臭氧水果蔬菜保鮮應用

1、 保鮮的重要性

     農產品的保鮮和加工是農業生產的繼續，是農業再生產過程中的二產經濟，發達國家均把產后貯藏加工放在農業的首要位置，如美國農業總投入的30％用于采前，70％用于采后；意大利、荷蘭農產品保鮮產業化率為60％，日本大于70％。產后產值與采收時自然產值比，美國為3．7：1，日本為2．2：l，而我國僅為0．38：1，幾乎是以原始狀態投放市場，因此果蔬的損失在25％--30％，而美國只有1．7％--5．0%。可見在我國果蔬采后保鮮和加工具有很大的經濟潛力，除了保鮮和加工帶來的高附加值，僅減少現有果蔬的損失，就可以為社會帶來近千億元的效益。更何況在我國加入WTO后，果蔬產品是最有希望打入國際市場的大宗農產品之一，因此應該抓住這一有利的條件和難得的機遇。

2、 國內外水果蔬菜保鮮技術概況

2.1 產地貯藏保鮮
　　產地貯藏是我國的傳統方法，如四川的地窖、湖北的山洞貯藏柑橘；山東等地的地窯貯藏蘋果等，是一種基本符合貯藏庫、土窯洞加機械制冷、簡易節能庫、復合節能冷庫、柑橘改良通風庫、蘋果常溫雙相變動氣調技術等。目前，這些節能貯藏體系已在各種水果蔬菜中應用。
2.2 溫控貯藏保鮮
�。�1） 簡易貯藏保鮮 簡單貯藏方式有埋藏、堆藏、窯藏和通風庫貯藏等。這種方法是利用當地的氣候條件，創造水果蔬菜適宜的溫度、濕度環境并利用土壤的保溫作用，來實現水果蔬菜的保鮮。需要定期通風換氣。該技術可用于蘋果、梨、葡萄等水果蔬菜貯藏保鮮。
定期通風換氣中，可采用通臭氧的方法，可大大減少細菌病毒
�。�2）冷藏保鮮 冷藏是現代化水果蔬菜貯藏的主要形式之一，它是采用高于水果蔬菜組織凍結點的較低實現水果蔬菜的保鮮�？稍跉鉁剌^高的季節周年進行貯藏，以保證果品的周年供應。低溫冷藏可降低水果蔬菜的呼吸代謝、病原菌的發病率和果實的腐爛率，達到阻止組織衰老、處長果實貯藏期的目的。但在冷藏中，不適宜的低溫反而會影響貯藏壽命，喪失商品及食用價值。防止冷害和凍害的關鍵是按不同水果蔬菜的習性，嚴格控制溫度，冷藏期間有些水果蔬菜如鴨梨需采用逐步降溫的方法以減輕或不發生冷害。此外，水果蔬菜貯藏前的預冷處理、貯期升溫處理、化學藥劑處理等措施均能起到減輕冷害的作用。
近年來，冷藏技術的新發展主要表現在冷庫建筑、裝卸設備、自動化冷庫方面。計算機技術已開始在自動化冷庫中應用，目前在日本、意大利等發達國家已擁有10座世界級的自動化冷庫。
�。�3）控制冰點貯藏保鮮 在冰點濕度下對食品進行保鮮的新方法稱為控制冰點貯藏法。運用此方法保存的水果蔬菜新鮮如初，未發現細菌敗壞或變質現象，有害微生物繁殖甚微。該項技術在日本已開始應用。
2.3 氣調貯藏保鮮
　　自1918年英國科學家發明蘋果氣調貯藏法以來，氣調貯藏在世界各地得到普遍推廣，并成為工業發達國家果品保鮮的重要手段。美國和以色列的柑橘總貯藏量的50％以上是氣調貯藏；新西蘭的蘋果和獼猴桃氣調貯藏量為總貯藏量的30％以上；英國的氣調貯藏能力為22.3萬噸。
　（1） CA氣調貯藏保鮮 CA貯藏是氣調貯藏保鮮，利用機械設備，人為地控制氣調冷庫貯藏環境中的氣體，實現水果蔬菜保鮮。氣調庫要求精確調控不同水果蔬菜所需的氣體組分濃度及嚴格控制溫度和濕度。溫度可與冷藏庫貯藏溫度相同，或稍高于冷藏的溫度，以防止低溫傷害。氣調與低溫相結合，保鮮效果（色澤、硬度等）比普通冷藏好，保鮮期明顯延長。我國氣調貯藏庫保鮮正處于發展階段。自1978年在北京建成我國第一座自行設計的氣調庫以來，廣州、大連、煙臺等地相繼由國外引進氣調機和成套的裝配式氣調庫，用來保鮮蘋果、獼猴桃、洋梨和棗等�！　�
�。�2）MA氣調貯藏保鮮 塑料薄膜袋氣調保鮮，也稱MA自發氣調保鮮，廣泛應用于新鮮果蔬菜等保鮮，并以每年20％的速度增長。氣調包裝系指根據食品性質和保鮮的需要，將不同配比的氣體充入食品包裝容器內，使食品處于適合的氣體中貯藏，以延長其保質期。
常用的氣體主要有二氧化碳、氧氣，有時也會使用二氧化硫和二氧化十氮。二氧化碳的作用的抑制需氧菌和霉菌的繁殖，延長細菌的停滯期和延緩其指數增長期。氧氣的作用是維持新鮮水果蔬菜的吸氧代謝作用。水果蔬菜采摘后過快的有氧呼吸和無氧呼吸都會使水果蔬菜發生老化和腐爛。合理控制環境中氧的濃度，可使果實產生微弱的有氧呼吸而不產生無氧呼吸。因此，水果蔬菜MA氣調保鮮中氧氣與二氧化碳的配比是一個關鍵因素。處于包裝內的水果蔬菜通過呼吸作用消耗氧氣并放出二氧化碳，氣調包裝材料可排出二氧化碳并補充所消耗的氧氣，即實現包裝的滲透速度與果實呼吸速度相等，防止無氧呼吸的產生。另外，水果蔬菜在低溫時的呼吸強度較低，為減少果實的耗氧量，MA氣調包裝保鮮一般都在0--5℃溫度條件下貯藏。
目前，國際市場水果蔬菜的MA氣調包裝主要有兩種：一種是被動氣調包裝，即用塑料薄膜包裹的水果蔬菜，借助呼吸作用來降低氧氣含量并通過薄膜交換氣體調節氧氣與二氧化碳的比例；另外一種是主動氣調，即根據不同水果蔬菜的呼吸速度充入混合氣體，并使用不同透氣率的薄膜，但由于技術較復雜且對包裝材料的品種及性能要求較高，在我國還未獲得廣泛應用。國外在包裝材料方面則領先很多，開發出如防止水果蔬菜水分蒸發的防濕玻璃紙、高阻氣性的聚丙烯、防止水果蔬菜產生機械損傷的收縮材料等。
�。�3）塑料薄膜賬氣調貯藏保鮮 這種方法是將水果蔬菜放在用塑料薄膜帳造成的密封環境中實現氣調保鮮。氣調的方法分為兩類，一是自然氧法，通過水果蔬菜的呼吸作用，使帳內逐步形成所需低氧、高二氧化碳氣體濃度，由于塑料薄膜具有一定的透氣性，從而實現簡易調氣；還可利用具有選擇性透氣的硅橡膠薄膜，在帳上開一定面積的窗口來自動調氣，為防止二氧化碳過多積累，可在帳內用硝石灰來吸收二氧化碳。另一方法為人工降氧法，即利用降氧機、二氧化碳脫除機來調氣。此方法主要在美國、法國和前蘇聯有應用。目前，我國上海、天津、遼寧、山東、陜西和北京等地早已開始使用。

