CN1709075A - 一种延长易腐烂果蔬保鲜期的三段复合预处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种延长易腐烂果蔬保鲜期的三段复合预处理方法，属于果蔬贮藏保鲜技术领域。其主要过程为：在果蔬采摘后，对原料进行常规挑选、洗涤、分级后，先通过控水真空快速冷却使其温度迅速下降，以降低果蔬呼吸作用，再通过高压混合气体水分结构化以钝化果蔬酶活性，最后通过纳米银抗菌涂膜，减少果蔬腐烂率，以达到中长期保鲜的目的。本发明的优点是：通过三段复合预处理的措施，使果蔬的损耗降到最低，达到最佳的品质，最长的贮藏保鲜期。
Description
技术领域
一种延长易腐烂果蔬保鲜期的三段复合预处理方法。属于果蔬贮藏保鲜技术领域。
背景技术
果蔬在贮藏中仍然是有生命的机体，需要抵抗不良环境和致病微生物的侵害，才能保持品质，减少损耗，延长贮藏期。因此，在贮藏中必须维持新鲜果蔬的正常生命活动，尽量减少外观、色泽、重量、硬度、口味、香味等的变化，以达到保鲜的目的。
目前生产上用于新鲜果蔬贮藏保鲜预处理工艺，主要有以下几种：1)真空预冷；2)热处理；3)涂膜；4)辐射；5)化学药剂处理等。普通真空预冷由于具有使果蔬快速去除田间热，降低果蔬的呼吸代谢作用，在发达国家受到广泛关注；对一些在贮藏过程中容易遭受真菌侵害的果蔬，热处理发挥了极其重要的作用；涂膜保鲜处理，由于方法简单，成本低，效果好而得到应用；辐射对某些果蔬具有特殊的功效，如抑制大蒜、马铃薯发芽；化学处理由于效果显著，对一些带皮、带壳果蔬使用广泛。
果蔬在贮藏保鲜过程中出现的主要问题为衰老、腐败和品质变劣等。
果蔬从采收开始就进入衰老阶段，表现在细胞内核糖体数目减少，叶绿体开始崩溃，线粒体减少，细胞老化，不耐贮藏，易腐烂。因此，抑制采后的衰老也极其重要。目前抗衰老的预处理保鲜方法主要以控制温度为主，部分采用控制压力、植物生长调节剂、化学处理等。李施平、高瑞霞等以芹菜为材料，用外源赤霉素(GA)进行处理，将GA对芹菜的衰老过程的影响进行了研究，结果表明GA可通过抑制芹菜的脂质过氧化作用，保护细胞膜结构完整性，阻止芹菜叶绿素的降解，延缓芹菜的衰老。
目前抗腐败的预处理保鲜方法主要以化学防腐剂为主，方法主要有吸附、溶液浸泡、熏蒸等。但由于农药残留问题的存在，研究已开始转向天然保鲜剂的方面。
目前抑制品质变劣的预处理保鲜方法主要有涂膜、热处理、超高压处理等。单一的处理往往难以达到理想的贮藏保鲜效果，热处理会造成果蔬失水，不适当的涂膜会使果蔬产生厌氧呼吸；辐射容易使果蔬产生异味，而且也存在安全性问题；化学处理会造成某些添加剂的超标等，而且同样也有安全性问题；超高压处理由于设备昂贵，成本高而阻碍了其推广。
纳米银是以纳米技术为基础研制而成的新型抗菌材料，由于量子效应、小尺寸效应和具有极大的比表面积，因而具有传统无机抗菌剂所无法比拟的优良抗菌效果和安全性，是一种具有长效性和耐候性的抗菌剂。现阶段纳米银主要在以下方面得到应用或研究：1)在烧烫伤、烧伤植皮治疗中的应用。如姜会庆等人(2001)曾将纳米银敷料应用于烧伤治疗中。在与对照的对比观察中发现纳米银敷料具有持续的杀菌特点和显著的抗菌、促进创伤愈合的疗效，其控制感染的效果明显对40余种微生物有抑菌或杀菌作用。余旭明等人(2002)曾发表了“纳米银抗菌敷料在烧伤植皮中的应用观察”的文章。他们将植皮区分为纳米敷料区和氯霉素凡士林纱布区并同时包扎，记录创面感染率、皮片愈合时间及愈合率。结果用纳米银敷料区创面感染明显低于氯霉素区、愈合时间较对照区短、愈合率较对照区高。其结论为纳米银抗菌敷料用于烧伤植皮包扎具有显著的疗效。2)在外科手术、褥疮及慢性感染创面中的应用。