臭氧水果蔬菜保鮮應(yīng)用
1、 保鮮的重要性
農(nóng)產(chǎn)品的保鮮和加工是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的繼續(xù)，是農(nóng)業(yè)再生產(chǎn)過(guò)程中的二產(chǎn)經(jīng)濟(jì)，發(fā)達(dá)國(guó)家均把產(chǎn)后貯藏加工放在農(nóng)業(yè)的首要位置，如美國(guó)農(nóng)業(yè)總投入的30％用于采前，70％用于采后；意大利、荷蘭農(nóng)產(chǎn)品保鮮產(chǎn)業(yè)化率為60％，日本大于70％。產(chǎn)后產(chǎn)值與采收時(shí)自然產(chǎn)值比，美國(guó)為3．7：1，日本為2．2：l，而我國(guó)僅為0．38：1，幾乎是以原始狀態(tài)投放市場(chǎng)，因此果蔬的損失在25％--30％，而美國(guó)只有1．7％--5．0%。可見(jiàn)在我國(guó)果蔬采后保鮮和加工具有很大的經(jīng)濟(jì)潛力，除了保鮮和加工帶來(lái)的高附加值，僅減少現(xiàn)有果蔬的損失，就可以為社會(huì)帶來(lái)近千億元的效益。更何況在我國(guó)加入WTO后，果蔬產(chǎn)品是最有希望打入國(guó)際市場(chǎng)的大宗農(nóng)產(chǎn)品之一，因此應(yīng)該抓住這一有利的條件和難得的機(jī)遇。
2、 國(guó)內(nèi)外水果蔬菜保鮮技術(shù)概況
2.1 產(chǎn)地貯藏保鮮
產(chǎn)地貯藏是我國(guó)的傳統(tǒng)方法，如四川的地窖、湖北的山洞貯藏柑橘；山東等地的地窯貯藏蘋果等，是一種基本符合貯藏庫(kù)、土窯洞加機(jī)械制冷、簡(jiǎn)易節(jié)能庫(kù)、復(fù)合節(jié)能冷庫(kù)、柑橘改良通風(fēng)庫(kù)、蘋果常溫雙相變動(dòng)氣調(diào)技術(shù)等。目前，這些節(jié)能貯藏體系已在各種水果蔬菜中應(yīng)用。
2.2 溫控貯藏保鮮
?。?/span>1） 簡(jiǎn)易貯藏保鮮 簡(jiǎn)單貯藏方式有埋藏、堆藏、窯藏和通風(fēng)庫(kù)貯藏等。這種方法是利用當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，創(chuàng)造水果蔬菜適宜的溫度、濕度環(huán)境并利用土壤的保溫作用，來(lái)實(shí)現(xiàn)水果蔬菜的保鮮。需要定期通風(fēng)換氣。該技術(shù)可用于蘋果、梨、葡萄等水果蔬菜貯藏保鮮。
定期通風(fēng)換氣中，可采用通臭氧的方法，可大大減少細(xì)菌病毒
（2）冷藏保鮮 冷藏是現(xiàn)代化水果蔬菜貯藏的主要形式之一，它是采用高于水果蔬菜組織凍結(jié)點(diǎn)的較低實(shí)現(xiàn)水果蔬菜的保鮮。可在氣溫較高的季節(jié)周年進(jìn)行貯藏，以保證果品的周年供應(yīng)。低溫冷藏可降低水果蔬菜的呼吸代謝、病原菌的發(fā)病率和果實(shí)的腐爛率，達(dá)到阻止組織衰老、處長(zhǎng)果實(shí)貯藏期的目的。但在冷藏中，不適宜的低溫反而會(huì)影響貯藏壽命，喪失商品及食用價(jià)值。防止冷害和凍害的關(guān)鍵是按不同水果蔬菜的習(xí)性，嚴(yán)格控制溫度，冷藏期間有些水果蔬菜如鴨梨需采用逐步降溫的方法以減輕或不發(fā)生冷害。此外，水果蔬菜貯藏前的預(yù)冷處理、貯期升溫處理、化學(xué)藥劑處理等措施均能起到減輕冷害的作用。
近年來(lái)，冷藏技術(shù)的新發(fā)展主要表現(xiàn)在冷庫(kù)建筑、裝卸設(shè)備、自動(dòng)化冷庫(kù)方面。計(jì)算機(jī)技術(shù)已開(kāi)始在自動(dòng)化冷庫(kù)中應(yīng)用，目前在日本、意大利等發(fā)達(dá)國(guó)家已擁有10座世界級(jí)的自動(dòng)化冷庫(kù)。
