一種對水果進行保鮮及檢疫處理的方法
2023-09-17 20:24:10
一種對水果進行保鮮及檢疫處理的方法
【專利摘要】本發明公開了一種對水果進行保鮮及檢疫處理的方法，包括如下步驟：a)水果裝箱；b)對果箱進行電子束輻照處理：電子束輻照總劑量為0.3-2.0kGy，所述電子束輻照的總次數為1-4次，單次電子束輻照劑量為0.3-0.6kGy；c)減壓貯藏：對電子束輻照處理後的果箱進行減壓貯藏處理。本發明採用電子束低劑量多階段輻照結合減壓處理，可有效抑制或殺滅水果中微生物、害蟲及其酶活度，從而實現更有效的延長水果保鮮期與貨架期、檢疫除害的目的，同時在實際生產中無需要破壞水果原有的包裝，操作方便，處理能力強。
【專利說明】一種對水果進行保鮮及檢疫處理的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於農產品殺菌保鮮【技術領域】，具體地，涉及一種對水果進行保鮮及檢疫處理的方法。
【背景技術】
[0002]植物檢疫是影響國際間農產品貿易極為重要的因素，隨著國際貿易的發展和貿易自由化程度的提高，各國實行動植物檢疫制度對貿易的影響已越來越大。植物檢疫除害處理是口岸檢驗檢疫把關重要組成部分，其處理方法既關係到貨物的質量，又涉及到有害生物的致死程度，還影響進境成本和通關速度。傳統檢疫處理措施主要為藥劑燻蒸、冷熱處理和銷毀。由於燻蒸劑對環境和操作人員健康的危害，主要的燻蒸劑已被禁用或逐漸被禁用。
[0003]近年來，輻照處理技術以其安全、高效、快速的優勢成為檢疫處理的首選。電子加速器作為一種新型的輻照裝置，在能源利用率、輻照效率、放射性廢物汙染等方面較鈷源具有不可比擬的優勢，利用加速器產生的高能電子束殺滅微生物和寄生蟲、抑制果皮褐變、降低呼吸強度，從而達到延長貨架期、檢疫除害等目的，是目前國際上倍受關注的非熱加工高新技術。
[0004]電子束處理對新鮮水果的營養品質無不良影響，但研究發現，電子束輻照處理工藝參數對新鮮水果色澤和果實硬度易產生影響，在一定程度上影響了輻照技術在新鮮水果採後檢疫及保鮮中的應用。
[0005]新鮮水果是一種有生命的特殊商品，採後易發生腐爛、衰老和品質劣變。據統計，每年世界各地生產的水果在採收至銷售期間的損失高達20%-40%。從上世紀二十年代至今，人們廣泛應用化學方法進行保鮮，但化學保鮮劑存在化學毒性、殘留、環境汙染等問題。隨著綠色食品觀念和環保意識增強，開發安全、無汙染的物理保鮮技術是水果採後業的研究熱點和發展方向。
[0006]減壓貯藏保鮮是在冷藏基礎上再加上降低氣壓的條件，被稱為21世紀的保鮮技術。按減壓運行方式的不同，分定期抽氣式(靜止式)和連續抽氣式(連續式)兩種方式。
[0007]定期抽氣式是從減壓室內抽氣達到要求的絕對真空壓力後即停止抽氣，適時補充空氣並適當抽空，以維持規定的低壓。連續抽氣式是把減壓室抽空到要求的低壓，新鮮空氣經過加溼器提高溼度後，再經壓力調節器輸入減壓室，整個系統不問斷地連續運轉，即等量地不斷抽氣和輸入空氣，保持壓力恆定。
[0008]一個有效的連續抽氣式減壓貯藏的技術關鍵或基本構成至少應包括四項必不可少的技術:從真空室內連續不間斷地抽出氣體；連續不間斷地向真空室內供給飽和、低壓新鮮空氣；真空室內工作壓力應低於3000Pa ;真空室空箱相對溼度應在90%以上。
[0009]有研究認為生鮮園藝產品的貯藏壓力若高於IOkPa,其保鮮效果就很小或不明顯。另外，傳統加溼方法和設備都不能使真空室內保持很高的相對溼度而又不結露，而產品卻應始終處於恆定的低壓、低溫和溼潤新鮮的氣體之中，否則果蔬易因換氣頻繁造成失水和易揮發性風味成分的散失使風味變淡。[0010]因此，連續抽氣式減壓貯藏成本較高，操作中較為複雜，否則減壓貯藏技術獨特優勢就不能充分體現出來。
