CN111296557A - 一种基于等离子体的植物产品采后杀虫抑菌处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及植物产品采后处理技术领域，具体涉及一种基于等离子体的植物产品采后杀虫抑菌处理方法。本发明提供的采后处理方法为等离子体联合冰水混合物或0℃水，或者等离子体、臭氧与冰水混合物或0℃水联合使用的复合处理方法，该方法不仅能够有效控制细菌、真菌污染，而且等离子体与冰水混合物或0℃水以及等离子体、臭氧与冰水混合物或0℃水之间还能够产生增效作用，进而发挥优异的杀虫作用，同时，在处理过程中还能够很好地保证植物产品的品质不受影响。本发明提供的采后处理方法能够有效防止植物产品腐烂霉变，延长水果的货架期，在果蔬等植物产品的采后处理和出口检疫中具有较高的应用价值。

Description

一种基于等离子体的植物产品采后杀虫抑菌处理方法
技术领域
本发明涉及植物产品采后处理技术领域，具体涉及一种基于等离子体的植物产品采后杀虫抑菌处理方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，水果、蔬菜等植物产品已成为人们生活的必需品。然而，水果、蔬菜等植物产品中富含多种营养，因此极易在采后受到细菌、真菌和昆虫的感染，这不仅会造成严重的采后损失，还可能导致食品安全问题。
传统的保鲜技术主要依赖于化学药剂，但是随着绿色、有机的概念逐渐深入人心，消费者更倾向于选择未经化学药剂处理的产品，因此，绿色安全的采后处理技术成为目前的研究热点。
近年来，随着热处理、气调处理、高压静电场处理、臭氧、常温等离子体等新型物理处理技术以及植物精油、生物酶、多糖等新型生物技术的不断研究，表明其在防腐、抑菌、杀虫、保鲜方面具有一定的作用效果。
在等离子体处理方面，已有研究表明，使用常温等离子气体直接处理或使用等离子气体饱和水处理可以在一定程度上降低果蔬、果汁等的微生物数量，从而减少果蔬的腐烂霉变，提高果蔬的贮藏品质。但已有的常温等离子体处理技术对果蝇、实蝇等经济性昆虫的杀灭效果较差，仅可作为一种辅助性的保鲜技术。
在臭氧处理方面，目前的臭氧处理主要有臭氧气体熏蒸处理、臭氧水处理、臭氧冰处理3种。已有研究表明，使用上述三种处理方法，在适宜的浓度范围下，均能在一定程度上抑制果蔬的腐烂霉变，提高果蔬的储藏品质。但这些臭氧处理技术对果蝇、实蝇等经济性昆虫的杀灭效果较差，仅可作为一种辅助性的保鲜技术。
水果、蔬菜等植物产品采收包装的时节也正是果蝇、实蝇等危害果蔬的经济性昆虫高发的季节，因此，在成熟、收获、运输、储藏等过程中极易被上述蝇类有害生物侵染。由于蝇类在孵化后一般会导致果蔬局部变色、变软或腐烂等，较易在加工包装环节选捡，而被蝇类有害生物的虫卵侵染的果蔬则很难与正常果蔬区分，因此，果蔬等植物产品采后除了需要进行防腐、抑菌、保鲜外，还需要杀灭果蝇、实蝇等虫卵。因此，开发对果蝇和实蝇等有害生物的虫卵具有优异杀灭效果的采后处理技术具有重要意义。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于等离子体的植物产品采后杀虫抑菌处理方法。
本发明通过对植物产品采后处理方法进行大量的研究，发现对于水果、蔬菜等植物产品采用等离子体联合冰水混合物或0℃水的复合处理方法进行采后处理，不仅能够有效发挥抑菌保鲜作用，防止植物产品腐烂霉变，而且等离子体与冰水混合物或0℃水还能够产生协同增效作用，进而发挥优异的杀虫作用，同时，该复合处理方法还能够很好地保证植物产品的品质。在此基础上进一步联合臭氧处理，等离子体、臭氧和冰水混合物或0℃水之间能够显著增效，有效提高杀虫效率。
