CN102986863B - 梨果复合保鲜方法 - Google Patents

Abstract

一种梨果复合保鲜方法，其特征是它包括以下步骤：首先，以导电率为依据确定最适辐照剂量，并根据最适辐照剂量确定最佳壳聚糖用量。配制保鲜液后进行浸泡涂膜处理后，再以最适剂量进行辐照以进一步杀菌并抑制果实呼吸和失水等生理活动，从而达到了保鲜效果比单一壳聚糖涂膜明显提高的目的。本发明不仅对梨果保鲜效果显著增强，而且具有降低壳聚糖用量，节约辐照成本，对环境无污染的优点。

Description

梨果复合保鲜方法

技术领域

本发明涉及一种水果保鲜技术，尤其是一种水份大的梨果的保鲜方法，具体地说是一种通过壳聚糖保鲜液涂覆和辐照相结合的梨果复合保鲜方法。

背景技术

 梨是我国重要的水果之一。由于水分较高，采后通过疏散的表皮细胞进行的水分蒸腾作用强，贮藏时容易发生腐烂。梨果实采摘后除了少量立即销售外，大多数进入冷库库存。需要销售时，再从冷库中出运。果实从出库到销往顾客手中，大约有1-2周的离库转运时间。此时，外环境的温度、湿度、气氛条件皆处于自然状态，难以掌控。何况我国大多数地区梨子供应是采用零售方式，敞开兜售，各摊点的保藏条件千差万别。这段离库时间是梨果实腐烂和损耗的“高发时段”，是梨果实保鲜的“盲点”。采用安全、有效的保鲜技术延长梨果实货架期，对减少梨果实品损失、提高梨果实品品质、增加销售利润，具有重要意义。

许多专家学者对其加工和贮藏保鲜技术进行了广泛研究。针对梨贮藏期间的生理、病害的特点，梨的保鲜既有传统的室内贮藏、堆藏、棚窖贮藏、窑洞贮藏、通风库贮藏、冷藏，又有气调贮藏、γ射线照射保藏、臭氧保藏、高压静电保鲜，或者是多种方法相结合应用。这些保鲜方法均可以降低营养成分的损失，减缓梨采后的衰老进程，延长梨的货架期。

壳聚糖具有安全、无毒、良好的成膜性能，壳聚糖保鲜果蔬是利用它在果蔬表面形成一层无色透明的薄膜而实现的。壳聚糖可以抑制数种真菌的生长，形成的半透膜能够改变果实组织内部气体组成和降低蒸发损耗，抑制水果腐烂变质，是水果理想的保鲜材料。有关用壳聚糖涂膜保鲜果蔬的报道很多，但目前市场上，在常温下有显著延长水果货架期的壳聚糖涂膜保鲜液还很少见。主要原因是: 1）不同的水果具有不同的贮藏特性, 对特定的水果进行保鲜时需要考虑膜的水溶性、膜与果实之间的附着性能、最优配方等问题。2）在选择保鲜液浓度时, 往往要反复尝试。当涂膜剂浓度太低时,涂覆在水果表面的薄膜太薄, 阻气效果不好；当涂膜剂浓度过高时, 保鲜液的黏度偏大, 涂覆在水果表面后不容易干燥,易滋生微生物, 也容易导致涂膜不均匀, 涂膜过厚还会影响水果的呼吸强度,反而加快水果腐烂的进程。3）膜的机械强度对水果在转移过程有影响。总之，壳聚糖涂膜保鲜液的保鲜效果不能满足市场要求。

辐射技术是一种绿色食品加工技术。由于它具有无环境污染物产生、无物质残留、不升温等优势，近20多年来在食品杀菌杀虫、抑制土豆大蒜发芽及延长肉制品货架期等方面上已得到广泛应用。2011年我国食品辐照年处理量已达到20万吨。但应用该技术处理水果至今仅限于水果进出口检疫。该技术应用于梨子果实保鲜已证明可以抑制内源乙烯的发生量，降低呼吸强度，推迟呼吸高峰的出现，减少呼吸代谢等因素造成的自然损耗，且具有消毒灭菌作用，减少发霉率和腐烂率，从而延长梨果货架寿命。但实际应用仍存在一些有待克服的困难：如辐照破坏细胞膜的完整性、使Vc损失。有试验表明，采用γ 射线辐照库尔勒香梨，剂量超5kGy时能使果实内部深度软化，果肉组织出现空穴，甚至使果皮烧伤，产生褐斑；剂量太低又达不到杀灭水果表面致病性污染菌的效果。因而，降低并选定合适辐照剂量对于该技术在梨子果实贮藏保鲜中的应用是很重要的一环。

