專(zhuān)利名稱(chēng)：一種廣譜、有效抑制果蔬冷藏褐變的保鮮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于果蔬保鮮領(lǐng)域，具體涉及一種利用真空滲透還原劑的果蔬保鮮技術(shù)。
技術(shù)背景果蔬多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)在生物界普遍存在。植物中，在有氧條 件下，它催化單酚(monophenol)為o-聯(lián)苯酚(o-diphenol)，各種聯(lián)苯酚之間進(jìn)一歩被 氧化為有色的醌類(lèi)物質(zhì)，與其他酚類(lèi)、氨基酸之間聚合而形成黑褐色物質(zhì)，使得果蔬呈 現(xiàn)褐變現(xiàn)象。因此，褐變的發(fā)生主要依賴(lài)于三個(gè)條件PPO活性、底物(酚類(lèi)物質(zhì))和 氧，只有三者同時(shí)存在，才會(huì)發(fā)生褐變。在健康果蔬細(xì)胞中，PPO與其底物被區(qū)域化分 隔開(kāi)PPO主要存在于質(zhì)體中(葉綠體、有色體等)，而酚類(lèi)物質(zhì)集中于液泡，由于兩者 無(wú)法直接接觸，因此整個(gè)果蔬產(chǎn)品不會(huì)呈現(xiàn)褐變狀態(tài)。當(dāng)機(jī)體受到脅迫時(shí)，如高溫、冷 害、鹽脅迫等，細(xì)胞結(jié)構(gòu)遭到破壞，酚和酚酶的區(qū)域化分布有可能被打破，進(jìn)而就可能 發(fā)生褐變。褐變?cè)谒洳剡^(guò)程中較為普遍，特別像是在李子，杏，柿子，棗，蘋(píng)果這類(lèi)富含酚 類(lèi)物質(zhì)的水果中。以李子為例，李果實(shí)成熟于夏季高溫多雨季節(jié)，供應(yīng)期較短，因此有 貯藏需求。根據(jù)貯藏溫度， 一般分為常溫貯藏和低溫貯藏2種。李子在常溫貯藏條件下， 由于它屬于呼吸躍變型果實(shí)，加上皮薄汁多，水分含里高，因此呼吸峰產(chǎn)生后很快就會(huì) 軟化腐爛。低溫貯藏大大延長(zhǎng)了李子的貯藏期，但是由于李子對(duì)低溫非常敏感，長(zhǎng)期低 溫貯藏容易發(fā)生低溫傷害，果肉褐變就是一種普遍現(xiàn)象。褐變從近果核處開(kāi)始發(fā)生，即 便已經(jīng)到了比較嚴(yán)重的程度，從外表上看與健康果實(shí)也無(wú)多大差異。因此果肉褐變大大 降低了果蔬的商品價(jià)值。國(guó)外對(duì)李子保鮮研究主要集中于涂膜保鮮、變溫貯藏和氣調(diào)貯 藏等技術(shù)措施和控制機(jī)理。國(guó)內(nèi)研究目前主要集中在李子品種耐藏性、貯藏條件、生物 學(xué)特性和保鮮劑應(yīng)用等方面。但是由于資金、設(shè)備、技術(shù)等種種原因，仍舊主要采用恒 定低溫貯藏的方法。于是，對(duì)李子冷藏方法的優(yōu)化和褐變等冷害現(xiàn)象的抑制，就顯得尤 為重要。為了抑制褐變現(xiàn)象，人們主要從褐變的三因素之一——PPO入手，通過(guò)抑制其活性降低褐變率的發(fā)生。通過(guò)對(duì)PPO的酶學(xué)特性的研究表明還原劑、酸化劑、螯合劑、絡(luò)合劑、酶抑制劑等在體外能有效抑制PPO活性。進(jìn)而，將還原劑(抗壞血酸、檸檬酸、谷胱甘肽、半胱氨酸等)應(yīng)用于鮮切果蔬表面(主要運(yùn)用浸蘸的方法)的研究進(jìn)一歩驗(yàn) 證了通過(guò)抑制PPO活性從而減少褐變的策略的可行性。不論是PPO酶學(xué)特性的研究還是 將鮮切果蔬浸泡于一定濃度的保鮮溶液，還原劑等PPO抑制劑都能直接與PPO本身或機(jī) 體細(xì)胞接觸，比較容易實(shí)現(xiàn)對(duì)PPO的快速、直接抑制。對(duì)于完整果實(shí)，特別是像李子這 樣表面有致密的蠟質(zhì)結(jié)構(gòu)的果實(shí)，浸泡技術(shù)就不能使PPO抑制劑有效進(jìn)入果實(shí)內(nèi)部有機(jī) 體，更無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間維持抑制劑活性，從而也無(wú)法抑制貯藏后期起始于近果核處的褐變。 如何實(shí)現(xiàn)保鮮劑與PPO快速、直接地作用，是解決有效抑制褐變的關(guān)鍵技術(shù)。