磁场处理在果蔬贮藏保鲜中的应用研究

生物在外加磁场作用下会产生一系列生理甚至遗传方面的变化，出现各种生物磁效应，其基本原理为生物体内能量的传递和物质的交换都与体内电荷行为有关，外界磁场的变化必然影响生物体的新陈代谢。磁场已经被证明对延长多种果蔬的贮藏期有效果。 磁场应用于果蔬保鲜具有操作简便、经济实用、无毒无害，对果蔬和环境不残留不污染等优点。

近年来，国内已经对磁场处理在果蔬贮藏保鲜中的应用及其保鲜机理进行了多方面的研究。中国专利CN201910128822.0 公开了一种电磁感应耦合射频放电等离子体装置及对果蔬进行清洗保鲜的方法。 将无菌蒸馏水或食盐水通过电磁感应耦合射频放电等离子体装置进行处理，得到等离子体活性水；然后采用该等离子体活性水对进行果蔬表面进行清洗，擦干水分后包装储存。该发明的方法辅助耦合的磁场可以使等离子器激发的带电高能离子分布更均匀， 从而提高等离子体活性水的农残清洗效率及杀菌保鲜效果。CN201320553952.7 涉及一种果蔬处理保鲜器，通过调节电压得到不同强度的磁场，在不同磁场条件下处理相应的果蔬，从而达到保鲜效果，具有使用方便、清洁的特点。 高梦祥（2012）总结了交变磁场对莲藕切片、苹果切片、葡萄、草莓、柑橘的保鲜效果及交变磁场对莲藕、苹果多酚氧化酶(PPO)动力学的影响。 在交变磁场最优处理条件下，莲藕切片、苹果切片，其腐烂、褐变率明显降低；葡萄果实的腐烂率、脱果率、出糖率和草莓的腐烂率、失重率及柑橘的失水率均明显降低，同时，交变磁场可显著抑制维生素C 的分解和Fe的转化。 交变磁场对莲藕PPO 的抑制表现为反应动力学曲线呈S 形，对苹果的PPO 和底物的结合有一定的抑制作用。 崔颖（2016）对不同的时间磁场处理下河套蜜瓜PLD 基因的表达量以及一些生理指标进行了测定，主要包括PLD 活性、呼吸强度、还原糖含量、可溶性蛋白质含量、失重率、可溶性固形物含量、维生素C 含量和电导率。 结果显示数据呈现波动性变化，说明磁场处理对河套蜜瓜生理特性具有一定的影响。 王亚会（2017）为探究辅助冻结的直流磁场强度对贮存的西兰花保鲜品质的影响，将西兰花切成均一大小(花梗长2.0 cm、花球直径3.0 cm)，直流磁场强度分别为0(对比组)、4.6、9.2、18、36 Gs，测定贮藏过程中西兰花失重率、可溶性固形物、质构特性、细胞膜的膜透性以及叶绿素的变化。 试验结果表明：直流磁场辅助冻结能够有效改善西兰花的贮存品质(p＜0.05)，综合考虑其中磁场强度为36 Gs 时，西兰花的贮藏品质较优。 宋健飞（2017）通过对果蔬冻结过程施加不同强度的直流磁场，分析获得由于施加磁场引起的冻结特性规律以及对于后期的果蔬贮藏品质的影响。其利用自主订制的磁场发生器作用在速冻机结晶腔的两侧，构成磁场辅助冻结的实验台，将冻结后的样品装袋放置在-18 ℃的冰箱中进行为期70 d 的贮藏，在贮藏过程中以每十天为一个周期进行指标的测定，并利用Olympus BX51 显微镜观察细胞形态变化。 不同强度的直流磁场与无磁场对照，归纳总结对于不同果蔬磁场生物效应的一般规律。龙超等（2018）为确定马铃薯块在冻结过程中施加不同强度直流磁场对其冻结特性以及后期贮藏品质影响， 在冻结实验中分别施加0、4.6、9.2、18、36 Gs 的磁场强度，然后在-18 ℃下贮藏70 d，定期测定产品汁液流失率、细胞膜透性、硬度和咀嚼度。结果表明，磁场可增加马铃薯块过冷度，缩短冻结时间，减少细胞汁液流失，能更好地保持马铃薯块品质。 当磁场强度在18 Gs 时，马铃薯块通过最大冰晶生成带的速率最快，在贮藏末期(第70 d)时马铃薯块的各项品质指标均优于其他组，更利于马铃薯块的贮藏。 贾一鸣等（2018）以豌豆为对象研究磁场辅助冻结对果蔬贮藏品质的影响，分别在无磁场及4.6、9.2、18、36 Gs 这4种磁场强度下进行豌豆冻结实验。结果认为4.6 Gs 的磁场辅助冻结对豌豆的贮藏效果最佳。李天颖等（2018）研究了不同形状果蔬速冻时辅助磁场位置。其通过对蔬菜速冻过程中热量传递过程的分析，建立切成立方体的胡萝卜与马铃薯、类球形的豌豆和类圆柱的西兰花预冷过程的多维分析解模型和集中参数法模型，并进行试验验证。结果表明，多维分析解的模型可较好地预测胡萝卜、马铃薯和豌豆的预冷时间，进而确定辅助磁场的位置；以R 为特征长度的集中参数模型对西兰花的预测较为准确。 金江涛等（2010）研究了强脉冲磁场对草莓过氧化物酶的钝化及对草莓汁的杀菌效果，结果表明：在较高的磁感应强度下，钝酶、杀菌效果总体上随磁感应强度的增强而增强，随脉冲数的增加而增强。

磁场在果蔬贮藏方面的应用研究取得了一定的进展， 今后研究人员应重视研究磁场对生物体的可能的影响因素以及磁场的保鲜机理，开发基于磁场环境的农产品低能耗高品质保藏关键技术，完善磁场保鲜乃至磁生物学理论，指导相关领域的应用研究。