物理技術在食品貯藏與果蔬保鮮中的實踐探究

◎ 李 昱

（巴音郭楞職業(yè)技術學院，新疆 庫爾勒市 841000）

現(xiàn)階段，傳統(tǒng)的貯藏保鮮方法已經(jīng)不適用于當前的工作。物理技術具有成本更低、容易對加工條件進行控制，且更加省時省力，不會破壞食品與果蔬的天然風味及其營養(yǎng)結構。因此，得到了社會的廣泛關注。

1 食品貯藏與果蔬保鮮的目的與原理

借助于貯藏保鮮營造適合食品果蔬的保鮮環(huán)境，能夠抑制各類微生物活動與繁殖，對食品果蔬生理活動加以調(diào)節(jié)，減少腐爛情況的出現(xiàn)，延緩其成熟速度，保持良好的新鮮度與品質(zhì)。對于果蔬來說，其在采摘之后依舊屬于活體，具有較高含水量和豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，容易遭受微生物侵襲或者機械損傷，是典型的易腐商品。因此，要想保持果蔬新鮮度，除了要進行采摘之后的商品化處理之外，還需要具備適合的貯藏設施，并結合果蔬采摘之后的生理特征，為其營造適合貯藏的環(huán)境條件，確保果蔬在保持良好新陳代謝的基礎上，對新陳代謝加以有效抑制，減少果蔬物質(zhì)消耗，降低成熟速度，控制衰老進程，有效避免微生物的快速繁殖，防止果蔬由于受侵襲而出現(xiàn)腐爛變質(zhì)的情況。為此，需要選擇適合的貯藏方式與貯藏設施，維持貯藏環(huán)境內(nèi)溫度、濕度、氣體成分的適宜性[1]。

2 物理技術在食品貯藏與果蔬保鮮中的實踐應用

2.1 低溫貯藏技術

低溫貯藏技術主要是借助低溫保存的方式，降低食品果蔬的呼吸強度，從而延緩其新陳代謝速度，獲取良好的保鮮效果。同時，低溫能夠在一定程度上抑制微生物的繁殖，降低食品腐敗速度與氧化速度。但這種技術在應用過程中會產(chǎn)生較高能耗且溫度較低，需要依賴于大型設備，前期投入成本較高、回報周期較長，對于一些產(chǎn)地在熱帶或者亞熱帶的食品來說，如果長時間存儲可能導致冷敏感類的生理損傷，細菌與病毒反而可能大量滋生，最終對食品安全造成不良影響[2]。

2.2 微波技術

現(xiàn)如今，微波技術在食品保鮮中的應用獲得了極大進展，尤其是食品加工行業(yè)應用更為廣泛。比如德國、丹麥等國家，用微波技術進行切片面包的保鮮殺菌，保鮮時間由原來的3 d延長到了如今的35 d。荷蘭的一家食品企業(yè)，用微波技術針對盒裝魚塊與牛肉等食品進行保鮮殺菌處理，將處理后的食品存放到冷藏空間內(nèi)，可將原有風味保持在42 d以上?；谖⒉夹g下形成的微波處理系統(tǒng)，也是現(xiàn)如今應用較為廣泛的一種微波貯藏保鮮技術。該系統(tǒng)主要由波導管連接設備、處理室以及微波發(fā)生裝置組成，能夠快速消滅食品當中存在的細菌[3]。

