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臭氧的保鲜机理及其在果蔬贮运中的应用


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广 东农 业科 学 20 年 第 2 05 期 
6  7

臭氧 的保鲜机理及 其在果蔬贮运 中的应用 
邓义才  赵 秀娟  ,
(. 1广东省农科 院蔬菜研究所, 广东 广州 50 4 ; . 160 2 广东省农业管理干部学院, 广东 广州 50 4 ) 160

 



要: 阐述 了臭 氧 对果蔬 的保鲜 机理 与特 点 , 氧产 生与 测定 的方 法 , 氧应用 于果 蔬贮 运 的消 毒 、 菌 和 防腐 保  臭 臭 杀

鲜 方 法 , 响臭 氧保鲜 效 果 的主要 因素 及 臭氧保 鲜 的应用 前 景 。 影   关键 词 : 氧 ; 臭 果蔬 ; 保鲜 机理 ; 应用  中 图分类 号 :69 3 ¥0 .   文献标 识 码 :   A 文章编 号 :0 4 84 (05 0 —06 —0  10  7X 20 )2 0 7 3

臭 氧(   , 名富 氧 、 氧 、 o )又 超 三原 子 氧 , 14 自 8 0年 

气体氧化分解 , 还可消除贮藏室 内乙烯 等有 害挥 发物 ,  
分解 内源 乙烯 , 抑制 细胞 内氧化酶 , 从而延缓果蔬 的后  熟和衰老[ 4。 2   -J   13 臭氧还 能调节 果蔬 的生理代谢 , .  降低 果蔬的呼吸 
作 用 

被命名 确定后 , 科学 家们对其 特性 、 原理及 应用 等进 行  了大量研究 , 发现它 具有 消毒 、 菌 、 除环境 有害 气  灭 去 体和毒素等 作用 。2 纪 8 0世 0年 代 以来 , 国 、 美 H本 、   欧洲等发 达 国家 已将 臭 氧广 泛 应用 于食 品 的贮 藏保 

鲜 。近年来 随着对 环境 保护 和食 品安 全 的重视 , 氧  臭
在食 品的贮 藏保 鲜及 加工 中的应用受到各 国重视并得  到迅速发展 。现就臭 氧 的保 鲜机理 、 产生 与测定 方法  及臭氧在果蔬贮 藏保鲜 中的应用前景 阐述如下 。  

臭氧能诱 导果蔬 表皮 的气孔缩 小 , 少水 分蒸 腾  减 和养分 消耗l ; 5 同时 , 生 的负 氧离 子 因具有 较 强 的    产 穿 透力 , 可阻碍糖代谢 的正常进 行 , 使果蔬 的代谢 水平  有所 降低 , 制 果蔬 体 内呼 吸作 用 _ , 长贮 藏 保 鲜  抑 6延  
期。  

1 臭 氧 的保 鲜 机理   
1 1 臭 氧具 有 极 强 的 氧 化 能 力 , 用 其 强 氧 化 作 用 进  .  利

2 臭 氧的产 生 与测 定 方 法 
2 1 产 生 方 法  .

行消毒杀菌  臭氧 ( )   是氧 ( 2 的同素异构体 , O) 通常为无色气  体, 浓厚时显淡蓝 色 。氧很不 稳定 , 易 自行分 解产  容 生新生态的原子 氧 ,这种 原子 氧 的氧 化能 力相 当强 ,   它在水 中 的氧化还 原 电位 为 2 0 V, . 7e 氧化 能力 高于  氯( .6e 与二 氧化 氯 ( . V) 13 V) 1 5e 。由于臭 氧 的氧化 

臭氧 的产生方 法按原 理可 分 为光 化学 法 、 电化学  法、 原子辐射法和 电晕放 电法等 [ 。   

目前 , 果蔬保鲜上应用最多 的是通 过臭氧发生器 ,   利用 电晕 放 电法 中的 高 压 无 声 放 电来 获 得 臭 氧_ 。 7  一 其工作原理是在一 对交流 电极 之 间隔 以介 电体 , 形成  放 电空 间 , 当空 气 中 的氧 分子 ( , 通过 高 压 电极 时 , O)  
被 电子激发 电离成 氧原 子 ( , o) 一部 分 氧原 子与 氧原 

