果蔬采后短波紫外处理技术

1、果蔬采后短波紫外处理技术果蔬采后短波紫外处理技术 水果蔬菜采后往往极易腐烂水果蔬菜采后往往极易腐烂,我国有些易我国有些易 腐果蔬采后损失高达腐果蔬采后损失高达30%甚至更多甚至更多,距离距离 联合国粮农组织要求的指标联合国粮农组织要求的指标 (5%)相差甚相差甚 远远,造成了巨大的经济损失。目前，人们造成了巨大的经济损失。目前，人们 常常采用物理法和化学法来对果蔬进行常常采用物理法和化学法来对果蔬进行 贮藏保鲜，提高其抗病性，延长其保鲜贮藏保鲜，提高其抗病性，延长其保鲜 期。期。 然而，一方面物理法如降低环境温度、控制然而，一方面物理法如降低环境温度、控制 贮藏库中气体的浓度贮藏库中气体的浓度

2、 （二氧化碳、氧气）等（二氧化碳、氧气）等 操作困难，耗时长，一次性投资大，不易普及操作困难，耗时长，一次性投资大，不易普及 ；另一方面化学法如使用防腐剂、化学涂层等；另一方面化学法如使用防腐剂、化学涂层等 等，虽然操作比较容易、成本低，但有可能会等，虽然操作比较容易、成本低，但有可能会 对果蔬造成一定的毒害，达不到绿色食品和有对果蔬造成一定的毒害，达不到绿色食品和有 机食品的要求，不宜提倡。因而，寻找易操作机食品的要求，不宜提倡。因而，寻找易操作 、无化学污染的物理处理方法显得十分重要。、无化学污染的物理处理方法显得十分重要。 果蔬采后短波紫外处理技术果蔬采后短波紫外处理技术 l短波紫外的简

3、介短波紫外的简介 lUV-C对果蔬产品贮运品质的影响对果蔬产品贮运品质的影响 lUV-C对贮藏果蔬产品生理指标的影响对贮藏果蔬产品生理指标的影响 lUV-C的安全性的安全性 l未来研究趋势与展望未来研究趋势与展望 短波紫外的简介短波紫外的简介 紫外线（Ultraviolet,UV）是电磁波谱中波长从 10400nm辐射的总称。依据紫外线自身波长 的不同，可将紫外线分为长波紫外线 （315400nm,UV-A）、中波紫外线 （280315nm, UV-B）、短紫外线 （200280nm,UV-C）和真空紫外线 （100200nm）。 短波紫外的简介短波紫外的简介 短波紫外线（尤其是波长254nm

4、）能穿透微生 物的细胞膜，引起同一DNA链中相邻的胸腺嘧 啶和胞嘧啶之间发生交联，导致DNA翻译和复 制受阻，危害细胞的功能，最终导致细胞死亡 。短波紫外线穿透能力较弱，主要用于产品表 面的消毒杀菌。近年来，人们发现某些水果、 蔬菜或食用菌经UV-C照射处理后，其贮藏保 鲜品质得到一定改善，因此这一领域的研究引 发了人们的兴趣。 UV-C对果蔬产品贮运品质的影响对果蔬产品贮运品质的影响 1.硬度：许多研究表明,不同剂量的UV-C处理可 以保持水果蔬菜硬度。采用5kJ/的UV-C处 理，能延缓鸭梨硬度的下降，提高耐贮性。 4kJ/的UV-C照射能保持番茄果实硬度，延 迟转色，推迟成熟。在蔬菜上，

5、采用2.0 kJ/ 或4.0 kJ/的UV-C处理，能显著抑制香菇硬 度的上升,有效延缓衰老，从而延长保鲜期。 对辣椒的研究也得到了类似的结果。由此可知， UV-C处理可延缓果蔬硬度的下降，延缓衰老。 UV-C对果蔬产品贮运品质的影响对果蔬产品贮运品质的影响 2.失重率:一般果蔬采后常常因为呼吸作用和蒸腾 作用而造成失重萎缩，而果蔬一旦萎蔫就会大 大影响其外观品质。因此，保持果蔬的重量， 最主要的是保持其水分含量，减少营养物质的 损耗。失重率作为一项重要指标，能够直观地 反映不同处理方式的效果。研究发现每日紫外 照射2min的莲雾的失重率远远低于对照组。 这与对香菇、牛角椒和白玉菇的研究结果相

6、同。 由此可知，UV-C处理可延缓果蔬失重。 UV-C对果蔬产品贮运品质的影响对果蔬产品贮运品质的影响 3.发病率：由于受到机械损伤或长菌等，果蔬采 后品质一般都会受到影响，造成损失。研究发 现，采用1.0 kJ/UV-C辐照可较好地控制草 莓采后病害，延长其寿命；经1.8kJ/照射后， 红提葡萄贮藏期内发病率也比对照要轻，但差 异不显著；同样，采用0.250.5kJ/的UV-C 的辐照后，桃能较好地减轻果实贮期腐烂，推 迟发病1016d，发病率比对照降低5.1和3.2倍， 显著降低了发病率。 UV-C对贮藏果蔬产品生理指标的影响对贮藏果蔬产品生理指标的影响 1.苯丙氨酸解氨酶 (PAL)：研

