《果蔬加工技术》课件第二章

果蔬保鲜技术第二章果蔬保鲜技术第一节气调保鲜第二节果品的涂层气调保鲜第一节气调保鲜气调保鲜技术是通过调整环境气体来延长食品贮藏寿命和货架寿命的技术，其基本原理为：在一定的封闭体系内，通过各种调节方式得到不同于正常大气组分的调节气体，抑制导致食品变败的生理生化过程及微生物的活动。一、气体成分

1．氧分压的影响低的氧分压可使跃变型果实的呼吸高峰延迟出现并降低其强度，甚至不出现呼吸高峰。低氧分压还可抑制叶绿素的分解，从而达到保绿的目的。这些现象都直接或间接地同乙烯的生物合成及其作用有关。乙烯是细胞的氧化代谢产物，组织合成乙烯必须有氧，缺氧则减少乙烯的合成量或停止合成作用。低氧（1%）还会抑制乙烯对新陈代谢的刺激作用。气调保鲜随着空气中氧含量的不断下降，植物体呼吸所释放的二氧化碳量也逐渐减少。当二氧化碳释放量降到一个最低点后，如空气中的氧含量继续下降，呼吸释放的二氧化碳量又会增加。这是过度缺氧而引起发酵（缺氧呼吸）的结果。二氧化碳释放量达到最低点时，空气中氧的浓度称为氧的临界浓度。贮藏时如果氧浓度降到临界以下，则缺氧呼吸加强，贮藏处所内出现酒精味，果蔬就可能发生缺氧生理病，进而招致微生物感染。不同种类的果蔬对低氧的敏感性不同，大部分果蔬氧的临界浓度为2%，一些热带、亚热带作物可高达5%甚至9%。反之，也有一些作物对低氧的抵抗力相当强。气调保鲜2．二氧化碳分压的影响空气中二氧化碳分压增大，溶于细胞中的或与某些细胞组分相结合的二氧化碳也增多。细胞中的二氧化碳量增多，会引起许多生理变化，表现为后熟过程受抑制。一定浓度的二氧化碳会减弱与后熟有关的合成反应，如抑制蛋白质和色素的合成。二氧化碳也会抑制乙烯对后熟的刺激作用，适量的二氧化碳还有助于保绿。二氧化碳浓度过高则引起一系列有害影响，如风味和颜色恶化，有生理病害。但各种果蔬对二氧化碳的敏感性有差别。

气调保鲜3．氧与二氧化碳的综合影响当没有二氧化碳时，氧抑制果蔬后熟衰老的阈值大约为7%，超过这个阈值基本上就不起抑制作用。但氧的阈值是随二氧化碳含量同时上升的。另一方面，二氧化碳对果蔬的毒害作用可因提高氧分压而消除或减轻，即二氧化碳的阈值随氧分压而升高。这就是气调贮藏中氧与二氧化碳的相互拮抗作用。如表2-1所示，氧分压在5%～8%或10%～12%时，在低二氧化碳分压（3%～6%）下全部番茄着色后熟；提高二氧化碳分压则使着色率下降。这反映了二氧化碳对氧的拮抗作用。而二氧化碳对果实的毒害率随着氧分压的增高而显著下降，这反映了氧对二氧化碳的拮抗作用。气调保鲜CO2O2含量（2%～4%）02含量（5%～8%）O2含量（10%～12%）着色率毒害率着色率毒害率着色率毒害率3～66～1010～1414～2020～25—178*

512981001001008659343122845981001001009128202715表2-102与CO2之间的拮抗作用对番茄着色率和CO2毒害的影响（贮藏时间30d，贮藏温度27℃）*因生理中毒而淘汰气调保鲜气体的最适组成因果蔬种类和品种而有不同，还随果实的发育阶段、生理状态以及贮藏温度而有变化。对于一般果蔬，大约保持氧浓度为2%～5%，二氧化碳与氧浓度相等或稍高比较合适（见表2-2）。

气调保鲜果蔬气体组成/%温度/℃湿度/%果蔬气体组成/%温度/℃湿度/%02C0202C02苹果梨柑橘甜橙葡萄草莓桃李板栗柿子哈密瓜熟番茄2～42～310～1210～152～431033～53～53～54～83～53～40～22～333～6531081～1.50～40～1O～12～5O～2-l～0O～10～0.50～0.50～203～410～1285～9085～9085～9080～8590～9585～9085～9085～9080～8585～9070～8085～90蒜苔黄瓜菜花辣椒青椒菜豆洋葱甘蓝芹菜萝卜胡萝卜芦笋2～52～52～42～53～52～73～62～302～51～210～122～52～54～63～54～51～28～125～7l～52～42～45～9O～110～13O～15～87～106～9O～30～1O～11～30～10～285～9090～9585～9085～9085～9085～9070～8090～9590～9590～9590～9590～95表2-2部分果蔬的气调冷藏条件

