臭氧在果蔬贮藏保鲜中的应用

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江( 西( 农( 业( 学( 报( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( 0. 卷
缓果蔬的新陈代谢作用， 降低了成熟速度。其氧化反应 过程如下： !" # $ #!" % &’ !!" # #!" % &" !#&" % !" & ( ( ( ( ( ( ( )( * ( ( ( ( ( ( ( ( & 臭氧还能诱导果蔬表皮的气孔缩小， 减少水分蒸腾
氧贮藏油冬菜、 蘑菇、 甜椒的实验中发现， 贮藏期臭氧处 理过的 油 冬 菜 黄 叶 率 减 少 00- ,7 ， 甜椒腐烂率减少 "87 ， 蘑菇的开伞指数降低了 0’- ’7 。马铃薯在相对湿
万方数据 度为 .87 、 温度 9 / 02: 条件下， 若贮藏环境中臭氧浓度
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［’］ < ; >= 臭氧灭菌机理 = 对于臭氧杀菌的机理， :,F-- 等 ［Y］ 和 \200.I 等 认为臭氧能分解产生新生态原子氧， 这种
。目前常用
的果蔬储藏保鲜技术主要有低温储藏、 热力处理、 ! 射线 辐照、 气调处理、 化学药剂熏蒸等方法， 由于这些方法成 本较高、 技术手段繁琐复杂、 对果肉品质也有影响， 因此 在商业实践中受到越来越多的限制。 臭氧 （ S’ ） 是一种常温下不稳定的淡蓝色气体， 容易 分解产生具有强氧化能力的原子氧， 其在水中的氧化还 原电位为 "; #$ 4V， 仅次于氟， 因此具有很强的消毒、 灭菌 功能。同时， 臭氧气体能快速氧化分解果蔬呼吸排出的 乙烯气体， 降低了果蔬的新陈代谢， 减慢了生理老化过 程， 从而实现了果蔬保鲜作用。因此作为一种高活性、 无 残留、 高渗透性的强氧化剂， 臭氧在食品加工行业中的应 用受到各国重视并得到迅速发展。本文现就臭氧保鲜机 理， 在果蔬贮藏保鲜中的应用现状、 应用前景及存在问题 进行阐述。
原子氧的氧化能力相当强， 能快速穿过细菌、 霉菌等病原 微生物的细胞壁、 细胞膜， 使细胞膜组成成分受到损伤， 导致细胞膜透性增加， 细胞内部物质外流。并继续渗透 破坏膜内组织， 使菌体蛋白质变性、 酶系统破坏， 直至杀 死。研究表明， 臭氧对空气中的金黄色葡萄球菌、 大肠杆 菌、 沙门氏菌、 撇状弧菌和绿脓杆菌具有良好的杀灭作 用， 用 &E/ [ ] 的臭氧作用 %K， 去除率达 &&; & ^［(］。高 浓度的臭氧能杀死霉菌， 低浓度的臭氧有抑制霉菌生长
! ! 病原微生物侵染和果蔬呼吸作用释放出的乙烯催熟 是导致果蔬采后腐烂变质的主要原因， 我国每年有 9### 万 - 的果蔬腐烂， 损失总价值达 9## 亿元
［%］
就发生如下的反应： S" W 4 8 !S W S W 4 8 S W S" ! S’ S W S W S! S’ 目前， 臭氧发生器根据结构可分为管式 （ A） 和板式 （ H） ， 按放电频率分为工频 （ (# ) *#XR ） 、 中频 （ Y## ) %###XR） 和高频 （ Z %###XR ） ， 按臭氧产量分为小型 （( ) %##/ [ K） 、 中型 （%## ) %###/ [ K） 和大型 （ Z %###/ [ K） 。
［9］ 处理பைடு நூலகம்。
力， 能进入果蔬细胞内， 中和正电荷， 分解内源乙烯浓度， 降低呼吸强度， 阻碍糖代谢的正常进行， 使果蔬的代谢水
［,］ 平有所降低， 并抑制果蔬体内呼吸作用 ， 延长贮藏保
鲜期。
