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第22卷第3期2006年3月农业工程学报T r ansactions of the CSA E V ol.22 N o.3M ar. 2006电生功能水和静电场处理对草莓采后生理的影响王 愈1,2,郝建雄2,李里特2※(1.山西农业大学食品科学与工程学院,太谷030801; 2.中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京100083)摘 要:以“星都2号”草莓果实为试材,研究电生功能水及静电场(-50kV/m )处理对冷藏草莓(贮藏温度为0℃,相对湿度为85%～90%)果肉最大破断应力、呼吸强度、乙烯释放量及细胞膜透性变化的影响。
试验结果表明:电生功能水处理明显抑制了草莓的乙烯释放,降低了草莓果实的呼吸强度,而静电场处理也一定程度地降低了果实的乙烯释放量,但对果实呼吸强度无明显的影响。
二者均可保持贮藏期间草莓最大破断应力,延缓果肉细胞相对电导率的上升,从而有效地抑制采后草莓果实的衰老过程。
相比较而言,电生功能水处理效果优于静电场。
关键词:电生功能水;静电场;草莓;采后生理中图分类号:S 663.9;Q 945.6+6 文献标识码:A 文章编号:1002-6819(2006)03-0184-04王 愈,郝建雄,李里特.电生功能水和静电场处理对草莓采后生理的影响[J ].农业工程学报,2006,22(3):184-187.Wang Yu,Hao J ian xiong,Li Lite.Effects of electrolyzed fun ctional w ater and electrostatic field tr eatm ent on pos th arvest phys iology of straw berry fruit [J ].Tr ans action s of the CSA E ,2006,22(3):184-187.(in Chinese w ith English ab stract )收稿日期:2005-08-01 修订日期:2005-12-13基金项目:北京市自然科学基金资助项目(6062016)作者简介:王 愈(1968-),男,山西太谷人,博士生,主要从事农产品贮藏与加工方面的研究。
高压静电果蔬保鲜机理高压静电果蔬保鲜机理一、国内外的基本情况近年来，我国水果与蔬菜种植业得到了突飞猛进的发展。
2000年，全国果品产量达到6 200万t，占世界果品产量的14％，人均水果产量近50kg。
2001年我国蔬菜种植面积达1 300万hm ，产量达4．4亿t，占世界总产的66％，年人均蔬菜占有量338 kg，是世界人均102 kg的3倍。
我国水果与蔬菜总产量均居世界第1位，然而，许多地方的农民并没有随果蔬生产的跃进式发展而快速富裕起来，相反，和粮食一样，果蔬的增产加重了市场滞销，价格下跌，农业效益下降。
长期以来，我国的果蔬业只重视采前栽培和病虫害的防治，忽视了采后的处理、贮藏、流通和产地基础设施的建设。
生产消费链的环节上，尚缺少产地果蔬分选、分级、清洗、预冷、冷藏、运输等环节，致使果蔬每年损失率达25％～30％，约合750亿元。
而美国、日本这些国家运用了先进的保鲜技术，果蔬每年损失率只有2％。
据有关部门保守的估计，我国果蔬采后的腐烂损耗，几乎可以满足2亿人口的基本营养需求；而果蔬采后造成的严重损失，又使生产者、经营者承担着巨大的经济风险。
由于保鲜和流通成为果蔬产业发展的瓶颈，因此向市场提供高质量的贮藏保鲜设施对果蔬大范围的流通就显得十分迫切。
靠引进设施和技术来解决此问题，从目前看还有相当困难，主要是我国居民的消费水平与国外相比还有较大差距。
因此，必须开发适合我国国情的贮藏保鲜技术和设施。
现阶段国内外主要的保鲜技术：冷藏保鲜、气调保鲜、减压保鲜；辅助的化学方法：放腐保鲜、熏蒸保鲜；物理方法：涂层保鲜、热处理保鲜、辐射处理保鲜和电磁保鲜及电子技术保鲜。
而大多数保鲜技术都会不同程度的影响果蔬的品质，或者保鲜成本较高，所以无法全面推广。
经过大量实验与数据分析，最终选择了电磁保鲜技术是一种节能的低成本高效率的保鲜技术，是一项值得开发和推广的保鲜技术。
二、果蔬保鲜机理果蔬保鲜中一个重要指标就是在同等环境条件下，更有效的保存果蔬中的水分，控制或减少水分的损失。
高压静电场在设施农业中的应用罗莹;张志军;房骏【摘要】介绍了高压静电场在设施农业中的应用情况及其作用机理的研究现状.【期刊名称】《天津农业科学》【年(卷),期】2010(016)001【总页数】3页(P91-93)【关键词】高压静电场;设施农业;作用机理【作者】罗莹;张志军;房骏【作者单位】天津市林业果树研究所,天津,300112;天津市林业果树研究所,天津,300112;天津市农业机械推广总站,天津,300020【正文语种】中文【中图分类】S129随着农业产业结构的逐步调整，以果蔬为主的经济作物面积，特别是设施蔬菜栽培面积迅速扩大。
在设施蔬菜栽培中，由于特殊环境气候引起严重病害，菜农频繁、过量使用化学农药进行防治，出现了环境被污染、食品安全受到威胁和生态平衡被破坏等一系列严重问题。
高压静电场作为一种物理方法被应用于设施农业中，并取得巨大成功，现在已经成为一个研究热点。
笔者主要介绍近年来高压静电场在设施农业中的应用及其作用机理。
1 高压静电场的生物效应及研究现状自然界是一个静电的海洋[1]，地球上的生物体时刻在自然静电场作用下生长繁殖[2]。
环境电场变化，特别是外加高压静电场在适宜条件下，必然对构成生物体物质的电荷分布、排列、运动发生作用，从而影响生物体生命活动的许多方面[1]。
高压静电生物效应是研究高压静电场对生物体所产生的影响[3]，包括高压静电场对人体、动物机体的影响，对促进植物生长和种子活力、果蔬贮藏保鲜的作用，以及静电生物工程等多个方面[4]。
1.1 影响高压静电场生物效应的主要因素1.1.1 电场的剂量在描述生物学电场作用条件时，电场强度及处理时间是首先要解决的问题。