2.3 靜電技術

靜電技術在近年的食品果蔬保鮮工作中得到了廣泛應用，大量實踐表明，應用靜電場對食品與果蔬進行處理，一方面可以起到良好的殺菌作用與消毒效果，另一方面可以保持其良好色澤與營養(yǎng)結構。通過靜電場進行處理之后再貯藏的果蔬，其保鮮期會更長，腐爛率會更低。目前，針對靜電保鮮機理的研究仍在不斷完善，一些學者認為，應用靜電技術形成的靜電場是借助于細胞膜當中的果蔬膜電位實際變化情況對生理代謝產(chǎn)生影響，進而實現(xiàn)長期保鮮。也有部分學者認為，其是借助于影響果蔬當中呼吸系統(tǒng)內(nèi)的電子傳導體，從而減緩氧化還原速度實現(xiàn)保鮮目的。還有部分學者認為，其是讓果蔬水產(chǎn)生共振現(xiàn)象，致使水結構和酶之間結合出現(xiàn)變化，最終讓酶失去活性，從而實現(xiàn)存儲的效果。除此之外，借助于高壓靜電場還能夠讓空氣電離出現(xiàn)負氧離子與臭氧反應，空氣當中的負氧離子能夠讓果蔬實現(xiàn)代謝反應，進而降低呼吸強度，也能夠控制乙烯生成。與此同時，臭氧通過分解能夠釋放出更多新生態(tài)原子氧，消毒殺菌效果更為明顯，可以殺死果蔬當中的細菌與霉菌，降低果蔬腐爛概率與水解率，抑制有機果蔬延遲反應，最終延長貯藏期[4]。

2.4 超高壓技術

從20世紀90年代開始，超高壓這種新型食品加工生產(chǎn)技術便被廣泛運用到了食品加工與保鮮行業(yè)當中。通過超高壓技術的應用，不僅可以消殺食品當中存在的微生物，也能夠讓淀粉在超高壓的環(huán)境內(nèi)變?yōu)楹隣钗?，讓蛋白質(zhì)變?yōu)槟z凝狀，從而獲取和加熱處理不同的食品風味。另外，超高壓還會導致細胞膜出現(xiàn)破裂，致使細菌內(nèi)的化學成分與其他類型的細胞損傷一同流出，多種因素帶來的共同作用能夠讓食物當中的微生物快速死亡。這種技術下的主要設備包括加壓機、耐壓容器等，加壓方式包括以下兩種：①泵壓：把液體食品的原料加入到高壓容器內(nèi)，在液體不斷添加的過程中，容器當中的壓力也會不斷變大。②活塞加壓：將食品原料放到高壓釜當中處理，減小活塞容器體積，最終實現(xiàn)提升處理效果的目的。這樣加工后的食品貯藏時間更長，效果也更好，還能夠讓部分高粘度食品殺菌獲取更好效果，食物當中的維生素C保存率能夠達到95%。結合實踐來看，應用這種技術處理后的豬肉、土豆等食品，其所含有的內(nèi)部芽孢菌能夠被完全殺死。

2.5 磁場技術

實踐結果表明，對于微生物生長與繁殖來說，低頻磁場的影響極大，能夠?qū)ξ⑸锲鸬酱龠M或者抑制作用，由于近年低頻磁場食品保鮮手段的出現(xiàn)，對于一些需要抑制微生物來獲取保鮮效果的食品果蔬來說，發(fā)揮了重要作用。相較于傳統(tǒng)保鮮技術來說，這種技術不會損害食品原有品質(zhì)與營養(yǎng)，也不會造成食品污染，具有高安全性的優(yōu)勢。因為強度在2 T以內(nèi)的交變磁場作用下，微生物往往能夠被直接殺滅。比如，一些學者選用了頻率在416 kHZ、強度在40 T的磁場內(nèi)對橘子汁和酸奶等食品進行處理，處理之后發(fā)現(xiàn)，其中的微生物基本上已經(jīng)被殺滅。還有部分研究結果表明，食品在恒定磁場內(nèi)殺菌消毒，不會影響食品原有的風味與營養(yǎng)成分。通過磁場處理和水浸泡之后的果蔬在貯藏時間、保鮮效果等方面都明顯優(yōu)于沒有浸泡處理的果蔬?，F(xiàn)如今，磁場存儲技術依舊處在實驗研究這一階段，實驗裝置更多是和一定強度的電磁鐵或者永磁體進行平行放置，借助于N極和S極間產(chǎn)生的磁場對食品加以處理，所以，這種技術在食品工業(yè)內(nèi)依舊無法大范圍應用。

