（食品科学专业论文）水芹菜的硅窗袋保鲜研究.pdf

题名：水芹菜的硅窗袋保鲜研究 研究生：张煊 导师：许学勤 专业：食品科学 摘要 果嘉l 是人们日常生活中不可缺少的食品之一，是人们取得基本营养物f 维生素、矿物质、 复合碳水化合物等) 的主要来源。但果蔬生产存在较强的季节性，区域性以及果蔬本身的易 腐性，因而果蔬贮藏保鲜的问题日趋突出气调保鲜技术作为简便、有效和安全的保鲜技术 成为近年来国内外研究的热点，而硅窗薄膜包装作为气调包装的一种方式，在果蔬保鲜上也 得到了广泛的应用。本文以水芹菜为研究对象，重点研究硅窗袋包装结合主动性气调的方法 来延长其货架期，以期为其它水果和蔬菜提供有效的采后货架期延长傈鲜方法的依据。 为获得硅窗袋气调包装贮藏水芹菜的工艺条件，研究了温度对水芹菜贮藏品质的影响， 结果表明，当贮藏温度为0 1 5 c 时，水芹菜贮藏品质相差不大，当贮藏温度高于1 5 c 时， 湿度对水芹菜失重率及腐烂率影响较大，不_ 萃! f 于水芹菜的贮藏。因此，综合实验结果及客观 条件因素，本文选择1 5 c 为贮藏温度进行水芹菜硅窗袋保鲜研究通过研究水芹菜呼吸强 度及硅橡胶膜通透性随温度的变化，得到硅窗面积、温度及袋装量之间的关系，确定了1 5 c 贮藏环境下硅窗袋袋装量的适宜范围：2 0 0 3 0 0 c m 2 硅窗。 通过模糊数学模型，建立了水芹菜以感官评价指数、呼吸强度，失水率、细胞膜透性 以及粗纤维含量为考察指标的综合评价的贮藏模型，得出了各指标的权重系数 0 3 0 0 ，0 2 4 4 ， o ，1 7 5 ，o 1 2 4 ，0 1 5 7 利用二元二次回归正交设计方法试验及响应面分析得出了硅窗袋气 调永芹菜在1 5 c 下的初始最佳气体组分为：4 4 8 0 2 + 2 7 8 c o ：+ 9 2 7 4 1 4 2 水芹菜贮藏实验结果表明，硅窗袋气调包装能明显抑制水芹菜的呼吸作用和水分的蒸 腾作用，抑制、r c 的降解，有效延缓粗纤维含量及细胞膜透性的增加，使水芹菜能获得较好的 贮藏品质。 质构、多酚氧化酶( p p o ) 、过氧化物酶( p o d ) 是影响水芹菜贮藏品质的内在因素 测定了水芹菜中多酚氧化酶及过氧化物酶的最适p h 为5 6 ，通过测定贮藏过程中p p o 和 p o d 活性变化发现，硅窗袋气调包装能有效抑制水芹菜p p o 和p o d 活性，从而抑制了水 芹菜生理衰老过程及酶促褐变的发生，保持了水芹菜的感官品质。植物切片光学显微镜观察 结果表明：相对于对照，经过气调处理后水芹菜的组织结构能在一段时间内维持较好的水平。 在低温( 5 ) 环境下，研究了四种包装形式及水芹菜两种形态的贮藏效果。结果表明， 硅窗袋气调包装贮藏能延长水芹菜货架期到3 5 天，真空包装也有较好的贮藏效果。贮藏过 程中，各包装内不鲜切水芹菜均有不同程度的出芽生长，总体上看，水芹菜鲜切后气调贮藏 效果略优于不鲜切水芹菜。 关键词：硅窗袋气调保鲜水芹菜贮藏货架期 a b s t r a c t f r u i t sa n dv e g e t a b l e sa r ei n d i s p e n s a b l ef o o d sf o rh u m a nl i 庙t h e ya r et h em a i n s o t l r c e so ft h eb a s i cn u t r i m e n t u n f o r t u n a t e l y , s e a s o n a l ，r e g i o na n di t sp e r i s h a b l e f a c t o r sa r es e r i o u sl i m i t e di t sd e v e l o p m e n t s oi ti su r g e n tt oc a r r yo u ts t u d yo nt h e 8 r y i a g eo f f i u i t sa n dv e g e t a b l e si no u rc o u n t r y a sak i n do f s i m p l e , e f f e c t i v ea n ds a f e s t o r a g em e t h o d , 脚( m o d i f i e da 血n o s p h c r ep a c k a g i n g1i sb e c o m i n gt h eh o t s p o to f t h er e s e a r c hb o t ha th o m ea n da b r o a d a n da so n ek i n do fm a p t h ep a c k a g i n gw i t h s i - m b b c r f i l mi sa p p l i e dm o a n dm o r ei nt h ep r e s e r v a t i o no f f i l l ：i t sa n dv e g e t a b l e s i n o r d e rt op r o l o