CN108402171A - 一种果菜类蔬菜射频预处理-低温气调贮藏方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种果菜类蔬菜射频预处理‑低温气调贮藏方法，属于果蔬保鲜技术领域。该方法首先采用射频装置对果菜类蔬菜进行热激预处理，并利用热风装置对果菜类蔬菜进行保温处理，通过控制热激预处理的时间及温度，来杀灭腐败菌微生物；然后将热激预处理后的果菜类蔬菜置于低温下进行气调贮藏；采用电子鼻技术实时检测贮藏过程中果菜类蔬菜的风味变化，当风味发生变化后，马上对检测过的果菜类蔬菜进行冷害率检测及腐败菌微生物含量检测；通过建立电子鼻响应信号与冷害率、腐败菌微生物含量之间的偏最小二乘模型，预测冷害率及腐败菌微生物含量。与现有技术相比，本发明具有操作简便、安全准确、结构合理等优点，为果蔬的高品质贮藏提供了保障。

Description

一种果菜类蔬菜射频预处理-低温气调贮藏方法
技术领域
本发明属于果蔬保鲜技术领域，具体涉及一种果菜类蔬菜射频预处理-低温气调贮藏方法。
背景技术
采后果蔬在贮藏及运输过程中，失去外界的养分供应，且本身生命活动仍在进行，往往会出现软化、衰老、微生物侵染，从而导致变质腐烂，损失严重。温度是决定果蔬贮藏品质的重要因素之一，低温冷藏能影响果蔬的物理、化学以及诱变反应，抑制微生物生长繁殖，延长贮藏寿命。但冷敏性果菜类蔬菜，对低温比较敏感，在不适低温下贮藏极易发生冷害，出现果蔬生理代谢失调、软化衰老、营养损失等问题，且发生冷害的果蔬更易受到微生物侵染，加速品质劣变和严重腐烂。由于冷害症状的滞后性，当果蔬从低温环境转移到温暖环境后才急剧表现，并迅速腐烂变质，而此时的损失已无法挽回。因此，需要开发新型预处理技术结合贮藏方法，最大限度地保持果蔬品质的相对稳定，抑制采后果蔬的生理代谢及微生物的生长繁殖，降低冷害率。
热激处理是指将果蔬短时间置于非致死高温中进行采后处理的一种物理保鲜方法，是一种不致高温热损伤的温度逆境胁迫处理法，可延长果蔬的抗冷性及贮藏期，包括热空气、蒸汽、热水浸泡等。而射频(Radio Frequency)是一种介于300KHz～300MHz的电磁频率，属于高频交流电磁波，能穿透物料内部，引起带电离子的振荡迁移，将电能转化为热能，从而达到迅速加热的目的，且能实现在较低的物料温度获得满意的杀菌效果。刘倩等(2014)研究了射频对青菜的杀菌效果，结果表明，当射频条件为20mm/20min时，产品的温度为62℃左右，射频杀菌效果最好。孔玲等(2014)研究了射频联合热风处理对鲜切胡萝卜的杀菌效果，结果表明，射频联合热风处理杀菌效果佳，成品品质好。张永迪等(2015)研究了射频加热处理苹果片，结果表明，当射频条件为105mm/101s时，对苹果片的细胞破坏最小，品质最佳。张慜等(2016)公开了一种小包装根茎类混合鲜切蔬菜的柔性杀菌方法(公开号：CN105028619A)，该方法将包装好的蔬菜通过射频、热风联合处理，可显著延长产品货架期，贮藏9个月后产品菌落总数小于1000cfu/g，致病菌未检出，且产品质构和色泽俱佳。本专利采用射频预处理联合热风技术，依据射频的穿透特性，使物料内外迅速升温，达到热激处理温度，同时实现在较低的物料温度下杀灭微生物的目的，该处理方式具有无毒、无污染、无残留、贮藏保鲜效果显著等优点。
气调贮藏是通过提高贮藏环境中二氧化碳浓度，降低氧气的浓度，抑制果蔬呼吸作用及生理代谢的一种贮藏方法。且环境气体组成的变化能够改变果蔬对冷害温度的反应，从而减轻果蔬冷害。魏文毅等(2008)研究了气调贮藏对“八月脆”桃的研究，结果表明在0～1℃温度下，气体条件为10％O2及10％CO2能推迟果实冷害的发生，降低果实的褐变程度。张正周等(2015)发明了一种气调保鲜苦瓜的方法(公开号：CN105028619A)，该方法采用臭氧水清洗灭菌后，在保鲜袋中添加保鲜剂1-甲基环丙烯与过氧化钙，结合气调贮藏(N2为91-93％，O2为4.5-5.5％，CO2为2-4％)苦瓜贮藏60天未出现冷害现象。李素清等(2014)研究了气调贮藏对青椒保鲜效果的影响，结果表明分阶段调节氧气及二氧化碳浓度结合魔芋葡甘聚糖复合涂膜处理能较好的保持青椒的品质，在前期气体浓度采用6％O2+5％CO2+89％N2，后期采用4％O2+2％CO2+94％N2，可以增强保鲜效果。从以上专利及研究可知，通过调节氧气和二氧化碳的浓度进行气调贮藏可减轻冷害，但仍需结合化学处理才可显著增强保鲜效果。本专利采用射频预处理结合气调贮藏技术，依据射频技术能穿透物料使其内外迅速升温而产生热激反应及杀菌效果，并结合低氧高二氧化碳的气调贮藏抑制果蔬生理代谢，抑制冷害的发生。
