CN1096235C - 荔枝气调式袋装保鲜方法 - Google Patents

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本发明涉及鲜荔枝的保鲜贮运和销售。具体地说,是一种荔枝气调式高阻隔袋的鲜销方法。荔枝经混合保鲜水溶液处理沥干,预冷后,装入内有乙烯吸附剂,保鲜混合气体的高阻隔薄膜包装袋中,密封后,经或不经剂量为10-30万拉德的60Co的γ-射线辐射处理,再装箱置1-7℃的冷链中贮运和销售;其中保鲜混合气体的成份及体积比为氧气1%-10%、二氧化碳1%-15%、氮气余量;混合气体压力为1.00(1.01)×105-2.00×105Pa,保鲜混合气体与荔枝的体积比为1∶1-2。本发明在荔枝的贮运和鲜销过程中,基本上保持原有天然的色、香、味、形、鲜、有充足的贮运和货架期(30-55天),常温下保鲜期为10-15天,具有极好的商业推广价值。

Description

荔枝气调式袋装保鲜方法
本发明涉及荔枝的保鲜贮运和销售。具体地说是一种荔枝气调式袋装保鲜方法。
荔枝为无患子科(Sapindaceae),属(Litchi Sonn)植物。荔枝是我国南方的特产水果,其果实鲜艳,风味独特,营养丰富,色、香、味俱佳,在民间被视为珍贵补品,深受国内外消费者欢迎。近年来,国内外市场上提倡食用纯天然绿色食品,特别是对能在一定时间内最大限度的保持荔枝天然的果实鲜红,皮薄肉嫩,汁多味甜等风味的鲜销需求量不断增加,这样,对在高温高湿情况下采收的极不耐贮运或保存的鲜荔枝的销售保鲜技术来看,不是保鲜期极短,就是会使荔枝或多或少的失去其天然品质(光泽、鲜色、形态和风味)及药用价值。
本发明的目的在于提供一种鲜荔枝在保鲜加工至消费者购买享用之前基本上保持荔枝原有天然品质和药用价值,并极便于贮运和销售的荔枝气调式袋装保鲜方法。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:它包括内装经均为重量百分比的10%柠檬酸+0.1-1%维生素C+2%亚硫酸氢钠+0.1%苯雷特+0.1%乙磷铝的混合保鲜水溶液漂洗浸泡5-10分钟,沥干水分;经过预冷处理的荔枝、保鲜混合气体和高锰酸钾乙烯吸附剂的全密封高阻隔包装袋,并经或不经剂量为10-30万拉德的60CO的γ-射线辐射后,装箱置1-7℃,相对湿度80%-90%的冷藏链中,贮运、销售和消费者购买后的冰箱贮存待食。该袋采用在20℃和105Pa的条件下,24小时氧气透过量小于或等于11ml/m2的高阻隔薄膜材料制成,保鲜混和气体的压力为1.00×105Pa-2.00×105Pa;混合气体的组成为氧气、二氧化碳和氮气,其体积比为氧气1%-10%,二氧化碳1%--15%,其余为氮气浓度,袋中相对湿度为80%-90%;或采用20℃和105Pa条件下,24小时氧气透过量小于或等于100ml/m2大于10ml/m2的次高阻隔薄膜材料制袋,此时,上述混合气体压力为1.01×105Pa-2.00×105Pa。上述保鲜混合气体与荔枝的体积比为1∶1-2,乙烯吸附剂的作用是防止荔枝在密封保存过程中产生的乙烯使荔枝衰老变质。在贮藏或货架销售时,也可以用185和254nm波长的紫外线照射所产生的原子氧,迅速地将乙烯氧化成二氧化碳和水而予以消除。
上述高阻隔薄膜材料为EVAI(乙烯一乙烯醇共聚物)类或PA(尼龙)类或PVDC(聚偏氯乙烯)类或PAN(丙烯腈聚合物)类的多组份、多层共挤式或干式及湿式复合式复合薄膜材料和EVAI EP-F101、EVAI EP-E105、PVDC、PAN等单组分薄膜材料。
上述次高阻隔薄膜材料一般为:PETP(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PA、EVOH、PVC、POE、POPP、PET、PP、PE(高密度厚材)等。