n gt h es h e l fl i f eo fc r e s s ，p a c k a g i n gw i t hs i - m b b e r f i l mc o m b i n e dw i t h t h ev o l u n t a t ym o d i f l e da t m o s p h e r ew e r es t u d i e di nt h i sp a p e r a n dt h ep r o b l e m s e x i s t i n gi nt h es t o r a g eo fc r e s ss u c ha st h ed e s c e n d i n go ft h eq u a l i t yw e r ea l s o c o n s i d e r e da n ds o l v e d i no r d e rt og a i nt h eo p t i m u mc o n d i t i o n sf o r 队pw i t hs i m b b e r f i l mo fc r e s s t h e e f f o c t so f d i f f c r e n tt e m p e r a t u r eo nc 豁s t o r a g ew f f l es t u d i e d 1 1 r e s u l t ss h o w e dt h a t t h ee f f e c to ft e m p e r a t u r ew a sn o ts i g n i f i c a n t0 1 1t h eq u a l i t yo fc l e s sw h e nt h e t e m p e r a t u r ew a sb e t w e g n0t o1 5 b mw h e nt h et e m p e r a t u r ew a so v r1 5 t h e e f f e c to f t e m p e r a t u r ew a ss i g n i f i c a n to i lt h ew e i g h t l e s s n e s sa n dp u t r i d n e s so f c r e a s s o f i o mt h ep o i mo ft h ep r o l o n g i n go ft h es h e l fl i f e , w ec h o o s e1 5 丛t h es t o r a g e t e m p e r a t u r e a n dt h ec h a n g eo fr e s p i r a t i o na n ds i - m b b e r f r mp e r m e a b i l i t yf o l l o w i n g t h ec h a n g eo ft h et e m p e r a t u r ew e r es t u d i e dt of i n dt h er e l a t i o n s h i pa m o n gt h ea r e ao f s i - m b b e r f i l m , t e m p e r a t u r ea n ds t o w a g ew e i g h t t h e nw ec o n c l u d e dt h a tt h er a n g eo f t h es t o w a g ew e i g h to f 脚w i t hs i - r u b b e r f i l m 砒1 5 w a s2 0 0 3 0 0 c m z s i - r u b b e r f i l m i no r d e rt oe v a l u a t et h ee f f e c to fs t o r a g eo fc r e s s ，t h es 。t 0 1 a g em o d e lw a ss e tu 口砒 f i r s t t h ew e i g h tc o e f f i c i e n t sf o rr e s p i r a t i o n , w a t e rl o s sr a t e c e l lm e m b r a n e p e r m e a b i l i t y 。