国外水果保鲜的最新技术.doc

国外水果保鲜的最新技术水果蔬菜采收后易腐烂，为延长保鲜期，各国科研人员发明了多种保鲜新技术，现介绍10种。保鲜纸箱：由日本食品流通系统协会研制。研究人员用一种“里斯托瓦尔石”（硅酸盐的一种）作为纸浆的添加剂，这种石粉对各种气体独具良好的吸附作用，且不会减轻保鲜果蔬的份量，对进行远距离贮运更是有独到之处。微波保鲜：荷兰一家公司对水果、蔬菜和鱼肉食品进行低温消毒的保鲜办法。其采用微波在很短的时间（120秒）将其加热到72oC，然后将经处理后的食品在04 oC环境条件下上市，可贮存4245天不变质，十分适宜淡季供应时令果蔬。可食用保果蔬保鲜剂：由英国一家食品协会研制。其采用蔗糖、淀粉、脂肪酸和聚脂物配制成的一种“半透明乳液”，既可喷雾，又可涂刷，还可浸渍覆盖于西瓜、西红柿、甜椒、茄子、黄瓜、苹果、香蕉等表面，使保鲜期长达200天以上。这是由于这种保鲜剂在果蔬表面形成一层“密封薄膜：，完全阻止了氧气进入果蔬内部，从而达到延长果蔬熟化过程、增强保鲜效果的目的。新型薄膜保鲜：是日本研制开发出的一种一次性消费的吸湿保鲜塑料包装膜。其由两片具有较强透水性的半透明尼龙膜组成，在膜之间装有天然糊料和渗透压较高的砂糖糖浆，能缓慢地吸收从蔬菜、果实、果肉表面渗出的水分，起到保鲜作用。加压保鲜：是由日本京都大学粮科所研制成功的利用压力制作食品的方法。蔬菜加压杀菌后可延长保鲜时间，提高新鲜味道。陶瓷保鲜袋：是由日本一家公司研制的一种具有远红外线效果的果蔬保鲜袋。其在袋的内侧涂上一层极薄的陶瓷物质，陶瓷释放出来的红外线与果蔬中所含的水分发生强烈的“共振“运动而使果蔬得到保鲜。微生物保鲜法：乙烯具有促进果蔬老化和成熟的作用，要使果蔬达到保鲜目的，就必须去掉乙烯。科学家经过筛选研究，分离出一种“NH3菌株“，这种菌株能够制成去乙烯的”乙烯去除剂NHT“物质，可防止葡萄贮存中发生的变褐、松散、掉粒，对番茄、辣椒起到防止失水、变色和松软的作用，有明显的保鲜作用。减压保鲜法：目前英、美、德、法等一些国家已研制出了具有标准规格的低压集装箱，已广泛应用于果蔬长途运输中。这是一种新兴的果蔬贮存法，有很好的保鲜效果，且具有管理方便、操作简单、成本不高等优点。烃类保鲜混合物：是英国一家生物工艺公司研制出的能使番茄、辣椒、梨、葡萄等果蔬寿命延长1倍的“天然可食保鲜剂“。其为一种复杂的烃类混合物。在使用时，将其溶于水中成溶液状态，然后将需保鲜的果蔬浸泡在溶液中，使果蔬表面很均匀地涂上一层液剂，从而大大降低氧的吸收量，使果蔬产生的二氧化碳几乎全部排出。保鲜剂的作用，酷似给果蔬施了”麻醉药“，使其处于休眠状态。电子技术保鲜法：利用高压负静电场所产生的负氧离子的臭氧来达到保鲜目的。负氧离子可以使果蔬进行代谢的酶钝化，从而降低果蔬的呼吸强度，减弱果实催熟剂乙烯的生成。而臭氧是一种强氧化剂，又是一种良好的消毒剂和杀菌剂，既可杀灭消除果蔬上的微生物及其分泌毒素，又能抑制并延缓果蔬有机物的水解，从而延长果蔬贮藏期。(一）常用保鲜法介绍近年来，国外利用高新技术和新兴材料、设备来进行水果贮存和保鲜。1、可食用的水果保鲜剂美国爱米尔农业食品公司研制出一种可食用的水果保鲜剂，它是用砂糖、淀粉、脂肪酸和聚脂物调配制成的半透明液状物，可用喷雾、浸渍、涂刷的方法成膜后覆盖在苹果、梨、柑桔、香蕉或西红柿等水果的表面。