CN113100285A - 一种高效绿色杏果保鲜方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的杏果的绿色高效保鲜方法为，首先以介质阻挡放电(DBD)低温等离子体处理新鲜杏果之后，再以射频放电低温等离子体处理涂膜材料的溶剂，由处理好的溶剂配置涂膜液，然后再进行涂膜处理的杏果保鲜方法。该方法将不同形式制备的低温等离子体运用于杏果保鲜，本申请提供的方案维持果实洁净的微环境。克服了现有的单纯涂膜保鲜和低温等离子体保鲜处理的不足之处，既解决了涂膜保鲜技术在杀死、抑制果蔬病原菌的作用有限，又避免了单纯使用低温等离子体处理在果蔬贮藏期内又极易再次受到环境微生物的侵染的现象，较好的解决了杏果贮藏过程中易受病原菌侵染而腐烂变质的问题。在该方法处理下，杏低温保鲜期从现有30天左右大幅延长至60天以上。

Description

一种高效绿色杏果保鲜方法
技术领域
本发明涉及食品保鲜领域，具体涉及一种杏的绿色高效保鲜方法。
背景技术
杏是我国北方主要时令水果，杏果实不仅酸甜可口、香气浓郁营养丰富。杏果实皮薄易受机械伤，使得果实在采摘、运输和贮藏过程中极易受病原菌侵染，从而导致褐腐病、黑斑病等果实病害。同时杏果实成熟期较为集中，货架期较短，病害侵染传播迅速，如只依靠单纯的低温冷藏，只能短期贮藏，且杏果实品质和商品价值大大降低，依然会导致短时间内大量的杏果迅速腐烂，造成严重的经济损失，制约了杏产业的发展。
化学保鲜剂虽然可有效维持采后杏果品质和降低杏果实采后疾病的发病率，但受到食品安全问题，化学保鲜剂的使用受到越来越多的限制。涂膜保鲜技术是在水果和蔬菜表面通过涂抹、喷洒等方法，使溶液附着在保鲜目标表面，形成具有一定机械性能的膜，通过控制水蒸气和氧气的不同渗透率达到控制内外气体交换的保护作用，防止果实失水，还可以形成果实表面微环境，起到自发气调作用，抑制果实呼吸，减弱果蔬一系列的生理代谢活动。然而杏的采后品质劣变主要原因之一是由于病害所引发的，涂膜处理在抑制原有潜伏侵染性病原菌的生长方面，作用有限，需要寻找更好的保鲜途径。
高压低温等离子体在激发过程中能够产生臭氧、单线态氧、超氧阴离子自由基、羟自由基、氮氧化物等活性物质,对食品中微生物的抑制具有独特的作用。该技术与传统化学杀菌方法相比，杀菌时间短、杀菌效果好，且无化学试剂残留，在食品杀菌上有着广阔的应用前景。然而在高压低温等离子体对果蔬这种生命活体的作用是不同与一般包装食品的杀菌，如若果蔬只是简单的经过低温等离子处理，其在短时间内有可能有作用，但在后期较长的贮藏期内其又极易再次受到环境微生物的侵染，而失去了等离子体处理原有的意义。而现有的涉及等离子体在果蔬保鲜方面的技术均未提出并解决该问题。
发明内容
本发明旨在提供一种高效绿色杏果保鲜方法，其目的是解决现有的技术缺陷，其采用的技术方案是：
第一步，以介质阻挡放电(DBD)低温等离子体处理杏果；第二步，以射频放电低温等离子体处理涂膜材料的溶剂，由处理好的溶剂配置涂膜液；第三步，进行涂膜处理杏果。
其中：所述的介质阻挡放电(DBD)低温等离子体处理条件为电压30kV-100KV，处理1-3次，每次处理时间10s-60s，间歇1-2次，每次间歇时长10s-30s，等离子体总处理时间10s-180s(工作气体温度25℃)。
所述的杏果放在电极平行板之间。
优选的，所述的涂膜材料的溶剂为等离子体处理的活性水(Plasma activatedwater，PAW)。
优选的，所述的涂膜材料的溶剂处理功率为500w-1000w，处理时间为30s-10min。
