（食品科学专业论文）净菜商品化处理技术的研究.pdf

中文摘要 净菜又称轻度加工蔬菜，是指蔬菜经过挑选、修整、清沈、控水、包装及 冷藏等一系列的加工处理后在一定时期内仍然保持新鲜状态的产品。消费者购买 以后，可直接用于烹饪或食用，具有方便、营养、新鲜的特点。在生活节奏不断 加快的今天，净菜的消费市场必将随着社会经济的发展而迅速发展壮大。 净菜与具有特殊的加工特点，其品质维护的难度很大，在加工、贮藏和销 售各个环节中都非常容易引起品质下降。本论文着重研究了儿大类蔬菜的生理特 点及它们在各种加工措施和贮藏环境下的生理效应，以开发出适合不同蔬菜加工 的优化工艺路线和参数。主要结果如下： 1 竹笋( 多年生蔬菜类代表品种) ：其最佳的包装方式为保鲜膜单果包装， 在6 5 c 热水中处理2 分钟可有效抑制贮城期间微生物的生长繁殖以及 腐败褐变，在4 c 下贮藏比常温贮藏保质期可延长5 天。 2 黄瓜( 瓜果类蔬菜代表品种) ：在】o 下贮藏，能达到8 天以上的货架 寿命，4 0 下热处理l 小时能提高黄瓜贮藏后期的硬度和降低总糖下 降，涂膜处理对黄瓜保鲜效果不明显。 3 菠菜( 升菜类代表品种) ：用微孔膜包装时防雾效果较好，并能有效降 低黄化率和萎蔫率，1 n a c l 溶液处理能缓解叶片中叶绿素含量的下降， 经过以上处理的菠菜在4 下贮藏5 天，仍能保持较好品质。 4 马铃薯( 薯芋类代表品种) ：5 c 的低温贮藏能有效抑制去皮马铃薯p p o 活性、减轻酶促褐变，以蔗糖酯作涂膜剂，添加抗坏血酸和柠檬酸对抑 制去皮马铃薯表面褐变具有明显的效果。 5 金针菇( 食用菌类代表品种) ：很容易长霉和褐变，加工中需配合使用杀 菌剂和褐变抑制剂，焦磷酸钠对防止金针菇表面长礞有很好的效果。 关键词：净菜竹笋黄瓜菠菜马铃薯金针菇h a c c p a b s t r a c t m i n i m a l l yp r o c e s s e dv e g e t a b l e sa r ep r o d u c t st h a ta l ep a r t i a l l yp r e p a r e da n dc a n b em a i n t a i n e do nf l e s hc o n d i t i o nf o raf e wd a y s , t h ep r o c e s s i n gs t e p s i n c l u d i n g s a n i t i z i n g ，w a s h i n g , p e e l i n g ，p a c k a g i n g t o d a y , c o n s u l l l e r sa r ei n c r e a s i n g l y d e m a n d i n gr e a d y - t o - u s e ，f k s ha n dn u t r i e n tp r o d u c t s ，s om i n i m a l l y p r o c e s s e d v e g e t a b l e sa r ef o n do f b ym o r ea n dm o r ep e o p k m i n i m a l l yp r o c e s s e dv e g e t a b l e sa r ed i f f e r e n tf r o mo t h e rt r a d i t i o n a lp r o d u c t s , a n di ti sv e r yd i f f i c u l tt op r e s e r v et h ef r e s h n e s si nt h ew h o l ec h a i ni n c l u d i n g p r o c e s s i n g ，s t o r a g ea n dr e t a i l i n g t h i sa r t i c l eh a st w om a i np a r t s f i r s t l y , ad e t a i l e d s t u d yo n5r e p r e s e n t a t i v ev e g e t a b l e s ，f o rt h ee f f e c to fp r o c e s s i n gm e t h o d so rd i f f e r e n t s t o r a g ec o n d i t i o n so np h y s i o l o g i e a la n dq u a l i t yc h a r a c t e r i s t i cw a sc o n d u c t e d t h e m a i nr e s u l t sa r ea sf o l l o w i n g ： 1 t h eb e s tw a yt op a c k a g eb a m b o os h o o t sw a ss i n g l e - p r o d u c tf i l mp a c k a g i n g h e a t s h o c kt r e a t m e m ( 