1、天津农业科学Tianjin Agricultural Sciences 2011。17(4)：117-120贮藏加工冰温技术在果蔬贮藏保鲜中的应用李昆仑t，张昆明：，张平1，董长林2，农绍庄：(1国家农产品保鲜工程技术研究中心天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津300384；2大连工业大学生物与食品工程学院辽宁大连116034)摘要：主要介绍了冰温技术的起源、机理及发展历程，综述了冰温保鲜技术在果蔬保鲜上的应用状况及其应用中存在的优缺点。并对果蔬冰温保鲜技术的研究方向和发展前景做了展望。关键词：冰温；贮藏保鲜；果蔬中图分类号：TS2553 文献标识码：A DOI编码：1039690i
2、ssn1006-6500201104031Application of Controlled Freezing Point Technology in Fruit and Vegetables StorageLI Kun-lunl，ZHANG Kun-min92，ZHANG Pin91，DONG Chang-lin2，NONG Shao-zhuan92(1National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Ptoducls，Tianjin Key Laboratory of P
3、ostharvest Physiologyand Storage of Agricultural Products，Ti州in 300384，China；2Department of Food Science and Biotechnology，Dalian Polytechnic University，DalianLiaoning l 16034China)Abstrace Originmechanism and development history of controlled freezing point technology weI_e introduced mainly in the
4、 articleApplication status，advantage and disadvantage existed of controlled freezing point technology in fruit and vegetables storage were 8urnmarizedAnd research direction and development prospect of fruit and vegetables storage technology were looked into the distanceKey words：controlled freezing
5、point；storage；fruit and vegetables冰温(controlled freezing point)是指从0开始到生物体冻结温度为止的狭带区域，是继冷藏、气调之后的第三代保鲜新技术。果蔬采摘后仍是一个活的有机体，其呼吸代谢生理活动并未终止，而冰温保鲜可将果蔬的呼吸作用降低，即便在果实充分成熟的后期也能抑制其它的呼吸，保鲜效果明显优于冷藏和气调。目前冰温保鲜技术在日本已获得全面的发展，并覆盖其冷藏链的全过程，此外，该技术在韩国、美国及加拿大等发达国家也得到了应用。近年来，中国广大科研工作者在贮藏保鲜领域也对该项技术展开了研究，其中国家农产品保鲜工程技术研究中心经过多年的
6、潜心研究。于2009年建立起中国第一个冰温保鲜库，开拓了中国果蔬贮藏保鲜领域的一个新局面。l 冰温保鲜贮藏技术的起源20世纪70年代，冰温保鲜技术由日本的山根昭美博士意外地发现了，在准备采用CA贮藏法的一次课题研究中，原本的试验贮藏温度应为O cc，但由于操作失误被降低至一4，在试验进行了一段时间后再次打开冷库门时，山根博士发现此时的梨已变成光亮的冻梨。而当山根博士将温度恢复到原本计划贮存温度后发现梨并未冻伤，而且恢复到贮藏前的状态，而且原来的风味和色泽基本不变。之后，山根昭美博士在对动物冬眠以及爱斯基摩人采用0以下的海水进行肉食贮存的方法进行了研究后发现，生物组织的冰点都要低于0，而只要温度