电位高 , 因此具有较快 的反应动力 , 能在较低的温度和 
压力下产生 。臭氧的杀菌机制 即是通过 其分解放 出新  生态氧并 在空间扩散 , 能迅 速穿过真菌 、 细菌等微生物 

的细胞壁 、 细胞膜 , 细胞膜 受 到损伤 , 继续 渗透 到  使 并
膜组织 内 , 使菌体蛋 白质 变性 、 酶系统 破坏 、 常 的生  正

子或氧原子与氧分子 聚合生成 臭氧 , 其反 应式 如下 :  
O +e— o+o+e O +O+O 一 03 2 ; ;O+o2 O3 一  

理代谢过程 失调和中止 , 导致 菌体休克死亡而被杀灭 ,   达 到消毒 、 灭菌 、 防腐的效果 _。 1    J
12 臭氧对环境有 害气体具 有降解作用 , . 从而延缓果 
蔬 的后 熟 和 衰 老 

常温下 , 氧在 空 气 中 的半 衰期 为 2 ~5   n  臭 0 0mi; 2 ℃时臭 氧 在水 中的半 衰 期约 为 2   n8。由于 臭  0 0mi ̄   J 氧的极不稳定性 , 能像 其他 气体那 样装 入瓶 中贮 存  不
使用 , 只能边 生产边 使用 。 而  
2 2 测 定 方 法  .

臭氧能氧化许多饱 和 、 非饱 和的有机 物质 , 能破 除 

高分子链 及简单烯 烃类 物质 。臭 氧处理 果蔬 后 , 能使  水果 、 蔬菜成熟 过程 中释放 出来 的 乙烯 、 乙醇 、 乙醛等 
收稿 日期 :04 0 2 2 0 —1 —1   作者 简介 : 义 才 (9 4 )男 , 研究 员 邓 16 , 副  

臭 氧的测定方法很多 , 有碘量氧化法 、 色结晶紫  无 法、 丁香醛连氮有效绿法 、 靛蓝二磺酸钠分光 光度法和  紫外光度法等 。 目前 , 国 国家标准 采用 的方 法是靛  我
蓝二磺 酸钠 分光 光 度 法 和紫 外光 度 法- 。靛 蓝 二磺   

酸钠分光 光度 法 是利 用 臭 氧将 靛蓝 二 磺 酸钠 氧 化褪 

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色, 生成靛 红 二磺 酸 钠 , 通 过分 光 光度 法 ( 1 n ) 再 6 0n1   检测 ; 紫外 光度法 是利用 臭 氧对波 长 24 n 的紫外  5  m 光有特征 吸收 , 通过光 度法检测 。  

3 4 影响臭氧处理效果 的因素  .

果蔬贮运 的环 境条 件如 温度 、 度和贮 藏 方法 等  湿 对臭氧处理 的效 果有 很大影响 , 主要 表现如下 : 其  
3 4 1 温度  用 臭 氧处理 果蔬 , 度低 则杀 菌 效 果  ..   温

3 臭 氧 的 消毒 杀 菌 与保 鲜 方 法 
由于臭氧具有 氧化 杀菌 特点 , 因此 可广泛 地应 用 

好 。当贮藏温 度低 于 1℃ 时 , 菌 能力 较 强 ; 高 于  0 杀 而 l℃时 , 0 杀菌能力 明显降低 。因为在 高温条件下 , 氧  臭 易分解成 氧气 , 效 臭 氧浓 度 降低 , 有 灭菌 效 果 明显下  降 , 以当贮 温较高时 , 氧处理所需要的时 间应相 对  所 臭
较长 。  

于果蔬采后贮运保 鲜 的各个 环节 , 括 果蔬入 库前 的  包 空库消毒 、 果蔬 在产地 冷库 预冷 期 间的杀 菌及贮 运 中   的防腐保鲜等 。   3 1 果蔬 入库前 的空库 消毒  .   冷藏保鲜库 的生物 污染 源 主要是霉 菌 , 菌可 在  霉 低温低湿条件下存 活 , 对一般消毒 剂有 较强的耐受力 ,   臭氧能 明显抑制霉 菌孢子 的萌 发和生 长E  。试验  加 表 明, 氧的消毒杀菌能力是氯 的 2 多 , 臭 倍 杀菌速度是  氯 的 30 0 0 ~6 0倍 、 是紫外 线 的 30 0倍 , 臭氧 浓度   0 在
为 2  / 3 件下处理 3   4mg m 条 ~4h可以杀死霉 菌 ( 包括  抵抗力极强 的未萌动孢子 ) 。经长期 的研究试 验 , 确定 

3 42 湿度 ..