由于这种保鲜剂在水果的表面可形成近似密封的薄膜，故能阻断大部分氧气进入水果内部，抑制了水果的熟化过程，而起到延长贮存和保鲜期的作用，保鲜贮存期可达到160220d；这种保鲜剂也可与水果一起吃下而无妨，因此，也可用于已经切、削以后的水果保鲜。2、塑料透湿性保鲜膜日本日菱化学公司已商业化生产了一种专用于水果贮存保鲜的透湿性保鲜塑料膜，这种保鲜膜是由两层水透性极好的半透明膜组成，两层之间压合了一层渗透压很高的多糖糖浆，用这种膜包装的水果，既能保鲜，又能使水分平衡，保鲜效果更好。3、负离子保鲜法负离子和臭氧是气态保鲜水果的又一新方法，为此，日本已普遍采用负离子保鲜机，利用高压负静电场产生大量的负氧离子和臭氧。负氧离子可以抑制水果代谢过程中酶的活力，降低水果内部具有催熟作用的乙烯的生成量。同时，臭氧还可以消毒灭菌和抑制并延长有机物的分解，从而延缓水果的熟化期。采用这种方法保存水果，75d以后仍新鲜如初，保好率达99%以上。4、低压保鲜贮存法这种方法是采用真空泵将贮藏室或仓库里的大部分空气抽掉，控制在100mm汞柱以下（最好在1020mm汞柱）的低压环境里，用增湿器调节相对湿度在90%左右。由于在这种低压环境中，水果的催化过程维持在最低水平上，因而有利于水果的长期保鲜贮存，一般贮200d的损失率只有3%5%，是目前国际国内大批量贮存和运输水果时采用的方法。（二）国外最新保鲜技术据中国农业产业化文章报道，目前国外在果蔬保鲜领域采用的保鲜手段主要有物理和化学两大类，每一类衍生的新技术很多，各自依托不同的保鲜原理。各种保鲜手段的侧重点不同，但都是通过对保鲜品质起关键作用的三大要素进行调控：首先是控制其衰老进程，一般通过呼吸作用的控制来实现；其次控制微生物，主要通过腐败菌的控制来实现；第三为控制内部水分蒸发，主要通过环境相对湿度的控制和细胞间水分的结构化来实现。其中较先进的保鲜技术主要有：临界低温高湿保鲜、细胞间水结构化气调保鲜、臭氧气调保鲜、低剂量辐射预处理保鲜、高压保鲜、基因工程保鲜、细胞膨压调控保鲜、涂膜保鲜、气调保鲜等。1、临界低温高湿保鲜20世纪80年代，日本北海道大学率先开展了冰温高湿保鲜研究，此后国内外研究和开发的趋势是采取临界点低温高湿贮藏（CTHH），即控制在物料冷害点温度以上0.51左右和相对湿度为90%98%左右的环境中贮藏保鲜水果。临界点低温高湿贮藏的保鲜作用体现在两个方面：第一，水果在不发生冷害的前提下，采用尽量低的温度可以有效地控制果蔬在保鲜期限内的呼吸强度，使某些易腐烂的水果品种达休眠状态；第二，采用相对湿度高的环境可以有效降低水果水分蒸发，减少失重。从原理上说，CTHH既可防止水果在保险期内的腐烂变质，又可以抑制水果的衰老，是一种较为理想的保鲜手段。临界低温高湿环境下结合其他保鲜方式进行基础研究是水果中期保鲜的一个方向。2、细胞间水结构化气调保鲜结构化水技术是指利用一些非极性分子（如某些惰性气体）在一定的温度和压力条件下，与游离水结合而形成笼形水合物结构的技术，通过结构化水技术可使果蔬组织细胞间水分参与形成结构化水，使整个体系中的溶液黏度升高，从而产生下面两个效应：第一，酶促反应速率将会减慢，可望实现对有机体生理活动的控制。这为植物的短期保鲜贮藏提供了一种全新的原理和方法。日本东京大学学者在用氙气制备甘蓝、花卉的结构化水以及对其保鲜工艺方面进行了探索，获得了较为满意的保鲜效果。