低温等离子体在果蔬保鲜中的应用

　　果蔬营养丰富，富含人体必须的多种营养成分，在饮食结构上位于中国居民平衡膳食宝塔的第二层，属于饮食必需品类。采收后的果蔬是独立的生命有机体，仍保持一定的新陈代谢，在外界环境的干扰下极易发生变质，降低经济价值。果蔬产业在以农业为主的国家中发挥着基础作用，其质量的高低直接关乎经济命脉。因此，优良的果蔬保鲜技术尤为重要，保鲜技术也成为国内外相关产业研究的热点话题。

　　果蔬保鲜技术的机理有三点：一是控制"衰老进程"，一般通过对呼吸作用的控制来实现。二是控制内部水分蒸发，主要通过对环境相对湿度的控制和细胞间水分的结构化来实现。 三是控制微生物，微生物侵染加剧果蔬腐烂速度，通过对微生物的杀灭或抑制来延长储存期。

　　保鲜技术在控制"衰老进度"和水分结构方面主要是以控制新陈代谢为出发点，通过抑制代谢过程中某些要素来降低代谢速度，从而达到延长保质期的目的，此类保鲜技术较为成熟，运用时间较长，保鲜技术多样化。

　　1、临界低温高湿保鲜：将温度控制在果蔬冷害点以上0.5-1℃左右，相对湿度90%-98%左右，程度降低呼吸强度和水分蒸发量。

　　2、真空预冷保鲜技术：在真空条件下，使果蔬中的自由水以较低的温度迅速蒸发，蒸发的吸热过程使物料在没有外界热源的情况下产生自身制冷效果。

　　3、气调保鲜:通过控制或自发调节储藏环境的温度、相对湿度和气体环境，抑制果蔬呼吸作用，减缓衰老进度，延长储藏期。

　　4、细胞间水结构化气调保鲜：利用非极性分子在一定的温度和压力条件下，与游离水结合，使果蔬细胞间水分参与形成结构化水，提高溶液粘度，降低酶促和水分蒸发过程。

　　5、可食用膜保鲜：通过包裹、涂抹、喷洒涂膜材料，在果蔬表面形成一层薄膜，达到阻气、阻湿的作用，薄膜涂层一般是用蛋白质、多糖等制成的可食用膜，或者具有抑制作用的化学成分，比如几丁质、甲基环丙烯等。

　　微生物控制一直是果蔬保鲜研究的重点，果蔬常用的微生物控制保鲜技术有以下几种：

　　1、臭氧气调保鲜：通过臭氧的强氧化作用杀灭果蔬表面的微生物，同时，抽样还具有抑制乙烯产生和诱导果蔬表皮气孔收缩的作用。

　　2、辐照杀菌：通过低剂量的射线杀死果蔬表面的微生物。

　　3、超声波处理，通过低频高能量的超声波空穴效应，使微生物体内的水分产生瞬间变化，从而杀灭微生物。

　　4、化学保鲜技术：通过二氧化氯、双乙酸钠等起到保鲜杀菌的作用。

　　5、生物保鲜技术：通过天然的动植物提取物或者微生物来杀灭或者抑制腐败菌的繁殖。

　　以上的保鲜技术都有各自不同的适应环境，也都存在局限性，简便、高效、适应性强的保鲜技术亟待开发。近年来，低温等离子体保鲜技术以其独特的杀菌方式受到国内外的关注。低温等离子体的生成是非常复杂的过程，兼具物理效应、化学效应和生物效应，是一项交叉综合性技术。等离子体就是经气体电离产生的由大量带电粒子（离子、电子）和中性粒子（原子、分子）所组成的体系，因这种气体的正电荷总数与负电荷总数在数值上相等，故称为等离子体，等离子体被称为继"固、液、气"三态以外的新的物质聚集态，即物质第四态。

　　低温等离子体技术的杀菌机理是利用等离子体中产生的紫外线、带电粒子和处于激发态的原子、亚稳态原子、具有活泼化学性质的氧化物和氮化物等活性粒子实现的。一定量的带电粒子可以改变甚至破坏细胞膜上的负离子通道开后和闭合的蛋白质的三维结构，从而导致细胞膜通透性的改变，使细胞的物质流出，最终导致细胞死亡。活性氧化物可以直接氧化细胞壁主要组成成分肽聚糖和细胞膜主要组成成分磷脂双分子层，破坏这些分子中的C-C键、C-O键和C-N键，最终导致细胞壁和细胞膜破裂和分解。

　　以蓝莓为例，蓝莓在经过低温等离子体50s处理后，即可有效降低微生物数量，其杀菌效率优于任意单一杀菌方式。在对蓝莓的处理过程中发现，低温等离子处理会使花青素和总酚含量略微下降，但却提高了超氧化歧化酶SOD的活力，且有助于木质素的合成，提高硬度。

　　低温等离子体技术是一种低能耗、高效率的果蔬保鲜技术，但目前还未应用于商业化运作，主要原因在于对其机理研究不透彻，可控性尚不成熟。但低温等离子体技术具有其他保鲜技术无可比拟的高效性和安全性，将来有望成为果蔬保鲜技术的"重头戏"。