果蔬保鲜领域的新趋势
2024-01-25张祎牛诗茜陈曦陈世豪王玉坤高晓平李占超
张祎 牛诗茜 陈曦 陈世豪 王玉坤 高晓平 李占超
目前,果蔬保鲜技术主要分为物理保鲜和化学保鲜。物理保鲜技术主要有低温储藏技术、辐照保藏技术、气调保藏技术等。化学保鲜技术主要为涂膜保鲜以及使用保鲜剂进行保鲜。我国果蔬年产量较大,由于保鲜不当,导致果蔬在运输贮藏过程中较易腐烂,造成了严重的资源浪费,而保鲜喷雾因其保鲜效果好、方便、绿色安全等特点,是目前保鲜领域亟需的技术。基于此,本文对现存保鲜技术、保鲜形式所存在的问题进行综述并对保鲜喷雾这一新兴保鲜技术进行展望。
我国是果蔬生产大国,果蔬年产量较大,果蔬生产已然成为了农村经济发展的重要产业,但我国传统农业长期以来均处在“重前轻后”的状态,比较重视农产品产前以及产中的栽培,而忽视采后的保鲜储藏,造成“前功后弃”,损失惨重。果蔬采摘后,由于呼吸作用、水分丧失等生理作用及有害微生物的侵害和机械损伤等原因,导致果蔬采摘后发生腐败变质,不仅影响了果蔬的品质和口感,还造成了严重的资源浪费。据调查研究显示,我国果蔬在种植采摘后、运输销售过程中由于使用的保鲜方式以及操作不当,导致采摘后的果蔬损失严重,每年约有1200万吨的水果和1.3亿吨的蔬菜在运输中受到损失,而发达国家的生鲜产品、农产品的平均损耗率仅有5%。虽然我国目前的保鲜技术种类多样、技术繁多,但是所使用的保鲜设备不够先进,保鲜成本较高,保鲜方法也较为繁琐,保鲜应用场景受到限制,使农产品“最先一公里”建设严重滞后,难以被广泛应用。因此,保鲜喷雾技术应运而生,因其具有绿色安全、使用方便、保鲜效果更佳等特点,是保鲜领域新的发展趋势。本文围绕现存的果蔬保鲜技术、常见保鲜形式所存在的问题等进行综述并对保鲜喷雾这一保鲜新兴趋势进行分析,对我国乡村振兴、农业发展以及提高人民群众的生活水平具有重要的指导意义。
1.现存的果蔬保鲜技术
1.1物理保鲜技术
1.1.1低温储藏技术
低温储藏技术是将食品保持在低温的状态下来达到延长食品的保质期并延缓食品的腐败速度,可以分为自然低温技术、机械通风低温技术、机械制冷低温技术,主要解决保鲜和防腐这两大问题。而果蔬之所以在低温的条件下不易变质的主要原因是,低温对水分活度、微生物和酶均有影响。冷冻保鲜和冷藏保鲜是两种食品的低温储藏保鲜技术,而冷藏保鲜是将食品的温度降低至冰点附近,但不使食品冻结的一种方法,多用于果蔬保鲜。
1.1.2辐照保藏技术
辐照保藏技术是通过电离辐射以达到延缓食品变质并保证食品质量的一种有效的物理保藏方法。辐照保藏技术具有一定的优点:一是射线穿透力强,可以杀灭藏于果蔬内部的有害微生物;二是辐照处理之后不会有残留物;三是辐照过程中温度变化不明显,不会对果蔬的感官性状有太大的改变;四是整个辐照保藏技术可以连续化、自动化。辐照保藏技术主要是针对水果中的霉菌,用于蔬菜中是因为其具有延缓细胞新陈代谢的作用以此达到延缓变质和延长保质期的作用。
1.1.3气调保藏技术