c u r s o r yf i b r ec o n t e n to f c r e s sa s 0 3 0 0 ，0 2 4 4 ，o 1 7 5 ，o 1 2 4 ，0 1 5 7 a n d s y n t h e t i z e d e v a l u a t i o n m o d e la sf 0 1 7 8 ，0 4 3 9 ，0 1 1 0 ，0 5 8 8 ，0 6 3 0 ，0 3 8 6 ，0 6 3 1 ， o 7 0 l ，0 4 4 2 i n o r d e r t o a t t a i n t h e o p t i m u m g a s c o m p o s i t i o n f o r c 托s s t w o e l e m e n t s a n dq u a d r a t i co r t h o g o n a lc o m b i n a t i o nd e s i g nw e r ea d o p t e d 1 1 扯r e s u l t ss h o w e dt h a ta c o m b i n a t i o no f4 4 8 0 2 + 2 7 8 c 0 2 + 9 2 7 4 n 2w a st h eo p t i m u mo r i g i n a lg a s c o m p o s i t i o nf o rc r e s s 队pw i t hs i - m b b c r f i l m 1 1 e f f e c t so f 脚w i t hs i - m b b e r f i l m 协o e n a n t h e a v a n i c aw c l es t u d i e d n 地 r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ep r o c e s sc a ni n h i b i tt h er e s p i r a t i o n , t r a n s p i r a t i o no fw a t e r , a n d d e c r e a s et h ed e c o m p o s i n go f s o m en u t r i m e n ts u c ha sv c i tc a na l s os t a v et h ei n c r e a s e o ft h ec u r s o r yf i b r ec o n t e n ta n dc e l lm e m b r a n ep e r m e a b i t i t y , w h i c hc a nm a k et h e s t o r a g e q u a l i t yo f o e n a n t h e j a v a n i c ar e t a i n i n gp r e f e r a b l e +4 w ed e t e c t e dt h eo p t i m u mp ho f p o l y p h e n o l o x i d a s e ( p p 0 1a n dp e r o x i d a s e ( p o d ) i n e l a s s w h i c hw e r eb o t h5 5 a n dt h ed m g eo f t h ea c t i v i t yo f t h ep p oa n dp o di nt h e s t o r a g es h o w e dt h a tm a pw i t hs i - m b b e r f i l mc a ni n h i b i tt h ea c t i v i t yo ft h ep p oa n d p o d ，a n dt h e r e b yp r o h i b i tt h ef 嘲l e s g e n c ea n dt h eb r o w n i n gp o m o t e db ye l l z y m e ，s o t h es e n s o r yq u a l i t yo f c r e s sp a nb ep r e s e r v e d t h er e s u l t so f o p t i c a lm i c r o s c o p eo f t h e p l a n ts l i c es h o w e dt h a t ：c o m p a r i n gt ot h ec h e c k , t h et e x t u r eo fc r e s sb y 脚w i t h s i - m b b e r f i l mc a nm a i n t a i np r e f e r a b l ef o rap e r i o do f t i m e i i i 江南大学硕士学位论文 w es t u d i e dt h es t o r a g ee f f e c to ff o u rk i n & o fp a c k i n gf o r m sa n dt w ok i n d so f c o n f o r m a t i o no fc r e s sa t5 t h er e s u l t ss h o w e dt h a tm a pw i t hs i r u b b e r f i l mc a n p r o l o n gt h es h e l fl i f eo fc r e s st o3 5d a y s ，a n dt h ev a c u u m i z e a l s om a d eg o o de f f e c t ； 丘e