冷等离子体对质量的影响保留新鲜农产品

文摘

近年来,鲜切产品的消费增加,由于消费者的生活方式和意识。然而,维护这些产品的质量和营养价值在存储被困难相比,整个水果和蔬菜。在实际,现摘的行业中使用的程序可能会加剧恶化所造成的物理伤害最小的处理。一般,质量退化,变色,失去水分,失去坚定,微生物负载增加,营养和口味和损失发生后的鲜切产品最小的处理。维持质量和提高鲜切产品的保质期,必须使用各种技术,包括物理,化学和非破坏性的过程。综述,首先介绍最小处理对鲜切产品质量及其影响表达,然后,用于维护的方法综述了最小处理后鲜切产品的质量。最后,冷等离子体的影响在一些鲜切产品的定性特征进行了研究。审查表明,冷等离子体处理可以显著抑制微生物和延长鲜切产品的保质期。此外,没有或很少影响观察的理化和感官质量属性处理鲜切产品。因此,冷等离子体的使用是有前途的鲜切产业。

1。介绍

由于生活方式的改变,鲜切产品的消费(FCP)增加了在过去十年(1,2]。即食,吸引人,营养丰富,安全是这些产品的突出特点3]。国际现摘的生产协会(IFPA)定义了鲜切产品的水果或蔬菜,修剪和/或切成100%的可用的产品包装提供消费者高营养、方便、和风味,同时仍然保持新鲜感4]。铸造作为一种新颖的和有吸引力的产品吸引了最多的关注,导致了日益增长的鲜切产业,需要开发一种新颖的方法来减少不利影响的处理和维护他们现摘的特性(5]。这些产品都是非常脆弱由于最小反腐败过程中使用他们的准备和微生物污染。最小加工的水果和蔬菜包括不同的处理步骤如洗,剥、切割、光栅或切片,消毒(图1),用于获得即食产品(6]。

最小加工的自然保护(皮肤)和破坏内部划分使他们更易腐比原来的产品是完好无损7]。最小加工产品的刺激生化反应(表面褐变、软化、纹理和损失),生理老化(脱水,增加呼吸率,增加乙烯生产,外观和损失),机械损伤(脱水和衰变),和微生物增长(变质和病原体)。由于这些反应,产品的质量减少(图2),导致最小的保质期(3]。铸造是高度易腐,存储在合适的包装和寒冷的条件是至关重要的。然而,包装和寒冷的条件并不足以保护FCP质量存储期间在最佳水平。因此,适当的技术,随着制冷,是必要的。一些传统的方法如气调保鲜包装(MAP) (8)、食用涂料(9),和臭氧(10)用于保持冷冻铸造质量,防止并发症生化和生物物理伤害。这些技术有技术和经济缺点。这些方法主要是用于保护颜色,质地,和延迟衰老现象造成的组织损伤的反应;然而,这些方法不能消毒铸造。

铸造的指数增长的需求使得研究人员开发新的非热能的方法维护所需的新鲜冷冻铸造性能和增加保质期。因此,有一个重要的先进的采后技术的必要性。一些非热能的紫外线和超声波等方法消毒技术已经应用于改善铸造的保质期(11]。然而,这些方法在项目成本基本缺点,潜在风险,和维护控制,限制了其大规模的实际应用。

最近开发的一种新的替代提高保质期是冷等离子体。等离子体被称为物质的第四个国家,是能量的感应产生的气体混合物,包括气体的电离和自由基等活性成分,形成的带电粒子,紫外线辐射(6]。冷等离子体是由微波(MV),无线电频率(RF),直流(DC),交流电(AC)。它已经被用于各种各样的设置,包括介质阻挡,射流等离子体,和电晕放电12]。在所有冷等离子体的独特功能,最重要的功能似乎是由活性氧和氮物种(微生物失活13]。研究人员发现微生物净化的低温等离子体对水果和蔬菜的数量(14,15]。另外,最近灭活内源性酶活性在鲜切产品的冷等离子体吸引了研究人员的关注16]。

冷等离子体的应用是鲜切产业的新模式和新技术来减少微生物负载在铸造(17,18)(图3)。因此,冷等离子体的潜在使用鲜切产业普遍存在,它有独特的潜力FCP治疗。

没有专门的参考主题的冷等离子体技术及其潜在应用新鲜农产品。本文旨在介绍冷等离子体保存的新鲜农产品。首先,冷等离子体技术现摘的保质期的增加产生在场,然后冷等离子体的影响在一些新鲜的质量参数产生了。

2。去污的FCP冷等离子体

冷等离子体用于鲜切产品去污如苹果,西瓜,芒果和莴苣6,15,16,19]。在鲜切产品的新应用程序冷等离子体净化总结表1Ziuzina et al。28)表明,冷等离子体的使用120秒导致减少沙门氏菌,大肠杆菌,l . monocytogenes樱桃番茄到检测不到的水平。

