果蔬采后

果品蔬菜营养丰富, 是人们生活中不可缺少的食品。

由于生产的季节性、地域性和产品的易腐性, 给果蔬的采后处理、贮藏保鲜等环节带来了极大困难。

特别是在果蔬的生产中, 由于采摘不当、贮藏不善, 或由于生理病害、微生物病害的影响, 往往导致大量果蔬的腐烂损失。

许多国家农产品采后处理与贮藏保鲜已实现了产业化, 且采后增值潜力非常可观, 采后处理的产值与采收时产品产值之比, 美国为3. 7, 日本为2. 2, 而中国只有0.4。

中国目前果品总贮量约1700万t, 采后机械化商品处理量不足10% , 预冷处理几乎处于空白状态; 蔬菜90%以初级产品上市, 采后损失达25%～30% , 甚至有的高达50% [1, 2 ]。

由此可见, 采后损失是果蔬生产中一个普遍性的问题, 目前已受到广泛关注。

1果蔬采后处理技术1. 1果蔬品质的无损伤检测技术果蔬产品的无损伤检测技术主要应用于果品和果菜类蔬菜上, 而蔬菜中的叶菜类、根菜类、花菜类等, 由于利用部位分散, 应用较少。

该项技术主要有电学特性检测技术、光学特性检测技术、声波振动特性检测技术、核磁共振(NMR) 技术、电子鼻技术、撞击技术以及一些其他技术方法[3 ]。

日本开发了可见光和近红外线测定梨、苹果成熟度的传感器, 又研制了快速判别水果成熟度和色泽的选果装置, 并将此技术用于自动化选果线上, 把成熟度、色彩传感器与自动化分级、包装线连在一起, 率先实现了高度自动化的无损伤检测选果[9 ]。

1. 2果实分级的机械化与自动化技术果实分级机械按工作原理可分为大小分级机、重量分级机、果实色泽分级机和既按大小又按色泽进行分级的果实色泽重量分级机。

既按果实着色程度又按果实大小来进行分级, 是当今世界生产上最先进的果实采后处理技术, 该机的工作原理是: 将上述自动化色泽分级和自动化大小分级相结合。

首先是带有可变孔径的传送带进行大小分级, 在传送带的下边装有光源, 传送带上漏下的果实经光源照射, 反射光又传送给电脑, 由电脑根据光的反射情况不同, 将每一级漏下的果实又分为全绿果、半绿半红果、全红果等级别, 又通过不同的传送带输送出去。

该生产线每小时可处理苹果15～20 t[11- 13 ]。

浙江大学的蒋焕煜等研制了一条用于水果动态、实时检测的果实品质智能化实时检测分级生产线, 由水果输送翻转系统、计算机视觉识别系统、分级系统组成。

水果输送翻转系统的双锥式滚筒水果输送翻转装置, 使水果以一定速度向前输送, 并使水果绕水平轴自由转动,保证检测系统能检测到水果整个表面, 获得足够的水果图像信息。

通过计算机视觉系统的视觉智能识别, 综合判断每一个水果的等级, 并确定每个水果的位置信息,由计算机识别系统的控制模块将指令传输给分级系统,完成水果的分级[14, 15 ]美国俄勒冈州的A lle Elect ron ics 公司于1992 年的圣佛朗西斯科展览会上, 展出了能分选果实、蔬菜、果仁及各种小食品的“Inspecttronic”装置。

该装置采用高清晰度的CCD摄像机(Charge coup le device camera) , 能识别在传送带上移动速度为2. 9 m/s 的产品仅1 mm 大小的变色部分和缺陷部分。

在进料传送带与接取传送带之间用空气输送产品之际, 计算机使128 个次品排除器中的1 个工作, 排除次品。

排除时能控制空气吹在次品的中心部位, 几乎不发生错误排除现象。

该装置能按产品的色泽或大小进行分选, 并能将特定产品分选内容参数编成程序, 预先储存在存储器内[11, 13 ]。

2果蔬贮藏库的现代设备2. 1真空冷却设备真空冷却设备主要由真空槽、捕水器、制冷机组、真空泵和测控系统等组成[22 ]。

真空冷却设备主要用于水果蔬菜的预冷却处理, 选用该设备时必须进行以下考虑: 1) 真空槽的结构强度; 2) 被冷产品从初始温度降至终止温度所放出的热量;3) 被冷产品在真空下蒸发水分的质量, 转化为气体的体积; 4) 气体流导、抽气和充气复压时间; 5) 捕水器的冷凝面积和捕水量; 6) 自动控制系统的完善; 7) 设备配置与合理布局。