气调保鲜4.果蔬自身释放挥发物的影响贮藏库内有时会积聚果蔬自身释放的乙烯和其他挥发性物质。乙烯是植物组织在成熟过程中的代谢产物，又是促进组织呼吸和后熟衰老的激素。所以乙烯的积聚对贮藏是不利的。通风贮藏库由于经常通风，因此乙烯的问题不大；气调贮藏和机械冷藏不常通风，贮藏库内空气中的乙烯可能达到有害的浓度，所以要进行空气净化。现在还有一种减压贮藏法，将果蔬贮藏在具有一定真空度（26.6～13.3kPa或更低）的容器内，可以将组织内的乙烯迅速推出并排出容器，这种方法比气调贮藏法能更有效地抑制果蔬的后熟衰老。

气调保鲜二、温度温度是最重要的贮藏环境条件，它既影响果蔬的各种生理生化过程，又影响微生物的活动；温度还同其他环境条件有着密切关系。温度升高，果蔬的呼吸作用、蒸腾作用、水解作用、后熟老化作用等等都加强，并且，缺氧呼吸的比重增大，一些果实的跃变高峰提早出现。对果蔬来说，一般以35～40℃为高限温度，在此温度以上呼吸作用反而缓慢。此温度以下至果蔬冰点以上这个范围内，呼吸强度随温度的升高而增高，这是由于呼吸作用是一系列的酶促生物化学反应的结果。一般温度在0℃左右时，酶的活性几乎停止，呼吸受到抑制，呼吸强度很低。随着温度从0℃上升到35℃，酶活性随温度的上升而加强。但温度超过35～40℃，会使蛋白质和酶受到伤害而引起某种变性，致使酶活性受到抑制或被破坏。有人测定，苹果在4.5℃温度条件下，呼吸强度比0℃时高1倍；在4.5～25℃范围内,温度每增高10℃，呼吸强度至少增加1倍（见表2-3）。

气调保鲜贮藏温度/℃CO2吐出量/[mg/（kg.d）

呼吸热/[kJ/（kg.d）

04.429.43～45～830～700.71～0.921.17～1.846.99～16.23表2-3苹果在不同贮藏温度下的CO2吐出量及呼吸热对于有呼吸高峰期的果蔬，抑制或推迟高峰期的出现就可控制后熟，延长贮藏期限。气调保鲜图2-1香蕉后熟中的呼吸和温度的关系CO2吐出量/[mg/（kg.h）

气调保鲜图2-1表示果实的呼吸高峰上升期和温度的关系。温度越低，高峰上升期开始越迟。值得注意的是：无论果实处于后熟中的哪个阶段，在一定的低温或高温条件下，它的新陈代谢都会发生变化，引起所谓的低温冷害和高温病害，因而不能进行正常的后熟。如香蕉后熟的适宜温度大约为20℃，30℃时会有高温伤害的危险性，而在12℃以下又会产生低温冷害。

一般来说，高温对贮藏总是不利的。但在些蔬菜在收获后要经过一定的较高温度的处理以加强其耐贮性。但这些都只是短时间特殊的处理，处理结束就应立即降至适宜的贮藏低温。

气调保鲜在适当的低温条件下，蔬菜的各种代谢环节之间仍保持原有的协调平衡，即仍保持正常的新陈代谢过程，这是最合理的贮藏状态。如果温度再下降，即使还在冻结温度以上，正常代谢也会被干扰破坏，从而发生低温生理病害。但各种果蔬的低温限度并非固定不变，它不仅随品种、生长条件、发育程度（成熟度）而改变，还因其他环境条件而变化。如同一种产品在普通冷藏（正常空气）时的温度要比气调贮藏时低些，气调贮藏的不同气体组成也还可能有不同的最适温度。

气调保鲜原则上说，冻结对任何果蔬都有害，因为冻结总会造成原生质和细胞结构一定程度的伤害。有些果蔬之所以可进行冻藏是因为这些果蔬的耐寒力强，轻度冻结尚不致引来明显的损害，在缓慢解冻过程中细胞可以重新吸水复鲜，但即使如此，冻结仍然会使这些果蔬受到一些伤害，引起一些生理变化，所以在解冻后就不再能长期保存了。温度经常变动对贮藏是有害无益的，它对果蔬和微生物的新陈代谢都有刺激性促进作用。温度的变动又会引起空气湿度的变动，这对薄膜封闭式气调贮藏影响尤大。表2-4反映了一个规律，一种是恒温5℃一种是变温5℃，可以看出，变温比恒温的呼吸强度均高，表明变温影响呼吸作用。所以果蔬贮藏时要力求温度稳定。