张慜等(2016)公开了一种加压惰性气体预处理结合气调贮藏的呼吸跃变型果蔬品质智能化识别方法(公开号：CN105594842A)，该发明通过在线实时监测果蔬气调贮藏环境条件，识别二氧化碳浓度，并向监控中心发送信息，识别贮藏期。赵文锋等(2016)公开了一种适用于水果储藏的智能紫外杀菌系统(公开号：CN105660822A)，该发明具有智能启动和水果检测监控功能，实现对水果的杀菌保鲜处理。张慜等(2017)公开了一种智能预冷处理结合分段气调贮藏控制冷敏性果菜类蔬菜低温冷害的系统(公开号：CN106973982A)，该发明能够通过传感器在线检测实时监测保鲜室内的气体变化，并上传至远端监控中心，通过控制系统对环境参数进行控制。以上专利均依据贮藏环境中的二氧化碳、乙烯等气体分别进行预测，不具有整体性。王俊等(2011)公开了一种识别与预测肉新鲜度的方法(公开号：CN102297930A)，采用电子鼻技术及神经网络分析建立了电子鼻响应信号与肉的贮藏时间、感官得分、挥发性盐基氮和微生物含量之间关系的数学模型，该专利对肉新鲜度进行了预测。潘磊庆等(2015)公开了一种气味传感器对铜绿假单胞杆菌生长预测的方法(CN104267067A)，通过电子鼻技术获得两种浓度的铜绿假单胞杆菌培养48h的气味信息，建立气味信息与铜绿假单胞杆菌的生长模型，该专利通过检测微生物散发的整体气味来预测其生长状况。陈小娥等(2016)公开了一种基于电子鼻分析的乙酯型鱼油品质评价方法(CN105628883A)，通过电子鼻技术对贮藏过程中的乙酯型鱼油的挥发性气味进行检测，结合偏最小二乘法法建立酸价、过氧化值的预测模型，该专利可以对乙酯型鱼油在贮藏中的腐败程度进行快速、有效的测定。电子鼻作为一种直接获取样品挥发性物质的整体信息，通过模式识别进行风味的整体判断，对食品无损、快速、智能的质量与安全分析和评估的方法，较感官评价、微生物理化指标等其他传统方法的检测具有明显优势。本专利中的贮藏方法是射频预处理结合低温气调贮藏，控制热激处理时间，同时结合电子鼻技术对贮藏环境中的整体气味进行实时检测，实现冷害及腐败菌的联合控制，可靠性高，通用性强。
现有的果蔬贮藏保鲜的研究方法比较单一，目前果蔬预处理结合气调贮藏控制低温冷害及微生物侵染的研究方法比较繁琐，且果蔬种类繁多，冷害现象及发生滞后，主观影响因素较多；采用射频预处理可以避免过度处理引起的热损伤，联合热风协同实现低温条件下杀灭微生物的目的，并结合气调贮藏过程中果菜类蔬菜的整体气味特征预测低温冷害及腐败菌侵染，操作简单，准确率高，食品保鲜成本降低。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是要提供一种冷害与腐败菌联合控制的果菜类蔬菜低温贮藏方法。，通过射频预处理结合气调贮藏，控制热激处理的时间及温度，同时实时检测贮藏过程中果菜类蔬菜的挥发性物质，建立整体风味特征与冷害率及微生物菌落总数的模型，实现果菜类蔬菜低温贮藏中冷害与腐败菌的智能预测及控制，降低了果蔬贮藏技术研究的成本，具有较好的通用性和实用性。
本发明的技术方案：
一种果菜类蔬菜射频预处理-低温气调贮藏方法，步骤如下：
(1)采用射频装置对果菜类蔬菜进行热激预处理，并利用热风装置对果菜类蔬菜进行保温处理，通过控制热激预处理时间及温度，来杀灭腐败菌微生物；
(2)将热激预处理后的果菜类蔬菜进行低温气调贮藏；
