CN1554247A - 一种水分结构化处理和气调包装联合保鲜鲜切果蔬的方法 - Google Patents

Abstract

一种水分结构化处理和气调包装联合保鲜鲜切果蔬的方法，属于果蔬保鲜贮藏技术领域。本发明提出一种在常温下利用加压混合惰性气体处理鲜切果蔬使其切割面渗出水和细胞间水的分子形成笼形水合物(水结构化)的方法，其主要过程为：鲜切果蔬放入压力处理器中，按一定比例通入混合惰性气体氩、氪、氙，并保持一定的时间以形成结构化水，这样可以产生后续保鲜效应，降低了处理后的鲜切果蔬的呼吸速率和酶活，提高分子间水的粘度，处理成本较低，并且结合气调包装(MAP)保鲜可使鲜切果蔬具有营养成分损失小，不影响外观，贮藏期长，在常温下有较长的货架期。

Description

一种水分结构化处理和气调包装联合保鲜鲜切果蔬的方法

技术领域

一种水分结构化处理和气调包装联合保鲜鲜切果蔬的方法，本发明属于果保鲜贮藏技术领域。

背景技术

鲜切果蔬，在国外也称为最小加工(MP)果蔬、切割果蔬，是指新鲜果蔬分级、整理、清洗、切分、保鲜、包装等简单处理后，进行鲜销的制品。

消费者购买鲜切果蔬产品后，不需要作进一步的处理，可直接食用或烹任或配菜。随着现代生活节奏的加快和生活水平的提高，人们对果蔬消费的需求越来越高，鲜切果蔬以其新鲜、方便、营养、无公害等特点，近年来消费量增加相当快，特别受到欧美、日本等国家消费者的喜爱，在我国也开始受到关注。

然而，鲜切果蔬由于加工过程中经过切分造成机械损伤，会产生下列不利影响：1)鲜切后由于细胞破损相关酶类被激活，呼吸作用和各类代谢反应(如：切割面酶致褐变)加剧，使衰老加快，鲜切后品质迅速下降；2)在切口处微生物极易繁殖，加速鲜切果蔬的变质；3)切割导致细胞破裂，汁液易流失，内部细胞间水分易蒸发，在很短的货架期内就易失去新鲜产品的特征，大大降低了鲜切果蔬的商品价值。

鲜切后抑制酶类和控制切口处微生物主要采用冷藏(0-6℃)、烫漂预处理(100℃)、防腐剂处理、气调包装(MAP)等，近年来也有采用超高压处理(300-600MPa)和辐射的研究报道：庄荣福等使用2.5kGy60Co-γ辐照对青花菜保鲜(2002)，室温下可延长保藏时间。但使用辐照处理方法在操作时用高射线源，对消费者心理有不良影响。

冷藏仅仅延迟了酶和微生物的作用时间，并不能使酶失活和灭菌，因此抑制效果在一定货架期内并不显著；而烫漂预处理能使酶失活和杀菌，但烫漂后的鲜切果蔬往往失去产品的新鲜特征而使消费者不能接受。防腐剂处理后食用前虽然清洗，但仍然有相当的残留。超高压处理可有效地使酶失活和杀菌，同时处理后仍保持产品的新鲜特征，但由于超高压处理的设备投资和生产成本均很高，因此只适用于具有很高价值的新鲜果蔬产品。在安全范围内的辐射剂量处理对控制切口处微生物的效果较好，但对酶类的控制(以及由此产生的褐变)效果不是太好。

单纯气调包装(MAP)可有效地抑制微生物和果蔬的呼吸作用，对延长新鲜果蔬的货架期有效，但在果蔬鲜切后酶作用加剧的情况下起到的保鲜作用却很有限。

为了解决汁液流失和切口处水分蒸发迅速的难题，有报道采用涂膜的方法：李琳等用蔗糖脂肪酸酯3.75％，海藻酸钠0.5％，可溶性淀粉6.5％，甘油1％，苯甲酸钠1％进行黄瓜涂膜保鲜研究(2003)，这种方法可以延长保存时间，但由于使用了防腐剂，属于化学保鲜。采用切口表面瞬时热处理的方法使切口表面形成干燥层，阻止汁液流失和内部水分蒸发，具有一定的效果。但此法同样会引起鲜切果蔬的商品价值下降。使用辐照处理方法也可以达到灭酶和杀菌的目的，但存在安全性问题。