臭 氧 的杀 菌能 力在 空气 中比在水 中明  

显减弱 , 因此采用 臭氧气 体保鲜处理 , 需要在较高 的相  对湿 度贮 藏环境 中进行 。试验结 果 表 明 , 当环境 相对  湿 度小于 4 %时 , 氧对空 气 中的悬 浮病 菌几乎 没有  5 臭
杀灭性 ; 同样 温 度下 当相 对 湿度 超 过 6 %时 , 菌  在 0 灭

效果逐渐增 强 ; 相对 湿 度达 到 9 % 以上时 , 在 0 灭菌效  果最佳 。大量 的研 究表 明 , 果蔬 利用 臭 氧保鲜 处理 的  最佳湿度是 9 % ~9 % , 此 条 件下 果蔬 不 会 失重 、 0 5 在   表 面不会 凋萎 , 并且 由于臭 氧 的作用 可有 效地 抑制 果 
蔬表 面微生 物的生长 。   3 4 3 贮藏方 法  由于臭 氧 只是在 果蔬 表面 进行并  ..

冷库消毒最适 的臭氧浓度 为 l ~2  g m , 2 0m / 3停机后封  库 2   , 菌的杀灭 率 可 达 9 %以上 , 菌 的杀灭 率  4h 细 0 霉 可达 8 %, 0 除异 味效 果理 想 , 本 能达 到对 空 库 消毒  基
的预期 目的【   l。 5 J

发生作用 , 因此贮藏室 内存 放 的果蔬 之 间必须 留有一  定 的间隙 , 使臭氧充 分发 挥作 用 。臭 氧保 鲜果蔬 较 有  利 的方法有架藏 法 、 筐装 品字形堆藏法 等 , 且宜在通 风  库、 冷库中的塑料帐 内进行 。  

臭氧抑制和杀灭细菌 的浓 度要 比抑制和杀灭真菌  的浓度低 , 但通常臭 氧浓度应 高于 0 2m / 3 有作  .  g m 才
用, 低于此浓度 , 细菌则易对臭 氧产生抗性 。  
3 2 果 蔬 采后 和 入 库 杀 菌  .

新鲜果蔬采后 往往 带 有大量 杂菌 微生 物 , 时对  及 刚入 库果蔬 在未包装前 的预贮期 间杀 菌 消毒 , 能很 好  地避 免贮 藏过程 中 由病 菌所 造成 的腐烂 。试验 表 明 ,   对不 同的果蔬 采用不 同 的杀菌条 件 , 般臭氧 浓 度在  一 4 4mg m 即可达 到满 意 的消毒效 果 , ~2  / 3 能较好 地延  长果蔬贮藏 保鲜期【 -8。 11   6 ]
3 3 果蔬贮运 中的防腐保鲜  .

4 臭氧保 鲜 的应用 前 景 
目前 , 我国果蔬商业 性 营运 中的保 鲜方 法 大多还 
是采后先通过化学 防腐 处理 , 直接用 常 温或 低温贮  再

运 。果蔬利用 臭 氧杀 菌 保鲜 , 常用 的化 学 药 剂 ( 与 如  氯、 过氧 乙酸 、 高锰 酸钾 、 硫磺 等 ) 高 温处理 等相 比, 及   具有如下独特 的优点 : 一是臭氧杀死病原 菌范围广 , 效  率高 , 速度快 ; 二是臭 氧 为一种 不稳 定 的气体 , 成氧  完

