農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮技術(shù)的研究與應(yīng)用

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)關(guān)乎國民經(jīng)濟與國民產(chǎn)品需求。隨著社會經(jīng)濟水平的不斷提高，國民對農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量、口感、數(shù)量需求顯著增強，為了滿足國民需求就必須加強對農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮技術(shù)的研究。基于此，本文從實際情況出發(fā)，首先闡述了干燥與脫水技術(shù)；其次分析了貯藏與保鮮技術(shù)；最后有針對性地提出了農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮檢測技術(shù)，以供參考。

1.引言

農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著重要地位，農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮檢測技術(shù)水平一定程度上標(biāo)志著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展水平。近年來，隨著我國農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量得到了顯著提升，進一步衍生出了農(nóng)產(chǎn)品暫時性過剩的問題。為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，推動農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、商品化發(fā)展，需要加強對農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮檢測技術(shù)的研究與應(yīng)用。目前來看，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向產(chǎn)后的延伸，對農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮檢測技術(shù)的需求更加顯著，對這些技術(shù)的應(yīng)用與研究對于推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展有著顯著的積極意義。

2.干燥與脫水技術(shù)

農(nóng)產(chǎn)品貯藏變質(zhì)、發(fā)芽、腐爛等問題大多與含水量過高有關(guān)，對農(nóng)產(chǎn)品進行干燥與脫水處理是一種有效的貯藏方式。農(nóng)產(chǎn)品種類眾多，在物理性質(zhì)方面存在多種多樣的特點，如散粒狀、固態(tài)、半固態(tài)、液態(tài)、膠狀等，在不同類型的農(nóng)產(chǎn)品中所使用的干燥技術(shù)不盡相同。目前，一些先進的農(nóng)產(chǎn)品貯藏干燥與脫水技術(shù)已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用在生產(chǎn)中，并取得了不錯的成效。

2.1 真空冷凍干燥和滲透壓脫水干燥技術(shù)

真空冷凍干燥是一種“冷凍式”的干燥方式，其核心原理為“冰晶升華”原理，通過低溫處理方式將含水農(nóng)產(chǎn)品凍結(jié)，并將其控制在一定的真空條件下，直接從固態(tài)物理形態(tài)排出農(nóng)產(chǎn)品水分，進而使物體保持干燥狀態(tài)。這種技術(shù)的優(yōu)勢在于能夠最大限度地保留產(chǎn)品色香和活性物質(zhì)，保留產(chǎn)品的營養(yǎng)成分。目前來看，我國對于真空冷凍干燥技術(shù)的應(yīng)用愈發(fā)成熟，已逐步形成了自主設(shè)計、生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化模式，在海產(chǎn)品、生鮮、果蔬等方面的干燥加工中應(yīng)用較為廣泛。但是，真空冷凍干燥也存在能耗過高的問題，因此，在具體應(yīng)用環(huán)節(jié)需要將節(jié)能降耗作為主要方向，降低產(chǎn)品干燥成本。滲透壓脫水干燥技術(shù)是一種通過高滲透壓溶液對生鮮果蔬進行脫水的處理方法，優(yōu)勢在于成本低，干燥效果好，但也存在應(yīng)用范圍不廣，只能應(yīng)用于水果、蔬菜等產(chǎn)品的脫水工作中。

2.2 微波、無線電波射頻干燥技術(shù)

溫度本質(zhì)上是分子做無規(guī)則擴散運動的速度，微波、無線電波射頻干燥技術(shù)就是通過微波、電波干擾加快物體內(nèi)部分子運動速度的方式，從內(nèi)外部兩方面進行同時加熱。這種加熱方式改變了傳統(tǒng)加熱“由表及里”的形式，不僅提高了產(chǎn)品干燥速度，還顯著減少了脫水干燥不完全的問題。但在實際應(yīng)用過程中，需要注意微波、電波的頻率設(shè)計，不能單獨使用差壓微波干燥，避免產(chǎn)生農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)部局部過熱、影響產(chǎn)品品質(zhì)的問題。

2.3 微波真空干燥技術(shù)

