探究臭氧在果蔬保鮮方面的應用

牛振興+王達+陳廣宇+劉博通

摘 要：作為一種強氧化劑，臭氧可以將果蔬上的微生物殺滅，把果蔬釋放出的乙烯除掉，對果蔬的呼吸起著抑制的作用，使果蔬的保鮮期得到延長。雖然有可能影響到一些果蔬的品質，但它自身具有的無毒降解產物、高滲透性、高活性的特點，使其在果蔬采摘后的處理上的應用潛力巨大。

關鍵詞：臭氧；果蔬保鮮；應用

在一百多年前人類就已經發現了臭氧的存在，科學家對其展開了大量的研究。作為最強氧化劑之一，臭氧具有保鮮、防霉、滅菌、除臭、消毒等作用。在電子技術得到大力發展的背景下，臭氧發生器的高效小型化和臭氧的定量生產的設想很有可能會實現，現階段臭氧已得到了廣泛的應用，如養殖業、衛生保健、食品加工儲藏、空氣凈化、水處理中都得到了應用。對臭氧的殺菌特點和強氧化性能進行利用，現階段應用于果蔬保鮮上的研究不斷增多，本文對這方面的研究進展進行了闡述。

一、臭氧的特性與臭氧的產生

臭氧是一種淡藍色的氣體，在常溫下較不穩定，容易分解產生具有強氧化能力的原子氧，它在水中的氧化還原電位為2.07e V，僅次于氟，因此它的滅菌和消毒功能較強。其次，果蔬呼吸排出的乙烯氣體能快速的被臭氧氣體所氧化分解，使果蔬的新陳代謝降低，將其生理老化的速度減慢，從而對對果蔬起到了保鮮的作用。所以，臭氧作為一種高滲透性、殘留、高活性的強氧化劑，在食品加工行業中得到了越來越廣泛的應用。

現階段，產生臭氧采用的最廣泛的方法即為電暈放電法。這種方法的原理為：對低強電流和幾千伏的高壓產生足夠動能的高速電子進行利用，通過充滿氣體的間隙，對空氣中的氧氣進行轟擊，將部分氧氣電離成氧原子。其他方法還有電解法、等離子體射流法、紫外線輻射法等。

二、果蔬保鮮中存在的問題

果蔬在采摘一段時間后，變得腐爛的原因是受到微生物的侵染，因此，要想有效保鮮果蔬，就要對微生物進行控制。現階段，低溫貯藏法是較為常用的果蔬保鮮法，但因為某些微生物是可以在稍低于0℃或低于5℃中生存的，因此低溫不能使病原微生物的生長得到完全的抑制。低溫貯藏容易造成參與熱帶和亞熱帶的果蔬受到冷害，因此就會削弱對病原微生物的抑制作用。一些濕度較高的冷庫給霉菌等真菌孢子的生長繁殖提供了有利的條件。

在對果蔬進行冷藏保鮮時，會受到霉菌與細菌等的侵蝕而出現變質與腐爛的情況。其次，果蔬在進行貯藏時會產生C2H4，從而導致果蔬成熟，代謝速度增快，并使得保鮮期大幅度縮短。現階段，在多果蔬進行實際貯藏時基本都是采取漂白粉以及紫外線等來對冷庫進行消毒，通過這樣的消毒方式會出現消毒死角，并且部分化學物質會留在果蔬上。而通過臭氧來對果蔬進行冷藏保鮮，上述問題就能夠得到良好的解決。

三、臭氧在果蔬保鮮方面的應用

1.延緩果蔬后熟和衰老。在對果蔬進行貯藏時，果蔬各方面的代謝會出現生理失調的情況，當中組織出現褐變的情況最為普遍。出現褐變主要是由于PPO的作用，以酚類底物消耗為基礎的生化反應，是酚類物質氧化的直接結果。而單寧物質是PPO最為主要的底物之一，浙江大學食品科學博士與副教授楊虎清等人在通過相關研究后得出，臭氧能夠增快單寧與VC的氧化以及加快可滴定酸的消耗速度，從而有利于巨峰葡萄果肉組織進行酶促褐變。呼吸強度能夠體現出組織的新陳代謝，同時也能夠根據其對果蔬的儲存潛力進行預測。當呼吸強度較大時，就會加快營養物質的消耗速度，使得果蔬更容易衰老，存儲時間也相應的出現縮短。

