杨桃储藏的气调保鲜技术研究 1.docx
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杨桃储藏的气调保鲜技术研究1
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年月日
[杨桃储藏的气调保鲜技术研究]
[摘要]以保持杨桃营养价值及经济价值延长货架期为目的，在已有研究基础上将气调包装应用于杨桃保鲜包装，研究其保鲜效果。
采用5组不同比例成分的N2、O2、和CO2对新购七成熟杨桃进行气调包装并置于25℃下贮藏，每隔3天对杨桃进行外观腐烂指数、硬度、失重率、pH值、总糖含量、Vc含量、过氧化物酶活性的检测。
结果表明，与对照组相比，气调包装使杨桃感官保持新鲜、硬度保持较高、失重率减少、pH值保持稳定、总糖含量的变化幅度小，过氧化物酶活性增加幅度少，Vc含量保持较高水平。
由此看出，气调能够一定程度的对杨桃起保鲜作用。
其中，以气体配比为4%O2+4%CO2+92%N2的包装保鲜效果最为明显。
[关键词]
杨桃；气调包装；储藏；过氧化物酶；Vc
[StudyandApplicationOnTheModifiedAtmospHerePackagingofcarambola]
[Abstract]Aimedatretainingthenutritionalandeconomicvalueofcarambolatoextenditsshelf-life,thisresearchisbasedthepreviousresearcheswhichapplyMAPtofresh-keepingpackagingofcarambolaandstudytheeffectofMAPonretainingfreshness.AftertheMAPprocess,thenewpurchasesofcarambolaarestoredfewerthan25centigradeanddividedinto5groupswithdifferentproportionofN2,O2andCO2.Thecarambolaswillbetestedontheappearanceofdecayindex,hardness,weightlessnessrate,pHvalue,contentofsugar,Vc,reducingsugarandperoxidaseactivityonceeverythreedays（fivetimesamongfifteendays）.TheresearchshowsthatcomparedwiththosewithoutMAPprocess,thecarambolawithMAPprocessdeceleratetheirchangeonsense,hardness,weight,pHvalueandreducingsugarcontentandpostponethetimewhenperoxidaseactivityandcontentofreducingsugarandVcreachthepeakthatcarambolabeingcompletelymature.Amongthedifferentproportions,theoneof4%O2+4%CO2+92%N2isthemosteffectiveone.
[Keywords]carambola;MAP;storage;peroxidase;Vc
1绪论1
1.1论文研究背景1
1.2主要保鲜技术2
1.2.1冷藏保鲜技术2
1.2.2防腐剂保鲜技术2
1.2.3涂膜保鲜技术3
1.3气调包装技术4
1.3.1气调包装的优势4
1.3.2国内外气调包装的发展状况5