7、高于生物组织的冰点时，其生物体细胞均能保持活体状态。于是山根博士把这种原理应用到了食品的保鲜中，若食品冰点过高，为了保证食品的冰点降低到一个合适的温度，可以适当加入冰点调节剂降低其冰点。他将0以下至食品冰点以上的温度区域称为冰温带。在该区域温度下贮藏的食品称为冰温食品，此为冰温保鲜技术的发现。收稿日期：201I0712：修订日期：201l-0725作者简介：李昆仑(1982一)男天津人研究实习员主要从事农产品安全与贮运保鲜研究工作。万方数据天津农业科学 第17卷冰温保鲜技术的发现广受各界的注目。20世纪70年代，朝日新闻首次提出了冰温保鲜贮藏的机理。不久之后，“冰温”一词被日本官方机构认可，至
8、此冰温保鲜贮藏技术的研究工作全面展开。20世纪80年代日本先后在欧美申请了“冰温技术”的知识产权专利，这使得冰温技术逐步趋于成熟。冰温保鲜贮藏技术的应用及发展，大致经历了以下3个阶段：冰温技术的产生，冰温在食品保鲜贮藏、后熟、干燥和流通等领域内的应用，冰温技术的发展以及推广，最终形成了一个较为完整的冰温贮藏保鲜技术结构。如今，冰温贮藏保鲜技术已成为广泛应用在食品贮藏保鲜领域的新技术。2 冰温保鲜技术的原理21 生物细胞的冻结屏蔽生物的细胞中溶解了氨基酸、可溶性蛋白质、酸、多糖、盐类、肽类和糖等多种成分，因此，细胞液与纯水有很大的不同，其冰点一般在一0535 cC的范围内，这是生物组织进行冰温保
9、鲜的基础。此外，由于细胞中的各种天然高分子复合物以立体网状结构出现，其能起到一种阻碍水分子移动和接近的作用，从而产生冻结回避I 2l。因此，食品在0与其生物冰点之间的温度带中仍可以保持细胞活性，并且其呼吸代谢以及衰老速度也大为减缓。相对于其他一些贮藏方式，0以下的冰温保鲜还能对抑制有害微生物的滋生起到更好的作用。22冰温保鲜的机理冰温保鲜用于果蔬贮藏的机理包括：(1)把目标食品的贮藏温度控制在其冰温带内，维持其细胞的活体状态；(2)当目标食品的冰点较高时，可以加入一些有机或无机物质(冰点调节剂)，从而使其细胞液浓度上升，达到降低其冰点、扩大其冰温带范围的目的。总而言之，冰温贮藏保鲜技术即是在0
10、以下至目标食品生物组织冻结点以上的冰温带范围内对果蔬进行贮藏保鲜。3 冰温技术在果蔬保鲜上的应用在中国国民经济快速发展的今天，随着人民生活水平的持续提高，以往各种保鲜技术都不能满足广大消费者对种类繁多的食品的质量要求。例如：冷藏保鲜往往因食品后熟，导致食品快速腐败，从而很难长期贮存，气调贮藏保鲜对于生命力较弱的成熟果蔬的保存时间短，易发生内部腐败，而冰温保鲜贮藏技术则能克服上述保鲜技术的不足。31 葡萄的贮藏保鲜葡萄是中国五大名果(葡萄、柑橘、香蕉、苹果及柿子)之一，因其本身生物结构(如果粒皮薄、多汁)难于进行贮运。而葡萄汁液较多，含糖量较高，故其冻结点会显著低于0，经试验表明大多数葡萄品种的
11、冻结点在一1316。日本曾以多个品种为试验材料，对葡萄实施冰温方法进行保鲜研究，结果表明，冰温贮藏能较好地保持筒萄的鲜食品质，较大幅度地增加了葡萄的贮藏期13l。陶谦等(41、郇延军等15I研究表明，冰温保鲜巨峰葡萄可以避免以往贮藏方法对原料品质及结构的破坏，还延长了果品的贮存期，减少了变质果粒的出现。研究发现，冰温保鲜后的出库方式以0。1020室温的三段过渡法最好。无锡轻工大学食品学院“易腐烂果蔬和河蟹的冰温高湿保鲜技术”课题组，利用冰温技术保鲜巨峰葡萄和藤稔葡萄，在50 d的中试保鲜期内其味、色、香及其质地基本保证，烂果率低于l，抗压强度高于贮前的95，失重率低于06，保鲜效果出色。对其保