本发明的技术方案具体如下：
一方面，本发明提供一种杀虫抑菌处理剂，所述处理剂包含处理剂I和处理剂II；所述处理剂I包含等离子体，所述处理剂II包含选自0℃水和冰水混合物中的一种。
为保证杀虫抑菌效果，上述处理剂I和处理剂II应单独包装，在进行杀虫抑菌处理时再进行混合。
本发明所述的冰水混合物为在1标准大气压下为0℃的冰水，即液体水和固态水(冰)混合而成的物质，为两相混合物。
本发明所述的等离子体优选为空气源等离子体，更优选为常压等离子体。空气源常压等离子体可采用常规方法制备得到，例如：以空气为气源，在50Kv的电压下电离产生。
本发明所述的处理剂中，处理剂I和处理剂II的绝对含量不受限制，可根据实际需要进行调整。
在进行抑菌杀虫处理时，将等离子体通入0℃水或冰水混合物的比例控制在一定范围内，能够使两者更好地发挥协同增效作用。
具体地，在进行抑菌杀虫处理时，所述处理剂I以(1～2)L/min/L处理剂II的速度持续通入所述处理剂II中。
在等离子体联合冰水混合物或0℃水处理的基础上进一步引入臭氧处理，可显著提高杀虫效果。本发明所述处理剂还可包含处理剂III，所述处理剂III包含臭氧或臭氧空气混合气体。
作为优选，在进行杀虫抑菌处理时，处理剂I和处理剂III的用量为使得等离子体和臭氧的比例为(8～12)L等离子体/g臭氧。
本发明中，臭氧可以纯臭氧的形式提供，也可以臭氧空气混合气体的形式提供。当以臭氧空气混合气体的形式提供臭氧时，将其中臭氧的含量控制在一定范围内更有利于提高杀虫效果。
当采用臭氧空气混合气体时，臭氧空气混合气体中臭氧的含量为50～150g/m3。
本发明提供所述杀虫抑菌处理剂在杀灭昆虫和/或微生物中的应用。
本发明所述昆虫优选为蝇，可为实蝇或果蝇，包括但不限于桔小实蝇、柑橘大实蝇、番石榴实蝇、地中海实蝇、黑腹果蝇、斑翅果蝇等。本发明的杀虫抑菌处理剂对于蝇的虫卵具有高效的杀灭作用，所述昆虫更优选为蝇卵。
本发明所述微生物可为细菌、真菌或病毒，包括但不限于青霉、黑霉、曲霉等能够感染植物产品并导致其腐烂发霉的微生物。
另一方面，本发明提供一种基于等离子体的植物产品采后杀虫抑菌处理方法，包括：采用持续通入杀虫抑菌成分的0℃水或冰水混合物对待处理植物产品进行处理；所述杀虫抑菌成分包含等离体子。
所述等离子体优选为空气源等离子体，更优选为常压等离子体。
上述方法可采用本发明所述的杀虫抑菌处理剂进行，其中，杀虫抑菌成分对应于处理剂I或对应处理剂I和处理剂III。
本发明所述处理方法中，所述处理为浸泡处理，为更好地保证等离子体与0℃水或冰水混合物的协同增效作用，在处理过程中，维持处理体系的温度为0℃。
在进行抑菌杀虫处理时，将等离子体通入0℃水或冰水混合物的比例控制在一定范围内，能够使两者更好地发挥协同增效作用。具体地，以(1～2)L/min/L冰水混合物或0℃水的速度持续通入所述杀虫抑菌成分。
在等离子体联合冰水混合物或0℃水处理的基础上进一步引入臭氧处理，可显著提高杀虫效果。
本发明所述杀虫抑菌成分还可包含臭氧或臭氧空气混合气体。
作为优选，所述杀虫抑菌成分中，等离子体与臭氧的比例为(8～12)L：1g。
当以臭氧空气混合气体的形式提供臭氧时，将臭氧的含量控制在一定范围内更有利于提高杀虫抑菌效果。具体地，所述臭氧空气混合气体中，所述臭氧的含量为50～150g/m3
当所述杀虫抑菌成分中含有臭氧时，优选以直径小于1～4mm的气泡的形式通入所述杀虫抑菌成分。