由此可见，单一辐照或壳聚糖保鲜技术在梨果保鲜应用上均存在一些难以克服的困难。

发明内容

本发明的目的是针对单一辐照或壳聚糖保鲜技术在梨果保鲜应用上均难以达到预期保鲜周期的问题，设计一种既能减少壳聚糖保鲜液用量，又能延长保鲜期的壳聚糖涂覆与辐照相结合的梨果复合保鲜方法。

本发明的技术方案是：

一种梨果复合保鲜方法，其特征是它包括以下步骤：

首先，确定待保鲜梨果的最佳辐照剂量，抽取待保鲜梨果若干份，其中至少一份作为对照组不进行辐照，对其余的待保鲜梨果采取不同的辐照剂量进行辐照，辐照结束后立即取样测定相对电导率，取相对电导率比未辐照组增加8-12%的辐照组作为最适保鲜辐照组，相应的辐照剂量选定为最适剂量并记作D； 

其次，根据所确定的最适剂量按以下判定规则确定保鲜液中壳聚糖的重量百分比：

1）D≤0.8 kGy，则保鲜液中的壳聚糖的重量百分比为1.2-1.5%；

2）0.8 kGy <D<2.0 kGy，则保鲜液中的壳聚糖的重量百分比为1.0-1.2%；

3）D≥2.0 kGy，则保鲜液中的壳聚糖的重量百分比为0.8-1.0%；

第三，根据判定规则确定的壳聚糖的重量百分比按常规方法配制保鲜液；所用壳聚糖为普通食品级壳聚糖，脱乙酰度大于85%，羧甲基化或季铵化壳聚糖更佳；

第四，用第一步确定的最适剂量对经过保鲜液浸泡处理后的梨果进行辐照；使待保鲜梨果不仅通过涂膜延缓了梨果采摘后的生理进程，而且通过辐照处理进一步杀菌并抑制果实呼吸和失水的生理活动，从而使梨果的保鲜期比单一壳聚糖涂膜或单一辐照都有显著提高。

确定待保鲜梨果的最佳辐照剂量时采用剂量递增的原则进行，所使用的辐照剂量范围为0.2-5.0kGy。

确定待保鲜梨果的最佳辐照剂量时抽取的梨果的数量不少于27个，至少分为9组，9组的剂量辐照依次为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、3.0、5.0kGy。

所述辐照为采用电子束或γ辐照装置对梨果进行照射处理。

本发明的有益效果：

1、保鲜效果显著增强。单一壳聚糖涂膜梨果货架期一般延长10%左右，单纯辐照处理延长8%左右，本发明工艺既有抑制果实呼吸和失水等生理活动作用又有杀菌功能，处理组的保质期比对照组延长30%,由于辐照剂量较小梨果的品质指标无显著变化。

2、强化杀菌效果。首先，壳聚糖本身可以诱导水果组织产生防御反应，激活细胞内抗菌酶的活性，提高水果的抗病性。同时，就辐照杀菌技术而言，在梨果上形成的壳聚糖保鲜膜又是一层污染菌的隔离屏障，避免果实辐照灭菌后的二次污染。

3、与单一涂膜相比，降低了壳聚糖用量。一般壳聚糖涂膜的用量在2%左右，本发明工艺壳聚糖用量在0.8%-1.5%之间，可节约壳聚糖原材料25%-60%。这是因为辐照比涂膜具有更显著的抑制果实呼吸和失水等生理活动作用，尤其在贮存后期，从而减少了涂膜层厚度。

4、降低了辐照剂量，既节约辐照成本又减少对果实的损伤。从果实的杀菌需要出发，辐照剂量应在5.0kGy以上，本发明工艺辐照剂量是0.2-3.0kGy。高剂量辐照使果实硬度降低，Vc损失，甚至诱导褐癍。

