CN114747610A - 芒果电子束辐照保鲜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芒果电子束辐照保鲜方法,本保鲜方法包括将芒果置于超声波和电子束环境中辐照。本发明在芒果电子束辐照过程中加入超声波能量,使吸收超声波能量的电子束,形成活跃的振动态,提高电子束辐照芒果的保鲜品质和保鲜效果。
Description
技术领域
本发明涉及芒果保鲜技术领域。更具体地说,本发明涉及一种芒果电子束辐照保鲜方法。
背景技术
芒果是典型的呼吸跃变型水果,在采收季节,采后的芒果在常温条件下的生理代谢异常活跃,后熟和衰老进程快,而且易受病原菌侵染,贮藏期非常短。在低温条件下,芒果冷敏感性强,不耐低温,低温贮藏容易冷害而不能后熟。对此,现有技术利用电子束辐照的方式对被辐照生物样品产生物理、化学、生物学效应,杀灭虫卵及病原维生素、抑制成熟,从而达到延长保鲜期的作用。但通过调整辐照剂量和温度来实现保鲜的效果有限,为了进一步提高保鲜效果,亟需在电子束辐照的基础上进一步改进。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种芒果电子束辐照保鲜方法,其在电子束辐照过程中加入超声波能量,使吸收超声波能量的电子束,形成活跃的振动态,提高电子束辐照芒果的保鲜品质和保鲜效果。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种芒果电子束辐照保鲜方法,该方法包括将芒果置于超声波和电子束环境中辐照。
优选的是,辐照电子束的剂量为600-1200Gy,超声波频率为30-100KHz,超声波功率为300-600W,芒果在超声波和电子束环境中辐照20-30秒。
优选的是,超声波频率为30-70KHz,超声波功率为300-500W。
优选的是,还包括将经过辐照后的芒果立即放置于13-17℃冷库中预冷20-24小时,之后放置于6-10℃,相对湿度80-90%冷库中贮藏。
优选的是,芒果为早上气温在15-25℃时采收的芒果。
优选的是,芒果为无病虫害无机械损伤的果实,并使用网套或纸屑单层装箱后辐照。
优选的是,超声波和电子束环境由非金属密闭容器围成,在非金属密闭容器内还包括有负氢离子气体。
优选的是,在非金属密闭容器内的负氢离子气体浓度为2-10×105个/cm3。
优选的是,保鲜的芒果品种为桂七、大台农或小台农。
本发明至少包括以下有益效果:
第一、本发明在电子束辐照过程中加入超声波能量,使吸收超声波能量的电子,形成活跃的振动态,增强其杀灭果实内外微生物的能力,提高抑制多酚氧化酶活性和果胶分解酶活性的激励能,降低果实的活性自由基(ROS)产量、延缓乙烯代谢生成,促使芒果进入深度休眠,减缓呼吸速率,从而提高电子束辐照的保鲜品质和保鲜效果。
第二、本发明在负氢离子环境中将吸收超声波能量的电子束对芒果辐照,能进一步提高果实的抗氧化酶活性,进一步延缓果实维生素C、总酸等含量的下降,有效延缓芒果后熟,提高电子束辐照的保鲜品质和保鲜效果。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
<实施例1-1>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其包括:
步骤一、将在早上气温15-25℃时采收的无病虫害无机械损伤的芒果,使用网套或纸屑单层装箱后,置于超声波和电子束环境中辐照;其中,辐照电子束的剂量为600Gy,超声波频率为30KHz,超声波功率为300W,芒果在超声波和电子束环境中辐照20秒;
步骤二、将经过辐照后的芒果立即放置于15±2℃冷库中预冷24小时,之后放置于8±2℃,相对湿度90%冷库中贮藏。
<实施例1-2>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其保鲜方法与<实施例1-1>基本相同,唯一不同的是辐照电子束的剂量为800Gy。
<实施例1-3>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其保鲜方法与<实施例1-1>基本相同,唯一不同的是辐照电子束的剂量为1000Gy。
