果蔬采后短波紫外處理技術(shù)

1、果蔬采后短波紫外處理技術(shù),,,水果蔬菜采后往往極易腐爛,我國有些易腐果蔬采后損失高達30%甚至更多,距離聯(lián)合國糧農(nóng)組織要求的指標(biāo) (5%)相差甚遠(yuǎn),造成了巨大的經(jīng)濟損失。目前，人們常常采用物理法和化學(xué)法來對果蔬進行貯藏保鮮，提高其抗病性，延長其保鮮期。,,然而，一方面物理法如降低環(huán)境溫度、控制貯藏庫中氣體的濃度 （二氧化碳、氧氣）等操作困難，耗時長，一次性投資大，不易普及；另一方面化學(xué)法如使用防腐劑、化學(xué)涂層等等，雖然操作比較容易、成本

2、低，但有可能會對果蔬造成一定的毒害，達不到綠色食品和有機食品的要求，不宜提倡。因而，尋找易操作、無化學(xué)污染的物理處理方法顯得十分重要。,果蔬采后短波紫外處理技術(shù),短波紫外的簡介UV-C對果蔬產(chǎn)品貯運品質(zhì)的影響UV-C對貯藏果蔬產(chǎn)品生理指標(biāo)的影響UV-C的安全性未來研究趨勢與展望,短波紫外的簡介,紫外線（Ultraviolet,UV）是電磁波譜中波長從10~400nm輻射的總稱。依據(jù)紫外線自身波長的不同，可將紫外線分為長波紫外線（

3、315~400nm,UV-A）、中波紫外線（280~315nm, UV-B）、短紫外線（200~280nm,UV-C）和真空紫外線（100~200nm）。,短波紫外的簡介,短波紫外線（尤其是波長254nm）能穿透微生物的細(xì)胞膜，引起同一DNA鏈中相鄰的胸腺嘧啶和胞嘧啶之間發(fā)生交聯(lián)，導(dǎo)致DNA翻譯和復(fù)制受阻，危害細(xì)胞的功能，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。短波紫外線穿透能力較弱，主要用于產(chǎn)品表面的消毒殺菌。近年來，人們發(fā)現(xiàn)某些水果、蔬菜或食用菌經(jīng)UV-

4、C照射處理后，其貯藏保鮮品質(zhì)得到一定改善，因此這一領(lǐng)域的研究引發(fā)了人們的興趣。,UV-C對果蔬產(chǎn)品貯運品質(zhì)的影響,1.硬度：許多研究表明,不同劑量的UV-C處理可以保持水果蔬菜硬度。采用5kJ/㎡的UV-C處理，能延緩鴨梨硬度的下降，提高耐貯性。4kJ/㎡的UV-C照射能保持番茄果實硬度，延遲轉(zhuǎn)色，推遲成熟。在蔬菜上，采用2.0 kJ/㎡或4.0 kJ/㎡的UV-C處理，能顯著抑制香菇硬度的上升,有效延緩衰老，從而延長保鮮期。對辣椒的研

5、究也得到了類似的結(jié)果。由此可知，UV-C處理可延緩果蔬硬度的下降，延緩衰老。,UV-C對果蔬產(chǎn)品貯運品質(zhì)的影響,2.失重率:一般果蔬采后常常因為呼吸作用和蒸騰作用而造成失重萎縮，而果蔬一旦萎蔫就會大大影響其外觀品質(zhì)。因此，保持果蔬的重量，最主要的是保持其水分含量，減少營養(yǎng)物質(zhì)的損耗。失重率作為一項重要指標(biāo)，能夠直觀地反映不同處理方式的效果。研究發(fā)現(xiàn)每日紫外照射2min的蓮霧的失重率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對照組。這與對香菇、牛角椒和白玉菇的研究結(jié)果相同

6、。由此可知，UV-C處理可延緩果蔬失重。,UV-C對果蔬產(chǎn)品貯運品質(zhì)的影響,3.發(fā)病率：由于受到機械損傷或長菌等，果蔬采后品質(zhì)一般都會受到影響，造成損失。研究發(fā)現(xiàn)，采用1.0 kJ/㎡UV-C輻照可較好地控制草莓采后病害，延長其壽命；經(jīng)1.8kJ/㎡照射后，紅提葡萄貯藏期內(nèi)發(fā)病率也比對照要輕，但差異不顯著；同樣，采用0.25~0.5kJ/㎡的UV-C的輻照后，桃能較好地減輕果實貯期腐爛，推遲發(fā)病10~16d，發(fā)病率比對照降低5.1和3.