新鲜的草莓服用于DBD等离子体系统,和结果显示₂降低微生物负载(有氧嗜中温细菌、酵母和霉菌)由于冷等离子体处理29日]。Niemira和网站(15]研究了失活大肠杆菌和斯坦利沙门氏菌使用滑动弧冷等离子体病原体。这项研究的结果表明,这两种病原体灭活使用冷等离子体。失活的强度这两个病原体随着气体流量的增加而增加。的增长沙门氏菌spp。大肠杆菌,单核细胞增多性李斯特氏菌有报道称腐败微生物和病原体为存储(在现摘的瓜6]。Tappi et al。6]调查现摘的瓜使用冷等离子体的稳定。结果表明,冷等离子体是非常有效的保持鲜切西瓜的质量。

冷等离子体的影响在芒果和西瓜有四个不同的病原体调查Perni et al。21]。四种病原体的失活速率是不同的,但所有四个病原体灭活几分钟后应用冷等离子体。

冷等离子体明显灭活斯坦利沙门氏菌和大肠杆菌O157:H7(接种在苹果表面),但是它并没有伤害到苹果的外观(15]。由于苹果果实水分含量高,它有一个简洁的保质期,增加其保质期,必须使用不同的保存方法。这些结果强调,冷等离子体作为一种非热能的过程可以有效地破坏人类病原体,使苹果水果健康。

Trivedi et al。22]研究了香蕉的保质期冷等离子体。香蕉是最好的热带水果之一,大约140万个香蕉是由于非持久性高浪费每一天。结果表明,冷等离子体可以提高香蕉的保质期通过抑制病原体的生长比传统方法(22]。

铸造是非常容易失去感觉,微生物和营养品质,因此,维护这些产品的质量特性是一个非常重要的挑战。因此,冷等离子体的使用提出保护和改善质量的FCP(表1)。冷等离子体是一种新型、非热能的技术已经显示出良好潜力FCP去污。然而,大多数的研究主要集中在微生物失活的研究,强调有限的质量属性。冷等离子体处理可以影响的质量属性FCP治疗期间以及存储。因此,在本文中,我们试图探讨冷等离子体铸造质量特性的影响。

3所示。冷等离子体对质量的影响参数

鲜切产品的质量是一个组合的参数,包括外观、质地、风味和营养价值30.]。消费者判断新鲜水果和蔬菜的质量的基础上,外观和新鲜的时候购买。然而,后续购买取决于消费者的满意的产品的口感和味道。感兴趣的消费者也鲜切产品的营养品质和安全(31日]。冷等离子体技术是一种新型的用于消毒新鲜农产品。这项技术可能促进高质量的维护食品由于抗菌特性。然而,由于活性物种的存在,冷等离子体还可以与几乎所有的食品成分发生反应,影响物理化学(例如,pH值、碳水化合物、维生素、花青素、和呼吸率)和感官(例如,味道,颜色和纹理)各种新鲜农产品的属性(30.,31日]。因此,研究等离子体的影响是很重要的质量特征。

3.1。呼吸率

鲜切产生的呼吸率是保证质量的最关键的因素之一,而其中最常见的回复的损害是呼吸。它被认为是一个主要指数产品的保质期(32]。呼吸的速率增加后减少由于所有生物组织的活力状态。根据产品的程度的削减和存储温度、呼吸速率在现摘的产生会在1.2和7.0之间变化2]。因此,最小的处理类似于成熟过程后,增加呼吸创造能量和碳骨架的合成反应(33]。细胞呼吸是一组代谢反应和过程,包括大型有机分子的氧化(淀粉、糖和有机酸)小产品(有限公司₂和H₂O),以及释放能量(ATP和热),并使用这种能量细胞合成反应(34]。呼吸率往往是一个产品的保质期的良好指标,并随着呼吸率的增加,产品的保质期减少(35]。同时,增加乙烯生产响应最小加工速度可能会刺激呼吸并导致更快的衰老和退化的营养组织。因此,呼吸率应该用适当的方法来减少增加新鲜农产品的保质期。Misra et al。34]报道的呼吸率降低在存储时间控制以及CP-treated西红柿。在存储期间,呼吸率相似的控制和CP-treated西红柿。结果Tappi et al。16)表明,等离子体处理可引起细胞呼吸途径的改变。此外,Misra et al。36]研究了冷等离子体处理对采后草莓的保鲜包装,表示在呼吸率没有显著增加。

