果蔬保鮮加工安全技術
水果果蔬為人體提供了大量的必要維生素和其他不可缺少稀有元素,果蔬的保鮮加工技術是十分重要的。隨著科技的飛速發展,產生了各式各樣的保鮮加工技術,但是在加工過程中不良商家會添加或大量使用危害人類健康的保鮮劑。近年來,由于水污染,大氣污染,認為原因等因素,食用受到農藥嚴重污染的水果、果蔬而造成的安全問題愈來愈引起世界各國的關注,果蔬保鮮加工的安全是非常嚴峻的.
1.中國現行果蔬質量安全現狀
為保證“菜籃子”安全,2001年4月農業部提出了“無公害食品行動計劃”,2003年4月推出了無公害農產品國家認證。2007年8月開始,為恢復國際社會對“中國制造”的信心,國務院在全國范圍內開展產品質量和食品安全專項整治,在果蔬質量安全管理上,開展了高毒農藥整治行動和農產品批發市場整治行動,重點打擊在果蔬產品中非法添加甲胺磷等禁限用農藥成分的違法行為,并將全國大中城市農產品批發市場全部納入監測范圍,重點檢查認證農產品的資質、產地認定條件、生產過程和產品質量安全狀況。加強產地監測和對進入市場銷售認證產品資質的確認[5]。因而,根據農業部2007年上半年的監測結果,果蔬中農藥殘留平均合格率為93.6%[1],果蔬質量安全總體合格放心。
但隨著檢測范圍從大城市到一般市、縣和大城市的主要農貿市場到一般農貿市場,隨著檢測對象由農貿市場到生產基地,隨著農藥檢測內容、果蔬檢測品種、批次的增加,發現果蔬安全問題依然存在。主要表現為:高毒農藥屢禁不止,硝酸鹽、重金屬含量超標普遍,黑心菜”、“有毒韭菜”、“青菜用敵敵畏保鮮”、“永年大蒜”等事件不時發生,出口貿易安全糾紛增多。最重要的是我國中小城市果蔬安全保障難度大[2]。
2.果蔬危險性分析
2.1發展中國家的大量種植與出口
隨著經濟全球化,以種植業為主的發展中國家果蔬出口的需求量日益增加。為此,發展中國家種植大量的果蔬進行販賣出口貿易,促進經濟的增長,數量大,質量難以管理監控[3]。
2.2表征因素
工業“三廢”的不合理排放和農藥的濫用;生產基地污染得不到有效控制;果蔬投入品包括各種農業生產資料,如化肥、農藥、種子等。除農民使用生產資料的不科學,果蔬投入品的結構不合理、產品質量不合格是導致果蔬面源污染嚴重的又一根本原因。另外,果蔬生長期短、肥水要求高、病蟲害多、病蟲種類發展迅速、防治難度大的生產特點及其上市鮮活性要求高、貨架期短的需求特點,使果蔬在農產品中的食用安全隱患大,安全管理控制難度增加[4]。果蔬農藥殘留嚴重當前,我國果蔬生產仍以家庭為單元,生產管理的決策主體是農民。由于受生產者自身知識的限制,農民普遍缺乏科學決策能力,缺乏安全意識和法制觀念,違反農藥管理、食品安全管理等法規,不科學使用農藥、化肥、催熟劑等[5],導致了果蔬農產品的嚴重污染;另外,不堅持安全間隔期,噴藥后即上市,危害人們的身體健康,造成了嚴重的經濟損失。如2002年陜西省與外商初定的300噸“粉紅女士”蘋果,因農藥殘留超標,僅有20噸符合供貨標準,經濟損失慘重。2002年國家質檢部門的一項抽查結果顯示:12種韭菜產品農藥殘留超標的有9種,16種甘藍產品農藥殘留超標的有10種,其中抽查的甘藍樣品乙酰甲胺磷含量最高為15.8 mg/kg,超過國家標準限量值79倍;在抽查23個大中城市的181種蔬菜中,有86種蔬菜農藥殘留超過國家標準限量值,超標率達47.5%。根據農業部調查,全國約有1/3的農民不同程度地在其種植的果蔬上使用有機磷高毒農藥,每年有20多萬噸、1 000多種農藥甚至劇毒藥物施用于農作物,這些化學污染物會嚴重損害人們身體健康,破壞環境[6]。
