阅读说明：本技术 基于氧化电位水预冷和自发气调包装的樱桃低温贮藏方法 (Cherry low-temperature storage method based on oxidation potential water precooling and modified atmosphere packaging ) 是由 裘纪莹 赵双枝 周庆新 陈相艳 陈蕾蕾 辛雪 王凤丽 王军华 于 2019-09-17 设计创作，主要内容包括：本发明属于农产品贮藏技术领域,具体涉及一种基于氧化电位水预冷和自发气调包装的樱桃低温贮藏方法。本发明的方法包括：(1)挑选新鲜的八九成熟的甜樱桃鲜果；(2)清洗经挑选的鲜果,除去泥沙、浮果、叶片；(3)电位水预冷和杀菌；(4)进行果实大小分级；(5)将步骤(4)中经分级的鲜果进行冷风干燥。本发明采用微酸性氧化还原电位水进行预冷,预冷的同时杀菌,自发调节包装内的气体和水分环境,起到保鲜和抑制好氧性霉菌生长的目的。本发明很好的解决了樱桃产地商品化预处理及冷库贮藏过程中贮藏期短、以及长霉、褐变、水烂等问题,同时该发明实现了对甜樱桃产地现有商品化预处理设备的改造,带来了优异的防腐保鲜效果。(The invention belongs to the technical field of agricultural product storage, and particularly relates to a cherry low-temperature storage method based on oxidation potential water precooling and modified atmosphere packaging. The method of the invention comprises the following steps: (1) selecting fresh eighty nine ripe sweet cherry fresh fruits; (2) cleaning the selected fresh fruits, and removing silt, floating fruits and leaves; (3) pre-cooling and sterilizing by using electric potential water; (4) carrying out fruit size classification; (5) and (4) drying the classified fresh fruits in the step (4) by cold air. The invention adopts subacidity oxidation-reduction potential water for precooling, and the precooling and the sterilization are carried out simultaneously, thus spontaneously adjusting the gas and moisture environment in the package and achieving the purposes of keeping fresh and inhibiting the growth of aerobic mold. The invention well solves the problems of short storage period, long mildew, browning, water rotting and the like in the commercial pretreatment of cherry producing areas and the storage process of a refrigeration house, and meanwhile, the invention realizes the transformation of the existing commercial pretreatment equipment of the sweet cherry producing areas, thereby bringing excellent preservative and fresh-keeping effects.)

基于氧化电位水预冷和自发气调包装的樱桃低温贮藏方法

技术领域

本发明属于农产品贮藏技术领域，具体涉及一种基于氧化电位水预冷和自发气调包装的樱桃低温贮藏方法。

背景技术

樱桃是蔷薇科落叶灌木果树，其果实外观红亮剔透，且富含多种维生素和矿物质，具有抗癌、抗肿瘤、预防心脑血管疾病等作用。近年来，我国樱桃生产种植业高速发展，已成为樱桃生产大国。尽管我国樱桃种植面积广、产量高，但采后樱桃的商品化处理技术还不完善，贮藏期短，冷库贮藏期间经常发生长霉、褐变、水烂等问题，严重影响产品质量及经济效益。

现有樱桃尤其是甜樱桃产地商品化预处理及冷库贮藏技术的不足使得通过冷藏调节樱桃上市时间的作用非常有限，目前樱桃主要还是现采现销，虽然目前通过发达的快递物流可以快速运送到全国各地，但是随着樱桃种植规模的不断扩大，以及每年需求情况的不同，一旦不能及时销售，会给樱桃种植业带来巨大的打击，严重损害果农的经济利益。樱桃冷藏保鲜技术的研究已经迫在眉睫。

关于樱桃的贮藏方法，专利文献CN107242285A作过披露：

一种延长樱桃贮藏时间的处理方法，其特征在于，具体方法如下：（1）将采收后的樱桃浸没于温度为38~40℃、质量分数为1.7%~1.9%的壳聚糖水溶液中保温浸泡24~28min，并通入超声波进行超声处理，沥水取出，得预处理樱桃；（2）将预处理樱桃浸没于保鲜液中浸泡45~50min，沥液取出，置入压力为1.2~1.4MPa的 条件下恒压处理11~13min、以0.07~0.08MPa的降压速率降压至0.3~0.4MPa继续恒压处理8~ 10min，得处理樱桃；保鲜液由以下重量份的原料制成：鲜火龙果皮18~20份、鲜洋槐花13~15份、鲜仙人掌26~28份、竹沥1.4~1.8份、山梨酸钾0.012~0.014份、破壁松花粉0.7~0.8份、水160~170份。

