我国舰船果蔬保鲜贮藏技术应用研究现状

2010-04-14王红育

食品科学 2010年15期

关键词：气调预冷舰船

王红育

(海军工程大学天津校区，天津 300450)

我国舰船果蔬保鲜贮藏技术应用研究现状

王红育

(海军工程大学天津校区，天津 300450)

通过介绍我国舰船果蔬保鲜的原理及分析舰船果蔬保鲜贮藏的技术现状，提出进一步改善保鲜贮藏效果的建议，以进一步规范舰船果蔬保鲜工作，为延长果蔬食品在舰船上的储藏期研究提供参考。

舰船果蔬；营养保健；储藏；保鲜技术

Abstract ：This article introduces principles of preservation techniques for fruits and vegetables carried onboard vessels and analyzes current state of their applications. Also, some proposals concerning further improvement of preservation effectiveness are put forward for further normalizing the preservation of fruits and vegetables carried onboard vessels and offering evidences for studies of prolongation of storage life of fruits and vegetables carried onboard vessels.

Key words：fruits and vegetables carried onboard vessels；nutrition and health protection；storage；preservation technique

随着我国在世界经济体系中的地位越来越重要，海军舰船续航力、自持力不断增强并对国际市场、海外能源和战略通道的依赖不断加深。无论是保卫对外贸易、能源运输，还是应急救援、远洋护航等，舰船经常需要远赴重洋。果蔬食品提供人体必需的VC、VA、矿物质、膳食纤维等，维持体内的酸碱平衡，促进代谢废物的排出，能否在舰船上长期保持大量果蔬的新鲜优质，对执行远洋任务的船员的体能和智能至关重要。因此，保障舰船上果蔬食品保鲜及延长储藏期是重要的手段[1]。

补给“冷链”中的采购、预冷、包装、运输、贮藏等环节均对果蔬贮藏期具有明显影响，我国在舰船远航果蔬保鲜方面的研究尚处于起步阶段，即不深入也不系统。而世界发达国家果蔬食品保鲜技术发展很快，其中采用降温、降氧、控制CO2及乙烯含量是目前较为先进的方法。因此本文通过介绍我国舰船果蔬保鲜的原理及分析舰船果蔬保鲜贮藏的技术现状，提出进一步改善保鲜贮藏效果的建议，旨在延长舰船果蔬保鲜期，为舰船远离陆地、长距离、长时间连续远航和作战提供保障。

1 我国舰船果蔬食品保鲜现状

舰船出海执行远洋任务时具有时间长、人数多、远离陆地、海况恶劣、天气变化快和海上高温、潮湿、高盐等特点，使果蔬保鲜工作面临消耗大、要求高、保障难、应急差等困难，造成VC和VB族维生素等供给量不足[2]。经过分析，其原因主要是：1)果蔬保鲜观念落后。在果蔬保鲜的冷链中只重视采购、包装、运输和贮藏，而忽视果蔬的选种、栽培、管理、采收、采后处理、运输等环节；2)果蔬保鲜技术合理性不强。采购时不能按照每个品种的保鲜要求包装，采用常温运输，果蔬补给上船又不能按照每个品种保鲜的温度、湿度进行分类入库，以免造成“交叉感染”；3)舰船上果蔬保鲜疏于管理，缺乏对果蔬存贮功能的认识，在远航过程中造成病源微生物的发育和生理病害发生；4)舰船果蔬保鲜能力不足，舰船果蔬保鲜库的库容较小，不能满足远航需要。

2 舰船果蔬保鲜的特点与要求

2.1 舰船果蔬保鲜的特点

2.1.1 品种多、贮藏环境差

与陆地果蔬保鲜贮藏相比，舰船果蔬保鲜贮藏具有补给品种多、多品种混贮、保鲜空间受限、受船舶摇摆影响大的特性。同时面临海况恶劣、天气变化快、昼夜温差大、氧气足、湿度和空气盐分高等诸多不可控制的因素，大大增加了舰船果蔬贮藏保鲜的复杂性，对果蔬保鲜提出了更高的要求[3]。