上述直径小于1～4mm的气泡可通过将所述杀虫抑菌成分经过直径为1～4mm的分流器实现。
在上述处理方法中，对植物产品的处理的时间为30～120min。植物产品的具体处理时间可根据对于杀虫抑菌的效果要求在上述范围内调整或适当延长、缩短。
作为本发明的一种实施方案，所述处理方法包括：以空气为气源，在50Kv的电压下电离产生等离子体；将等离子体以1L/min/L冰水混合物的速度持续通入到冰水混合物中，采用上述持续通入等离子体的冰水混合物对待处理的植物产品浸泡处理30～90min；在处理过程中维持处理体系的温度为0℃。
作为本发明的另一种实施方案，所述处理方法包括：以空气为气源，在50Kv的电压下电离产生等离子体；利用高浓度臭氧发生器产生臭氧空气混合气体；将等离子体以10L/min的流速与臭氧空气混合气体混合，使得臭氧空气混合气体的浓度为100g/m3，将混合后的等离子体和臭氧空气混合气体以1L/min/L冰水混合物的速度、经过直径2mm的分流器，以密集的直径小于2mm的气泡形式持续通入到冰水混合物中，采用上述持续通入等离子体和臭氧空气混合气体的冰水混合物对待处理的植物产品浸泡处理30～90min；在处理过程中维持处理体系的温度为0℃。
本发明提供所述植物产品采后杀虫抑菌处理方法在杀灭昆虫和/或微生物中的应用。
本发明所述昆虫优选为蝇，可为实蝇或果蝇，包括但不限于桔小实蝇、柑橘大实蝇、番石榴实蝇、地中海实蝇、黑腹果蝇、斑翅果蝇等。本发明的植物产品采后杀虫抑菌处理方法对于蝇的虫卵具有高效的杀灭作用，所述昆虫更优选为蝇卵。
本发明中所述植物产品可为水果、蔬菜等。其中，水果包括但不限于桔、苹果、梨、桃、橙、草莓、李、杏、山楂、枣、酸枣、菠萝、番石榴等。蔬菜包括但不限于莴苣、芹菜、胡萝卜、白菜、茄子、西红柿、黄瓜、辣椒、西葫芦、冬瓜、库管、扁豆、豌豆、刀豆、豇豆、蚕豆、韭菜、大葱、大蒜等。
本发明的有益效果在于：本发明提供一种新型植物产品采后处理方法，采用等离子体联合冰水混合物或0℃水，或者在此基础上再联合臭氧的复合处理方法进行植物产品的采后处理，不仅能够有效控制细菌、真菌污染，而且等离子体与冰水混合物或0℃水之间以及等离子体、臭氧混合气体与冰水混合物或0℃水之间均能够产生协同增效作用(等离子体与冰水混合物的增效系数为1.62；等离子体、臭氧混合气体与冰水混合物的增效系数为2.43)，进而发挥优异的杀虫作用，同时，在处理过程中还可很好地保证植物产品的品质不受影响。本发明提供的采后处理方法能够有效防止植物产品腐烂霉变，延长水果的货架期，在果蔬等植物产品的采后处理和出口检疫中具有较高的应用价值。
附图说明
图1为本发明实验例3中采后处理方法对蓝莓保鲜的影响结果图；其中，左侧为采用实施例1的采后处理方法处理后的蓝莓，右侧为未经处理的蓝莓。
图2为本发明实验例3中采后处理方法对葡萄保鲜的影响结果图；其中，左侧为采用实施例1的采后处理方法处理后的葡萄，右侧为未经处理的葡萄。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1植物产品采后杀虫抑菌处理方法(1)
本实施例提供一种基于等离子体的植物产品采后杀虫抑菌处理方法，具体如下：
以空气为气源，在50Kv的电压下电离产生等离子体，将等离子体以10L/min的流速通入10L冰水混合物中，预平衡10min，放入待处理的植物产品，分别浸泡处理30min、60min和90min，在处理过程中以1L/min/L冰水混合物的流速持续通入上述等离子体，同时，通过不断加冰将处理体系的温度维持在0℃。
