近年来,国内外科研人员围绕如何保持鲜切苹果的品质及延长货架寿命等方面进行了大量研究,涉及物理、化学、生物等方法,其中物理方法因其安全性、便利性而受到广泛关注和认可。考虑到目前消费者对食品安全关注度的提升,西北大学化工学院王智荣、吕新刚和西安市产品质量监督检验院杨琦等人对物理保鲜方法在鲜切苹果中的应用进行了综述,以期为其在本领域的深入发展及生产中的进一步应用提供借鉴。
1. 光电方法在鲜切苹果中的应用
紫外辐照
紫外(UV)辐照杀菌是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA或RNA的分子结构,造成生长性细胞死亡和/或再生性细胞死亡,达到杀菌消毒的效果,能有效避免或消除食品生产和制作过程中可能出现的严重交叉污染问题。用于鲜切苹果杀菌的紫外线波长在200~280 nm范围内,即短波紫外线(UV-C)区,UV-C波长短,能量高,杀菌效果好。UV穿透能力差,只能对表面进行消毒杀菌,对苹果切片背面和内部均无杀菌效果,对芽孢和孢子几乎没有作用,这些都限制了UV辐照的应用。鉴于此,寻求联合而非单一的UV辐照技术不失为一种可行的解决方案。
脉冲光杀菌技术
脉冲光是一宽光谱白色闪光,谱带的分配与太阳光相似,但每一个脉冲闪光强度约是海平面处太阳光强度的20 000 倍。脉冲光中起杀菌作用的波段可能是紫外光,其他波段起协同作用。脉冲强光有一定的穿透性,当闪照时,脉冲强光作用使微生物蛋白质发生变性,从而使细胞失去生物活性,达到杀菌的目的。
高压脉冲电场及磁电辅助浸渍
高压脉冲电场处理是一种新型的非热食品处理技术,它是以较高的电场强度(10~50 kV/cm)、较短的脉冲宽度(0~100 μs) 和较高的脉冲频率(0~2 000 Hz)对液体、半固体食品进行处理。高压脉冲电场处理能有效杀灭微生物,并在贮藏过程中有效控制微生物的生长繁殖,保持鲜切苹果的固有颜色。此外,高压脉冲电场所需能量低,温度上升幅度不大,对鲜切苹果的质构、营养风味等几乎没有影响,是一种理想的杀菌技术。
2. 高压技术在鲜切苹果中的应用
超高压技术
超高压处理就是将食品密封于弹性容器或置于无菌压力系统中,在高静压条件(一般100 MPa以上)下处理一段时间,从而抑制微生物的生长甚至杀死微生物,达到贮藏保鲜的目的。超高压处理可能引起微生物细胞形态和细胞壁、细胞膜结构的改变,进而破坏细胞正常的生化反应和遗传机制,细胞膜结构的改变很可能是超高压处理导致一些微生物死亡的主要原因。
高压惰性气体处理
在一定压力和温度条件下,氩、氙、氮、氪等惰性气体能和水分子形成气体水合物,在气体水合物中,水分子作为主体通过氢键形成笼形结构,气体分子被包围在笼形结构中。果蔬中气体水合物的形成会降低鲜切苹果组织内水活度和酶分子的活性,抑制果蔬的代谢活动而达到保鲜的作用。加压处理后,惰性气体会进入鲜切果蔬组织内的微气孔中,取代果肉组织中氧分子等气体分子,在鲜切果蔬贮藏中起到后续保鲜的作用。
3. 气调贮藏技术在鲜切苹果中的应用
气调贮藏是通过调节和控制气体比例的方式来达到贮藏保鲜的目的,是目前国际上使用普遍使用的一种保鲜技术。对于鲜切果蔬,气调条件通常是通过采用自发气调包装实现的,对鲜切苹果的保鲜效果取决于苹果品种、温度、湿度和气体成分等,但最主要的影响因素是气体成分。绝大多数的报道认为,高浓度CO2和低浓度O2的气调贮藏能有效延长苹果的货架期,但过高浓度的CO2对苹果有伤害。
4. 温度调控在鲜切苹果中的应用
低温贮藏技术
低温贮藏可以有效地抑制鲜切苹果表面微生物的生长和繁殖,钝化酶的生物活性,减弱鲜切苹果的呼吸作用,降低鲜切苹果内部化学反应的速率,有利于保持鲜切苹果的品质,是一种常用的保藏方法。
热处理
热处理是指对果蔬在采后以高于果实成熟季节的温度(10~15 ℃)进行处理。热处理的目的在于杀灭微生物,抑制有害微生物的生长,破坏果蔬中的酶,钝化PPO、POD等活性,降低呼吸强度,抑制乙烯生成。
5. 其他技术
减压冷藏技术
减压冷藏是在普通冷藏的基础上引入减压技术,并在冷藏期间保持恒定的低压、低温,是集真空冷却、气调贮藏、低温保存和减压技术于一体的食品贮藏方法。
超声波处理
超声波处理主要是利用高频高能量的超声波的空穴效应产生瞬间高温、高压,使某些细菌致死、病毒失活的过程。超声波能破坏一些体积较小的微生物细胞壁,导致微生物死亡,从而延长鲜切果蔬的货架期。
6. 结 语
过去几十年,随着技术水平的提升以及对鲜切苹果货架期间生理生化变化的深入研究,物理方法通过杀菌、抑制褐变和软化等方面作用效应而表现出对鲜切苹果的良好保鲜效果,且明显表现出处理快速便捷、安全性高的技术优势。因而,物理技术在鲜切果蔬方面的应用具有良好的潜力和前景。目前产业应用方面,使用较多的仍是气调、低温贮藏和热处理等传统方法;而UV辐照、高压脉冲电场、超高压等技术也必将随着新型设备的开发而受到青睐。