气调保鲜温度状况洋葱胡萝卜甜菜恒温5℃9.97.712.22℃和8℃每隔一日互变，平均5℃11.411.015.9表2-4在恒温和变温下蔬菜的呼吸强度单位：

mgCO2/（kgh）]

总的说来，应该在保证果蔬正常代谢不受干扰破坏的前提下，尽量降低温度并力求保持稳定。在低温范围内，特别在接近０℃的范围，温度的稍微变动也会对微生物的活动和果蔬的代谢强度起相当明显的影响。所以在允许的限度内，虽仅使贮藏温度再下降1℃，也会起到大的作用。气调保鲜三、湿度贮藏环境中相对湿度的高低一方面影响到果蔬的蒸腾作用，另一方面也影响到微生物的活动。从降低蒸腾作用防止萎蔫皱皮来说，应保持高湿度。但空气湿度越高，越有利于微生物活动，也就越容易引起果蔬发病腐烂。因此在实际控制贮藏湿度时，必须全面考虑，兼顾两方面的影响，分析矛盾的主要方面，将湿度维持在一个适当的水平。确定贮藏湿度，要同时考虑到贮藏温度。如表2-5所示，相对湿度相同而温度不同时，饱和差是不同的，温度越高饱和差越大，也就是空气的吸湿力越强。

气调保鲜温度/℃饱和湿度相对湿度80%时的饱和值绝对湿度为4.9时饱和差相对湿度/%-1O12345610124.44.95.25.66.06.46.87.39.4-10.60.880.981.041.121.201.281.361.461.882.12-O.500.3O.71.11.51.92.44.55.711110094.287.581.776.672.167.152.146.2表2-5空气温度对湿度的影响表中饱和湿度、绝对湿度和饱和差的单位都是标准气压下每立方米空气所含水汽的克数。空气湿度过饱和，多余的水汽将从空气中析出。气调保鲜高温、高湿的条件最有利于微生物活动，是通常贮藏时应该避免的。从表2-6可以看出，那些贮藏温度要求较高的蔬菜，如绿熟番茄、黄瓜等，应该维持的相对湿度比那些温度要求较低的蔬菜（如芹菜、菜花）还要低些。在这种环境中，蔬菜的蒸腾脱水虽然要重些，但比起在高湿度下微生物的快速增殖，综合的影响还是要小些。夏秋高温季节贮藏蔬菜，特别是在常温下采用薄膜封闭贮藏法，容易出现高温、高湿的情况，应该特别注意。此时应设法降低湿度。在０℃附近，低温对微生物已起有效的抑制作用，空气湿度就可以高些，以便更好地防止果蔬蒸腾萎蔫。这种低温、高湿的综合条件，适于很多果蔬的贮藏。如果采用有效的杀菌剂控制微生物的活动，贮藏湿度可以提高到接近于饱和。

气调保鲜果蔬温度／℃湿度／％果蔬温度／℃湿度／％苹果杏樱桃山楂西瓜甜瓜椰子菠萝香蕉芒果蜜柑柠檬梨桃葡萄橘甜橙花椰菜生菜菜花莴苣蒜苔-1～0-0.5～00-2～23～40～10-0.58～1011～13102～56～70～10-0.50～12～34～50～0.50～10～0.50～1-1～085～9085～9085～9085～9085～9085～9080～8585～9085～9085～9090～9580～8585～9085～9085～9080～8580～8585～9095～10090～9585～9090～95绿熟番茄成熟番茄甜椒茄子黄瓜南瓜（老）青豌豆扁豆萝卜胡萝卜洋葱大蒜马铃薯姜甜菜芋头山药白薯甘蓝菠菜芹菜芦笋10～130-0.57～97～1010～133～401～7.51～80～1-3～001～7.51～80～1.510～1515.50-1～00-0.5～00～280～8585～9085～9085～9085～9070～7580～9085～9090～9590～9575～8075～8080～8585～9088～9285～9085～9085～9090～959590～9595表2-6部分果蔬的最适低温贮藏条件

气调保鲜温度与湿度的相互关系还表现在果蔬出汗方面。若空气湿度过大、温度骤高骤低以及堆放果蔬场所温差变化过大就会产生出汗现象。由于出汗而在果蔬表面凝结了水滴，微生物的侵袭就有了较为充分的条件，特别是在果蔬的伤口部位，极易造成腐烂。因此在任何情况下果蔬出汗对贮藏都是不利的。为防止出汗，必须减小或消除温差，控制较为稳定的贮藏温度。