1.3.2.1国外发展现状5
1.3.2.2国内研究现状6
1.4本研究的目的与意义7
2实验材料和方法9
2.1实验材料与仪器设备9
2.1.1实验材料9
2.1.2包装材料9
2.1.3实验试剂10
2.1.4实验仪器11
2.2实验方案12
2.2.1整体研究思路12
2.2.2具体分组13
2.3杨桃品质的测定指标13
2.3.1感官指数的检测13
2.3.2硬度的检测14
2.3.3失重率的检测14
2.3.4pH值的检测15
2.3.5总糖含量的检测15
2.3.6Vc含量的检测15
2.3.7过氧化物酶活性的测定16
3结果与讨论19
3.1感官分析19
3.2硬度的测定20
3.3失重率的测定21
3.4pH值的测定22
3.5总糖含量的测定24
3.6Vc含量的测定25
3.7过氧化物酶活性的测定26
结论28
致谢29
附录30
参考文献34
1绪论
1.1论文研究背景
随着国内经济的快速发展，及人们对健康生活的追求，人们逐渐意识到果蔬在日常的饮食生活中的重要性。
因此，国内的果蔬生产、加工和销售近几年来发展迅猛，也催生了许多围绕果蔬的行业的出现和发展。
据资料显示，中国是世界上生产消费果蔬最多的国家，2004年我国水果产量超过8000万吨，约占世界总产量的15%[1]；2006年国内水果总产量达9599万吨，是世界水果总产量的17%[2]；2010年中国果园面积约1154.39万公顷，产量约1.8亿吨，总产值约为2300亿元人民币。
但是，在采收运输销售过程中由于保鲜措施的不足造成的腐烂碰损等损耗就高达25%~35%，而在发达国家由于保鲜技术成熟所以平均损失只有5%，远远的低于我国的损耗率。
每年在这些环节中的损耗而造成的经济损失高达750亿元[3]。
另外，因为保鲜技术落后，大多数国内生产的优质水果只能在本地或者就近销售，使产区水果价格普遍较低而远离产区的地方却往往是供不应求价格较高，造成水果的经济效率低下，不能创造出应有的价值。
由此可见果蔬的保鲜这一行业在果蔬生产运输销售等环节都占据非常重要的地位，解决了对水果的保鲜问题就是解决了水果在时间、地域分布不均的问题，既能减少采收运输时对果蔬损伤造成的损失，也能延长果蔬的货架期，同时可以扩大水果的销售市场令水果能够销往更远的地方甚至销往国外出口创汇。
水果的保鲜经济效益如此明显，且符合今年来提出的节约环保精神。
因此，对果蔬的保鲜包装进行研究是相当的有必要且前景十分的广阔。
1.2主要保鲜技术
1.2.1冷藏保鲜技术
冷藏保鲜是现有的对水果保鲜比较有效的方法之一，其利用专门的冷冻库，配合机械制冷技术使保存水果的库房环境温度保持在适合水果长时间保存的水平。
低温保鲜技术利用了低温环境可以降低水果的呼吸代谢速率、病原菌的发病率、果实的腐烂率和减慢衰老速度的原理。
从而达到保鲜的效果。
由于其原理简单，非化学处理技术成熟等特点使冷藏保鲜在世界各地普遍得到应用。
但是冷藏保鲜设备因其造价高，维护成本高且运行耗能大而造成了水果进库保存的成本高，所以一般为经济价值高价格昂贵的水果所使用，一些经济价值比较低的水果品种则不能接受。
且水果冷藏后其细胞活性会降低，当水果再次置于常温时，水果抵御外界影响的能力会下降，同时冷藏会一定程度的影响水果的品质。
因此水果的冷藏保鲜方法，并不是最完善最好的保鲜办法。
1.2.2防腐剂保鲜技术
水果防腐剂保鲜，即利用抑制物质腐败的药剂抑制微生物的生长和繁殖。
从而达到防治水果腐败变质，从而延长其保存期。
防腐剂的防护原理，主要分为：
1、干扰微生物的酶的系统，破坏其正常的新陈代谢，抑制酶的活性。
2、使微生物的蛋白质变性，干扰其生存和繁殖。
3、改变细胞膜的渗透性，排除细胞体内酶类和代谢产物，导致其失活。
