物理技术在食品贮藏与果蔬保鲜中的实践探究

2023-10-17◎李昱

现代食品 2023年14期

◎ 李昱

（巴音郭楞职业技术学院，新疆库尔勒市 841000）

现阶段，传统的贮藏保鲜方法已经不适用于当前的工作。物理技术具有成本更低、容易对加工条件进行控制，且更加省时省力，不会破坏食品与果蔬的天然风味及其营养结构。因此，得到了社会的广泛关注。

1 食品贮藏与果蔬保鲜的目的与原理

借助于贮藏保鲜营造适合食品果蔬的保鲜环境，能够抑制各类微生物活动与繁殖，对食品果蔬生理活动加以调节，减少腐烂情况的出现，延缓其成熟速度，保持良好的新鲜度与品质。对于果蔬来说，其在采摘之后依旧属于活体，具有较高含水量和丰富的营养物质，容易遭受微生物侵袭或者机械损伤，是典型的易腐商品。因此，要想保持果蔬新鲜度，除了要进行采摘之后的商品化处理之外，还需要具备适合的贮藏设施，并结合果蔬采摘之后的生理特征，为其营造适合贮藏的环境条件，确保果蔬在保持良好新陈代谢的基础上，对新陈代谢加以有效抑制，减少果蔬物质消耗，降低成熟速度，控制衰老进程，有效避免微生物的快速繁殖，防止果蔬由于受侵袭而出现腐烂变质的情况。为此，需要选择适合的贮藏方式与贮藏设施，维持贮藏环境内温度、湿度、气体成分的适宜性[1]。

2 物理技术在食品贮藏与果蔬保鲜中的实践应用

2.1 低温贮藏技术

低温贮藏技术主要是借助低温保存的方式，降低食品果蔬的呼吸强度，从而延缓其新陈代谢速度，获取良好的保鲜效果。同时，低温能够在一定程度上抑制微生物的繁殖，降低食品腐败速度与氧化速度。但这种技术在应用过程中会产生较高能耗且温度较低，需要依赖于大型设备，前期投入成本较高、回报周期较长，对于一些产地在热带或者亚热带的食品来说，如果长时间存储可能导致冷敏感类的生理损伤，细菌与病毒反而可能大量滋生，最终对食品安全造成不良影响[2]。

2.2 微波技术

现如今，微波技术在食品保鲜中的应用获得了极大进展，尤其是食品加工行业应用更为广泛。比如德国、丹麦等国家，用微波技术进行切片面包的保鲜杀菌，保鲜时间由原来的3 d延长到了如今的35 d。荷兰的一家食品企业，用微波技术针对盒装鱼块与牛肉等食品进行保鲜杀菌处理，将处理后的食品存放到冷藏空间内，可将原有风味保持在42 d以上。基于微波技术下形成的微波处理系统，也是现如今应用较为广泛的一种微波贮藏保鲜技术。该系统主要由波导管连接设备、处理室以及微波发生装置组成，能够快速消灭食品当中存在的细菌[3]。

2.3 静电技术

静电技术在近年的食品果蔬保鲜工作中得到了广泛应用，大量实践表明，应用静电场对食品与果蔬进行处理，一方面可以起到良好的杀菌作用与消毒效果，另一方面可以保持其良好色泽与营养结构。通过静电场进行处理之后再贮藏的果蔬，其保鲜期会更长，腐烂率会更低。目前，针对静电保鲜机理的研究仍在不断完善，一些学者认为，应用静电技术形成的静电场是借助于细胞膜当中的果蔬膜电位实际变化情况对生理代谢产生影响，进而实现长期保鲜。也有部分学者认为，其是借助于影响果蔬当中呼吸系统内的电子传导体，从而减缓氧化还原速度实现保鲜目的。还有部分学者认为，其是让果蔬水产生共振现象，致使水结构和酶之间结合出现变化，最终让酶失去活性，从而实现存储的效果。除此之外，借助于高压静电场还能够让空气电离出现负氧离子与臭氧反应，空气当中的负氧离子能够让果蔬实现代谢反应，进而降低呼吸强度，也能够控制乙烯生成。与此同时，臭氧通过分解能够释放出更多新生态原子氧，消毒杀菌效果更为明显，可以杀死果蔬当中的细菌与霉菌，降低果蔬腐烂概率与水解率，抑制有机果蔬延迟反应，最终延长贮藏期[4]。

