臭氧在果蔬貯藏保鮮中應用的研究進展

   臭氧是一種具有特殊氣味的不穩定氣體。由於臭氧具有很強的氧化能力，並且在空氣和水中會逐漸分解成氧氣，無任何殘留，所以被廣泛地應用於食品保鮮與加工等領域。已有研究顯示,臭氧不僅可以利用自身強氧化作用消毒殺菌,還具有調節果蔬采後生命活動進程、延緩果蔬衰老等作用。還對果蔬中農藥的殘留有降解作用。

1、   臭氧用於果蔬保鮮的作用機理

果蔬采收後代謝過程中產生的乙烯氣體，是果蔬的催熟致衰劑，極微量的乙烯就能加速果蔬的成熟衰老，逐漸失去商品價值。采收前，果蔬具有較強的抵抗力，不易被微生物侵染，但隨著生命活動的進行，果蔬對微生物侵染的抵抗力下降，因而容易受到微生物的侵染，引起腐爛而失去商品價值。人們利用臭氧的強氧化和殺菌特性，快速分解果蔬貯藏環境中的乙烯，殺滅貯藏環境的微生物，以達到延長果蔬保鮮期的目的。

1.1 殺菌作用

臭氧的電療電位是2.07eV，是僅次於氟的強氧化劑，具有強烈的殺菌防腐功能，臭氧能夠徹底殺滅細菌和病毒，尤其是對大腸桿菌、赤痢菌、流感病毒等特別有效，lmin可去除率達99．99％。高濃度的臭氧能殺死黴菌，低濃度的臭氧有抑制黴菌生長的作用。臭氧殺菌防腐是依賴其強氧化性達到殺死微生物目的，它與微生物細胞中的多種有效成分產生反應而產生不可逆的變化[3]。其過程為：臭氧快速穿過細菌、黴菌等病原微生物的細胞壁、細胞膜，使細胞膜組成成分受到損傷，導致細胞膜透性增加，細胞內部物質外流。並繼續滲透破壞膜內組織，使菌體蛋白質變性、酶系統破壞，直至殺死。

1.2 臭氧可降低果蔬代謝作用，延長貯藏期

臭氧處理能抑制果蔬儲藏期間呼吸強度,延緩淀粉和糖的變化,降低果蔬儲藏過程中的失重,延長果蔬的儲藏時間。另外,空氣經高壓放電產生的臭氧及負離子能誘導果蔬表皮的氣孔縮小,減小水分蒸騰和養分消耗。使果蔬的代謝水平有所降低，抑制果蔬體內呼吸作用，延長貯藏保鮮期。

臭氧可以氧化分解果蔬生理代謝作用呼吸出的熟劑一乙烯氣體，乙烯中同產物，也具有對黴菌等微生物的抑制作用。臭氧能夠快速氧化分解乙烯，最後生成二氧化碳和水。在果蔬冷藏和氣調貯藏中，常因溫度和氣體成分等小適宜。而使果實內積累乙醇、乙醛等有害物質。當乙醇濃度積累達0．3mg／kg、乙醛濃度達0．04 mg／kg以上時，就會毒害細胞。使果實出現褐變，果燙傷、果心腐爛等癥狀，臭氧可氧化分解乙醇和乙醛等。

1.3 臭氧對農藥殘留的降解作用

長期以來，農藥殘留超標一直是影響我國果蔬產品質量的一個突出問題。研究表明,在濃度為1. 4mg/L的臭氧水中浸泡30min可以使60%～99%的甲基-硝苯硫磷酯、硝苯硫磷酯、氯氰菊酯和二嗪農氧化降解。臭氧處理對蔬菜中殘留的甲胺磷、氧化樂果、敵敵畏3種有機磷農藥的清除效果也非常明顯。20mg/L臭氧處理30min後,殘留的有機磷農藥脫除率在85%以上。區衛民等人還發現,臭氧處理對硝酸鹽的去除也有一定效果。

2、   臭氧在果蔬保鮮中的應用

2.1 果蔬入庫前的空庫消毒

果蔬貯藏期間的腐爛，主要是由黴菌等病菌引起。這些病菌主要來源於田間和冷藏庫房，因此，果蔬入庫前的空庫消毒是必需工序。試驗表明，臭氧對冷庫消毒效果很好，在24mg/m3濃度下,3～4h就可以殺死黴菌，包括抵抗力極強的未萌動孢子。經過長期的研究試驗，確定冷庫消毒最適臭氧濃度為12～20mg/m3，停機後封庫24h，細菌的殺滅率可達90%以上，黴菌殺滅率為80%，基本達到瞭對空庫消毒的預期目的。