利用防腐剂对水果进行防腐，效果相当的显著，能够有效的延长水果的保存时间。
防腐剂在水果保存中得到广泛使用。
可以说，没有食品防腐剂就没有现代食品工业，食品防腐剂对现代食品工业的发展作出了很大贡献。
但是，随着科学技术的进步，人们逐步发现化学合成食品防腐剂存在对人体健康的巨大威胁。
防腐剂好比一把双刃剑，其能够有效地对水果进行保鲜但同时也会在水果的表面残留，并有可能随水果一并被食用从而对人体健康造成损害。
而随着人们生活和消费水平的提高，人们对食品的安全水平提出了更高的要求，食品防腐剂的发展也将呈现出新的趋势。
1.2.3涂膜保鲜技术
对水果的涂膜保鲜技术主要通过在水果表面涂上一层高分子的薄膜，一方面可以隔绝水果与外界气体的接触，抑制水果的呼吸作用减少营养物质的消耗，另一方面可以通过在膜材料中加入防腐抑菌的物质抑制致腐病菌的生长繁殖从而达到保鲜的效果。
再者，干燥的涂膜有一定的机械强度和缓冲性能，覆盖在水果的表面可以起到一定的缓冲保护作用减少水果在运输储存过程中因损伤而造成的损失。
涂膜保鲜的保鲜效果好，且原理简单。
但是实际的操作复杂，且价格较高，且涂膜保鲜的应用对象并不十分全面，对于表面粗糙对高分子液态膜粘附能力不高的水果并不适用。
1.3气调包装技术
1.3.1气调包装的优势
目前，针对水果保鲜采用的技术主要从三个方面入手，首先是控制其衰老过程，可以通过控制其呼吸作用得到实现。
其次是控制水果表面及空气中含有的微生物，重要手段是使用防护剂控制腐败菌来实现。
第三种方法为控制水果内部的水分，通过控制保存水果环境中直接与水果表面接触的空气的湿度得到实现。
而本研究采用的气调保鲜包装技术则是结合了上述三种方法的原理综合其优势而得到的一种以保鲜效果明显和非化学处理为特色的保鲜方法。
气调包装可定义为：
根据不同果蔬产品的生理特性，选用不同透气率和透湿率的塑料薄膜包装果蔬，调节密封包装内的不同气体比例，控制果蔬的呼吸速率，达到延长果蔬保质期的目的[4]。
气调保鲜技术因其对果蔬保鲜效果明显、无毒无害、原理简单、对环境无污染是现今国内外一致认可的最环保、最安全、最有研究价值的的一项技术[5]。
再者，近年来频频曝光的关于食品保鲜过程中的添加剂超标对人体造成的危害，使人们迫切需要寻找到一种安全环保对人体无害的保鲜食品的方法，而气调保鲜正是在这么一个大环境中被人们重视起来。
虽然，果蔬的气调保鲜包装的原理简单，但要使其真正的能够在实际生活生产中得到应用并发挥效果，这要求对气调的每一个步骤每一个细节都研究透彻。
果蔬的气调包装可以说是一项多学科交叉综合的一门工程技术，其涉及水果生理学、高分子材料学、食品科学、包装机械等多种专业学科门类[6]。
通过研究使气调包装技术不断的成熟，早日的得到普遍应用，能够创造出巨大的价值。
1.3.2国内外气调包装的发展状况
1.3.2.1国外发展现状
气调保鲜包装作为目前最健康最环保的保鲜方法之一，在国外早已经被重视。
许多西方国家运用非常普遍和广泛，其用于商业储藏也已有几十年的发展史。
早在1820年，已有国外的科学家意识到不同比例的气体会对果蔬的成熟速度有所影响。
随后，经历工业革命及化学研究进入分子水平，气调包装的原理被科学家们所认识，其概念逐渐的形成，1903年，R.WThatcher和N.O.Booth通过研究得到了利用不同气调环境贮藏水果的可能性。
随后的十年人们通过不断的探索研究，发现影响气调保鲜效果的气体主要是果蔬呼吸所需要的氧气和二氧化碳。
从1955年国外开始对果蔬使用气调保鲜。
美国Gerhard国家研究中心植物生理实验室的马尔赛兰，开始研究各种PE膜贮藏苹果和梨，并对贮藏环境中的氧气和二氧化碳变化作了系统的研究，并于1960年发表了研究报告，并称之为生理包装贮藏。