5、辐照工艺方便可行。梨果涂膜后套袋→装成整箱辐照→在常温下贮存→销售，适合于批量生产作业。

6、绿色、安全、无污染。壳聚糖为天然材料，辐照又是绿色加工技术，二者相结合既无化学残留物又环境污染，安全可靠。

7、本发明通过大量实验发现以电导率作为判定最佳辐照剂量确定的依据，既能达到延长保鲜期，又能保证梨果的口感和硬度，同时还能降低成本很高的壳聚糖的用量。这是因为细胞膜透性的高低反应细胞膜的完整程度和稳定性，在一定程度上表示细胞或组织受伤害的情况。相对电导率是反应组织细胞膜透性的重要指标。辐照对梨果实相对电导率和梨品质的影响见图1。在0-5kGy范围内，随着辐照剂量的增加，皇冠和库尔勒梨果实组织的相对电导率升高，梨果实品质（硬度、色泽、口感）相应变差。相对电导率增至10%时，皇冠梨和库尔勒梨吸收剂量分别为1.0kGy、3.0kGy，梨果实品质评分分别为83分、86分。已有研究证明，果蔬类抑制发芽、后熟的平均吸收剂量是0.1-3.0kGy（食品辐照加工原理与技术[M]，施培新，2004）。结合梨果实辐照杀灭大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌的最低剂量要求，可以确定梨果实最适辐照剂量范围为0.2-3.0kGy，而最适辐照剂量的确定是以相对电导率比未辐照增加10%时的吸收剂量为标准。

单一壳聚糖涂膜的壳聚糖用量在2%左右。由前述，壳聚糖涂膜梨果实具有抑制果实呼吸、增强抗病性等多种作用。既然辐照处理也有同样功能，显而易见，后段工艺——果实辐照处理可以减少前段工艺——壳聚糖涂膜的壳聚糖用量，即辐照具有增强涂膜效果作用。试验表明，在不改变梨果实保鲜效果的前提下，壳聚糖用量最低可降到0.8%。

8、本发明还通过大量的实验确定了辐照剂量与壳聚糖用量之间的最佳关系，为每个剂量段提供了最佳的壳聚糖用量。

附图说明

图1是本发明进行的辐照对梨果（皇冠梨、库尔勒梨）相对电导率和梨品质的影响示意图。图中：E代表梨果实相对电导率；Q代表梨果实品质评分。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

一种梨果复合保鲜方法，它包括以下步骤：

1、首先确定最适保鲜辐照处理剂量和壳聚糖用量：挑选无病害、无褐癍、色泽均匀、大小一致的梨果实27个，分成9组，从0至5.0 kGy进行递增剂量辐照(如0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、3.0、5.0kGy)，立即取样测定相对电导率。取相对电导率比未辐照组增加10%的辐照组作为最适保鲜辐照组，相应的辐照剂量选定为最适剂量（记作D）。梨果实辐照处理采用电子束或γ辐照辐照装置；壳聚糖为普通食品级壳聚糖，脱乙酰度大于85%，羧甲基化或季铵化壳聚糖更佳。

2、根据所测定的最适保鲜辐照处理剂量按以下规则确定保鲜液中的最佳壳聚糖的用量：

1）D≤0.8 kGy，则保鲜液中的壳聚糖的重量百分比为1.2-1.5%；

2）0.8 kGy <D<2.0 kGy，则保鲜液中的壳聚糖的重量百分比为1.0-1.2%；

3）D≥2.0 kGy，则保鲜液中的壳聚糖的重量百分比为0.8-1.0%；

3、根据第一步所确定的最适保鲜辐照处理剂量和第二步的判定规则，配制壳聚糖保鲜液，并在壳聚糖保鲜液中配加质量百分比为1-2%乙酸溶解，质量百分比为0.35%的氯化钠，质量百分比为2%的吐温-80，加水，制成保鲜液。

4、将采摘后的梨果浸泡在保鲜液中1-2分钟，捞出、风干、套袋、装箱。

5、将已涂膜的整箱梨果送入辐照站处理，控制辐照剂量约在0.2-3.0kGy范围内。

6、辐照后的梨果置于常温下贮存即可。

实例1。

梨品种为皇冠梨，壳聚糖保鲜液主材料拟采用季铵化壳聚糖，脱乙酰度大于85%。辐照处理剂量和壳聚糖用量确定：挑选无病害、无褐癍、色泽均匀、大小一致的皇冠梨果实27个，分成9组，进行不同剂量处理,经测定，1.0kGy处理组相对电导率比对照组（未辐照）增加10%，因此壳聚糖用量可为1.0%-1.2%。在1%乙酸水溶液中，添加1%壳聚糖，0.35%氯化钠，2%吐温-80，制成保鲜液。将梨果浸泡在保鲜液中1分钟，捞出、风干、套袋、装箱，辐照1.0kGy，辐照后的皇冠梨果置于20-25?C下贮存。保鲜期可延长20天。作为本实施例的对照组，当保鲜液中壳聚糖的含量低于1.0%时保鲜期不仅没有延长，反而略有下降，超过1.2%时保鲜期无明显的增加。壳聚糖的含量介于1.0%-1.2%之间时，保鲜期延长效果最佳。