2.1.2 数量大、贮藏时间长

舰船果蔬保鲜贮藏具有数量大、消耗快的特点。舰船执行任务随船出海人员多，达三四百人，果蔬的需求和消耗很大，且不确定因素多。舰船远离陆地，一般续航一个月左右才可靠港补给，遇到特殊情况时，缺乏有效的补给支持，应急能力差，必须在出航前补给以满足长时间和各种应急情况下对果蔬的需求。

2.1.3 库房开关频繁、环境不稳定

受饮食习惯的影响，国外主要以快餐和肉食为主，保鲜和贮藏方法简单[4]，可多个品种贮藏于一个库房，因此进出库房少量次数即可取出全部烹饪所需食材；而中餐口感要求高，烹饪方法复杂多样，要求舰船果蔬补给的种类多、质量高，且因烹饪保障需要，每天果蔬库房开关的次数频繁，造成果蔬储藏环境改变，温度波动大，气体成分变化显著，影响保鲜效果。

2.2 舰船远航对果蔬的要求

2.2.1 品质要求

舰船远航对于果蔬的品质要求主要有：1)品质优良，即有良好的外观特征、质地风味和营养功能等品质特性；2)具有良好的耐贮性，即果蔬在采后保持其品质变化缓慢、抵抗病原微生物侵染致病强的特性。

2.2.2 采摘要求

适时掌握采收的成熟度，避免机械损伤，保持果蔬完整，以便充分发挥果蔬自身的耐贮性和抗病性，同时考虑果蔬的种类、品种、与陆基贮藏场所的距离远近等因素的影响。对果蔬分级管理，对大小、形状、色泽、成熟度、病虫伤害、机械损伤等进行挑选修整分级，使其标准化，有利于果蔬产品的包装、贮藏、运输及补给[5]。

2.2.3 预处理要求

舰船果蔬储藏不同于陆地上，要求采收的果蔬在贮藏或运输前24h之内迅速将其降低到规定的温度，而且降温速度越快效果越好，以保证良好的鲜度和贮运效果[6]。此外还要进行清洗、愈伤、涂膜、晾晒、催熟、脱涩、灭虫及化学药剂处理等等来提高果蔬保鲜效果。

2.2.4 贮藏管理要求

舰船远航对于果蔬的贮藏管理要求主要有：1)定期检查，发现问题及时处理；2)按每种果蔬的特性和预定贮藏期分别堆码，按先入先出的原则管理；3)分类整理，对入库的果蔬按照“先吃后入、后吃先入”的原则，将贮藏期长的放在库房里侧货架，短的放在外侧货架；4)清理翻检，及时剔出烂叶、黄叶，避免“交叉感染”。当舰船遇有大风浪造成库内果蔬挤压、散乱时，及时组织“倒菜”，最大限度减缓果蔬变质；5)合理食用，在舰船上要根据每种果蔬的贮藏情况，结合船员膳食需求，科学制定食谱，合理调整果蔬消耗。

3 舰船果蔬保鲜的贮运条件

舰船果蔬贮藏保鲜是通过控制贮藏果蔬设施中的温度、湿度与气体成分等环境因素来实现的。

3.1 贮运温度

与常温贮藏相比，低温能抑制果蔬的呼吸强度和细菌的生长繁殖，降低体内的各种生理生化反应速度，延缓衰老和抑制褐变，抑制果蔬进行呼吸作用所需要酶的活性，从而减少果蔬的呼吸消耗，延长果蔬的保鲜期[7]。一般来说，温度越低，保鲜效果越好。随着贮藏温度降低，果蔬失水减弱，病原菌活动被有效控制，从而降低果蔬腐烂。但是，因果蔬种类不同，低温的程度也是有限度的。对多数果蔬来说，低温不应使果蔬结冰，易避免冻害；对于热带或亚热带的果蔬，贮藏温度不应低于10℃，否则易发生冻害。