但使用高纯度氙气成本太高，研究者往往通过惰性气体的混合加压来另寻其保鲜机理，以降低其成本。3、臭氧气调保鲜臭氧是一中强氧化剂，又是一种良好的消毒剂和杀菌剂，既可杀灭消除果蔬上的微生物及分泌的毒素，又能抑制并延缓果蔬有机物的水解，从而延长果蔬贮藏期。臭氧自1785年被发现以来，作为一种气体杀菌剂广泛应用在食品、运输、贮存、自来水生产等领域。臭氧气调保鲜是近年来国内开发的保鲜新技术，华南理工大学利用此技术对易腐烂的荔枝进行保鲜，有一定效果。其保鲜作用体现在3个方面：第一，消除并抑制乙烯的产生，从而抑制水果的后熟作用；第二，有一定的杀菌作用，可防止水果的霉变腐烂；第三，诱导水果表皮的毛孔收缩，可降低水果的水分蒸发，减少失重。4、低剂量辐射预处理保鲜及紫外线保鲜辐射保鲜主要利用钴60、铯137发现的射线以及加速电子、X射线穿透有机体时使其中的水和其他物质发生电离生成游离基或离子，对散装或预包装的水果起到杀虫、杀菌、防霉、调节生理生化等效应，可以替代乙烯、二溴化物、溴甲烷以及环氧乙烷等化学试剂。新鲜水果的辐射处理选用相对低的剂量，一般小于3Kgy，否则容易使水果变软并损失大量的营养成分。草莓是低剂量辐射预处理保鲜中有代表性的例子，草莓以2.02.5 Kgy剂量辐射预处理，可以抑制腐败，延长货架期，并且保持原有的质构和风味。樱桃、越橘均可以通过低剂量辐射来达到延长货架期、提高贮藏质量的目的。越橘以0.25、0.5、0.75 Kgy辐射，在1条件下分别贮藏1、3、7天，风味和质地没有受到影响。辐射剂量还与水果的成熟度有关，芒果（3/4成熟度）在室温下贮藏的最适辐射剂量是0.75 Kgy。低剂量辐射预处理保鲜可以和其他技术复合使用，如与冷冻、漂烫等技术相结合可以减少辐射保鲜所要求的辐射剂量。通过热水浸渍或蒸汽（温度为5055）加热5分钟，可以产生更好的保鲜效果，这项技术广泛应用在柑橘、桃子、樱桃的保鲜中。紫外线保鲜技术具有安全、环境友好、高效等特点，紫外线最大杀菌效果的波长为2600A。紫外线技术保鲜葡萄、金橘和番木瓜，结果表明复合技术可以避免使用高剂量的紫外线或射线，而且保鲜效果显著。涂膜保鲜这种方法通过包裹、浸渍、涂布等途径覆盖在食品表面或食品内部异质界面上，提供选择性的阻气、阻湿、阻内容物散失及隔阻外界环境的有害影响、抑制呼吸，延缓后熟衰老，抑制表面微生物的生长，提高贮藏质量等多种功能，从而达到食品保鲜、延长其货架期的目的。目前，广泛应用于水果保鲜的涂膜材料有糖类、蛋白质、多糖类蔗糖脂、聚乙烯醇、单甘酯，以及多糖、蛋白质和脂类组成的复合膜。美国一项专利技术介绍，把平均分子量为20008000的乙酸聚乙烯溶解在低分子量的酒精溶液中，可以作为果蔬的可食性涂膜剂，能够有效地阻止氧气和其他一些气体，可用于苹果、柑橘、桃子、芒果和李子的保鲜。日本专利JP4094641还报道了利用一种吸水剂和一种乙烯吸收剂长期涂膜保鲜的方法。美国专利US6005100报道利用海藻延长果蔬货架期的特殊应用。英国专利GB435587应用虫胶和酒精来对苹果、西红柿和其他水果进行涂膜保鲜；最近美国专利US7012456报道了茉莉酸甲酯在果蔬保鲜领域中的应用，但其确切的机理并未阐明。5、高压保鲜这种技术是美国1992年发明的一项专利技术，其作用原理主要是在贮存物上方施加一个小的由外向内的压力，是贮存物外部大气压高于其内部蒸汽压，形成一个足够的从外向内的正压差，一般压力为25004000个大气压，这样的正压可以阻止水果水分和营养物质向外扩散，减缓呼吸速度和成熟速度，故能有效地延长果实的储藏期。