物理技術(shù)在食品貯藏與果蔬保鮮中的應(yīng)用探討

呂 露

（江西科技學院，江西南昌 330098）

隨著生活水平的提高，人們對食品的新鮮度、營養(yǎng)價值、安全性提出了高標準，傳統(tǒng)的保鮮方法因具有一定的局限性，已經(jīng)不能滿足人們的需求，必須對此進行深入探討。物理技術(shù)作為現(xiàn)代科技下的產(chǎn)物，具有無污染、零破壞、保鮮效果好的特點，被廣泛應(yīng)用于食品貯藏中。

1 物理技術(shù)在食品貯藏與果蔬保鮮中應(yīng)用的重要性

在果蔬采摘后，由于受外在因素的影響，如不對其進行合理地貯藏，會出現(xiàn)不同程度的變質(zhì)、腐爛，影響人們的使用，造成大量浪費。食品果蔬在貯藏的過程中，為保證其生命力和營養(yǎng)價值，需要不斷地進行呼吸作用，但傳統(tǒng)的化學貯藏方法，主要以高溫殺菌和低溫抑菌為主，存在局限性，在長時間的作用下，會產(chǎn)生有害的物質(zhì)，污染環(huán)境，甚至影響人們的生命健康，無法滿足消費者的需求。物理貯藏保鮮技術(shù)如靜電技術(shù)、磁場技術(shù)以及微波技術(shù)的應(yīng)用，受外界環(huán)境因素影響較小，不僅可以有效地節(jié)約人力、物力的投入，保證食品原有的營養(yǎng)價值和自然風味，還能最大化地保證食品的新鮮度，因此，應(yīng)對該技術(shù)進行深入 探討。

2 物理技術(shù)在食品貯藏與果蔬保鮮中的具體應(yīng)用

2.1 靜電技術(shù)的應(yīng)用

將靜電技術(shù)應(yīng)用在果蔬保鮮中，將其與其他未使用該技術(shù)的果蔬進行比較，會發(fā)現(xiàn)其光澤度在短時間內(nèi)不會發(fā)生改變，腐爛程度與未處理的果蔬相比，延緩了發(fā)生變質(zhì)的時間。借助其靜電原理不僅能夠達到消毒滅菌的作用，食品中的維生素C和氨基酸等營養(yǎng)價值也不會產(chǎn)生改變，對其呼吸強度的影響較小，但該技術(shù)受其原理的限制，只能用于小批量的食品保鮮中。靜電技術(shù)的主要應(yīng)用原理是利用直流高壓發(fā)生器輸出高電壓，將其作用在兩平行鋁板上，并保證具有一定的間距，以此形成具有強度的靜電場，對果蔬細胞膜的跨膜電位進行改變，使食品、果蔬的新陳代謝發(fā)生改變，可以有效延緩其存放時間[1]。通過其靜電場可以影響果蔬內(nèi)部呼吸系統(tǒng)的電子傳遞體，在水與酶結(jié)合的條件下，會使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，受靜電場的影響，酶會逐漸失活，以達到保鮮的目的。另外，在高壓負靜電場的作用下，會使空氣中出現(xiàn)負氧離子和臭氧，降低酶的活躍性，降低催熟劑乙烯的產(chǎn)生，以降低呼吸的強度，達到保鮮的效果。

2.2 磁場技術(shù)的應(yīng)用

低頻磁場對促進或抑制微生物的生長、繁殖具有重要的作用，可將其應(yīng)用在食品和果蔬保鮮中。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，將該技術(shù)保鮮方法與傳統(tǒng)的保鮮方法進行比較，其貯存時間和保鮮效果明顯高于傳統(tǒng)的保鮮方法，不僅避免了對食物的污染，減少對人體的傷害，保留了食品原有的營養(yǎng)成分和特性。該技術(shù)在交變磁場的強度不超過2 T的作用下，微生物可被大量消滅；在強度為40 T，頻率為416 kHz的磁場中可以將微生物全部殺死；在一定強度的恒定磁場中，不僅可以將微生物全部殺死，還可以保留食品原有的營養(yǎng)成分和風味。磁場技術(shù)主要原理是借助永磁鐵或電磁鐵的N極和S極在恒定磁場的作用下，有效地抑制食品的呼吸強度，避免水分過多蒸發(fā)，以此達到降低霉變的過程。但該技術(shù)由于還在研發(fā)階段，無法將其大規(guī)模投入到市場中[2]。

