02 果蔬保鲜技术

第二章《果蔬加工技术》——果蔬保鲜技术食品科学系21.果蔬常见的保鲜方法有哪些？2.果蔬的保鲜跟哪些因素有关（内在的因素和外部因素）？3.果蔬保鲜有哪些新技术？开卷问题？3概况果蔬含有人体所需的多种营养物质，在人们日常消费中占很大的比重。据统计，现阶段我国新鲜果蔬的腐烂损失率较高，水果为30％，蔬菜达到40％～50％，而发达国家平均损耗率不到7％。45存在问题及对策存在问题：1.加工设备自动化程度有待提高；2.综合利用不足；3.标准化质量体系的建立。对策：1.完善流通保鲜系统；2.提高果蔬加工能力；3.建立果蔬及其加工产品规格、标准和质量管理体系；4.建立全国果蔬保鲜加工信息网络和管理机制。6果蔬加工业的发展趋势1.功能型果蔬制品2.鲜切果蔬3.谷—菜复合食品4.果蔬功能性成分提取5.果蔬汁6.固体果蔬粉7.果蔬综合利用7第一节果蔬的采收和贮藏8一、果蔬采后的生理变化1.呼吸作用果蔬的呼吸作用是指在一系列酶的参与下，吸收空气中的氧气，将果蔬内复杂的有机物质逐步降解为二氧化碳、水等简单物质，同时释放出能量的过程。9呼吸作用对果蔬贮藏的意义：一方面，果蔬通过呼吸作用产生能量，维持自身的生命活动，抵御不良环境和病菌的侵染；另一方面，如果呼吸过于旺盛，果蔬的各种代谢活度增强，衰老加快，贮藏寿命也相应缩短。因此在维持正常生命活动前提下，应尽量降低果蔬的呼吸强度，以延长贮藏时间。102.呼吸作用的类型：呼吸作用的产物因呼吸类型的不同而有差异。依据呼吸过程中是否有氧的参与，可将呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。11(一)有氧呼吸C6H12O6+6O2→CO2+6H2O+674×4.18千焦耳呼吸作用中被氧化的有机物称为呼吸底物或呼吸基质，碳水化合物、有机酸、蛋白质、脂肪都可以作为呼吸底物。一般来说，淀粉、葡萄糖、果糖、蔗糖等碳水化合物是最常利用的呼吸底物。12(二)无氧呼吸无氧呼吸是指生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。微生物的无氧呼吸通常称为发酵，例如酵母菌，在无氧条件下分解葡萄糖产生酒精，这种作用称为酒精发酵，其反应式如下：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+28×4.18千焦耳高等植物也可发生酒精发酵，例如甘薯、苹果、香蕉贮藏久了，稻种催芽时堆积过厚，都会产生酒味，这便是酒精发酵的结果。13此外，乳酸菌在无氧条件下产生乳酸，这种作用称为乳酸发酵，其反应式如下：C6H12O6→2CH3CHOHCOOH+197千焦耳高等植物也可发生乳酸发酵，例如，马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚和青贮饲料在进行无氧呼吸时就产生乳酸。14影响呼吸作用的主要因素：1.种类和品种2.发育阶段及成熟度1.呼吸跃变型果蔬随着果实从成熟、完熟到衰老，呼吸强度呈下降到上升到再下降的过程；2.非呼吸跃变型果蔬随着果实从成熟、完熟到衰老，呼吸强度一直呈逐渐下降的趋势。3.温度4.湿度155.环境气体成分一般说来，适当提高二氧化碳浓度，降低氧气浓度可抑制果实的呼吸。乙烯是一种促进果实成熟衰老的植物激素，它可以促进水果，尤其是跃变型水果，如香蕉、猕猴桃、苹果等的呼吸作用，加速果实成熟衰老。6.机械伤和病虫害7.化学物质：如1-MCP（1-甲基环丙稀）为一种乙烯抑制剂，可应用于苹果和花卉等园艺产品的贮运与保鲜，是一种极有效的保鲜剂。8.钙素对呼吸的影响：采收前后钙处理（氯化钙），可在一定程度上降低果实的呼吸强度，减少贮藏期间的生理病害。162.蒸腾作用采收后的果品蔬菜水分以水蒸气形态从果品蔬菜表皮蒸发出去，这种水分散失的现象称为蒸腾作用。当果品蔬菜水分散失超过果重的5％时，果品蔬菜就会出现萎蔫状态，萎蔫后会影响果品蔬菜的外观，果汁减少，果肉不脆，果重减轻，品质变劣。