微波真空干燥技術(shù)是一種綜合性技術(shù)，涵蓋了真空干燥和微波干燥兩部分，能夠針對不同類型的農(nóng)產(chǎn)品實施有針對性的干燥處理。在進行微波干燥處理過程中，農(nóng)產(chǎn)品可以在真空環(huán)境下保持干燥狀態(tài)，在氣壓降低的同時，降低了水的沸點，農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)部水分的蒸發(fā)速度更快、水蒸氣向表面遷移的速度更高，有效提高了干燥速率。這一干燥技術(shù)的使用，有效降低了干燥能耗，干燥效率大大加強，具有干燥效率高、溫度環(huán)境良好、儲存快速的特點，優(yōu)勢在于能夠最大限度地保留農(nóng)產(chǎn)品原有色澤和大部分營養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)品熱敏性營養(yǎng)成分損失顯著降低，產(chǎn)品的干燥品質(zhì)更高。同時，微波真空干燥技術(shù)所需要的設(shè)備和技術(shù)成本相對較低，不需要過高的設(shè)備就能取得良好的效果。目前來看，微波真空干燥技術(shù)是農(nóng)產(chǎn)品干燥貯藏的熱點方向，在水果、谷物、果膠等方面取得了良好的成效。

3.貯藏與保鮮技術(shù)

3.1 真空技術(shù)

從技術(shù)理論層面來講，人類或許永遠(yuǎn)無法創(chuàng)造出嚴(yán)格意義上的極高真空環(huán)境，因此本文僅從一般概念角度來分析真空技術(shù)，農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮所要的真空環(huán)境是“低于1個大氣壓”氣體狀態(tài)的環(huán)境。在真空環(huán)境下，農(nóng)產(chǎn)品的氧化作用、腐敗變質(zhì)將會被大幅度降低，物料氧化作用被限度降低，有利于產(chǎn)品貯藏期的延長。

3.1.1真空保鮮技術(shù)

利用抽氣機等設(shè)備將農(nóng)產(chǎn)品貯藏環(huán)境的空氣盡可能地抽取出去，農(nóng)產(chǎn)品所處環(huán)境氣壓低、空氣稀薄，各類真菌、細(xì)菌的生存條件被大大壓縮，有效加強了產(chǎn)品的保鮮期和保存時長。真空包裝是當(dāng)前保存農(nóng)產(chǎn)品所使用最廣泛的一種保鮮技術(shù)，目前廣泛應(yīng)用于食品保鮮或產(chǎn)品包裝方面。

真空包裝具有成本低、效率高、保質(zhì)期長的特點，是當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮應(yīng)用最廣泛的方法之一。主要是將農(nóng)產(chǎn)品包裹在包裝袋內(nèi)并抽取其中的空氣，使農(nóng)產(chǎn)品保持在空氣相對稀薄的狀態(tài)中，能夠有效防止農(nóng)產(chǎn)品氧化、腐敗、褐變等問題，減少營養(yǎng)物質(zhì)流失，較好地保持農(nóng)產(chǎn)品原有風(fēng)貌。真空包裝最大的特點在于能夠打造出空氣稀薄和氣壓低的貯藏環(huán)境，能夠有效減少非活性農(nóng)產(chǎn)品細(xì)菌、真菌的滋生，進而延長其保鮮期與保質(zhì)期。但是因為鮮肉、果蔬產(chǎn)品所產(chǎn)生的質(zhì)量問題不僅涵蓋了細(xì)菌、真菌方面，與產(chǎn)品本身的分子結(jié)構(gòu)變化也有著很大關(guān)系，因此保鮮效果較差。針對這部分農(nóng)產(chǎn)品，主要使用真空氣體置換保鮮技術(shù)，能夠適配產(chǎn)品情況向真空包裝中注入混合氣體，進而加強保鮮效果。

3.1.2真空冷卻技術(shù)

農(nóng)產(chǎn)品包裝前需要進行預(yù)冷。真空冷卻是一種將農(nóng)產(chǎn)品放置于真空環(huán)境中，隨后利用游離水蒸發(fā)的方式加強農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)部熱量，使農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)部水分蒸發(fā)帶走多余水分和熱量的一種冷卻方法。真空冷卻技術(shù)具有效率高、預(yù)冷時間短、可控性強等優(yōu)勢，能夠利用控制壓力的方式控制農(nóng)產(chǎn)品預(yù)冷溫度，加強了物料預(yù)冷效率且預(yù)冷的覆蓋面較為均衡。但是因為需要進行增濕處理，往往會對產(chǎn)品的外觀、顏色產(chǎn)生損壞。此外，真空冷卻也需要大量的設(shè)備支持，成本較高，因此在農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮方面的應(yīng)用范圍不廣，普及力度不高。

3.1.3真空冷凍貯藏技術(shù)