相对于本发明，以上关于延长樱桃贮藏时间的方法不涉及预冷处理，而且对设备要求较高，操作及流程比较复杂，对樱桃产后预处理设备及程序要进行很大的改造，同时抗菌剂及保鲜液的成分复杂，生产成本高，故上述方法在实际应用中推广非常困难；

其次，上述方法的防腐保鲜效果如下：将采收后同一批成熟度相同的“巨红”樱桃用实施例的处理方法进行处理，处理后置于温度0℃的冷藏库贮藏30天，检测其霉变率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、V_C含量和硬度。上述专利文献的第一个实施例中，0℃下贮藏30天后，“巨红”樱桃的霉变率为1%，可溶性固形物含量为17.51%，可滴定酸含量为0.971%，V_C含量为35.62mg/g，硬度为1.96kg/cm²。而本发明是在目前樱桃产地得到规模化应用的商品化预处理成套设备的基础上，将其中的水预冷设备升级改造为氧化还原电位水预冷杀菌设备，并升级进入冷库保藏的内袋材料，而达到非常好的防腐保鲜效果，实际应用价值非常显著。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种水预冷技术与电位水杀菌工艺相结合，同时结合适用于樱桃低温贮藏的专用塑料包装材料，发明了一种基于氧化电位水预冷和自发气调包装的樱桃低温贮藏方法。

本发明人的构思是，对樱桃鲜果去杂、清洗之后采用特定的系统对鲜果进行微酸性氧化还原电位水预冷，然后再冷风干燥，并采用特定材料制成的包装膜对樱桃低温贮藏。

基于氧化电位水预冷和自发气调包装的樱桃低温贮藏方法，包括以下的步骤：

（1）挑选新鲜樱桃，新鲜樱桃为八九成熟的鲜果，且新鲜洁净，色泽鲜艳，无碰压伤、无病虫害，无霉菌病斑且无其它果面缺陷；

（2）用自来水清洗步骤（1）中经挑选的鲜果，除去泥沙、浮果、叶片；

（3）将（2）中经清洗的鲜果进行电位水预冷和杀菌；

（4）将（3）中经电位水处理的鲜果进行果实大小分级；

（5）将（4）中经分级的鲜果进行冷风干燥。

作为本发明的一种优选，还包括将（5）中干燥后的鲜果包装、冷藏库贮藏。

（3）中，微酸性氧化还原电位水的pH=4.0～6.8，ORP=800～1300mv，有效氯的含量50～300mg/L，微酸性氧化还原电位水预冷至5℃，微酸性氧化还原电位水装置配有循环冷却、过滤系统，保持洁净、恒温；微酸性氧化还原电位水预冷和杀菌采用浸泡或者持续喷淋的方式，持续处理时间5～30 min。

优选的，（3）中，每隔2～4h检测循环使用的微酸性氧化还原电位水的pH值、ORP及有效氯含量，若指标不在pH=4.0～6.8，ORP=800～1300mv，有效氯的含量 50～300mg/L的范围内，则更换新制电位水。

（4）中，采用水包膜式直径分选机或者光电分选机进行分选。

（5）中，分级后的果实通过带孔传输带传输，采用洁净冷风系统进行干燥，传输带上方还包括紫外灯照射杀菌装置。

（6）中，包装袋采用的是适用于樱桃低温贮藏的专用塑料包装材料，该包装袋的厚度为30~50μm,气体阻隔性能和透水性能较好，樱桃包装采用密封包装方式，装果量大于90%；外包装采用塑料筐或纸箱。

（6）中，包装袋的材料包括：石墨烯0.1～0.5份、硝酸银0.01～0.03份、改性普鲁兰多糖0.1～1.0份、高分子树脂基膜100份。

（7）中，冷库贮藏温度为0～4℃，相对湿度为90～98%。

包装膜的原料包括：石墨烯0.1～0.5份、硝酸银0.01～0.03份、改性普鲁兰多糖0.1～1.0份、高分子树脂基膜100份；

包装膜的制备方法如下：

S1：将氧化石墨烯分散于水中，然后超声分散1～3小时，制备成浓度为1mg/ml的氧化石墨烯分散液；

S2：将硝酸银加入到S1体系中，然后加入少量的硼氢化钠，升温到80～100℃，继续反应2～4小时后，然后过滤，水洗、干燥得到纳米银修饰的石墨烯；

S3：将S2中纳米银修饰的石墨烯加入到N,N-二甲基甲酰胺溶液中，然后超声0.5小时，制备成1mg/ml的溶液，加入普鲁兰多糖或衍生物，常温搅拌过夜，过滤、洗涤得到普鲁兰多糖改性的纳米银修饰的石墨烯；