实施例2植物产品采后杀虫抑菌处理方法(2)
本实施例提供一种基于等离子体的植物产品采后杀虫抑菌处理方法，具体如下：
以空气为气源，在50Kv的电压下电离产生等离子体；利用高浓度臭氧发生器产生臭氧空气混合气体；将等离子体以10L/min的流速与臭氧空气混合气体混合，使得臭氧空气混合气体浓度稀释至100g/m3，将混合后的等离子体和臭氧空气混合气体以10L/min的流速经过直径2mm的分流器，以密集的直径小于2mm的气泡形式，通入10L冰水混合物中，预平衡10min，放入待处理的植物产品，分别浸泡处理30min、60min和90min，在处理过程中以1L/min/L冰水混合物的流速持续通入上述混合后的等离子体和臭氧空气混合气体，同时，通过不断加冰将处理体系的温度维持在0℃。
对比例1
本对比例提供一种植物产品采后处理方法，具体如下：将待处理植物产品放入10L冰水混合物中，分别浸泡处理30min、60min和90min，在处理过程中通过不断加冰将处理体系的温度维持在0℃。
对比例2
本对比例提供一种植物产品采后处理方法，具体如下：
以空气为气源，在50Kv的电压下电离产生等离子体，将等离子体以10L/min的流速通入10L的25℃水中，预平衡10min，放入待处理的植物产品，分别浸泡处理30min、60min和90min，在处理过程中以1L/min/L 25℃水的流速持续通入上述等离子体。
对比例3
本对比例提供一种植物产品采后处理方法，具体如下：
以空气为气源，在50Kv的电压下电离产生等离子体；利用高浓度臭氧发生器产生臭氧空气混合气体；将等离子体以10L/min的流速与臭氧空气混合气体混合，使得臭氧空气混合气体浓度稀释至100g/m3，将混合后的等离子体和臭氧空气混合气体以10L/min的流速经过直径2mm的分流器，以密集的直径小于2mm的气泡形式，通入10L的25℃水中，预平衡10min，放入待处理的植物产品，分别浸泡处理30min、60min和90min，在处理过程中以1L/min/L 25℃水的流速持续通入上述混合后的等离子体和臭氧空气混合气体。
实验例1植物产品采后处理方法对桔小实蝇卵的杀灭效果
将柑橘放入桔小实蝇的人工饲养箱中，自然感染1小时后，分别利用实施例1～2和对比例1～3的采后处理方法对柑橘进行处理，处理结束后，在25℃条件下培养7天，通过检查桔小实蝇的幼虫数量，并与未处理组(未进行任何采后处理，直接在25℃条件下培养7天，经检测共有桔小实蝇幼虫152±37头)比较，得出处理后实蝇卵的死亡率。每组实验均独立重复三次。
表1不同采后处理方法对柑橘中桔小实蝇卵的杀灭效果
Figure BDA0002422430380000081
Figure BDA0002422430380000091
结果如表1所示，单独采用冰水混合物或等离子体25℃水处理对实蝇卵虽具有一定的杀灭效果，但杀灭效果均较差，无法达到100％杀灭；冰水混合物与等离子体处理联合使用具有明显的增效，增效系数达到1.62，两者联合处理90min即可完全杀灭实蝇卵；等离子体处理和臭氧25℃水处理联合使用的增效系数仅为1.10，基本无增效作用；而等离子体和臭氧的混合气体与冰水混合物联合使用的增效系数达到2.43，具有很好的增效作用，处理60min即可完全杀灭实蝇卵。
实验例2植物产品采后处理方法对水果品质的影响
利用实施例1和实施例2的植物产品采后处理方法对柑橘处理90min，处理后于5℃冷藏2周，测定柑橘的品质以及柑橘表面微生物的情况。
