探究臭氧在果蔬保鮮方面的應(yīng)用

牛振興+王達(dá)+陳廣宇+劉博通

摘 要：作為一種強(qiáng)氧化劑，臭氧可以將果蔬上的微生物殺滅，把果蔬釋放出的乙烯除掉，對(duì)果蔬的呼吸起著抑制的作用，使果蔬的保鮮期得到延長(zhǎng)。雖然有可能影響到一些果蔬的品質(zhì)，但它自身具有的無(wú)毒降解產(chǎn)物、高滲透性、高活性的特點(diǎn)，使其在果蔬采摘后的處理上的應(yīng)用潛力巨大。

關(guān)鍵詞：臭氧；果蔬保鮮；應(yīng)用

在一百多年前人類就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了臭氧的存在，科學(xué)家對(duì)其展開了大量的研究。作為最強(qiáng)氧化劑之一，臭氧具有保鮮、防霉、滅菌、除臭、消毒等作用。在電子技術(shù)得到大力發(fā)展的背景下，臭氧發(fā)生器的高效小型化和臭氧的定量生產(chǎn)的設(shè)想很有可能會(huì)實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)階段臭氧已得到了廣泛的應(yīng)用，如養(yǎng)殖業(yè)、衛(wèi)生保健、食品加工儲(chǔ)藏、空氣凈化、水處理中都得到了應(yīng)用。對(duì)臭氧的殺菌特點(diǎn)和強(qiáng)氧化性能進(jìn)行利用，現(xiàn)階段應(yīng)用于果蔬保鮮上的研究不斷增多，本文對(duì)這方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了闡述。

一、臭氧的特性與臭氧的產(chǎn)生

臭氧是一種淡藍(lán)色的氣體，在常溫下較不穩(wěn)定，容易分解產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的原子氧，它在水中的氧化還原電位為2.07e V，僅次于氟，因此它的滅菌和消毒功能較強(qiáng)。其次，果蔬呼吸排出的乙烯氣體能快速的被臭氧氣體所氧化分解，使果蔬的新陳代謝降低，將其生理老化的速度減慢，從而對(duì)對(duì)果蔬起到了保鮮的作用。所以，臭氧作為一種高滲透性、殘留、高活性的強(qiáng)氧化劑，在食品加工行業(yè)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)階段，產(chǎn)生臭氧采用的最廣泛的方法即為電暈放電法。這種方法的原理為：對(duì)低強(qiáng)電流和幾千伏的高壓產(chǎn)生足夠動(dòng)能的高速電子進(jìn)行利用，通過充滿氣體的間隙，對(duì)空氣中的氧氣進(jìn)行轟擊，將部分氧氣電離成氧原子。其他方法還有電解法、等離子體射流法、紫外線輻射法等。

二、果蔬保鮮中存在的問題

果蔬在采摘一段時(shí)間后，變得腐爛的原因是受到微生物的侵染，因此，要想有效保鮮果蔬，就要對(duì)微生物進(jìn)行控制?，F(xiàn)階段，低溫貯藏法是較為常用的果蔬保鮮法，但因?yàn)槟承┪⑸锸强梢栽谏缘陀?℃或低于5℃中生存的，因此低溫不能使病原微生物的生長(zhǎng)得到完全的抑制。低溫貯藏容易造成參與熱帶和亞熱帶的果蔬受到冷害，因此就會(huì)削弱對(duì)病原微生物的抑制作用。一些濕度較高的冷庫(kù)給霉菌等真菌孢子的生長(zhǎng)繁殖提供了有利的條件。

在對(duì)果蔬進(jìn)行冷藏保鮮時(shí)，會(huì)受到霉菌與細(xì)菌等的侵蝕而出現(xiàn)變質(zhì)與腐爛的情況。其次，果蔬在進(jìn)行貯藏時(shí)會(huì)產(chǎn)生C2H4，從而導(dǎo)致果蔬成熟，代謝速度增快，并使得保鮮期大幅度縮短?，F(xiàn)階段，在多果蔬進(jìn)行實(shí)際貯藏時(shí)基本都是采取漂白粉以及紫外線等來(lái)對(duì)冷庫(kù)進(jìn)行消毒，通過這樣的消毒方式會(huì)出現(xiàn)消毒死角，并且部分化學(xué)物質(zhì)會(huì)留在果蔬上。而通過臭氧來(lái)對(duì)果蔬進(jìn)行冷藏保鮮，上述問題就能夠得到良好的解決。

三、臭氧在果蔬保鮮方面的應(yīng)用

1.延緩果蔬后熟和衰老。在對(duì)果蔬進(jìn)行貯藏時(shí)，果蔬各方面的代謝會(huì)出現(xiàn)生理失調(diào)的情況，當(dāng)中組織出現(xiàn)褐變的情況最為普遍。出現(xiàn)褐變主要是由于PPO的作用，以酚類底物消耗為基礎(chǔ)的生化反應(yīng)，是酚類物質(zhì)氧化的直接結(jié)果。而單寧物質(zhì)是PPO最為主要的底物之一，浙江大學(xué)食品科學(xué)博士與副教授楊虎清等人在通過相關(guān)研究后得出，臭氧能夠增快單寧與VC的氧化以及加快可滴定酸的消耗速度，從而有利于巨峰葡萄果肉組織進(jìn)行酶促褐變。呼吸強(qiáng)度能夠體現(xiàn)出組織的新陳代謝，同時(shí)也能夠根據(jù)其對(duì)果蔬的儲(chǔ)存潛力進(jìn)行預(yù)測(cè)。當(dāng)呼吸強(qiáng)度較大時(shí)，就會(huì)加快營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗速度，使得果蔬更容易衰老，存儲(chǔ)時(shí)間也相應(yīng)的出現(xiàn)縮短。