3.2 贮运湿度

影响果蔬采后失水快慢的因素除了温度以外，更重要的是相对湿度。果蔬环境的相对湿度越低，越易失水；反之，相对湿度越高，失水越弱。虽然在低湿度时病原菌的活动受到明显抑制，高湿度易引起腐烂，但在低温冷藏环境中，病原菌的活动均受到明显抑制。因此，为抑制果蔬失水，果蔬储藏相对湿度要求在90%～98%。同时，为有效抑制病原菌活动，高湿度必须与低温相结合。

3.3 气调条件

在冷藏前提下，降低储藏库里的O2浓度或提高CO2的浓度，能进一步延缓果蔬的完熟和衰老，抑制病原菌的活动，从而延长果蔬的保鲜期。此外，适宜的气调条件还能减轻果蔬在低温下的冷害。但是，过低的O2浓度或过高的CO2浓度会导致果蔬的代谢失调，从而发生气体伤害。所以，在不引起气体伤害的前提下，采用低浓度O2或高浓度CO2气调条件能有效延缓果蔬衰老，抑制病原菌引起的腐烂，从而有效延长果蔬的保鲜期。

4 舰船果蔬食品的保鲜技术

与一般的果蔬贮藏方式不同，舰船果蔬的贮藏分为陆基贮藏和海上贮藏两个阶段，而陆基贮藏作为海上贮藏的前期准备形式和过渡形式，是构成舰船远航后勤保障的重要形式。舰船果蔬保鲜是通过保持低温、控制水分蒸发、调节气体环境、清除乙烯气体、杀菌和抗菌等方式来达到保鲜的目的[8]。

4.1 陆基贮藏保鲜技术

陆基贮藏保鲜技术主要有两种：一是简易贮藏，包括堆藏、埋藏和窖藏等，适用于北方秋季果蔬的贮前短贮和果蔬采收后入库前的预贮，如大白菜、萝卜、土豆等品种；二是通风库贮藏，是陆基贮藏的重要方式，其贮藏量大，贮藏范围较广，库体保温性能好，具有良好的温度保持能力；降温速度较快，温度调节能力较强，易操作管理。

4.2 海上贮藏保鲜技术

舰船果蔬的海上贮藏因为受到空间、温度、湿度等诸多条件的限制，相对于陆基贮藏难度更大，历来是舰船远航后勤保障研究的重点。舰船果蔬贮藏是一项复杂的系统工程，采前要确保产出品质优良的耐储果蔬，采收过程中确保果蔬完好无损地收获，采后贮运期间提供最佳的处理工艺和贮运条件，从而有效保持采后品质、延长贮藏寿命。

4.2.1 预冷技术

一般来讲果蔬采后降至冷藏温度的时间越短，保鲜效果越好[9]。果蔬采后尽快冷却到规定的冷藏温度称为果蔬预冷。果蔬预冷技术主要包括：1)室内预冷。由于舰船冷藏库的制冷能力和空气流动速度能够很好地维持果蔬的冷藏温度，所以上舰果蔬应注意入库果蔬堆垛或货架间，及库壁间要留有足够的空间，排列方式有利于空气的流动。适宜采后相对衰老速率较慢的品种，包括苹果、梨、黄瓜、青椒、土豆、番茄等。2)强制空气预冷。使冷空气穿过果蔬箱，从而快速带走果蔬的热量，导致温度的快速下降。适宜的品种包括花椰菜、花菜、豆类、黄瓜、番茄、蘑菇等。3)水预冷。用冷水降低散装或小包装果蔬产品的温度，适合水果、果菜类和根茎类，不能应用于叶菜类，其最大问题是易引起果蔬的腐败。4)真空预冷。在真空条件下果蔬水分快速蒸发，蒸发潜热来自果蔬内部，从而导致果蔬温度的快速下降，是比较有效的预冷技术。优点是冷却速度快、冷却均匀、真空预冷的果蔬贮藏保鲜期长，如0℃贮藏时，真空预冷的莴笋，保鲜期达40d。适宜品种是表面极大的叶菜类，如菠菜、莴笋、花椰菜、芹菜、卷心菜、芥菜、蘑菇等。