?。?/span>3）控制冰點(diǎn)貯藏保鮮 在冰點(diǎn)濕度下對(duì)食品進(jìn)行保鮮的新方法稱為控制冰點(diǎn)貯藏法。運(yùn)用此方法保存的水果蔬菜新鮮如初，未發(fā)現(xiàn)細(xì)菌敗壞或變質(zhì)現(xiàn)象，有害微生物繁殖甚微。該項(xiàng)技術(shù)在日本已開(kāi)始應(yīng)用。
2.3 氣調(diào)貯藏保鮮
自1918年英國(guó)科學(xué)家發(fā)明蘋果氣調(diào)貯藏法以來(lái)，氣調(diào)貯藏在世界各地得到普遍推廣，并成為工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家果品保鮮的重要手段。美國(guó)和以色列的柑橘總貯藏量的50％以上是氣調(diào)貯藏；新西蘭的蘋果和獼猴桃氣調(diào)貯藏量為總貯藏量的30％以上；英國(guó)的氣調(diào)貯藏能力為22.3萬(wàn)噸。
?。?/span>1） CA氣調(diào)貯藏保鮮 CA貯藏是氣調(diào)貯藏保鮮，利用機(jī)械設(shè)備，人為地控制氣調(diào)冷庫(kù)貯藏環(huán)境中的氣體，實(shí)現(xiàn)水果蔬菜保鮮。氣調(diào)庫(kù)要求精確調(diào)控不同水果蔬菜所需的氣體組分濃度及嚴(yán)格控制溫度和濕度。溫度可與冷藏庫(kù)貯藏溫度相同，或稍高于冷藏的溫度，以防止低溫傷害。氣調(diào)與低溫相結(jié)合，保鮮效果（色澤、硬度等）比普通冷藏好，保鮮期明顯延長(zhǎng)。我國(guó)氣調(diào)貯藏庫(kù)保鮮正處于發(fā)展階段。自1978年在北京建成我國(guó)第一座自行設(shè)計(jì)的氣調(diào)庫(kù)以來(lái)，廣州、大連、煙臺(tái)等地相繼由國(guó)外引進(jìn)氣調(diào)機(jī)和成套的裝配式氣調(diào)庫(kù)，用來(lái)保鮮蘋果、獼猴桃、洋梨和棗等?！ ?/span>
?。?/span>2）MA氣調(diào)貯藏保鮮 塑料薄膜袋氣調(diào)保鮮，也稱MA自發(fā)氣調(diào)保鮮，廣泛應(yīng)用于新鮮果蔬菜等保鮮，并以每年20％的速度增長(zhǎng)。氣調(diào)包裝系指根據(jù)食品性質(zhì)和保鮮的需要，將不同配比的氣體充入食品包裝容器內(nèi)，使食品處于適合的氣體中貯藏，以延長(zhǎng)其保質(zhì)期。
常用的氣體主要有二氧化碳、氧氣，有時(shí)也會(huì)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，延長(zhǎng)細(xì)菌的停滯期和延緩其指數(shù)增長(zhǎng)期。氧氣的作用是維持新鮮水果蔬菜的吸氧代謝作用。水果蔬菜采摘后過(guò)快的有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都會(huì)使水果蔬菜發(fā)生老化和腐爛。合理控制環(huán)境中氧的濃度，可使果實(shí)產(chǎn)生微弱的有氧呼吸而不產(chǎn)生無(wú)氧呼吸。因此，水果蔬菜MA氣調(diào)保鮮中氧氣與二氧化碳的配比是一個(gè)關(guān)鍵因素。處于包裝內(nèi)的水果蔬菜通過(guò)呼吸作用消耗氧氣并放出二氧化碳，氣調(diào)包裝材料可排出二氧化碳并補(bǔ)充所消耗的氧氣，即實(shí)現(xiàn)包裝的滲透速度與果實(shí)呼吸速度相等，防止無(wú)氧呼吸的產(chǎn)生。另外，水果蔬菜在低溫時(shí)的呼吸強(qiáng)度較低，為減少果實(shí)的耗氧量，MA氣調(diào)包裝保鮮一般都在0-
目前，國(guó)際市場(chǎng)水果蔬菜的MA氣調(diào)包裝主要有兩種：一種是被動(dòng)氣調(diào)包裝，即用塑料薄膜包裹的水果蔬菜，借助呼吸作用來(lái)降低氧氣含量并通過(guò)薄膜交換氣體調(diào)節(jié)氧氣與二氧化碳的比例；另外一種是主動(dòng)氣調(diào)，即根據(jù)不同水果蔬菜的呼吸速度充入混合氣體，并使用不同透氣率的薄膜，但由于技術(shù)較復(fù)雜且對(duì)包裝材料的品種及性能要求較高，在我國(guó)還未獲得廣泛應(yīng)用。國(guó)外在包裝材料方面則領(lǐng)先很多，開(kāi)發(fā)出如防止水果蔬菜水分蒸發(fā)的防濕玻璃紙、高阻氣性的聚丙烯、防止水果蔬菜產(chǎn)生機(jī)械損傷的收縮材料等。