2.3過程控制因素
2.3.1生產環節
我國目前80%的果蔬生產體系的主要特點是采取農戶小規模分散經營方式,加上現有管理政策制定時缺乏對生產者質量提高和質量安全控制技術實踐應用的動力等的實證分析,從而使我國現有果蔬安全管理措施有效性差、成本高。我國果蔬產品中發現的農藥殘留,大都因菜農文化素質不高,用藥錯誤造成[7]。
2.3.2加工環節
我國果蔬產品的生產加工企業大多規模較小,生產技術條件和基礎設施水平較差,生產的產品類型和產品衛生質量都難以滿足國內、國際市場的需求。果蔬加工過程中長期以來,我國只重視采前栽培,忽視了采后處理,沒有很好地實現果蔬采后商品化處理和冷鏈流通,貯藏和運輸設施不完善[8],不僅導致了果蔬在采后流通過程中的嚴重損失,還影響了果蔬的安全性,使果蔬在運輸、貯存和銷售環節存在被污染的問題。如儲運時粗劣的生產處理,貯藏時不適當的病害控制,缺少等級標準等問題均影響果蔬的安全性[9]。在果蔬保鮮技術上,化學殺菌劑是控制果蔬采后病害的主要處理方法,然而化學殺菌劑易導致果蔬藥物殘留,引起環境污染;輻射殺菌保鮮技術存在產品輻照的質量無標準可依、輻照劑量無監測,以及輻照能否致毒、致癌、致畸和致突變等一系列問題,對果蔬的安全性有待進一步的研究[10]。
2.4制度因素
2.4.1管理體制的協調性不夠且缺乏群眾參與
我國現行農產品(食品)安全管理實行的是“分段監管為主,品種監管為輔”體制[11]。但總體上,我國政府在構建果蔬安全管理體系上存在售前行為檢查不足,果蔬進入市場后的監管部門過多,運輸中的安全管理成真空地帶的狀況,果蔬質量安全管理達到“從農田到餐桌”的全過程管理還有一段距離[12]。
我國的消費者作用沒有得到充分發揮。加上目前我國果蔬市場準入制度不健全,市場認證、競爭管理等缺位,使我國果蔬安全管理無法建立安全果蔬的優質優價機制[13],從而導致現有果蔬管理政策無法調動菜農對安全果蔬生產的積極性和促進菜農增強安全產品的自檢意識。
2.4.2法律法規的強制力不足和標準體系不健全
當前我國果蔬質量安全管理主要依據2006年11月開始實施的《農產品質量安全法》[14]及其配套法規,但該法是對農產品生產經營的某些主體、某個環節或某些產品進行規制,以生產記錄為例,依然未對供應鏈各環節信息要求、問題產品追溯的實施主體及監管部門責任進行明確劃分。
標注體系問題主要集中在三個方面:一是標準滯后、交叉、重復,個別的甚至是相互矛盾;二是與國際對接程度不高,國際采標率不高,有的標準與國際標準不一致[15];三是未形成系統的標準體系。目前我國果蔬質量安全標準缺少生產規程、產地環境、檢測方法標準[16]等。
2.4.3技術經濟的支撐力薄弱
我國農業科技公關的重點剛開始轉向果蔬質量安全,而與此相對應,要求果蔬生產技術及相應的檢測技術不斷更新。但現實中果蔬生產技術很難滿足安全果蔬產業發展的要求??傊?,我國果蔬生產到上市的整個運作系統中缺乏科學技術的有力支撐。
2.4.4風險性評價背景資料缺乏