气调保鲜技术是指通过人工来控制氧气、二氧化碳、氮气等气体成分和温度、湿度、气压等条件,抑制细胞的呼吸,达到延缓新陈代谢的过程,届时细胞处于休眠状态,从而可以保持食品的感官性状较长时间不变化。果蔬由于具有细胞的呼吸作用所分解积累的营养物质来满足生命活动所需要的一定的能量,所以在果蔬收获之后,仍有生命活力。基于以上特点,果蔬保鲜的关键是降低细胞的呼吸作用,以减少营养物质的损耗。而气调保鲜技术最大的特点就是在适宜的温度条件下,尽可能地减少空气中的氧含量。气调保鲜技术根据设备条件和气体浓度指标的不同,可以分为自然降氧、充氮降氧、最适浓度指标气体置换、减压气调和气调包装。
1.2化学保鲜技术
1.2.1可食性涂膜保鲜技术
可食性膜的成膜材料是可食性生物大分子物质。通过添加可食性增塑剂等方法或工序,可促进成膜材料分子间的相互作用,其干燥后可以形成具有一定机械特性和阻隔特性的致密薄膜。可食性涂膜是指采用一定的方式,如涂布、喷涂等,使食品成分与食品表面形成生物材料基薄层,以达到保持食品的感官特性并防止食品变质和延长货架期的目的。研究证明,可食性涂膜保鲜技术能保证果蔬在采摘后贮运的过程中货架期延长,且对环境友好,安全性高。
1.2.2化学保鲜剂保鲜
化学保鲜具有节约能源、方便易用、效果明显等显著优势而逐渐被应用于市场中。目前常用的化学保鲜剂有果蔬化学涂膜剂、植物生长物质、食品添加剂、天然植物提取物等,这些保鲜剂可以有效延长食品的货架期。果蔬化学涂膜剂主要包括蛋白质沉淀溶液涂膜剂、食用脂肪涂膜剂以及化学涂膜剂,其作用原理就是在果蔬的表面形成一层均匀的保护膜,高效隔绝外界的空气,减少细胞的呼吸作用和代谢强度,以达到延缓果蔬腐败的目的。化学涂膜剂可以在果蔬表面形成良好的保护膜,该膜可以堵塞果蔬表面的气孔,从而降低果蔬内部的含氧量,以减少呼吸作用和蒸腾作用,还能降低微生物的生命活動和繁殖速度。另外,加入抗生素或者防腐剂的化学涂膜剂可以明显提高抗菌作用。
2.常见保鲜形式存在的问题
常见的保鲜形式大多为利用保鲜膜覆盖进行保鲜,保鲜形式单一。
2.1污染环境
目前,市场上保鲜膜材料多为PE和PVC等不可降解的塑料制品。此外,保鲜膜经过撕裂等情况,无法再次利用。若大量使用这些塑料保鲜膜且处理不当,会造成严重的环境污染。
2.2保鲜效果欠佳
将保鲜膜包裹在果蔬表面,会形成一层密闭的空间,果蔬由于呼吸作用产生的水分会吸附在保鲜膜内表面,导致果蔬表面的水蒸气无法排出,进而形成水雾,容易滋生细菌,造成果蔬的腐烂变质。
2.3对人体有一定的伤害
正常使用保鲜膜并不会对人体造成伤害,但是保鲜膜是由塑料制作而成的,如果长时间接触高温食物,其中的化学物质可能会融化分解、渗入到食物中,进而对人体造成潜在的危害。
3.保鲜喷雾的特点
3.1安全性较好
保鲜喷雾的成分为多糖、蛋白质、脂质等天然无害、可食用的植物提取物,使用剂量较小,成分来源安全、天然、健康,喷雾可在果蔬表面形成一层被动气调薄膜,该薄膜是可食用的,且仅用清水冲洗、轻轻地摩擦即可除去果蔬表面残留的保鲜喷雾,不会对人体造成伤害。
3.2较好的便携性
保鲜喷雾是一种新兴的保鲜形式,只需要将其均匀地喷洒在果蔬表面,操作简单,无需借助额外工具、步骤等,不需要进行包裹,而保鲜膜还需使用者手动撕拉,再将其覆盖与果蔬表面,较为繁琐。此外,保鲜喷雾的外观小巧、重量轻,便于携带者随身携带,不会给携带者造成一定的负担。总而言之,保鲜喷雾与传统的保鲜塑料膜相比,更加方便、实用。
3.3保鮮效果更佳