6 5 c ，2 m i n ) w a se f f e c t i v ei nr e d u c i n gb a c t e r i ag r o w t ha n d a v o i d i n gs p o i l a g e 4 cs t o r a g ee x t e n d e dt h es h e l f l i f ef o r5d a y sw h e nc o m p a r e d w i t ha m b i e n tt e m p e r a t u r e 2 t h es h e l fl i f eo fc u c u m b e rw a so v e r8d a y sw h e ns t o r e da ti o c ，h e a ts h o c k t r e a t m e n t ( 4 0 ( 2 ，l h r ) i m p r o v e dt h ef i r m n e s sa n dr e d u c e dt h el o s so f c a r b o h y d r a t e a tt h el a t es t a g ei nt h es t o r a g e t h eu s eo fe d i b l ec o a t i n g sd i d n th a v ed i s t i n c t e f f e c to nq u a l i t yo fc u c u m b e r 3 m i c r o p o r ef i l mh a da n t i f o g g i n ge f f e c tw h e nb e i n gu s e dt op a c k a g es p i n a c h ，a n d i n f l u e n c e dv i s u a ls e n s o r ya t t r i b u t e s t r e a t m e n tw i t hl n a c iw a sf o u n de f f e c t i v e i ne n h a n c i n gc h l o r o p h y l lr e t e n t i o n u n d e rs u c hp r o c e s s i n gm e t h o d ，s p i n a c hc o u l d m a i n t a i nf r e s hq u a l i t yf o r5d a y sa t4 c 4 e n z y m a t i cb r o w n i n gi sam a j o rp r o b l e mo fp e e l e dp o t a t o l o wt e m p e r a t u r eo f5 w a se f f e c t i v e t oi n h i b i tt h ea c t i v i t yo fp p o ，c o n t r o le n z y m a t i cb r o w n i n g e d i b l ec o a t i n g ( i n c l u d i n g4 s u c r o s ee s t e r s ，1 a s c o r b i ca c i d ，0 1 c i t f i ca c i d ) r e m a r k a b l ed e l a y e db r o w n i n g 5 f l a m m u l i n av e l u t i p e sa 地h i g h l yp e r i s h a b l ea n de a s i l ys u s c e p t i b l et ob r o w n ，s o i t i sn e c e s s a r yt ou s eb a c t e r i c i d ea n de n z y m a t i cb r o w n i n gi n h i b i t o r s i tw a s f o u n d t h a tn a 4 p 2 0 7c o u l dp r c v e mm i c r o b i a ls p o i l a g ee f f e c t i v e l y s e c o n d l y , ap r e l i m i n a r yr e s e a r c ho nh a c c ps y s t e m sw a s c o n d u c t e dt of a c i l i t a t ei t s a p p l i c a t i o ni nt h ei n d u s t r y k e yw o r d ：m i n i m a l l yp r o c e s s e dv e g e t a b l e s ， p o t a t o ，f l a m m u l i n av e l u t i p e s ， b a m b o os h o o t ，c u c u m b e r , s p i n a c h ， h a c c p 第一章前言 第一节净菜上市的发展历史概况 一、蔬菜的营养价值 蔬菜是人们所必不可少的生活资料，是日常所需摄入的最重要的食品之一。 