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臭氧在水果保鲜中的应用

时间:2019-05-23 12:12  来源:未知   作者:BEYOKozone   点击: 次
一、保鲜的重要性
    农产品的保鲜和加工是农业生产的继续,是农业再生产过程中的“二产经济”,发达国家均把产后贮藏加工放在农业的首要位置,如美国农业总投入的30%用于采前,70%用于采后;意大利、荷兰农产品保鲜产业化率为60%,日本大于70%。产后产值与采收时自然产值比,美国为3.7︰1,日本为2.2︰1,而我国仅为0.38︰1,几乎是以原始状态投放市场,因此果蔬的损失在25%~30%,而美国只有1.7%~5.0%。可见在我国果蔬采后保鲜和加工具有很大的经济潜力,除了保鲜和加工带来的高附加值,仅减少现有果蔬的损失,就可以为社会带来近千亿元的效益。更何况在我国加入WTO后,果蔬产品是有希望打入国际市场的大宗农产品之一,因此应该抓住这一有利的条件和难得的机遇。

二、国内外水果蔬菜保鲜技术概况
2.1 产地贮藏保鲜
    产地贮藏是我国的传统方法,如四川的地窖、湖北的山洞贮藏柑橘;山东等地的地窑贮藏苹果等,是一种基本符合贮藏库、土窑洞加机械制冷、简易节能库、复合节能冷库、柑橘改良通风库、苹果常温双相变动气调技术等。目前,这些节能贮藏体系已在各种水果蔬菜中应用。
2.2 温控贮藏保鲜
    (1)简易贮藏保鲜简单贮藏方式有埋藏、堆藏、窑藏和通风库贮藏等。这种方法是利用当地的气候条件,创造水果蔬菜适宜的温度、湿度环境并利用土壤的保温作用,来实现水果蔬菜的保鲜。需要定期通风换气。该技术可用于苹果、梨、葡萄等水果蔬菜贮藏保鲜。定期通风换气中,可采用通臭氧的方法,可大大减少细菌病毒。
    (2)冷藏保鲜冷藏是现代化水果蔬菜贮藏的主要形式之一,它是采用高于水果蔬菜组织冻结点的较低实现水果蔬菜的保鲜。可在气温较高的季节周年进行贮藏,以保证果品的周年供应。低温冷藏可降低水果蔬菜的呼吸代谢、病原菌的发病率和果实的腐烂率,达到阻止组织衰老、处长果实贮藏期的目的。但在冷藏中,不适宜的低温反而会影响贮藏寿命,丧失商品及食用价值。防止冷害和冻害的关键是按不同水果蔬菜的习性,严格控制温度,冷藏期间有些水果蔬菜如鸭梨需采用逐步降温的方法以减轻或不发生冷害。此外,水果蔬菜贮藏前的预冷处理、贮期升温处理、化学药剂处理等措施均能起到减轻冷害的作用。
    近年来,冷藏技术的新发展主要表现在冷库建筑、装卸设备、自动化冷库方面。计算机技术已开始在自动化冷库中应用,目前在日本、意大利等发达国家已拥有10座世界级的自动化冷库。
    (3)控制冰点贮藏保鲜在冰点湿度下对食品进行保鲜的新方法称为控制冰点贮藏法。运用此方法保存的水果蔬菜新鲜如初,未发现细菌败坏或变质现象,有害微生物繁殖甚微。该项技术在日本已开始应用。
2.3 气调贮藏保鲜
    自1918年英国科学家发明苹果气调贮藏法以来,气调贮藏在世界各地得到普遍推广,并成为工业发达国家果品保鲜的重要手段。美国和以色列的柑橘总贮藏量的50%以上是气调贮藏;新西兰的苹果和猕猴桃气调贮藏量为总贮藏量的30%以上;英国的气调贮藏能力为22.3万吨。
    (1) CA气调贮藏保鲜 CA贮藏是气调贮藏保鲜,利用机械设备,人为地控制气调冷库贮藏环境中的气体,实现水果蔬菜保鲜。气调库要求精确调控不同水果蔬菜所需的气体组分浓度及严格控制温度和湿度。温度可与冷藏库贮藏温度相同,或稍高于冷藏的温度,以防止低温伤害。气调与低温相结合,保鲜效果(色泽、硬度等)比普通冷藏好,保鲜期明显延长。我国气调贮藏库保鲜正处于发展阶段。自1978年在北京建成我国第一座自行设计的气调库以来,广州、大连、烟台等地相继由国外引进气调机和成套的装配式气调库,用来保鲜苹果、猕猴桃、洋梨和枣等。
    (2)MA气调贮藏保鲜塑料薄膜袋气调保鲜,也称MA自发气调保鲜,广泛应用于新鲜果蔬菜等保鲜,并以每年20%的速度增长。气调包装系指根据食品性质和保鲜的需要,将不同配比的气体充入食品包装容器内,使食品处于适合的气体中贮藏,以延长其保质期。
    常用的气体主要有二氧化碳、氧气,有时也会使用二氧化硫和二氧化十氮。二氧化碳的作用的抑制需氧菌和霉菌的繁殖,延长细菌的停滞期和延缓其指数增长期。氧气的作用是维持新鲜水果蔬菜的吸氧代谢作用。水果蔬菜采摘后过快的有氧呼吸和无氧呼吸都会使水果蔬菜发生老化和腐烂。合理控制环境中氧的浓度,可使果实产生微弱的有氧呼吸而不产生无氧呼吸。因此,水果蔬菜MA气调保鲜中氧气与二氧化碳的配比是一个关键因素。处于包装内的水果蔬菜通过呼吸作用消耗氧气并放出二氧化碳,气调包装材料可排出二氧化碳并补充所消耗的氧气,即实现包装的渗透速度与果实呼吸速度相等,防止无氧呼吸的产生。另外,水果蔬菜在低温时的呼吸强度较低,为减少果实的耗氧量,MA气调包装保鲜一般都在0~5℃温度条件下贮藏。
    目前,国际市场水果蔬菜的MA气调包装主要有两种:一种是被动气调包装,即用塑料薄膜包裹的水果蔬菜,借助呼吸作用来降低氧气含量并通过薄膜交换气体调节氧气与二氧化碳的比例;另外一种是主动气调,即根据不同水果蔬菜的呼吸速度充入混合气体,并使用不同透气率的薄膜,但由于技术较复杂且对包装材料的品种及性能要求较高,在我国还未获得广泛应用。国外在包装材料方面则领先很多,开发出如防止水果蔬菜水分蒸发的防湿玻璃纸、高阻气性的聚丙烯、防止水果蔬菜产生机械损伤的收缩材料等。
    (3)塑料薄膜账气调贮藏保鲜这种方法是将水果蔬菜放在用塑料薄膜帐造成的密封环境中实现气调保鲜。气调的方法分为两类,一是自然氧法,通过水果蔬菜的呼吸作用,使帐内逐步形成所需低氧、高二氧化碳气体浓度,由于塑料薄膜具有一定的透气性,从而实现简易调气;还可利用具有选择性透气的硅橡胶薄膜,在帐上开一定面积的窗口来自动调气,为防止二氧化碳过多积累,可在帐内用硝石灰来吸收二氧化碳。另一方法为人工降氧法,即利用降氧机、二氧化碳脱除机来调气。此方法主要在美国、法国和前苏联有应用。目前,我国上海、天津、辽宁、山东、陕西和北京等地早已开始使用。

