磁場處理在果蔬貯藏保鮮中的應(yīng)用研究

生物在外加磁場作用下會(huì)產(chǎn)生一系列生理甚至遺傳方面的變化，出現(xiàn)各種生物磁效應(yīng)，其基本原理為生物體內(nèi)能量的傳遞和物質(zhì)的交換都與體內(nèi)電荷行為有關(guān)，外界磁場的變化必然影響生物體的新陳代謝。磁場已經(jīng)被證明對(duì)延長多種果蔬的貯藏期有效果。 磁場應(yīng)用于果蔬保鮮具有操作簡便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、無毒無害，對(duì)果蔬和環(huán)境不殘留不污染等優(yōu)點(diǎn)。

近年來，國內(nèi)已經(jīng)對(duì)磁場處理在果蔬貯藏保鮮中的應(yīng)用及其保鮮機(jī)理進(jìn)行了多方面的研究。中國專利CN201910128822.0 公開了一種電磁感應(yīng)耦合射頻放電等離子體裝置及對(duì)果蔬進(jìn)行清洗保鮮的方法。 將無菌蒸餾水或食鹽水通過電磁感應(yīng)耦合射頻放電等離子體裝置進(jìn)行處理，得到等離子體活性水；然后采用該等離子體活性水對(duì)進(jìn)行果蔬表面進(jìn)行清洗，擦干水分后包裝儲(chǔ)存。該發(fā)明的方法輔助耦合的磁場可以使等離子器激發(fā)的帶電高能離子分布更均勻， 從而提高等離子體活性水的農(nóng)殘清洗效率及殺菌保鮮效果。CN201320553952.7 涉及一種果蔬處理保鮮器，通過調(diào)節(jié)電壓得到不同強(qiáng)度的磁場，在不同磁場條件下處理相應(yīng)的果蔬，從而達(dá)到保鮮效果，具有使用方便、清潔的特點(diǎn)。 高夢(mèng)祥（2012）總結(jié)了交變磁場對(duì)蓮藕切片、蘋果切片、葡萄、草莓、柑橘的保鮮效果及交變磁場對(duì)蓮藕、蘋果多酚氧化酶(PPO)動(dòng)力學(xué)的影響。 在交變磁場最優(yōu)處理?xiàng)l件下，蓮藕切片、蘋果切片，其腐爛、褐變率明顯降低；葡萄果實(shí)的腐爛率、脫果率、出糖率和草莓的腐爛率、失重率及柑橘的失水率均明顯降低，同時(shí)，交變磁場可顯著抑制維生素C 的分解和Fe的轉(zhuǎn)化。 交變磁場對(duì)蓮藕PPO 的抑制表現(xiàn)為反應(yīng)動(dòng)力學(xué)曲線呈S 形，對(duì)蘋果的PPO 和底物的結(jié)合有一定的抑制作用。 崔穎（2016）對(duì)不同的時(shí)間磁場處理下河套蜜瓜PLD 基因的表達(dá)量以及一些生理指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，主要包括PLD 活性、呼吸強(qiáng)度、還原糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量、失重率、可溶性固形物含量、維生素C 含量和電導(dǎo)率。 結(jié)果顯示數(shù)據(jù)呈現(xiàn)波動(dòng)性變化，說明磁場處理對(duì)河套蜜瓜生理特性具有一定的影響。 王亞會(huì)（2017）為探究輔助凍結(jié)的直流磁場強(qiáng)度對(duì)貯存的西蘭花保鮮品質(zhì)的影響，將西蘭花切成均一大小(花梗長2.0 cm、花球直徑3.0 cm)，直流磁場強(qiáng)度分別為0(對(duì)比組)、4.6、9.2、18、36 Gs，測(cè)定貯藏過程中西蘭花失重率、可溶性固形物、質(zhì)構(gòu)特性、細(xì)胞膜的膜透性以及葉綠素的變化。 試驗(yàn)結(jié)果表明：直流磁場輔助凍結(jié)能夠有效改善西蘭花的貯存品質(zhì)(p＜0.05)，綜合考慮其中磁場強(qiáng)度為36 Gs 時(shí)，西蘭花的貯藏品質(zhì)較優(yōu)。 