3.2。坚定

皮尔斯示例所需的最大力量作为坚定指示器和消费者更愿意购买公司现摘的水果。结构特点,特别是坚定,是一个关键质量参数,因为它有一个对产品验收产生重大影响。新鲜的农产品公司和温柔的质感和经验软化的纹理在存储37]。坚定减少与鲜切产品存储和被认为是质量下降和恶化的标志38]。Tappi et al。16)报道,冷等离子治疗导致增加鲜切苹果的坚定。坚定的数量是18.9 N的控制和21.8 N plasma-treated样品在15千伏10分钟(5 + 5)。没有区别的坚定现摘西瓜和猕猴桃片冷等离子体处理和控制样品。最高的坚定与蘑菇冷等离子体处理,这表明这种创新技术的潜在应用在增加蘑菇收割后的保质期和质量(37]。

3.3。颜色保留

颜色质量的一个关键参数的食物,因为它会影响消费者购买的决定,可能是第一个质量因素是判断27]。色彩在食品中扮演着关键角色选择和对消费者是最重要的参数之一(31日]。铸造是一个确定代理的出现在客户接受,它强烈影响购买决定的产品39]。最小的新鲜农产品的加工后,刺激呼吸的代谢反应和/或乙烯生产导致一些不良的影响,影响消费者的可接受性。褐变是一种最常见的不良变化,影响产品的颜色的视觉质量,从而影响新产品(39]。酚类化合物的酶促褐变的结果氧化催化了多酚氧化酶(PPO)之后,非酶的色素的形成。切割操作促进酶及其底物之间的联系,导致立即增加呼吸率和内源性代谢活动40]。因此,褐变和变色效果是最常见的不良影响颜色的变化,从而影响鲜切产生的视觉外观(39]。在过去,各种化学和物理方法被用来控制鲜切水果的酶促褐变。化学方法破坏酶是基于浸没过程。有机酸是最常见的材料用于本研究中应用结合钙盐(38]。使用食用涂料antibrowning化学制剂的载体,以防止褐变也进行了广泛的调查研究和一些学者已经研究了气调保鲜包装(MAP)的使用控制褐变反应(8]。近年来,各种新型疗法已经测试控制褐变反应现摘的水果。目前,在创新技术,冷等离子体用于生物疗法。Tappi et al。16]报道显著减少现摘的粉红女士苹果PPO活动由于冷等离子体处理。研究人员表明,PPO酶的活性在处理样品大约45%低于未经处理的样品(控制)。PPO活性的减少可能是由于酶和自由基之间的反应。

表2显示的变化 ,和冷plasma-treated样品浓度。见表2冷等离子体的影响,颜色的变化是变量,这是由于不同类型的水果和蔬菜。冷等离子体可以稳定在水果颜色发生褐变反应,在水果含有类胡萝卜素,它可能会略有减少的色彩。的接受机制观察酶功能的损失在等离子体接触是一个侧链氨基酸的氧化,导致蛋白质的二级结构的改变的活性物种。Bermudez-Aguirre et al。26)报道,类胡萝卜素色素活性物种的破坏导致重大变化在寒冷的色彩plasma-treated西红柿(26]。

3.4。pH值和酸度

这两个参数是重要的评估减少水果和蔬菜的新鲜和强烈相关是由于pH值取决于酸性化合物的存在。现摘的产生往往会减少酸含量随着时间的推移,可能由于有机酸发生氧化,用水果成熟(42];因此,预计将在存储期间pH值增加。任何剧烈的变化可能会导致一个不受欢迎的影响味道,质地,和保质期的食品。然而,在新鲜水果和蔬菜的情况下,由于存在着显著差异培养实践的差异,品种差异,环境参数等。pH值和酸度变化等离子治疗后大多是由于等离子体活性气体的相互作用与水分出现在鲜切产品(19,27]。Oehmigen et al。43]报道硝酸的形成引起的活性氮物种如没有酸化空气等离子治疗的原因。然而,许多研究人员还没有报道pH CP的治疗效果与缓冲能力(食品18,29日]。没有明显的酸度和pH值的变化在樱桃番茄CP治疗被报道后,蓝莓,官员,还有西瓜6,18,22,34]。