程家宠(2001)、朱红军(2003)、陈文(2002)等人分别申请了关于纳米银切口贴、纳米银创伤贴及应用于外伤、皮肤、外科手术及治疗切口感染等方面的专利。3)纳米银另一重要用途在纺织工业：在合成纤维树脂中添加纳米SiO2、纳米ZnO、纳米SiO2复配粉体材料，经抽丝、织布，可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装，可用于制造抗菌内衣、用品，可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。
采用准纳米银对蔬菜汁的保鲜已有报道(张慜等，2003，无锡轻工大学学报)，单纯采用纳米银(纳米银商品AGS10000/AGS5000/AGS1000/AGS500/AGS100/AGS50，上海沪正纳米科技有限公司)在活体保鲜方面未见报道。纳米银的抗菌防腐效果作用明显，但其在贮藏保鲜上的局限性是不能够抑制活体呼吸，控制衰老和品质变劣。
控水真空冷却法是采用综合考虑控制原料水分蒸发和降温速率的真空冷却法(脱出水分1-3％，通过控制真空压力，范围为300-1500Pa)单纯采用控水真空冷却法的作用，可达到快速降温，从而有效抑制活体呼吸，但对腐败菌无杀灭作用。
利用氩、氪、氙进行水分结构化处理因其能够降低酶活性，因此在切割果蔬上应用效果良好(张慜等，专利申请号200310112743.X，专利公开号CN1554247A)，但单纯水分结构化处理因其不能控制活体呼吸及抑制腐败菌，因此一般仅在1-7天的货架期的短期保鲜中有应用可能。
发明内容
本发明的目的是提供一种中长期保鲜易腐烂果蔬的三段复合预处理方法，用于新鲜易腐烂果蔬的贮藏保鲜，主要解决现有果蔬保鲜预处理技术中损耗高、贮藏期短、果蔬贮藏品质下降快的难题，该预处理方法简单实用，便于规模化生产应用。
技术解决方案：易腐烂果蔬由于其在采后具有较高的呼吸强度和酶活性，因此在果蔬贮藏过程中会产生失水、木质化、腐烂、营养物质损失等多种不利症状，需要对易腐烂果蔬进行保鲜贮藏前的预处理。针对以上生产中存在的问题，本发明采用三段复合预处理方法，首先采用控水真空快速冷却法，在去除果蔬田间热的同时，使果蔬的代谢活动降到较低的水平；再用二氧化碳和氙气高压混合气体处理使果蔬中的水分结构化，使果蔬中与生化反应等与果蔬衰老有关的酶活力降低；最后用纳米银抗菌涂膜，不仅有利于果蔬贮藏期间水分的保持，而且减少了由于腐败菌引起的腐烂。
延长易腐烂果蔬保鲜期的三段复合预处理方法，对采摘后新鲜果蔬原料进行常规挑选、洗涤、分级后，首先对果蔬进行控水真空快速冷却，再用高压混合气体进行水分结构化和进行纳米银抗菌涂膜三段复合预处理。
控水真空快速冷却：采用300-1500Pa绝对压力，在5-15min内使果蔬温度下降到2-5℃，控制水分脱出量在3％以内。
水分结构化：用二氧化碳和氙气高压混合气体继续对果蔬进行水分结构化处理，二氧化碳与氙气的体积比为20-80∶80-20，处理压力为0.5-3.0MPa，处理时间1248小时，处理温度为2-15℃。
纳米银抗菌涂膜：纳米银液浓度为30-300ppm，纳米银粒度10-50nm，果蔬表面的纳米银涂膜厚度为8-20微米。
本发明的有益效果：与单一处理方法的背景技术相比，本发明对易腐烂果蔬采用三段复合预处理方法，大大降低了果蔬的代谢和果蔬细胞内酶的活性。与现有常用的提高果蔬贮藏期的背景技术相比，本发明采用三段复合预处理方法，可使易腐烂果蔬的失重率小于1％，腐烂率小于2％，保鲜贮藏期延长一倍以上，基本保持新鲜果蔬原有品质。
具体实施方式
实施例1：采用中长期保鲜三段复合预处理后水蜜桃的气调包装(MAP)保鲜
