磁場處理在果蔬貯藏保鮮中的應用研究

生物在外加磁場作用下會產生一系列生理甚至遺傳方面的變化，出現各種生物磁效應，其基本原理為生物體內能量的傳遞和物質的交換都與體內電荷行為有關，外界磁場的變化必然影響生物體的新陳代謝。磁場已經被證明對延長多種果蔬的貯藏期有效果。 磁場應用于果蔬保鮮具有操作簡便、經濟實用、無毒無害，對果蔬和環境不殘留不污染等優點。

近年來，國內已經對磁場處理在果蔬貯藏保鮮中的應用及其保鮮機理進行了多方面的研究。中國專利CN201910128822.0 公開了一種電磁感應耦合射頻放電等離子體裝置及對果蔬進行清洗保鮮的方法。 將無菌蒸餾水或食鹽水通過電磁感應耦合射頻放電等離子體裝置進行處理，得到等離子體活性水；然后采用該等離子體活性水對進行果蔬表面進行清洗，擦干水分后包裝儲存。該發明的方法輔助耦合的磁場可以使等離子器激發的帶電高能離子分布更均勻， 從而提高等離子體活性水的農殘清洗效率及殺菌保鮮效果。CN201320553952.7 涉及一種果蔬處理保鮮器，通過調節電壓得到不同強度的磁場，在不同磁場條件下處理相應的果蔬，從而達到保鮮效果，具有使用方便、清潔的特點。 高夢祥（2012）總結了交變磁場對蓮藕切片、蘋果切片、葡萄、草莓、柑橘的保鮮效果及交變磁場對蓮藕、蘋果多酚氧化酶(PPO)動力學的影響。 在交變磁場最優處理條件下，蓮藕切片、蘋果切片，其腐爛、褐變率明顯降低；葡萄果實的腐爛率、脫果率、出糖率和草莓的腐爛率、失重率及柑橘的失水率均明顯降低，同時，交變磁場可顯著抑制維生素C 的分解和Fe的轉化。 交變磁場對蓮藕PPO 的抑制表現為反應動力學曲線呈S 形，對蘋果的PPO 和底物的結合有一定的抑制作用。 崔穎（2016）對不同的時間磁場處理下河套蜜瓜PLD 基因的表達量以及一些生理指標進行了測定，主要包括PLD 活性、呼吸強度、還原糖含量、可溶性蛋白質含量、失重率、可溶性固形物含量、維生素C 含量和電導率。 結果顯示數據呈現波動性變化，說明磁場處理對河套蜜瓜生理特性具有一定的影響。 王亞會（2017）為探究輔助凍結的直流磁場強度對貯存的西蘭花保鮮品質的影響，將西蘭花切成均一大小(花梗長2.0 cm、花球直徑3.0 cm)，直流磁場強度分別為0(對比組)、4.6、9.2、18、36 Gs，測定貯藏過程中西蘭花失重率、可溶性固形物、質構特性、細胞膜的膜透性以及葉綠素的變化。 試驗結果表明：直流磁場輔助凍結能夠有效改善西蘭花的貯存品質(p＜0.05)，綜合考慮其中磁場強度為36 Gs 時，西蘭花的貯藏品質較優。 宋健飛（2017）通過對果蔬凍結過程施加不同強度的直流磁場，分析獲得由于施加磁場引起的凍結特性規律以及對于后期的果蔬貯藏品質的影響。其利用自主訂制的磁場發生器作用在速凍機結晶腔的兩側，構成磁場輔助凍結的實驗臺，將凍結后的樣品裝袋放置在-18 ℃的冰箱中進行為期70 d 的貯藏，在貯藏過程中以每十天為一個周期進行指標的測定，并利用Olympus BX51 顯微鏡觀察細胞形態變化。 不同強度的直流磁場與無磁場對照，歸納總結對于不同果蔬磁場生物效應的一般規律。龍超等（2018）為確定馬鈴薯塊在凍結過程中施加不同強度直流磁場對其凍結特性以及后期貯藏品質影響， 在凍結實驗中分別施加0、4.6、9.2、18、36 Gs 的磁場強度，然后在-18 ℃下貯藏70 d，定期測定產品汁液流失率、細胞膜透性、硬度和咀嚼度。結果表明，磁場可增加馬鈴薯塊過冷度，縮短凍結時間，減少細胞汁液流失，能更好地保持馬鈴薯塊品質。 當磁場強度在18 Gs 時，馬鈴薯塊通過最大冰晶生成帶的速率最快，在貯藏末期(第70 d)時馬鈴薯塊的各項品質指標均優于其他組，更利于馬鈴薯塊的貯藏。 賈一鳴等（2018）以豌豆為對象研究磁場輔助凍結對果蔬貯藏品質的影響，分別在無磁場及4.6、9.2、18、36 Gs 這4種磁場強度下進行豌豆凍結實驗。結果認為4.6 Gs 的磁場輔助凍結對豌豆的貯藏效果最佳。李天穎等（2018）研究了不同形狀果蔬速凍時輔助磁場位置。其通過對蔬菜速凍過程中熱量傳遞過程的分析，建立切成立方體的胡蘿卜與馬鈴薯、類球形的豌豆和類圓柱的西蘭花預冷過程的多維分析解模型和集中參數法模型，并進行試驗驗證。結果表明，多維分析解的模型可較好地預測胡蘿卜、馬鈴薯和豌豆的預冷時間，進而確定輔助磁場的位置；以R 為特征長度的集中參數模型對西蘭花的預測較為準確。 金江濤等（2010）研究了強脈沖磁場對草莓過氧化物酶的鈍化及對草莓汁的殺菌效果，結果表明：在較高的磁感應強度下，鈍酶、殺菌效果總體上隨磁感應強度的增強而增強，隨脈沖數的增加而增強。

磁場在果蔬貯藏方面的應用研究取得了一定的進展， 今后研究人員應重視研究磁場對生物體的可能的影響因素以及磁場的保鮮機理，開發基于磁場環境的農產品低能耗高品質保藏關鍵技術，完善磁場保鮮乃至磁生物學理論，指導相關領域的應用研究。