資訊 > 編輯推薦 > 低溫等離子體在果蔬保鮮中的應(yīng)用
果蔬營養(yǎng)豐富,富含人體必須的多種營養(yǎng)成分,在飲食結(jié)構(gòu)上位于中國居民平衡膳食寶塔的第二層,屬于飲食必需品類。采收后的果蔬是獨立的生命有機體,仍保持一定的新陳代謝,在外界環(huán)境的干擾下極易發(fā)生變質(zhì),降低經(jīng)濟價值。果蔬產(chǎn)業(yè)在以農(nóng)業(yè)為主的國家中發(fā)揮著基礎(chǔ)作用,其質(zhì)量的高低直接關(guān)乎經(jīng)濟命脈。因此,優(yōu)良的果蔬保鮮技術(shù)尤為重要,保鮮技術(shù)也成為國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)業(yè)研究的熱點話題。
果蔬保鮮技術(shù)的機理有三點:一是控制"衰老進程",一般通過對呼吸作用的控制來實現(xiàn)。二是控制內(nèi)部水分蒸發(fā),主要通過對環(huán)境相對濕度的控制和細胞間水分的結(jié)構(gòu)化來實現(xiàn)。 三是控制微生物,微生物侵染加劇果蔬腐爛速度,通過對微生物的殺滅或抑制來延長儲存期。
保鮮技術(shù)在控制"衰老進度"和水分結(jié)構(gòu)方面主要是以控制新陳代謝為出發(fā)點,通過抑制代謝過程中某些要素來降低代謝速度,從而達到延長保質(zhì)期的目的,此類保鮮技術(shù)較為成熟,運用時間較長,保鮮技術(shù)多樣化。
1、臨界低溫高濕保鮮:將溫度控制在果蔬冷害點以上0.5-1℃左右,相對濕度90%-98%左右,程度降低呼吸強度和水分蒸發(fā)量。
2、真空預(yù)冷保鮮技術(shù):在真空條件下,使果蔬中的自由水以較低的溫度迅速蒸發(fā),蒸發(fā)的吸熱過程使物料在沒有外界熱源的情況下產(chǎn)生自身制冷效果。
3、氣調(diào)保鮮:通過控制或自發(fā)調(diào)節(jié)儲藏環(huán)境的溫度、相對濕度和氣體環(huán)境,抑制果蔬呼吸作用,減緩衰老進度,延長儲藏期。
4、細胞間水結(jié)構(gòu)化氣調(diào)保鮮:利用非極性分子在一定的溫度和壓力條件下,與游離水結(jié)合,使果蔬細胞間水分參與形成結(jié)構(gòu)化水,提高溶液粘度,降低酶促和水分蒸發(fā)過程。
5、可食用膜保鮮:通過包裹、涂抹、噴灑涂膜材料,在果蔬表面形成一層薄膜,達到阻氣、阻濕的作用,薄膜涂層一般是用蛋白質(zhì)、多糖等制成的可食用膜,或者具有抑制作用的化學(xué)成分,比如幾丁質(zhì)、甲基環(huán)丙烯等。
微生物控制一直是果蔬保鮮研究的重點,果蔬常用的微生物控制保鮮技術(shù)有以下幾種:
1、臭氧氣調(diào)保鮮:通過臭氧的強氧化作用殺滅果蔬表面的微生物,同時,抽樣還具有抑制乙烯產(chǎn)生和誘導(dǎo)果蔬表皮氣孔收縮的作用。
2、輻照殺菌:通過低劑量的射線殺死果蔬表面的微生物。
3、超聲波處理,通過低頻高能量的超聲波空穴效應(yīng),使微生物體內(nèi)的水分產(chǎn)生瞬間變化,從而殺滅微生物。
4、化學(xué)保鮮技術(shù):通過二氧化氯、雙乙酸鈉等起到保鮮殺菌的作用。
5、生物保鮮技術(shù):通過天然的動植物提取物或者微生物來殺滅或者抑制腐敗菌的繁殖。
以上的保鮮技術(shù)都有各自不同的適應(yīng)環(huán)境,也都存在局限性,簡便、高效、適應(yīng)性強的保鮮技術(shù)亟待開發(fā)。近年來,低溫等離子體保鮮技術(shù)以其獨特的殺菌方式受到國內(nèi)外的關(guān)注。低溫等離子體的生成是非常復(fù)雜的過程,兼具物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和生物效應(yīng),是一項交叉綜合性技術(shù)。等離子體就是經(jīng)氣體電離產(chǎn)生的由大量帶電粒子(離子、電子)和中性粒子(原子、分子)所組成的體系,因這種氣體的正電荷總數(shù)與負電荷總數(shù)在數(shù)值上相等,故稱為等離子體,等離子體被稱為繼"固、液、氣"三態(tài)以外的新的物質(zhì)聚集態(tài),即物質(zhì)第四態(tài)。