选择新鲜、无腐烂、成熟度在八-九成的水蜜桃(朝阳)，首先将原料放入控水真空冷却机中，真空压力为1500Pa，时间为5min，温度降为3℃，控制水分脱出量在3％以内，迅速将水蜜桃转移至高压二氧化碳、氙气混合气体比为1∶4的容器中，压力控制在3.0MPa左右，时间为36小时，温度为2-15℃，随后将原料通过输送带传送到已经配好的30ppm纳米银(AGS100，上海沪正纳米科技有限公司生产)液体槽中，时间为5min，使纳米银涂膜厚度约20微米。经预处理的原料，用400mm×300mm×10μmMAP包装盒(膜材料为复合OPP膜)进行装料，400克/袋，配气包装，初始CO2浓度为5％和O2浓度为3％，其余为氮气；在温度为2℃下贮藏，经测试，在10天的贮藏期内处理样的过氧化氢酶的酶活仅为对照样的50％左右，货架期可达80天以上。
实施例2：采用中长期保鲜三段复合预处理后芦笋的冰温高湿保鲜
选择新鲜、无散头，采收时间不超过三小时的芦笋(UC800)，笋长度保持2224cm，首先将原料放入控水真空冷却机中，真空压力为1000Pa，时间为10min，温度降为2℃，控制水分脱出量在3％以内，迅速将芦笋转移至高压二氧化碳、氙气混合气体比为1∶1的容器中，压力控制在2.0MPa左右，时间为48小时，温度为2-15℃，随后将原料通过输送带传送到已经配好的150ppm纳米银(AGS500，上海沪正纳米科技有限公司生产)液体槽中，时间为3分钟，使纳米银涂膜厚度约15微米。经预处理的原料，装入450mm×350mm的LDPE包装袋中，用橡皮筋系口，在温度为5℃的冷库中贮藏，经测试，在10天的贮藏期内处理样的过氧化氢酶的酶活仅为对照样的30％左右，在15天的贮藏期内处理样的超氧化物歧化酶的酶活仅为对照样的50％左右，货架期可达60天以上。
实施例3：采用中长期保鲜三段复合预处理后蘑菇的CA气调保鲜
选择新鲜、无开散，采收时间在三小时内的双孢蘑菇(莘绿)，去除菇柄，洗净，沥去水分，将原料放入控水真空冷却机中，真空压力为300Pa，时间为15min，温度降为4℃，控制水分脱出量在3％以内，迅速将蘑菇转移至高压二氧化碳、氙气混合气体比为4∶1的容器中，压力控制在0.5MPa左右，时间为24小时，温度为2-15℃，随后将原料通过输送带传送到已经配好的300ppm纳米银(AGS500，上海沪正纳米科技有限公司生产)液体槽中，时间为2分钟，使纳米银涂膜厚度约8微米。经预处理的原料，装入500mm×300mm的LDPE包装袋中，用橡皮筋系口，转移至气调库中，库温为2℃，库内CO2和O2的浓度分别控制在8％和5％左右，经测试，在10天的贮藏期内处理样的过氧化氢酶的酶活仅为对照样的40％左右，货架期可达20天以上。
Claims (1)
1.一种延长易腐烂果蔬保鲜期的三段复合预处理方法，其特征是对采摘后新鲜果蔬原料进行常规挑选、洗涤、分级后，首先对果蔬进行控水真空快速冷却，再用高压混合气体进行水分结构化和进行纳米银抗菌涂膜三段复合预处理；
(A)控水真空快速冷却：采用300-1500Pa绝对压力，在5-15min内使果蔬温度下降到2-5℃，控制水分脱出量在3％以内；
(B)水分结构化：用二氧化碳和氙气高压混合气体继续对果蔬进行水分结构化处理，二氧化碳与氙气的体积比为20-80∶80-20，处理压力为0.5-3.0MPa，处理时间12-48小时，处理温度为2-15℃；
(C)纳米银抗菌涂膜：纳米银液浓度为30-300ppm，纳米银粒度10-50nm，果蔬表面的纳米银涂膜厚度为8-20微米。
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