三、臭氧保鲜技术
    是把臭氧气体应用在冷库中,进行果蔬保鲜贮藏的一种方法。在世界范围内,将臭氧在冷库中应用已有近百年的历史。1909年法国德波堤冷冻厂使用臭氧对冷却的肉杀菌。1928年美国人在天津建立"合记蛋厂",其打蛋间就用臭氧消毒。我国应用臭氧冷藏保鲜起步晚,随着臭氧发生器制造技术的完善,臭氧在冷库中应用越来越广泛。
    通过臭氧强力的氧化性,可以用于冷库杀菌、消毒、除臭、保鲜。由于臭氧具有不稳定性,把它用于冷库中辅助贮藏保鲜更为有利,因为它分解的终产物是氧气,在所贮食物果品里不会留下有害残留。
    据清华大学研究表明,臭氧在冷库中有三个方面的作用机理:一是杀灭微生物,消毒杀菌;二是使各种有臭味的有机、无机物氧化除臭;三是使新陈代谢的产物被氧化,从而抑制新陈代谢过程,起到保质、保鲜的作用。
    根据臭氧的物理化学性质,把臭氧用于保鲜是有效的。试验表明把臭氧发生器安装在贮藏室距地面2米的墙壁上,每天开机1~2小时,尽量关闭库门,保持和提高臭氧浓度达到12~22毫克/千克,并将室内湿度控制在95%左右。在湿度较大的情况下,杀菌保鲜效果能大大提高。
    有研究表明,臭氧可使果蔬、饮料和其他食品的贮藏期延长3~10倍。在实际应用中,臭氧发生器应安装在冷库上方,或自下向上吹;果蔬的堆码要有利于臭氧接触、扩散。

四、臭氧保鲜方案
4.1 原料选择
    应选择无变质腐烂、无破损,刚采摘新鲜的果蔬产品。
4.2 初期处理
    采摘后、贮存钱用臭氧水清洗水果蔬菜。
    目的:去除果蔬表皮上的细菌及农药残留。
    臭氧水浓度要求:3 mg/L。
4.3 保鲜库
    水果蔬菜洗净入库过程要尽量保证洁净,时间越短越好。入库后,尽量避免人员进入且保证库的密闭性,避免二次污染。
4.4 臭氧机选用
    清洗过程选用的臭氧机,根据水的流量或是水槽的容积,进行选用库内选用的臭氧际,根据库的体积,达到30万级标准。

五、臭氧处理效果
5.1 表面杀菌
    臭氧是一种强氧化剂,又是一种良好的消毒剂和杀菌剂,可杀灭消除蔬果上的微生物及其分泌的毒素,在去除农药残留方面又有着不同凡响的表现。
5.2 水果蔬菜保鲜
    果蔬在贮藏过程中,本身会放出乙烯或碳酸气体,这些气体是引起果蔬生理变化,致使果疏提早成熟、老化以至于腐烂变质的根本原因。为消除上述果蔬发出的乙烯和碳酸气体等对果蔬的影响,目前使用的保鲜剂虽有多种,但按照乙烯除去方式而言,分为以活性炭为代表的吸附型和高锰酸钾为代表的氧化分解型两大类。前者虽然除去率高,但吸附饱和后即失效,甚至还有脱附的危险;针对后者存在除去速度慢、保鲜效果不明显的缺点,臭氧技术脱颖而出。
    臭氧瞬间杀菌消毒,速度快,有极好的果蔬保鲜功能,抑制了果蔬的新陈代谢及病原菌的滋生蔓延,延缓了瓜果蔬菜的后熟衰老、促进创伤愈合、增强抗病力,防止腐烂变质,达到保鲜、消除异味、延长贮存时间和扩大外运范围的效果。
    有研究表明,臭氧可使果蔬、饮料和其他食品的贮藏期延长3~10倍。在实际应用中,臭氧发生器应安装在冷库上方,或自下向上吹;果蔬的堆码要有利于臭氧接触、扩散。 (责任编辑:BEYOKozone)
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