CN107156279A - 一种蔬菜保鲜方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蔬菜保鲜方法，包括以下步骤：(1)将新鲜蔬菜分选、洗净后切段，置于托盘中；(2)对装有新鲜蔬菜的托盘通入低温等离子体进行1～5min的杀菌处理；所述低温等离子体由O2、CO2、N2的混合气体经介质阻挡放电装置产生；(3)杀菌处理完成后，持续通入O2、CO2、N2的混合气体，再进行气调包装并冷藏。本发明不仅可以降低蔬菜和托盘表面的微生物总数，减缓腐败速率，同时保证产品的感官和营养品质，处理效果明显，安全高效，能耗低，无废气残留，操作简单，使用方便灵活，可用常规尺寸托盘进行气调包装，便于推广工业化应用。

Description

一种蔬菜保鲜方法及装置
技术领域
本发明涉及食物保鲜技术领域，特别涉及一种蔬菜保鲜方法及装置。
背景技术
新鲜蔬菜可提供人体所必需的多种维生素和矿物质等营养物质，许多蔬菜还含有独特的微量元素，对人体具有特殊的保健功效。但在加工过程中容易导致维生素等营养物质变性或流失，因而蔬菜沙拉等微加工绿色营养产品应运而生。近年来，消费者对新鲜，无添加，方便，营养食品的需求日益增加，市场上供应的鲜切果蔬产品种类及数量在不断增长。鲜切果蔬属微加工产品，不经过冷冻或热加工过程，尽可能保持其原本的状态，可供人们直接食用，因其绿色，营养，便捷等优点受到越来越多的人喜爱。但鲜切蔬菜鲜切面极易受到微生物污染，作为即食产品，其鲜食期和安全性备受关注。
气调保鲜是新兴的现代化保鲜技术，通常用以保存生鲜食品。目前，气调保鲜技术多是在冷藏的基础上，通过改变产品贮藏环境的气体成分，降低果蔬呼吸作用，减缓新陈代谢速率，同时，抑制微生物生长，控制污染源，提升产品质量，延长鲜食期。但腐败菌仍以缓慢的速度侵蚀着生鲜食品，甚至存在病原菌。鲜切蔬菜从采摘到供消费者食用的过程中会受到微生物不同程度污染，作为即食产品，微生物无疑是影响产品质量和食用安全性的重要因素。
现有气调保鲜蔬菜技术的缺点：
1)微生物只能被抑制，不能被杀灭，腐败菌和致病菌仍能较快速生长繁殖；
2)气调保鲜鲜切蔬菜鲜食期不长，在微生物作用下，营养价值和感官品质下降快，且产品食用安全性不够高。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种蔬菜保鲜方法，不仅可以降低蔬菜和托盘表面的微生物总数，减缓腐败速率，同时保证产品的感官和营养品质，提升食用安全性，处理效果明显，安全高效，能耗低，无废气残留，操作简单，使用方便灵活，可用常规尺寸托盘进行气调包装，便于推广工业化应用。
本发明的另一目的在于提供实现上述蔬菜保鲜方法的蔬菜保鲜装置。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种蔬菜保鲜方法，包括以下步骤：
(1)将新鲜蔬菜分选、洗净后切段，置于托盘中；
(2)对装有新鲜蔬菜的托盘通入低温等离子体进行1～5min的杀菌处理；所述低温等离子体由O2、CO2、N2的混合气体经介质阻挡放电装置电离产生；
(3)杀菌处理完成后，持续通入O2、CO2、N2的混合气体，再进行气调包装并冷藏。
当所述新鲜蔬菜为生菜时，步骤(2)所述O2、CO2、N2的混合气体中，O2含量为1％～3％，CO2含量为5％～10％，其余为N2；步骤(3)所述O2、CO2、N2的混合气体中，O2含量为1％～3％，CO2含量为5％～10％，其余为N2。
当所述新鲜蔬菜为甘蓝菜时，步骤(2)所述O2、CO2、N2的混合气体中，O2含量为1.5％～5％，CO2含量为5％～10％，其余为N2；步骤(3)所述O2、CO2、N2的混合气体中，O2含量为1.5％～5％，CO2含量为5％～10％，其余为N2。
当所述新鲜蔬菜为菠菜时，步骤(2)所述O2、CO2、N2的混合气体中，O2含量为1％～3％，CO2含量为8％～10％，其余为N2；步骤(3)所述O2、CO2、N2的混合气体中，O2含量为1％～3％，CO2含量为8％～10％，其余为N2。
所述介质阻挡放电装置所施加的电压为10kV～20kV，频率为30kHz。
步骤(3)中所述混合气体采用连续进气方式。
步骤(3)所述调包装热封时采用的封口膜为选择性透过膜。
步骤(3)所述冷藏的温度为1～4℃。
步骤(1)所述托盘为低阻隔性托盘。
所述蔬菜保鲜方法的蔬菜保鲜装置，包括氧气罐、二氧化碳罐、氮气罐、混配器及气调包装机；所述气调包装机内部设有储气室，所述储气室内部设有介质阻挡放电装置，储气室的出气口的下方设有托盘；