保鲜喷雾通常选用天然植物提取物制作而成的复合物,将其均匀地喷洒在果蔬表面,会在其表面形成一层薄薄的膜,该薄膜可以在一定程度上起到保护屏障的作用,通过减少果蔬与外部环境中的气体、水的接触与交换,从而抑制果蔬的呼吸作用、微生物的生长繁殖以及水分蒸发,减少营养物质的损耗,防止皱缩萎蔫。此外,该薄膜还能在果蔬与果蔬之间、果蔬与外部环境之间起到一定的缓冲作用,减少果蔬采后因外部环境造成的机械损伤,进而延长果蔬的货架期。
3.4更加经济实惠
对于生产商而言,保鲜喷雾的原材料通常来源于较易获得的廉价的材料或者废弃资源,因此可以通过控制保鲜喷雾原材料成本,来降低其生产成本,前景更加经济、良好。对于消费者而言,购买保鲜喷雾后通常可以重复使用,只需要定期购买喷雾瓶子内部的保鲜雾化剂即可,较为经济实惠。而保鲜膜通常为一次性薄膜,使用完毕以后,需将其丢弃,不可重复使用,每次使用时都需要购买新的保鲜膜,并且如果使用者在使用保鲜膜将果蔬进行密封保鲜时,若操作不当,还会造成一定的浪费。
3.5符合“可持续发展”的理念
保鲜喷雾只需要将其均匀地喷洒在果蔬表面,并且因为其为液体,不会对环境造成伤害,能更好地响应“限塑令”以及“碳中和,碳达峰”的要求,能够做到可持续绿色发展。而市面上常见的保鲜膜通常为塑料薄膜,不仅不可降解,而且不能重复利用,极易污染环境,造成白色污染。
4.展望
本文主要综述了物理保鲜、化学保鲜等较为常见的保鲜技术。物理保鲜技术是指利用一定的物理方法对食品进行保鲜的技术。由于物理保鲜不需要使用任何化学物质,所以可以保持食品的营养成分和口感,不会对食品本身造成污染,较为安全,可有效延长食品的货架期,但是其需要特殊的设备与技术,增加了保鲜的成本。而化学保鲜技术则是通过添加化学物质进行保鲜、从而达到延长货架期的技术。化学保鲜相对于物理保鲜而言,成本较低,使用简单方便,但是其在使用过程中可能会对环境造成一定的污染,并且对人体的健康有潜在的威胁。
保鲜喷雾因其绿色天然、安全无害、方便使用、保鲜效果更佳等特点,现已得到了一定程度上的应用。目前,已经有不少厂商生产出了相应的保鲜喷雾类型产品。而我国有着丰富的果蔬资源,是最大的果蔬生产和消费国之一,如果保鲜技术不够先进、成熟,那么果蔬在种植、采摘、运输、贮藏、销售等各产业环节中将会腐败变质,不仅会造成严重的资源浪费,而且果蔬腐败后产生的硫化氢、甲烷等有害气体还会对环境造成一定的间接危害。同时,随着人民群众对食品安全、品质以及健康的需求日益高涨,保鲜喷雾在未来将会有广阔、良好的发展前景,但是保鲜喷雾技术也存在一定的不足,如产品的不稳定性等。
因此,需要对其进行更深层次的研究,如进一步研究其保鲜机制原理,将保鲜喷雾所用的原料配方进行优化配比,提高保鲜性能;以实际应用为导向,将其进行改性;利用先进的纳米技术来制备“会呼吸的保鲜薄膜”;将小规模的实验室研发生产转变为工业化的大规模批量生产,但是实验室阶段的成果很难反映工业化生产的实际情况,需要对其生产工艺、配比等进行进一步试验、优化,以彻底实现实际应用的转化。将保鲜喷雾技术与其他先进的保鲜技术相结合,可达到扬长避短的效果。它不仅可以增强保鲜效果、延长货架期、提高食品的营养价值、口感品质等,还可以减少原料、果蔬等资源的浪费。总的来说,从长远角度来看,保鲜喷雾是未来保鲜领域发展的重要趋势,它不仅可以带来良好的经济效益,还能带来更好得社会效益。