静电场作用于生物上的剂量，目前还没有精确的计算公式，只有在大量的试验基础上总结出来的数据范围。
1.1.2 电场的作用对象及处理环境生物体是一个特殊的等势体，具有较为复杂的生理特性[5]。
因此，静电场产生的效果也不相同。
它不仅受到生理生化、电磁特性等因素的影响，还受到外界诸多因素如电场类型、自身的品种、含水量及周围环境的温度、湿度等生长条件的影响。
高压静电场技术在果蔬保鲜方面的应用综述目录一、内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1 研究背景及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.2 国内外研究现状与发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3二、高压静电场技术原理及特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.1 技术原理概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.2 技术特点分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52.3 应用领域拓展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6三、高压静电场技术在果蔬保鲜中的应用基础研究．．．．．．．．．．．．．．．73.1 材料选择与实验设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 3.2 实验方法与步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93.3 实验结果及分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10四、高压静电场技术在果蔬保鲜中的效果评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．114.1 保鲜效果评价指标体系构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 4.2 不同果蔬种类上的保鲜效果对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．134.3 保鲜期延长机理探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15五、高压静电场技术在果蔬保鲜中的安全性及环境影响．．．．．．．．．．165.1 安全性评价与分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 5.2 对环境的影响评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．185.3 潜在风险防范措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19六、高压静电场技术在果蔬保鲜中的实际应用案例分析．．．．．．．．．．206.1 国内外应用现状调查．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．216.2 典型案例介绍及分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．236.3 案例总结与启示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24七、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．247.1 研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．257.2 存在问题与挑战分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．267.3 未来发展方向与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27一、内容概括本文档是关于“高压静电场技术在果蔬保鲜方面的应用综述”。
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。
姜晓晨，霍英娇，董士远. 高压静电技术及其在肉类和果蔬保鲜中的应用进展[J]. 食品工业科技，2023，44（17）：447−453. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022110063JIANG Xiaochen, HUO Yingjiao, DONG Shiyuan. Research Progress in the Application of High Voltage Electrostatic Technology in Meat, Fruit, and Vegetable Preservation[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(17): 447−453. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022110063· 专题综述 ·高压静电技术及其在肉类和果蔬保鲜中的应用进展姜晓晨，霍英娇，董士远*（中国海洋大学食品科学与工程学院，山东青岛 266000）摘 要：高压静电技术具有能耗低、不影响食品品质等优点，已逐渐成为当前食品贮藏与保鲜领域的研究热点。