实例2。

梨品种为爱宕梨，壳聚糖保鲜液主材料拟采用普通食品级壳聚糖，脱乙酰度大于85%。辐照处理剂量和壳聚糖用量确定：挑选无病害、无褐癍、色泽均匀、大小一致的爱宕梨果实27个，分成9组，进行不同剂量处理,经测定，0.9kGy处理组相对电导率比对照组（未辐照）增加8%，因此壳聚糖用量可为1.0%-1.2%。在1%乙酸水溶液中，添加1.0%壳聚糖，0.35%氯化钠，2%吐温-80，制成保鲜液。将梨果浸泡在保鲜液中1分钟，捞出、风干、套袋、装箱，辐照0.9kGy，辐照后的爱宕梨果置于18-25?C下贮存。保鲜期可延长25天。作为本实施例的对照组，当保鲜液中壳聚糖的含量低于1.0%时保鲜期明显下降，超过1.2%时保鲜期无明显的增加。壳聚糖的含量介于1.0%-1.2%之间时，保鲜期延长效果最佳。

实例3。

梨品种为砀山梨，壳聚糖保鲜液主材料拟采用羧甲基化壳聚糖。辐照处理剂量和壳聚糖用量确定：挑选无病害、无褐癍、色泽均匀、大小一致的砀山梨果实27个，分成9组，进行不同剂量处理,经测定，0.6kGy处理组相对电导率比对照组（未辐照）增加12%，因此壳聚糖用量可为1.2-1.5%。在1%乙酸水溶液中，添加1.3%壳聚糖，0.35%氯化钠，2%吐温-80，制成保鲜液。将梨果浸泡在保鲜液中1分钟，捞出、风干、套袋、装箱，辐照0.6kGy，辐照后的砀山梨果置于18-25?C下贮存。保鲜期可延长20天。作为本实施例的对照组，当保鲜液中壳聚糖的含量低于1.2%时保鲜期与传统方法相当，超过1.5%时保鲜期无明显的增加。壳聚糖的含量介于1.2%-1.5%之间时，保鲜期延长效果最佳。

实例4。

梨品种为丰水梨，壳聚糖保鲜液主材料拟采用普通食品级壳聚糖，脱乙酰度大于85%。辐照处理剂量和壳聚糖用量确定：挑选无病害、无褐癍、色泽均匀、大小一致的丰水梨果实27个，分成9组，进行不同剂量处理,经测定，0.3kGy处理组相对电导率比对照组（未辐照）增加9%，因此壳聚糖用量可为1.2-1.5%。在1%乙酸水溶液中，添加1.3%壳聚糖，0.35%氯化钠，2%吐温-80，制成保鲜液。将梨果浸泡在保鲜液中1分钟，捞出、风干、套袋、装箱，辐照0.3kGy，辐照后的丰水梨果置于20-25?C下贮存。保鲜期可延长20天。

实例5。

梨品种为金花梨，壳聚糖保鲜液主材料拟采用普通食品级壳聚糖，脱乙酰度大于85%。辐照处理剂量和壳聚糖用量确定：挑选无病害、无褐癍、色泽均匀、大小一致的金花梨果实27个，分成9组，进行不同剂量处理,经测定，0.85kGy处理组相对电导率比对照组（未辐照）增加11%，因此壳聚糖用量可为1.0-1.2%。在1%乙酸水溶液中，添加1.0%壳聚糖，0.35%氯化钠，2%吐温-80，制成保鲜液。将梨果浸泡在保鲜液中1分钟，捞出、风干、套袋、装箱，辐照0.85kGy，辐照后的金花梨果置于20-25?C下贮存。保鲜期可延长20天。

实例6。

梨品种为新高梨，壳聚糖保鲜液主材料拟采用季铵化壳聚糖。辐照处理剂量和壳聚糖用量确定：挑选无病害、无褐癍、色泽均匀、大小一致的新高梨果实27个，分成9组，进行不同剂量处理,经测定，2.2kGy处理组相对电导率比对照组（未辐照）增加10%，因此壳聚糖用量可为0.8-1.0%。在1%乙酸水溶液中，添加0.8%壳聚糖，0.35%氯化钠，2%吐温-80，制成保鲜液。将梨果浸泡在保鲜液中1分钟，捞出、风干、套袋、装箱，辐照2.2kGy，辐照后的新高梨果置于18-25?C下贮存。保鲜期可延长25天。作为本实施例的对照组，当保鲜液中壳聚糖的含量低于0.8%时保鲜期明显下降，超过1.0%时保鲜期无明显的增加。壳聚糖的含量介于0.8%-1.0%之间时，保鲜期延长效果最佳。

