔬的总糖、可溶性固形物和可滴定酸的量没有明显变化，Vc损失率仅5%-8%，失水率仅4%-8%。