[0011]中國專利文本:CN1969693A提出在減壓貯藏中輔助空氣等離子，起到等離子體保鮮和減壓保鮮雙重增效效果，但要求連續式抽氣減壓，配備空氣等離子體發生器，整個貯藏過程中始終控制等離子濃度Ο-lOOOppm，果蔬水分損失較大，建造成本和運行成本增加。
[0012]中國專利文本:CN1672529A提出一種三階段減壓保鮮方法，分別在果蔬貯藏初、中、末期採用高真空、中度真空、低真空貯藏，採用定期抽氣式減壓，蓄水加溼，運行成本較低，但操作較複雜，且不能滿足對殺滅微生物和害蟲的需求。
[0013]中國專利公開文本:CN102077860A提出一種白靈菇的電子束輻照保鮮方法，採用IOMeV的高速電子加速器作為電子輻射源，輻照客體控制在選取1-1OkGy的輻照劑量對採後的白靈菇進行輻照，輻照後存入4°C，相對溼度為75-85%的低溫冷庫中保存。可實現採後的白靈菇貨架期延長5-7天，該專利主要應用電子束輻照結合低溫貯藏，根據公開所述，該範圍輻照的劑量較高，對產品的質構會產生不利的影響，同時後續的低溫處理成本相對較高，在實際生產流通中也會帶來諸多不便。
[0014]中國專利申請文本:201210031312.X提出關於食用菌CO2包裝低溫低劑量輻照保鮮方法，該方法主要是通過對食用菌CO2充氣低溫貯藏之後，進行輻照處理，從而達到保鮮的效果，方法的輻照的劑量低，但要求的輻照不均勻度要求高，在實際生產中難以實現，因為這對產品包裝規格、輻照設備及環境操作要求高，這些會在很大程度上制約電子束輻照在果蔬加工中應用，與本發明的低劑量多階段輻照技術有著很大的差異。
【發明內容】
[0015]本發明的目的是提供一種安全的可滿足控制水果的蟲害、殺滅微生物、抑制或鈍化水果酶活性，從而起到水果的檢疫除害、延長保鮮期的方法，特別是可以滿足進出口水果檢疫及其後續貯藏、流通與保鮮需求。通過多種物理技術組合，克服一種單一技術的缺點和局限性，複合協調增效，提高技術的有效性。
[0016]為達到上述目的，本發明主要採用如下技術方案:
[0017]一種對水果進行保鮮及檢疫處理的方法，包括如下步驟:
[0018]a)水果裝箱；
[0019]b)對果箱進行電子束輻照處理:電子束輻照總劑量為0.3-2.0kGy，所述電子束輻照的總次數為1-4次，單次電子束輻照劑量為0.3-0.6kGy ；
[0020]c)減壓貯藏:對電子束輻照處理後的果箱進行減壓貯藏處理。
[0021]採用低劑量(果箱內水果吸收輻照總劑量為0.3-2.0kGy)多階段(即輻照，翻轉，再輻照處理)電子束輻照，可以有效避免由於電子束輻照劑量率過高對水果的質構破壞以及通過分階段輻照處理有效降低單次輻照的劑量。充分利用電子束輻照與減壓貯藏二者的協同增效作用，水果電子束輻照之後，如果在普通環境下貯藏，輻照之後的有害生物其生理機能會產生不同程度的自我修復，同樣單一的減壓貯藏其抑制微生物、害蟲及其酶活度是有限，且對貯藏溫度有較高要求。而二者聯合作用，有著很強的協同效應，控制害蟲、殺滅微生物及抑制酶活度起到更顯著的作用，從而實現更有效的延長水果保鮮期與貨架期、檢疫除害的目的；此外，還由於二者處理技術結合的協同應用，電子束輻照劑量和減壓貯藏絕對真空壓力更低，因此可以更好保持水果原有色香味形，營養損失更小，失水率更低，在實際生產中無需要破壞水果原有的包裝，操作方便，處理能力強，因此本發明方法具有很強的實際應用價值。
[0022]採用較低的單次輻照劑量，可有效避免單次輻照劑量過高可能產生的溫度升高導致水果無法長期保藏的情況出現。根據水果實際吸收劑量調整後階段輻照劑量，使得產品輻照劑量更精準，均勻度更高。
[0023]所述對果箱進行電子束輻照處理的方法為:對果箱單面或雙面進行電子束輻照處理:所述對果箱單面進行電子束輻照處理方法為:對果箱六面中的一單面進行電子束輻照處理；對果箱雙面進行電子束輻照處理方法為:同時對果箱相對兩單面進行電子束輻照處理；或對果箱單面進行電子束輻照處理，然後將果箱翻轉180°，對所述果箱單面的相對面進行電子束輻照處理；單面電子束輻照次數為I?2次。