17失水还将严重影响正常的呼吸作用，使水解酶活性增强，加速糖酸和果胶类物质水解，加快果品蔬菜的成熟和衰老过程，大大降低了果品蔬菜抗病性和贮藏性能。因此在果品蔬菜贮藏期间要尽力防止水分的蒸腾，保持果品蔬菜新鲜状态，延缓果品蔬菜的后熟和衰老过程。18二、影响果蔬贮藏保鲜的因素1.采前因素：种类与品种晚熟品种耐贮藏，中熟品种次之，早熟品种不耐贮藏。品种区域生长发育期收获季节呼吸作用蒸腾作用代谢水平贮藏性热带果蔬短高温季节旺盛强快不耐贮藏温带果蔬长低温冷凉季节较弱弱低较好的耐贮性192.贮藏环境因素影响贮藏的三大环境要素：温度、湿度以及气体成分。（1）温度温度是果蔬贮藏的基础条件。温度对果蔬贮藏的影响主要表现在果蔬的呼吸、蒸腾、成熟衰老等多种生理作用及病原微生物的生长繁殖等方面。另外，贮藏温度的稳定也很重要，波动过大，一会刺激果实的呼吸强度加大；二是会加速果实的蒸腾作用；三是果实表面容易形成结露，有利于病原微生物的生长繁殖。20在0~（35-40）℃范围内，随温度升高果蔬的呼吸强度增高（酶活加强），超过35-40℃，呼吸作用反而减弱（酶变性）。一般来说，高温对贮藏总是不利的。适当的低温使蔬菜仍保持正常的新陈代谢过程，是最合理的贮藏状态。冻结对任何果蔬都有害；温度经常变动对贮藏有害。21（2）湿度湿度过小果实失水皱缩；湿度过大，温度过高，果实极易腐烂。一般较合适的空气相对湿度为90%~95%。（3）气体成分氧气、二氧化碳、乙烯等。22三、果实的贮藏保鲜方法一、传统保鲜技术1、简易贮藏保鲜（1）堆藏（2）沟(埋)藏（3）窖藏23堆藏24沟(埋)藏25窖藏26窖藏27窖藏28窖藏苹果窖藏29窖藏地下式土窑内部结构302、通风库贮藏保鲜通风贮藏库多建成长方形或长条形，为了便于管理，库容量不宜过大，目前我国各地发展的通风贮藏库，通常跨度5～12m，长30～50m，库内高度一般为3.5～4.5m。库顶有拱形顶、平顶、脊形顶。如果要建一个大型的贮藏库，可分建若干个库组成一个库群，北方寒冷地区大多将库房分为两排，中间设中央走廊，宽度为6～8m，库房的方向与走廊垂直，库门开向走廊。走廊的顶盖上设有气窗，两端设双重门，以减少冬季寒风对库的影响。温暖地区的库群以单设库门为好，以便利用库门通风换气。31通风库贮藏半地下式通风贮藏库323、冷库低温贮藏保鲜机械冷藏是在利用良好隔热材料建筑的仓库中，通过机械制冷系统的作用，将库内的热传送到库外，使库内的温度降低并保持在有利于延长产品贮藏期的温度水平的一种贮藏方式。33机械冷藏机械冷藏(refrigeratedstorage)起源于19世纪后期,是当今世界上应用最广泛的新鲜果蔬贮藏方式。机械冷藏现已成为我国新鲜果蔬贮藏的主要方式。目前世界范围内机械冷藏库向着操作机械化、规范化，控制精细化、自动化的方向发展。34大型综合式冷库机械冷库的制冷原理354、气调贮藏保鲜法气调贮藏是在传统的冷藏保鲜基础上发展起来的现代化保鲜技术，被认为是当今贮存果蔬效果最好的贮藏方法。36（1）气调贮藏的原理•气调贮藏(gasstorage)是以改变贮藏环境中的气体成分(通常是增加CO2浓度和降低O2浓度)来实现长期贮藏新鲜果蔬的一种方式。正常空气中，O2和CO2的浓度分别为21%和0.03%，其余为N2等。采后的新鲜果蔬进行着正常的以呼吸作用为主导的新陈代谢活动，表现为吸收消耗O2，释放大约等量的CO2并释放出一定热量。适当降低O2浓度、增加CO2浓度，就改变了环境中气体成分的组成。在该环境下：371.新鲜果蔬的呼吸作用就会受到抑制，降低其呼吸强度，推迟呼吸高峰出现的时间，延缓新陈代谢的速度，减少营养成分和其他物质的降低和消耗，从而推迟了成熟衰老，为保持新鲜果蔬的质量奠定了生理基础。2.较低的O2浓度和较高的CO2浓度能抑制乙烯的生物合成，削弱乙烯刺激生理作用的能力，有利于新鲜果蔬贮藏寿命的延长。3.适宜的低O2和高CO2浓度具有抑制某些生理性病害和病理性病害发生发展的作用，减少产品贮藏过程中的腐烂损失。