本文系统综述了高压静电技术的作用机理及其在肉类和果蔬保鲜中的应用现状，重点从酶活改变、跨膜电位和冰晶形成等方面综述其保鲜作用机理，同时从降低呼吸强度、减少汁液流失、抑制微生物生长等方面综述其保鲜应用效果，并对其发展趋势进行了讨论和展望，以期为高压静电技术的工业化应用提供参考。
关键词：高压静电技术，保鲜，肉类，果蔬，机理本文网刊:中图分类号：TS251.5；TS255.3 文献标识码：A 文章编号：1002−0306（2023）17−0447−07DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2022110063Research Progress in the Application of High Voltage ElectrostaticTechnology in Meat, Fruit, and Vegetable PreservationJIANG Xiaochen ，HUO Yingjiao ，DONG Shiyuan *（College of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266000, China ）Abstract ：High voltage electrostatic technology has the advantages of low energy consumption and no influence on food quality. It has gradually become a research hotspot in the field of food storage and preservation. This paper systematically reviewed the mechanism of high voltage electrostatic technology and its application status in meat, fruit, and vegetable preservation. The mechanism of the preservation effect of high voltage electrostatic technology is mainly reviewed in terms of enzyme activity transformation, transmembrane potential, and ice crystal formation, respectively. Its preservation effect is also reviewed regarding reducing respiration intensity, reducing drip loss, and inhibiting microbial growth. And the development trends of high voltage electrostatic technology are also discussed and predicted. This paper aims to provide a reference for applying high voltage electrostatic technology in the food industry.Key words ：high voltage electrostatic technology ；preservation ；meat ；fruits and vegetables ；mechanism肉类和果蔬的营养成分丰富，是人体必需的蛋白质、维生素以及矿物质的重要来源[1]，但在加工、贮藏、运输和销售过程中，由于机械损伤、自身生理代谢、微生物侵染等因素，会造成食品变色、失水及腐败变质等，从而降低其商品价值，造成经济损失，且存在较大的食品安全风险[2−3]。
静电场处理种子和植株的效应静电场是植物生长发育必不可少的环境因素之一。
有人试验用接地的金属网将生长期的植物罩起来，将自然静电场屏蔽，结果导致植物的光合作用受滞，新陈代谢作用显著降低，生长变慢，抗病抗逆能力下降。
早在20世纪70年代，我国就开始有人利用人为高压静电场处理农作物种子，并取得了提高产量，增强作物抗严寒、抗病虫害等性能的良好效果。
植物静电效应的试验研究并取得一定成果的主要有静电场处理植物种子和植株两个方面。
静电场处理植物种子1．1 基本原理具有生命的植物种子在播种前处于休眠状态，用人工静电场处理休眠状态植物种子的原理如图l所示。
该电场是由电晕线与金属板组成正负两极而产生的，在极板之间的空间形成一定强度的电场，并有离子雾产生。
将植物种子平放在金属极板上，经过—定时间的“照射”处理，即可起到极化提高种子活力的作用。
1.2 静电场的设计根据不同植物种子对电场敏感程度的差异可以设计不同类型和强度的静电场。
处理植物种子的静电场有均匀场与非均匀场、正电场与负电场等类别。
前面提到的由电晕线与金属板组成极板所产生的就是一种非均匀电场。
非均匀电场由于电晕线的电晕放电作用还会产生臭氧，这种强氧化剂对植物种子有消毒杀菌作用。
如果由两块平行金属板组成电极所产生的就是一种均匀电场(忽略边缘效应)。
均匀电场的特点在于计算简单，设计方便，另外还可以根据处理种子的需要，按负极接地或正极接地设计为正电场或负电场。
实际电场的设计都是将市电220v的电压升高、整流，使其电压升到40—400kv ，输出电流则在2—20ma,再通过高压电缆、保护电阻等加到电晕线或金属板上。
电晕线与金属板或平行金属板之间的距离是可调的，通过它们之间距离的调整．以控制电场的强弱。
在进行批量种子处理时，最好能设计、制作一个自动静电种子处理机，图2提供的是广西师范大学张振球教授设计的水稻种于处理台示意图.1.3机理分析l.3.1 提高了种子的活化能和酶的活性经静电场“照射”的种子，获得了电场的能量、使种子内形成高能量激发分子。