[0024]其中，優選為對果箱單面或雙面進行電子束輻照處理。所述果箱單面優選為果箱上表面。所述果箱單面的相對面即為果箱下表面。
[0025]所述果箱單面可為果箱左表面，此時所述果箱單面的相對面即為果箱右表面。
[0026]以上、下兩表面為例，雙面電子束輻照處理方法為:對果箱上表面進行電子束輻照處理，然後將果箱翻轉180°，對果箱下表面進行電子束輻照處理；
[0027]同理，以果箱左、右兩個表面為例，雙面電子束輻照處理方法為:對果箱左表面進行電子束輻照處理，然後將果箱翻轉180°，對果箱右表面進行電子束輻照處理。
[0028]另，所述電子束由電子束源提供，所述電子束源的數量為I?2個，分別設置於所述待輻照果箱單面的相對上方。
[0029]進一步地，電子束輻照方向與待輻照果箱的被輻照面垂直設置。
[0030]其中，對果箱單面進行電子束輻照處理，採用I個電子束源，設置於待輻照果箱單面的相對上方；同時對果箱相對兩單面進行電子束輻照處理，採用2個電子束源，分別設置於待輻照果箱兩單面的相對上方；同時對果箱相對兩單面進行電子束輻照處理；或對果箱單面進行電子束輻照處理，然後將果箱翻轉180°，對所述果箱單面的相對面進行電子束輻照處理，採用I個電子束源，設置於所述果箱單面的相對上方。所述電子束源為直線電子加速器。
[0031]其中，電子束輻照方向與待輻照果箱的被輻照面垂直設置。
[0032]又，所述電子束能量為IOMeV,輻照不均勻度為1.1-1.5，電子束輻照重複掃描頻率 95_190pps,掃描寬度 500-800mm。
[0033]另，所述減壓貯藏處理中，絕對真空壓力為10_80kPa，相對溼度80_95%，貯藏溫度10-25。。。
[0034]進一步地，水果裝箱前，對採摘的水果進行挑選、分級等採後保鮮技術處理。所述挑選、分級為選擇成熟度適宜、無病蟲害汙染、無機械傷、未經化學製劑催熟的水果。所述水果選自香蕉、草莓、楊桃、芒果、番石榴、連霧或藍莓。
[0035]本發明的有益效果在於:
[0036]通過電子束多段輻照結合減壓處理可以有效克服輻照對新鮮水果表皮色澤、果實硬度的影響，延長水果的保質期，同時實現其殺菌、滅蟲檢疫與鈍化酶活力等目的，可從以下幾方面得到驗證:[0037]檢疫處理更高效環保:傳統化學燻蒸或熱處理檢疫方法，需要的時間較長，短則數小時，長達數天時間，而採用電子束方法處理新鮮水果是果箱通過加速器束下傳送系統的流水線加工，每個包裝水果在電子束下的處理時間僅需數秒鐘，因此可實現批量快速即時的連續加工；此外，本發明所採用的各種處理技術均屬物理加工範疇，且電子束處理不需要密閉的環境，不會對環境產生影響，且生產效率高，處理速度快。以果箱內水果吸收輻照劑量1.0kGy為例，一箱(長60cmX寬60cm)新鮮水果通過束下的處理時間只有3秒左右，也不產生化學汙染。
[0038]有效維持水果的感官品質:低劑量電子束多階段輻照結合減壓處理，果實表觀色澤得到有效保持，室溫模擬貨架期存放5-15天後，表皮褐變率大大降低，果實硬度基本保持不變。
[0039]有效保持水果的營養成分:通過低劑量電子束分次輻照結合減壓貯藏，可以殺滅水果中的有害生物、抑制或鈍化酶活性等作用，能夠顯著降低水果的呼吸強度，同時水果中微生物經輻照並在缺氧狀態下，其代謝能力也受到極大的抑制，從而減少了微生物對水果營養成分的破壞。
[0040]保鮮期明顯延長:電子束輻照結合減壓處理，果實後熟過程受到抑制，電子束滅菌後菌落總數、黴菌和酵母、大腸菌群等指標下降，腐爛率明顯下降，保鮮期延長，其中室溫貨架期可延長3-7天。產品可以保持其原有的色、香、味。綜合而論，本發明採用電子束低劑量多階段輻照結合減壓處理的水果檢疫與保鮮的方法可以有效抑制或殺滅水果中微生物、害蟲及其酶活度，二者聯合作用，有著很強的協同效應從而實現更有效的延長水果保鮮期與貨架期、檢疫除害的目的，同時在實際生產中無需要破壞水果原有的包裝，操作方便，處理能力強。