优选的，所述的涂膜液分为A液、B液。
优选的，所述的的A液主要成分是羧甲基壳聚糖、甘油、天然保鲜剂。
优选的，所述的A液制备如下：以射频放电低温等离子体处理去离子水，处理功率为500w-1000w，处理时间为30s-10min，将羧甲基壳聚糖粉末在磁力搅拌下溶于上述等离子体处理过的活性水中，不断搅拌直至完全溶解，以获得1-3％(w/v)的羧甲基壳聚糖溶液，将甘油(溶质质量的15％)作为增塑剂添加到这些溶液中，将0.5-2mmol/L天然保鲜剂，在磁力搅拌下逐滴滴加到混合溶液中。
优选的，其中天然保鲜剂为肉桂酸、β-氨基丁酸、牛至精油中的一种。
优选的，所述的B液制备如下:将明胶在磁力搅拌下溶于上述等离子体处理过的活性水(PAW)中，不断搅拌直至完全溶解，以获得1-3％(w/v)的明胶溶液。
优选的，所述的涂膜处理为将第一步处理后的杏果浸没在A液、B液的等比例混合液中，晾干后于0℃下，90％-95％湿度条件下贮藏。
优选的，所述的涂膜处理为将第一步处理后的杏果按顺序通过A液、B液之后，晾干后于0℃下，90％-95％湿度条件下贮藏。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
该方法将不同形式制备的低温等离子体运用于杏果保鲜的不同环节，以DBD放电形式杀死杏果表面菌后，再以射频放电制备等离子运用于涂膜液的制备，经涂膜处理后在后期长期贮藏中形成屏障避免果实被病原菌再次侵染，维持果实洁净的微环境。克服了现有的单纯涂膜保鲜和低温等离子体保鲜处理的不足之处，既解决了涂膜保鲜技术在杀死、抑制果蔬病原菌的作用有限，又避免了单纯使用低温等离子体处理在果蔬贮藏期内又极易再次受到环境微生物的侵染的现象，较好的解决了杏果贮藏过程中易受病原菌侵染而腐烂变质的问题。在该方法处理下，将杏腐烂率极显著的降低,低温保鲜期从现有30天左右大幅延长至60天以上。
附图说明
图1低温等离子体对杏果表面微生物的灭杀情况(第一行：PDA平板(真菌)；第二行：PVC平板(细菌))
图2低温等离子体对杏果主要致病菌(细格链孢菌)的灭杀情况
图3不同低温等离子体电压处理对杏果实表面组织的影响
图4空白对照(不经任何处理)和蒸馏水溶剂复合涂膜对杏果腐烂率的影响
图5对照(蒸馏水溶剂复合涂膜)和等离子体活性水配置的复合涂膜对杏果主要致病菌(细格链孢菌)的抑制作用
图6对照(等离子体活性水涂膜)和不同DBD处理结合活性水涂膜对杏果腐烂率的影响
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但本发明的保护范围及实施方式不限于此。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。
实施例1
本实施例中采用本发明的保鲜方法对杏果进行处理，具体处理步骤如下：
(1).采用DBD放电形式产生等离子体，将杏放在电极平行板之间，设置工作电压100kV的条件下，处理3次，每次20s，间歇2次，每次10s，等离子总处理时间60s(工作气体温度25℃)。
(2.)涂膜液的配置，以射频放电低温等离子体处理去离子水，处理功率为500w，处理时间为1min，将羧甲基壳聚糖粉末在磁力搅拌下溶于上述等离子体处理过的活性水(PAW)中，不断搅拌直至完全溶解，以获得1％(w/v)的羧甲基壳聚糖溶液，将甘油(溶质质量的10％)作为增塑剂添加到这些溶液中，将1mmol/L肉桂酸，在磁力搅拌下逐滴滴加到混合溶液中。
(3).将明胶在磁力搅拌下溶于上述等离子体处理过的活性水(PAW)中，不断搅拌直至完全溶解，以获得1％(w/v)的明胶溶液。