<实施例1-4>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其保鲜方法与<实施例1-1>基本相同,唯一不同的是辐照电子束的剂量为1200Gy。
<实施例2-1>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其保鲜方法与<实施例1-2>基本相同,不同的是超声波功率不同,具体包括:
步骤一、将在早上气温15-25℃时采收的无病虫害无机械损伤的芒果,使用网套或纸屑单层装箱后,置于超声波和电子束环境中辐照;其中,辐照电子束的剂量为800Gy,超声波频率为30KHz,超声波功率为400W,芒果在超声波和电子束环境中辐照20秒;
步骤二、将经过辐照后的芒果立即放置于15±2℃冷库中预冷24小时,之后放置于8±2℃,相对湿度90%冷库中贮藏。
<实施例2-2>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其保鲜方法与<实施例2-1>基本相同,唯一不同的是超声波功率为500W。
<实施例2-3>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其保鲜方法与<实施例2-1>基本相同,唯一不同的是超声波功率为600W。
<实施例3-1>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其保鲜方法与<实施例1-2>基本相同,不同的是超声波频率不同,具体包括:
步骤一、将在早上气温15-25℃时采收的无病虫害无机械损伤的芒果,使用网套或纸屑单层装箱后,置于超声波和电子束环境中辐照;其中,辐照电子束的剂量为800Gy,超声波频率为50KHz,超声波功率为300W,芒果在超声波和电子束环境中辐照20秒;
步骤二、将经过辐照后的芒果立即放置于15±2℃冷库中预冷24小时,之后放置于8±2℃,相对湿度90%冷库中贮藏。
<实施例3-2>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其保鲜方法与<实施例3-1>基本相同,唯一不同的是超声波频率为70KHz。
<实施例3-3>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其保鲜方法与<实施例3-1>基本相同,唯一不同的是超声波频率为100KHz。
<实施例4-1>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其保鲜方法与<实施例1-2>基本相同,不同的是在辐照时在包括有负氢离子气体环境中,具体包括:
步骤一、将在早上气温15-25℃时采收的无病虫害无机械损伤的芒果,使用网套或纸屑单层装箱后,置于负氢离子气体、超声波和电子束环境中辐照,负氢离子气体、超声波和电子束环境由非金属密闭容器围成;其中,在非金属密闭容器内的负氢离子气体浓度为2-10×105个/cm3,辐照电子束的剂量为800Gy,超声波频率为30KHz,超声波功率为300W,芒果在超声波和电子束环境中辐照20秒;
步骤二、将经过辐照后的芒果立即放置于15±2℃冷库中预冷24小时,之后放置于8±2℃,相对湿度90%冷库中贮藏。
<对比例5-1>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其保鲜方法与<实施例1-1>基本相同,唯一不同的是仅采用电子束辐照,不加入超声波能量。
<对比例5-2>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其保鲜方法与<实施例1-2>基本相同,唯一不同的是仅采用电子束辐照,不加入超声波能量。
<对比例5-3>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其保鲜方法与<实施例1-3>基本相同,唯一不同的是仅采用电子束辐照,不加入超声波能量。
<对比例5-4>
一种芒果电子束辐照保鲜方法,其保鲜方法与<实施例1-4>基本相同,唯一不同的是仅采用电子束辐照,不加入超声波能量。
<对比例5-5>
一种芒果保鲜方法,其保鲜方法与<实施例1-1>基本相同,唯一不同的是不包括超声波和电子束辐照。