s hc u tc r e s sh a db e t t e rs t o r a g ee f f e c tt h a nt h a tw e r en o t 丘e s hc u t k e y w o r d s ：s i - m b b e r f i l m ；m a p ；c r e s s ；s t o r a g e ；s h e l f l i f e i v 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名： 日期秒刁年7 月7 阳 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规 定：江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名： 导师签名：奎丝巴重墨 日期：沙7 年月，孑日 阵 阻 第一章绪论 第一章绪论 1 1 国内外果蔬贮藏保鲜的研究概况 果蔬是人们日常生活中不可缺少的食品之一，是人们取得基本营养物( 维生素、矿物质、 复合碳水化舍物等) 的主要来源。新鲜果蔬的消费量脏着人们对其营养品质的认识提高而日 益增长。为了适应这种趋势，除了增加产量以外，发展有效的收后维护，包装技术是一种重 要的解决途径。 在我国，果蔬生产有着悠久的历史，果蔬种植和贮藏保鲜的经验十分丰富，1 9 9 8 年我 国果品和蔬菜总产量分别达到5 4 5 2 9 万吨和3 8 4 8 5 4 万吨，成为世界果蔬第一生产大国。但 同国外相比，每年大量果蔬在运输中损失。以山东省为例，其苹果产量占全国总产量的4 0 以上，但采后损耗高达2 0 3 0 ，运输过程中有时可达4 0 ，造成资源浪费、环境污染和 经济损失。虽然使用人工气调贮藏库和减压贮藏库可很好地延长果蔬的贮藏期，但由于一次 性投资过大，限制了其应用和推广过去化学药剂也常被人们用来抑制果蔬病虫害和延缓果 蔬的衰老，但运用化学药剂对人们健康有潜在的危险，随着人们生活水平的提高，人们对食 品的安全性更加关注。因此，研究简便，有效，而且无副作用的保鲜方法，如采后气调包装、 涂膜及天然防腐剂等来提高果蔬贮藏的质量及延长其货架期成为近几年国内外研究的熟点。 另外，我国果蔬贮运保鲜的基础研究起步较晚，对于某些果蔬生命活动变化、腐败变质机理 的研究仍显不够。 在果蔬保鲜领域中有延长货架期( 3 1 2 天) 、短期( 1 8 周) 、中期( 2 5 个月) 和长期( 6 1 2 个月) 四种保鲜期。其中延长货架期保鲜适用于大型超市，适用于腐烂率高的绝大部分易 腐烂果蔬，其保鲜效益在4 种保鲜期中仅次于中期保鲜中期保鲜在所有保鲜期中所占比例 最高，一般达6 0 0 6 以上。在国际上适合延长货架期保鲜的气调包装技术被称为。下金蛋的 母鸡”而得到广泛的应用。利用硅窗气调包装技术延长货架期保鲜在国内研究较少本文以 水芹菜为研究对象，重点研究硅窗袋包装结合主动性气调的方法来延长其货架期，解决贮藏 中品质下降等存在的一些闯题，以期为其它水果和蔬菜提供一种有效的采后货架期延长保鲜 方法 1 1 - l 果蔬保鲜技术概况 果蔬的贮藏任务就是在认识果品蔬菜收获后生命活动规律的基础上，充分利用贮藏环 境条件来控制或调节果品蔬菜采收后的新陈代谢方式和水平，使之处于正常范围的最低限 度，借以延长其生命时限，保持其实用价值。合理调控果蔬贮藏环境中的温度、湿度、气体 成分，是果蔬收获后减损，保值、增值的基础和前提条件目前，国内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。 1 1 1 i 简易贮藏保鲜 简易贮藏保鲜主要包括堆藏、沟藏( 埋藏) 、窖藏( 穴藏) 三种方式，这类贮藏方式主 要是利用地沟、土窖、棚窖、民用房屋及地下窖等设施贮藏果蔬。通过昼盖夜敞的方式，利 用天然的昼夜温差或天然的冷源对果蔬进行贮藏保鲜“j 其形式原始、贮藏方法简单、生产 方便、成本低，并且具有一定的自发保藏作用，适于大量、廉价或耐贮藏果蔬的短时间或临 时贮藏。至今在我国农村应用仍然较为广泛。简易贮藏保鲜方法的缺点是保鲜时间短，保鲜 效果差。损耗大 1 1 i 2 控温贮藏保鲜 控温贮藏主要是指冷藏，是现代果蔬贮藏的主要形式。冷藏是产品在具有高度隔热效 能的贮藏场所内，通过降温措施保持适宜低温条件下进行贮藏的一种方式。降温的方法主要 江南大学硕士学位论文 是利用冰或机械制冷，因此冷藏可以不受自然条件限制，可在气温较高的季节以至全年进行 贮藏。冷藏贮藏环境的适当低温可以降低病原菌和霉菌的活力，从而降低了果蔬的腐烂率。 同时，可以抑制果蔬的呼吸代谢活动，达到降低果蔬品质劣化，延长果蔬贮藏期和货架期的 目的冈但在冷藏中应注意冷冻害，根据不同的果蔬的生理特性，严格控制温度，对于不同 果蔬采用相应的最适宜的贮藏温度，同时在低温贮藏期间要采用逐步降温方法，以减轻或避 免冷害和冻害p l 。近年来，固外包括日本、意大利，美国等发达国家目前在冷藏技术方面已 经从原来的装配式发展到由计算机控制的t l 动化冷藏。 