臭氧在甘薯贮藏保鲜中的科技创新应用

摘要 通过甘薯臭氧物理强度钝化杀菌处理核心技术，建成甘薯安全贮运关键控制技术模式，达到杀灭甘薯自身携带的有害病菌，调节贮藏环境的气体浓度，提高甘薯的贮藏保鲜效果，该创新技术具有操作简便、能耗低、成本少、一次性投入少、保鲜好薯率高等特点。甘薯气控保鲜技术中试于2012年2月22日经过了由安徽省科技厅组织的专家现场测评，好薯率到达99.76%。

关键词 甘薯；臭氧；贮藏保鲜

中图分类号 S531；S609+.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）16-0286-01

农产品采收后是鲜活体，存放一段时间后因自身的有氧呼吸作用，出现产品后熟现象，在一定程度上影响了新鲜度。因此，需对农产品进行保鲜，方法有化学方法、物理方法及物理化学方法。化学方法，是指利用化学试剂如化学涂层、蒸薰剂、防腐剂等，对果蔬进行涂果、薰蒸、浸泡等，该法虽操作简便、成本低，但会造成果蔬二次污染及有害残毒等。物理方法，包括冷藏、窖藏、气调、辐照、调压等，其中冷藏、气调虽保鲜效果较好，但需要大型机械设备，一次性投资大，资金回收率低，且电能耗大，技术要求严格，不易被农民掌握，且仍有耐低温细菌、病菌繁衍滋生，影响食用安全。物理化学方法，最有代表的是辐照法，即利用电离能辐射，轰击果蔬，引起其内部代谢产生变化，达到延缓果实后熟的目的，此方法对肉制品类和干货类农产品的保鲜效果较好，可以自动化操作、批量生产，但也同样存在一次性投资大等问题，且对于叶菜类及根茎类的鲜果不适宜采用辐照法。

自“六·五”、“七·五”、“八·五”以来，我国的蔬菜果品保鲜技术不断发展并日趋完善[1-3]。臭氧保鲜技术的应用研究开始于“九·五”，科研人员博采各种贮运模式的优点，结合实践研究，摸索出臭氧浓度对果蔬好果率影响的基础数据，一批利用窖贮和臭氧及负氧离子处理果蔬的保鲜实例涌现。至“十一·五”后期，随着臭氧及负氧离子设备技术的逐步成熟，果蔬保鲜应用研究也进入了一个崭新的阶段[4-7]。截至目前，臭氧农产品保鲜技术成为一个由臭氧设备、贮藏环境的条件以及农产品的贮藏期管理等硬件要求和软件技术匹配的合作技术体[8]。

1 创新技术：甘薯贮藏臭氧保鲜技术

自20世纪80年代中期以来，美国国家宇航局已成功地选用甘薯作为长期太空飞行和太空工作站中宇航员的食品，使甘薯成为太空食品，在世界上掀起了一股“甘薯热”。近年来，国外在甘薯食品加工方面的研究进展也很快，已有数百种各类加工产品研制成功并投入市场。在我国，甘薯作为重要的粮食、饲料、工业原料及新型能源用作物，其营养和保健作用也引起了广泛的兴趣和重视。我国甘薯常年种植面积达500万hm2左右，总产量约占世界甘薯总产量的80%。

甘薯属于类农产品，由于薯块皮薄，水分多，组织嫩脆，容易撞伤，加之薯种贮藏条件要求严格：薯窖内的含氧量不得低于4.5%，甘薯贮藏的适宜温度为10～14 ℃，温度过低会遭受冷害，使薯块内部变褐变黑，煮熟后有硬心并有异味，而且后期温度回升，薯芽开始萌动、糠心，加速黑斑病和软腐病的发展，极易腐烂。当窖内湿度低于80%时，薯块内的水分便往外蒸发，致使薯块脱水、萎蔫、皱缩、糠心，食用品质下降。相对湿度超过95%时，则薯块褪色褐变，病原菌繁殖，腐烂率上升。所以甘薯贮藏保鲜技术是阻碍甘薯产业发展的技术瓶颈。