实例7。

梨品种为贡梨，壳聚糖保鲜液主材料拟采用普通食品级壳聚糖，脱乙酰度大于85%。辐照处理剂量和壳聚糖用量确定：挑选无病害、无褐癍、色泽均匀、大小一致的贡梨果实27个，分成9组，进行不同剂量处理,经测定，0.2kGy处理组相对电导率比对照组（未辐照）增加8%，因此壳聚糖用量可为1.2-1.5%。在1%乙酸水溶液中，添加1.2%壳聚糖，0.35%氯化钠，2%吐温-80，制成保鲜液。将梨果浸泡在保鲜液中1分钟，捞出、风干、套袋、装箱，辐照0.2kGy，辐照后的贡梨果置于20-25?C下贮存。保鲜期可延长15天。作为本实施例的对照组，当保鲜液中壳聚糖的含量低于1.2%时保鲜期明显下降，超过1.5%时保鲜期无明显的增加。壳聚糖的含量介于1.2%-1.5%之间时，保鲜期延长效果最佳。

实例8。

梨品种为库尔勒梨，壳聚糖保鲜液主材料拟采用季铵化壳聚糖。辐照处理剂量和壳聚糖用量确定：挑选无病害、无褐癍、色泽均匀、大小一致的库尔勒梨果实27个，分成9组，进行不同剂量处理,经测定，3.0kGy处理组相对电导率比对照组（未辐照）增加10%，因此壳聚糖用量可为0.8-1.0%。在2%乙酸水溶液中，添加0.9%壳聚糖，0.35%氯化钠，2%吐温-80，制成保鲜液。将梨果浸泡在保鲜液中1分钟，捞出、风干、套袋、装箱，辐照3.0kGy，辐照后的库尔勒梨果置于18-25?C下贮存。保鲜期可延长28天。作为本实施例的对照组，当保鲜液中壳聚糖的含量低于0.8%时保鲜期明显下降，超过1.0%时保鲜期无明显的增加。壳聚糖的含量介于0.8%-1.0%之间时，保鲜期延长效果最佳。

实施例1-8中的百分比均为质量百分比。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种梨果复合保鲜方法，其特征是它包括以下步骤：

首先，确定待保鲜梨果的最佳辐照剂量;抽取待保鲜梨果若干份，其中至少一份作为对照组不进行辐照，对其余的待保鲜梨果采取不同的辐照剂量进行辐照，辐照结束后立即取样测定相对电导率，取相对电导率比未辐照组增加8-12%的辐照组作为最适保鲜辐照组，相应的辐照剂量选定为最适剂量并记作D； 

其次，根据所确定的最适剂量按以下判定规则确定保鲜液中壳聚糖的重量百分比：

1）D≤0.8 kGy，则保鲜液中的壳聚糖的重量百分比为1.2-1.5%；

2）0.8 kGy <D<2.0 kGy，则保鲜液中的壳聚糖的重量百分比为1.0-1.2%；

3）D≥2.0 kGy，则保鲜液中的壳聚糖的重量百分比为0.8-1.0%；

第三，根据判定规则确定的壳聚糖的重量百分比配制保鲜液并制成保鲜液；

第四，用第一步确定的最适剂量对经过保鲜液浸泡处理后的梨果进行辐照；使待保鲜梨果不仅通过涂膜延缓了梨果采摘后的生理进程，而且通过辐照处理进一步杀菌并抑制果实呼吸和失水的生理活动，从而使梨果的保鲜期比单一壳聚糖涂膜或单一辐照都有显著提高。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是确定待保鲜梨果的最佳辐照剂量时采用剂量递增的原则进行，所使用的辐照剂量范围为0.2-5.0kGy；所述的壳聚糖为普通食品级壳聚糖。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是确定待保鲜梨果的最佳辐照剂量时抽取的梨果的数量不少于27个，至少分为9组，9组的剂量辐照依次为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、3.0、5.0kGy。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述辐照为采用电子束或γ辐照装置对梨果进行照射处理。

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