!" 臭氧在果蔬保鲜中的应用
臭氧作为一种强氧化剂， 具有很强的消毒、 灭菌功 能。同时， 臭氧能分解乙烯气体， 降低果蔬新陈代谢， 从 而实现了果蔬保鲜作用。因此， 臭氧广泛应用在果蔬采 后贮运、 保鲜的各个环节， 包括果蔬入库前的空库消毒、 果蔬在产地冷库预冷期间的杀菌及 贮 运 中 的 防 腐 保 鲜等。 ! - #" 果蔬入库前的空库消毒" 果蔬在贮藏期间的腐烂， 主要是由霉菌等病菌引起。这些病菌主要来源于田间和 冷藏库房， 因此， 果蔬入库前的空库消毒是必需工序。霉 菌在冷库的低温低湿条件下可长期存活， 对于一般消毒 剂具有较强的耐受力， 臭氧能明显抑制霉菌孢子的萌发
［. / 01］ 。试验表明， 臭氧对冷库消毒效果很好， 在 和生长
$" 臭氧保鲜的应用前景及存在问题
臭氧作为一种高效、 安全的消毒剂， 在食品、 卫生、 水 处理行业都有广泛的应用。目前， 我国商业性营运上果 蔬保鲜大多仍采用先化学防腐处理， 再低温冷库贮运的 方法进行。臭氧贮藏保鲜技术与该方法相比， 具有高活 性、 无残留、 高渗透性、 低成本等显著优点。另外， 由于臭 氧在水中和空气中半衰期很短， 且分解不会留下任何有 害的物质， 随着 “绿色食品” 和 “ 有机食品” 的兴起， 公众 对于无公害、 无污染、 优质果蔬的需求正在迅速增加， 臭 氧保鲜技术将越来越广泛地应用于果蔬及其他食品的保 鲜与加工等领域。 近年来， 臭氧虽然在食品行业取得了快速发展， 但 在果蔬保鲜方面尚处于起步阶段。究其原因主要有以下 一些： （0 ） 臭氧的杀菌效果受温度和湿度的影响较大。 研究表明， 果蔬利用臭氧保鲜处理的最适温度是低于 01: ， 最佳湿度是 .17 / .87［"1］。 （"） 果蔬处于密封包 装情况下， 冷库使用臭氧保鲜机保鲜时效果不大理想， 因 此发展有效的臭氧保鲜包装方法势在必行。 （’ ） 臭氧发 生器成套设备开发缓慢， 致使臭氧在果蔬保鲜行业的应 用不广。例如适用于运输型的臭氧发生设备尚未见有报 道。 （2 ） 低浓度的臭氧短时间的接触虽不会对人体造成 急性影响， 但高浓度臭氧会对人的眼睛、 皮肤、 呼吸道具 有刺激作用。同时， 高浓度臭氧使用会导致果蔬品质下
! - $" 果蔬贮运中的防腐保鲜" 果蔬在贮运保鲜过程中， 由于呼吸代谢活动会不断产生大量催熟剂乙烯， 加速了 果蔬的后熟及老化， 经臭氧处理后能快速分解乙烯， 减缓
［02］ 代谢速度， 推迟果蔬后熟和老化。李莉杰等 在贮藏苹
果和梨的实验中发现， 在臭氧的作用下， 细菌和霉菌的数
［08］ 在用臭 目大大减少了， 果实的腐烂率也降低了。夏静
推广使用进行规范。 参考文献：
［0 ］高德， 谷吉海， 董静， 等- 臭氧果蔬保鲜包装技术及试验 ［ F］ -农 业机械学报， "119 ， ’+ （, ） ： 0.1 / 0.’［" ］沈群， 王群- 臭氧的特性及其应用 ［ F］ - 食品科技， "111 （9） ： +1 / +0［’ ］GEHII - J- K- L- ，=<M N- #- OBP6BA- NQQBEI HQ HCH<B H< PRASTS=U ［ F］ - F - K=EIBATHU- ，0.9’ =<M VBA3B=WTUTIX HQ NPE6BATE6T= EHUT （,8 ） ： 89+ / 8+9［2 ］LRAA=X ，Y- >- ，G- ?=3BU= ，=<M !- N- NUPH<- OHE=ITH< HQ
臭氧在果蔬贮藏保鲜中的应用
吴秀兰， 唐文武
（肇庆学院 生物学系， 广东 肇庆 ("*#*% ）