<试验>
1.1试验材料
“台农1号”芒果2021年6月20日-2021年6月25日采摘于广西百色市芒果种植基地,筛选大小一致、色泽均一、无病虫害无机械损伤的果实为试验材料。尽量减少采摘芒果在高温下的时间(早上15-25℃时采收),避免挤压、碰撞、果柄刺伤等造成机械损伤。芒果单层装箱,使用网套、纸屑等方法减少运输损伤。采收后于广业保鲜技术服务有限公司按照上述11个实施例和5个对比例的保鲜方式保鲜处理。每箱单层摆放,(每箱12个果),每种保鲜方式处理5箱,设置3次重复进行贮藏期和货架期试验。
1.2主要仪器及设备
辐照装置为DZ10/20电子直线加速器(E:10MeV,2mA);D37520 Osterode高速冷冻离心机(德国Biofuge公司);Ultrospec 3300pro紫外分光光度计(美国安马西亚公司);ATAGO N-1α手持折光仪(日本ATAGO制造);果实硬度计(FTA-1质构仪,美国制造);温湿度记录仪(Apresys,美国制造)。
<试验1>发病率测定
参照李雪晖的方法对芒果表皮病变情况进行分级。水果发病率用失去商品价值的果占总果的百分数来表示。每个处理用果设置3个平行样品组,按公式:果实发病率%=发病果个数/果总个数×100%,进行计算。按照上述11个实施例和5个对比例的保鲜方式保鲜处理,分别在0d、10d、20d、30d、40d、50d的贮藏期,以及对应的20d+3d、30d+3d、40d+3d、50d+3d货架期,计算“台农1号”芒果发病率(%),结果如表1所示。
表1:
0d | 10d | 20d | 30d | 40d | 50d | 20d+3d | 30d+3d | 40d+3d | 50d+3d | |
例1-1 | 0 | 0 | 0 | 4.2 | 14.9 | 33.5 | 5.1 | 13.9 | 31.2 | 56.4 |
例1-2 | 0 | 0 | 0 | 4.0 | 13.1 | 32.1 | 5.0 | 13.1 | 30.5 | 56.1 |
例1-3 | 0 | 0 | 0 | 5.1 | 17.5 | 34.9 | 5.4 | 13.4 | 31.8 | 57.2 |
例1-4 | 0 | 0 | 0 | 7.3 | 25.7 | 55.4 | 7.2 | 17.8 | 39.4 | 68.3 |
例2-1 | 0 | 0 | 0 | 3.0 | 10.0 | 30.8 | 5.3 | 14.8 | 28.5 | 52.4 |
例2-2 | 0 | 0 | 0 | 2.1 | 9.5 | 26.7 | 4.0 | 12.1 | 24.2 | 34.9 |
例2-3 | 0 | 0 | 3.1 | 8.7 | 45.6 | 64.4 | 10.4 | 20.8 | 64.3 | 84.5 |
例3-1 | 0 | 0 | 0 | 3.5 | 11.4 | 32.2 | 3.2 | 11.8 | 30.1 | 55.8 |
例3-2 | 0 | 0 | 0 | 2.2 | 8.8 | 28.9 | 1.5 | 9.0 | 26.3 | 40.6 |
例3-3 | 0 | 0 | 1.2 | 5.9 | 19.3 | 55.3 | 6.1 | 16.8 | 45.1 | 68.9 |
例4-1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 9.1 | 25.2 | 0 | 4.6 | 18.7 | 32.8 |
例5-1 | 0 | 0 | 0 | 11.8 | 40.6 | 80.7 | 21.9 | 20.4 | 61.2 | 92.1 |
例5-2 | 0 | 0 | 0 | 10.9 | 31.1 | 60.5 | 11.4 | 20.7 | 52.0 | 81.7 |
例5-3 | 0 | 0 | 0 | 10.5 | 30.0 | 61.0 | 10.6 | 20.1 | 60.5 | 80.9 |
例5-4 | 0 | 0 | 0 | 10.3 | 61.4 | 70.9 | 10.0 | 21.5 | 81.3 | 100 |
例5-5 | 0 | 1.2 | 10.6 | 21.1 | 92.0 | 100 | 22.3 | 31.3 | 100 | 100 |