4.2.2 机械冷藏保鲜技术

机械冷藏是用一个经过适当设计的绝缘建筑作为贮藏库，借助制冷系统降至贮藏库内的温度，始终保持恒定低温的一种贮藏方法。其库内温度、湿度和空气流通都可调节，是远洋果蔬海上贮藏的常用方式。Via等[10]发现MP(minimal processing)芹菜在0℃冷藏21d后仍能保持其初始的抗氧化能力。

一般果蔬在舰船上的最佳贮藏温度在0～10℃之间，同时也要参考不同的果蔬对温度的不同要求。低温贮藏包括冷冻贮藏(如豆角、西红柿、速冻菠菜、升华冻干菜、食用菌等)和冷藏贮藏(常见蔬菜和水果)两种方法。果蔬机械冷藏设备包括制冷机、制冷剂、冷藏库房、温度控制仪器、空气环流设备等，其管理要点包括库房消毒、果蔬预冷、入库堆码、环境控制、常规管理、出库要控制好温度。

4.2.3 气调储藏技术

气调贮藏是调节控制果蔬产品贮藏环境中气体成分的贮藏方法，除控制贮藏环境的温度、湿度外，还同时控制气体条件，形成有利于保持果蔬品质的综合环境模式，是目前贮藏设施的高级形式，在舰船果蔬贮藏中得到了广泛的应用。

应用较广的还有复合气调保鲜包装MAP(modified atomsphere packaging)，通过包装袋内、外气体交换和袋内产品的呼吸作用，被动地形成一个袋内的气调环境，尽可能地减少果蔬的呼吸强度，同时不对果蔬产生不良影响[11-12]。MAP中适宜的低浓度O2和高浓度CO2可降低果蔬的呼吸强度和乙烯生物合成量，阻碍和延缓酶的活性，减轻生理紊乱，减缓果蔬的品质破坏[13]。同时，由于贮藏条件的抑制作用，果蔬的生理代谢减缓，营养物质和能量的消耗减少，抵抗微生物作用的能力也较强，从而推迟了果蔬的后熟和衰老，延长保鲜期。专用设备包括降氧机、二氧化碳脱除机、乙烯脱除装置、压力调节器等，其管理要点包括入库准备、库房管理、出库及时[14]。

4.2.4 辐射贮藏保鲜技术

辐射保鲜技术包括紫外线辐射和电离辐射两种[15]。紫外线辐射是用紫外光照射果蔬，辐射半程时翻转果蔬，使其受照均匀，能够抑制果蔬采后的病害，具有延长果蔬保鲜的作用。电离辐射可以干扰果蔬的基础代谢过程，延缓果蔬的成熟衰老。电离辐射能抑制某些果蔬的发芽，杀灭食品表面的病菌，还能穿透整个食品，杀灭进入食品内部的病原菌，减少果蔬的病害，从而延长果蔬的贮藏寿命。该技术与低温、气调贮藏相结合对舰船果蔬保鲜效果更好。

4.2.5 臭氧及负离子保鲜技术

臭氧对各类微生物都有较强烈的杀菌作用，可以使乙烯氧化分解，延缓果蔬的后熟和衰老。同时调节果蔬的生理代谢，降低果蔬的呼吸作用和代谢水平。延长果蔬的贮藏期[16-17]。臭氧保鲜技术是冷杀菌技术，与温、湿度控制结合起来效果更好。