該項技術(shù)是當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品保鮮領(lǐng)域中最先進的技術(shù)手段之一，能夠從真空預(yù)冷、真空貯藏兩部分進行分別批次的保鮮處理。真空冷凍貯藏技術(shù)的原理是，將農(nóng)產(chǎn)品放置在具有良好密封性和抗壓力能力的容器中，當(dāng)農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到一定的冷藏溫度后，快速抽出容器中的空氣，使容器內(nèi)部維持在一定的冷藏溫度與低氧環(huán)境中。與普通冷藏相比，真空冷凍的保質(zhì)期更長、保鮮能力更強，能夠最大限度地保障農(nóng)產(chǎn)品的原生態(tài)及營養(yǎng)成分，進而達(dá)到長期保鮮的目的。目前，真空冷凍貯藏主要應(yīng)用于果蔬、肉類的貯藏保鮮方面，應(yīng)用范圍較廣，能夠有效加強農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮效果。

3.2 氣調(diào)貯藏技術(shù)

氣調(diào)貯藏技術(shù)是一種基于冷藏技術(shù)控制貯藏環(huán)境氣體成本的一種方法，主要應(yīng)用于有機生物體農(nóng)產(chǎn)品的貯藏保鮮。技術(shù)原理主要為降低貯藏環(huán)境溫度，減少空氣氧氣含量，在這種環(huán)境條件下降低果蔬呼吸強度和乙烯的生成。通過氣調(diào)貯藏的方法，果蔬自我消耗程度更低，果蔬衰老腐敗時間得到了有效延長，進而達(dá)到長期保鮮的目的。

3.2.1機械氣調(diào)冷藏庫

冷藏庫涉及的機械設(shè)備較多，包括壓力平衡裝置、氣體發(fā)生和凈化系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、氣體循環(huán)系統(tǒng)、乙烯脫除系統(tǒng)、氧和二氧化碳分析及記錄儀器等，這部分設(shè)備主要安裝在庫房中共同作用。其中，氣體發(fā)生和凈化系統(tǒng)是調(diào)控庫房氣體、加強氣調(diào)主材的關(guān)鍵部分，能夠控制氣體成分加強農(nóng)產(chǎn)品保鮮和貯藏成效。氣調(diào)庫需要具備一定的保溫能力、防潮性能和防震性能。此外，也需要在氣調(diào)庫周圍創(chuàng)設(shè)圍護結(jié)構(gòu)，加強氣調(diào)庫的氣密性和耐壓能力。從這一角度來看，氣調(diào)庫需要的設(shè)備成本和建設(shè)成本較高，但是相較于一般冷藏庫所能延長的保鮮和貯藏效率更高，保鮮效果更強，對于果蔬的品質(zhì)及風(fēng)味保存效果更加顯著。同時，氣調(diào)冷藏庫的有效建設(shè)能夠顯著抑制果蔬病蟲害的發(fā)生，商品完整率最高。以蘋果的氣調(diào)庫保存為例，蘋果的貯藏時間長達(dá)6-10個月，部分條件較好、設(shè)備完善的氣調(diào)庫貯藏時間可以在一年以上。

3.2.2氣調(diào)包裝

不同品種的果蔬具有不同的生理特性，在使用氣調(diào)包裝的過程中需要結(jié)合果蔬特點制作混合氣體，并取代包裝內(nèi)的氣體。在包裝材料選擇方面，應(yīng)盡可能選擇具有高透氣性的塑料薄膜控制空氣流動，減少包裝內(nèi)氣體流失，進而形成一個符合農(nóng)產(chǎn)品特點的微環(huán)境。一般情況下，需要采用增加二氧化碳濃度、降低氧氣含量的方式減少農(nóng)產(chǎn)品呼吸頻率，延緩產(chǎn)品品質(zhì)降低。氣調(diào)包裝應(yīng)用在農(nóng)產(chǎn)品保鮮方面的方式主要包括以下兩種：一是被動氣調(diào)。這種方法需要使用特殊的包裝薄膜促進氣體交互，降低包裝氧氣含量，進而抑制農(nóng)產(chǎn)品呼吸，加強保鮮效果；二是主動氣調(diào)，需要結(jié)合不同農(nóng)產(chǎn)品類型向真空包裝中注入混合氣體，并選擇特殊的包裝薄膜促進氣體交換。

從性能方面來看，主動氣調(diào)要顯著強于被動氣調(diào)方式，但是包裝成本更高，其需要使用一定的復(fù)雜設(shè)備，并且受薄膜品種的限制。目前來看，氣調(diào)包裝主要應(yīng)用于果蔬貯藏保鮮方面，能夠顯著延緩果蔬的變質(zhì)問題。經(jīng)過技術(shù)發(fā)展，在稻米、玉米、小麥等糧食貯藏保鮮方面也取得了一定成效，技術(shù)應(yīng)用效果較為明顯。

4.農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮檢測技術(shù)