研究某種物質(zhì)的生理功能時(shí)，真空滲透技術(shù)被用于將該物質(zhì)有效地引入生物體內(nèi)。朱 本忠等依賴(lài)真空滲透將基因沉默技術(shù)為核心的保鮮方法應(yīng)用于番茄保鮮(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00510102786.9)。真空滲透還應(yīng)用于圓白菜、擬南芥、水稻等的遺傳轉(zhuǎn)化中。番茄果實(shí) 果肉層較薄，體內(nèi)有空腔，果蒂處去柄后留有較為疏松的組織，這些特點(diǎn)都有利于真空 滲透快速將外源液體滲入的實(shí)現(xiàn)；而真空滲透在圓白菜等葉類(lèi)組織的成功應(yīng)用也得益于 葉組織的不致密性。然而，對(duì)于果肉實(shí)心、果皮致密的水果，過(guò)低的真空度不能有效地 將保鮮溶液滲入；過(guò)高的真空度容易對(duì)果蔬本身造成比較大的傷害。此外，過(guò)低的還原 劑濃度不能長(zhǎng)期抑制褐變現(xiàn)象的發(fā)生；過(guò)高的還原劑增加了應(yīng)用成本。因此要廣泛地、 有效地在保鮮領(lǐng)域應(yīng)用真空滲透技術(shù)，就要有簡(jiǎn)便的篩選方法，優(yōu)化條件后，在不破壞 果實(shí)組織的前提下，有效地、快速地滲入特定保鮮劑，達(dá)到抑制褐變的保鮮效果。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述褐變發(fā)生的機(jī)理、已有的研究基礎(chǔ)以及真空滲透的技術(shù)原理，我們?cè)诖颂峁?一種廣譜、有效抑制水果冷藏褐變的保鮮方法，涉及果蔬貯藏，能廣泛的應(yīng)用于各類(lèi)果 蔬的防褐變貯藏。技術(shù)方案如下(1) 確定在某種果蔬中使用真空滲透的真空度參數(shù)。(2) 確定真空滲透中還原劑的使用濃度。(3) 選取合適貯藏的果蔬原料，保證不含病原菌、無(wú)機(jī)械傷害。(4) 用消毒劑浸泡，用蒸餾水沖洗，清除果蔬表面殘留的消毒劑。(5) 根據(jù)歩驟(2)中摸索出的有效抑制褐變的還原劑的濃度，將果蔬產(chǎn)品浸泡于一 定濃度的還原劑中，完全浸沒(méi)，于密閉容器中進(jìn)行真空滲透，在步驟(1)中確定的真空 度下維持5-30min ，優(yōu)選10-15min。(6) 緩慢打開(kāi)密閉容器的放氣閥，直到密閉容器中的氣壓恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。(7) 常溫常壓晾干果蔬表面殘留的液體。(8) 果蔬套袋后貯藏于通常的低溫冷庫(kù)中。在大批量的保鮮處理前，如果能夠根據(jù)保鮮原理和滲透原理，大致確定有效的處理?xiàng)l 件的參數(shù)范圍，將會(huì)大大節(jié)約時(shí)間、提高保鮮效果。上述步驟(1)和歩驟(2)就為了 達(dá)到這樣的目的而進(jìn)行的小試。為了確定合適的真空度這一參數(shù)，抽取若干完整的樣品， 浸沒(méi)于10%市售藍(lán)黑墨水中，置于密閉容器中，在不同真空度梯度下維持10min，緩慢 打開(kāi)密閉容器的放氣閥，維持5-10min，直到密閉容器中的氣壓恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。切丌 果蔬觀察內(nèi)部，選擇在內(nèi)部顯出藍(lán)色的最小真空度為大批處理時(shí)的真空度。為了確定還 原劑的使用濃度，將抽取的樣品切成0.5-1.5 cn^見(jiàn)方的小塊，放進(jìn)不同濃度梯度的各種 還原劑中，靜置1 h后肉眼觀察樣品塊的褐變程度，確定能使樣品不褐變的最小還原劑濃 度。經(jīng)過(guò)我們的實(shí)驗(yàn)，此濃度擴(kuò)大50-100倍后的濃度作為大批處理時(shí)的還原劑濃度，能 夠取得較好的防褐變保鮮效果。在進(jìn)行不同大小、品種的果蔬防褐變保鮮前，摸索適用 于相應(yīng)果蔬產(chǎn)品的特性的技術(shù)參數(shù)，將對(duì)后續(xù)的大量處理產(chǎn)生指導(dǎo)性意義。本發(fā)明中可 用的還原劑為本領(lǐng)域常用的還原劑，優(yōu)選抗壞血酸、檸檬酸、谷胱甘肽、半胱氨酸等。