上述薄膜强度高;透明;对空气和水蒸汽阻隔性极好;抗撕裂蔓延性好;耐气候性、耐磨性、耐油、耐化学性好;无毒、无嗅,各项指标完全符合国家卫生标准和美国F.C.C标准要求。
该产品的制备工艺为首先用自动控制的三边封制袋机将高阻隔或次高阻隔薄膜材料按商品规格制成三边封或H型封口的包装袋,然后,装入经均为重量百分比的10%柠檬酸+0.1%-1%维生素C+2%亚硫酸氢钠+0.1%苯雷特+0.1%乙磷铝的混合保鲜水溶液漂洗浸泡5-10分钟,沥干水分;经过预冷处理的荔枝和高锰酸钾乙烯吸附剂小袋,再放入混合气体气调式真空充气包装机内,抽真空,充入氧气浓度为1%-10%;二氧化碳浓度为1%-15%;其余为氮气浓度的混合气体,气体压力为(20℃时)1.00(1.01)×105Pa-2.00×105Pa,自动热封合,再经过或不经剂量为10万-30万拉德的60Co的γ-射线辐射装置辐射后,装箱置1-7℃,相对湿度为80%-90%的冷藏链中贮运,销售和购买后不拆封的冰箱暂时贮存待食。本说明书中的压力均为20℃条件下。
本发明的关键技术要点:根据荔枝果实采收后仍然是个有生命的活体,其生长期中的各种生理过程仍在继续,采收后的果实、来自树体的水分和营养物质突然被切断,果实中的生物化学变化也重新进行调整,从以合成为主变为以水解为主。则本发明依据荔枝活体的特点,从以下几个方面提高鲜荔枝的耐贮性和抗病性。
一、降低荔枝的呼吸强度和蒸腾强度,减少荔枝内含物质的消耗和水分的散失,防止荔枝失水、失鲜。
荔枝采收后,其生命活动表现于它的呼吸作用,吸吸作用成为此时荔枝新陈代谢的主导过程,呼吸强度的大小直接影响荔枝的保鲜期。
荔枝的呼吸作用,是从空气中吸收氧。同植物一样,鲜荔枝的呼吸作用有两种类型,即有氧呼吸和缺氧呼吸。有氧呼吸是从空气中吸收分子态氧(氧气),导致呼吸底物(复杂的糖和有机酸)最终彻底氧化成水和二氧化碳。缺氧呼吸是在环境中氧气含量很低时所进行的呼吸作用,它不从空气中吸收氧气,呼吸底物不能被彻底氧化,结果形成酒精和乙醛等物质。
上述两种呼吸类型的反应式可分别表示为:有氧呼吸:(能量值)缺氧呼吸:(能量值)从上述两个反应式可以看出,有氧呼吸产生的能量是缺氧呼吸的28倍,其大量消耗荔枝的能量,蒸发水分,影响其细胞的PH值,从而衰老变质,缺氧呼吸就必须分解消耗更多的呼吸基质,同时,还产生酒精、乙醛等中间产物,这些物质在荔枝组织中积累过多,就会对细胞有毒害作用,加速荔枝的衰败。因此,在荔枝采收后的保鲜贮运和销售环节中,不仅要控制有氧呼吸在最低限度内,又要防止缺氧呼吸的发生。
影响荔枝呼吸作用的几点因素及本发明的保鲜方法:1、品种和果实体的成熟度。
荔枝有早、中、晚三种不同熟期的品种,不同的品种之间,呼吸的量与质有较大的差别。通常早熟品种比晚熟品种呼吸强度低,耐贮性好,但也不是完全这样,应具体情况具体对待。
在荔枝果体的发育过程中,果体果皮颜色在大部分未转红时,果体的各种代谢旺盛,呼吸强度最大,随着果皮大部分转红,内果皮的薄膜具有淡红色时,呼吸强度逐渐下降;在果皮基本转红,呼吸强度又迅速增强,根据荔枝的呼吸强度与耐贮性的关系,应在荔枝八成至八成半熟度时采收,其耐贮性好。
2、环境温度。
温度是影响呼吸作用的重要因素之一。在一定范围内,荔枝随温度升高,呼吸强度增大,果实释放乙烯量增大。通常在5-35℃之间,温度每上升10℃,呼吸强度增大1-1.5倍。控制低温,可减弱呼吸作用,明显抑制乙烯的释放(1-7℃时),延长贮藏期。但不能就此认为,温度越低越好,低温对荔枝果实可引起冷害,首先是果皮细胞组织溶液的渗出率升高,其次是细胞亚显微结构被破坏。低温对荔枝果实的伤害有累积作用,而且温度愈低致害时间也愈早出现。
本发明的控制温度在1-7℃,现想温度在3-5℃,在货架和冰箱贮存时最高不超过10℃。
3、空气成分。