据1 9 9 2 年全国营养调查结果表明，全国城乡人均每人每天蔬菜消费量为3 2 0 9 占 全天食物摄入量的2 8 8 纵李艳平，2 0 0 2 2 ) 。蔬菜中含有多种营养成分，在人体生 长、发育等正常生命活动中起着不可缺少的作用：新鲜蔬菜是人体维生素c 、胡 萝卜素、核黄素和叶酸的重要来源，对维持人体正常生理代谢起着重要作用：蔬 菜中所含有的丰富无机盐如钙、磷、铁、钾、钠、镁、铜等，是膳食中无机盐的 主要来源，对维持机体酸碱平衡起重要作用：蔬菜所含的纤维素、半纤维素、木 质素等是膳食纤维的主要来源；此外，新鲜蔬菜中还含有多种生物活性物质，能 调节人体免疫功能，促进机体抵御外界环境损伤。使机体处于健康状态，如大蒜 中含有的植物杀菌素和含硫化合物，具有抗菌消炎、降低血清胆固醇作用，洋葱、 甘蓝等含有的生物类黄醇是一种天然抗氧化剂，能维持微血管的正常功能，保护 维生素c 、维生素e 等不被氧化破坏。 二、我国蔬菜产业的现状 我国领土面积达9 6 0 万平方米，横跨热带、亚热带、温带和寒带，气候多样， 适合于不同类型蔬菜的生长，因此蔬菜品种十分丰富，而且长年四季都有新鲜蔬 菜供应。我国的蔬菜种植面积和产量均居世界首位，蔬菜产业是我国农业中的主 导产业，1 9 7 0 年至1 9 9 9 年，中国的蔬菜每年以2 5 6 的速度递增，至1 9 9 9 年全国 蔬菜总产占世界蔬菜总产量的5 2 6 ，2 0 0 0 年末，全国蔬菜总面积己达1 5 2 3 5 7 万 h m 2 ，总产4 2 4 9 7 9 t ，人均蔬菜占有量己达3 0 0 k g ，而世界人均占有量仅为1 0 2 k g ( l ( 兴汉，2 0 0 2 ) 。 我国蔬菜产量虽大，但是工业化程度却比较落后。主要表现在两个方面： 第一，腐烂损失相当严重，由于长期以来仅重视采前栽培、病虫害的防治，却忽 视采后贮运、加工及产地基础设施建设，不能很好地解决产地蔬菜分选、分级、 清洗、预冷、冷藏、运输等问题，致使蔬菜在采后流通过程中的损失相当严重， 我国每年因处理不当而造成的蔬菜腐烂损失率达到3 0 4 0 ，而发达国家平均 损耗率不到7 ；另外，蔬菜产品缺少规格化、标准化管理，大部分蔬菜仍以原 始状态上市，未实施采后商品化处理，致使产品品质不高、市场售价低，竞争能 力差，造成了人力、物力、财力的极大浪费。因此大力发展蔬菜采后保鲜加工业， 减少损耗、提高产品档次，是目前我国蔬菜产业发展的重点。 蔬菜的加工品主要有蔬菜汁、罐头、脱水蔬菜、冻干蔬菜、净菜等。净菜 又称轻度加工蔬菜，是指蔬菜经过挑选、修整、清洗、控水、包装及冷藏等一系 列的加工处理后在一定时期内仍然保持新鲜状态的产品，消费者购买以后，可直 接用于烹饪或食用，具有方便、营养、新鲜的特点，符合我们传统的消费习惯， 是今后发展的主导产品。 三、净菜上市的重要意义 目前，净菜的生产和消费己成为现代社会发展的必然趋势，在我国推行净 菜上市具有非常重大的意义： 1 减少采后损失，推动蔬菜产业的发展。前面讲到，我国蔬菜产业的现状是产 量大。但采后加工流通水技术相当落后，造成采后损失十分严重，而且产品 档次低，竞争能力差，生产效益低。大规模地推行净菜上市，将大大地推动 蔬菜加工业的发展，提高蔬菜产品的档次和附加值，推动蔬菜流通市场朝着 更加规范化、现代化的方向发展。 2 减少家庭、城市生活垃圾，缓解环境压力。我国是世界上人口最多的国家， 城市人口约占总人口的2 0 3 0 ，城市生活垃圾问题一直都是困扰我国各级政 府的重要问题之一。随着经济的持续发展和人民生活水平的不断提高，以及 大量农村剩余劳动力进入城市，城市生活垃圾的产生量将继续增加，在目前 垃圾量巨大但资金又相对不足的情况下，解决这一问题的最有效办法就是直 接削减垃圾的产生量。推行净菜进城，是削减有机垃圾量的一个重要途径， 净莱去除了泥土、杂物以及不可食的部位。其可食率接近1 0 0 ，研究表明， 实行净菜进城可以削减菜类产生的垃圾约5 0 ，将大大缓解当前越来越沉重 的城市环境压力( 张久根，1 9 9 4 ) 。 3 减少家庭备餐时间，节约劳力。随着我国人民生活水平的提高，生活节奏的 2 加快，以及妇女就业率的提高，准备传统的一日三餐越来越成越为了人们的 生活负担。净菜买来即可食用或用于烹饪，方便、快捷，为人们节约了大量 的时间，能使人们从繁重的家庭劳动中解脱出来，减轻了生活和工作的压力。 4 另外，还能减轻失业压力，创造就业机会。净菜生产配送公司的成立为安排 下岗职工再就业开辟了新的就业渠道。净菜的加工主要工序是择、洗、切、 包装等，需要手工操作，适于安排大量下岗职工，这对减轻失业压力，扩大 下岗职工再就业能起到一定的作用。 四、国内外净菜产业发展现状 净菜及切割蔬菜于上世纪5 0 年代起源于美国，而后在欧洲市场得到迅速发展， 当时大部分产品仅供给团体膳食和快餐业。现今，随着社会的进步、经济的发展 和科技水平以及人们生活水平的提高，净菜产业得到了迅速的发展。净菜的产量 和所占的市场份额也都在迅速增加。