1 1 i 3 气调贮藏保鲜 气调贮藏是在适宜的低温条件下，适当提高贮藏场所空气中的c o ：和降低0 2 的浓度， 从而抑制果蔬的呼吸代谢和微生物的活动，延缓果蔬的成熟、衰老过程，从而延长产品的贮 藏期。事实上，气调贮藏是在冷藏基础上进一步提高贮藏效果的措施，包含着冷藏和气调的 双重作用。气调贮藏利用低氧分压降低生物组织中的氧化活性，抑制乙烯的产生；利用高二 氧化碳分压的气体阻止生物产生乙烯并抵抗乙烯的生理作用，这就能进一步保持果蔬组织的 新鲜。常见的气调贮藏方法有塑料小包装定期换气、塑料大棚加硅窗唧，用人工降氧和洗涤 二氧化碳的方法来调节塑料大棚内的空气成分等1 6 。气调保鲜技术是目前国内外研究热点之 一，也是美国、英国、法国和意大利等工业发达国家广泛应用的果蔬保鲜技术之一1 7 j 。气调 冷藏法贮藏量大、贮藏期长、贮藏品种多且贮藏质量好，代表着当今果蔬贮藏设施的发展方 向和主流。 1 1 1 4 调压贮藏保鲜 调压贮藏有减压贮藏和加压贮藏两种方法。减压贮藏亦称为低压贮藏，是在传统的库 基础上，抽出贮藏室内的一部分气体使压力降到适当低的程度，以达到低0 2 或超低0 2 的效 果，来限制微生物的繁殖和保持果蔬最低限度的呼吸需要，从而达到保鲜的目的。此项技术 英、美等先进国家研究较早，1 9 7 5 年w o r l 曲a n 和h u m m e l 等相继报道，果蔬在冷藏减压条 件下，呼吸强度、乙烯生成量等进一步降低，有利于延缓果蔬的衰败【6 j 。我国一些学者在减 压保鲜技术上也进行了深入研究。内蒙古包头市农业新技术研究所推出了工业化减压保鲜贮 藏系统及装置的应用技术。另一种调压方式是加压保鲜，对果蔬在3 0 0 6 0 0m p a 压力下进 行高压处理可以将果蔬带的细菌、霉菌、酵母菌、芽抱等杀死，还可以使果蔬自身的酶失活， 而对果蔬的色泽、香味及其品质影响很小。日本在这方面的研究比较多，日本京都大学粮食 科研所副教授林力丸研究发现，蔬菜加压杀菌后可延长保鲜时间，并能在接近生鲜状态下长 期保存嘲 l 1 1 5 化学防腐剂保鲜 目前，化学防腐保鲜剂的研究主要侧重于提高药效，降低残留。同时，还注重药剂的 合理配用，以提高防腐保鲜的效果。防腐保鲜剂的主要类型：( 1 ) 吸附型防腐保鲜剂：主要用 于消除贮藏环境中的乙烯，降低0 2 含量，去除过多的c o ：，抑制果蔬成熟。主要有乙烯吸 收荆、吸氧剂和c o ：吸附剂。( 2 ) 骞液浸泡型防腐保鲜剂：这类保鲜剂主要制成水溶液，遥 过浸泡达到防腐保鲜目的。该类药剂能够杀死或控制果蔬表面或内部的病原微生物，有的也 可以调节果蔬代谢。主要有：乱防护型杀菌剂：如硼砂、丙酸、邻苯酚( h o p p ) 、邻苯酚铂( s o l p ) 、 抑菌灵等。b 苯并咪哇及其衍生物：如苯米特、托布津、甲基托布津等是高效、广谱的内吸 性杀茵剂，可以控制青霉菌丝的生长和拖子的形成。c 新型抑茵剂：如抑茵哇、米鲜安、三 哇灭菌剂、乙磷铝等。这类药是广谱性的对苯并咪哇有抗性的菌株有效。d 植物生长调节剂： 是一类具有调节和控制植物生长和发育的化学物质。目前主要有生长素类、赤霉素类和细胞 分裂素类。e 中草药煎剂：中草药含有杀菌成分并且有良好的成膜特性，如香精油、魔芋提 取液、大蒜提取液等。( 3 ) 熏蒸型防腐剂：指在室温下能够挥发，以气体形式抑制或杀死果 蔬表面的病原微生物，而其本身对果蔬毒害作用较小的一类防腐剂。如s 0 2 释放剂、仲丁 2 第一章绪论 胺、二氧化氯等【，j ( 4 ) 蜡和涂膜剂：用蜡和成膜物质涂布果蔬表面成膜，可以减少果蔬水分 损失，抑制呼吸，延缓衰老，防止微生物侵染，增加果蔬表面光洁度，提高商品质量，如美 国用花生蛋白研制的保鲜膜、复方卵磷脂、s m 液态薄膜、英国的t a l p r o - l a n g 涂覆剂等。 1 1 2 国内外保鲜技术研究进展 近年来，国内外有关学者对尽可能延长果蔬天然品质和特性研究出许多果蔬保鲜技术， 其中较先进的保鲜技术主要有临界低温高湿保鲜、细胞闯水结构化气调保鲜、电离辐射保鲜、 高压静电场保鲜、磁场杀菌保鲜、生物技术保鲜，气调技术保鲜等。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。 1 1 2 1 临界低温高湿保鲜 8 0 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 势是采用临界点低温高湿贮藏( a 哪) 1 0 1 ，即控制在物料冷害点温度以上0 5 1 左右和相 对湿度为9 0 9 8 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：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水果在保鲜期内的 呼吸强度，便某些易腐烂的水果品种达到体眠袄态：采用高相对湿度的环境可以有效降低水 果水分蒸发，减少失重。从原理上说，c t h h 既可以防止水果在保鲜期内的腐烂变质，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 行基础研究是果蔬中期保鲜的一个方向。 