所述氧气罐、二氧化碳罐、氮气罐中的气体在混配器中混合后通过储气室的进气口进入储气室，混合气体将介质阻挡放电装置电离，形成低温等离子体，再经出气口进入样品托盘中，进行杀菌处理后，关闭介质阻挡放电装置，持续通入混合气体，采用封口膜进行气调包装。
本发明的机理为：采用气调环境，在外加场的作用下，电离气调包装气体成分，产生接近常温的活化氧原子和活化氮原子等离子体，作用于托盘和样品，电离产生的自由基具有较强氧化还原性，引起微生物失活，同时，电离产生的紫外线作用于微生物的细胞核，导致其死亡，达到灭菌效果，随后进行气调包装并冷藏。整个处理过程耗时短，仅需要几分钟，停止外加电场后，活化原子又能重新合成所需气体，使生鲜食品始终处于适宜储藏的气体环境中，既保证了产品质量不受影响，又高效杀灭微生物，有效延长了食品的鲜食期。另外，包装采用低阻隔性托盘和选择性透过膜，有利于蔬菜呼吸作用交换气体成分，选择性透过膜使包装盒内气体达到动态平衡，从而保证良好的产品形态和质量。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
(1)采用本发明的方法，较单独使用气调保鲜可有效控制微生物，当储藏6天及以上时，降低托盘和样品表面菌落总数3.4个数量级以上，从而降低生鲜食品腐败速率。
(2)本发明采用低温等离子体致死腐败菌和致病菌，显著减少食源性微生物如李斯特菌，沙门氏杆菌，大肠杆菌等，使得鲜切蔬菜食用安全性得到大大提升。
(3)采用本发明的方法保鲜鲜切蔬菜，营养和感官品质保持更好，产品形态和质量得到有效改善。
(4)本发明的处理过程自动化程度高，安全高效，耗时短，处理后无废气产生。
附图说明
图1为本发明的实施例的蔬菜保鲜装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，本实施例的蔬菜保鲜装置，包括氧气罐1，二氧化碳罐2，氮气罐3，混配器4，进气口5，储气室6，介质阻挡放电装置，交流电源10，出气口11，封口膜12，托盘13，样品14，接地电极板15，气调包装机16，自动控制系统17。所述储气室设于气调包装机的内部；所述介质阻挡放电装置设于储气室内部，包括石英介质7，电极板8，绝缘体9；所述托盘设于储气室的出气口下方；所述氧气罐、二氧化碳罐、氮气罐中的气体在混配器中混合后通过进气口进入储气室，混合气体将介质阻挡放电装置电离，形成低温等离子体，再经出气口进入样品托盘中，进行杀菌处理后，关闭介质阻挡放电装置，持续通入混合气体，采用封口膜进行气调包装。
所述的氧气罐，二氧化碳罐，氮气罐用于提供气源。
所述混配器(丹麦Dansensor公司，MAP Mix ProV 3-Gas)用于控制混合气体比例，混合气体通过进气口进入储气室，石英介质和电极板组成介质阻挡放电装置，电离混合气体，形成低温等离子体，通过出气口进入样品托盘中，达到要求后使用包装机进行包装，整个过程通过自动控制系统控制。
所述储气室具体尺寸为50×40×30cm，材质为有机玻璃。
所述石英介质用于阻挡放电，具体尺寸为150×80×2mm。
所述电极板的具体尺寸为80×80×2mm，接地电极板的具体尺寸为250×150×2mm，材质均为铜极板，电极板间距为12mm，距离出气口5mm。
所述绝缘体材质为聚四氟乙烯，用于保护电极，防止电击穿。
所述交流电压为220V，用于给介质阻挡放电装置提供电源。
所述托盘具体尺寸为224×133×40mm，材质为聚丙烯(PP)。
所述自动控制系统可设置参数如充气时间，低温等离子体电离时间等。
本实施例的生菜保鲜过程如下：
将新鲜生菜分选、切段后洗净，置于大小为224×133×40mm的低阻隔性托盘中，放置样品的体积占托盘体积的1/2。把装有样品的托盘放置在托盘架上，通过自动控制系统设置自动进样至储气室出气口下方，通入混合气体，具体气体比例为O2含量为1％，CO2含量为10％，其余为N2，打开低温等离子体发生装置，施加电压为15kV，频率为30kHz,经过3min后，使用选择性透过膜进行热封包装，包装后置于4℃下冷藏。
经本保鲜方法处理的生菜品质下降缓慢，货架期延长至15天。较单独使用气调保鲜方法，货架期可再延长6天，且当储藏6天时，较单独使用气调组细菌总数降低了3.6个对数值，维生素C损失减少15％。实验组叶绿素含量降低缓慢，重力损失减少。更好的保持了生菜原有的营养价值，保鲜效果更佳。
实施例2
本实施例采用的蔬菜保鲜装置与实施例1同。
本实施例的甘蓝菜保鲜过程如下：