3、 臭氧保鮮技術

是把臭氧氣體應用在冷庫中，進行果蔬保鮮貯藏的一種方法。在世界范圍內，將臭氧在冷庫中應用已有近百年的歷史。1909年法國德波堤冷凍廠使用臭氧對冷卻的肉殺菌。1928年美國人在天津建立合記蛋廠，其打蛋間就用臭氧消毒。我國應用臭氧冷藏保鮮起步晚，隨著臭氧發生器制造技術的完善，臭氧在冷庫中應用越來越廣泛。
　　通過臭氧強力的氧化性，可以用于冷庫殺菌、消毒、除臭、保鮮。由于臭氧具有不穩定性，把它用于冷庫中輔助貯藏保鮮更為有利，因為它分解的最終產物是氧氣，在所貯食物果品里不會留下有害殘留。
　　據清華大學研究表明，臭氧在冷庫中有三個方面的作用機理：一是殺滅微生物，消毒殺菌；二是使各種有臭味的有機、無機物氧化除臭；三是使新陳代謝的產物被氧化，從而抑制新陳代謝過程，起到保質、保鮮的作用。
　　根據臭氧的物理化學性質，把臭氧用于保鮮是有效的。試驗表明把臭氧發生器安裝在貯藏室距地面2米的墻壁上，每天開機1---2小時，盡量關閉庫門，保持和提高臭氧濃度達到12--22毫克/千克，并將室內濕度控制在95％左右。在濕度較大的情況下，殺菌保鮮效果能大大提高。
　　有研究表明，臭氧可使果蔬、飲料和其他食品的貯藏期延長3～10倍。在實際應用中，臭氧發生器應安裝在冷庫上方，或自下向上吹；果蔬的堆碼要有利于臭氧接觸、擴散。
4、 臭氧保鮮方案
4、1、原料選擇