宋健飛（2017）通過對(duì)果蔬凍結(jié)過程施加不同強(qiáng)度的直流磁場，分析獲得由于施加磁場引起的凍結(jié)特性規(guī)律以及對(duì)于后期的果蔬貯藏品質(zhì)的影響。其利用自主訂制的磁場發(fā)生器作用在速凍機(jī)結(jié)晶腔的兩側(cè)，構(gòu)成磁場輔助凍結(jié)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，將凍結(jié)后的樣品裝袋放置在-18 ℃的冰箱中進(jìn)行為期70 d 的貯藏，在貯藏過程中以每十天為一個(gè)周期進(jìn)行指標(biāo)的測(cè)定，并利用Olympus BX51 顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)變化。 不同強(qiáng)度的直流磁場與無磁場對(duì)照，歸納總結(jié)對(duì)于不同果蔬磁場生物效應(yīng)的一般規(guī)律。龍超等（2018）為確定馬鈴薯塊在凍結(jié)過程中施加不同強(qiáng)度直流磁場對(duì)其凍結(jié)特性以及后期貯藏品質(zhì)影響， 在凍結(jié)實(shí)驗(yàn)中分別施加0、4.6、9.2、18、36 Gs 的磁場強(qiáng)度，然后在-18 ℃下貯藏70 d，定期測(cè)定產(chǎn)品汁液流失率、細(xì)胞膜透性、硬度和咀嚼度。結(jié)果表明，磁場可增加馬鈴薯塊過冷度，縮短凍結(jié)時(shí)間，減少細(xì)胞汁液流失，能更好地保持馬鈴薯塊品質(zhì)。 當(dāng)磁場強(qiáng)度在18 Gs 時(shí)，馬鈴薯塊通過最大冰晶生成帶的速率最快，在貯藏末期(第70 d)時(shí)馬鈴薯塊的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均優(yōu)于其他組，更利于馬鈴薯塊的貯藏。 賈一鳴等（2018）以豌豆為對(duì)象研究磁場輔助凍結(jié)對(duì)果蔬貯藏品質(zhì)的影響，分別在無磁場及4.6、9.2、18、36 Gs 這4種磁場強(qiáng)度下進(jìn)行豌豆凍結(jié)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果認(rèn)為4.6 Gs 的磁場輔助凍結(jié)對(duì)豌豆的貯藏效果最佳。李天穎等（2018）研究了不同形狀果蔬速凍時(shí)輔助磁場位置。其通過對(duì)蔬菜速凍過程中熱量傳遞過程的分析，建立切成立方體的胡蘿卜與馬鈴薯、類球形的豌豆和類圓柱的西蘭花預(yù)冷過程的多維分析解模型和集中參數(shù)法模型，并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，多維分析解的模型可較好地預(yù)測(cè)胡蘿卜、馬鈴薯和豌豆的預(yù)冷時(shí)間，進(jìn)而確定輔助磁場的位置；以R 為特征長度的集中參數(shù)模型對(duì)西蘭花的預(yù)測(cè)較為準(zhǔn)確。 金江濤等（2010）研究了強(qiáng)脈沖磁場對(duì)草莓過氧化物酶的鈍化及對(duì)草莓汁的殺菌效果，結(jié)果表明：在較高的磁感應(yīng)強(qiáng)度下，鈍酶、殺菌效果總體上隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng)，隨脈沖數(shù)的增加而增強(qiáng)。

磁場在果蔬貯藏方面的應(yīng)用研究取得了一定的進(jìn)展， 今后研究人員應(yīng)重視研究磁場對(duì)生物體的可能的影響因素以及磁場的保鮮機(jī)理，開發(fā)基于磁場環(huán)境的農(nóng)產(chǎn)品低能耗高品質(zhì)保藏關(guān)鍵技術(shù)，完善磁場保鮮乃至磁生物學(xué)理論，指導(dǎo)相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用研究。