由表1统计的数据可见,低温贮藏前期,电子束辐照对芒果发病率的抑制效果不明显,冷藏30-50d,不同超声波能量的加入以及不同剂量电子束辐照芒果发病率显著不同(P<0.05)。适宜超声波能量及适宜剂量的电子束辐照可显著抑制货架期(40d+3d,50d+3d)芒果的发病率。冷藏至40d,不经辐照的果实发病率已达到92%,货架期果实发病率100%,而通过在电子束辐照过程中加入适量的超声波能量辐照的果实发病率不超过30%,特别是电子束辐照过程中加入适宜的超声波能量和负氢离子处理的果实发病率不超过10%。这很大可能是由于在电子束辐照过程中加入适量的超声波能量,使吸收超声波能量的电子,形成活跃的振动态,增强其杀灭果实内外微生物的能力,以及增强抑制各种酶活性的激励能力,从而对“台农1号”芒果的发病起到了非常明显的抑制作用,有效延长保鲜的贮藏期和货架期。
<试验2>果实硬度测定
用质构仪测定果实缝合线左右赤道部位对称两侧果实带皮硬度。分别测定实施例和对比例保鲜方法在0d、10d、20d、30d、40d、50d的贮藏期的果实硬度(Kg/cm2),如表2所示。
表2:
由表2统计的数据可见,冷藏0-10d,不同超声波能量的加入以及不同剂量电子束辐照处理的芒果硬度都呈快速下降趋势,通过在电子束辐照过程中加入适宜的超声波能量处理的芒果硬度下降相对缓慢。随着贮藏时间延长,通过在电子束辐照过程中加入适宜的超声波能量的硬度变化相比单独电子束辐照又有所缓慢。冷藏40天,电子束辐照过程中加入适宜的超声波能量处理的芒果硬度在6Kg/cm2左右,特别是电子束辐照过程中加入适宜的超声波能量和负氢离子处理的芒果硬度在6.59Kg/cm2,而单独电子束辐照的芒果硬度仅为3-4Kg/cm2左右。试验结果表明,加入适宜的超声波能量的电子束辐照能显著减缓“台农1号”芒果随贮藏时间增加的硬度下降,硬度变化是衡量果实成熟衰老进程的特征之一,这可能是由于加入适宜的超声波能量的电子束,吸收超声波能量,形成活跃的振动态,提高抑制多酚氧化酶活性和果胶分解酶活性的激励能力,降低果实的活性自由基(ROS)产量、延缓乙烯代谢生成,促使芒果进入深度休眠,减缓呼吸速率,延缓芒果成熟所导致。
<试验3>维生素C含量测定
称取20g果肉,加入100mL2%草酸溶液,用均质器打成匀浆,取20g匀浆用2%草酸定容至100mL,过滤收集滤液,2,6-二氯靛酚染料滴定法测定。分别测定实施例和对比例保鲜方法在0d、10d、20d、30d、40d、50d的贮藏期的维生素C含量(mg/100g),如表3所示。
表3:
0d | 10d | 20d | 30d | 40d | 50d | |
例1-1 | 60.05 | 49.05 | 40.65 | 31.97 | 27.62 | 25.99 |
例1-2 | 60.13 | 49.37 | 41.88 | 32.69 | 28.07 | 26.31 |
例1-3 | 59.35 | 49.10 | 40.79 | 31.84 | 27.35 | 25.97 |
例1-4 | 61.00 | 48.41 | 39.77 | 30.82 | 26.73 | 25.11 |
例2-1 | 59.01 | 50.32 | 46.81 | 43.04 | 38.93 | 32.94 |
例2-2 | 58.95 | 51.09 | 48.72 | 43.99 | 39.76 | 33.41 |
例2-3 | 60.11 | 45.67 | 38.51 | 27.32 | 25.17 | 22.11 |
例3-1 | 59.75 | 50.01 | 46.53 | 43.57 | 38.11 | 33.04 |
例3-2 | 60.12 | 50.44 | 47.49 | 43.95 | 38.15 | 33.70 |
例3-3 | 61.07 | 46.08 | 42.10 | 36.78 | 32.97 | 24.86 |
例4-1 | 60.15 | 52.66 | 50.37 | 45.16 | 40.83 | 34.14 |
例5-1 | 59.41 | 46.91 | 33.61 | 26.09 | 22.28 | 18.05 |
例5-2 | 60.05 | 47.34 | 40.02 | 30.56 | 22.30 | 18.06 |