　應選擇無變質腐爛、無破損，剛采摘新鮮的果蔬 產品。
4、2、初期處理
　　采摘后、貯存錢用臭氧水清洗水果蔬菜。
　　目的：去除果蔬表皮上的細菌及農藥殘留。
　　臭氧水濃度要求：3 mg/l
4、3、保鮮庫
　　水果蔬菜洗凈入庫過程要盡量保證潔凈，時間越短越好。入庫后，盡量避免人員進入且保證庫的密閉性，避免二次污染。
4、4、 臭氧機選用
　　清洗過程選用的臭氧機，根據水的流量或是水槽的容積，進行選用 庫內選用的臭氧際，根據庫的體積，達到30萬級標準

5、 臭氧處理效果
5、1、表面殺菌
　　臭氧是一種強氧化劑，又是一種良好的消毒劑和殺菌劑，可殺滅消除蔬果上的微生物及其分泌的毒素，在去除農藥殘留方面又有著不同凡響的表現。
5、2、 水果蔬菜保鮮
    果蔬在貯藏過程中，本身會放出乙烯或碳酸氣體，這些氣體是引起果蔬生理變化，致使果疏提早成熟、老化以至于腐爛變質的根本原因。為消除上述果蔬發出的乙烯和碳酸氣體等對果蔬的影響，目前使用的保鮮劑雖有多種，但按照乙烯除去方式而言，分為以活性炭為代表的吸附型和高錳酸鉀為代表的氧化分解型兩大類。前者雖然除去率高，但吸附飽和后即失效，甚至還有脫附的危險；針對后者存在除去速度慢、保鮮效果不明顯的缺點，臭氧技術脫穎而出。 
    臭氧瞬間殺菌消毒，速度快，有極好的果蔬保鮮功能，抑制了果蔬的新陳代謝及病原菌的滋生蔓延，延緩了瓜果蔬菜的后熟衰老、促進創傷愈合、增強抗病力，防止腐爛變質，達到保鮮、消除異味、延長貯存時間和擴大外運范圍的效果。 
    有研究表明，臭氧可使果蔬、飲料和其他食品的貯藏期延長3～10倍。在實際應用中，臭氧發生器應安裝在冷庫上方，或自下向上吹；果蔬的堆碼要有利于臭氧接觸、擴散。

第二節：臭氧冷庫應用

一、 概述

      冷庫可以保鮮水果、蔬菜、肉蛋、水產和副食品等，冷庫在提高人民生活       水 平，滿足人們日益增長的物質生活需要起著重要的作用。冷庫中溫度低、溫  度大，很適宜多種霉菌生長，如果不對冷庫進行定期消毒，那么儲藏的食品就很容易霉爛變質，造成損失。過去消滅霉菌有甲醛熏蒸和過氧乙酸熏蒸等方法，這種方法操作繁瑣，并且易造成墻壁、器皿、設備和食品的污染，所以很不理想。
    臭氧在國外用于冷庫消毒已有近百年的歷史。1909年法國波涅冷凍廠使用  臭氧對冷卻肉表面作殺菌處理。30年代末，美國80%的冷藏蛋庫都裝有臭氧發生器。隨著我國臭氧發生器制造技術的發展和完善，臭氧以其殺菌效果好、不產生二次污染、使用方便等優點也已在我國冷庫貯藏保鮮、消毒滅菌領域中得到了廣泛應用�？梢哉f冷庫消毒，臭氧首選。

二、 臭氧的特性

臭氧的化學性質是它的氧化能力很強，其氧化還原電位僅次于氟。 臭氧在冷庫的應用中，對臭氧的性質，要注意以下幾點：

1、 臭氧是有腥臭味的，在濃度很低的情況下，人也會感覺到。

2、 在標準壓力和溫度下（STP），臭氧在水中的溶解度是氧氣的13倍。如果要把臭氧溶于水中，這一點要注意。

3、 臭氧比空氣重，是空氣的1.658倍。所以冷庫中利用臭氧，應從頂部的風道中隨空氣吹出，利用臭氧比空氣重的特點，使臭氧到達所貯貨物，但目前我國冷庫中的風道大多是用鍍鋅皮制作，臭氧通過風道，會使鋅、鐵氧化生銹，而使臭氧消耗，但消耗多少，目前尚無數據。為不使臭氧消耗，目前通常把臭氧發生器安裝在冷庫內，而不通過風道。臭氧具有很強的氧化能力。我們就是利用這一能力來進行殺菌、消毒、除臭、保鮮。

4、 臭氧是不穩定的。容易分解變為氧氣。在水中分解的半衰期決定于水質和溫度。20℃時，臭氧在蒸餾水中的半衰期約為25分鐘，在低硬度地下水中約為20分鐘。而水溫降到0℃時，臭氧就變得相當穩定了。

臭氧在常溫空氣中的半衰期一般為30分鐘左右。溫度越高、濕度越大，分解越快。 在干燥低溫的空氣中，其半衰期可達數小時。

由于臭氧的不穩定性，把它用於冷庫很有利，它最終分解為無毒的氧氣，不產生有害殘留物。