采收后的荔枝所处环境中的空气成分时呼吸作用有重要影响。影响呼吸作用的主要空气成分是氧气和二氧化碳。
氧气是荔枝进行呼吸作用的重要条件。当氧气含量低于5%时,呼吸作用受到明显抑制。氧气量过少(低于1%时),会产生缺氧呼吸,长时间的缺氧呼吸会导致荔枝发生生理性病害,如酒精中毒等,造成荔枝的衰败和品质下降。
空气中的二氧化碳浓度对荔枝的呼吸作用也有直接影响,当空气中的二氧化碳浓度高于3%时,能明显抑制荔枝的呼吸作用,并减少荔枝的氧气呼吸量和二氧化碳的释放量。二氧化碳浓度过高(高于15%时),会抑制荔枝呼吸酶的活动,从而引起代谢失调,造成二氧化碳中毒,它对荔枝的伤害比因缺氧所造成的伤害更为严重。
本发明的气调式高阻隔袋中的混合气体氧气浓度为1%-10%;二氧化碳为1%-15%,其余均为氮气浓度的保鲜效果比较理想。
4、乙烯影响。
荔枝在密封的包装袋中,经荔枝的生理生化反应释放一定量的乙烯。而乙烯对荔枝的催熟作用有密切的关系,乙烯是加速果实成熟与衰老的内源促进剂,对呼吸作用也有促进。
本发明在荔枝密封包装时装入一定量的乙烯吸附剂(高锰酸钾小袋)或采取紫外线照射,减少乙烯对荔枝保鲜的影响。
5、机械损伤。
任何机械损伤,即便是轻微的挤伤或压伤,也会引起呼吸加强。所以,要最大限度的减少搬运次数,包装箱不可过挤或过松,减少机械损伤,延长保鲜期。
影响荔枝蒸腾作用的几点因素及本发明的保鲜方法:荔枝含水量较高,通常是80%-95%,在贮藏中容易蒸腾脱水而引起组织萎蔫、失水、失鲜、失重,破坏正常的代谢过程,降低耐贮性和抗病性。
1、荔枝的品种与形态。
荔枝的品种与形态是影响蒸腾作用的内在因素,它表现在果皮的组织结构上的细胞排列疏松大小,果体的表面积比和果皮细胞的保水力等,果皮细胞排列疏松大,表面积大和细胞保水差则蒸腾作用强,反之则弱。因此,对荔枝的保鲜,因根据保鲜期的长短,选择品种与形态。
2、温度。
温度是影响蒸腾作用的重要环境因素。温度高,蒸腾作用强,反之则弱。因此,在鲜荔枝保鲜时,因控制低温环境。本发明控制温度为1℃-7℃,理想为3℃-5℃,最高不要超过10℃。
3、空气湿度。
影响蒸腾速度的重要因素是密封环境下鲜荔枝的空气相对湿度,本发明综合考虑了符合出口外销的要求,又参考了空气相对湿度与蒸腾速度的关系,选定80%-90%的相对湿度为包装环境相对湿度。
4、空气流动。
空气流动会改变空气的绝对湿度,从而对荔枝的蒸腾作用发生影响。空气流动越快,荔枝蒸腾越强,反之则弱。
本发明采用高阻膈袋包装荔枝的优点一是调节和控制袋中的气体成分和浓度;二是控制空气流动,减少蒸腾速率、减少水分消耗;三是保持荔枝在密封袋中的气体相对湿度在80%-90%;四是由于高阻隔袋的阻隔性极好,保持了荔枝的天然独特的香味或风味。
二、抑制酶的活性和微生物的活动,防止酶促褐变和腐败变质。
荔枝采后的衰败过程是一系列生化变色反应,先是荔枝果皮由鲜红变暗而致褐色或深褐色,继而出现霉菌、裂壳流汁、味变腐烂。果皮的褐变是衰败的开始也是荔枝贮藏寿命的结束。因此,控制褐变成了保鲜的关键手段。褐变与腐烂的原因,是采后果实本身的生理变化和外界微生物侵害的结果。
荔枝的褐变主要是酶促褐变。酶促褐变在多种酶的催化下,组织中某些化合物发生氧化、缩合、聚合等反应,生成复杂的有色物质。酶促褐变的三个必须因素是:酶、底物和氧。一般认为、酚是导致荔枝果皮褐变的直接底物。酚在酶的催化作用下氧化产生醌,醌的累积和聚合导致了果皮的褐变。因此,控制果实的褐变应着重控制酶的活性,其次防止酚类的氧化。本发明主要从控制酶的活性和控制密封环境的O2与CO2的含量来达到减少褐变速率,抑制褐变的目的。
1、控制酶的活性。
酶类多适宜中性环境,而在酸性或碱性条件下酶的活性受到抑制。本发明采用10%柠檬酸+0.1-1%维生素C等组成的混合水溶液漂洗浸泡荔枝,使其PH值呈酸性,从而减少褐变速率,抑制酶的活性。