2.2 果蔬采後和入庫殺菌

新鮮果蔬采後往往帶有大量雜菌微生物，及時對剛入庫果蔬在未包裝前的預貯期間殺菌消毒，能很好地避免貯藏過程中由病菌所造成的腐爛。試驗表明，對不同的果蔬采用不同的殺菌條件，一般臭氧濃度在4～24 mg／m3即可達到滿意的消毒效果，能較好地延長果蔬貯藏保鮮期。

2.3 果蔬貯運中的防腐保鮮

臭氧保鮮作用，是其能減緩新陳代謝過程，推遲後熟和老化，而這是通過臭氧分解乙烯氣體來實現的。果蔬采摘後仍是生命活體，儲藏期間呼吸過程是加速的，因而逐漸成熟。降溫和氣調的目的就是為瞭降低其呼吸作用。果蔬在接近成熟階段將產生大量的乙烯，它有加速成熟的作用，稱為催熟劑。它的擴散還將加速其它果蔬的成熟。臭氧能夠有效地控制這個過程，快速氧化分解乙烯，最後生成二氧化碳和水。臭氧對延長果蔬的儲藏期發揮瞭重要的作用。

2.4 影響臭氧處理效果的因素

果蔬貯運的環境條件如溫度、濕度、臭氧濃度和貯藏方法等對臭氧處理的效果有很大影響，其主要表現如下：

2.4.1溫度

用臭氧處理果蔬，溫度低則殺菌效果好。當貯藏溫度低於10℃時，殺菌能力較強；而高於l0℃時，殺菌能力明顯降低。因為在高溫條件下，臭氧易分解成氧氣，有效臭氧濃度降低，滅菌效果明顯下降，所以當貯溫較高時，臭氧處理所需要的時間應相對較長。

2.4.2濕度

在機箱內分別放置抽濕器和水杯，調節箱內濕度，在不同濕度下將準備好的菌片分別平放入機箱左底部，開機60 min後取出菌片，放入5．0 ml含0．5硫代硫酸鈉的PBS中，中和10 min後，敲打試管8O次，洗脫菌片上的菌並混勻。取洗脫液0．5ml接種平皿，傾註普通營養瓊脂並混勻作活菌計數。以室溫下放置的菌片作對照，計算殺滅率。

2.4.3臭氧濃度

濕冷條件下，用1.0mg/mL臭氧水水浴處理結合套袋處理能有效的抑制板栗果實貯藏期間呼吸強度和淀粉酶的活性，延緩淀粉和糖的變化，降低板栗果實的失重率和腐爛率，提高瞭過氧化氫酶的活性，板栗在貯藏180天後仍具有較高的品質。臭氧濃度過大會對果蔬中的Vc等營養成分產生破壞性作用，臭氧的強氧化性破壞瞭果皮的組織結構。

2.4.4貯藏方法

臭氧用於葡萄貯藏保鮮，具有無污染、無藥物殘留等優點。但預冷期間一次性臭氧化氣體處理對抑制果實的衰老和對黴菌的抑制作用有短時效應，為有效地控制果實在貯藏期間的衰老，減少腐爛的發生，必須在貯藏期間結合使用能夠緩慢地釋放SO2的葡萄保鮮劑，才能達到最佳貯藏效果。

3、臭氧在果蔬保鮮貯藏中存在的問題及展望

臭氧處理不可避免的是在氧化降解農藥的同時，無選擇地對易氧化的營養物質也進行瞭破壞，胡蘿卜素的含量就顯著下降。胡蘿卜素同樣也是蔬菜中的一種重要的營養物質。研究表明胡蘿卜素除作為維生素A的前體外，在體內還可以碎滅單線態氧，消除自由基，阻止脂質過氧化，保護機體免受傷害等作用。因而臭氧處理對蔬菜中胡蘿卜素的破壞直接降低瞭蔬菜的營養價值[。

另外,臭氧對人體的健康也有一定危害。它主要影響人體的呼吸道,其中毒的癥狀包括頭疼、眼花、眼睛和喉嚨有灼燒感和咳嗽。慢性的臭氧中毒可能引起頭痛、身體虛弱、記憶力減退和支氣管疾病。

果蔬貯藏保鮮是果蔬生產減損、保值和增值的關鍵因素。隨著人們消費水平的日益提高，隨著“綠色食品”的興起，均衡地供應新鮮、營養、無污染的優質果蔬成為果蔬產業化的發展趨勢。