(3)采用电子鼻技术实时检测贮藏过程中果菜类蔬菜的风味变化，当风味发生变化后，马上对检测过的果菜类蔬菜进行冷害率检测及腐败菌微生物含量检测；
(4)建立电子鼻响应信号与冷害率、腐败菌微生物含量之间的偏最小二乘模型，通过拟合系数预测果菜类蔬菜在低温气调贮藏过程中的冷害率及腐败菌微生物含量。
所述步骤(1)中，射频装置的工作频率为27.12MHz，功率为1500W，极板间距为20-40cm，热风装置的保温处理时间为20-40min。
所述步骤(2)中，果菜类蔬菜采用低密度聚乙烯袋包装后进行低温气调贮藏，低温气调贮藏环境为：氧气2-5％，二氧化碳2-5％，氮气90-96％，气调贮藏温度4-6℃，相对湿度85-95％。
所述步骤(3)中，电子鼻技术检测方法为：通过电子鼻传感器阵列对贮藏过程中果菜类蔬菜的整体气味特征进行检测，所述电子鼻传感器阵列由14个金属氧化物传感器组成，电子鼻传感器阵列每1d采集一次数据，采样速率为1L/min，采样时间为120s，果菜类蔬菜的电子鼻检测在室温25℃下完成；电子鼻检测风味变化后，马上对检测过的果菜类蔬菜进行冷害率及腐败菌微生物含量检测。
所述的果菜类蔬菜为冷敏性蔬菜。
本发明的有益效果：
(1)本发明对果菜类蔬菜低温贮藏中冷害与腐败菌联合控制的特点是：射频处理能够穿透果菜类蔬菜内部，达到快速和均匀加热，实现热激反应，联合热风并控制预处理的时间，在不出现过热反应破坏蔬菜营养品质的基础上达到杀菌要求，同时利用电子鼻技术实时检测低温气调贮藏过程中果菜类蔬菜的整体风味特征，建立电子鼻响应信号与冷害率、微生物含量的模型，降低果菜类蔬菜的生理代谢，实现冷害及腐败菌联合控制的智能化贮藏，提高果菜类蔬菜在低温贮藏过程中的品质。
(2)本发明研究了冷敏性果菜类蔬菜的贮藏保鲜，不添加化学保鲜剂，安全可靠，可及时、准确的控制热激处理时间及温度，采用偏最小二乘法建立整体风味特征与冷害率、微生物含量的模型，联合控制冷害及微生物侵染，提高了果菜类蔬菜低温贮藏品质。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1：一种冷害与腐败菌联合控制的樱桃番茄射频预处理-低温气调贮藏的联合方法
选择新鲜、无腐烂、大小均一的樱桃番茄1000g，置于射频工作腔内的介电阻块上进行热激预处理，射频装置的标准频率为27.12MHz，功率为1500W，极板间距为20cm，联合热风保温时间为30min，减菌率大于90％。将射频处理后的樱桃番茄置于4℃下低温气调贮藏，氧气为5％，二氧化碳为3％，氮气为92％，相对湿度85-95％。采用电子鼻技术实时检测贮藏过程中樱桃番茄的风味变化，建立电子鼻响应信号与冷害率、微生物含量的偏最小二乘模型。经过射频预处理结合气调贮藏，樱桃番茄在低温贮藏25天后冷害率小于5％，霉菌及酵母菌减菌率大于85％。通过电子鼻响应信号的偏最小二乘模型预测，拟合系数大于0.9，预测结果佳。
实施例2：一种冷害与腐败菌联合控制的水果黄瓜射频预处理-低温气调贮藏的联合方法
选择新鲜、无腐烂、大小均一的水果黄瓜1000g，置于射频工作腔内的介电阻块上进行热激预处理，射频装置的标准频率为27.12MHz，功率为1500W，极板间距为25cm，联合热风保温时间为40min，减菌率大于90％。将射频处理后的水果黄瓜置于4℃下低温气调贮藏，氧气为5％，二氧化碳为3％，氮气为92％，相对湿度85-95％。采用电子鼻技术实时检测贮藏过程中水果黄瓜的风味变化，建立电子鼻响应信号与冷害率、微生物含量的偏最小二乘模型。经过射频预处理结合气调贮藏，水果黄瓜在低温贮藏25天后冷害率小于5％，霉菌及酵母菌减菌率大于85％。通过电子鼻响应信号的偏最小二乘模型预测，拟合系数大于0.9，预测结果佳。
实施例3：一种冷害与腐败菌联合控制的茄子射频预处理-低温气调贮藏的联合方法