在本方法中一定要使用消毒劑，因?yàn)樵谡婵諠B透過(guò)程中，溶液中的各種物質(zhì)都有可能 進(jìn)入果蔬體內(nèi)，包括一些病原菌。如果滲入了這些病原菌，那么相當(dāng)于引入了不利于貯 藏的物質(zhì)，在長(zhǎng)期貯藏過(guò)程中很可能因?yàn)椴≡谋l(fā)而加速果蔬衰老、變質(zhì)。因此在 使用消毒劑后， 一定要用蒸餾水沖洗2-3次，以清除果蔬表面殘留的消毒劑。按照上述步驟，還可以使用還原劑、保鮮劑復(fù)配的方法，以提高防褐變的保鮮效果。 在此舉例說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)的有效性。水果材料為玉皇李果實(shí)，還原劑為維生素C (Vc)。首先大致確定關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)為 真空度0.02Mpa， Vc濃度為0.01。/。時(shí)，能有效抑制鮮切果肉粒的褐變，因此選擇滲透時(shí) 的Vc濃度為0.5Q/。 (50倍)。為了作對(duì)比，做了以下對(duì)照實(shí)驗(yàn)(1)真空滲透0.1% Vc 溶液，用以確定真空滲透整果的還原劑濃度與能抑制鮮切果實(shí)褐變的還原劑濃度之間的 關(guān)系；(2)真空滲透蒸餾水，用以觀察真空滲透技術(shù)本身對(duì)果蔬產(chǎn)品的影響；(3)0.5%Vc 浸泡處理，用以比較真空滲透操作的有效性(4)完全不處理組。處理后在2下貯藏98 天，得到以下結(jié)果(1)按照本發(fā)明方法摸索出的真空滲透條件，真空滲透處理能有效將還原劑(本實(shí) 驗(yàn)中為Vc)滲入果實(shí)體內(nèi)，并能維持體內(nèi)Vc在較高水平，比浸泡處理明顯很多(圖1)。(2) 本技術(shù)能有效抑制褐變的發(fā)生(圖2)，可能是通過(guò)抑制PPO活性得以實(shí)現(xiàn)(圖 3)，效果比浸泡處理明顯很多。
(3) 真空滲透Vc時(shí)，不管Vc的濃度是0.1% (是能抑制鮮切果實(shí)褐變的還原劑濃 度的10倍)還是0.5% (是能抑制鮮切果實(shí)褐變的還原劑濃度的50倍)，都能有效提高 過(guò)是內(nèi)部Vc含量(圖1)。但是只有0.5。/。Vc真空滲透處理才能有效、長(zhǎng)期抑制褐變。說(shuō) 明兩個(gè)濃度之間的關(guān)系以50倍較好。
(4) 真空滲透技術(shù)本身會(huì)破壞果實(shí)組織，縮短貯藏壽命(浸泡組以及對(duì)照組的果實(shí) 能貯藏84天，真空滲透Vc組果實(shí)能C藏98天，而真空滲透水的過(guò)時(shí)只能貯藏70天)， 但是同時(shí)使用還原劑作為保鮮劑，就能有效延長(zhǎng)果實(shí)保質(zhì)期，同時(shí)抑制褐變。本發(fā)明與以往的抑制褐變保鮮方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)-
(1) 適用范圍廣
以往使用液體保鮮劑的的保鮮方法主要是浸蘸處理，對(duì)于表皮有致密蠟質(zhì)組織或者果 型較大的果蔬效果不佳。而采用真空滲透的方法，只要條件合適，就能在不破壞果實(shí)組 織的前提下有效滲入保鮮劑，起到保鮮效果。
(2) 針對(duì)性強(qiáng)，效率高
在大批量的處理前，先通過(guò)兩個(gè)步驟初歩確定適用于某種果蔬真空滲透的真空度參數(shù) 和還原劑濃度參數(shù)，對(duì)后續(xù)的大量處理產(chǎn)生指導(dǎo)性意義。免除了大批量梯度處理來(lái)確定 最適條件的巨大工作量，節(jié)約了時(shí)間和陳本，提高了效率。


圖1 Vc真空滲透處理或浸泡處理后李果實(shí)體內(nèi)Vc含量的變化。 圖2 Vc真空滲透處理或浸泡處理后李果實(shí)褐變率的變化。 圖3 Vc真空滲透處理或浸泡處理后李果實(shí)PPO活性的變化
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
果實(shí)材料玉皇李；還原劑Vc。