将新鲜甘蓝菜分选、切段后洗净，置于大小为224×133×40mm的低阻隔性托盘中，放置样品的体积占托盘体积的1/2。把装有样品的托盘放置在托盘架上，通过自动控制系统设置自动进样至储气室出气口下方，通入混合气体，具体气体比例为O2含量为5％，CO2含量为5％，其余为N2，打开低温等离子体发生装置，施加电压为10kV，频率为30kHz，经过5min后，关闭介质阻挡放电装置，持续通入混合气体，使用选择性透过膜进行热封包装，包装后置于1℃下冷藏。
经本保鲜方法处理的甘蓝菜品质下降缓慢，货架期延长至18天。较单独使用气调保鲜方法，货架期可再延长8天，且当储藏6天时，较单独使用气调组细菌总数降低了4.2个对数值，维生素C损失减少18％。实验组叶绿素含量降低缓慢，重力损失减少。更好的保持了甘蓝菜原有的营养价值，保鲜效果更佳。
实施例3
本实施例采用的蔬菜保鲜装置与实施例1同。
本实施例的菠菜保鲜过程如下：
将新鲜菠菜分选、切段后洗净，置于大小为224×133×40mm的低阻隔性托盘中，放置样品的体积占托盘体积的1/2。把装有样品的托盘放置在托盘架上，通过自动控制系统设置自动进样至储气室出气口下方，通入混合气体，具体气体比例为O2含量为3％，CO2含量为8％，其余为N2，打开低温等离子体发生装置，施加电压为20kV，频率为30kHz，经过1min后，关闭介质阻挡放电装置，持续通入混合气体，使用选择性透过膜进行热封包装，包装后置于2℃下冷藏。
经本保鲜方法处理的菠菜品质下降缓慢，货架期延长至16天。较单独使用气调保鲜方法，货架期可再延长7天，且当储藏6天时，较单独使用气调组细菌总数降低了3.4个对数值，维生素C损失减少16％。实验组叶绿素含量降低缓慢，重力损失减少。更好的保持了菠菜原有的营养价值，保鲜效果更佳。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蔬菜保鲜方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将新鲜蔬菜分选、洗净后切段，置于托盘中；
(2)对装有新鲜蔬菜的托盘通入低温等离子体进行1～5min的杀菌处理；所述低温等离子体由O2、CO2、N2的混合气体经介质阻挡放电装置产生；
(3)杀菌处理完成后，持续通入O2、CO2、N2的混合气体，再进行气调包装并冷藏。
2.根据权利要求1所述的蔬菜保鲜方法，其特征在于，当所述新鲜蔬菜为生菜时，步骤(2)所述O2、CO2、N2的混合气体中，O2含量为1％～3％，CO2含量为5％～10％，其余为N2；步骤(3)所述O2、CO2、N2的混合气体中，O2含量为1％～3％，CO2含量为5％～10％，其余为N2。
3.根据权利要求1所述的蔬菜保鲜方法，其特征在于，当所述新鲜蔬菜为甘蓝菜时，步骤(2)所述O2、CO2、N2的混合气体中，O2含量为1.5％～5％，CO2含量为5％～10％，其余为N2；步骤(3)所述O2、CO2、N2的混合气体中，O2含量为1.5％～5％，CO2含量为5％～10％，其余为N2。
4.根据权利要求1所述的蔬菜保鲜方法，其特征在于，当所述新鲜蔬菜为菠菜时，步骤(2)所述O2、CO2、N2的混合气体中，O2含量为1％～3％，CO2含量为8％～10％，其余为N2；步骤(3)所述O2、CO2、N2的混合气体中，O2含量为1％～3％，CO2含量为8％～10％，其余为N2。
5.根据权利要求1所述的蔬菜保鲜方法，其特征在于，所述介质阻挡放电装置所施加的电压为10kV～20kV，频率为30kHz。
6.根据权利要求1所述的蔬菜保鲜方法，其特征在于，步骤(3)中所述混合气体采用连续进气方式。
7.根据权利要求1所述的蔬菜保鲜方法，其特征在于，步骤(3)所述调包装热封时采用的封口膜为选择性透过膜。
8.根据权利要求1所述的蔬菜保鲜方法，其特征在于，步骤(3)所述冷藏的温度为1～4℃。
9.根据权利要求1所述的蔬菜保鲜方法，其特征在于，步骤(1)所述托盘为低阻隔性托盘。
10.实现权利要求1～9任一项所述蔬菜保鲜方法的蔬菜保鲜装置，其特征在于，包括氧气罐、二氧化碳罐、氮气罐、混配器及气调包装机；所述气调包装机内部设有储气室，所述储气室内部设有介质阻挡放电装置，储气室的出气口的下方设有托盘；
所述氧气罐、二氧化碳罐、氮气罐中的气体在混配器中混合后通过储气室的进气口进入储气室，混合气体将介质阻挡放电装置电离，形成低温等离子体，再经出气口进入样品托盘中，进行杀菌处理后，关闭介质阻挡放电装置，持续通入混合气体，采用封口膜进行气调包装。
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