为了综合解决果蔬由于鲜切后产生的问题，Oshita，S.等(1996，2000)用加压惰性气体氙气处理鲜切后的甘蓝和康乃馨，发现：1)部分水分经结构化处理，其粘度升高，汁液流失和切口处水分蒸发受到很好抑制；2)酶促反应速率减慢。因此处理后鲜切甘蓝和康乃馨的货架期得到了不同程度的延长。但此法采用的氙气价格昂贵，因此仅适用于具有很高价值的新鲜产品。同时此法需与其它方法联用才能抑制切口处微生物的繁殖。

发明内容

本发明的目的是提供一种水分结构化处理和气调包装联合保鲜鲜切果蔬的方法，通过对保鲜难度较大的鲜切果蔬的切割面渗出水和细胞间水进行结构化处理，再结合有抑菌和抑制呼吸作用的气调包装技术，使其得到一个较长的货架保鲜期。

技术解决方案：本发明用于果蔬保鲜的预处理，选择新鲜、无腐烂、成熟度合适(80％)的果蔬原料，及时剔除腐烂的果蔬。将原料放入流放槽中，冲洗掉表面泥沙等杂物，根据不同的果蔬种类在水中添加适当的护色初步处理剂(0.1％氯化钠)。对原料按加工要求，去皮、整理为适当的形状，以达到在加工中可以直接用于其它处理而不需再次手工加工。加工后的果蔬冲洗掉表面的汁液，保持良好的果蔬外观形状。用离心方法将果蔬小块表面的水分除掉，离心的转速(100-500r/m)，由不同的果蔬种类、切块的大小等决定。将果蔬小块(或片、条、段等)放入压力容器(环境温度为10-20℃)中，通入混合惰性气体(氩：0-90％；氪：0-50％；氙：0-50％)并保持一定的压力(0.1-1.5Mpa)，在12-48小时后取出后，再用MAP包装：将处理好的果蔬小块放入包装盒中，用混合气体(氮：80-95％；氧：3-10％；二氧化碳：2-10％)进行MAP包装。

由于水分子避免与疏水基团接触的结果，在一定压力条件下几十个水分子与一些非极性分子(如：某些惰性气体)会形成笼形水合物结构(又称结构化水)，而在压力消除时，水合物也会随之慢慢分解。形成结构化水后，水分之间的氢键大量增多，其粘度显著升高。在处理鲜切果蔬的情况下，由于水结构化后粘度升高，使切口处汁液流失和细胞间水分蒸发过程减缓，因所需具有活性的水分也随之下降，使各类酶促反应速度减慢。但令人感兴趣的是，结构化水状态经一段时间维持后，即使压力消除，笼形水合物分解后仍然有显著的保鲜效果。即水分经结构化后有“后抑酶促反应”效应，其原因在于鲜切初始一段时间(一般为20-30小时)是各种生化反应(尤其是酶促反应)的快速反应期(高峰期)，过了此阶段生化反应趋缓。

从食品安全角度，用惰性气体作为处理介质是适合的。理论上讲，分子量越大的惰性气体分子直径越大，越容易与水稳定结合。惰性气体分子形成的笼型水合物是水分子组成的一个五角十二面体，惰性气体分子处在该多面体中间，氙气分子的直径和该多面体的的容纳直径最相近。因此本发明优选的处理气体为分子量较大的氩、氪、氙。由于氙的成本是氩和氪的数十倍，因此采用比例较高氩和氪，比例较低的氙是降低目前处理成本的关键所在。

为了使鲜切果蔬具有良好的货架期，本发明在结构化水抑酶后，在压力消除后即采用高CO₂和低O₂的气调处理，以保证较长的货架期，其原理是一定浓度的CO₂有很好的抑制腐败菌的作用，而一定量的低O2既保证鲜切果蔬不发生异常代谢，又能够抑制其呼吸作用。

本发明的有益效果

与鲜切后抑制酶类和控制切口处微生物的背景技术相比，本发明利用结构化水加气调包装的方法，克服了冷藏技术对酶和微生物抑制效果不显著的弊病，也不会产生烫漂预处理技术那样使鲜切果蔬失去产品的新鲜特征的情况，更不会有象防腐剂处理技术那样产生有害物质残留的问题；与设备投资和生产成本很高的超高压技术相比，本发明的设备投资和生产成本均较低，因此无论价值高低的新鲜果蔬产品均适合采用；与在安全范围内对酶类控制效果不佳的辐射技术相比，本发明不仅可有效控制微生物，同时可有效控制各类酶促反应；与果蔬鲜切后保鲜效果不佳的单纯气调包装(MAP)技术相比，本发明通过前期结构化水处理可在果蔬鲜切后酶作用加剧的情况下有效地抑制微生物和果蔬的呼吸作用，有效地延长了新鲜果蔬的货架期。