7、2倍，顯著降低了發(fā)病率。,UV-C對貯藏果蔬產(chǎn)品生理指標(biāo)的影響,1.苯丙氨酸解氨酶 (PAL)：研究表明，植物品種自身的抗病性與苯丙氨酸代謝途徑有密切關(guān)系，植物受病原菌侵染后，抗病品種PAL活性的提高比感病品種提高的幅度大，并能迅速合成與抗病有關(guān)的生化物質(zhì)，能有效地阻止病原菌的擴展。采后分別使用0.25~0.75kJ/㎡和5kJ/㎡的UV-C輻照桃果皮和鴨梨，都能使這兩種水果PAL酶活性升高，從而使其具有更強的抗病性。由此可知，UV-C

8、處理可提高果蔬的PAL活性，從而提高抗病性。,UV-C對貯藏果蔬產(chǎn)品生理指標(biāo)的影響,2.抗氧化酶：是植物生物體內(nèi)重要的活性氧酶促清除系統(tǒng)，對保持H2O2代謝平衡起到關(guān)鍵作用。研究表明，采后使用4kJ/㎡的UV-C照射番茄果實，貯藏期間抗氧化酶的活性提高了，從而使果實內(nèi)活性氧代謝達到平衡，顯著提高番茄果實的抗氧化能力。在香菇上采用4kJ/㎡的UV-C照射處理香菇也得到了類似的結(jié)果。由此可知，UV-C處理可提高果蔬的抗氧化特性。,UV-C對

9、貯藏果蔬產(chǎn)品生理指標(biāo)的影響,3.抗壞血酸：一種水溶性維生素，在氧化還原代謝反應(yīng)中起調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn)4kJ/㎡的UV-C照射處理香菇，對其在貯藏期間的Vc維護有積極作用。UV-C處理果蔬也可以有效減緩草莓Vc含量的下降。對香菇的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)處理的香菇Vc含量在整個貯藏期間前期有所下降，但始終保持高于對照的較高水平，且后期呈升高趨勢。但一些報告表明，UV-C照射減少一些水果和蔬菜的Vc含量，如芒果、香菜葉。,UV-C對貯藏果蔬產(chǎn)品生理指標(biāo)

10、的影響,4.多酚氧化酶（PPO）：是果蔬中引起褐變的關(guān)鍵酶。研究表明，對雞腿菇保鮮，經(jīng)UV-C照射能夠抑制其貯藏期間的后熟作用，降低PPO活性，降低呼吸強度，減小細(xì)胞膜透性，延緩褐變反應(yīng)，尤其能有效地抑制菌柄伸長，從而延長保鮮時間。UV-C處理桃果實PPO的變化趨勢與抗病性較一致，即PPO與抗病性有一定相關(guān)性。,,,,UV-C對貯藏果蔬產(chǎn)品生理指標(biāo)的影響,5.呼吸強度：呼吸作用是采后果蔬維持生命活動的基本保證，是果蔬重要的生理代謝過程，

11、與采后果蔬的品質(zhì)、成熟衰老、耐貯性、抗病性等都有密切關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，UV-C處理能夠降低雞腿菇的呼吸強度，延長其保鮮期。對香菇、牛角椒、白玉菇和西蘭花的研究也得到了同樣的結(jié)果。,UV-C的安全性,直接暴露于紫外線下對人體會造成傷害。UV-A跟皮膚曬黑有關(guān)，UV-B能導(dǎo)致皮膚灼傷或皮膚癌。過長時間暴露于UV-C下會傷害眼睛、皮膚和免疫系統(tǒng)，甚至?xí)?dǎo)致致命后果。因此，在對UV-C的實驗研究或者商業(yè)化應(yīng)用中要重視安全防護措施，避免直接暴露于U

12、V-C照射中。,UV-C的安全性,由于UV-C照射通過產(chǎn)生活性氧促進植物組織中的光氧化反應(yīng)，產(chǎn)生的自由基能傷害細(xì)胞膜、細(xì)胞壁、核酸和酶等，因此過量的UV-C處理將導(dǎo)致果蔬產(chǎn)品感官和營養(yǎng)品質(zhì)的傷害，例如變色、失水、成熟加快、病害加重等。,UV-C的安全性,不同于電離輻照，目前紫外線處理過的食品被普遍認(rèn)為是安全的。美國食品和藥物管理局和美國農(nóng)業(yè)部認(rèn)定UV是安全的。2000年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了UV-C可以用于果汁的巴氏殺菌，2002年批準(zhǔn)UV-C

13、可用于食品表面消毒。FDA頒布了21CFR179.41法規(guī)，批準(zhǔn)脈沖UV-C在食品生產(chǎn)、加工及處理過程中的使用。加拿大進行了UV-C處理蘋果汁的安全性評估，認(rèn)為處理過的果汁不存在人類安全性問題。歐洲已經(jīng)將UV-C用于食品工業(yè)中的水和空氣消毒中,未來研究趨勢與展望,作為物理方法，消費者容易接受UV-C，同時作為非熱力殺菌手段，UV-C在食品保鮮中具有良好的應(yīng)用前景，尤其是應(yīng)用于液體食物、新鮮果汁、軟飲料、即食肉加工、新鮮農(nóng)產(chǎn)品保鮮期的延長

14、等。然而，由于食品對紫外線的吸收效果明顯高于水和空氣，與在水處理、空氣消毒和表面滅菌相比，UV-C 在食品加工和保鮮過程中的應(yīng)用尚少。,未來研究趨勢與展望,未來的研究重點將集中于以下幾個方面：研究確定不同果蔬產(chǎn)品UV-C處理的最佳劑量和上下限極值；研究UV-C處理對果蔬貯藏保鮮過程中生理生化和功能成分變化的影響；適于處理果蔬的UV-C處理裝置和方法的研究與開發(fā)等。,未來研究趨勢與展望,總之，由于短波紫外線對果蔬的特殊作用，并具有簡單易操