首先確定使用真空滲透的真空度為0.02 MPa，有效抑制鮮切李果實(shí)褐變的Vc濃度是 0.01%。選取不含病原菌、無(wú)機(jī)械傷害的、七成熟的李果實(shí)，用1%次氯酸鈉浸泡3min，用蒸 餾水沖洗2-3次，清除果蔬表面殘留的消毒劑。將整果李浸泡于0.5% Vc溶液中，完全 浸沒(méi)，于密閉容器中進(jìn)行真空滲透，在0.02MPa下維持10-15min。緩慢打開(kāi)密閉容器的 放氣閥，維持5-10min，直到密閉容器中的氣壓恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。常溫常壓晾干果蔬表 面殘留的液體。果蔬套袋后貯藏于通常的低溫冷庫(kù)中。結(jié)果和無(wú)處理組相比，貯藏期延長(zhǎng)了14天，褐變率是對(duì)照組的33%，有效抑制了 褐變。實(shí)施例2:果實(shí)材料玉皇李；還原劑擰檬酸。首先確定使用真空滲透的真空度為0.02MPa，有效抑制鮮切李果實(shí)褐變的檸檬酸濃度是0.01%。選取不含病原菌、無(wú)機(jī)械傷害的、七成熟的李果實(shí)，用1%次氯酸鈉浸泡3min，用蒸 餾水沖洗2-3次，清除果蔬表面殘留的消毒劑。將整果李浸泡于0.5%檸檬酸溶液中，完 全浸沒(méi)，于密閉容器中進(jìn)行真空滲透，在0.02MPa下維持10-15min。緩慢打開(kāi)密閉容器 的放氣閥，維持5-10min，直到密閉容器中的氣壓恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。常溫常壓晾干果蔬 表面殘留的液體。果蔬套袋后貯藏于通常的低溫冷庫(kù)中。結(jié)果和無(wú)處理組相比，貯藏期延長(zhǎng)了7天，褐變率是對(duì)照組的52%，有效抑制了褐變。
權(quán)利要求
1.一種廣譜、有效抑制果蔬冷藏褐變的保鮮方法，其主要過(guò)程包括確定真空度參數(shù)、確定還原劑濃度、消毒劑浸泡、沖洗、真空滲透、放氣、晾干、包裝入庫(kù)；具體如下(1)確定真空度參數(shù)設(shè)定真空度梯度，完整果蔬分別真空滲透市售藍(lán)墨水，打開(kāi)密閉容器放氣閥緩慢放氣，直到密閉容器中的氣壓恢復(fù)正常大氣壓；切開(kāi)果蔬觀察，選擇在內(nèi)部顯出藍(lán)色的最小真空度為大批處理時(shí)的真空度；(2)確定還原劑濃度浸泡鮮切果蔬塊，在梯度濃度還原劑中，保持0.5-3h，肉眼觀察樣品塊的褐變程度，確定能使鮮切樣品不褐變的最小還原劑濃度；(3)消毒劑浸泡選擇本領(lǐng)域常用的消毒劑，進(jìn)行浸泡消毒；(4)沖洗蒸餾水沖洗2-3遍，保證去除消毒劑殘留；(5)真空滲透將果蔬在步驟1選擇出的真空度下維持5-30min，真空滲透的還原劑溶液濃度為步驟2所確定的還原劑濃度的50-100倍。(6)放氣打開(kāi)放氣閥緩慢放氣，維持5-30min至密閉容器中的氣壓恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
2.根據(jù)權(quán)利耍求1所述的廣譜、有效抑制果蔬冷藏褐變的保鮮方法，其中所述的果蔬為果肉密實(shí)、果 皮致密包有蠟質(zhì)層的果蔬原料。
全文摘要
一種廣譜、有效抑制水果冷藏褐變的保鮮方法，屬于果蔬保鮮貯藏的技術(shù)領(lǐng)域。該方法可以廣泛地用以解決各種果蔬貯藏過(guò)程中容易出現(xiàn)的內(nèi)部褐變問(wèn)題。本方法的主要過(guò)程包括(1)確定在某種果蔬中使用真空滲透的真空度參數(shù)。(2)確定真空滲透中還原劑的使用濃度。(3)選取果蔬原料。(4)消毒劑浸泡消毒，蒸餾水沖洗清除果蔬表面殘留的消毒劑。(5)將果蔬產(chǎn)品浸泡于一定濃度[根據(jù)步驟(2)中摸索出的濃度]的還原劑中，于密閉容器中進(jìn)行真空滲透，在步驟(1)中確定的真空度下維持10-15min。(6)恢復(fù)密閉容器中的氣壓到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。(7)常溫常壓晾干果蔬表面殘留的液體。(8)果蔬套袋后貯藏于通常的低溫冷庫(kù)中。
文檔編號(hào)A23B7/00GK101331896SQ200810135258
公開(kāi)日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日
發(fā)明者毅 朱, 朱本忠, 羅云波, 毅 邵, 陳安均 申請(qǐng)人:朱本忠;羅云波;邵 毅;陳安均;朱 毅