?。?/span>3）塑料薄膜賬氣調(diào)貯藏保鮮 這種方法是將水果蔬菜放在用塑料薄膜帳造成的密封環(huán)境中實(shí)現(xiàn)氣調(diào)保鮮。氣調(diào)的方法分為兩類，一是自然氧法，通過(guò)水果蔬菜的呼吸作用，使帳內(nèi)逐步形成所需低氧、高二氧化碳?xì)怏w濃度，由于塑料薄膜具有一定的透氣性，從而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易調(diào)氣；還可利用具有選擇性透氣的硅橡膠薄膜，在帳上開(kāi)一定面積的窗口來(lái)自動(dòng)調(diào)氣，為防止二氧化碳過(guò)多積累，可在帳內(nèi)用硝石灰來(lái)吸收二氧化碳。另一方法為人工降氧法，即利用降氧機(jī)、二氧化碳脫除機(jī)來(lái)調(diào)氣。此方法主要在美國(guó)、法國(guó)和前蘇聯(lián)有應(yīng)用。目前，我國(guó)上海、天津、遼寧、山東、陜西和北京等地早已開(kāi)始使用。
3、 臭氧保鮮技術(shù)
是把臭氧氣體應(yīng)用在冷庫(kù)中，進(jìn)行果蔬保鮮貯藏的一種方法。在世界范圍內(nèi)，將臭氧在冷庫(kù)中應(yīng)用已有近百年的歷史。1909年法國(guó)德波堤冷凍廠使用臭氧對(duì)冷卻的肉殺菌。1928年美國(guó)人在天津建立合記蛋廠，其打蛋間就用臭氧消毒。我國(guó)應(yīng)用臭氧冷藏保鮮起步晚，隨著臭氧發(fā)生器制造技術(shù)的完善，臭氧在冷庫(kù)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
通過(guò)臭氧強(qiáng)力的氧化性，可以用于冷庫(kù)殺菌、消毒、除臭、保鮮。由于臭氧具有不穩(wěn)定性，把它用于冷庫(kù)中輔助貯藏保鮮更為有利，因?yàn)樗纸獾淖罱K產(chǎn)物是氧氣，在所貯食物果品里不會(huì)留下有害殘留。
據(jù)清華大學(xué)研究表明，臭氧在冷庫(kù)中有三個(gè)方面的作用機(jī)理：一是殺滅微生物，消毒殺菌；二是使各種有臭味的有機(jī)、無(wú)機(jī)物氧化除臭；三是使新陳代謝的產(chǎn)物被氧化，從而抑制新陳代謝過(guò)程，起到保質(zhì)、保鮮的作用。
根據(jù)臭氧的物理化學(xué)性質(zhì)，把臭氧用于保鮮是有效的。試驗(yàn)表明把臭氧發(fā)生器安裝在貯藏室距地面
有研究表明，臭氧可使果蔬、飲料和其他食品的貯藏期延長(zhǎng)3～10倍。在實(shí)際應(yīng)用中，臭氧發(fā)生器應(yīng)安裝在冷庫(kù)上方，或自下向上吹；果蔬的堆碼要有利于臭氧接觸、擴(kuò)散。
4、 臭氧保鮮方案
4、1、原料選擇
應(yīng)選擇無(wú)變質(zhì)腐爛、無(wú)破損，剛采摘新鮮的果蔬 產(chǎn)品。
4、2、初期處理
采摘后、貯存錢用臭氧水清洗水果蔬菜。
目的：去除果蔬表皮上的細(xì)菌及農(nóng)藥殘留。
臭氧水濃度要求：3 mg/l
4、3、保鮮庫(kù)
水果蔬菜洗凈入庫(kù)過(guò)程要盡量保證潔凈，時(shí)間越短越好。入庫(kù)后，盡量避免人員進(jìn)入且保證庫(kù)的密閉性，避免二次污染。
4、4、 臭氧機(jī)選用
清洗過(guò)程選用的臭氧機(jī)，根據(jù)水的流量或是水槽的容積，進(jìn)行選用 庫(kù)內(nèi)選用的臭氧際，根據(jù)庫(kù)的體積，達(dá)到30萬(wàn)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
5、 臭氧處理效果
5、1、表面殺菌
臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，又是一種良好的消毒劑和殺菌劑，可殺滅消除蔬果上的微生物及其分泌的毒素，在去除農(nóng)藥殘留方面又有著不同凡響的表現(xiàn)。
5、2、 水果蔬菜保鮮