1 1 2 2 细胞问水结构化气调保鲜 结构化水技术是利用一些非极性分子( 如；某些惰性气体) 在一定温度和压力条件下， 与游离水结合而形成笼形水合物结构的技术o 如a k a ，h e t a l ，1 9 9 5 ) “】。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粘度升高，从而产生下面两个 效应：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；果蔬水分蒸发过程受抑 制。这为果蔬的货架期延长保鲜提供了一种全新的原理和方法( o s h i t a , s 等，1 9 9 6 ) p 2 1 日 本东京大学学者在用氙气制备甘蓝、花卉的结构化水，以及对其保鲜工艺进行了探索，获得 了较为满意的保鲜效果( o s h i t a , s 等，1 9 9 6 ，2 0 0 0 ) i l ”，但是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，在实际操作中还存在 许多困难。 1 1 2 3 电离辐射保鲜 利用电离辐射贮藏果蔬是一种发展很快的新技术，辐射保鲜主要利用：o ，”c 5 发出的 y 射线，以及加速电子、x 射线穿透有机体时使其中的水和其它物质发生电离，射线在辐 射过程中会产生直接效应和间接效应：直接效应是微生物细胞间质受高能电子射线照射后发 生的电离作用和化学作用间接效应是水分接受射线后产生电离作用再与胞内其它物质作 用。这两种作用阻断细胞内一切活动，导致微生物死亡。经过辐照处理的果蔬，既不会破坏 果蔬外形，又能保持其原有色、香、味及营养成分，并可在常温下长期贮藏且节约能源，更 没有化学药剂的残留。新鲜果蔬的处理选用相对较低剂量，若采用0 1 5 3 o k c , y 的y 射线 照射果蔬害虫，可使其彻底死亡而对果蔬无任何负面影响。若大于3 k g y 则容易出现果蔬变 软和营养成分大量损失现象。目前，对草莓、樱桃、越橇等i l ”j 进行低剂量辐射预处理贮 藏，可明显较好抑制腐烂，提高贮藏质量，延长货架期。叶惠等( 2 0 0 0 ) 用“l c o 的y 射线 0 8 、1 2 和1 6 k g y 辐射草菇，在1 6 下打孔自发气调贮藏研究，结果表明一定的范围内辐 射抑制了膜脂过氧化过程，延长了其保鲜期辐射剂量还与果蔬成熟度有关，芒果3 4 成熟 度在室温条件下贮藏的最适辐射剂量为o 7 5 1 。g 一。 1 1 2 4 高压静电场保鲜 3 扛南大学硕士学位论文 近年来，静电技术已被越来越多地应用于果蔬贮藏与保鲜。高压静电场保鲜主要是采 用高压电场对果蔬水分及代谢过程等进行不同程度的影响。对于静电保鲜的机理现在还不很 清楚，主要有三种解释：一、静电场是通过改变果蔬细胞膜的跨膜电位，进而影响其生理代 谢，使其能存放更久。二、静电场是通过对果蔬内部呼吸系统的电子传递体的影响而减缓了 生物体内的氧化还原反应，来达到保鲜目的。三、静电场是通过使果蔬内部水分发生共鸣现 象，引起水结构及水与酶的结合状态发生变化，最终导致酶的失活而达到保鲜目的【1 1 【。 应用静电场处理果蔬，不仅能起到消毒灭菌的作用，而且可保持其原色泽、原品味和不降低 其v c 及氨基酸含量。另外，利用高压负静电场还可使空气电离产生空气负离子和一定程度 的臭氧，空气负氧离子可使果蔬进行代谢的酶钝化，从而降低果蔬的呼吸强度，减弱果蔬催 熟剂乙烯的生成；同时，臭氧经分解可放出新生态原子氧，因此具有极强的消毒杀菌作用， 能杀死残留于果蔬表皮及贮藏环境的细菌和霉菌，减少果蔬霉烂率，臭氧还可以抑制并延缓 果蔬内有机物的水解，从而延长果蔬贮藏期【l ”静电保鲜技术目前还只能用于小批量的果 蔬保鲜处理。 1 1 2 5 磁场杀菌保鲜 磁场杀菌又称磁力杀菌。磁场分高、低频磁场，强度大于2 1 r 的交变磁场为高频磁场， 强度不超过2 t 的为低频磁场。大量实验表明，低频磁场对微生物生长有很强的抑制作用， 它能控制微生物生长、繁殖，使细胞钝化，分裂速度也大大降低。目前，磁场保鲜技术尚处 于实验阶段，所用的实验装置主要也是将具有一定强度的永磁铁平行放置，利用其n 极与s 极之间所形成的磁场来处理果蔬，目前该技术还不能大规模地应用于食品工业生产中 1 1 2 6 生物技术保鲜 生物技术保鲜属于近年来新发展起来的具有广阔发展用途的贮藏保鲜方法，其中生物 防治和利用遗传基因进行保鲜是生物技术在果蔬贮藏保鲜上应用的典型例子。生物防治是生 物方法降低或防治果蔬采后腐烂损失，通常有以下4 种途径，即降低病原微生物、预防或消 除田间侵染、钝化伤害侵染以及抑制病害的发生与传播。利用遗传基因进行保鲜是主要通过 减少果蔬生理成熟期内源乙烯的生成以及延缓果蔬在后期成熟过程中的软化达到保鲜的目 的刚。 1 1 2 7 气调保鲜 气调保鲜是利用调整环境气体成份来延长食品贮藏寿命和货架寿命的技术，自1 9 1 8 年 英国科学家发明苹果气调保鲜以来，气调保鲜在世界各地得到普遍的推广，并成为工业发达 田家果蔬保鲜的重要手段，也是今后果蔬保鲜的重要趋势。