法国在1 9 8 5 年生产净菜仅4 0 0 多万吨，而到 1 9 8 9 年却己经达到3 5 0 0 0 盹饵g 小军，1 9 9 8 ) ) ；1 9 9 8 年，美国净菜和切割蔬菜销售 额己达到了6 0 亿美元，而且预计将在3 5 年内达到2 0 0 亿美元；上世纪末，日本 市场的净菜率几乎达到了l o o ，英国的净菜加工率约占蔬菜总销售量的8 5 ( s t e l l a , 2 0 0 0 ) 。在生产流通和管理体系上，日本和欧美的许多工业化国家普遍建 立了现代化净菜商品化处理体系，形成了以h a c c p 为中心的产品质量管理和保 障体系。 在国内，净菜加工虽然几年前才起步，但发展也非常迅速，一些省市已经 开始把净菜的商品化处理技术的开发作为一项重大研究项目；许多大中城市如南 京、上海、北京、广州、厦门等市的大型超级市场内都开设了净菜专柜；出现了 一些从田间原料到终端产品全程的经营的净菜公司，比如成立于2 0 0 0 年创造食品 ( 中国) 有限公司，该公司2 0 0 2 年的销售额达到5 0 0 万美元，b 9 2 0 0 1 年新鲜切割 蔬菜的销售额上升了4 0 ( 雅虎中国网，2 0 0 4 ) 。但是同时，由于目前我国净菜产 业尚在发展初期，品质管理体系和流通销售网络还没有很好地建立起来，大部分 居民的消费观念也未改变，所以还未形成相当的规模，还需要投入较大的力量进 行大量的技术和管理体系的研究开发。 第二节净莱的生理特性及关键技术 一、净菜的生理特性 净菜加工和流通的工艺流程一般为： 原料一验收一清洗一整理一杀茼一淋洗一控水一包装一贮存、配送、销售 净菜，顾名思义就是要干净、卫生，而且要求可食率高，废弃部分比例低， 因此净菜加工中需经过整理、去皮、清洗等处理。但是净莱又不同于腌制品、干 制品、罐头等传统食品，它必须使产品在最后到达消费者手中时还保持新鲜的状 态，这就使得在加工过程中不能采用传统的杀菌保鲜方法，如：高温、脱水、盐 渍等，而必须采用相对温和又具持久力的方式对微生物生长繁殖和蔬菜生理变化 进行控制( a l l e y , 1 9 9 9 ) 。 1 净菜品质变化表现 净菜在贮藏加工中主要的品质变化有：颜色变化，组织失水、软化、溃败、 水解，微生物侵染造成腐败、长霉斑、菌丝等。 不同蔬菜生理特点各不相同，耐贮性和品质变化表现也呈现出差异。一般 来说，根菜类如胡萝b 、由于表皮厚、质地坚硬，较耐贮藏和加工，主要的品质 变化有失水皱皮、糠心、组织纤维化等，另外还易受交链孢霉等微生物的侵染( 李 家庆，2 0 0 3 ) ；果菜类如番茄、青椒等，表皮较薄，易失水、软化，品质变化主 要表现为表皮皱折、组织软化、果蒂处感染霉菌等：绿叶菜食用部分是鲜嫩的绿 色叶片或叶柄，叶是植物新陈代谢最旺盛的营养器官，表面积大，水分蒸发快， 贮藏中极易脱水萎缩，其旺盛的呼吸作用，使得体内的养分被迅速消耗，产生大 量呼吸热，又会促进黄化和腐烂所以绿叶菜最难贮藏，极易发生萎蔫、黄化( 华 中农大，1 9 8 9 ) ；另外还有一类蔬菜如莲藕、马铃薯等，因其组织中含有大量的 多酚物质，去皮切分后暴露在空气中极易褐变。 2 净菜的品质变化原因 1 ) 生理衰老 净莱在采收、加工和贮藏过程中，要求仍然保持着新鲜的状态，是具有 生命活力的机体，进行着正常的呼吸、蒸腾等一系列生理生化反应。在自然界， 凡是生命体都要经过生长、成熟、衰老、死亡的过程，达到食用标准然后进行采 4 收的蔬菜一般都是到达了成熟期的，随着各个器官、组织、细胞的老化，蔬菜本 身就进入了衰老期，机体的免疫力下降，营养物质被大量消耗，组织开始水解。 而且蔬菜采收以后，脱离了母体，不能从外界吸取养分，只能依靠消耗自身贮减 的营养物质来维持生命活动，这样就更加速了菜体的分解代谢和衰老的进程，蔬 菜的食用品质将会随着贮藏时问的推移逐渐降低( 应铁迸，2 0 0 0 ) 。 2 ) 伤口 净菜在加工中需要经过一系列的处理，如：修整、去皮、切分等，这些 处理不可避免地给机体造成了机械损伤，机械损伤使组织细胞的表皮保护层遭到 破坏，不仅会诱导或加速机体内的各种生理生化变化，导致失水、代谢失调，而 且还为病原微生物和化学污染物大开了方便之i ( r o b e r t ，2 0 0 3 ) 。 首先，去皮、切分等处理使得蔬菜表皮组织去除，细胞破裂，使细胞丧 失水分的速率急剧上升，一般蔬菜失重达到2 5 5 时就会出现萎蔫、皱折、干 化等现象，失去新鲜品质。 其次，机体受到损伤后，自身会发生一系列生理生化反应进行调节、修 复，这些反应包括呼吸速率的提高、伤乙烯的产生以及多酚类物质的积累等。呼 吸率的提高和乙烯的大量生成会消耗体内的碳水化合物，诱导果胶酶、纤维素酶、 脂酶、过氧化物酶等降解酶的活性，促使组织软化，细胞崩溃，诱导叶绿素降解； 机械损伤诱导蔬菜产生次生代谢产物，其中就包括酚类物质积累，增强p a l 酶 的活性( t o m a s 1 9 9 7 ) ，p a l 即苯丙氨酸裂解酶，它能催化l 一苯丙氨酸脱氨形 成反式肉桂酸，使得酚类物质在体内积累，从而作为p p o 的底物，引起褐变。 在切割莴苣中，p a l 酶的活性与贮藏寿命密切相关( s a l t v e i t ，1 9 9 7 ) 。 另外，切割处理导致细胞破裂、汁液流出。