2.4 超高压技术

从20世纪90年代开始，超高压这种新型食品加工生产技术便被广泛运用到了食品加工与保鲜行业当中。通过超高压技术的应用，不仅可以消杀食品当中存在的微生物，也能够让淀粉在超高压的环境内变为糊状物，让蛋白质变为胶凝状，从而获取和加热处理不同的食品风味。另外，超高压还会导致细胞膜出现破裂，致使细菌内的化学成分与其他类型的细胞损伤一同流出，多种因素带来的共同作用能够让食物当中的微生物快速死亡。这种技术下的主要设备包括加压机、耐压容器等，加压方式包括以下两种：①泵压：把液体食品的原料加入到高压容器内，在液体不断添加的过程中，容器当中的压力也会不断变大。②活塞加压：将食品原料放到高压釜当中处理，减小活塞容器体积，最终实现提升处理效果的目的。这样加工后的食品贮藏时间更长，效果也更好，还能够让部分高粘度食品杀菌获取更好效果，食物当中的维生素C保存率能够达到95%。结合实践来看，应用这种技术处理后的猪肉、土豆等食品，其所含有的内部芽孢菌能够被完全杀死。

2.5 磁场技术

实践结果表明，对于微生物生长与繁殖来说，低频磁场的影响极大，能够对微生物起到促进或者抑制作用，由于近年低频磁场食品保鲜手段的出现，对于一些需要抑制微生物来获取保鲜效果的食品果蔬来说，发挥了重要作用。相较于传统保鲜技术来说，这种技术不会损害食品原有品质与营养，也不会造成食品污染，具有高安全性的优势。因为强度在2 T以内的交变磁场作用下，微生物往往能够被直接杀灭。比如，一些学者选用了频率在416 kHZ、强度在40 T的磁场内对橘子汁和酸奶等食品进行处理，处理之后发现，其中的微生物基本上已经被杀灭。还有部分研究结果表明，食品在恒定磁场内杀菌消毒，不会影响食品原有的风味与营养成分。通过磁场处理和水浸泡之后的果蔬在贮藏时间、保鲜效果等方面都明显优于没有浸泡处理的果蔬。现如今，磁场存储技术依旧处在实验研究这一阶段，实验装置更多是和一定强度的电磁铁或者永磁体进行平行放置，借助于N极和S极间产生的磁场对食品加以处理，所以，这种技术在食品工业内依旧无法大范围应用。

2.6 电离辐射技术

现如今，电离辐射技术已经被广泛运用到了多个行业。比如，在医疗用品、食品加工以及药材生产等领域内，这种技术都能够起到良好的杀菌杀虫效果。通常情况下，传统杀菌方式是借助化学技术消灭细菌微生物，但化学技术的局限性较强，比如，产品不耐受高温以及有毒有害物质经常有较多残留等。应用电离辐射技术处理之后的食品果蔬，能够有效延长其成熟期，同时能够起到良好的杀菌、杀虫、防腐效果，这样既不会对食品外形造成破坏，也能够保持食品天然风味及其营养结构，并且可以实现长时间贮藏，不会出现任何药物残留问题。研究结果表明，通过辐射处理后的果实、鲜肉、种子以及蔬菜等食品，能够有效杀死其中的害虫与细菌。比如，使用0.8 kGy的γ射线，能够有效杀灭粮食、果蔬当中存在的寄生虫、害虫，并且不会对果蔬营养与风味造成影响。应用电离辐射技术进行杀虫、杀菌与保鲜处理，已经受到了社会的广泛关注与认可。

2.7 高压脉冲电场技术

高压脉冲电场技术和普通的加热杀菌技术有着本质上的区别，其主要是借助强电场脉冲具有的介电阻断这一原理来抑制微生物的产生，能够有效克服由于加热而引发的蛋白质与微生物改变问题。其主要作用于液态的食品杀菌保鲜，具体操作就是把液体食品传输至装带相互平行的脉冲管之间，触电在接通之后，电容器借助于一堆碳极实现放电，在液体当中的食品流经电场时，能够有效杀灭微生物，食品本身温度也不会出现显著改变，能够有效保护食品当中原有营养成分不会遭受破坏。目前，我国越来越多学者在研究过程中都验证了高压脉冲电场能够有效抑制食品当中的酵母、细菌孢子以及各类菌种的功效，并且抑菌效果能够持续5个对数周期。与此同时，这种处理技术也不需要较长处理时间，通常只需要几微秒至几毫秒即可，处理之后的食品在对照组、感官质量、理化指标等方面没有明显差异。根据相关实验来看，通过高压脉冲电场处理后的橘汁当中的气味损失率大约在3%，而借助于普通加热处理后的损失率大约在22%。

3 食品贮藏与果蔬保鲜技术的未来发展趋势

①建立健全保鲜系统。我国的果蔬总产量正在逐年提高，但是从贮运能力上来看却较为落后。除此之外，每年由于腐烂而导致损失的果蔬也是一个不小的数目，这就要求我们必须建立一个完善的保鲜系统，确保果蔬损失率能够得到有效控制。②推动果蔬贮藏发展的多样化。在我国消费能力不断提升的背景下，大众对于果蔬也有了多样化要求，特别是部分地方性的果蔬与野生果蔬，其贮运与保鲜必定会成为日后研究的重点，也会推动贮运行业的发展[5]。③开发天然性贮藏保鲜技术。从长期发展的观点来看，化学药剂保鲜技术没有广阔的发展前景，所以要求我们将精力集中在天然保鲜剂的研究与应用上。