農(nóng)產(chǎn)品會根據(jù)質(zhì)量等級選擇不同的貯藏與保鮮方法，將不同品質(zhì)、不同特性的農(nóng)產(chǎn)品按照生物學(xué)特性進行歸類檢測，能夠顯著加強貯藏與保鮮效率。目前來看，許多高效、實用的新興技術(shù)可以對農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮進行全過程檢測，進而明確農(nóng)產(chǎn)品的貯藏與保鮮等級，顯著提高農(nóng)產(chǎn)品的貯藏效率。

4.1 電磁特性技術(shù)

電磁特性技術(shù)是一種對農(nóng)產(chǎn)品電磁場參數(shù)數(shù)據(jù)化處理的技術(shù)手段，不僅能夠?qū)崟r監(jiān)測農(nóng)產(chǎn)品的貯藏效果與保鮮品質(zhì)，還能反映農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，主要應(yīng)用于對農(nóng)產(chǎn)品新鮮度和成熟度的檢測。一是對水果生鮮電磁特性參數(shù)的檢測。隨著技術(shù)的發(fā)展，以蘋果和梨為代表的水果電特性參數(shù)頻率檢測效果顯著提升，電磁特性技術(shù)能夠無損檢測水果品質(zhì)并按照系統(tǒng)預(yù)先設(shè)計的參數(shù)與閾值確定貯藏與保鮮技術(shù)，檢測準(zhǔn)確率能夠在85%以上。二是對茶葉的電特性參數(shù)測定。電磁特性技術(shù)可以對茶葉的電容值進行實時監(jiān)測，判斷茶葉含水量，進而判斷茶葉的綜合品質(zhì)，正確率在95%以上。三是對種子的介電常數(shù)檢測。基于電磁鐵原理，對選擇標(biāo)準(zhǔn)包括種子表面光滑性和質(zhì)量，利用不同電極材料和電壓得到不同種子需要的不同貯藏條件，進而提高種子發(fā)芽率。

4.2 聲學(xué)特性技術(shù)

農(nóng)產(chǎn)品具有鮮明的物理特征，這一特征表現(xiàn)在聲波層面，體現(xiàn)為聲波反射、聲波共振、聲波透射、聲波傳播速度和衰減系數(shù)等方面的參數(shù)設(shè)置，一定程度上彰顯著聲波與農(nóng)產(chǎn)品相互作用的基本規(guī)律。利用農(nóng)產(chǎn)品具備的聲學(xué)特性進行分類選擇，能夠顯著加強對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的測定，進而有針對性地確定農(nóng)產(chǎn)品需要的貯藏和保鮮條件。目前，許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)進入大規(guī)模應(yīng)用階段，如利用共振頻率測定蘋果硬度，進而控制貯藏條件；利用測定聲壓確定谷物含水量，進而控制貯藏條件。

4.3 近紅外光譜分析技術(shù)

有機物在自然狀態(tài)下能夠吸收近紅外光，并體現(xiàn)在有機體的含氫基團中。近紅外光的檢測較為簡易，介于可見光和紅外光之間，目前大部分有機物都有其獨特的近紅外光譜信號，可以在獲取穩(wěn)定的光譜圖基礎(chǔ)上用于各種農(nóng)產(chǎn)品的貯藏保鮮檢測。我國目前在咖啡、煙草、果蔬等農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)檢測方面對該項技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，也用于糧食和水果的在線檢測。

4.4 X射線與激光技術(shù)

X射線具有良好的穿透能力，激光具有良好的單色性，二者的結(jié)合能夠有效加強對農(nóng)產(chǎn)品的貯藏檢測。農(nóng)產(chǎn)品所具有的物理性質(zhì)因種族特性而不盡相同，這種特性集中體現(xiàn)在X射線穿透量方面。通過分析X射線的穿透參數(shù)，能夠明確產(chǎn)品的具體物理性質(zhì)，如果蔬含水量、含糖量等。利用激光檢測水果的含糖量，對于加強農(nóng)產(chǎn)品在線檢測、貯藏與保鮮有著顯著的作用。

結(jié)語

農(nóng)產(chǎn)品作為我國重要的民生產(chǎn)品，隨著人民生活水平的提高，農(nóng)產(chǎn)品需求量也得到了顯著提升。為了滿足國民的農(nóng)產(chǎn)品需求，需要加強貯藏與保鮮質(zhì)量，對農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮技術(shù)的研究與應(yīng)用對于提高農(nóng)產(chǎn)品整體質(zhì)量有著顯著的促進作用。在這種情況下，需要加強對真空技術(shù)、氣調(diào)貯藏技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮檢測技術(shù)等的研究，并將這些技術(shù)進行實踐轉(zhuǎn)化，應(yīng)用于實際的生產(chǎn)生活中，以滿足國民日益提高的農(nóng)產(chǎn)品需求。