果蔬采后处理和贮藏保鲜技术研究进展
院 系： 理学院化学系
专 业： 食品质量与安全
年 级： 2013级 学生姓名： 赵富羽
学 号： 201301020709
指导教师： 樊爱萍 上课时段： 周三（6.7）
日 期： 2015.11.25
果蔬采后处理和贮藏保鲜技术研究进展
摘要：市场上随处可见的果蔬，都是我们保鲜技术的成果，果品蔬菜营养丰富，
是我们可以吃到的廉价和营养的食物。但是由于生产的季节性、地域性和产品的易腐性，给果蔬的采后处理、贮藏保鲜等环节带来了极大困难。但是果蔬的保藏保鲜不是一件容易的事，优秀的采后处理和保鲜技术，让果蔬得以良好的保存，让我们在任何时候都可以品尝到来自四季的问候。
关键词：采后处理、保鲜、研究进展、计算机、天然产物、植物精油，
一：果蔬采后处理技术；
1.计算机视觉技术
计算机视觉系统能够模拟人的视觉功能，对空间物体的三维性状产生感知，并具有人脑的部分功能，将这一信息进行传递、转化、抽象和识别，从而作出判断并指挥系统最终完成预期的目的。
计算机视觉技术可以完成从成熟度的判断，采收，分级等工作。
计算机视觉系统的工作原理简单的计算机视觉系统主要由照明室、CCD摄像机、图像采集卡和计算机组成。照明室为摄像机提供最佳工作环境，使其在CCD视区内保持均匀一致的光照；CCD摄像机为图像传感器，其功能是完成图 像捕获；图像采集卡进行特征抽象，将视频信号转化为数字图像信号；计算机则对数字信号进行处理与识别，作出判断与解释。上述系统只能对1个目标进行处理识别，而对分布式物空间的多个目标不能实现在线实时检测。许多研究者对多通道的计算机视觉测量系统进行了研究，以满足实际生产过程的需要。多通道计算机视觉系统由数台摄像机同时摄取目标的多视角，多光谱图像信息，由控制器高速转换，把视频信号输入图像采集卡，多通道图像采集卡可同时接收多路视频信号，形成数字图像信号，最后由计算机完成处理，识别与测量。
2.果蔬品质的无损伤检测技术
果蔬产品的无损伤检测技术主要应用于果品和果菜类蔬菜上，而蔬菜中的叶菜类、根菜类、花菜类等，由于利用部位分散，应用较少。该项技术主要有电学特性检测技术、光学特性检测技术、声波振动特性检测技术、核磁共振(NMR)技术、电子鼻技术、撞击技术以及一些其他技术方法。在水果内部品质光学特性检测原理与检测系统组成中，规则反射、透射和漫反射三种光特性测量方法在水果内部品质检测中的优缺点，并详细阐述了水果的糖度、酸度、硬度等内部品质光特性无损检测的研究与应用技术。
光纤传感技术在水果品质上的无损检测原理，设计了一种测量水果品质的系统，并对水果光谱的三种测量方式规则反射、漫反射和透射进行了对比分析和试验，试验结果得出漫反射方式是应用到水果内部品质预测的最好方式。同时研究了应用近红外光谱漫反射技术进行苹果糖分含量的无损检测技术，并在水蜜桃等水果 上试验，得到了较为满意的效果。
日本开发了可见光和近红外线测定梨、苹果成熟度的传感器，又研制了快速判别水果成熟度和色泽的选果装置，并将此技术用于自动化选果线上，把成熟度、色彩传感器与自动化分级、包装线连在一起，率先实现了高度自动化的无损伤检测选果。
刘新鑫等研究了苹果贮藏中水心病发病情况的无损伤检测。该研究通过自制差分仪监测了贮藏中苹果透光强度的变化，建立了贮藏中苹果透光强度和质量随时问变化的回归方程。在贮藏过程中有水心病的苹果透光强度下降较无水心病苹果快，贮藏后期发病不严重的病果症状消失，同时发现质量较大的苹果中水心病发病比率高。
3.果实分级的机械化与自动化技术；