据报道，国内贮藏设施形式有地下窖、通风库、冷库、CA库等。目前，我国现有贮藏能力约1 200万t，贮藏量不足果蔬总产量的2%～3%，与发达国家贮藏量为总产量的60%～70%相比差距甚远。我国的CA库

通过多年的甘薯产地试验研究，进行设备技术的创新，提高了臭氧发生量和贮藏环境臭氧浓度的有效分布，达到杀灭甘薯自身携带的危害菌，调控贮藏环境的气体浓度的技术指标。研究出的甘薯臭氧气控保鲜处理方法，实现了甘薯从采收到出库的全程安全控制，使得贮藏后的好薯率提高到99.76%。

1.1 创新技术路线

甘薯贮藏保鲜技术路线如图1所示。

1.2 创新点

臭氧灭菌迅速，效果显著，无二次污染，臭氧应用是节能降耗的新途径，臭氧应用技术是当今最有效的提高绿色GDP的无污染保鲜技术；臭氧应用研究还需要进一步的拓展，通过科学的检测结果证明臭氧会为农副产品（食品）原材料安全贮运关键技术开辟一条新的应用思路。

该创新技术着重解决甘薯环节关键、共性的技术问题，把交直流高频高压沿面层隙放电原理产生的臭氧均匀快速的分布于甘薯贮藏库中，利用其杀菌、除霉、降残、驱鼠等效用，以及甘薯采收关键点、运输关键点和库存关键点的关键限值及预防控制措施的综合实施，建立甘薯贮藏保鲜技术规程，健全相应的监控、记录检验制度。

2 创新技术应用的意义

在大力提倡节约型社会的当今社会，节能降耗、提高经济效益是企业发展的基础。该创新技术是运用工业设备和方法解决农业中的难题，具有跨学科的特点，而我国农业的发展趋势将是规模化发展，工业和农业技术的结合是必然的，而该创新技术正是典型的工业和农业技术的紧密结合。具有可操作性强、设备投入小、效益高等特点，实现了甘薯采后贮藏期内的全程可监控，有效保证了甘薯的贮藏好薯率。

未来农产品的贮藏和加工是农业发展强有力的保障，将成为农业发展水平的标志。该创新技术一方面满足了消费者对环保和食品安全的要求，另一方面满足了甘薯种植户和甘薯深加工企业实际生产需求。通过项目的实施带动地方经济发展及农民增收，提高产品附加值，项目的经济效益和社会效益明显。技术的示范应用为相关农产品安全生产的技术升级开辟一条新思路，也为农产品安全贮运提供强有力的技术和设备保障。对提高我国相关农产品加工企业的技术装备水平，改善我国食品安全状况具有推动作用。

3 参考文献

[1] 姜文书，胡兴太.臭氧灭菌器保鲜平菇试验初报[J].食用菌，1995（4）：39.

[2] 洪亚阔.臭氧保鲜机的设计[J].福建农业大学学报，1997，26（2）：247-249.

[3] 毕乃亮，韩尧堂.臭氧用于葡萄贮藏的试验研究[J].落叶果树，1990，22（3）：4-6.

[4] 王清章.应用放电生成气贮藏结菜薹的研究[J].食品科学，1997，18（4）：53-56.

[5] 姚自鸣，冯克伟.BX-2电子保鲜机对砀山水果半地下通风窖贮藏保鲜酥梨苹果的影响[J].安徽农业科学，1995，23（1）：85-88.

[6] 宋学芬，姚自鸣，夏静.砀山梨新型保鲜技术保鲜试验[J].安徽农业科学，1998，26（4）：391-392.

[7] 赵钦球.柑桔空气放电保鲜试验[J].广西农业科学，1989（5）：17.

[8] 殷俊峰，万娅琼，姚自鸣，等.砀山酥梨产地半地下窖气调保鲜营养成分的检测分析研究[J].安徽农业科学，2000，28（4）：526-527.