S4：将预先在80℃烘箱中烘干的高分子树脂基与步骤S3的改性物质充分混合，搅拌匀质，经过双螺杆挤出机加热、剪切、挤出、切粒最终制得改性树脂；

S5：将S4中改性物质进行吹膜。

本发明的有益效果在于，本发明采用微酸性氧化还原电位水进行预冷，在预冷的同时起到杀菌作用；并且本发明所采用的包装材料通过自发调节包装内的气体环境和水分环境，起到保鲜和抑制好氧性霉菌生长的目的。通过本发明解决了樱桃产地商品化预处理及冷库贮藏过程中贮藏期短，冷库贮藏期间经常发生的长霉、褐变、水烂等问题，同时该发明很容易实现对樱桃产地现有商品化预处理设备的改造，只需要增加少量的成本，就能带来非常好的防腐保鲜效果。

附图说明

图1 本发明实施例4中包装袋内CO₂含量的测定；

图2 本发明实施例4中甜樱桃失重率的测定；

图3 本发明实施例4中甜樱桃腐烂率的测定；

图4 本发明实施例4中甜樱桃色泽（色差a值）的影响；

图5本发明实施例1A中所用的电位水预冷系统的结构示意图；

图中：1-水处理装置，2-电位水发生装置，3-电位水理化指标检测装置，4-电位水储存桶，6-注水阀，7-喷头，8-樱桃篮筐，9-隧道式箱体通道，10-水箱，11-喷淋循环水泵，12-传送带，13-冷水循环泵，14-冷水机，15-水温检测装置，16-电解剂储存桶，17-计量泵，18-排水口，19-排水阀，20-气泵，21-出气阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。

实施例1A

以甜樱桃为例，基于氧化电位水（微酸性氧化还原电位水）预冷和自发气调包装的甜樱桃低温贮藏方法，包括以下的步骤：

（1）挑选新鲜甜樱桃，新鲜樱桃为八九成熟的鲜果，且新鲜洁净，色泽鲜艳，无碰压伤、无病虫害，无霉菌病斑且无其它果面缺陷；

（2）用自来水清洗步骤（1）中经挑选的鲜果，除去泥沙、浮果、叶片等其它的杂质；

（3）采用电位水预冷系统为上述经过除杂之后的樱桃鲜果进行处理，具体为：

将（2）中经清洗的鲜果进行电位水预冷和杀菌；微酸性氧化还原电位水的pH=4.0～6.8，ORP=800～1300mv，有效氯的含量 50～300mg/L，微酸性氧化还原电位水预冷至5℃，微酸性氧化还原电位水装置配有循环冷却、过滤系统，保持洁净、恒温；微酸性氧化还原电位水预冷和杀菌采用浸泡或者持续喷淋的方式，持续处理时间5～30 min；

每隔2～4h检测循环使用的微酸性氧化还原电位水的pH值、ORP及有效氯含量，若指标不在上述的pH=4.0～6.8，ORP=800～1300mv，有效氯的含量 50～300mg/L的范围内，则更换新制电位水；

（4）将（3）中经电位水处理的鲜果采用光电分选机分级；

（5）将（4）中经分级的鲜果进行冷风干燥；分级后的果实通过带孔传输带传输，采用洁净冷风系统进行干燥，传输带上方还包括紫外灯照射杀菌装置；

（6）将（5）中干燥后的鲜果包装、冷藏库贮藏，冷库贮藏温度为2℃，相对湿度为95%；包装袋采用的是适用于甜樱桃低温贮藏的专用塑料包装材料，该包装袋的厚度为30~50μm、气体阻隔性能和透水性能较好，甜樱桃包装采用密封包装方式，装果量大于90%；外包装采用塑料筐或纸箱。

包装袋的材料包括：石墨烯0.3份、硝酸银0.02份、改性普鲁兰多糖0.6份、高分子树脂基膜100份。

包装膜的制备方法如下：

S1：将氧化石墨烯分散于水中，然后超声分散1-3小时，制备成浓度为1mg/ml的氧化石墨烯分散液；

S2：将硝酸银加入到S1体系中，然后加入少量的硼氢化钠，升温到80-100℃，继续反应2-4小时后，然后过滤，水洗、干燥得到纳米银修饰的石墨烯；

S3：将S2中纳米银修饰的石墨烯加入到N,N-二甲基甲酰胺溶液中，然后超声0.5小时，制备成1mg/ml的溶液，加入普鲁兰多糖或衍生物，常温搅拌过夜，过滤、洗涤得到普鲁兰多糖改性的纳米银修饰的石墨烯；