當前我國缺乏食源性危害的系統監測與評價資料。果蔬中的農藥殘留以及生物毒素等的污染狀況尚缺乏系統監測資料,一些對健康危害大而貿易中又十分敏感的污染物的污染狀況及對健康的影響尚不清楚,尚缺乏定點主動監測網絡。而國際上,在化學污染方面,早在20世紀70年代世界衛生組織等就已啟動了“全球環境監測規劃/食品污染與監測項目”。一些發達國家都建立了固定的監測網絡和比較齊全的污染物和食品監測數據。
3.果蔬保鮮技術
3.1簡易貯藏保鮮
簡易貯藏包括堆藏、溝藏(埋藏)和窖藏三種基本形式,以及由此而衍生的假植貯藏和凍藏。這些都是利用自然低溫盡量維持所要求的貯藏溫度,設備簡單,操作方便,并且都有一定的自發保藏作用。
溝藏:是從地面挖一深入土中的溝,其大小和深淺主要根據當地的地形、氣候條件、果蔬種類和貯量而定。例如溝藏蘋果,貯藏場地要選擇在地勢平坦、背風向陽、土質堅實、干燥而不積水、運輸和管理方便的地方。貯藏場地的大小可根據貯藏果量而定,地溝以南北向為最好,溝的深度一般0.5-0.8米,溝寬1-1.2米,溝長以地形和果量而定。每平方米的地溝可貯藏蘋果250-300千克。入溝前,要先在溝底鋪一層5-6厘米厚的潔凈細沙,細沙的上面鋪塑料布。然后從溝的一端開始,一層層地擺果,擺果厚度為60-80厘米。入溝后,在果堆頂部覆蓋一層塑料布和2-3層防寒紙,遮蔭防雪,防寒保溫。當溫度低于零攝氏度以后,在防寒紙的上面再鋪一層樹葉或草簾,用來保溫[17]。
堆藏:把果蔬產品堆成堆的簡易貯藏方法。堆藏使用方便,成本低,覆蓋物可以因地制宜,就地取材。但是由于堆藏是在地面以上直接堆積,受外界氣候影響較大,秋季容易降溫而冬季保溫卻較困難,所以貯藏的效果很大程度上取決于堆藏后對覆蓋的管理,即根據氣候的變化及時調整覆蓋的時間、厚度等。這種貯藏方式一般用于入庫前的預冷或短期貯藏。
窖藏:與溝藏相似,利用深入地下的地窖進行的貯藏。窖藏是在溝藏的基礎上演變和發展起來的一種貯藏方式,形式多種多樣,有代表性的如棚窖、井窖、窯窖、通風庫。與埋藏相比,它配備了一定的通風、保溫設施,不僅可以調節和控制窖內的溫度、濕度、氣體成分,而且管理人員可以自由進出檢查產品。
假植貯藏:其特點是連根采收,單株或成簇假植。貯藏條件 貯藏的適宜溫度是0~1℃,低于0℃花球容易受凍,在高溫下貯藏花球易失水萎蔫和腐爛。貯藏適宜的相對濕度為90%~95%。在冬季不太寒冷的地區,將未長成的小花球整株連根采收,用植株的葉片捆扎包住花球,于立冬前后假植在陽畦、貯藏溝、棚窖等設施,可以一棵一棵栽,也可以將土坨緊密排列。假植后要立即澆水,以后根據需要適當灌水。隨天氣的變化適當進行覆蓋防寒,最冷季節加厚覆蓋物,防止受凍,并適時放風。貯藏期內,植株的養分不斷轉運到花球,使其繼續生長。如果假植貯藏的花球較小,場所的溫度可控制得高些,以加速花球膨大,而充分長大的花球不適合假植貯藏,容易發生散花現象。
凍藏:在入冬上凍時將收獲的果蔬放在背蔭處的淺溝,稍加覆蓋,利用自然低溫,使果蔬入溝后能迅速凍結[18]。凍藏的結構 凍藏多用窄溝,約0.3m,如用寬溝(1m以上)須在溝底設通風道;一般都要設置蔭障,避免陽光直射,以便加快果蔬入溝后的凍結速度。凍藏與普通溝藏的區別在于凍藏溝較淺,覆蓋層薄。
3.2通風庫貯藏保鮮