3.5。维生素

维生素的敏感性不同的处理技术是至关重要的保持鲜切产品的营养特性(30.]。而一些维生素,如核黄素(B2)、吡哆醇(维生素B6),生物素,通常是稳定的,其他人,比如维生素B1 (B1)和维生素A, C和E,相对不稳定(44]。大部分的报道研究冷等离子体处理食品只有专注于维生素C(抗坏血酸)的稳定性。大多数研究冷等离子体处理鲜切产品的报道没有显著减少等离子体处理后抗坏血酸含量。Ramazzina et al。24),哦et al。45),和歌曲等。46]报道抗坏血酸在猕猴桃上没有显著的影响,萝卜发芽,分别和生菜。然而,减少高达4%的等离子治疗后观察抗坏血酸含量减少水果和蔬菜的22]。抗坏血酸的降解可能是由于反应与臭氧和其他等离子体氧化物种在处理。样品类型、处理时间和等离子体气体抗坏血酸降解的关键因素。Misra et al。29日]报道的抗坏血酸含量减少冷plasma-treated草莓。外加电压和治疗时间被发现在抗坏血酸含量有显著的影响。样本之间存在统计上的显著差异在60 kV比在80千伏。臭氧和其他氧化物种的反应提出了冷等离子体与抗坏血酸的主要作用方式是加工过程中观察到的损失。此外,Wange et al。20.]研究了维生素C的新鲜水果和蔬菜切片(黄瓜、胡萝卜和梨切块)在冷等离子体处理。维生素C损失的黄瓜,胡萝卜,和梨片为3.6%,3.2%,和2.8%,分别。轻微的减少维生素C含量很可能由冷等离子体由于其氧化。此外,维生素C是光敏47],所以紫外线所产生的等离子体也可能发挥重要作用的维生素C退化。

3.6。抗氧化活性

虽然抗氧化活性并不是一个直接的质量属性中使用现摘的行业,这是一个关闭指示器各种多酚、类黄酮和黄烷醇存在于鲜切产品(30.]。CP的报道结果影响治疗的酚醛内容食品有很大程度的变化。减少总酚类在羔羊的生菜48]。在苹果没有显著的影响(32),但显著增加蓝莓(41)也报道。CP治疗后没有明显的抗氧化能力的变化在萝卜苗,猕猴桃,红菊苣(32,45,49]。的se studies show that the type of fresh-cut products, plasma generation source, mode of exposure, and treatment parameters are critical in controlling the effects of CP on the antioxidant activity of food products. Also, Ramazzina et al. [24)应用abt、DPPH,收紧化验观察DBD等离子体的影响在奇异果的抗氧化活性和抗氧化剂内容。所有化验结果显示没有改变国家结核控制规划后进行治疗。一般来说,plasma-ROS应该引起氧化酚类化合物的抗氧化活性;然而,由于组织的反作用效应响应机制在猕猴桃,ROS-induced氧化是阻碍24]。

3.7。感官性状

全球消费者利益在鲜切产品的质量近年来有所增加。产品质量是一个复杂的问题,因为它包括视觉特征、物理性质如纹理、矿物质和维生素内容,味道,和其它的感官特征(50]。产品的外观、风味和新鲜度可以发挥主要作用,消费者的购买决定,可以通过其他感官影响感知。然而,很重要的是要记住,成熟度和采后治疗,如冷等离子体,可以显著影响的味道和香味的新鲜农产品的质量24]。感官参数等味道,味道,颜色和纹理在寒冷plasma-treated樱桃番茄保持在一个可接受的水平治疗后(51]。同样,Srey et al。52)报道,冷等离子体并没有引起任何显著的变化感觉的质量(颜色和纹理)。

冷等离子体的影响在一些鲜切产品的质量属性进行了研究。质量属性,色彩上冷等离子体参数的影响是最广泛的研究,可能是因为颜色是最明显的参数,直接影响消费者的接受。冷等离子体已经申请食品的净化,作为替代与化学清洗程序。因为产品在治疗期间的温度非常接近环境,这种技术可以适用于处理温度敏感的产品,如新鲜水果和蔬菜。此外,包装产品的潜在直接应用似乎承诺(29日,36]。

4所示。结论和未来的角度

对自由现金流量的需求急剧上升,由于越来越多的消费者关注自己的饮食和高价值的鲜切产品的供应。然而,最小的过程用来准备产品将加强成熟的过程,让产品微生物污染;因此,保质期缩短。近年来,一些研究已经进行了减少的不良影响最小处理冷冻铸造的质量。这些研究的目的是增加产品的保质期保留产品的品质特性。因此,加强替代卫生处理方法和处理方法可以申请确保安全性和增加冷冻铸造的保质期。冷等离子体可以是一个创新和新兴技术用于消毒食品表面。冷等离子体积极影响了可见的铸造质量保存在存储。冷等离子体承诺扩展存储铸造的生活。一般来说,冷等离子体是一个潜在的技术治疗FCP改善他们的质量和延长保质期。

然而,了解冷等离子体对铸造的质量变化的影响仍然是有限的。考虑冷等离子体的高氧化作用,其对生物活性化合物的影响鲜切水果组织必须深入研究为了突出对生化气体等离子体的性质影响组织反应。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

伦理批准

这项研究并没有涉及任何人类或动物测试。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者要感谢Baqiyatallah大学医学科学,德黑兰,伊朗。

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