果品的涂层第二节果品的涂层

一、涂层的作用涂料处理在果品表面形成一层薄膜，抑制了果实的气体交换，降低了呼吸强度，从而减少了营养物质的损耗，减少了水分的蒸发损失，保持了果品饱满新鲜的外表和较高的硬度。由于有一层薄膜保护，也可以减少病原菌的侵染而避免腐烂损失。如果在涂料里混入防腐剂和激素，防腐保鲜效果会更加显著。涂料处理还能增加果品表面的光亮度，改善其外观，商品的价值。但是必须注意涂料厚薄的均匀适当。假如果品表面涂料过厚，会导致果品作用不正常，趋向于缺氧呼吸，引起果品的生理失调，因而使果品的品质、风味迅速变劣。产生异味，并且会快速衰老解体甚至腐烂。果品的涂层因此，国外只对短期贮运的果品进行涂料处理,更多的是在贮藏之后上市之前处理。就是在一定的时期内，涂料处理也只不过起一种辅助作用，不能忽视果品的成熟度、机械伤、贮藏环境中的温、湿度和气体成分等，对于延长贮藏寿命和保持品质起着决定性的作用。可涂膜的果品有梨、苹果、柑橘、香蕉、杏、油桃、柠檬、油梨、芜菁、胡萝卜、甘薯、黄瓜、甘蓝、南瓜、土豆、番茄、辣椒和茄子等。

果品的涂层二、涂料的种类1．果品涂料按作用可分为：

（1）阻湿性涂料如石蜡、蜂蜡、聚乙烯醇乳剂和聚乙烯乳剂等等。这类涂料形成的涂层可以抑制果品表面的水分蒸发，保持果品饱满新鲜的外观和嫩脆的品质。

（2）阻气性涂料如森柏尔保鲜剂等。这类涂料形成的涂层的阻氧能力大于阻二氧化碳的能力，使涂层果品内部组织的氧含量减少，二氧化碳浓度不变，从而抑制果品的需氧呼吸，防止果品发黄变软，延长贮藏时间。（3）乙烯生成抑制涂料如AOA等。这类涂料形成的涂层可以抑制果品内部乙烯的生成。乙烯是果实在成熟过程中产生的一种挥发性气体，它能加速果实的成熟与衰老，缩短贮藏期限。

果品的涂层2．果品涂料按性能可分成以下几种：

（1）疏水性涂料这类涂料是以疏水性物质、表面活性剂及水配制成的。疏水性物质因其极性较低，所形成的涂层通常具有很低的透湿值，从而阻止果品失水，延长果品贮藏期限。用作涂层的疏水性物质很多，有天然蜡、油脂、高级脂肪酸、高级醇、塑料烯烃树脂、虫胶和松香等等。防止果品失水的蜡质有石蜡、蜂蜡、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、米糠蜡和鹿皮蜡等，其中石蜡的阻湿性最好，蜂蜡其次。食蜡的阻湿性由于大大高于大多数其他蜡质或非蜡质薄膜，同时还增加果品的光泽度提高果品的商品性能，因而在目前仍得到普遍使用。果品的涂层配制涂料使用表面活性剂除了可以使疏水性物质与水很好地混合，形成稳定的涂料乳剂外，还可降低果品表面的Aw并减少由蒸发导致的失水和二氧化碳从表皮的逸出。低的表面Aw可阻止果品表面微生物的生长，防止果品霉变。表面活性剂的结构对其阻湿性具有很大的影响，16碳和18碳的脂肪醇以及单棕榈酸甘油酯和单硬脂酸甘油酯的阻湿性就很强，对脂肪醇和单甘油酯来说，碳氢链长度增加其阻湿性也随之增强。常用的表面活性剂有司盘-60、吐温-80、酪素钠、蔗糖月桂酸酯、卵磷脂、三乙醇胺和油酸等等。

果品的涂层（2）水溶性涂料这类涂料是以亲水性聚合物、表面活性剂和水配制成的。亲水性聚合物阻湿性一般很小，阻氧能力却相对较强。因此，从阻止水分蒸发角度考虑，这类涂料只能在较短的贮藏期内保护果品；但从抑制需氧呼吸延迟果品后熟期考虑，这类涂料又可以在较长贮藏期内保持果品新鲜的品质，故这类涂料在使用时对果品的种类有选择性。为了提高阻湿性，Lowings等开发了一种由CMC和蔗糖酯组成的新型涂料，这种涂料所形成的涂层不仅阻氧能力大于阻CO２的能力，抑制需氧呼吸，而且由于加入了表面活性剂蔗糖酯，阻湿性也得到了增强，使果品的贮藏期限延长。常用的亲水性聚合物有海藻酸钠、果胶、鹿