果实分级机械按工作原理可分为大小分级机、重量分级机、果实色泽分级机和既按大小又按色泽进行分级的果实色泽重量分级机。既按果实着色程度又按果实大小来进行分级，今世界生产上最先进的果实采后处理技术，该机的工作原理是：将上述自动化色泽分级和自动化大小分级相结合。首先是带有可变孔径的传送带进行大小分级，在传送带的下边装有光源，传送带上漏下的果实经光源照射，反射光又传送给电脑，由电脑根据光的反射情况不同，将每一级漏下的果实又分为全绿果、半绿半红果、全红果等级别，又通过不同的传送带输送出去。该生产线 每小时可处理苹果15～2Ot。
浙江大学的蒋焕煜等研制了一条用于水果动态、实时检测的果实品质智能化实时检测分级生产线，由水果输送翻转系统、计算机视觉识别系统、分级系统组成。水果输送翻转系统的双锥式滚筒水果输送翻转装置，使水果以一定速度向前输送，并使水果绕水平轴自由转动，保证检测系统能检测到水果整个表面，获得足够的水果图像信息。通过计算机视觉系统的视觉智能识别，综合判断每一个水果的等级，并确定每个水果的位置信息，由计算机识别系统的控制模块将指令传输给分级系统，完成水果的分级。黄永林等研究了一种用于计算机视觉水果自动分级系统的同步跟踪自动控制装置口，图像处理结果从计算机并行：输出到移位寄存器，利用接近开关产生的脉冲作为寄存器的移位信号，将处理结果在移位寄存器输出端口的位置与水果的实时位置保持一致，实现对水果的同步跟踪，并利用硬件操作步进电机的脉冲分配和相关动作，从而完成对分级执行机构的正确控制。
二：果蔬贮藏库的现代设备；
1.真空冷却设备
真空冷却设备主要由真空槽、捕水器、制冷机组、真空泵和测控系统等组成。真空冷却设备主要用于水果蔬菜的预冷却处理，选用该设备时必须进行以下考虑；(1)真空槽的结构强度；
(2)被冷产品从初始温度降至终止温度所放出的热量；
(3)被冷产品在真空下蒸发水分的质量，转化为气体的体积； (4)气体流导、抽气和充气复压时间； (5)捕水器的冷凝面积和捕水量； (6)自动控制系统的完善； (7)设备配置与合理布局。
2.微型冷藏库和便携式微型冷藏库设备;
微型冷藏库一般库容6O～200m。由贮藏间、机房、缓冲间三部分组成，库体主要为土木结构，建筑方式类似于普通民房。保温材料一般选用膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫板、硬质聚氨酯发泡材料等，辅以相应的制冷设备，可广泛用于保鲜各种水果蔬菜等农产品。 李喜宏等研究了可折叠、便携式新型微型冷库。该冷库以新型聚乙烯基发泡材料为试材，以经典硬质聚苯乙烯泡沫保温材料为对照，明确了便携式微型保鲜冷库 的热功性能及其苹果、葡萄的保鲜效果。结果表明，便携式微型保鲜冷库的最佳制冷设备工作时间系数为0．24，对照为0．32，库体导热系数为0．95，对照为1．00。尺寸受热变形率一3．5，压缩率7，延伸率15O，压缩强度3．14N／cm，使富士苹果和巨峰葡萄的保鲜效果显著优于对照 。
3.气调保鲜贮藏库实时测控系统
石秀东等针对我国气调保鲜贮藏库电控系统的自动化程度低、贮藏保鲜质量不稳定的缺点，研制了一套以PC机和P80C51单片机为核心的气调库环境因子实时测控系统。该主从式系统以PC机为上位机，单片机系统为下位机，实现了对温度、湿度、氧气、二氧化碳多路模拟量信号的数据采集，以及压缩机、加湿机等执行机构的状态信号自动监测和控制。长期运行证明，该系统具有优良的实时控制性能和良好的工作稳定性。
三：果蔬贮藏保鲜技术；
1.果蔬采后热处理保鲜技术；
果蔬采后热处理指在果蔬贮藏前，将其短时间置于非致死高温中(一般高于正常生长适温10—15℃)进行处理，旨在控制果蔬采后病虫害的发生，降低果实的呼吸作用和乙烯的释放量，延缓果蔬衰老，减轻果蔬冷害的发生，改善果实品质，达到延长果蔬保鲜期的目的果蔬采后热处理是一种无毒、无农药残留的采后处理方法，是果蔬保鲜领域的重要课题。直至目前，国内外用于果蔬采后热处理的方法有：热水浸泡、热蒸汽、热水冲刷、干热空气、强力湿热空气、热灰掩埋、红外辐射、微波辐射等。热处理的诸多方法中，热水浸泡、热蒸汽处理应用最为普遍。热处理在果蔬上的研究和应用最早始于防治病虫害。Fawcet[1首次报道用热处理防治柑橘炭疽病引起的腐烂。20世纪20年代末期，在美国佛罗里进入商业化阶段，在果业发达的国家，热处理已商业性或半商业性地应用于卡亡果、番木瓜、柑橘、荔枝等果实的采后处理上。 采后热处理的研究与应用领域主要包括： 1．热处理的生理生化机制；