12、鲜4个月后，巨峰烂果率分别在20以下，藤稔烂果率78以下，两种葡萄失重率均在1左右，抗压强度均为高于贮前的90。32梨的贮藏保鲜梨的冻结点随品种糖度不同而差异较大，梨的糖度一般在1013区间内，糖度高的由于细胞液浓度较高，故冻结点较低，果实冰点在0以下。以“20世纪”梨为例，采用冷藏贮存的适熟果实710 d之间，梨的果皮逐渐失绿变黄；采用CA气调贮藏短时间内会发生果心褐变以及味道变坏等现象，如提早进行采收可以克服这些现象，但果品味道会降低。而冰温保鲜技术可以使适熟的“20世纪”梨保鲜期达到l a。果品保绿且质地味道保持上佳。对日本洋梨的研究结果表明：洋梨冻结点一般为一l2，但洋梨也会由于品种不
13、同而出现含糖量不同，所以不同品种的洋梨冻结点也不相同，例如：糖度为100的洋梨，冻结点为一l左右，洋梨糖度约为120的，冻结点在一15以下。不同糖度的洋梨在不同贮藏温度时，贮藏结果也不同，贮藏温度(如常温)较高时，低糖洋梨贮藏性能要优于高糖洋梨，在万方数据第4期 李昆仑等：冰温技术在果蔬贮藏保鲜中的应用冰温保鲜贮藏时，贮藏半年后高糖洋梨仍保持了上佳的果品品质，而低糖洋梨出现严重的芯部褐变。33冬枣的贮藏保鲜冬枣果皮薄果肉厚、果汁多、果核小、质地酥脆，是中国枣类中的名优果品。张桂等16I研究表明，由于冬枣是属于呼吸跃变型果实，低温可较好的减弱呼吸强度并推迟呼吸高峰的到来，有利于果蔬的保鲜贮藏。低
14、温贮藏是减弱果蔬呼吸作用的基础，可延缓其成熟与衰老。李敏等将鲜枣预冷处理后在其冰温带范围内，在相对湿度为90一99的环境条件下进行保鲜贮藏，保鲜贮藏期为45个月，贮藏后其果实色泽不变，果实质构上佳，果实失重率小于l，好果率高达8090，其主要的营养成分可溶性固形物含量、维生素C含量保存率达80以上，这说明冰温技术能够较好地维持枣的营养成分，保持其较高的鲜食品质。34革莓的贮藏保鲜草莓的果色鲜红诱人，质地绵软多汁，香甜适口，富含营养，是一种广受人民大众喜爱的小型浆果。草莓的果肉鲜香甜软。果皮脆弱，含水量高，组织绵软、抗压性能非常差，不耐保鲜和运输，采摘后常温下放置23 d就会脱色、失水甚至霉变，
15、在采后贮运、销售的过程中极易因受损伤而降低商品的价值。草莓是一种非跃变型果实，其不表现呼吸速率显著上升，草莓的冻结温度约为一08。江英等通过在一06冰温与4的一般冷藏条件的对照试验中发现，草莓营养成分的变化、烂果率、失重率都非常低，保质期能达到50 d左右。冰温保鲜草莓在确定冰点后较好的控制环境温度结合其他保鲜方法还有可能延长草莓的贮藏保鲜期。4冰温保鲜技术的优缺点41 冰温保鲜技术的优点冰温保鲜技术可以保证果蔬细胞的完整性，不破坏食品本身质构，通过降低温度达到控制其呼吸等代谢活动，同时能抑制有害微生物的滋生和活动。从而延长保鲜期并提高果品品质。相比之下，其他各类其保鲜技术，如普通冷藏、保鲜剂
16、(化学、生物、中草药)贮藏、气调贮藏等技术，都存在易于腐败、货架期短、药物残留等问题，而冰温保鲜技术很好地避免了上述问题出现，冰温技术保鲜的果蔬不仅不产生或残留任何对人体有害的物质，也不会对环境造成任何影响及污染，在果品糖度、质感、果型、果色等诸多方面都好于其他保鲜方法。水果的各类营养元素与保鲜前相比保持较好，蔬菜仍能达到翠绿鲜嫩，水分和营养保持不变。经冰温贮藏保鲜的果蔬在出库后仍具有较长的货架期，完全符合食品卫生的标准与环保的要求，是一种无公害保鲜方法。42 冰温保鲜技术的缺点冰温保鲜技术的不足之处在于果蔬冰温点不易确定，每种果蔬的冰温点不同，故此对所有果蔬的冰温点确定是一个庞杂的工作，且冰
17、温点与0之间区别显著，但是不易于控制，稍有偏差则会产生严重后果，温度稍低会对果蔬造成冻害，反而不利于果蔬的长期贮藏；温度稍高又不能达到理想的保鲜效果。所以冰温保鲜要求对每种果蔬冰温有专业而精确的认定，操作过程中又要严格将保鲜温度控制在其冰温05，控制温度的难度较大。5 展望冰温保鲜技术首先由日本发现并研究开发，直至目前已形成了一系列较为成熟的冰温保鲜贮藏和加工技术，近年来在发达国家和地区得到推广和普及18。91。冰温保鲜技术的问世也为影响果蔬冰点等诸多因素、低温胁迫、植物抗寒生理等研究提出了新的课题【101。冰温保鲜的前提是需要大量研究确定各种果蔬的冰温点；其次缺乏能与冰温技术配套的普及型设备