一項關于韭菜采取臭氧處理與沒有通過臭氧處理的實驗顯示，鮮切韭菜在擺放在貨架期間，其呼吸強度會持續上升，并且臭氧處理組與用來對照的組，在擺放前三天都沒有較為明顯的差異，而隨著時間的推移，通過臭氧進行處理的一組能夠更好的控制韭菜呼吸強度的不斷提升，使得韭菜的衰老速度得到有效降低。主要是由于臭氧能夠使得細胞壁當中多聚糖的增長速度得到有效減緩，同時半纖維素以及纖維素的增長速度也明顯低于用來對照的一組，因此臭氧能夠使得韭菜的衰老速度得到有效的降低，并使得貨架期得到延長。而我國醫學博士李麗萍等人在實驗過后認為，臭氧會加快果蔬的呼吸作用，李麗萍等人通過對京白梨在通過常溫進行存儲時，采取五分鐘的高壓放電臭處理之后，與對照組進行比較，呼吸強度明顯高于對照組，使得臭氧能夠減緩果蔬進行呼吸作用這一觀點產生了矛盾。而通過有關人士的分析之后認為，出現不同結果的原因主要在于不同果蔬對于臭氧的適應能力存在著不同；又或者是采取放電處理后，使得淀粉轉化為糖分；也有可能是在處理結束放入包裝袋時袋內沒有進行通風，使得臭氧轉變為二氧化碳等等。

2.臭氧對果蔬上微生物的殺滅作用。臭氧能夠對空氣當中存在的大腸桿菌以及綠膿桿菌等，具有較強的殺滅效果。在進行玻片實驗時，通過9mg/L的臭氧處理一個小時，能夠有效的殺死玻片內所含金黃色葡萄球菌的99.96%，而綠膿桿菌以及大腸桿菌則會被全部殺滅。并且臭氧對于部分真菌也有著較強的殺滅作用。通過將濃度為1.5mg/L的臭氧溶液對果蔬進行處理，時間為1分鐘，就能夠有效的將酵母以及黑曲霉殺滅。

同時，國內外許多學者都進行了關于臭氧能夠殺死果蔬當中存在的微生物方面的研究。俄羅斯著名學者Bazarovo在通過將葡萄與黑莓進行臭氧處理的實驗當中得出，臭氧不但能夠有效的殺滅果子當中真菌與細菌的數目，使得果實腐爛速度得到減緩的同時，果實在處理之后沒有出現能夠可見的傷害。

韓國學者在對泡菜進行臭氧處理時，發現臭氧能夠消除姜與大蒜當中的百分之八十五左右的細菌，使得泡菜更加爽口。我國學者在實驗存儲梨和橙子時，發現通過臭氧的處理之后，果實當中的霉菌與細菌的總數得到大幅度減少，從而腐爛率也得到有效降低。夏靜在用臭氧處理黃瓜、辣椒時發現，在到達存儲期末時，黃瓜的腐爛率降低了百分之十二，辣椒的腐爛率降低了百分之十八。

3.臭氧與低溫的協同作用。影響鮮切果實保鮮品質的主要因素之一就是溫度。在低溫的環境當中果蔬的呼吸作用以及酶活性會得到一定的抑制，使得生化反應能夠得到降低，從而減緩果蔬的衰老以及組織發生褐變，因此對鮮切水果進行存儲時，低溫能夠起到較大的作用。

國外學者通過研究發現，在溫度四攝氏度以下時，臭氧能夠較好的保持獼猴桃當中的有機酸以及可溶性糖的整體含量，雖然在常溫下臭氧能夠有效的殺滅獼猴桃當中的灰霉菌菌落，但果實中的有機酸以及可溶性糖總含量會降低。因此，臭氧與低溫相配合對鮮切水果有著更為有效的保鮮作用。

四、結語

綜上所述，臭氧能夠有效的殺滅果蔬當中的細菌與真菌，有著極強的保鮮作用。而隨著對于臭氧保鮮作用研究的不斷深入，以及臭氧的使用得到了廣泛的認同，因此臭氧在未來會有更好的應用前景。

參考文獻：

[1]朱慶慶，孫金才，倪穗.臭氧在果蔬保鮮及降解農藥方面的研究進展[J].中國野生植物資源，2017，（01）：54-57+71.

[2]鄒凱，趙東方，胡蓉，付海姣，張敏.臭氧在鮮切果蔬保鮮中的應用[J].食品工業科技，2012，（14）：376-379+384.endprint