胞内酶释放，使得本来在细 胞内不同区域的酶与底物接触，促进酶促褐变等( r o b e r t , 2 0 0 3 ) ，切割表面溶出的 汁液中含有的丰富的营养物质，还给微生物提供了良好的生长环境，微生物的生 长繁殖会消耗机体贮存的养分，一部分微生物还能分泌纤维素酶、果胶酶等。进 一步破坏组织( 潘永贵，1 9 9 9 ) 。 3 ) 微生物影响 净菜具有较高的水分活度( a w o 8 5 ) 和p h 值( p h 4 6 ) ，而且积累了 丰富的养分，切割处理又使和组织保护层遭到破坏、营养物质外渗，因此非常容 易受到微生物的污染( r o b e n ，2 0 0 3 ) 。新鲜蔬菜固有的微生物群，主要是由霉菌组 成的，加工成鲜切蔬菜后被细菌所替代( b r a c k e t ，1 9 9 7 ) 。不同蔬菜品种上的菌群 差别很大，一般新鲜叶菜上的主要微生物是假单孢菌属和欧文氏菌属 ( v a r o q u a u x ，1 9 9 4 ) ，如导致菠菜腐烂的主要原因是荧光假单孢菌的侵染( b a b i ca n d w a t a d ，1 9 9 6 ) 。新鲜番茄上的微生物主要为黄杆菌属和假单孢菌属。 微生物对净菜品质的影响主要表现在两个方面：一是微生物的生长繁殖 会消耗蔬菜体内贮存的营养物质，导致品质下降，有些微生物还分泌纤维素酶、 果胶酶等，加速组织软化、水解、腐败，产生不良气味和颜色、形态：另一方面 是病原微生物的生长繁殖，直接影响净菜的食用安全性，危害人体健康。贮藏初 期，切割果蔬的表面一般无致病菌，而只有腐败菌，如欧文氏菌、假单孢菌等( 黄 光荣，2 0 0 0 ) ，但随着环境条件的改变，微生物菌落种类和数量会发生变化，而 使得致病菌的生长占主导优势。如在包装内部高湿度、极低氧浓度、低盐、低 p h 、过高贮藏温度等条件下，可能会导致一些致病菌如梭状芽孢杆菌 ( c l o s t r i d i u m ) 、李斯特菌( l i s t e r i a ) 、耶尔森氏菌( y e r s i n i a ) 等的生长，并产生毒 素，从而危及人类健康( 王俊宁等，2 0 0 2 ) 。有关此方面的报道已经有很多。如 1 9 9 0 年，在美国伊利诺斯州、密执安州、明尼苏达州和威斯康星州，发生一起由 爪哇沙门氏菌( s a l m o n e l l aj a v i a n a ) 感染引起的疾病，有1 7 6 人患病，这与食用切 割番茄有关( w o o dr c1 9 9 1 ) ；1 9 9 5 年，芬兰和英国的2 3 个州爆发了由斯埋 利沙门氏菌( s a l m o n e l l as t a n l e y ) 感染的疾病，此次感瘸与食用苜蓿嫩梢有关 ( m a b o nb e ，1 9 9 7 ) ；1 9 9 6 年1 0 月、1 1 月，在北美洲西部，因食用了商业化生 产的未经消毒处理的苹果汁而爆发了由大肠杆菌0 1 5 7 ：h 7 ( e c o l i0 1 5 7 ：h 7 ) 感 染的疾病( m o r b i d ，1 9 9 9 ) ；1 9 9 3 年，在美国罗得艾兰州和新旱布什尔州发生两起 胡萝h 肠毒性大肠杆菌( e t e c ) 中毒事件( m o r b i d ，1 9 9 9 ) 。 二、净菜品质控制技术 1 微生物的控制 在净菜加工中对微生物的控制方法可以分为化学法和物理法，化学法是指 运用一些化学试剂直接杀灭微生物或抑制它们的生长繁殖；物理法主要是指通过 辐照技术、臭氧等方法以及采用合理的包装、适宜的低温来达到杀灭或抑制微生 物的目的。 6 ( 1 ) 化学法 在净菜加工中应用最为广泛的仍是用含氯、次氯酸的水溶液来浸泡杀菌 ( r o b e r t ，2 0 0 3 ) ，其中最常用的是次氯酸钠( n a c i o ) 溶液，其次氯酸根( c 1 0 。) 遇到酸时可以释放出游离氯( h c l o ) ，游离氯是起杀菌作用的主要因素，即“有 效氯”。氯的杀菌效果受处理蔬菜和寄生微生物的影响，它对细菌和病毒的杀灭 效果明显，但对真菌的作用不大。由于有效成分是h c i o ，它在水溶液中的稳定 性与p h 值有密切的关系，所以氯处理的杀菌效果还受到p h 的影响，最适宜的 p h 值为6 0 - 7 5 ( 王咏龙，2 0 0 2 ) 。 在净菜加工中，常使用的有效氯浓度在5 0 2 0 0 p p m ( r o b e r t , 2 0 0 3 ) ，下表列出 了在一些蔬菜上推荐的使用浓度： 表1 1氯在处理常用蔬菜上的常用浓度( m g ，l ) 芦笋 甜椒 青花菜 抱子甘蓝 大白菜 萝h 花菜 芹菜 黄瓜 大蒜 莴苣 瓜类 蘑菇 大葱 豆类 辣椒 红皮土豆 白皮土豆 南瓜 菠菜 番茄 芜菁 1 0 0 1 5 0 1 5 0 - 4 0 0 1 0 0 - 1 5 0 1 0 0 - 1 5 0 1 0 0 1 5 0 1 0 0 - 2 0 0 1 0 0 1 5 0 l o o - 1 5 0 l o o 1 5 0 7 5 - 1 5 0 1 0 0 1 5 0 1 0 0 1 5 0 1 0 0 1 5 0 1 0 0 - 1 5 0 5 0 1 0 0 3 0 0 - 4 0 0 3 0 - 2 0 0 5 0 - 6 0 0 1 0 0 _ 2 0 0 7 5 1 5 0 2 0 0 - 3 5 0 1 0 0 2 0 0 使用含氯的溶液清洗能够大大减少果蔬表面的微生物数量，但是氯的安全性 还存在隐患，1 9 7 4 年，r o o k 和b e l l 等报道，从含氯消毒剂消毒的饮水中检出甲 烷和其它卤化物，c a n t o r 等( 1 9 9 8 ) r 研究发现，饮水中使用氯消毒剂与泌尿系统肿 7 瘤有一定关系，次氯酸盐还可能在婴儿和少儿中引起神经系统效应和贫血。