2．热处理改善果蔬贮 藏后的品质； 3．热处理 防治果蔬的采后病虫害。虽然果蔬采后热处理是从防治采后病虫害开始，但后来热处理对果蔬品质影响的研究更为活跃。
果蔬采后生理生化的变化及基因表达的影响是个非常复杂的过程。热处理通过影响生理生化的变化而达到改善采后品质、增强抗逆性、防治采后病害的目的。
2.利用天然果蔬保鲜剂贮藏保鲜技术；
天然植物精油的防腐保鲜研究发现，芥籽、丁香和肉桂均具有防腐效果。添加0．5g芥菜籽于100g苹果汁中，可防腐保存4个月。
植酸是广泛存在于植物种子中的一种有机酸，以植酸为原料配制的果蔬防腐剂，可用于易腐果蔬及食用菌的防腐保鲜。用植酸配制的保鲜剂涂覆在葡萄、草莓、哈密瓜、香蕉、菠萝、荔枝等瓜果上，不仅可以维持新鲜微弱的生理作用，达到理想的透水、透气性能，而且还可以提高瓜果的光泽，抵御外界病菌的侵入，并能显著抑制酶的活性。
3.利用调压技术贮藏保鲜
调压贮藏包括减压贮藏和加压贮藏。减压贮藏又称为低压贮藏(IPS)，是将水果蔬菜放在一个密闭冷却的容器内，用真空泵抽气，使之取得较低的绝对压力，其压力大小要根据果蔬的商品特性及贮温而定。当所要求的低压达到后，新鲜空气不断通过压力调节器、加湿器，带着近似饱和的湿度进入贮藏室。真空泵不断工作，果蔬就不断得到新鲜、潮湿、低压、低氧的空气。一般每小时通风4次就能除去果蔬的田问热、呼吸热和代谢所产生的乙烯、CO、乙醛、乙醇等不利因子，使果蔬长期处于最佳的近休眠状态。该方法能较好地解决果蔬的失重、萎蔫等问题，使水分得到保持，同时也使其维生素、有机酸、叶绿素等营养物质的消耗得到了控制，不仅贮藏期比一般冷库延长2～3倍，产品保鲜指数大大提高，而且出库后货架期也明显增加。
另一种调压方式是加压，即高压贮藏(HPS)，是美国上世纪末发明的一项专利技术。其作用原理主要是在贮存物上方施加一个小的由外向内的压力，使贮存物外部大气压高于其内部蒸汽压，形成一个足够的从外向内的正压差。一定的正压可以阻止水果水分和营养物质向外扩散，减缓呼吸速度和成熟速度，故能有效地延长果实贮藏期。
4.湿冷保鲜技术；
湿冷系统是在机械制冰和蓄冷技术基础上发展 起来的一项新型技术。它通过机械制冰蓄积冷量的方法，获取低温的冰水经过混合换热器，让冰水与库内空气传热传质，得到接近冰点温度的高湿空气来冷却果蔬。它能把果蔬快速冷却瓢贮藏温度，并维 持在该温度，同时结合臭氧的协同作用，使果蔬处于低温高湿环境中，又不会受到霉菌的危害。欧美一些国家早在 7O年代中期就已开始着手湿冷系统在果蔬保鲜方面的应用研究，
1994年底英国'YES公司赠送给中国农业大学食品学院一套小型湿冷系统的关键设备，在该校建成了第一座试验冷库，进行了几年的试验研究；1997年在海口市建成了第一座商业冷库，并被国家科委列为97“火炬计划。2O00年在河北献县建成北方第一座商业冷库，作为机械工业技术发展基金项目进一步推广，它采用盐水作为载冷剂，把库内温度降到OT：以下，并且使库内相对湿度仍能保持95％左右。在冬枣的保鲜试验中，无论是好果率，还是贮藏品质，都明显优于同期的其他贮藏方式。
湿冷保鲜技术的主要技术特征：
1．压缩机配套动力比常规冷库减小30％-50％，冷剂用量节省20％一30％。 2．利用低谷廉价电力蓄冷，贮藏保鲜成本可下降20％一30％。 3．免去加湿、除霜作业，库内温度、湿度稳定。
4．臭氧可以抑制霉菌产生，氧化乙烯、乙醇和残留农药，达到无乙烯贮藏的效果。