根据果品呼吸的生物模数来确定保鲜膜配方、厚度、规格，在特定的温度条件下，借助PE膜透过O2和CO2的双重效应，维持袋内的气体成分[7]。
直到上世纪70年代，气调包装开始应用于日常的食品保鲜当中。
在随后的几十年内，通过无数的实验和经验科学家们开始掌握了改变具体气体比例以得到不同保鲜效果的方法。
由此，一场由保鲜技术革新引发的食品革命爆发了。
气调保鲜包装的出现，使食品的保鲜期平均提高3~4倍，为社会的发展人类的发展作出了巨大的贡献。
也为这些发达国家的经济发展人们生活水平的提高作出了巨大的贡献。
经过长达一个世纪的研究发展，直到今天国外的气调保鲜所涉及的食品远远的超出了我国现阶段研究探讨的范围[8]。
特别在英国，其在食品气调保鲜包装方面居于世界领先的地位，每年用于食品的气调包装就超过60亿个。
其在水果、蔬菜、三文治和熟食等食品中的保鲜工艺运用得非常成功[9]。
而欧洲的其他国家如法国德国等对食品气调包装也是十分重视其应用则紧随英国并以非常快的速度在发展，这些发达国家已经基本普及使用气调库储藏果蔬。
且不断地有果蔬冷藏库被改造成气调库，新建的几乎都是气调库。
1.3.2.2国内研究现状
近20年来，我国果蔬保鲜加工业得到飞速发展，在原料方面，我过的果蔬产量和消费量都位居世界第一。
2003年度果蔬产品出口总量超过350万吨，创汇近40亿元。
许多保鲜技术上的研究及运用已经比较成熟。
并且在部分发达地区针对一些经济价值较高的产品逐渐的引进和建造了一些世界级的先进设备生产线和保鲜冷藏库。
但是，对于部分保鲜难度大经济价值不高的产品保鲜资源相当的缺乏。
且由于技术转让的费用问题等，先进有效的保鲜库的建设需要投入的资金多且回报慢，在一些农产品的经典产区由于经济条件不足导致特色农产品缺乏保鲜而不能够远销造成价格提不上去经济效益差甚至浪费。
造成国内气调储藏发展缓慢的主要原因有很多，其中一个重要原因是我国绝大部分的果蔬都是以初级产品形式销售的。
我国果蔬产后储藏量与产量之比只有20%，而发达国家则高达80%。
国内的气调储藏对果蔬量不到果蔬总产量的1%[10]。
其次是因为我国对气调保鲜包装的研究起步较晚，气调保鲜技术比其他保鲜技术要求更高，我国在对其的综合技术能力运用方面还不够成熟。
气调库的主要核心技术都掌握在发达国家手里，主要的设备及技术都要从国外进口，从而导致了本应保鲜成本低的气调保鲜方法一下子成为了价格高昂办法。
再者就是由于我国水果的生产销售以分散小规模个体农户的落后模式为主，生产储运技术落后，规模小，机械化和信息化程度低。
这种模式虽然流通灵活，但是个单力弱经不起风险，也不能资源共享且产品的品质监管力度弱标准化程度低。
最后，就是由于历史原因及价值观等的因素影响，我国人民并不重视作为食品的水果的包装，不愿意因为水果的包装而多付钱。
由于以上的种种原因，我国气调保鲜包装的技术一直以来都发展缓慢，且在发展前进的道路上困难重重，使现阶段我国的气调保鲜技术及应用根本满足不了果蔬种植业发展的需要。
1.4本研究的目的与意义
杨桃（学名：
Averrhoacarambola）又称洋桃、五敛子，是酢浆草科洋桃属的常绿灌木或小乔木。
原产于热带亚洲、盛产于我国南部和台湾省是久负盛名的岭南佳果之一。
杨桃鲜果含糖量在各种鲜果中居首位，内含蔗糖、果糖、葡萄糖，其含各种营养成分，对于人体有助消化，滋养，保健功能。
杨桃是水分很多的水果，果汁清凉可口，解渴消暑，更有独特的风味。
所以，杨桃果实除生食外，亦可制造罐头、果汁、果酱或蜜饯，周边产品多附加的经济价值高，可形成一定规模的产业链或成为特色经济作物。
杨桃作为热带水果，产区分布并不是十分广阔，其果实表皮纤薄，果肉水分含量高，果型特殊棱角处容易发黑腐烂。
由于以上特性，杨桃不适于长期保存更不能进行长途运输。
因此，其销售渠道狭窄，导致产区供过于求，而非产区却供不应求。