氯还 可能和果蔬中的有机物质发生反应，生成其它物质。因此使用氯处理，必须注意 采用相应的清洁漂洗手段去除果蔬表面的残氯，使氯含量达到饮用水的标准 ( r o b e r t , 2 0 0 3 ) 。 二氧化氯( c 1 0 2 ) 是黄绿色气体，最早用于饮用水的消毒，具有高度的安 全性。1 9 9 6 年，我国g b 2 7 6 0 将稳定性二氧化氯列入食品添加剂中作防腐剂，使 用范围为果蔬保鲜、鱼类加工，最大使用量分别为0 0 1 9 k g 和0 0 5 9 k g 。目前，二 氧化氯被联合国卫生组织( w h o ) 列为a j 级安全消毒剂，己被发达国家广泛应 用，且应用范围越来越广( 蔡慧农，2 0 0 3 ) 。c 1 0 2 杀菌效力是氯的2 5 倍，而且受p h 和有机质影响小，c 1 0 2 在p h6 - 1 0 的杀菌效力都比较强，它的作用机制在于使细 胞蛋白合成中断、穿透细胞壁、氧化巯基酶，从而起到杀菌作用。c 1 0 2 常用浓度 为卜5 m g l ，通常在3 5 m g l 时便有很好的杀菌效力。用稳定态c 1 0 2 处理鲜切芒果， 具有显著的杀菌效果，同时还能起到防止褐变的作用( 潘永贵，2 0 0 3 ) 。 h 2 0 2 也被研究用来代替氯杀菌，其杀菌机理是h 2 0 2 分解产生的活性氧 0 】 具有极强的氧化能力。能破坏微生物的原生质，杀灭微生物。也能破坏微生物的 孢子及病毒，从而达到消毒灭菌的效果。s a p e r sa n ds i m m o n s ( 1 9 9 8 ) 研究了采用 h 2 0 2 代替氯溶液对鲜切产品进行处理，结果表明对于鲜切的甜瓜以及类似品种， 采用h 2 0 2 处理与氯处理相比，能延长货架期4 至5 天，而且残留的过氧化氢还能够 通过果蔬内部的过氧化氢酶反应消耗掉。但是h 2 0 2 也只适合于部分的果蔬，如卷 心菜、青椒、莴苣、马铃薯等，对青花菜、对芹菜和番茄则效果不佳，还会引起 切割莴苣的严重褐变，在用过氧化氢处理蘑菇时，引起了褐变，也会引起草莓和 悬钩子的发白。用h 2 0 2 浸泡处理可以显著减少假单胞杆菌的数量，但对酵母和霉 菌无明显影响( r o b e r t ，1 9 9 4 ) 。 另一些研究者建议利用有机酸来对蔬菜中微生物进行控制( h i g r e n 。2 0 0 0 ) 。 对于蔬菜来说，组织中有机酸较少，表面的p h 较高，因此对产品表面进行酸化 在防止腐败和抑制病原菌生长有一定的效果，柠檬酸是最常使用的有机酸。有机 酸可以作为防止传播疾病的介质，这些酸通过使p h 下降，造成微生物细胞内p h 的下降或通过改变细胞膜的透性、阻碍基质运输，抑制n a d h 的氧化，减少电 子传导系统还原剂的供应，而达到杀菌目的( c h e r r y , 1 9 9 9 ) 。对某些蔬菜用低浓度 盐处理减低a w ，也可抑制微生物的活动能力，增强蔬菜的防腐性。 近年来，消费者关于减少使用化学添加剂的声越来越高，因此人们越来越努 力去寻找天然替代品来抑制细菌和霉菌的生长，酚类、醛类、和有机酸类物质在 净菜中的使用越来越受人关注。现在主要限制其使用的原因是它们给产品带来的 不良风味。从胡荽、薄荷、香兰素、欧芹、柑桔皮中提取出来的精油以及一些羧 基化合物和一些从十字花科蔬菜中提取出的些物质被证明具有抑菌成份，但是 它们的刺激的气味限制了它们的使用( r o b e r t , 2 0 0 3 ) 。 ( 2 ) 物理法 抑制微生物生长的物理方法，包括辐照、臭氧、高强度脉冲电场、微波、 红外、紫外、超声波、高静水压( h h p ) 等技术，这些处理可以有效地杀灭病原 菌、减少蔬菜的腐败变质，能作为冷斌和其它采后处理的辅助手段，延长货架期。 辐照技术应用于食品保藏的研究从上世纪4 0 年代就己开始，大量实验证明，它 对真菌、病原菌等的抑制效果明显，而且是完全安全无害的。紫外照射对产品表 面的霉菌等也有较强的抑制作用。臭氧具有强烈的广谱杀菌能力，杀菌谱比其它 消毒杀菌剂广，杀菌彻底，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，它的氧化 效力比氯高1 5 倍，而且0 3 易分解，不存在残留。用臭氧处理果蔬，不仅可防 止腐烂变质，同时还能使果蔬表皮气孔缩小、调节呼吸、消除乙烯、乙醇、乙醛 等有害气体，减少损耗，抑制后熟( 张志国，2 0 0 0 ) 。k i m 等( 1 9 9 9 ) 发现4 9 臭氧 ( 体积比，o 5 升) 、超声波、高速转动对莴苣的杀菌效果最佳，在5 分钟内使病 菌减少1 9 l o g 。 2 颜色质地的保护 蔬菜的颜色和质地是影响其新鲜度的关键指标。