[發明專利]加壓低成本惰性氣體結合激光微氣孔薄膜氣調的果蔬抑菌保鮮裝置及應用

有效

• 申請號: 202011606226.8
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112715643B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 張慜;范凱;過志梅
• 申請（專利權）人: 江南大學;無錫海核裝備科技有限公司
• 主分類號: B65B31/02
• 分類號: B65B31/02;A23B7/152
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

本發明涉及加壓低成本惰性氣體結合激光微氣孔薄膜氣調的果蔬抑菌保鮮裝置，采用表面處理與包裝處理兩種綜合處理方式，即采用加壓惰性氣體應用于果蔬表面、以及應用激光機作用包裝袋制作微氣孔，由此應用于果蔬貯藏保鮮，在果蔬組織中形成籠形水合物，限制果蔬中水的流動性、抑制微生物生長、降低貯藏期間代謝損耗，維持其良好的營養品質，顯著延長其保鮮期；并且設計基于此裝置的應用，能智能根據不同果蔬物料智能判別加壓惰性氣體不同配比與壓力及微孔大小與數量處理，在4℃下貯藏可將貨架期延長至17?20天。

技術領域

本發明涉及加壓低成本惰性氣體結合激光微氣孔薄膜氣調的果蔬抑菌保鮮裝置及應用，屬于生鮮食品保鮮貯藏技術領域。

背景技術

我國是果蔬生產大國，果蔬產量長年位居世界第一。新鮮果蔬因其豐富的營養已成為人們生活中的必需品，受到眾多消費者青睞，占據食品消費總量的極大份額。果蔬采后在貯藏期間會發生一系列生理生化反應，且極易受到微生物的侵害，造成其營養品質的損失、酶促褐變、組織結構軟化、風味下降等問題的發生，這樣就縮短了果蔬的貨架期，導致果蔬的商品價值降低。傳統的果蔬保鮮采用低溫和化學保鮮劑來延長貨架期，但化學保鮮劑會殘留在果蔬上面，造成人類健康的危害及環境污染。因此，有必要找到一種無污染、綠色、安全的保鮮方式。

近年來加壓惰性氣體保鮮技術被廣泛用于果蔬行業。加壓惰性氣體(如氬氣、氙氣)在一定溫度和壓力下溶于果蔬細胞間水形成籠形水合物(水結構化)，從而限制果蔬中水分的流動性、抑制果蔬生理代謝活動，延緩品質劣變和衰老。由于氙氣的價格昂貴，高成本可能限制了氙氣的應用。然而氬氣化學性質穩定并且成本要求低，對人體健康是無害的。另外，微氣孔氣調包裝是利用果蔬自身呼吸作用和微孔對氣體通透性來調節包裝內氧氣和二氧化碳等氣體組分,抑制其呼吸作用,從而達到調節果蔬生理代謝水平，延緩品質劣變。由于傳統氣調包裝是采用2-3種氣體組成的混合氣體取代包裝內的氣體來抑制果蔬的呼吸作用，但在果蔬貯藏中易造成果蔬的無氧呼吸，導致異味物質的產生、削弱果蔬固有的耐藏性，降低了產品的商品價值。近年來激光加工微氣孔因具有無接觸力作用于材料、加工效率高、易于實現自動化等優點而被廣泛使用，激光微氣孔氣調包裝可以有效地調節包裝內的氣體組分，促進氣體交換，降低產生無氧環境的風險，延長果蔬的貨架期。因此，本發明采用加壓氬氣惰性氣體結合激光微氣孔薄膜氣調包裝的抑菌保鮮裝置應用于果蔬貯藏保鮮。

張慜等(2003)公開了“一種水結構化處理和氣調包裝聯合保鮮鮮切果蔬的方法”(申請公布號：CN1554247A)。該方法利用加壓混合惰性氣體氬氣、氪氣和氙氣處理鮮切果蔬形成水結構化，再結合氣調包裝使鮮切果蔬營養損失小，在常溫下可延長鮮切果蔬貨架期。與本發明相比，該方法中加壓處理中氙氣的價格較貴，加壓惰性氣體水結構化時間較長，達到12-48小時。本發明采用的加壓氬氣成本較低，加壓時間不長，有效地延長果蔬的保鮮期。

張慜等(2008)用加壓氙和氬(分壓9:2)混合物處理的蘆筍與氣調包裝的對照進行比較，結果發現蘆筍的貨架期有效地延長。加壓氙和氬混合物處理后樣品組織結構中形成籠形水合物，這與保持蘆筍新鮮有著積極聯系。與本發明相比，該方法中加壓處理使用的氙氣價格昂貴，本發明采用加壓氬氣價格便宜，降低了生產成本，更適合商業化食品生產。

張慜等(2009)公開了“一種利用超高壓實現鮮切果蔬快速水分結構化的低成本保鮮方法”(申請公布號：CN101700055A)。該方法采用1:1配比的四種非極性氣體氬氣、氪氣、氮氣或二氧化碳中任意兩種在加壓300-400MPa下處理鮮切果蔬，發現經超高壓處理后鮮切果蔬表面和組織中的水分快速水結構化，降低了水分子活性，抑制了酶促反應和微生物作用，延長保鮮期達10-15天。與本發明相比，該方法采用高壓處理會導致果蔬組織結構軟化，不適宜組織結構軟的果蔬，本發明采用加壓惰性氣體處理并結合激光微氣孔薄膜氣調，不會對果蔬組織結構造成機械損傷，能有效延長果蔬的保鮮期。