CN110897076A - 基于超声辅助等离子活化水进行果蔬清洗及保鲜的方法 - Google Patents

基于超声辅助等离子活化水进行果蔬清洗及保鲜的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于果蔬清洗和保鲜技术领域，涉及一种基于超声辅助等离子活化水进行果蔬清洗及保鲜的方法，包括：S1、将无菌食盐水置于大气压射频放电等离子体喷头下；S2、启动高压射频发生器，通过钢瓶向大气压射频放电等离子体喷头内通入气源，中枢电极产生的等离子体对无菌食盐水进行处理，得到等离子体活化水；S3、新鲜采摘的果蔬分选、分级、预冷处理后，按一定比例置于步骤S2获得的等离子体活化水中进行超声波清洗杀菌；S4、将清洗杀菌后的果蔬晾干水分后进行包装储存。本发明能够克服单一等离子活化水保鲜技术的缺点，有效发挥保鲜技术的优势，在提高杀菌保鲜效率的同时，有效降解果蔬表面农残和污垢，大大地延长了果蔬的保鲜贮藏期和食用安全性。

Description

基于超声辅助等离子活化水进行果蔬清洗及保鲜的方法
技术领域
本发明属于果蔬清洗和保鲜技术领域，涉及一种基于超声辅助等离子活化水进行果蔬清洗及保鲜的方法。
背景技术
果蔬因其丰富的维生素和矿物质，而深受广大消费者的喜爱。然而，果蔬表面不可避免存在一些污垢和农残，严重影响着消费者的食用安全和感官品质。果蔬表面残留的微生物是造成果蔬快速腐败变质的罪魁祸首，此类问题均严重影响着果蔬的品质和安全。在我国每年腐烂的果蔬高达8000万吨，造成了巨大的经济损失。因此寻求有效的果蔬保鲜技术十分必要。
目前，新型冷等离子体非热加工技术因其低温、作用时间短，处理效率高，安全且无化学残留而在食品领域具有极大的市场应用前景。其中，大气压低温等离子体活化水是由水溶液经大气压低温等离子体装置处理得到的一种高酸性、高氧化还原电位的活化水，其可以有效避免等离子直接处理可能发生的热积累，也逐渐成为研究的热点。如专利CN107333870A公开了一种大气压低温等离子体活化液保鲜水果的方法(参见北京大学的中国发明专利申请“一种大气压低温等离子体活化液保鲜水果的方法”，公开日为2017年11月10日，公开号为CN108132708A)，专利CN107691982A公开了一种基于等离子体快速去除蔬菜水果表面残留的有机磷农药的方法(参见深圳先进技术研究院的中国发明专利申请“一种快速去除蔬菜水果表面残留的有机磷农药的方法”，公开日为2018年02月16日，公开号为CN107691982A)，专利CN109805249A公开了一种基于电磁感应耦合射频放电等离子体进行果蔬清洗及保鲜的方法(参见华南理工大学的中国发明专利申请“电磁感应耦合射频放电等离子体装置及对果蔬进行清洗保鲜的方法”，公开日为2019年05月28日，公开号为CN109805249A)。然而，等离子体直接处理果蔬杀菌保鲜的效果毋庸置疑，但等离子体介导的活化水直接进行果蔬表面微生物的杀菌效果比较有限，活化水酸化也比较严重，且无法对果蔬表面进行有效清洗。因此寻求一种提高等离子活化水的杀菌效率，同时有效降解表面农残和污垢的技术十分关键。
发明内容
针对现有技术存在的缺点和不足，本发明提供一种基于超声辅助等离子体活化水进行果蔬清洗及保鲜的方法。
本发明采用如下技术方案实现：
基于超声辅助等离子活化水进行果蔬清洗及保鲜的方法，包括如下步骤：
S1、将无菌食盐水置于大气压射频放电等离子体喷头下；
S2、启动高压射频发生器，通过钢瓶向大气压射频放电等离子体喷头内通入气源，中枢电极产生的等离子体对无菌食盐水进行处理，得到等离子体活化水；
S3、新鲜采摘的果蔬分选、分级、预冷处理后，按一定比例置于步骤S2获得的等离子体活化水中进行超声波清洗杀菌；
S4、将清洗杀菌后的果蔬晾干水分后进行包装储存。
优选地，无菌食盐水浓度为0.5-1.0％。
优选地，无菌食盐水与大气压射频放电等离子体喷头下端的距离为1～5mm。
优选地，高压射频发生器的频率为20～80Hz，功率控制为500～1000W。
优选地，气源为食品级人造空气。
优选地，气源通入的流量为5～25L/min。
优选地，等离子体对无菌食盐水进行处理的时间为5～20min。