2.3 微波技術(shù)的應(yīng)用

微波技術(shù)是在頻率為300 MHz～30 GHz的電磁波中，利用由微波發(fā)生器、波導管連接器及處理室組成的微波處理系統(tǒng)，借助其熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)和生理活性物質(zhì)出現(xiàn)破壞、發(fā)育異常以及死亡的過程，在食品和果蔬保鮮中被廣泛使用。將其應(yīng)用在面包等食品中，不僅可以延長面包的保鮮期，還可以達到殺菌防霉的作用。將其應(yīng)用在盒裝食品中，在儲藏在冷藏柜的基礎(chǔ)上，一定時間內(nèi)可以保證其風味不變，而且相較于傳統(tǒng)的冷藏方法處理時間更少，保鮮度更強，有效減少霉變的情況出現(xiàn)。將其應(yīng)用在牛奶等產(chǎn)品中，可以避免其營養(yǎng)成分的流失。但該技術(shù)具有一定的局限性，對肉類食品的保鮮效果不顯著，需對其進行深入探討。

2.4 低溫貯藏技術(shù)的應(yīng)用

低溫貯藏保鮮技術(shù)具有耐受力強、抑菌性高的特點，是目前主要使用的物理保鮮技術(shù)。該技術(shù)主要適用于對食品進行低溫儲藏，在低溫的作用下，食品的呼吸強度減弱，延緩其代謝、氧化，并達到抑制微生物繁殖、減少其霉變的目的。但應(yīng)用該技術(shù)因所使用的設(shè)備大多屬于大型的機械設(shè)備，耗能方面較高，成本投入較大，并且由于長時間處于低溫貯藏會對冷敏感的食品受到影響，不僅不能達到殺菌保鮮的效果，還會微生物出現(xiàn)大量繁殖，對食品的安全造成較大的阻礙，因此，在使用該技術(shù)時，要根據(jù)所選擇的食品確定貯藏放的溫度，在保證其保鮮效果的基礎(chǔ)上，適量減少成本投入，保證企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2.5 超高壓技術(shù)的應(yīng)用

超高壓技術(shù)主要用于米、面類等食品的檢測中，利用超高壓的環(huán)境可以使米、面中的淀粉形成糊狀，蛋白質(zhì)逐漸形成膠凝狀，在有效殺死食品中的微生物基礎(chǔ)上，使食品的風味發(fā)生改變，平衡值上升，經(jīng)過常規(guī)烹制后，在硬度方面會下降，黏度方面相應(yīng)上升，可以有效改善陳米、面的光澤和香氣，確保其與新買的米、面平衡值一致甚至更高。該技術(shù)的原理主要是主要借助加壓機和耐壓容器等技術(shù)設(shè)備，利用泵加壓或活塞加壓的方式將食品內(nèi)的菌體蛋白中的氫鍵、離子鍵等非共價鍵破壞，使蛋白質(zhì)中的高級結(jié)構(gòu)及其他基本物性發(fā)生變異，以此實現(xiàn)蛋白質(zhì)中的凝固酶失去活性的目的，引起菌體細胞膜破裂，出現(xiàn)多種細胞損傷，起到殺菌保鮮的效果[3]。另外，將該技術(shù)用于土豆、肉類的食品中，可以快速殺死其中的細菌芽孢，將其用于果汁等食品中不僅可以避免損害原有的營養(yǎng)物質(zhì)，還可以有效殺死食品中的微生物，實現(xiàn)保鮮的效果。總之，該技術(shù)不僅保鮮效果好、殺菌效果顯著，還可以將原有的營養(yǎng)物質(zhì)保存，應(yīng)用前景廣泛。