参与酶促褐变反应的酶类,最适活性的温度在30℃-40℃之间。本发明采用低温控制酶的活性,而不是用热处理来杀死酶的活性。低温控制时,一旦温度上升,活性就重新恢复。
2、采用密封环境,控制O2与CO2的浓度。
本发明采用高阻隔包装袋,装入经保鲜处理的荔枝,用气调式的方式控制高阻隔袋中的O2浓度为1%-10%;CO2浓度为1%-15%;其余均为氮气来控制O2与CO2的浓度,加上采用维生素C的抗氧化剂混合水溶液浸泡果实,抑制了酚类的氧化,从而达到延缓褐变的目的。
荔枝果体的腐败变质主要是微生物的活动引起的。具有丰富养分的荔枝果实极易招致微生物的侵染,现已在果实上分离出数十种病菌,其中以霜疫霉、酶腐、炭疽、青绿霉等危害严重。有些在挂果期便入侵,待采后抗病力稍弱时,病菌发展迅速,病害容易暴发。病原菌的侵染是致败的主要原因。
从大量理论依据和实试情况来看,本发明主要采用如下几条件措施:1、建议果农在采收前15-20天用乙磷铝300倍液喷1-2次或用瑞毒霉锰锌喷果1-2次。
2、建议果农在采果前用生长促进物质如生长素、细胞分裂素、赤霉素等进行处理,增强采果后的抗病力。
3、有条件的话,在荔枝采收后,进行2小时的熏硫处理,降低果皮PH值,呈酸性,来防止病原菌侵染。
4、采用均为重量百分比的10%柠檬酸+0.1%-1%维生素C+2%亚硫酸氢钠+0.1%苯雷特+0.1%乙磷铅混合水溶液漂洗浸泡,从而达到杀菌和酸化的目的。
5、采用低温和在密封环境下,控制O2浓度,有效地控制了腐败变质的产生条件。
三、延缓各种生理生化的进程,抑制水解现象,延长保鲜期。
荔枝采收后的生理生化变化主要有如下几个方面:1、水解现象。荔枝果实采收后,生长期中的各种生理过程仍在继续,这些过程既与它们着生在树上时的变化相连贯,又与生长过程的变化有本质的不同。采收后的果实,来自树体的水分和营养物突然切断,果实中的生物化学变化也重新进行调整,从以合成为主变为以水解为主。
2、糖的变化。由于呼吸作用把荔枝复杂的糖类氧化成水和二氧化碳,从而使果实失鲜,逐步改变其风味。
3、酶活性的变化。此变化会导致代谢途径的改变,进而影响荔枝营养物质的消耗和果实的变质。
4、蛋白质与氨基酸的变化。采收后的果实,蛋白水解酶活跃,它可使蛋白质水解生成氨基酸,从而改变荔枝的风味,有些游离氨基酸可被氧化成醌类有色物体,使荔枝褐变。
5、脂类的变化。大多数脂类存在于细胞膜上,它与荔枝在贮藏期间的抗逆性有关。
6、乙烯催熟。果实在密封环境下放出的大量乙烯,成为加速荔枝果实成熟与衰老的内源促进剂。
本发明为延缓荔枝的各种生理生化进程,延长保鲜期采用如下具体技术措施:1、配制均为重量百分比的10%柠檬酸+0.1%-1%维生素C+2%亚硫酸氢钠+0.1%苯雷特+0.1%乙磷铝混合水溶液,将荔枝果实漂洗浸泡5-10%分钟后沥干水分,并进行预冷后,再包装。
2、密封包装完毕的荔枝,采用剂量为10万-30万拉德的60CO的γ-射线辐射,可有效地延缓荔枝各种生理生化的进程。
3、低温控制(1℃-7℃,最好3℃-50℃,最高不超过10℃);包装环境的空气相对湿度为80%-90%。
4、在高阻隔密封袋中放置乙烯吸附剂(如高锰酸钾溴化活性炭和某种分子筛)或用波长185和254nm的紫外线照射,降低乙烯对荔枝的催熟作用。
本发明与现有技术比较有如下几点优点:1、它形成了一袋一个的气调式保鲜系统,并选择了适合于该系统的各种保鲜技术参数和配制方法,极便于低温冷藏的贮运和上超市货架的生鲜销售。特别是当消费者购买后脱离低温冷藏链保鲜控制系统时,在常温下(一般指20℃左右)仍可保鲜10-15天,这样它比较适合短时间内无冷链保鲜系统的贮运和销售,大大的提高了荔枝的附加值,市场前景广阔。
2、现行的气调冷藏库和膜帐气调贮藏的保鲜技术只能用于贮藏保鲜,而本发明既可用于荔枝的贮藏保鲜,又可用于荔枝的贮运、销售和消费者购买的冰箱冷藏贮存保鲜。