2. 2微型冷藏库和便携式微型冷藏库设备微型冷藏库一般库容60～200m 3, 由贮藏间、机房、缓冲间三部分组成, 库体主要为土木结构, 建筑方式类似于普通民房。

保温材料一般选用膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫板、硬质聚氨酯发泡材料等, 辅以相应的制冷设备, 可广泛用于保鲜各种水果蔬菜等农产品[23 ]。

李喜宏等研究了可折叠、便携式新型微型冷库。

该冷库以新型聚乙烯基发泡材料为试材, 以经典硬质聚苯乙烯泡沫保温材料为对照, 明确了便携式微型保鲜冷库的热功性能及其苹果、葡萄的保鲜效果。

结果表明, 便携式微型保鲜冷库的最佳制冷设备工作时间系数为0. 24,对照为0. 32, 库体导热系数为0. 95, 对照为1. 00。

尺寸受热变形率- 3. 5% , 压缩率7% , 延伸率150% , 压缩强度3. 14 N/cm2, 使富士苹果和巨峰葡萄的保鲜效果显著优于对照[24 ]。

2. 3气调保鲜贮藏库实时测控系统石秀东等针对我国气调保鲜贮藏库电控系统的自动化程度低、贮藏保鲜质量不稳定的缺点, 研制了一套以PC 机和P80C51 单片机为核心的气调库环境因子实时测控系统。

该主从式系统以PC 机为上位机, 单片机系统为下位机, 实现了对温度、湿度、氧气、二氧化碳多路模拟量信号的数据采集, 以及压缩机、加湿机等执行机构的状态信号自动监测和控制。

长期运行证明, 该系统具有优良的实时控制性能和良好的工作稳定性[25 ]。

3果蔬贮藏保鲜技术3. 1利用天然果蔬保鲜剂贮藏保鲜3. 1. 1天然植物精油的防腐保鲜研究发现, 芥籽、丁香和肉桂均具有防腐效果。

添加0. 5 g 芥菜籽于100 g 苹果汁中, 可防腐保存4 个月。

食用香料植物之所以能防腐抑菌, 真正起作用的是活性物质精油。

研究证明, 芥菜籽、丁香、桂皮、小豆蔻、芫荽籽、众香子、百里香等精油都有一定的防腐作用[26 ]。

精油存在于植物的根茎叶和花果之中。

例如丁香花蕾含有15%～20% 的精油, 其中的85%～92% 为丁香酚, 主要是这些丁香酚发挥了抑制细菌生长的作用。

同样, 中国肉桂中含精油1. 0%～ 3. 5% , 精油中桂醛含量高达80%～95%; 斯里兰卡肉桂含精油0. 5%～ 3. 5% , 其中42%～75% 为桂醛。

桂醛即为起抑菌作用的有效成分。

3. 1. 2中草药植物浸提液保鲜果蔬许多植物可以入药, 以煎煮、浸泡的方法提取成分,并配合其它药剂, 用于处理采后果蔬, 有一定的保鲜效果[26, 27 ]。

毛琼等人以具有优良防霉抑菌作用的几种天然中草药为原料制成保鲜剂, 并对河北水晶梨进行了贮藏试验, 结果表明, 这些中草药具有良好的保鲜效果, 在室温下, 样品能保持较好的鲜度, 生理变化推迟, 营养成分损失减少[28 ]。

植酸是广泛存在于植物种子中的一种有机酸, 以植酸为原料配制的果蔬防腐剂,可用于易腐果蔬及食用菌的防腐保鲜。

用植酸配制的保鲜剂涂覆在葡萄、草莓、哈密瓜、香蕉、菠萝、荔枝等瓜果上, 不仅可以维持新鲜微弱的生理作用, 达到理想的透水、透气性能, 而且还可以提高瓜果的光泽, 抵御外界病菌的侵入, 并能显著抑制酶的活性。