2.6 電離輻射技術

現(xiàn)如今，電離輻射技術已經(jīng)被廣泛運用到了多個行業(yè)。比如，在醫(yī)療用品、食品加工以及藥材生產(chǎn)等領域內(nèi)，這種技術都能夠起到良好的殺菌殺蟲效果。通常情況下，傳統(tǒng)殺菌方式是借助化學技術消滅細菌微生物，但化學技術的局限性較強，比如，產(chǎn)品不耐受高溫以及有毒有害物質(zhì)經(jīng)常有較多殘留等。應用電離輻射技術處理之后的食品果蔬，能夠有效延長其成熟期，同時能夠起到良好的殺菌、殺蟲、防腐效果，這樣既不會對食品外形造成破壞，也能夠保持食品天然風味及其營養(yǎng)結構，并且可以實現(xiàn)長時間貯藏，不會出現(xiàn)任何藥物殘留問題。研究結果表明，通過輻射處理后的果實、鮮肉、種子以及蔬菜等食品，能夠有效殺死其中的害蟲與細菌。比如，使用0.8 kGy的γ射線，能夠有效殺滅糧食、果蔬當中存在的寄生蟲、害蟲，并且不會對果蔬營養(yǎng)與風味造成影響。應用電離輻射技術進行殺蟲、殺菌與保鮮處理，已經(jīng)受到了社會的廣泛關注與認可。

2.7 高壓脈沖電場技術

高壓脈沖電場技術和普通的加熱殺菌技術有著本質(zhì)上的區(qū)別，其主要是借助強電場脈沖具有的介電阻斷這一原理來抑制微生物的產(chǎn)生，能夠有效克服由于加熱而引發(fā)的蛋白質(zhì)與微生物改變問題。其主要作用于液態(tài)的食品殺菌保鮮，具體操作就是把液體食品傳輸至裝帶相互平行的脈沖管之間，觸電在接通之后，電容器借助于一堆碳極實現(xiàn)放電，在液體當中的食品流經(jīng)電場時，能夠有效殺滅微生物，食品本身溫度也不會出現(xiàn)顯著改變，能夠有效保護食品當中原有營養(yǎng)成分不會遭受破壞。目前，我國越來越多學者在研究過程中都驗證了高壓脈沖電場能夠有效抑制食品當中的酵母、細菌孢子以及各類菌種的功效，并且抑菌效果能夠持續(xù)5個對數(shù)周期。與此同時，這種處理技術也不需要較長處理時間，通常只需要幾微秒至幾毫秒即可，處理之后的食品在對照組、感官質(zhì)量、理化指標等方面沒有明顯差異。根據(jù)相關實驗來看，通過高壓脈沖電場處理后的橘汁當中的氣味損失率大約在3%，而借助于普通加熱處理后的損失率大約在22%。

3 食品貯藏與果蔬保鮮技術的未來發(fā)展趨勢

①建立健全保鮮系統(tǒng)。我國的果蔬總產(chǎn)量正在逐年提高，但是從貯運能力上來看卻較為落后。除此之外，每年由于腐爛而導致?lián)p失的果蔬也是一個不小的數(shù)目，這就要求我們必須建立一個完善的保鮮系統(tǒng)，確保果蔬損失率能夠得到有效控制。②推動果蔬貯藏發(fā)展的多樣化。在我國消費能力不斷提升的背景下，大眾對于果蔬也有了多樣化要求，特別是部分地方性的果蔬與野生果蔬，其貯運與保鮮必定會成為日后研究的重點，也會推動貯運行業(yè)的發(fā)展[5]。③開發(fā)天然性貯藏保鮮技術。從長期發(fā)展的觀點來看，化學藥劑保鮮技術沒有廣闊的發(fā)展前景，所以要求我們將精力集中在天然保鮮劑的研究與應用上。

4 結語

綜上所述，在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的背景下，食品果蔬貯藏與保鮮技術必將成為滿足人們需求的一個重要研究對象。為此，我們需要針對常見的物理技術手段進行深入探究與廣泛運用，避免應用化學技術造成的藥物殘留與環(huán)境污染等問題，以全面提高食品貯藏與果蔬保鮮的綠色環(huán)保效果。