例5-3 | 60.21 | 47.71 | 40.00 | 31.29 | 22.29 | 18.07 |
例5-4 | 60.32 | 46.92 | 37.54 | 27.08 | 22.30 | 17.27 |
例5-5 | 59.04 | 45.85 | 31.02 | 25.11 | 22.32 | 12.09 |
由表3统计的数据总体可见,随贮藏时间增加,“台农1号”芒果维生素C含量呈下降趋势,通过在电子束辐照过程中加入适宜的超声波能量处理的芒果维生素C含量下降相对缓慢,特别是电子束辐照过程中加入适宜的超声波能量和负氢离子处理的芒果维生素C含量下降进一步缓慢,提高电子束辐照的保鲜品质和保鲜效果。
<试验4>总酸含量测定
总酸测定参照GB 12456-2021的方法,分别测定实施例和对比例保鲜方法在0d、10d、20d、30d、40d、50d的贮藏期的芒果总酸含量(g/kg),如表4所示。
表4:
0d | 10d | 20d | 30d | 40d | 50d | |
例1-2 | 14.28 | 13.92 | 11.62 | 9.73 | 8.04 | 6.14 |
例2-2 | 14.76 | 14.13 | 12.69 | 11.08 | 9.15 | 7.05 |
例3-2 | 15.01 | 14.34 | 12.57 | 10.40 | 8.61 | 6.72 |
例4-1 | 14.67 | 14.41 | 13.43 | 11.76 | 9.84 | 7.18 |
例5-2 | 14.04 | 14.18 | 9.02 | 7.16 | 4.20 | 3.87 |
例5-5 | 15.38 | 13.16 | 8.13 | 7.32 | 3.41 | 0.69 |
由表4统计的数据总体可见,随贮藏时间增加,“台农1号”芒果总酸含量呈下降趋势,通过在电子束辐照过程中加入适宜的超声波能量处理的芒果总酸含量下降减缓,特别是电子束辐照过程中加入适宜的超声波能量和负氢离子处理的芒果总酸含量下降进一步减缓,提高电子束辐照的保鲜品质和保鲜效果。这很可能是由于加入适宜的超声波能量的电子束,吸收超声波能量,形成活跃的振动态,提高抑制多酚氧化酶活性和果胶分解酶活性的激励能力,降低果实的活性自由基(ROS)产量、延缓乙烯代谢生成,促使芒果进入深度休眠,减少维生素C、总酸等的损耗。当加入适宜的超声波能量和负氢离子共同处理时,有利于激发负氢离子清除自由基的能力,进一步减少维生素C、总酸等的损耗。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。
Claims (9)
1.芒果电子束辐照保鲜方法,其特征在于,包括将芒果置于超声波和电子束环境中辐照。
2.根据权利要求1所述的芒果电子束辐照保鲜方法,其特征在于,所述辐照电子束的剂量为600-1200Gy,超声波频率为30-100KHz,超声波功率为300-600W,芒果在超声波和电子束环境中辐照20-30秒。
3.根据权利要求2所述的芒果电子束辐照保鲜方法,其特征在于,所述超声波频率为30-70KHz,超声波功率为300-500W。
4.根据权利要求3所述的芒果电子束辐照保鲜方法,其特征在于,还包括将经过辐照后的芒果立即放置于13-17℃冷库中预冷20-24小时,之后放置于6-10℃,相对湿度80-90%冷库中贮藏。
5.根据权利要求4所述的芒果电子束辐照保鲜方法,其特征在于,所述芒果为早上气温在15-25℃时采收的芒果。
6.根据权利要求5所述的芒果电子束辐照保鲜方法,其特征在于,所述芒果为无病虫害无机械损伤的果实,并使用网套或纸屑单层装箱后辐照。
7.根据权利要求1-6任一项所述的芒果电子束辐照保鲜方法,其特征在于,所述超声波和电子束环境由非金属密闭容器围成,在非金属密闭容器内还包括有负氢离子气体。
8.根据权利要求7所述的芒果电子束辐照保鲜方法,其特征在于,在非金属密闭容器内的负氢离子气体浓度为2-10×105个/cm3。
9.根据权利要求7所述的芒果电子束辐照保鲜方法,其特征在于,所述保鲜的芒果品种为桂七、大台农或小台农。
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