果蔬在贮运过 程 中仍然 进行 着一 系列 生命 活动 ,   其代谢过程 中不 断产 生 乙烯 , 速 了果蔬 的后熟 及 老  加 化, 经臭氧处理后能快 速 分解 乙烯 , 减缓 代谢 速度 , 推 
迟后熟 和老化 。试验 表 明, 贮运 中使用臭氧保鲜苹果 、   梨及 葡萄等水 果其间断应用浓度不超过 4 0m / 时  .  g m3 对果蔬没有 任 何 伤 害 , 产 品 保鲜 期 普 遍 延 长 l   其 ~2 倍, 货架期 也可延长 l 1A  。马铃薯 在相对湿 度  倍, c 2 E   为 9 %、 度 6 4 5 温 ~l ℃条件下 , 若贮藏环境 中臭氧浓度 

化反应后剩余 的臭氧会 自行还 原成氧气而不会产生任 
何残 留污染 , 后不需通风换气 ; 使用 三是臭氧在通常情  况下是气体 , 扩散性好 , 对所有 与空气有接触 的地方都  可起到很好 的消毒效果 , 无消毒死角等 ; 四是臭氧 杀菌 
属一种冷杀菌技术 , 备简 便 , 制 只需 臭 氧发生 器 即可 ,  

不需加热处理 , 氧在果 蔬低 温贮 藏 中的保 鲜效 果更  臭 好 。另外 , 由于臭 氧在 水体及食品表面残 留时间很 短 ,   且臭 氧分解不会 留下 任何有 害 的物 质 , 因此 不必 担心  臭 氧残留对健康的危害 。臭氧对食 品的安 全性 已获得  美 国 F A 的认 可 , 于 2 0 年 列入可 直接 与食 品接  D 并 01 触 的添加剂范围  , 。     臭 氧作为一种杀菌保鲜方法 , 它 的局限性 , 也有 表 

达到 3m / ,   gm3则贮藏 6 个月也不会 出现 萌芽 、 腐烂现 
象。  

臭氧处理除采用 空气 放 电保鲜 机外 , 可 直接通  还 入臭氧气体或用臭 氧水溶 液浸渍处理 _ 。 8    J

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6  9

现在以下几方面 : 一是臭 氧 的杀菌 效 果受温 度 和湿 度 

[ ] 周志雄. 6  库尔勒香梨对离子空气的适应性 []园艺学报, J.  
18 ( )2   2 . 9 0 2 :7 9 

的影 响 , 同果蔬种 类 、 种宜 在不 同 的温度 、 度 和  不 品 湿
臭 氧浓 度条件下进行 ; 是 当果蔬 处 于密封 包装 情况  二 下, 冷库使用臭 氧保 鲜机 保鲜时效果不大理想 ; 三是 由   于臭氧对 人的眼睛 、 皮肤 、 呼吸道 具有 刺激 作用 , 以 所   贮藏室 的消毒应在 无人 的情 况下 进行 ; 四是臭 氧使 用  浓度过大 , 会 引起 果蔬 表 面 质膜 损 害 , 其 透 性 增  也 使 大、 细胞 内物质外渗 , 致 品质下 降 , 导 甚至 加速 果蔬 的  衰老和腐 败 等 。这 些 都是 人 们 在应 用 时应 注意 的问 
题。  

[] 沈群 , 7   王群.臭 氧的特性 及其应用 [ ]食 品科 技,0 0 J. 20 
( )7   7 . 6 :0 1  

郑凯, 任利文. 臭氧水消毒效果的试验研究 [] J.   [] 王 日东 , 8 
中 国食用 菌 , 9 ,6 3 :1 2 . 1 7 1( )2 — 2 9  

[] 中 国标 准 出 版 社 第 二 编 辑 室 .中 国环 境 保 护 标 准 汇 编  9  ( 大气质量分析方法 )M]北京 : [ . 中国标准出版社 ,0 0 20 ,  
1 6— 1 4. 6 7  

a s    W ie s u  C [0  Kru e C R , ed na lT  1]

. f t  fo n   n t es - Efe so   z e o  h   p  c o

o ain,g r ia ina dp to e ii  fB ty i cn r   mlt o em n t  n   a h nct o   o rts iee o g y   a