为解决以上问题国内已有不少学者对杨桃的保鲜进行研究且已取得一定的成果，传统的对杨桃的保鲜手段一般为添加食品防腐剂或者进行冷藏保鲜处理，前者由于防腐剂残留等问题而不被看好，后者由于处理费用高且使用起来不够灵活等问题使其发展处于瓶颈。
找到一种安全有效且成本低廉的方法对杨桃进行保鲜显得十分有价值。
气调包装目前是一种可以延长果蔬货架寿命的重要技术。
气调保鲜研究中最关键的问题是气调中气体的最佳配比问题。
文献资料显示气调保鲜研究中使用的气体一般只有两种（O2和CO2），具有一定的缺陷且保鲜效果不明显。
目前三种气体组合的气调水果保鲜尤其是对杨桃的气调保鲜研究较少，本研究以杨桃作为实验对象采用多种不同配比的O2、CO2、N2对杨桃进行气调保鲜，通过实验检测其保鲜效果从而找出气调保鲜的最佳气体配比方案。
为杨桃的气调保鲜包装提供理论依据，具有一定的科学价值和商业价值。
2实验材料和方法
2.1实验材料与仪器设备
2.1.1实验材料
杨桃，市售，大小均匀、成熟度一致，无病斑和虫害、无机械损伤。
实验杨桃购于珠海市上冲农产品批发市场，品种为产自广东潮州的新加坡杨桃，这是当前杨桃栽培中最为优良的品种之一，在广东省有大面积栽种。
具有粗生快长、早结丰产特性。
单果重120～150g，最大果重达400g，果形大，纺缍形，果稔厚满，果实成熟时，果皮果肉均为金黄色，色泽鲜艳，果形美观。
果穗边缘绿色，果皮有腊质，果实种子少，维生素含量高，可溶性固形物18％～22％，酸甜可口，有香蜜味，品质极佳，丰产稳产，品质优，耐贮藏，适应性比其它品种强[11]。
杨桃为批发市场购得，距离采摘时间不足48小时，为七成熟果实。
单只果重均约为150g，皆无明显机械损伤及虫害十分适合作为保鲜实验对象使用。
2.1.2包装材料
采用超市售保存食品用密实袋，透明，其材质为PE，大小为20cm×18cm厚度为50μm。
2.1.3实验试剂
表2.1实验试剂表
Table2.1ReagentsTable
药品名称
生产厂家
1
氧气
2
二氧化碳
3
氮气
4
抗坏血酸（分析纯）
江苏强盛功能化学股份有限公司
5
山梨酸钾（食用级）
宁波王龙科技股份有限公司
6
氢氧化钠NaOH（分析纯）
天津市西尔斯化工有限公司
7
2，6-二氯酚靛酚钠
上海源叶生物科技有限公司
8
草酸（分析纯）
天津大茂化学试剂厂
9
碳酸氢钠（分析纯）
天津大茂化学试剂厂
10
3，5-二硝基水杨酸（DNS试剂）
上海润捷化学试剂有限公司
11
酒石酸钾钠
天津大茂化学试剂厂
12
愈创木酚
国药集团化学试剂有限公司
13
苯酚（分析纯）
天津大茂化学试剂厂
14
无水亚硫酸钠（分析纯）
天津市西尔斯化工有限公司
15
酚酞
广东光华化学厂有限公司
16
95%乙醇
广州化学试剂厂
17
冰醋酸
天津标准科技有限公司
18
无水醋酸钠（分析纯）
天津大茂化学试剂厂
19
PEG6000（聚乙二醇）（分析纯）
天津大茂化学试剂厂
20
TxitonX-100（聚乙二醇辛基醚）
天津大茂化学试剂厂
21
PVPP（聚乙烯吡咯烷酮）
国药集团化学试剂有限公司
22
过氧化氢（分析纯）
天津大茂化学试剂厂
2.1.4实验仪器
表2.2实验仪器表
Table2.2ExperimentalInstrumentTable
设备名称
生产厂家
1
MAP-QT200型扎口式气调包装机
上海炬钢机械制造有限公司
2
MOCONPacCheck325型气调顶空分析仪
美国MOCON公司
3
JJ2000电子称
常熟双杰测试仪器厂
4
EL2手持pH计
梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司
5
PR-101α手持式糖度计