通風庫是利用自然低溫通過通風換氣控制貯溫的貯藏形式。整個建筑是磚、木、水泥結構,設置通風系統,可充分利用冷熱空氣對流進行庫內外的熱交換,庫房設有熱絕緣結構,保溫效果也很好[18]。通風貯藏庫多建成長方形或長條形,為了便于管理,庫容量不宜過大,目前我國各地發展的通風貯藏庫,通??缍?~12m,長30~50m,庫內高度一般為3.5~4.5m。庫頂有拱形頂、平頂、脊形頂。如果要建一個大型的貯藏庫,可分建若干個庫組成一個庫群,北方寒冷地區大多將庫房分為兩排,中間設中央走廊,寬度為6~8m,庫房的方向與走廊垂直,庫門開向走廊。走廊的頂蓋上設有氣窗,兩端設雙重門,以減少冬季寒風對庫的影響。溫暖地區的庫群以單設庫門為好,以便利用庫門通風換氣。
例如馬鈴薯的通風庫貯藏:(1)貯藏特性 馬鈴薯的食用部分為地下塊莖,收獲后一般有2~4個月的生理休眠期,長短因品種不同而異。2)貯藏條件 鮮食馬鈴薯的適宜貯藏溫度3~5℃,但用作煎薯片或炸薯條的馬鈴薯,應貯藏于10~13℃。貯藏的空氣相對濕度為80%~85%,濕度過高易增加腐爛,過低易失水皺縮。同時,應避光貯藏,因為光會促使馬鈴薯發芽,增加茄堿苷含量。(3)通風庫貯藏方法:入庫堆碼時要注意高不超過1~1.5m,堆內設置通風筒,薯堆周圍要留一定空隙以利通風散熱。
3.3冷藏貯藏保鮮
機械冷藏是現代化的果蔬貯藏方式,不受地區氣候條件的限制,可根據不同種類果蔬的要求,通過機械冷系統的作用,控制庫內的溫度和濕度使產品延長貯藏壽命。在氣候偏高的季節和地區,就必須采取人工的降溫措施,進行人工冷藏[18]。有兩種方式:一種是較為原始的冰藏;另一種是現代的機械冷藏[18]。
3.4氣調貯藏保鮮
氣調貯藏是在冷藏的基礎上,把果蔬放在特殊的密封庫房內,同時改變貯藏環境的氣體成分的一種貯藏方法。在果蔬貯藏中降低溫度、減少氧氣含量、提高二氧化碳濃度,可以大幅度降低果蔬的呼吸強度和自我消耗,抑制催熟激素乙烯的生成,減少病害發生,延緩果蔬的衰老進程,從而達到長期貯藏保鮮的目的[18]。
3.5其他貯藏保鮮
減壓貯藏:將果實放在能承受壓力的庫中貯藏,用真空泵抽空,維持0.02~0.05MPa,溫度為15~24攝氏度,空氣通過貯藏箱將產品貯藏中所釋放的揮發物質帶走[18]。輻射處理:利用60Coγ射線具有較強的穿透能力這一原理對果蔬進行輻照貯藏。電磁處理:分別有磁場處理、高壓電廠處理[19]、負離子和臭氧的處理三種方法。涂膜保鮮:在果實表面涂上一層高分子的液態膜,干燥后成為一層很薄很均勻的膜,可以抑制果實與空氣的氣體交換,起到單果氣調的作用,從而抑制呼吸,減少營養物質的消耗,延緩后熟衰老;另外,還能減少果實的蒸發失水,保持果實的硬度和新鮮度,并能減少由于病原菌的侵染而造成的腐爛。此外,涂抹保鮮處理還能增加果實的光亮度,改善外觀[19]。
4.結論
果蔬的安全問題不僅對于人們的身體健康非常重要,對于環境,經濟等都非常重要。國內關于果蔬領域的保鮮技術研究較多,除上述保鮮技術外,還有紫外線、鈣處理、熏蒸以及高壓保鮮等,研究方向已經逐漸向材料學、食品化學、有機化學、遺傳生物學、機械工程學等諸多領域發展,同時還要加強制度管理與監督。為提高保鮮效果、延長保鮮劑時間、降低成本、提高綜合效益、果蔬保鮮技術正在由單一技術向復合技術方向研究,各種保鮮技術的流行趨勢。讓每人都能安全放心的食用新鮮果蔬。