摘! 要： 概述了臭氧的保鲜机理及发生原理和臭氧在果蔬贮运中的消毒、 杀菌和防腐保鲜作用， 并指出了臭氧在果蔬保 鲜中的应用前景和存在问题。 关键词： 臭氧； 果蔬； 贮藏； 保鲜； 消毒杀菌 中图分类号： :*#&; ’! 文献标识码： +! 文章编号： %##% 8 9(9% （"##$） #’ 8 ##$( 8 #"
［*］ 的作用 。
<= 臭氧的发生及保鲜机理
< ; <= 臭氧的发生= 臭氧的发生按原理可分为光化学法、
［"］ 电化学法、 原子辐射法和电晕放电法等 。目前， 果蔬保
< ; ?= 臭氧可降低果蔬代谢作用， 延长贮藏期= 果蔬采摘 后仍是活的生命体， 呼吸代谢作用是其主要的生理活动。 果蔬采后代谢过程中产生乙烯气体， 它具有加速成熟的 作用， 称为催熟剂。它的扩散还将使其它果蔬加速成熟， 导致果皮变成褐色， 果肉变软， 并最后老化腐烂。臭氧能 够有效地控制这个过程， 快速氧化分解乙烯气体， 从而减
［"0］ 降 。因此， 急需制订臭氧生产和使用标准， 对臭氧的
"234 5 3’ 浓度下， ’ / 26 就可以杀死霉菌， 包括抵抗力极 强的未萌动孢子。经过长期的研究试验， 确定冷库消毒 最适臭氧浓度为 0" / "134 5 3 ， 停机后封库 "26， 细菌的 杀灭率可达 .17 以上， 霉菌杀灭率为 ,17［00］， 基本达到 了对空库消毒的预期目的。 ! - !" 果蔬采后和入库杀菌" 新鲜果蔬采后往往含有大 量病原微生物， 对刚刚采摘及预贮期间的果蔬进行杀菌
发性酯， 破坏了草莓的风味， 但臭氧处理的草莓在储藏后 期 DE 的含量是对照组的 ’ 倍， 认为果蔬品质的变化应取 决于果蔬的化学组成、 臭氧剂量和处理条件。研究认为， 在果蔬贮运中， 间断应用臭氧浓度不超过 2- 134 5 3’ ， 对 果蔬没有任何伤害， 其产品保鲜期普遍延长 0 / " 倍， 货 架期也可延长 0 倍以上。臭氧处理除采用空气放电保鲜 机外， 还可直接通入臭氧气体或用臭氧水溶液浸渍
同时产生的负氧离子因具有较强的穿透力能进入果蔬细胞内中和正电荷分解内源乙烯浓度降低呼吸强度阻碍糖代谢的正常进行使果蔬的代谢水平有所降低并抑制果蔬体内呼吸作用延长贮藏保臭氧在果蔬保鲜中的应用臭氧作为一种强氧化剂具有很强的消毒灭菌功能
江西农业学报! "##$ ， %& （’） ： $( ) $* +,-. +/01,23-20.4 51.6/71
鲜上应用最多的是通过臭氧发生器， 利用电晕放电法中 的高压无声放电来获得臭氧， 其特点是能产生大量的低 浓度臭氧。工作原理是在一对交流电极之间隔以介电体 （玻璃、 瓷质等） ， 当空气或氧气通过高压电极 （ *### ) 时， 在具有足够动能的放电电子轰击下， 氧分子 9###V）
!
! 收稿日期： "##* 8 %" 8 #$ 基金项目： 肇庆学院自然科学研究青年项目基金。 万方数据 作者简介： 吴秀兰 （%&$9 8 ） ， 女， 江西黎川人， 硕士， 广东肇庆学院生物学系教师。
［0"］ 研 消毒， 能很好地避免由病菌所造成的腐烂。李艳等 ’
究表明， 板栗果实经臭氧处理后能抑制贮藏期间呼吸强 度， 延缓淀粉和糖的变化， 显著抑制栗果的失重率和腐烂 率。试验表明， 对不同的果蔬采用不同的臭氧杀菌条件， 一般臭氧浓度在 2 / "234 5 3 即可达到满意的消毒效
［0’］ 。 果， 能较好地延长果蔬贮藏保鲜期 ’
［+］ 和养分消耗 ； 同时产生的负氧离子因具有较强的穿透
则贮藏 9 个月也不会出现萌芽、 腐烂现象。 达到 ’34 5 3’ ， 由于臭氧具有强氧化性， 部分研究指出臭氧能使一
［09］ ［0+］ ［0,］ 些果蔬如桃 、 胡萝卜 和花椰菜 变 色。 ;<= >［0.］ ?@ABC 等 指出， 臭氧减处理后减少了草莓中 217 的挥