一項(xiàng)關(guān)于韭菜采取臭氧處理與沒有通過臭氧處理的實(shí)驗(yàn)顯示，鮮切韭菜在擺放在貨架期間，其呼吸強(qiáng)度會(huì)持續(xù)上升，并且臭氧處理組與用來(lái)對(duì)照的組，在擺放前三天都沒有較為明顯的差異，而隨著時(shí)間的推移，通過臭氧進(jìn)行處理的一組能夠更好的控制韭菜呼吸強(qiáng)度的不斷提升，使得韭菜的衰老速度得到有效降低。主要是由于臭氧能夠使得細(xì)胞壁當(dāng)中多聚糖的增長(zhǎng)速度得到有效減緩，同時(shí)半纖維素以及纖維素的增長(zhǎng)速度也明顯低于用來(lái)對(duì)照的一組，因此臭氧能夠使得韭菜的衰老速度得到有效的降低，并使得貨架期得到延長(zhǎng)。而我國(guó)醫(yī)學(xué)博士李麗萍等人在實(shí)驗(yàn)過后認(rèn)為，臭氧會(huì)加快果蔬的呼吸作用，李麗萍等人通過對(duì)京白梨在通過常溫進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)，采取五分鐘的高壓放電臭處理之后，與對(duì)照組進(jìn)行比較，呼吸強(qiáng)度明顯高于對(duì)照組，使得臭氧能夠減緩果蔬進(jìn)行呼吸作用這一觀點(diǎn)產(chǎn)生了矛盾。而通過有關(guān)人士的分析之后認(rèn)為，出現(xiàn)不同結(jié)果的原因主要在于不同果蔬對(duì)于臭氧的適應(yīng)能力存在著不同；又或者是采取放電處理后，使得淀粉轉(zhuǎn)化為糖分；也有可能是在處理結(jié)束放入包裝袋時(shí)袋內(nèi)沒有進(jìn)行通風(fēng)，使得臭氧轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸嫉鹊取?/p>

2.臭氧對(duì)果蔬上微生物的殺滅作用。臭氧能夠?qū)諝猱?dāng)中存在的大腸桿菌以及綠膿桿菌等，具有較強(qiáng)的殺滅效果。在進(jìn)行玻片實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過9mg/L的臭氧處理一個(gè)小時(shí)，能夠有效的殺死玻片內(nèi)所含金黃色葡萄球菌的99.96%，而綠膿桿菌以及大腸桿菌則會(huì)被全部殺滅。并且臭氧對(duì)于部分真菌也有著較強(qiáng)的殺滅作用。通過將濃度為1.5mg/L的臭氧溶液對(duì)果蔬進(jìn)行處理，時(shí)間為1分鐘，就能夠有效的將酵母以及黑曲霉殺滅。

同時(shí)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都進(jìn)行了關(guān)于臭氧能夠殺死果蔬當(dāng)中存在的微生物方面的研究。俄羅斯著名學(xué)者Bazarovo在通過將葡萄與黑莓進(jìn)行臭氧處理的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中得出，臭氧不但能夠有效的殺滅果子當(dāng)中真菌與細(xì)菌的數(shù)目，使得果實(shí)腐爛速度得到減緩的同時(shí)，果實(shí)在處理之后沒有出現(xiàn)能夠可見的傷害。

韓國(guó)學(xué)者在對(duì)泡菜進(jìn)行臭氧處理時(shí)，發(fā)現(xiàn)臭氧能夠消除姜與大蒜當(dāng)中的百分之八十五左右的細(xì)菌，使得泡菜更加爽口。我國(guó)學(xué)者在實(shí)驗(yàn)存儲(chǔ)梨和橙子時(shí)，發(fā)現(xiàn)通過臭氧的處理之后，果實(shí)當(dāng)中的霉菌與細(xì)菌的總數(shù)得到大幅度減少，從而腐爛率也得到有效降低。夏靜在用臭氧處理黃瓜、辣椒時(shí)發(fā)現(xiàn)，在到達(dá)存儲(chǔ)期末時(shí)，黃瓜的腐爛率降低了百分之十二，辣椒的腐爛率降低了百分之十八。

3.臭氧與低溫的協(xié)同作用。影響鮮切果實(shí)保鮮品質(zhì)的主要因素之一就是溫度。在低溫的環(huán)境當(dāng)中果蔬的呼吸作用以及酶活性會(huì)得到一定的抑制，使得生化反應(yīng)能夠得到降低，從而減緩果蔬的衰老以及組織發(fā)生褐變，因此對(duì)鮮切水果進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)，低溫能夠起到較大的作用。

國(guó)外學(xué)者通過研究發(fā)現(xiàn)，在溫度四攝氏度以下時(shí)，臭氧能夠較好的保持獼猴桃當(dāng)中的有機(jī)酸以及可溶性糖的整體含量，雖然在常溫下臭氧能夠有效的殺滅獼猴桃當(dāng)中的灰霉菌菌落，但果實(shí)中的有機(jī)酸以及可溶性糖總含量會(huì)降低。因此，臭氧與低溫相配合對(duì)鮮切水果有著更為有效的保鮮作用。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，臭氧能夠有效的殺滅果蔬當(dāng)中的細(xì)菌與真菌，有著極強(qiáng)的保鮮作用。而隨著對(duì)于臭氧保鮮作用研究的不斷深入，以及臭氧的使用得到了廣泛的認(rèn)同，因此臭氧在未來(lái)會(huì)有更好的應(yīng)用前景。

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