[发明专利]一种低温等离子体用于果蔬保鲜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种用于果蔬保鲜的方法，特别涉及一种利用低温等离子体与催化剂耦合技术使蔬菜、水果保鲜的方法。属食品工程与环境工程的交叉领域。 

背景技术

园艺产品的采后衰败是采后果实的生理变化和外界微生物侵染的结果。所以果蔬保鲜技术一般集中于两个问题的解决，一是抑制果蔬的呼吸作用，二是抑制外界微生物的侵染。而近年来受关注的还有园艺产品的农药和其他药剂的残留问题。 

传统的保鲜方法是化学药剂杀菌结合冷藏抑制果蔬呼吸来控制果蔬的衰老及腐烂。在密闭的采后冷藏保鲜环境中，园艺产品本身释放和其它来源的乙烯将增加呼吸强度和代谢酶的活性，是加速成熟和腐烂的重要环境因子，因而在冷藏过程中要尽量降低环境中的乙烯。常用的脱除乙烯的方法是将饱和高锰酸钾溶液吸附在碎砖块、蛭石或沸石分子筛等多孔材料上，乙烯与高锰酸钾接触，因氧化而被清除。美国的商品乙烯吸收剂是将饱和高锰酸钾溶液用氧化铝吸附，做成干燥颗粒，填充在乙烯脱除装置中，用封闭式鼓风机使库内空气通过吸收装置循环，达到清除乙烯的目的。但是这类物质吸附能力有限，容易发生解吸，因此其处理效果不理想。氧化剂主要为高锰酸钾和臭氧，它们需要经常更换，而且容易造成污染，对人体造成伤害。果蔬采后病源微生物侵害是果蔬腐烂的另一个重要因素，化学药剂是目前控制采后病害的主要手段。由于长期使用化学药剂，一些微生物对某些化学药剂己经产生抗性，使防腐效果大打折扣。同时，抗药性的形成迫使生产者在实际操作中不得不加大这些杀菌剂的使用剂量，从而加重了化学药剂的残留量。同时，在园艺产品生长过程中喷洒的农药也会有部分残留。在食品安全日益引起重视的今天，人们越来越关心化学药剂残留给人体健康和环境带来的影响。为保证果蔬的卫生，食用前必须充分洗涤，消耗更多的淡水。而水资源 的短缺已是很多城市面临的严峻形式之一。 

其他保鲜方法包括真空包装、辐照技术、气调技术，但也都存在一定的不足。对园艺产品进行真空包装，尤其是抽真空后充入氮气或其他惰性气体，即制造一个微生物无法生存的外部环境，确实能起到较好的保质效果，但它的成本高，故广泛应用受到一定的限制。辐照技术在食品保鲜中的应用也受到了许多学者的重视，但由于辐照技术不易严格掌控，剂量一旦过量，即会造成一定程度的放射性污染，对人体造成危害，所以其应用也受到限制。气调保鲜技术也是近年推广和应用的保鲜技术之一，但此种方法存在结构相对复杂、配套动力设备和检测设备多，也不能灭菌和消除残留药剂得缺点。 

发明内容

本发明提供一种利用低温等离子体与催化剂耦合的技术使蔬菜、水果保鲜的方法，他能弥补上述现有保鲜方法的不足，可以做到： 

一、抑制呼吸作用，通过等离子体与催化剂的共同作用使得果蔬储存环境中由果蔬自身和外界产生的乙烯和其他VOCs(如呼吸作用产生的乙醇)被氧化，消耗了O₂，产生了CO₂，可以抑制果品的呼吸作用，防止果蔬老化； 

二、消毒杀菌，一方面反应器产生的等离子体可以直接作用于细菌和病毒而将其杀死，另一方面产生的少量臭氧也起到杀菌作用； 

三、消除残留药剂，等离子产生的少量臭氧可以对果品表面残留的药剂作用使其转变为小分子有机物，并最终进入等离子体反应器而被除去。 

本发明的特征是使用一种低温等离子体与催化剂耦合的装置(此装置也在本发明之列)对园艺产品储存环境里的气体进行循环处理。 

本发明包括一种低温等离子体与催化剂耦合的装置(低温等离子保鲜器)的发明。此装置主要包括等离子体发生器和催化床两部分，下面结合附图具体说明： 

图1是低温等离子体保鲜器的装配示意图。 

图2是等离子体发生器的的结构示意图。 

图3是等离子体发生器各金属电极与高频高压电源的连接示意图。 

图4是催化剂床的结构示意图。 

图5是等离子放电对贮藏环境黄瓜乙烯降解的影响 

图6是等离子放电对贮藏黄瓜呼吸强度的影响 

图7是等离子放电对贮藏香蕉乙烯降解的影响 

图1是本发明的低温等离子体保鲜器的结构，包括：气流匀流板1、左 接口2、等离子体发生器3、催化床4、电源及反应器中框5和右接口6。左接口2和右接口6为喇叭状，喇叭状大口分别与外壳中框5两侧固定连接，喇叭状小口分别与进气管和出气管连接，左接口2的喇叭转小口接进气口，右接口的喇叭状小口接出气管。在左接口2的喇叭状中部设置了一块气流匀流板1，可以使输入的气流能均匀地通过等离子体发生器3和催化床4。