美国和以色列的柑橘总产量5 0 以上是气调保鲜；新西兰的苹果和称猴桃气调贮藏量为总产量的3 0 以上l 英国的气调贮 藏能力为2 2 3 万吨；其它国家如法国、意大利以及荷兰等国家气调苹果均达到总贮藏量的 5 0 7 0 ，证实了气调保鲜果蔬的光明前景。气调保鲜包括气调贮藏和气调包装( m a p ) 两大 类，其中气调贮截适用于果蔬的中期贮藏，而气调包装更加适用于果蔬的货架期延长保鲜。 综上所述，国内外关于果蔬保鲜领域中新技术的研究较多，而且研究方向逐渐向材料 学、食品化学，有机化学、遗传生物学、机械工程学等诸多领域发展。保鲜方法正在由单一 原理研究向复合方向研究，如：冷栽、m a p 、绿色防腐剂、低剂量辐射预处理保鲜及紫外线 保鲜、基因工程等各种保鲜技术的复合研究和应用是国际保鲜的流行趋势。另外。今后的研 究工作中，人们将更注重于除了新鲜度之外的水果风味、品质等质量参数的保留，从而建立 评估水果贮藏新鲜度、成熟度、是否有损伤、风味、口感、色泽、安全性等综合质量的保证 体系。气调包装技术因其独特优点而适合于易腐烂果蔬的货架期保鲜。 1 2 气调保鲜技术在果蔬保鲜领域中的研究进展 气调包装的起源可追溯至1 9 世纪3 0 年代。当时将新鲜牛羊肉大包装袋内保鲜贮运 2 l 】， 4 第一章绪论 而在水产品中的应用始于1 9 3 0 i 习。但是这项技术大规模在商业上应用在1 9 7 0 年以后才开始。 1 9 7 9 年英国m a r k s & s p e n c e r 公司推出了m a p 肉制品，两年后应用到了鱼类、火腿等方面 对果蔬m a 保鲜的研究，早在1 9 5 5 年，美国g e r h a r d 国家研究中心植物生理实验室的马尔 赛兰，开始研究各种p e 膜贮藏苹果和梨，并对贮藏环境中的氧气和二氧化碳变化作了系统 的研究，1 9 6 0 年发表研究报告，并称为生理包装贮藏。根据果晶呼吸的生理模数来确定保 鲜膜配方、厚度、规格，在特定的湿度条件下，借助聚乙烯 | t | i n t e r c e p t 10 7 2 4 6 6 7 0 0 4 3 1 2 41 6 8 00 0 0 0 5 x l1- 0 1 4 6 1 6 7 o 0 2 3 6 2 0- 1 5 1 9 0 0 0 8 5 心l - o 0 7 6 5 0 00 0 2 3 6 2 0- 3 2 4 0 0 4 7 9 x 1 x 1 1- 0 2 0 2 5 0 00 0 4 0 9 1 1- 4 9 5 0 0 1 5 8 心x 1 l0 0 3 3 5 0 0 0 0 2 8 9 2 91 1 60 3 3 0 7 x 2 x 2 1- 0 2 0 0 5 0 0 0 0 4 0 9 1 1- 4 9 00 0 1 6 3 图3 2 硅窗袋初始气体成分对水芹菜贮藏品质的影响 利用s a s 软件r s r e g 程序计算得回归方程； y - - 0 7 2 4 6 6 7 - 0 1 4 6 1 6 7 x t - 0 0 7 6 5 0 0 x 2 - 0 2 0 2 5 0 0 x i 钿2 0 0 5 0 0 x 2 2 极大值点：x l = - 0 3 7 9 3 0 6 ，x 2 = - 0 2 2 2 4 6 1 代入式3 6 ，解得硅窗袋最佳初始气体成分为：0 2 4 4 8 ，c 0 2 2 7 8 。 第三章水芹菜气调包装串初始气体组成的优化研究 3 3 4 2 初始气体成分对水芹菜货架期的影响 不同初始气体成分对水芹菜货架期的影响如图3 3 所示，由图可知，与对照相比，低0 2 含量的硅窗袋包装能显著延长水芹菜的货架期，其中5 号袋及8 号袋水芹菜均能延长5 天以 上。由于水芹菜采收后呼吸旺盛，尽管硅窗袋包装能创造较低0 2 较高c 0 2 的环境以降低水 芹的呼吸作用，但水芹菜在包装袋中自发呼吸调节到这种平衡状态需要一定的时间，这段时 间水芹菜的营养成分受到一定的损失，从而影响了其货架期。在贮藏前预充气能缩短水芹菜 自发呼吸调节时间，快速达到平衡状态，减少营养物质的损失，从而延长水芹菜的货架期。 ； 1 l23456789“ 袋号 图3 3 不同初始气体成分对承芹菜货架期的影响 3 3 4 3 贮藏过程中袋内气体成分的变化 圈3 4 、图3 5 是贮藏过程中硅窗袋内c 0 2 、0 2 含量变化圈从图3 5 中可以看出，岛 初始浓度为1 0 及2 的处理袋内0 2 含量变化幅度较大，而初始0 2 浓度6 袋内0 2 变化平 缓，说明初始0 2 浓度在6 左右时，袋内水芹菜呼吸作用消耗0 2 量与通过硅窗渗入袋内0 2 速率基本达到平衡，这也是硅窗袋气调保鲜果蔬的理想状态。从图3 5 中可以看出，对于初 始0 2 浓度6 的硅窗袋，随着c 0 2 初始浓度降低，袋内c 0 2 平衡浓度里降低趋势说明低 初始浓度c 0 2 更有利于水芹菜的贮藏保鲜。 