优选地，S3包括：新鲜采摘的果蔬分选、预冷处理后分装到无菌的密封袋中，加入S2获得的等离子体活化水后密封，控制果蔬与等离子体活化水为一定质量比，然后进行超声波清洗杀菌。
优选地，果蔬与等离子体活化水的质量比为1:3-1:5。
优选地，超声波清洗杀菌的温度为20～50℃，时间为5～20min，功率为500～600W，超声频率为20-60kHz。
本发明的进行果蔬清洗保鲜的方法具有如下优点及有益效果：
(1)本发明能够克服单一等离子活化水保鲜技术的缺点，能够有效发挥保鲜技术的优势，在提高杀菌保鲜效率的同时，有效降解果蔬表面农残和污垢，大大地延长了果蔬的保鲜贮藏期和食用安全性。
(2)本发明可以在去除果蔬表面污垢的基础上，对其表面的农药残留进行很好的降解，并且可以有效提高杀灭果蔬表面残留微生物的效率，处理后不会对果蔬品质造成影响和二次污染。
(3)采用超声辅助等离子活化水处理，处理条件温和，在提高杀菌和降解农残效率的同时能有效清洗果蔬表面的污垢，处理后对食品的色泽等质量属性影响很小，完全绿色且无化学残留。
(4)采用超声辅助等离子活化水进行果蔬清洗和保鲜，操作工艺简单，处理效率高，能耗低，是一种绿色安全、高效、节能环保的方法。
(5)利用等离子体活性水本身的优势，超声辅助等离子体活性水处理15min后，未检出有机磷农药，并可以有效延长果蔬货架期达20天以上。
附图说明
图1为本发明一个实施例中一种基于超声辅助等离子活化水进行果蔬清洗及保鲜方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
一种基于超声辅助等离子活化水进行果蔬清洗及保鲜的方法，包括如下步骤：
S1、将无菌食盐水置于大气压射频放电等离子体喷头下；
在一个优选的实施例中，无菌食盐水浓度为0.5-1.0％。
无菌食盐水与大气压射频放电等离子体喷头下端的距离为1～5mm。
S2、启动高压射频发生器，通过钢瓶向大气压射频放电等离子体喷头内通入气源，中枢电极产生的等离子体对食盐水进行处理，得到等离子体活化水；
在一个优选的实施例中，高压射频发生器的频率为20～80Hz，功率控制为500～1000W。
气源为食品级人造空气。
气源通入的流量为5～25L/min。
等离子体对无菌食盐水进行处理的时间为5～20min。
S3、新鲜采摘的果蔬分选、分级、预冷处理后，按一定的比例置于步骤S2获得的等离子体活化水中进行超声波清洗杀菌。
本实施例中，新鲜采摘的果蔬分选后进行预冷处理，以除去田间热，后分装到无菌的密封袋中，加入S2获得的等离子体活化水后密封，控制果蔬与等离子体活化水为一定比例，然后进行超声波清洗杀菌。
在一个优选的实施例中，果蔬与等离子体活化水的质量比为1:3-1:5。
超声波处理温度为20～50℃，时间为5～20min，功率为500～600W，超声频率为20-60kHz。
S4、将清洗杀菌后的果蔬晾干水分后进行包装储存。
下面通过具体的实施例对本发明的果蔬清洗及保鲜的方法进行进一步详细地说明。
实施例1
本实施例中，采用本发明的果蔬清洗及保鲜方法对圣女果进行清洗及保鲜处理，具体处理步骤如下：
(1)将0.9％的食盐水置于大气压射频放电等离子体喷头下，食盐水与大气压射频放电等离子体喷头下端的距离为2-4mm。
(2)启动高压射频发生器，频率控制为50Hz，功率控制在500W；通过钢瓶向大气压射频放电等离子体喷头内通入食品级人造空气作为等离子气源，气体流速为10L/min，中枢电极产生的等离子体对食盐水进行10min处理，得到等离子体活化水。
(3)新鲜采摘的圣女果(其在种植过程中经过农药喷洒处理)分选后进行4h预冷处理，以除去田间热，后分装到无菌的密封袋中，加入步骤(2)中的等离子体活化水后密封，控制圣女果与等离子体活化水的质量比为1:3，然后进行超声波处理，控制超声波处理水温度为40℃，时间为15min，功率为500W，超声频率40kHz。
(4)处理后，圣女果经充分晾干后置于托盘中，用封口膜包装后置于冰箱中冷藏。
结果表明：经超声辅助的等离子体活化水处理后的圣女果，冷藏期间，表面洁净，品质下降缓慢，货架期延长至20天。相比未使用超声辅助的活化水处理货架期延长7天，且表面更清洁。本发明的果蔬清洗及保鲜方法使圣女果的质量属性保持较好，无表皮皱缩现象，可有效提高杀菌效率(未经超声辅助处理的圣女果，微生物下降1.59个数量级，经超声辅助处理后，微生物下降3.41个数量级以上)，且感官品质保持得更好，保鲜效果更佳。