净菜在加工贮藏中的颜色 变化主要是由于酶促褐变所引起，尤其是莲藕、马铃薯等多酚化合物含量高的蔬 菜，极易发生褐变；质地的变化主要是由于失水、微生物作用、果胶水解、淀粉 降解等因素导致质地软化。 酶促褐变的形成需三个因素共同参与：底物、酶、氧。抑制酶促褐变主要 从控制酶和氧两方面入手，主要措施包括使用酶活性抑制剂和隔绝氧气。酶活性 抑制剂，过去常采用亚硫酸盐，但由于它对人体有副作用，受到了许多食品法规 的约束，近来研究较多的替代物的有抗坏血酸、异抗坏血酸及其衍生物、半胱氨 9 酸和柠檬酸、e d t a 等。按照褐变抑制的作用机理来分，可以分为酸化剂( 如柠 檬酸) 、还原； f ( 如抗坏血酸) 、螯合剂( 如e d t a ) 、底物竞争剂( 4 一己基问苯 二酚) 等，在实际应用中，常采用几种褐变抑制剂联用或采用化学试剂和物理方 法( 如低温、m a p 、高压、电脉冲等) 相结合的方法。s a p e r s 等人( 1 9 9 4 ) 报道 在m p 蘑菇上配合使用异抗血酸钠、半胱氨酸与e d t a ，防止褐变效果最好。g u n e s 等( 1 9 9 7 ) 研究发现o 5 l 一半胱氨酸和2 柠檬酸混合液可有效抑制马铃薯褐变。 钙处理常被用在硬度保持上，但是据研究也发现它同时也具有抑制褐变的作用 ( b o l i na n dh u x s o l l ，1 9 8 9 ) 目前应用在净菜加工上的防止质地变化的措施主要有钙处理、可食性涂膜 处理及热激处理等。钙处理很早就用于果蔬盼贮藏保鲜，其作用机理是c a 2 + 能 与细胞壁上的果胶酸形成果胶酸钙，在果胶酸间或果胶酸与其它带羧基的多糖问 开成交叉链桥，抑制多聚半乳糖醛酸酶的活性，减少细胞壁的透性，增加组织硬 度。c a c l 2 溶液是最好的钙源，通常采用0 5 - 2 的c a c l 2 溶液对蔬菜进行浸渍处 理。潘永贵等人( 1 9 9 8 ) 用o 6 的c a c l 2 溶液处理鲜切菠萝，贮藏1 0 天能有较好 的品质。涂膜处理是近来研究的热点，许多报道证明壳聚糖、几丁质、蔗糖酯等 在果蔬贮减上具有较好的应用效果，这些物质能在果蔬果表形成一个透气性的膜 层，阻止水分蒸发、保护组织细胞的不受外界影响。h o w a r d ( 1 9 9 6 ) 等对m p 胡萝 h 进行壳聚糖涂层处理，发现不仅可以提高产品的稳定性，还可以改善产品的外 观和质量。纤维素膜、海藻酸钠、卡拉胶等应用于果蔬涂膜保鲜，也显示出了较 好的效果。热激处理的主要机理是使细胞壁降解所需的酶的合成受抑，从而使细 胞壁结构维持完整，k l e i na n dl u r i e ( 1 9 9 0 ) 在苹果上得到热激处理果实组织的果胶 含量高于对照的结果，由此推知热激处理能使果胶降解酶的合成速度或活性下 降。另外，热激处理还能诱导热激蛋白的合成，这些蛋白进入线粒体、叶绿体、 内质网、溶酶体及细胞核等细胞器后可能改变了某些重要酶类的构象，使一些酶 的活性受到抑制，从而使呼吸作用下降，乙烯合成下降、叶绿素分解下降等。因 此可以维持细胞完整性，使机体保持正常的生命活动( 程文虹，1 9 9 6 ) 。 3 包装 相对的低0 2 高c 0 2 的环境是减弱蔬菜生理代谢、抑制好氧微生物生长繁殖 的一个重要因子合理的包装材料和包装方法，更是直接阻止微生物和化学污染 1 0 物入侵的物理屏障。 目前应用最为广泛的是自发调节气体包装( m o d i f i e d - a t m o s p h e r ep a c k a g i n g m a p ) ，m a p 的基本原理是通过使用合理的透气性包装材料被动产生一个调节气 体环境，或者采用特定的气体混合物及结合透气性包装材料主动地产生一个调节 气体环境，建立一个最适的气体平衡，使产品的呼吸强度维持在尽可能低的水平， 且不对产品造成危害。可用于净菜包装的材料有定向聚丙烯( o p p ) 、低密度聚乙 烯( l d p e ) 、聚乙烯( p e ) 、乙烯一乙酸乙烯共聚物( e v a ) 等。 一般m a p 指的是低氧环境包装( e m a ) ，近来研究发现高氧环境包装( h o a ， 0 2 浓度大于7 0 ) 对抑制酶促褐变特别有效，在对蘑菇切片、芹菜、和菊苣丝 这几种鲜切蔬菜的保藏实验中，h o p 与e m a 相比，对酶促褐变抑制效果尤其显 著( l i e s b e t h ，2 0 0 1 ) ，其作用机制可能是高浓度的氧可以使多酚物质反应生成高浓 度水平的醌，从而对p p o 酶的活性起到反馈抑制作用。 活性包装( a c t i v ep a c k a g i n g ，a p ) 近来也倍受关注，它是指包含各种气体 吸收剂和发散剂的包装，包括使用一些抗氧化剂、脱氧剂、防腐剂、吸湿剂、乙 烯吸收剂等，其作用原理是通过改变环境气体组成、降低乙烯浓度、降低产品i 呼 吸强度达到保鲜效果。c i s n e r e s - z e v a l l o s 等( 1 9 9 7 ) 采用吸湿性包装法包装去皮 胡萝卜有效地减轻了变色，h o w a r d 等( 1 9 9 6 ) e 采用含商业气体吸收剂( 如高锰酸 钾) 的包装材料有效地去除了乙烯，并降低了洋葱切片包装中含硫挥发物及c 0 2 的浓度。 