果蔬在貯藏過(guò)程中，本身會(huì)放出乙烯或碳酸氣體，這些氣體是引起果蔬生理變化，致使果疏提早成熟、老化以至于腐爛變質(zhì)的根本原因。為消除上述果蔬發(fā)出的乙烯和碳酸氣體等對(duì)果蔬的影響，目前使用的保鮮劑雖有多種，但按照乙烯除去方式而言，分為以活性炭為代表的吸附型和高錳酸鉀為代表的氧化分解型兩大類。前者雖然除去率高，但吸附飽和后即失效，甚至還有脫附的危險(xiǎn)；針對(duì)后者存在除去速度慢、保鮮效果不明顯的缺點(diǎn)，臭氧技術(shù)脫穎而出。
臭氧瞬間殺菌消毒，速度快，有極好的果蔬保鮮功能，抑制了果蔬的新陳代謝及病原菌的滋生蔓延，延緩了瓜果蔬菜的后熟衰老、促進(jìn)創(chuàng)傷愈合、增強(qiáng)抗病力，防止腐爛變質(zhì)，達(dá)到保鮮、消除異味、延長(zhǎng)貯存時(shí)間和擴(kuò)大外運(yùn)范圍的效果。
有研究表明，臭氧可使果蔬、飲料和其他食品的貯藏期延長(zhǎng)3～10倍。在實(shí)際應(yīng)用中，臭氧發(fā)生器應(yīng)安裝在冷庫(kù)上方，或自下向上吹；果蔬的堆碼要有利于臭氧接觸、擴(kuò)散。
第二節(jié)：臭氧冷庫(kù)應(yīng)用
一、 概述
冷庫(kù)可以保鮮水果、蔬菜、肉蛋、水產(chǎn)和副食品等，冷庫(kù)在提高人民生活 水 平，滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)生活需要起著重要的作用。冷庫(kù)中溫度低、溫 度大，很適宜多種霉菌生長(zhǎng)，如果不對(duì)冷庫(kù)進(jìn)行定期消毒，那么儲(chǔ)藏的食品就很容易霉?fàn)€變質(zhì)，造成損失。過(guò)去消滅霉菌有甲醛熏蒸和過(guò)氧乙酸熏蒸等方法，這種方法操作繁瑣，并且易造成墻壁、器皿、設(shè)備和食品的污染，所以很不理想。
臭氧在國(guó)外用于冷庫(kù)消毒已有近百年的歷史。1909年法國(guó)波涅冷凍廠使用 臭氧對(duì)冷卻肉表面作殺菌處理。30年代末，美國(guó)80%的冷藏蛋庫(kù)都裝有臭氧發(fā)生器。隨著我國(guó)臭氧發(fā)生器制造技術(shù)的發(fā)展和完善，臭氧以其殺菌效果好、不產(chǎn)生二次污染、使用方便等優(yōu)點(diǎn)也已在我國(guó)冷庫(kù)貯藏保鮮、消毒滅菌領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用?？梢哉f(shuō)冷庫(kù)消毒，臭氧首選。
二、 臭氧的特性
臭氧的化學(xué)性質(zhì)是它的氧化能力很強(qiáng)，其氧化還原電位僅次于氟。 臭氧在冷庫(kù)的應(yīng)用中，對(duì)臭氧的性質(zhì)，要注意以下幾點(diǎn)：
1、 臭氧是有腥臭味的，在濃度很低的情況下，人也會(huì)感覺(jué)到。
2、 在標(biāo)準(zhǔn)壓力和溫度下（STP），臭氧在水中的溶解度是氧氣的13倍。如果要把臭氧溶于水中，這一點(diǎn)要注意。
3、 臭氧比空氣重，是空氣的1.658倍。所以冷庫(kù)中利用臭氧，應(yīng)從頂部的風(fēng)道中隨空氣吹出，利用臭氧比空氣重的特點(diǎn)，使臭氧到達(dá)所貯貨物，但目前我國(guó)冷庫(kù)中的風(fēng)道大多是用鍍鋅皮制作，臭氧通過(guò)風(fēng)道，會(huì)使鋅、鐵氧化生銹，而使臭氧消耗，但消耗多少，目前尚無(wú)數(shù)據(jù)。為不使臭氧消耗，目前通常把臭氧發(fā)生器安裝在冷庫(kù)內(nèi)，而不通過(guò)風(fēng)道。臭氧具有很強(qiáng)的氧化能力。我們就是利用這一能力來(lái)進(jìn)行殺菌、消毒、除臭、保鮮。
4、 臭氧是不穩(wěn)定的。容易分解變?yōu)檠鯕?。在水中分解的半衰期決定于水質(zhì)和溫度。
臭氧在常溫空氣中的半衰期一般為30分鐘左右。溫度越高、濕度越大，分解越快。 在干燥低溫的空氣中，其半衰期可達(dá)數(shù)小時(shí)。
由于臭氧的不穩(wěn)定性，把它用於冷庫(kù)很有利，它最終分解為無(wú)毒的氧氣，不產(chǎn)生有害殘留物。