S4：将预先在80℃烘箱中烘干的高分子树脂基与步骤S3的改性物质充分混合，搅拌匀质，经过双螺杆挤出机加热、剪切、挤出、切粒最终制得改性树脂；

S5：将S4中改性物质进行吹膜，获得包装膜；或者是将该包装膜进一步加工成包装袋。

电位水预冷的系统，主要包括电位水发生装置2，电位水发生装置2通过电位水理化指标检测装置3与水箱10相连通，水箱10的上方有隧道式箱体通道9，箱体通道9内有传送带12，传送带12是由动力装置所驱动运转；樱桃篮筐8设置在传送带12上，樱桃篮筐8的上方有与水箱10相连接的喷头7，在喷头7与水箱10之间还有喷淋循环水泵11，该喷淋循环水泵11与水箱10的下部连通，水箱10连接有电位水冷却装置以及水温检测装置15；

电位水冷却装置包括冷水机14，水箱10通过水管Ⅰ与冷水机14连通，水管Ⅰ上设置有冷水循环水泵13，冷水机14通过水管Ⅱ与水箱10连通；电位水理化指标检测装置6与水箱10之间设置有电位水储存桶4，电位水储存桶4与水箱10之间设置有注水阀6；电位水发生装置2连接有自来水供应装置以及电解剂储存桶16，在电解剂储存桶16与电位水发生装置7之间设置有可调节流量的计量泵17；自来水供应装置与电位水发生装置2之间有水处理装置1；水箱10的底部设置有排水口18，排水口18连接有排水阀19。

电位水发生装置2产生的电位水通过电位水理化指标检测装置3注入到电位水储存桶4内，电位水储存桶4的电位水通过注水阀6流入水箱10内，水箱10内的电位水通过冷水循环泵13进入到冷水机14内部进行冷却，经过冷却后再流入到水箱10内；水温检测装置15用来检测水箱10内的电位水的温度。

电位水理化指标检测装置3内部同时安装有效氯浓度传感器、氧化还原电位传感器和pH传感器，以上的传感器可实时在线监测电位水发生装置2所生成电位水的有效氯浓度、氧化还原电位和pH值。

喷淋循环泵11以及冷水循环水泵13均采用隔膜泵，当然也可以采用磁力泵或者是抽泵。采用冷水循环泵13使水箱10内的电位水通过冷水机14来进行冷却，喷淋循环水泵11的作用是将水箱10内的电位水通过喷头7喷出。

计量泵17采用可调节流量的计量泵，流量调节范围控制在10毫升～150毫升/min，通过计量泵17将电解剂溶液储存桶16内的电解剂溶液泵入到电位水发生装置2内，与来自水处理装置1处理过的自来水混合后进行电解以生成电位水。

水温检测装置15采用密封的数字温度传感器，用来检测水箱10内的电位水的温度。

使用时，根据樱桃的特点预先设定水箱10内电位水的温度、电位水有效氯浓度、氧化还原电位、pH值及樱桃篮筐8在箱体通道9内的移动速度，通过控制移动速度来保证每筐内的樱桃都有足够的喷淋预冷时间，电位水温度的设定范围为4℃左右，电位水有效氯浓度的设定范围为50～200ppm，氧化还原电位500～1300 mV，pH值的设定范围为4.0～6.8之间，启动电位水发生装置2产生电位水，通过电位水理化指标检测装置3检测生成的电位水的有效氯浓度、氧化还原电位和pH值是否满足设定要求，若满足设定的要求，方可将电位水注入到电位水储存桶4内，电位水储存桶4内的电位水通过注水阀6注入水箱10内，启动冷水循环泵13和冷水机14，让水箱10内的电位水通过冷水机14进行循环冷却，直至水温检测装置15检测的温度达到设定温度范围为止，此时启动位于隧道式箱体通道9内部的传送带12，由传送带12带动篮筐8按照设定的速度通过箱体通道9，同时启动喷淋循环水泵11，由喷淋循环水泵11将水箱10内的电位水通过喷头7喷出，对樱桃篮筐8内的樱桃进行隧道式连续喷淋冲洗。