4 低温 温度是影响净菜品质的最重要的一个因素，适宜的低温可以有效地缓解组 织的新陈代谢速度，抑制有关酶的活性，防止褐变，降低呼吸强度及乙烯的生成 率。另外，低温还可使微生物的生长繁殖受到抑制。因此在净菜加工、贮运的整 个过程中，都应该尽可能地使其保持在一个低温环境中，建立一条从产地到销售 点的冷链系统( 潘永贵，1 9 9 9 ) 。最好的方法是将净菜产品贮存在温度略高于冷害 临界点的环境中，但是应注意不能使环境温度低于蔬菜的冷害临界点，尤其是对 于易发生冷害的蔬菜，否则会因低温伤害而导致蔬菜抗病性下降，营养物质外渗， 这将会更加加剧病原微生的感染和产品的腐败变质( 周山涛，1 9 9 8 ) 。不同的蔬菜 对低温的敏感性各不相同，比如黄瓜、西红柿、辣椒等瓜果类蔬菜就属于冷敏感 性蔬菜，因此在加工和贮藏时就不能采用极端的低温。一般来说，鲜切产品的适 宜贮藏温度在0 - - 5 1 2 ，不同于未加工蔬菜的推荐温度( 周会玲，2 0 0 1 ) 。 第三节本课题的主要研究内容及实验方案 一、研究内容 以品种的市场适应性、消费者嗜好、贮运加工特性、生产季节分和等为主 要依据，筛选出竹笋( 多年生蔬菜类代表品种) 、黄瓜( 瓜果类蔬菜代表品种) 、 菠菜( 叶菜类代表品种) 、马铃薯( 薯芋类代表品种) 、金针菇( 食用菌类代表品 种) 等5 个净菜加工品种，研究开发它们的整理、清洗、防腐、保鲜及包装技术。 二、试验方案 由于本课题属于应用型研究，侧重于实验结果在实际生产中的应用，因此 在实验中选用的一些方法、参数和试剂均需具有较强现实可行性、符合工业化生 产要求，选用的反映品质优劣的指标也应具有直观性的特点，与产品的感观和营 养品质直接相连。综合考虑工厂运营成本、销售末端硬件条件以及维护净菜产品 品质要求等因素，确定了如下的试验方案： 1 贮藏温度确定：考虑到销售末端( 主要是超市) 生鲜食品专用冷风柜温度范 围一般为4 1 5 1 2 ，本试验选用4 1 2 、1 0 1 2 、1 5 1 2 及常温这四档温度，比较各 类蔬菜在不同温度下色泽、硬度、微生物等品质指标的变化，以及货架寿命， 选择适宜的贮藏温度。 2 杀菌保鲜剂研究：本实验选用n a o c i 和c 1 0 2 两种常用而且抑菌效果较佳的 杀菌剂对蔬菜进行抑菌效果试验：选用抗坏血酸、柠檬酸、c a c l 2 、焦磷酸钠、 n a c i 等保鲜剂进行互配，对各类蔬菜进行品质保鲜实验，比较色泽、硬度等 指标的变化情况，优选适宜的保鲜剂组合；对去皮马铃薯和黄瓜选用海藻酸 钠、壳聚糖、蔗糖酯作为涂膜剂，配合使用褐变抑制剂进行涂膜保鲜试验， 比较色泽、硬度( 马铃薯比较p p o 活性) 等指标的变化情况。 3 热激处理的适用性研究：对黄瓜、竹笋等质地较坚韧、适于热激处理的蔬菜， 设计不同的热水温度( 生鲜蔬菜上一般为4 0 6 5 。c ) 和处理时间进行实验， 通过比较不同参数的热激处理下蔬菜微生物变化情况，和处理对产品硬度、 1 2 色泽的影响，以及营养物质( 总糖、v e ) 的影响，来选择适宜的处理温度和 时间。 4 包装材料和包装方法的确定：主要选用的包装材料有保鲜托盘、保鲜膜、保 鲜袋、微孔膜，因p v c 膜其自粘性和防雾性均大大优于p e 膜，故选用了三 井保鲜膜和南巫保鲜膜两种材料。针对菠菜等叶菜类蔬菜呼吸强度高、蒸腾 作用旺盛的特点，采用常用包装材料p e 袋和特殊包装材料微孔膜进行保鲜 包装实验，对其它蔬菜主要采用p v c 保鲜膜单果包装或托盘包装。通过比较 蔬菜在不同包装材料和包装方式下色泽、硬度、乙烯释放量、呼吸强度、失 重率等品质指标的变化情况，优选合理的包装技术。 第二章笋挣菜加工工艺的研究 竹笋是禾本科多年生植物竹子的嫩茎，主要产于长江流域和南方各地，不 仅滋味鲜美，而且营养十分丰富，含有蛋白蛋、脂肪、维生素c ，维生素b 、维 生素b 2 ，以及磷、镁、微量元素和氨基酸等成分，对人体十分有益。祖国医学 认为，竹笋性甘昧寒，具有滋阴益血、化痰、消食、去烦、利尿等功能，适用于 浮肿、急性肾炎、喘咳、糖尿病等患者，常食可以去疾益寿。据现代医学研究表 明，竹笋是一种高蛋白、低淀粉、低脂肪的食品，对肥胖症、冠心病、高血压及 动脉硬化等症都有改善作用。但是鲜竹笋外有层层笋壳包裹，取食非常麻烦，本 实验通过去壳、添加保鲜剂、热激、低温保藏等方法来研究笋净菜的最佳加工工 艺参数。 第一节实验材料与方法 一、实验材料 雷竹笋：市售 三井保鲜膜( p v c 、0 0 1 3 r a m ) 、p p 保鲜托盘：由山东那科奥公司提供 p e 保鲜袋( 0 0 3 r a m ) ：由国家农产品保鲜中心提供 二、测定方法 1 乙烯释放量测定 取1 0 0 9 左右样品，在2 0 。c 密闭1 小时后取l m l 气样用s p 6 8 0 0 色谱仪( i | j 东鲁南化工仪器厂) 测定乙烯释放量，重复三次。气谱条件：氢焰离子化检测器， g d x - - 5 0 2 填充柱，载气、燃气、助燃气分别为n 2 、h 2 和空气，柱温8 0 c ，检 测温度1 0 0 c ，进样温度1 2 0 ( 2 。 2 呼吸强度的测定 参照宋均等( 1 9 8 7 ) 的方法，用g 一3 0