在食用菌的保鲜上, 采用植酸处理后, 可以阻止蘑菇变色, 解决了二氧化硫的残留问题, 使蘑菇等食用菌的保鲜从2～3 d 延长至5～7 d。

植酸用于极不耐贮的鲜樱桃的保鲜, 也取得了较好的效果[29 ]。

鞭打绣球(N icand ra P hy sa loid es L. Gaertn) 种子的提取液具有良好成膜性, 且成膜后无色无味, 速溶于水, 易洗涤, 因此可利用鞭打绣球胶质的这一特性对果蔬进行涂膜保鲜。

据试验, 用0. 5%～1% 的鞭打绣球种子胶质溶液涂膜早熟金冠苹果, 涂膜后在25～30℃的室温下开放型放置40 d, 其外观颜色和品质基本不变, 而对照在2 周内就全部转黄, 至第40 d 果皮严重皱缩, 失去香味和商品价值。

用上述浓度的鞭打绣球胶质溶液处理中晚熟苹果, 保鲜效果更佳。

用0. 25%～0. 5% 的鞭打绣球种子胶质溶液涂膜鸭梨, 在室温下开放型放置40d, 其品质基本不变, 而对照果则表皮干皱, 品质变劣, 商品性大为降低。

同样, 用0. 5%～1% 的该溶液处理果菜类的甜椒、黄瓜、西红柿等, 可有效地延长货架期10 d以上。

甜椒经1% 浓度的胶质溶液处理后第15 d, 测其维生素C 含量仍高达1. 364 gökg, 而对照只有1. 047 g/kg[30 ]。

3. 1. 3可食性保鲜膜的保鲜效果可食性膜在果蔬表面形成一层薄膜, 除可防止病菌感染外, 还由于在表面形成了一个小型气候室, 大大减少了水分的挥发, 同时也减缓果蔬的呼吸作用, 推迟果蔬的生理衰老, 从而达到保鲜的目的[31 ]。

张占禄等应用自制的可食性膜于樱桃番茄保鲜中,测定在贮藏过程中樱桃番茄中的总糖、总酸、维生素C含量的变化以及呼吸强度、失重率、烂果率和质构的变化, 发现涂膜保鲜的效果良好, 可使樱桃番茄在(28±3) ℃的室温下保鲜15 d 后失重率和烂果率累计小于10% , 而且较好地保留了新鲜樱桃番茄的质地、口感以及诱人的外观[32 ]。

庄荣玉研究指出, 以羟丙基甲基纤维素(HPMC) 可食性膜涂于绿熟期的番茄上, 然后将番茄在20℃下贮藏18 d, 在贮藏日的第7、13、18 d, 观察到以HPMC 涂膜的番茄的硬度, 都显著(P ≤0. 05) 比未涂膜的番茄硬度大。

HPMC 可食性膜可以显著(P ≤0.05) 延缓番茄在20℃贮藏时色泽的变化, 延缓了番茄从粉红色到红色阶段的后熟[33 ]。

3. 2利用调压技术贮藏保鲜调压贮藏包括减压贮藏和加压贮藏。

减压贮藏又称为低压贮藏( IPS) , 是将水果蔬菜放在一个密闭冷却的容器内, 用真空泵抽气, 使之取得较低的绝对压力, 其压力大小要根据果蔬的商品特性及贮温而定。

当所要求的低压达到后, 新鲜空气不断通过压力调节器、加湿器, 带着近似饱和的湿度进入贮藏室。

真空泵不断工作, 果蔬就不断得到新鲜、潮湿、低压、低氧的空气。

一般每小时通风4 次就能除去果蔬的田间热、呼吸热和代谢所产生的乙烯、CO 2、乙醛、乙醇等不利因子, 使果蔬长期处于最佳的近休眠状态。

该方法能较好地解决果蔬的失重、萎蔫等问题, 使水分得到保持, 同时也使其维生素、有机酸、叶绿素等营养物质的消耗得到了控制, 不仅贮藏期比一般冷库延长2～ 3 倍, 产品保鲜指数大大提高, 而且出库后货架期也明显增加。