此外，获得的等离子体活化水经超声辅助清洗处理后，根据国家标准GB/T5009.20-2003《食品中有机磷农药残留量的测定》进行检测，结果是圣女果表面未检出有机磷农药。
实施例2
本实施例中，采用本发明的果蔬清洗及保鲜方法对草莓进行清洗及保鲜，具体处理步骤如下：
(1)将0.85％的食盐水置于大气压射频放电等离子体喷头下，无菌蒸馏水与大气压射频放电等离子体喷头下端的距离为2-4mm。
(2)启动高压射频发生器，频率控制为50Hz，功率控制在600W；大气压射频放电等离子体喷头内通入食品级人造空气作为等离子气源，气体流速为15L/min，中枢电极产生的等离子体对食盐水进行12min处理，得到等离子体活化水。
(3)新鲜采摘的草莓(其在种植过程中经过农药喷洒处理)分选后进行4h预冷处理，以除去田间热，后分装到无菌的密封袋中，加入步骤(2)中的等离子体活化水后密封，控制草莓与等离子体活化水的质量比为1:4，然后进行超声波处理，控制超声波处理水温度为30℃，时间为15min，功率为600W，超声频率60kHz。
(4)处理后，草莓经充分晾干后置于托盘中，用封口膜包装后置于冰箱中冷藏。
结果表明：经超声辅助的等离子体活化水处理后的草莓，冷藏期间，表面洁净，无泥土残留，品质下降缓慢，货架期延长至12天。相比未使用超声辅助的活化水处理货架期延长5天，且表面更清洁。本发明的果蔬清洗及保鲜方法使草莓的质量属性保持较好，可有效提高杀菌效率(未经超声辅助处理的草莓，微生物下降1.41个数量级，经超声辅助处理后，微生物下降2.67个数量级以上)，且感官品质保持得更好，保鲜效果更佳。
此外，获得的等离子体活化水经超声辅助清洗处理后，根据国家标准GB/T5009.20-2003《食品中有机磷农药残留量的测定》进行检测，结果是草莓中未检出有机磷农药。
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上述实施例的限制，其它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.基于超声辅助等离子活化水进行果蔬清洗及保鲜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将无菌食盐水置于大气压射频放电等离子体喷头下；
S2、启动高压射频发生器，通过钢瓶向大气压射频放电等离子体喷头内通入气源，中枢电极产生的等离子体对无菌食盐水进行处理，得到等离子体活化水；
S3、新鲜采摘的果蔬分选、分级、预冷处理后，按一定比例置于步骤S2获得的等离子体活化水中进行超声波清洗杀菌；
S4、将清洗杀菌后的果蔬晾干水分后进行包装储存。
2.根据权利要求1所述的果蔬清洗及保鲜的方法，其特征在于，无菌食盐水浓度为0.5-1.0％。
3.根据权利要求1所述的果蔬清洗及保鲜的方法，其特征在于，无菌食盐水与大气压射频放电等离子体喷头下端的距离为1～5mm。
4.根据权利要求1所述的果蔬清洗及保鲜的方法，其特征在于，高压射频发生器的频率为20～80Hz，功率控制为500～1000W。
5.根据权利要求1所述的果蔬清洗及保鲜的方法，其特征在于，气源为食品级人造空气。
6.根据权利要求1或5所述的果蔬清洗及保鲜的方法，其特征在于，气源通入的流量为5～25L/min。
7.根据权利要求1所述的果蔬清洗及保鲜的方法，其特征在于，等离子体对无菌食盐水进行处理的时间为5～20min。
8.根据权利要求1所述的果蔬清洗及保鲜的方法，其特征在于，S3包括：新鲜采摘的果蔬分选、预冷处理后分装到无菌的密封袋中，加入S2获得的等离子体活化水后密封，控制果蔬与等离子体活化水为一定质量比，然后进行超声波清洗杀菌。
9.根据权利要求1或8所述的果蔬清洗及保鲜的方法，其特征在于，果蔬与等离子体活化水的质量比为1:3-1:5。
10.根据权利要求1或8所述的果蔬清洗及保鲜的方法，其特征在于，超声波清洗杀菌的温度为20～50℃，时间为5～20min，功率为500～600W，超声频率为20-60kHz。
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