18、，难以开展广泛的推广。因此，为了更好地使用和推广冰温技术，除了要认真做好前期大量的基础性工作外，还要增加其相关领域的研发力度，同时仍要大力开发各种适用于冰温技术的材料和机械，将冰温设备成本降低，使之能够更好的服务于广大人民群众。参考文献：【l】刘志鸣。万金庆王建民日本冰温技术发展史略fJ】制冷与空调，2005(3)：7074【2】张瑞宇生鲜食品低温域及其低温效应【J】保鲜与加工，2005，5(1)：15一18【3】关文强气体成分对玫瑰香葡萄采后生理与贮藏效果的研究IDl陕西：西北农林科技大学2000【41陶谦，郇延军，千海鸥，等两种葡萄的冰温高湿保鲜【J】无锡轻【大学学报1999，l 8(4)
19、：610万方数据120 天津农业科学 第17卷【5】郇延军，陶谦，王海鸥，等巨峰葡萄的冰温高湿保鲜及出库【J】无锡轻工大学学报，2000，19(1)：2630【6】张桂，赵国群，李俊英冬枣的呼吸特性研究【J】落叶果树，2000(5)：34【7】李敏，张桂冬枣冰温贮藏研究J】河北科技大学学报。2003，24(3)：2629【8】黎冬明，叶云花，刘成梅冰温技术在食品工业中的应用【J】食品科技，2006(1)：3234【9】张娟，娄永江冰温技术在食品保鲜中的应用”食品研究与开发。2006127(8)：150152【10】冷平冰温贮藏水果、蔬菜等农产品保鲜的新途径【J】中国农业大学学报，1997，2(
20、3)：7983万方数据冰温技术在果蔬贮藏保鲜中的应用作者： 李昆仑， 张昆明， 张平， 董长林， 农绍庄， LI Kun-lun， ZHANG Kun-ming， ZHANG Ping， DONG Chang-lin， NONG Shao-zhuang作者单位： 李昆仑,张平,LI Kun-lun,ZHANG Ping(国家农产品保鲜工程技术研究中心天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室,天津,300384)， 张昆明,董长林,农绍庄,ZHANG Kun-ming,DONG Chang-lin,NONG Shao-zhuang(大连工业大学生物与食品工程学院,辽宁大连,116034)刊名：
21、天津农业科学英文刊名： Tianjin Agricultural Sciences年，卷(期)： 2011,17(4)被引用次数： 1次参考文献(10条)1.刘志鸣;万金庆;王建民 日本冰温技术发展史略期刊论文-制冷与空调 2005(03)2.张瑞宇 生鲜食品低温域及其低温效应期刊论文-保鲜与加工 2005(01)3.关文强 气体成分对玫瑰香葡萄采后生理与贮藏效果的研究学位论文 20004.陶谦;郇延军;王海鸥 两种葡萄的冰温高湿保鲜期刊论文-无锡轻工大学学报 1999(04)5.郇延军;陶谦;王海鸥 巨峰葡萄的冰温高湿保鲜及出库期刊论文-无锡轻工大学学报 2000(01)6.张桂;赵国群;李
22、俊英 冬枣的呼吸特性研究期刊论文-落叶果树 2000(05)7.李敏;张桂 冬枣冰温贮藏研究期刊论文-河北科技大学学报 2003(03)8.黎冬明;叶云花;刘成梅 冰温技术在食品工业中的应用期刊论文-食品科技 2006(01)9.张娟;娄永江 冰温技术在食品保鲜中的应用期刊论文-食品研究与开发 2006(08)10.冷平 冰温贮藏水果、蔬菜等农产品保鲜的新途径 1997(03)引证文献(2条)1.尹海蛟.杨昭.陈爱强.张娜 温度处理黄瓜保鲜效果的熵权法模糊综合评判期刊论文-天津农业科学 2012(1)2.叶其蓝 果蔬贮藏加工与质量控制的现状、问题和对策期刊论文-保鲜与加工 2012(6)本文链接：http:/