(4).涂膜处理，将上述两溶液等比例混合搅拌均匀后，将杏果浸没上述溶液。晾干后于0℃下，90％-95％湿度条件下贮藏。
实施例2
本实施例中采用本发明的保鲜方法对杏果进行处理，具体处理步骤如下：
(1).采用DBD放电形式产生等离子体，将杏放在电极平行板之间，设置工作电压120kV的条件下，处理3次，每次20s，间歇1次，每次10s，等离子总处理时间40s(工作气体温度25℃)。
(2).涂膜液的配置，以射频放电低温等离子体处理去离子水，处理功率为800w，处理时间为2min，将羧甲基壳聚糖粉末在磁力搅拌下溶于上述等离子体处理过的活性水(PAW)中，不断搅拌直至完全溶解，以获得1.5％(w/v)的羧甲基壳聚糖溶液，将甘油(溶质质量的15％)作为增塑剂添加到这些溶液中，将0.5mmol/L肉桂酸，在磁力搅拌下逐滴滴加到混合溶液中。
(3).将明胶在磁力搅拌下溶于上述等离子体处理过的活性水(PAW)中，不断搅拌直至完全溶解，以获得1.5％(w/v)的明胶溶液。
(4).涂膜处理，将杏果依次浸没上述两种溶液。晾干后于0℃下，90％-95％湿度条件下贮藏。
实施例3
本实施例中采用本发明的保鲜方法对杏果进行处理，具体处理步骤如下：
(1).采用DBD放电形式产生等离子体，将杏放在电极平行板之间，设置工作电压150kV的条件下，处理3次，每次20s，间歇1次，每次10s，等离子总处理时间500s(工作气体温度25℃)。(2.)涂膜液的配置，以射频放电低温等离子体处理去离子水，处理功率为800w，处理时间为2min，将羧甲基壳聚糖粉末在磁力搅拌下溶于上述等离子体处理过的活性水(PAW)中，不断搅拌直至完全溶解，以获得1.5％(w/v)的羧甲基壳聚糖溶液，将甘油(溶质质量的15％)作为增塑剂添加到这些溶液中，将0.5mmol/Lβ-氨基丁酸，在磁力搅拌下逐滴滴加到混合溶液中。
(3).将明胶在磁力搅拌下溶于上述等离子体处理过的活性水(PAW)中，不断搅拌直至完全溶解，以获得1.5％(w/v)的明胶溶液。
(4).涂膜处理，将杏果依次浸没上述两种溶液。晾干后于0℃下，90％-95％湿度条件下贮藏。
空白实施例4
不做DBD处理，其余条件同实施例3。
实施例1-3，空白实施例4的相关数据见图1-图3。
从图1-图3对比可以发现：
以介质阻挡放电(DBD)低温等离子体处理新鲜杏果之后，对杏果表面微生物均有明显的灭杀效果，压力越高，效果越显著(图1-2)。低温等离子体处理可有效降低杏果微生物数量(细菌、真菌)，且在整个贮藏期间微生物数量都明显低于对照组。可见低温等离子体能够有效抑制杏果实主要致病菌细细格链孢菌的生长(图2)，对杏果常温贮藏期间表面微生物数量具有良好的控制作用。但对于贮藏的果实而言，并不是电压越高越好，虽然随着DBD电压的增加其灭菌效果越显著，但超过一定电压(100KV)会对果实组织产生明显伤害,果实表面均产生肉眼可见的瘢痕(图3)。
实施例5
将1.5g羧甲基壳聚糖粉末用45mL蒸馏水配置溶解，1.5g明胶粉末用45mL蒸馏水60℃水浴，搅拌至完全溶解。配置完复合溶液后，将牛至精油(1mmol/L)用少量乙醇溶解(200微升)后逐渐缓慢加入复合溶液中，搅拌至完全分散至溶液中,用蒸馏水定容至100mL，水浴超声30分钟。作为对照复合涂膜液。
直接涂抹于鲜杏果，静置后观察腐烂率。
将上述羧甲基壳聚糖和明胶复合涂膜液用活性水作为溶剂配置(制备功率500W，时间1min)，并用蒸馏水定容至100mL，作为活性水配置的复合涂膜(本申请所用的涂膜液)。
直接涂抹于鲜杏果，静置后观察腐烂率。