低溫等離子體技術(shù)的殺菌機理是利用等離子體中產(chǎn)生的紫外線、帶電粒子和處于激發(fā)態(tài)的原子、亞穩(wěn)態(tài)原子、具有活潑化學(xué)性質(zhì)的氧化物和氮化物等活性粒子實現(xiàn)的。一定量的帶電粒子可以改變甚至破壞細胞膜上的負離子通道開后和閉合的蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致細胞膜通透性的改變,使細胞的物質(zhì)流出,最終導(dǎo)致細胞死亡?;钚匝趸锟梢灾苯友趸毎谥饕M成成分肽聚糖和細胞膜主要組成成分磷脂雙分子層,破壞這些分子中的C-C鍵、C-O鍵和C-N鍵,最終導(dǎo)致細胞壁和細胞膜破裂和分解。
以藍莓為例,藍莓在經(jīng)過低溫等離子體50s處理后,即可有效降低微生物數(shù)量,其殺菌效率優(yōu)于任意單一殺菌方式。在對藍莓的處理過程中發(fā)現(xiàn),低溫等離子處理會使花青素和總酚含量略微下降,但卻提高了超氧化歧化酶SOD的活力,且有助于木質(zhì)素的合成,提高硬度。
低溫等離子體技術(shù)是一種低能耗、高效率的果蔬保鮮技術(shù),但目前還未應(yīng)用于商業(yè)化運作,主要原因在于對其機理研究不透徹,可控性尚不成熟。但低溫等離子體技術(shù)具有其他保鮮技術(shù)無可比擬的高效性和安全性,將來有望成為果蔬保鮮技術(shù)的"重頭戲"。
螺旋上料機作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中常見的物料輸送設(shè)備,憑借結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定、輸送效率高等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于糧食、化工、建材、飼料等行業(yè)。螺旋上料機主要用于粉狀、顆粒狀等散料的垂直或斜向輸送,能夠有效滿足生產(chǎn)線的輸送需求,提升整體自動化水平。
大傾角斗式提升機是一種專門用于物料垂直或近垂直輸送的設(shè)備,因其大傾角設(shè)計和獨特的斗式結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用于糧食、化工、建材、礦山等行業(yè)。大傾角斗式提升機能夠高效輸送各種顆粒狀、粉狀和小塊狀物料,有效節(jié)省空間并提升輸送效率。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,半自動稱量系統(tǒng)作為連接人工與自動化的重要設(shè)備,越來越受到企業(yè)的青睞。半自動稱量系統(tǒng)結(jié)合了人工操作的靈活性與自動設(shè)備的精準(zhǔn)性,能夠有效提升生產(chǎn)線的稱重效率和準(zhǔn)確度,廣泛應(yīng)用于食品加工、化工、醫(yī)藥及物流等行業(yè)。
模板式自動數(shù)粒機作為現(xiàn)代制藥和食品包裝行業(yè)中不可或缺的設(shè)備,因其高效、精準(zhǔn)的計數(shù)能力被廣泛應(yīng)用。模板式自動數(shù)粒機通過專用模板對顆粒、片劑進行快速分揀與計數(shù),確保每一包裝單位的產(chǎn)品數(shù)量準(zhǔn)確無誤,大大提升了生產(chǎn)線的自動化和生產(chǎn)效率。
在現(xiàn)代制藥、食品、保健品等行業(yè)的生產(chǎn)過程中,顆粒類產(chǎn)品的精確計數(shù)與包裝是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。多通道電子數(shù)粒機作為一種高效率、高精度的自動化設(shè)備,廣泛應(yīng)用于膠囊、片劑、軟膠囊等產(chǎn)品的定量包裝中。
在現(xiàn)代工業(yè)自動化與智能制造快速發(fā)展的背景下,稱重傳感器作為核心測量元件,廣泛應(yīng)用于各類稱重系統(tǒng)中。稱重傳感器能夠?qū)⑽矬w的重力信號轉(zhuǎn)換為可測的電信號,從而實現(xiàn)精準(zhǔn)、穩(wěn)定的質(zhì)量檢測,是電子衡器、包裝設(shè)備、配料系統(tǒng)等設(shè)備中不可或缺的重要組成部分。
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