【具體實施方式】
[0041]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。
[0042]實施例1電子束分階段輻照結合減壓處理香蕉的方法
[0043]水果批發市場購買無機械傷、未經乙烯催熟的綠色香蕉，果箱為瓦楞紙箱(長50cmX寬35cmX高20cm),箱內加墊紙絲等填充物防止機械損傷。裝箱,採用電子能量為IOMeV直線電子加速器處理，雙面輻照，每個面輻照採用單階段，即對果箱單面(優選為果箱上表面，下同)輻照一次後，果箱翻轉180°，電子束對所述單面相對面(即果箱下表面)輻照一次，單次輻照的劑量為0.5kGy，電子束輻照重複掃描頻率158pps，掃描寬度550mm。輻照後果箱放入減壓環境中室溫(15_20°C)貯藏，絕對真空壓力20-30kPa，相對溼度控制在80-90%。通過本發明處理的香蕉在室溫貯藏7天後，香蕉果皮褐變指數為O。具體數據見表
1
[0044]採用本發明方法處理香蕉經過7天之後影響香蕉貯藏品質的主要指標變化情況表I所示。
[0045]表I採用本發明工藝處理的香蕉(貯藏7天)
[0046]
【權利要求】
1.一種對水果進行保鮮及檢疫處理的方法，包括如下步驟: a)水果裝箱； b)對果箱進行電子束輻照處理:電子束輻照總劑量為0.3-2.0kGy，所述電子束輻照的總次數為1-4次，單次電子束輻照劑量為0.3-0.6kGy ； c)減壓貯藏:對電子束輻照處理後的果箱進行減壓貯藏處理。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述對果箱進行電子束輻照處理的方法為: 對果箱單面或雙面進行電子束輻照處理: 所述對果箱單面進行電子束輻照處理方法為:對果箱六面中的一單面進行電子束輻照處理； 對果箱雙面進行電子束輻照處理方法為:同時對果箱相對兩單面進行電子束輻照處理；或對果箱單面進行電子束輻照處理，然後將果箱翻轉180°，對所述果箱單面的相對面進行電子束輻照處理； 單面電子束輻照次數為I?2次。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述電子束由電子束源提供，所述電子束源的數量為I?2個，分別設置於所述待輻照果箱單面的相對上方。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述電子束能量為lOMeV，輻照不均勻度為1.1-1.5，電子束輻照重複掃描頻率95-190pps，掃描寬度500-800mm。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述減壓貯藏處理中，絕對真空壓力為10-80kPa,相對溼度80-95%，貯藏溫度10-25°C。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，水果裝箱前，對採摘的水果進行挑選、分級等採後保鮮技術處理。
7.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述挑選、分級為選擇成熟度適宜、無病蟲害汙染、無機械傷、未經化學製劑催熟的水果。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述水果選自香蕉、草莓、楊桃、芒果、番石榴、連霧或藍莓。
【文檔編號】A23B7/015GK103859006SQ201410088844
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月12日 優先權日:2014年3月12日
【發明者】戚文元, 孔秋蓮, 顏偉強, 嶽玲, 王海宏, 陳志軍, 吳愛忠 申請人:上海市農業科學院, 上海束能輻照技術有限公司