图4对照实验为不经任何处理，杏果在28天的腐烂率高达到42.5％，而一般普通的蒸馏水复合涂膜处理的腐烂率只能降至28％。
以前期从杏果上分离得到的主要致病菌之一细链格孢菌作为试验菌，考察蒸馏水涂膜液和等离子体活性水涂膜液两者对杏果贮藏期间主要致病菌的抑菌效率。其结果如下图5，可见，以活性水作为溶剂配置涂膜液，能够显著的增加抑菌圈大小，具有更优越的抑菌性能，更有助于杏果贮藏过程期间有害菌的防控。
图6的对照为只采用活性水溶剂复合涂膜(本申请的涂膜液,制备见实施五)处理，其28天腐烂率为16.8％，图6的其他处理即为本发明的方法采用不同等离子电压处理结合活性水涂膜处理的杏果，其在42天的腐烂率最低为5％左右，由此可见，采用本发明的方法，可以显著的降低杏果贮藏期间腐烂率。
上述数据有力的验证了，现有的一般涂膜方式虽然可以降低杏果实的腐烂率，效果有待提高(图4)，而由低温等离子活性水为溶剂配置的涂膜液比一般的涂膜方式更能有效的抑制杏果实腐败菌的生长(图5)，而DBD等离子处理结合活性水配置的涂膜液处理的方式(本发明所提出的方式)效果最优(图6)，极为显著的降低了该果实的腐烂率。

Claims (10)

1.一种高效绿色杏果保鲜方法，其特征在于：方法如下：
第一步，以介质阻挡放电低温等离子体处理杏果；第二步，以射频放电低温等离子体处理涂膜材料的溶剂，由处理好的溶剂配置涂膜液；第三步，进行涂膜处理杏果。
2.根据权利要求1所述的一种高效绿色杏果保鲜方法，其特征在于：所述的介质阻挡放电低温等离子体处理条件为电压50kV-120KV，处理1-3次，每次处理时间10s-60s，间歇1-2次，每次间歇时长10-30s，等离子体总处理时间10s-180s，工作气体温度25℃。
3.根据权利要求1所述的一种高效绿色杏果保鲜方法，其特征在于：所述的杏果放在介质阻挡放电低温等离子体电极平行板之间。
4.根据权利要求1所述的一种高效绿色杏果保鲜方法，其特征在于：所述的涂膜材料的溶剂为等离子体处理的活性水。
5.根据权利要求1所述的一种高效绿色杏果保鲜方法，其特征在于：所述的涂膜液分为A液、B液。
6.根据权利要求5所述的一种高效绿色杏果保鲜方法，其特征在于：所述的的A液主要成分是羧甲基壳聚糖、甘油、天然保鲜剂。
7.根据权利要求5所述的一种高效绿色杏果保鲜方法，其特征在于：所述的A液制备如下：以射频放电低温等离子体处理活性水，处理功率为500w-1000w，处理时间为30s-10min，将羧甲基壳聚糖粉末在磁力搅拌下溶于上述等离子体处理过的活性水中，不断搅拌直至完全溶解，以获得1％-3％w/v的羧甲基壳聚糖溶液，将甘油作为增塑剂添加到这些溶液中，将0.5-2mmol/L天然保鲜剂，在磁力搅拌下逐滴滴加到混合溶液中，其中天然保鲜剂为肉桂酸、β-氨基丁酸、牛至精油中的一种。
8.根据权利要求5所述的一种高效绿色杏果保鲜方法，其特征在于：所述的B液制备如下:将明胶在磁力搅拌下溶于上述等离子体处理过的活性水中，不断搅拌直至完全溶解，以获得1％-3％w/v的明胶溶液。
9.根据权利要求5所述的一种高效绿色杏果保鲜方法，其特征在于：所述的涂膜处理为将第一步处理后的杏果浸没在A液、B液的等比例混合液中，晾干后于0℃下，90％-95％湿度条件下贮藏。
10.根据权利要求5所述的一种高效绿色杏果保鲜方法，其特征在于：所述的涂膜处理为将第一步处理后的杏果按顺序分别浸没A液、B液之后，晾干后于0℃下，90％-95％湿度条件下贮藏。
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