7、究表明，植物品种 自身的抗病性与苯丙氨酸代谢途径有密切关系， 植物受病原菌侵染后，抗病品种PAL活性的提 高比感病品种提高的幅度大，并能迅速合成与 抗病有关的生化物质，能有效地阻止病原菌的 扩展。采后分别使用0.250.75kJ/和5kJ/ 的UV-C辐照桃果皮和鸭梨，都能使这两种水果 PAL酶活性升高，从而使其具有更强的抗病性。 由此可知，UV-C处理可提高果蔬的PAL活性， 从而提高抗病性。 UV-C对贮藏果蔬产品生理指标的影响对贮藏果蔬产品生理指标的影响 2.抗氧化酶：是植物生物体内重要的活性氧酶促 清除系统，对保持H2O2代谢平衡起到关键作用。 研究表明，采后使用4kJ/的UV-C照射

8、番茄 果实，贮藏期间抗氧化酶的活性提高了，从而 使果实内活性氧代谢达到平衡，显著提高番茄 果实的抗氧化能力。在香菇上采用4kJ/的 UV-C照射处理香菇也得到了类似的结果。由 此可知，UV-C处理可提高果蔬的抗氧化特性。 UV-C对贮藏果蔬产品生理指标的影响对贮藏果蔬产品生理指标的影响 3.抗坏血酸：一种水溶性维生素，在氧化还原代 谢反应中起调节作用。研究发现4kJ/的UV- C照射处理香菇，对其在贮藏期间的Vc维护有 积极作用。UV-C处理果蔬也可以有效减缓草 莓Vc含量的下降。对香菇的研究发现，经处 理的香菇Vc含量在整个贮藏期间前期有所下 降，但始终保持高于对照的较高水平，且后期 呈升高

9、趋势。但一些报告表明，UV-C照射减 少一些水果和蔬菜的Vc含量，如芒果、香菜 叶。 UV-C对贮藏果蔬产品生理指标的影响对贮藏果蔬产品生理指标的影响 4.多酚氧化酶（PPO）：是果蔬中引起褐变的关 键酶。研究表明，对鸡腿菇保鲜，经UV-C照 射能够抑制其贮藏期间的后熟作用，降低PPO 活性，降低呼吸强度，减小细胞膜透性，延缓 褐变反应，尤其能有效地抑制菌柄伸长，从而 延长保鲜时间。UV-C处理桃果实PPO的变化 趋势与抗病性较一致，即PPO与抗病性有一定 相关性。 UV-C对贮藏果蔬产品生理指标的影响对贮藏果蔬产品生理指标的影响 5.呼吸强度：呼吸作用是采后果蔬维持生命活动 的基本保证，是果

10、蔬重要的生理代谢过程，与 采后果蔬的品质、成熟衰老、耐贮性、抗病性 等都有密切关系。研究发现，UV-C处理能够 降低鸡腿菇的呼吸强度，延长其保鲜期。对香 菇、牛角椒、白玉菇和西兰花的研究也得到了 同样的结果。 UV-C的安全性的安全性 直接暴露于紫外线下对人体会造成伤害。UV- A跟皮肤晒黑有关，UV-B能导致皮肤灼伤或皮 肤癌。过长时间暴露于UV-C下会伤害眼睛、 皮肤和免疫系统，甚至会导致致命后果。因此， 在对UV-C的实验研究或者商业化应用中要重 视安全防护措施，避免直接暴露于UV-C照射 中。 UV-C的安全性的安全性 由于UV-C照射通过产生活性氧促进植物组织 中的光氧化反应，产生的

11、自由基能伤害细胞膜 、细胞壁、核酸和酶等，因此过量的UV-C处 理将导致果蔬产品感官和营养品质的伤害，例 如变色、失水、成熟加快、病害加重等。 UV-C的安全性的安全性 不同于电离辐照，目前紫外线处理过的食品被 普遍认为是安全的。美国食品和药物管理局和 美国农业部认定UV是安全的。2000年，FDA 批准了UV-C可以用于果汁的巴氏杀菌，2002 年批准UV-C可用于食品表面消毒。FDA颁布 了21CFR179.41法规，批准脉冲UV-C在食品 生产、加工及处理过程中的使用。加拿大进行 了UV-C处理苹果汁的安全性评估，认为处理 过的果汁不存在人类安全性问题。欧洲已经将 UV-C用于食品工业中

12、的水和空气消毒中 未来研究趋势与展望未来研究趋势与展望 作为物理方法，消费者容易接受UV-C，同时 作为非热力杀菌手段，UV-C在食品保鲜中具 有良好的应用前景，尤其是应用于液体食物、 新鲜果汁、软饮料、即食肉加工、新鲜农产品 保鲜期的延长等。然而，由于食品对紫外线的 吸收效果明显高于水和空气，与在水处理、空 气消毒和表面灭菌相比，UV-C 在食品加工和 保鲜过程中的应用尚少。 未来研究趋势与展望未来研究趋势与展望 未来的研究重点将集中于以下几个方面：研究 确定不同果蔬产品UV-C处理的最佳剂量和上 下限极值；研究UV-C处理对果蔬贮藏保鲜过 程中生理生化和功能成分变化的影响；适于处 理果蔬的UV-C处理装置和方法的研究与开发 等。