4.2.6 果蔬涂膜保鲜技术

涂膜保鲜技术主要有两种：一种是以壳聚糖为原料的保鲜剂，壳聚糖膜可阻碍果蔬及其他食品中水分的蒸腾作用，阻碍果蔬呼吸作用产生的CO2散失和大气中的O2渗入，从而减少水分散失，抑制果蔬的呼吸强度，延缓食品皱缩和萎蔫；另一种是由蔗糖、淀粉、脂肪酸和聚酯物配成的保鲜剂，采用喷雾、涂刷或浸渍法覆盖于苹果、柑桔、西瓜、香蕉、西红柿、青椒等果蔬表面，保鲜期达3个月[18-19]。由于保鲜剂在果蔬表面形成了一层密封膜，防止氧气进入果蔬内部，从而延缓果蔬的成熟，起到保鲜作用[20]。

4.2.7 保鲜剂

活力多效素是一种高效叶面肥，其含有的营养成分及植物生长调节物质对蔬菜体内的代谢反应具有调节作用。活力多效素保鲜剂是用活力多效素、氯化钠、VC的混合浸液，将果蔬洗净、晾干后，放入含一定浓度的活力多效素保鲜袋中，用不干胶袋封口，在室温下保存，能有效减少水分的散失，减缓蔬菜中糖、VC、氨基酸含量的损失，其对保存青菜效果较好。另外，许多天然提取物也有利于果蔬的保鲜。采用丁香提取物处理茄子，可很好解决贮藏过程中的失重和褐变[21]。姜黄、虎杖、艾叶等提取物对蔬菜中常见微生物大肠杆菌、荧光假单胞菌、啤酒酵母均有抑制作用[22]。许多天然物如苯酚、乙醛、有机酸以及从薄荷、欧芹、柑橘果皮中提取的精油也有抗菌作用[23]。

5 结语

舰船远航对果蔬食品要求新鲜、营养、食用方便、安全，贮存期长，因此从优化舰船远航果蔬保障的角度看，利用高新技术提高远洋食品保鲜效果迫在眉睫[24-25]。综合分析我国当前舰船远航果蔬保鲜储藏技术与实施情况，提高我国舰船果蔬保鲜效果需从以下方面进行改进：

5.1 建立完善果蔬贮存保鲜“冷链系统”。即建立“低温预冷+冷藏运输+自发气调贮藏+低温贮藏”的完整冷链系统，从而抑制细菌、霉菌，消灭害虫及有害生物，降低果蔬的腐烂率，防止果蔬大量失水。

5.2 多种保鲜技术综合应用。例如贮存库中的气调保鲜与调压低温保鲜技术的结合[26]、临界低温高湿保鲜技术[27]、细胞减水结构化气调保鲜[28]、便携式微型保鲜冷库[29]、基因工程技术保鲜、利用臭氧及负氧离子气体保鲜[30]等；特别是采用高精度智能控制、柔性分区控温和气调技术的集装箱式冷库[31]，将革新舰船用冷藏技术，大大提高果蔬储藏期和舰员的生存能力、生活水平和舰船的自持力。

5.3 了解实际需求，制定严格规范。根据舰船所靠港口各个季节果蔬的供给情况和执行任务的船员营养素需求，提出不同港口适宜补充的果蔬品种和贮藏技术规范[32]。

5.4 应用生物保鲜技术。采用微生物菌株或抗菌素类物质通过喷洒或浸渍果蔬处理，以降低或防治果蔬采后腐烂变质损失的保鲜办法，典型方法有生物防治和遗传基因的控制。

5.5 科学制定补给计划。按每个品种的保鲜要求进行采购和包装，运输前及时进行果蔬预冷，采用冷藏车船或集装箱运输直接补给上船，按照每种果蔬适宜的温适度进行分类入库，防止交叉感染，延长果蔬的保鲜期和货架寿命，减少不必要的损失与浪费，改善船员生活[33]。

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Current State of Applications of Preservation Techniques for Fruits and Vegetables Carried onboard Vessels

WANG Hong-yu
(Naval University of Engineering, Tianjin Aera, Tianjin 300450, China)