3、现行的扎紧袋口袋装法和“真空”包装法,靠自然式气调,以及手动排去空气的包装法,其可行性和实用性较差,加上采用普通薄膜材料,O2与CO2透过量较大,保鲜期远远低于本发明的保鲜期。
4、本发明技术的荔枝远距离、长鲜期的鲜销是在适合其生理生化代谢同一状态下进行的,在保鲜期的荔枝色、香、味、形、鲜极佳,基本上保持原有的天然品质、风味和商品形象。而现有的速冻荔枝保鲜技术工艺中,要在100℃沸水或蒸汽进行烫皮处理,立即移入3-5℃的冷水中冷却或鼓风降温,然后置于-23℃速冻,再进入-18℃的冷链中贮运和销售,其工艺复杂,成本高,商业化操作困难不用说了。更需指出的是在整个荔枝采收,保鲜加工、贮运和销售以及消费者从-18℃冷链中购买至食用前的荔枝状态发生了几次巨变,其天然品质、风味、营养和药用价值、商品形象和商品价值就差得很多。
5、本发明是一个集物理技术、化学技术、生物工程技术和高分子材料应用技术为一体的荔枝鲜销保鲜技术。其独特的保鲜特点,在相对湿度80%-90%,1-7℃的状态下,保鲜期为30天-46天;在7-10℃的状态下,保鲜期为26天-44天,在常温下(指20℃左右)保鲜期为10天-15天。本发明技术的产品商业化操作简便,生产、管理、贮运、销售和携带方便,运作成本低,市场广阔,技术稳定可靠,实用性强。
下面经合实施例(表格形式)对本发明作进一步的详述:实施例情况表                  表-2
实施例情况表                   表-1
从实施例情况表(表-1)可见:实施例只选二档环境温度实施,①1-7℃;②7-10℃。1-7℃是本发明技术的温控指标,考虑到荔枝销售的货架贮存和消费者冰箱贮存的温控一般在1-10℃,则分7-10℃的温控段做上述实施例,从表-1可见,当在同等条件下,保鲜混合气体压力大的鲜荔枝的保鲜期长;在同等条件下,选用氧气透过量小的薄膜材料制袋包装的荔枝,保鲜期长;在同等条件下,环境温度在1-10℃之时,温度控制低的保鲜期长。从表-2可见,采用60Co的γ-射线辐射后的保鲜期比未辐射的要长3-13天左右。在同等条件下,经60CO的γ-射线剂量在10万-30万拉德之间辐射时,剂量大的,保鲜期长。另外,在所有条件相同情况下,荔枝的不同产地、品种、大小、成熟度、包装环境、包装材料厚度,采收后至包装冷藏的时间长短、包装预冷程度等都在不同程度的影响包装后的保鲜期,由于一般差异时间在1-3天,影响不太大,考虑到各种状态情况得杂,其实施例忽略不做。

Claims (3)

1.一种荔枝气调式袋装保鲜方法,其特征在于:荔枝经混合保鲜水溶液漂洗浸泡5-10分钟,并进行沥干水分和预冷处理后,装入内有乙烯吸附剂和保鲜混合气体的高阻隔或次高阻隔薄膜包装袋中,密封后,装箱置1℃-7℃冷链中贮运和销售;其中保鲜混合气体的成份及体积比为氧气1%-10%、二氧化碳1%-15%、氮气余量;保鲜混合气体与荔枝的体积比为1∶1-2;包装袋内的相对湿度为80%-90%;上述高阻隔薄膜包装袋采用在20℃和105Pa的条件,24小时氧气透过量小于或等于11ml/m2高阻隔薄膜材料制成,混合气体的压力为1.00×105-2.00×105Pa;上述次高阻隔薄膜包装袋采用20℃和105Pa的条件,24小时氧气透过量小于或等于100ml/m2大于10ml/m2的次高阻隔薄膜材料制成,此时,混合气体的压力为1.01×105-2.00×105Pa。
2.根据权利要求1所述的荔枝气调式袋装保鲜方法,其特征在于:混合保鲜水溶液均为重量百分比的10%柠檬酸+0.1%-1%维生素C+2%亚硫酸氢钠+0.1%苯雷特+0.1%乙磷铝的混合水溶液。
3.根据权利要求1所述的荔枝气调式袋装保鲜方法,其特征在于:乙烯吸附剂为高锰酸钾溴化活性炭。
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