38气调库外景气调贮藏的设备气调设备39乙烯检测仪氧气、二氧化碳测定仪气调贮藏的设备CA型中空纤维膜制氮机40（2）气调贮藏的优点①贮藏时间长气调贮藏综合了低温（冷藏）和调节贮藏环境气体成分两方面的技术，使得果品贮藏期得以较大程度地延长。采用气调贮藏，苹果可以做到周年供应；鸭梨、长把梨、香梨等采用气调贮藏可储存8～9个月以上；气调库贮藏猕猴桃比冷藏贮期延长2～3个月以上。②保鲜效果好多数中晚熟苹果及鸭梨、长把梨、香梨等水果经长期贮藏后，仍然色泽艳丽，果柄青绿、风味纯正、外观丰满，与刚采收时相差无几。以苹果为例，气调贮藏后果肉硬度、可滴定酸等指标明显高于同期冷藏的果实。41③贮藏损耗低气调贮藏严格控制库内温、湿度及氧和二氧化碳等气体成分，有效地抑制了果实的呼吸作用、蒸腾作用和微生物的危害，贮藏期间因失水、腐烂等造成的损耗大大降低。据河南生物研究所对猕猴桃的观察，在贮藏期相同的条件下，普通冷藏的损耗高达15%～20%，而气调贮藏总损失不足4%。河北某气调库鸭梨贮藏10个月，失水率几乎为零。④货架期长经气调贮藏后的水果由于长期处于低氧和较高二氧化碳作用，在解除气调状态后，仍有一段很长时间的“滞后效应”。据陕西在苹果上的试验表明，一般认为在保持相同质量的前提下，气调贮藏的货架期是冷藏的2～3倍。42⑤“绿色”贮藏在果品气调贮藏过程中，由于低温、低氧和相对较高的二氧化碳的相互作用，基本可以抑制侵染性病害的发生，贮藏过程中基本不用化学药物进行防腐处理。气调贮藏的缺点：贮藏成本较高。43（3）气调贮藏的类型①人工气调贮藏：简称CA贮藏，在相对密闭的环境中（如冷藏库）和冷藏的基础上，人工精确控制O2和CO2浓度以及温度和湿度的方法。特点：贮藏时间长、效果好，但成本相对高。②自发气调贮藏：简称MA贮藏，在相当密闭的环境中（如塑料袋），依靠果实自身的呼吸作用和塑料袋的透气性，自发调节O2和CO2浓度的气调方法。特点：方法简单，成本低，但调控精度不够，MA贮藏效果好于普通冷藏。③气调库贮藏：“冷藏+气调”功能，保鲜效果和保鲜期比冷库更好、更长。44气调库452.食品气调保鲜包装食品气调保鲜包装国外称MAP包装（ModifiedAtmospherePackaging），亦有称气体置换包装，广泛用于新鲜食品（鱼、肉、果蔬）、熟食品和烧烤食品的保鲜包装。食品气调保鲜包装与冷冻包装食品相比较，气调包装产品保鲜质量高，能保持食品的原汁、原味、原色。46（1）食品气调包装的保鲜原理改变食品包装内环境可延长食品的保鲜期，如真空包装、充氮包装、气调包装，其中气调包装是目前食品保鲜的最佳包装形式。常用保鲜气体由氧气（O2）、二氧化碳（CO2）和氮气（N2）及少量特种气体组成。CO2气体具有抑制大多数需氧腐败细菌和霉菌生长繁殖的作用，是保护气体中的主要气体抑菌剂。O2气具有抑制大多数厌氧腐败细菌生长繁殖的作用，保持鲜肉色泽的作用和维持新鲜果蔬需氧呼吸保持鲜度的作用。N2气是惰性气体，与食品不起作用，作为填充气体与O2、CO2组成保护气体。47（2）食品气调包装的应用新鲜水产品新鲜肉、禽类新鲜果蔬熟食品烧烤食品48（3）气调保鲜新技术硅窗气调法：根据不同的果蔬及贮藏的温湿条件选择面积不同的硅橡胶织物膜热合于用聚乙烯或聚氯乙烯制成的贮藏帐上，作为气体交换的窗口，简称硅窗。硅胶膜对氧气和二氧化碳有良好透气性和适当的透气比，可以用来调节果蔬贮藏环境的气体成份达到控制呼吸作用的目的。选用合适的硅窗面积制作的塑料帐，其气体成份可自动衡定在氧气含量为3%～5%；二氧化碳含量为3%～5%。49目前常见的应用方式主要有两种，即将一定面积的硅橡胶膜镶嵌于塑料包装袋上，做成硅窗袋和镶嵌于塑料大账上做成硅橡胶膜气调大账。硅窗袋的主要规格有：装量10kg、15kg、20kg、25kg的硅窗袋。硅窗气调大帐的常见规格有：贮藏量500kg、1000kg。硅窗面积的大小可根据硅橡胶膜本身的透气量、贮藏果蔬的呼吸强度、要求控制的气体成分、贮藏量（装量）计算得出50二、现代果蔬保鲜新技术1.涂膜保鲜2.臭氧气调保鲜3.辐射保鲜4.调压贮藏保鲜5.新型保鲜剂保鲜6.生物技术保鲜51果蔬涂膜