蓦 喜 蔷 蠹 2 5 2 0 工5 1 0 5 o o1234567b 贮藏时阃，d 图3 4 贮藏过程中硅窗袋内c 0 2 含量变化 2 1 _ _ - 1 一2 - - - t t r - - 3 一4 - 嗤f s - _ 6 - 4 - - 7 坫n 坩8 6 毒2 o ， p ，黑联羁 江南大学硕士学位论文 蓬 捌 磐 8 - 墨 群 儡 铷 o12345678 贮藏时阃，d 图3 5 贮藏过程中硅窗袋内q 含量变化 - 一l - - m - - 2 一3 - - n - - 4 _ 5 一6 - - 一7 3 4 本章小结， 1 、建立了水芹菜以感官评价指数、呼吸强度、失水率、细胞膜透性以及粗纤维含量为考察 指标的综合评价的贮藏模型，得出了各指标的权重系数 o 3 0 0 ，0 2 4 4 ，0 1 7 5 ，0 1 2 4 ，o 1 5 7 1 。 2 、利用二元二次回归正交设计方法试验得出了水芹菜在1 5 下的硅窗袋包装初始最佳气体 组分l4 4 8 0 2 + 2 7 8 c 0 2 + 9 2 7 4 n 2 。 n 地 8 6 4 2 o 第四章硅窗袭气调包装对水芹菜品质的影响 第四章硅窗袋气调包装对水芹菜品质的影响 4 1 引言 果蔬贮藏气调保鲜技术，国内外已有较多的研究删，这种方法是对贮藏环境下的气体浓度加以调节， 主要是降低氧气的浓度，增加二氧化碳的浓度，以此来抑制采后蔬菜的呼吸代谢强度，减小其表面的蒸腾 作用，保持水分，从而减少营养物质的消耗。目前，我国应用较多的气调保鲜技术是塑料袋小包装气调， 塑料大帐气调和硅橡胶窗气调。其中，塑料袋小包装气调研究较多，而硅窗袋结合主动气调的保鲜果蔬的 方法鲜有报道，本章研究了硅窗袋主动气调包装技术对水芹菜贮藏品质的影响，分析了水芹菜贮藏过程中 质构以及多酚氧化酶及过氧化物酶的变化，以期从机理方面探讨水芹菜的保鲜贮藏工艺，延长其货架期 4 2 材料与方法 4 2 1 实验材料与主要试剂 水芹菜来源于江苏省宝应县，品种为青芹，清晨采收，中午运回实验室。硅窗袋薄膜为低密度高压聚 乙烯，尺寸：2 7 0x3 0 0 衄，厚度：0 0 4 r a m ，硅窗面积1 c m 2 。硅橡胶膜为兰州物化所生产的f c - 8 硅胶膜。 试剂：氢氧化钠、氯化钡、草酸、酚酞、甲基红、硫酸、氢氧化钾、辛醇、2 ，6 - - 氯靛酚钠、碘酸 钾、碘化钾、可溶性淀粉，抗坏血酸、抗坏血酸、丙酮、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、儿茶酚、氯化钠、双 氧水、邻苯二胺一乙醇溶液均为国药集团化学试剂有限公司生产 4 2 2 主要仪器与设备 h y g - a 全温摇瓶柜太仓市实验设备厂 l r h 1 5 0 生化培养箱上海恒科技有限公司 c s - l i c c h ，0 2 测定仪上海学联仪表厂 d s i t 1 电导仪上海雷磁仪器厂 s h z - 8 2 恒温振荡器金坛市新航仪器厂 s g l - 3 0 0 0 食品料理机天津康达电器公司 u v - 2 1 0 0 紫外可见分光光度计日本日立公司 p h s - 3 c 型p h 计上海精密科学仪器有限公司 8 0 - 2 离心沉淀器 上海分析器械厂 m o l i cb 5 系列生物显微镜麦克奥迪公司 4 2 3 实验方法 4 2 3 1 实验方案 水芹菜洗净，去除烂黄茎叶，根部留3 b c m 左右，再用清水漂洗两遗。晾干2 0 m i n 左右，去除表面 水分。预处理后水芹菜，装入硅窗袋中，每袋分装3 0 0 9 ，调节袋内初始气体成分至o e t 5 c 0 2 2 8 e d n 2 9 2 7 。 设置两个对照：1 ) c k 为非充气包装，即袋内的初始气体组分为空气，贮藏温度为1 5 c 。2 ) c k 为非包 装组，贮藏温度为1 5 c 。分别测定水芹菜各项指标。每次实验重复三次，取算术平均值。 4 2 3 2 指标测定方法 感官指标的测定：同2 2 3 4 的方法 呼吸强度的测定：同2 2 3 a 的方法 维生素c 的测定：同2 2 3 4 的方法 失重率的测定：同2 2 3 4 的方法 粗纤维含量的测定：同2 2 3 4 的方法 细胞膜透性的测定：同2 2 3 4 的方法 多酚氧化酶的测定： ( 1 ) 多酚氧化酶粗酶液的提取：取水芹菜茎部1 0 0 9 ，加入4 0 0 m l 预先冷冻至一2 6 c 的丙酮起匀浆，然 扛南大学硬士学位论文 后迅速抽滤。保留丙酮并将沉淀中的残留丙酮用冷风吹去，至沉淀无丙酮味。将得到的丙酮粉溶于 1 2 0 m l p h 6 5 的磷酸缓冲液，搅拌3 0 e i n ，然后离心，所得上清液即为多酚氧化酶提取液。( 2 ) 多酚氧化酶活 性测定；反应体系为0 2 , n o l l 的缓冲渡2 m l ，0 7 m l 的儿茶酚溶液，搅拌后再迅速加入0 3 m l 酶液，同时用 7 2 1 分光光度计于波长4 0 0 h m 处比色测定反应混合物的消光随时间而改变，( o d 值) 计算酶话力。( 3 ) p h 值对 多酚氧化酶活性的影响：配制p 珏值为3 6 ，4 0 ，4 6 ，5 0 ，5 6 ，6 0 ，6 5 ，7 0 ，7 5 ，8 o 的缓冲液，分 别测其活性。以失活酶液为对照，反应体系与多酚氧化酶活性测定反应体系相同。 过氧化物酶的测定： ( 1 ) 过氧化物酶粗酶液的提