日本Atago（爱宕）公司
7
GDJS-100生化培养箱
上海新苗医疗器械制造有限公司;
8
SHB-3循环水真空泵
德国普兰德brand公司
9
EPED-10TS超纯水器
上海申生科技有限公司
10
UV-9600紫外可见光分光光度计
北京瑞利分析仪器公司
11
GY-1硬度计
黑龙江科研社
12
AL204精密电子天平
梅特勒-托利多仪器（上
海）有限公司
13
TGL-16gR高速
冷冻离心机
上海安亭科学仪器厂
2.2实验方案
2.2.1整体研究思路
调查珠海市售杨桃品种，综合比较其质量价格及货源最终选择在珠海市上冲农产品批发市场购买进货自潮州的新加坡杨桃。
选择原因为1：
单只果重适中。
2：
货源地比较接近，能保证杨桃新鲜。
3：
价格适中
通过预实验可知，对照组中杨桃在5~6天即出现黑棱，变黄变软，散发出果实成熟香气等现象。
第8天开始，果实开始友鲜黄色转为暗黄色，并出现黑色淤痕状斑点。
到第10天，斑点面积扩大颜色加深，硬度明显变软已经到达不能上架销售的状态。
到第12天，杨桃开始长出霉点并流出汁液，散发霉味，明显已经完全腐烂。
将此确定为杨桃腐烂的终点。
将新鲜杨桃洗净以去除表面保鲜剂用干净布擦干表面水珠。
将已经清洗完毕的杨桃分成若干组，分别置于预先设定气体比例的气调包装袋内（留对照组）于25℃生化培养箱内储藏。
每3天取样一次，对杨桃的外观腐烂指数、硬度、失重率、pH值、含糖量、Vc含量、过氧化物酶活性进行检测，直至实验对象到达所设定的腐烂终点为实验结束。
2.2.2具体分组
共分为6组，分别为一至五组加上一个空白对照组。
每组12个杨桃分6气调袋装，每袋装两个，每次随机抽取一袋检测其数据，每3天测一次，共6次，分15天完成。
表2.3气体比例分组表
Table2.3Gasproportionalgroupingtable
项目
二氧化碳
氧气
氮气
对照组
——
——
——
第一组
3%
9%
88%
第二组
6%
6%
88%
第三组
9%
3%
88%
第四组
4%
4%
92%
第五组
8%
8%
84%
2.3杨桃品质的测定指标
2.3.1感官指数的检测
在对保鲜效果进行判定时，我们采用直接用肉眼观察果品外观的方法并按如下标准分级鉴定：
表2.4感官等级评分标准表
Table2.4Sensoryscoringstandardtable
具体表现
评分
果实完好，果皮黄绿色，肉质脆硬，风味正常
9-10
果皮黄色，肉质较硬，香味浓郁
7-8
果皮略带橙红色，失去光泽，部分果皮或果楞开始出现褐斑，稍有异味；
5-6
果实楞软化，萎蔫，褐斑面积增多，占总体面积小于1/3，有腐烂气味。
3-4
果实表面褐斑面积超过总体面积的1/3，果实腐烂变质
1-2
2.3.2硬度的检测
分别用硬度计测定各组杨桃各个阶段的硬度，取实验样本杨桃，在围绕果实的赤道部位，间隔等距离的三个位置，各削去一块薄薄的果皮，用硬度计测定各个位置果肉的硬度单位为0.1MP.
2.3.3失重率的检测
分别用电子秤测定各组杨桃初始质量
及贮藏各个阶段质量
，计算失重率：
2.3.4pH值的检测
取10.0g杨桃果肉置于研钵中，捣碎均匀，抽滤后取滤液，用pH计直接测定杨桃的pH值值并整理记录。
2.3.5总糖含量的检测
采用糖度计直接测定，数值表示为20℃时的质量分数（%）。
以判断各组的保鲜质量。
2.3.6Vc含量的检测
采用2,6-二氯酚靛酚滴定法
1、试剂配置
（1）2%草酸溶液
取2g草酸溶于100ml蒸馏水中。
（2）1%草酸溶液
取1g草酸溶于100ml蒸馏水中。
（3）标准抗坏血酸溶液（0.1mg/ml）
精确称取10mg抗坏
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