实施例1B

甜樱桃品种：红灯（同一品种，同一批次及采收时间，随机分成不同的组）；采收成熟度：九成熟；贮藏条件：温度1℃，湿度95%，贮存30d、60d检测各项指标。研究不同的预冷方式（不预冷、水预冷、本发明电位水预冷）和包装材料（保鲜盒、樱桃产区市售包装袋、本发明自发气调包装袋）对甜樱桃冷藏期间各项品质的影响。

设置实验组如下：

1）不预冷+气调袋；2）水预冷+气调袋；

3）电位水预冷+气调袋；4）不预冷+市售袋；

5）水预冷+市售袋；6）电位水预冷+市售袋；

7）不预冷+保鲜盒。

包装袋内的CO₂含量测定结果显示（图1），保鲜盒为透气包装，未检测到 CO₂含量，采用本发明气调袋CO₂含量普遍比市售袋高，说明本发明采用的气调袋具有较好的气体阻隔性能。

实施例1C

与实施例1A的不同在于，（6）将步骤（5）中干燥后的鲜果包装、冷藏库贮藏，冷库贮藏温度为2℃，相对湿度为95%；包装袋的材料包括：石墨烯0.2份、硝酸银0.01份、改性普鲁兰多糖0.5份、高分子树脂基膜100份。其余与实施例1A相同，包括电位水预冷系统以及包装膜的制备方法均与实施例1A相同。

实施例2

本发明对甜樱桃失重率的影响

实验方法及实验组同实施例1B，贮存30d、60d检测失重率。结果显示（图2），不经预冷直接采用市售袋和保鲜盒包装的失重率比较高，随着时间延长，失重率增加比较明显，本发明气调袋各组的失重率适中，通过肉眼观察发现此失重率下甜樱桃比较新鲜，具有较好的商品属性。

实施例3

本发明人研究了本发明的贮藏方法对甜樱桃腐烂率的影响，如附图3所示。

实验方法及实验组同实施例1B，贮存30d、60d检测腐烂率。

结果显示（图3），不论何种包装方式，本发明电位水预冷可显著降低腐烂率，同时本发明电位水预冷结合气调袋包装（实验组3）的腐烂率最低，腐烂率仅为保鲜盒组（实验组7）的14.67%，仅为电位水预冷结合市售袋包装（实验组6）的33.34%，降腐效果非常显著。

实施例4

本发明人研究了采用的方法贮藏新鲜樱桃鲜果，对甜樱桃色泽（色差a值）的影响，如附图4所示。

实验方法及实验组同实施例1B，贮存30d、60d检测色差a值。色差a值在樱桃果实成熟过程中，色差a值越大，成熟度越高，但随着贮藏过程中的衰老进程，色差a值降低，并且衰老越严重，色差a值越低。结果显示（图4），不论何种预处理方式，本发明气调袋包装的甜樱桃色差a值均比市售袋和保鲜盒高，肉眼观察色泽更加鲜艳，色泽上没有发生明显的变暗现象，和新鲜甜樱桃的色泽更加接近。

表1 本发明中与其它保鲜方式的比较结果（30天）

表2 本发明中与其它保鲜方式的比较结果（60天）

背景技术的第一个实施例是，将处理后的"巨红"樱桃置于温度0℃的环境中冷藏30天，所检测的霉变率为1%，可溶性固形物含量为17.51%，可滴定酸含量为0.971%，V_C含量为35.62 mg/g，硬度为1.96kg/cm²。

相较于背景技术中的方法，本发明中电位水预冷+气调袋（实施例1A）全部果实都没有发生霉变。故本发明的方案在抑制霉变方面优于背景技术中的方案。同时，由于背景技术中采用的冷藏温度比本发明（实施例1A）低，背景技术试验的樱桃品种“巨红”是一个晚熟、耐贮藏品种，而本发明涉及的樱桃品种“红灯”不耐贮藏，可见，本发明的实际防腐效果应显著优于背景技术方法。由于可溶性固形物含量、可滴定酸含量、Vc、硬度这4个指标在不同樱桃品种之间差异太大，故无法进行比较。

表3 本发明与背景技术保鲜方式的比较结果（30天）

从以上的实施例中可以看出，本发明的霉变率为0，而背景技术中仍然有1%的霉变率。通过本发明的方法对樱桃鲜果处理，樱桃的色泽保持得非常好，且腐烂率低，失重率适中，具有优异的商品属性；并且采用本发明的贮藏方式，气调袋内的CO₂含量普遍比市售袋高，说明本发明采用的气调袋具有较好的气体阻隔性能。