高压保鲜技术的抗菌效果与水果中的微生物类型以及水果中的天然成分有关，一些浆果中的有机酸有助于提高高压保鲜技术的效果。此外，高压保鲜技术与冷藏技术结合使用效果更佳，例如：可使葡萄在5下保存5个月，草莓在8下保存30天。6、基因工程技术保鲜这项技术主要通过减少水果生理成熟内源乙烯的生成以及延缓水果在后期成熟过程中的软化达到保鲜的目的。苹果、桃子、香蕉、番茄等有呼吸高峰期的水果在成熟过程中会自动促进乙烯的释放，人们通过不同的途径来控制植物中乙烯的基因，如果关闭这种基因，就可减慢乙烯释放的速度，从而延缓果实的成熟，达到水果在室温下延长货架期的目的。1995年，一些学者培育出一种抑制ACC合成酶的转基因番茄，其货架期延长了3040天。新加坡国立大学的研究人员已经成功地修改了植物体内产生乙烯气体的基因。新加坡国立大学生物学副教授恩格研究表明：基因被修改后，水果只产生通常状态下10%的乙烯气体。延缓水果的软化可以通过抑制聚半乳糖醛酸酶、果胶酶等降解组织细胞完整性的酶基因来实现。因此，利用DNA的重组和操作技术来抑制成熟基因，可以推迟水果成熟衰老，延长保鲜期。7、细胞膨压调控保鲜通过温度相对湿度、表面控制程度、通风气流速度等有关的热动力学特性调控技术以及相应的组织膨压辨别化的测试技术，可维持水果细胞膨压的完好，实现其质构的调控保鲜。比利时鲁汶大学率先进行苹果、梨的组织膨压调控保鲜，取得了较好的中长期保鲜效果。8、气调保鲜利用调整环境气体成分来延长食品贮藏寿命和货架寿命的技术。美国和以色列的柑橘总产量50%以上是气调保鲜，新西兰的苹果和猕猴桃气调储藏量能力为总产量的30%以下，英国的气调储藏为22.3万吨；其他国家，如法国、意大利以及荷兰等国家气调苹果均达到总储量的50%70%，证实了气调保鲜水果的光明前景。根据对已经建立起来的环境气体是否具有再调作用，气调保鲜又分为CAP和MAP两种形式。CAP是在气调贮藏期间，选用的调节气体的浓度一直保持恒定；MAP是最初在气调系统中建立起预定的调节气体浓度，在随后的贮藏期间不再受到人为调整。MAP技术从水果腐烂的呼吸机理出发，通过抑制呼吸作用的快速进行以及抑制内源乙烯的产生，从而达到保鲜的目的。MAP能延长食品货架期已为业内公认，作为无公害保鲜手段，在国际上备受注目。在国外，低氧CA技术或超低氧贮藏是果蔬采后CA应用技术的新突破。现代消费者对产品方便、新鲜以及有益健康的要求，将会进一步拓宽MAP的应用范围，但是目前MAP技术还存在产品腐烂、安全性及成本问题，今后的研究工作将从以下几个方面展开：1.系统性完成对不同品种水果最佳气体环境的选择；2.获得更多有关水果与气体成分之间相互作用的数据；3.开发更有效的计算机软件来帮助选择不同参数条件下（温度、湿度等）产品最合适的包装材料；4.采用改进的MAP体系或抑制微生物生长的新技术来控制MAP体系中的微生物危害；5.开发一种可以通过改变其渗透性，从而抵消外界温度波动的包装膜；6.研究环境更加友好（可生物降解）的，具有可食性、物理性保护、功能性MAP技术对环境的污染及在成本消耗问题；7.对MAP体系进行持续的基础性生理学和微生物的研究将会有助于以上问题的解决。国外关于水果保鲜领域中保鲜剂、保鲜膜、保鲜包装的研究较多，而且研究方