2.6 電離輻射技術(shù)的應(yīng)用

電離輻射貯藏技術(shù)具有殺菌、消毒、防腐的作用，作為時代下的新產(chǎn)物逐漸被應(yīng)用在食品貯藏與保鮮中。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)將該技術(shù)應(yīng)用在未成熟的果實中，不僅可以延緩果實的成熟時間，對果實的外形、營養(yǎng)成分的保留相較于其他方法效果更明顯，而且因?qū)儆谠诔刂斜４?，相較于低溫貯藏技術(shù)不僅可以有效節(jié)約能源，降低投入成本，還有效避免化學藥劑殘留的問題。將其應(yīng)用在谷物、種子中，只需要小劑量的照射便可以達到殺死寄生蟲及各種細菌的目的，有效減少糧食的浪費；將其應(yīng)用在果蔬中，只需要0.15～0.30 KGy的射線下，便可以達到徹底殺滅害蟲的效果，對果蔬的安全不造成任何影響。隨著科技的進步，該項技術(shù)被廣泛應(yīng)用在食品貯藏中，與其他物理技術(shù)相比，對食品沒有太大要求，食品的選擇性也最高。另外，軟電子束輻照技術(shù)作為新型的食品加工輻照技術(shù)逐漸被更多人所熟知，主要被應(yīng)用于黑米、小麥、白胡椒等食品的檢測中，該技術(shù)主要是借助小于0.3 MeV的低能電子束對食品進行照射，以達到殺菌保鮮的效果。該技術(shù)相較于傳統(tǒng)的射線，其穿透深度相對于較淺，在保證食品表面無菌的狀態(tài)下，不會影響食品的質(zhì)量和安全，殺菌效果更顯著，可以有效地延長食品的貯藏 時間[4]。

2.7 貯前熱處理技術(shù)

該技術(shù)主要用于果蔬的保鮮中，主要原理是在35～50 ℃ 的溫度中，對果蔬進行處理，以減低果實的多聚半乳糖醛酸酶活性，抑制或殺死病原菌的活力，避免果蔬在短時間內(nèi)出現(xiàn)軟化、衰老的現(xiàn)象，從而達到貯藏保鮮的效果。例如在對水蜜桃進行處理時，在適宜的溫度下，經(jīng)過熱激處理，可以使桃子內(nèi)的細胞膜透性、積累的丙二醛以及PPO的活性減少，提高果實中POD的活性，增加清除H2O2的毒害能力，達到防止果實出現(xiàn)軟化、變質(zhì)的情況，以此延長貯藏的 時間。

3 食品貯藏與保鮮中物理技術(shù)的前景展望

物理保鮮技術(shù)作為新時代下的產(chǎn)物，相較于傳統(tǒng)的化學殺菌保鮮技術(shù)與加熱殺菌技術(shù)效果更顯著，不僅可以實現(xiàn)在任意溫度下的殺菌保鮮效果，還可以充分保留食品的營養(yǎng)成分及原有的風味，在原有的基礎(chǔ)上，形成令人喜愛的特殊風味，將其投入到食品貯藏市場中，可以有效地解決現(xiàn)存的問題，應(yīng)該被更多人所重視[5]。對于現(xiàn)有物理技術(shù)存在的不足，應(yīng)該著重研討其殺菌保鮮的原理，對其機制及影響因素進行深度分析，對其適用條件進行深入探討，實現(xiàn)物品的保鮮效果，減少成本投入，物理技術(shù)在食品貯藏與保鮮方面擁有廣闊的前景。

4 結(jié)語

物理殺菌保鮮技術(shù)作為新時代下的產(chǎn)物，雖然已取得許多優(yōu)秀的成果，但因其起步晚，還存在一定的不足，因此，必須對其展開深入探討，加大投入力度，確保其發(fā)揮更大的應(yīng)用價值，最大化地滿足人們的需求。