结果如表2所示，结果表明，经实施例1和实施例2的采后处理方法处理的柑橘与未经采后处理的对照组相比，色泽、糖度、酸度、硬度等品质指标均没有显著差异，说明实施例1和实施例2的采后处理方法对柑橘的品质无显著影响。
表2不同采后处理方法对柑橘采后品质的影响
Figure BDA0002422430380000092
实验例3植物产品采后处理方法对水果的保鲜作用
利用实施例1和实施例2的采后处理方法对蓝莓和葡萄处理90min，处理后于5℃冷藏2周，再恢复到25℃放置3天，以未经采后处理的水果作为对照。蓝莓和葡萄的保鲜情况分别如图1和图2所示。结果显示，未经处理的蓝莓表面明显腐烂霉变，而经实施例1的方法处理后的蓝莓则未见腐烂霉变(图1)；未经处理的葡萄表面明显腐烂霉变，而经实施例2的方法处理后的葡萄则未见腐烂霉变(图2)。结果表明，实施例1和实施例2的采后处理方法能够显著减少水果的腐烂霉变，具有较好的保鲜效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种杀虫抑菌处理剂，其特征在于，所述处理剂包含处理剂I和处理剂II；所述处理剂I包含等离子体；所述处理剂II包含选自0℃水和冰水混合物中的一种。
2.根据权利要求1所述的处理剂，其特征在于，所述等离子体为空气源等离子体；优选地，在进行杀虫抑菌处理时，所述处理剂I以(1～2)L/min/L处理剂II的速度持续通入所述处理剂II中。
3.根据权利要求1或2所述的处理剂，其特征在于，所述处理剂还包含处理剂III，所述处理剂III包含臭氧或臭氧空气混合气体；
优选地，在进行杀虫抑菌处理时，处理剂I和处理剂III的用量为使得等离子体和臭氧的比例为(8～12)L等离子体/g臭氧；
更优选地，所述臭氧空气混合气体中，所述臭氧的含量为50～150g/m3。
4.权利要求1～3任一项所述的处理剂在杀灭昆虫和/或微生物中的应用；优选地，所述昆虫为蝇；更优选为蝇卵。
5.一种基于等离子体的植物产品采后杀虫抑菌处理方法，其特征在于，包括：采用持续通入杀虫抑菌成分的0℃水或冰水混合物对待处理植物产品进行处理；所述杀虫抑菌成分包含等离体子；
优选地，所述等离子体为空气源等离子体。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述处理为浸泡处理，在所述处理的过程中，维持处理体系的温度为0℃。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，以(1～2)L/min/L冰水混合物或0℃水的速度持续通入所述杀虫抑菌成分。
8.根据权利要求5～7任一项所述的方法，其特征在于，所述杀虫抑菌成分还包含臭氧或臭氧空气混合气体；
优选地，所述杀虫抑菌成分中，等离子体与臭氧的比例为(8～12)L:1g；
更优选地，所述臭氧空气混合气体中，所述臭氧的含量为50～150g/m3。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，以直径小于1～4mm的气泡的形式通入所述杀虫抑菌成分。
10.根据权利要求5～9任一项所述的方法，其特征在于，所述处理的时间为30～120min。
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詹开瑞 等: ""低温处理对枇杷中橘小实蝇的杀灭效果"", 《生物安全学报》 *

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