选择新鲜、无腐烂、大小均一的茄子1000g，置于射频工作腔内的介电阻块上进行热激预处理，射频装置的标准频率为27.12MHz，功率为1500W，极板间距为25cm，联合热风保温时间为40min，减菌率大于90％。将射频处理后的茄子置于4℃下低温气调贮藏，氧气为5％，二氧化碳为5％，氮气为90％，相对湿度85-95％。采用电子鼻技术实时检测贮藏过程中茄子的风味变化，建立电子鼻响应信号与冷害率、微生物含量的偏最小二乘模型。经过射频预处理结合气调贮藏，茄子在低温贮藏25天后冷害率小于5％，霉菌及酵母菌减菌率大于85％。通过电子鼻响应信号的偏最小二乘模型预测，拟合系数大于0.9，预测结果佳。
实施例4：一种冷害与腐败菌联合控制的青椒射频预处理-低温气调贮藏的联合方法
选择新鲜、无腐烂、大小均一的青椒1000g，置于射频工作腔内的介电阻块上进行热激预处理，射频装置的标准频率为27.12MHz，功率为1500W，极板间距为40cm，联合热风保温时间为40min，减菌率大于90％。将射频处理后的青椒置于6℃下低温气调贮藏，氧气为2％，二氧化碳为4％，氮气为94％，相对湿度85-90％。采用电子鼻技术实时检测贮藏过程中青椒的风味变化，建立电子鼻响应信号与冷害率、微生物含量的偏最小二乘模型。经过射频预处理结合气调贮藏，青椒在低温贮藏30天后冷害率小于5％，霉菌及酵母菌减菌率大于85％。通过电子鼻响应信号的偏最小二乘模型预测，拟合系数大于0.9，预测结果佳。
实施例5：一种冷害与腐败菌联合控制的四季豆射频预处理-低温气调贮藏的联合方法
选择新鲜、无腐烂、大小均一的四季豆1000g，置于射频工作腔内的介电阻块上进行热激预处理，射频装置的标准频率为27.12MHz，功率为1500W，极板间距为20cm，联合热风保温时间为20min，减菌率大于90％。将射频处理后的四季豆置于5℃下低温气调贮藏，氧气为5％，二氧化碳为5％，氮气为90％，相对湿度85-90％。采用电子鼻技术实时检测贮藏过程中四季豆的风味变化，建立电子鼻响应信号与冷害率、微生物含量的偏最小二乘模型。经过射频预处理结合气调贮藏，四季豆在低温贮藏30天后冷害率小于5％，霉菌及酵母菌减菌率大于85％。通过电子鼻响应信号的偏最小二乘模型预测，拟合系数大于0.9，预测结果佳。

Claims (5)

1.一种果菜类蔬菜射频预处理-低温气调贮藏方法，其特征在于，步骤如下：
(1)采用射频装置对果菜类蔬菜进行热激预处理，并利用热风装置对果菜类蔬菜进行保温处理，通过控制热激预处理的时间及温度，来杀灭腐败菌微生物；
(2)将热激预处理后的果菜类蔬菜置于低温下进行气调贮藏；
(3)采用电子鼻技术实时检测贮藏过程中果菜类蔬菜的风味变化，当风味发生变化后，马上对检测过的果菜类蔬菜进行冷害率检测及腐败菌微生物含量检测；
(4)建立电子鼻响应信号与冷害率、腐败菌微生物含量之间的偏最小二乘模型，通过拟合系数预测果菜类蔬菜在低温气调贮藏过程中的冷害率及腐败菌微生物含量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中射频装置的工作频率为27.12MHz，功率为1500W，极板间距为20-40cm，热风装置的保温处理时间为20-40min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，果菜类蔬菜采用低密度聚乙烯袋包装后进行低温气调贮藏，贮藏环境：氧气2-5％，二氧化碳2-5％，氮气90-96％，气调贮藏温度4-6℃，相对湿度85-95％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中的电子鼻技术检测方法为：通过电子鼻传感器阵列对贮藏过程中果菜类蔬菜的整体气味特征进行检测，所述的电子鼻传感器阵列由14个金属氧化物传感器组成，电子鼻传感器阵列每1d采集一次数据，采样速率为1L/min，采样时间为120s，果菜类蔬菜的电子鼻检测在室温25℃下完成；电子鼻检测风味变化后，马上对检测过的果菜类蔬菜进行冷害率及腐败菌微生物含量检测。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的果菜类蔬菜为冷敏性蔬菜。
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