与解决汁液流失和切口处水分蒸发迅速的背景技术相比，本发明采用结构化水技术使水分粘度升高，汁液流失和切口处水分蒸发受到很好抑制，克服了切口表面瞬时热处理技术会引起鲜切果蔬的商品价值下降的弊病，也克服了涂膜技术的处理复杂，造成外观影响等不足。

与综合解决果蔬由于鲜切后产生的问题单纯氙气处理的结构化水技术相比，本发明采用对水分结构化有效果的惰性气体氩、氪、氙进行配比处理，降低了背景技术的高昂处理成本；本发明采用后续气调包装抑制微生物的联合保鲜方法，有效地解决了背景技术对微生物控制不够理想的不足。

综合而论，本发明利用加压惰性气体对鲜切果蔬进行处理，由于惰性气体本身的反应活性非常低，可以保证处理过程中不会产生对人有危害的物质；本发明采用对水分结构化有效果的惰性气体氩、氪、氙进行配比处理，降低了处理成本；所采用的气调参数与常规的不同。经本发明处理后的鲜切果蔬具有营养成分损失少，不影响外观，贮藏期长的特点。与未经处理的对照样相比，保鲜贮藏期可延长1倍以上。

具体实施方式

实施例1：鲜切生菜的水分结构化预处理及MAP保鲜

选择新鲜、无腐烂、成熟度合适的生菜(含水率约90％)50颗，每颗约300克，首先将原料放入流水槽中，冲洗掉表面泥沙等杂物，离心(转速350r/m)将果蔬小块表面的水分除掉，然后切成1厘米长的条状后，将生菜条放入压力容器中(环境温度为10-20℃)，通入压力为0.4Mpa的混合气体(氩：70％；氪：15％；氙：15％)，并保持压力，处理15小时后卸压出料。再用200mm×150mm×30mm的MAP包装盒(膜材料为复合OPP膜)进行装料约300克后配气包装，其CO2浓度为5％和O2浓度为4％，其余为氮气；其20℃以下的常温货架期可达7天以上。

实施例2：鲜切菠萝的水分结构化预处理及MAP保鲜

选择新鲜、无腐烂、成熟度合适的菠萝(含水率约92％)10个，每个约2公斤，首先将原料清洗、去皮，然后切成1厘米厚的片状后，将菠萝片放入压力容器中(环境温度为10-20℃)，通入压力为0.6Mpa的混合惰性气体(氩：70％；氪：20％；氙：10％)，并保持压力，处理24小时后卸压出料。再用200mm×150mm×50mm的MAP包装盒(膜的材料为复合OPP膜)进行装料约500克后配气包装，其CO2浓度为7％和O2浓度为3％，其余为氮气；其20℃以下的常温货架期可达5天以上。

实施例3：鲜切甘蔗的水分结构化预处理及MAP保鲜

选择新鲜、无腐烂、成熟度合适的甘蔗(含水率约95％)5根，每根约1.5公斤，首先将原料清洗、去皮，然后切成30厘米长的段状后，将甘蔗段放入压力容器中(环境温度为10-20℃)，通入压力为0.6Mpa的混合气体(氩：80％；氪：10％；氙：10％)，并保持压力，处理30小时后卸压出料。再用350mm×150mm×50mm的MAP包装盒(膜的材料为复合OPP膜)进行装料约500克后配气包装，其CO2浓度为3％和O2浓度为3％，其余为氮气；其20℃以下的常温货架期可达10天以上。

Claims (4)

1.一种保鲜鲜切果蔬的方法，其特征是采用水分结构化处理和气调包装联合保鲜技术，加压混合惰性气体对新鲜果蔬切割面渗出水和细胞间水进行结构化处理和用二氧化碳、氧气和氮气进行气调包装的联合保鲜方法。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是果蔬切割面渗出水和细胞间水进行结构化处理是将果蔬小块或片、条、段用加压混合惰性气体处理，惰性气体为氩、氪、氙，其混合比例为氩：0-90％，氪：0-50％；氙：0-50％，并保持压力0.1-1.5Mpa，处理时间为12-48小时。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是气调包装，二氧化碳的浓度为2-10％，氧气浓度为3-10％，氮气80-95％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是鲜切果蔬为蔬菜、水果、食用菌。