我 国在 2 0世纪 9 0年代 已逐步展开臭氧对果蔬 防  腐保鲜 的应用研究 , 研究 指 出 , 氧对 苹果 、 、 萄 、 臭 梨 葡   柑橘 、 草莓 、 甜椒 、 草菇 、 菇等果蔬都有较好地 防止腐  平 烂、 延长保鲜期的效果 。随着研究 的不 断深入 , 该方法 

lj P yo ah l y 9 7 6 :9 —18  J . h tp too ,1 7 , 8 1 5 9 . g
S ot  A , ra ts L A .Ef t  fo n td wae  n p tsR  Cev e     n f so  z a e  tro   c e o

p s — h r etp t o e so  e ri  b r tr a d p c ig— o t— a v s  ah g n   fp a n lo aoy n   a kn   a


h uet t l j l t s 9 2,6 2 6 5 . o s  ss J .Pa   ,1 9 7 :5 —2 9  e   n Di

正在发展成 为与果蔬 常温 、 低温 、 气调贮运等配套使用  的综 合性保鲜技术措 施 , 山东 、 如 河北 、 安徽 等省将 臭  氧应 用于苹果 、 和葡 萄 的贮 运 , 东 、 梨 广 福建 等省将 臭 
氧应用于南方果蔬 的北 运 和 出 口保 鲜 , 在商业 性 营运 
上均取得较好 的应用效果 和经 济效 益 。  

[2 S lnc  L, roa     , i t  t 1C nrl f 1] mi i J MagsnD M Ml oaF,e a. o t       a k  k   oo
ct   r e   l  y c r o ae a d bc r n t a t  n   imsg e n mod b   b n t    i b ae s l a d a n ao s
t ei f e c  fcm meca O t — a v s  r cie n t er h  n u n eo  o l ril S — h r e tp a t so  h i p c  

ef c J . l t s 19 ,3 19 15 fc y[] Pa   , 998 :3  4 . i a n D i  

[3  P l   S lnc   C i s     e  1 E f t o  1 ] a u L, mi i J L, r ot C H, ta. f cs f o a k s o e  
g so so n   x o u e o  h   e eo me to  en a d ae u   z e e p s r  n t e d v lp n   fg o r  n  

近年来 , 由于“ 绿色食 品” 有 机食品” 和“ 的兴起 , 人  们对无公害 、 无污染 、 质 果蔬 的需求 正 在迅 速增加 , 优  

b em l   n cl s r   i sf i J .P tDs l   o so o  t e c r  r t[ ] l   , u d d od t u u n a i  
2 01 5: 3 0 ,8 6 2—6 8  3 .

采用 传统 化学防腐剂 的保鲜方法 已受 到越来 越多的限  制, 而臭 氧以其独 特的无残留 、 无二 次污染 , 杀菌快速 、   广谱 , 使用方便 、 全 可靠及 费用 低 , 安 且在 一定 程度 上  能降解果蔬 表面 的有机磷 、 有机氯 等农 药残 留l , 的     j
优点 , 已越来越广泛 地应用 于果蔬 及 其他食 品的保 鲜  与加工 等领域 。  
参 考 文献 :  
Kaos yJR,SmaP igeo y e  rd cinf m h  nf   k   i   .Sn l x gn po ut  r te   o o

a k   k   [4  S l i   L, ag snD  , i t  ,ta.I at f 1 ] mi nc J M roa   M Ml oaF e 1 mp c o 
o n td wa e n t eq ai   n  h l l eo  rs   i s o z ae   tro  h   u l y a d s ef i   ffe hct   t   f u r

f i s n  i adt l gae[ ] O o eSi c  d u , o r   r t t ef t n  be psJ . zn  e ea   u a   r c n n
En i ern gn ig,2 0 2 3 3— 3 6. 0 2, 4:4 5  

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FDA  S. S b tn e  e eal  e o nz   s s f . r — U  u sa c s g n rl rc g ie a   e po   y d a

e W y v w f h  p l   e t a c [] Ri     F ru a  , olk    .Rei o  ea pi - 2  c R G, aq h r B l yLJ
t n o  z n  o  n ra ig so a e t eo   e i a l o d   i  fo e frice sn   trg   i   fp rs be fo s o o m h

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[0  2]

F DA    U S. S c n ay drc  o d a dt e  em it  n e o d r  i t fo   d iv s p r te i  e i d

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vgt l    l s r eJ .C n JPat c 0 18 : ee b sn o  t a [ ] a .. l   i 0 , 1 a eic d o g n S ,2  
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