收獲后處理柑桔類水果的方法【專利摘要】本發(fā)明涉及收獲后處理柑桔類水果的方法，包括清洗柑桔類水果的步驟，所述清洗柑桔類水果的步驟包括：a)將水與柑桔類水果接觸的步驟；b)電解所述已與柑桔類水果接觸的水的步驟；和c)將所述電解的水用作所述柑桔類水果的洗滌水的步驟?！緦＠f明】收獲后處理柑桔類水果的方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及收獲后處理柑桔類水果的方法。[0002]發(fā)明背景[0003]分別由指狀青霉菌(Penicilliumdigitatum(Pers.:Fr.)Sacc.)、意大利青霉菌(PenicilliumitalicumWehmer)、柑桔地絲菌屬(Geotrichumcitr1-aurantiiLinkexPers.)引起的綠霉病、青霉病和酸腐病(sourrot)是所有生產(chǎn)區(qū)域中經(jīng)濟(jì)上最重要的柑桔收獲后疾病。由于這些疾病的實(shí)際損失變化非常大，并且取決于生產(chǎn)區(qū)域、柑桔品種、樹齡和狀況、生長和收獲季節(jié)期間的天氣條件、收獲和隨后的搬運(yùn)期間對水果的物理損傷程度、抗真菌處理的有效性和收獲后環(huán)境。[0004]指狀青霉菌和意大利青霉菌是嚴(yán)格的損害病菌，其可在樹叢、食品加工包裝廠中和在分配和銷售期間感染水果。它們繁殖非常迅速，并且它們的孢子在大氣中和水果表面上到處存在和容易通過氣流播散。因此，柑桔樹叢和食品加工包裝廠中真菌接種物的來源在季節(jié)期間實(shí)際上是連續(xù)的。實(shí)際上到達(dá)食品加工包裝廠的每一個(gè)柑桔類水果表面都受到分生孢子的污染，如果未在柑桔加工操作中采用適當(dāng)?shù)氖称芳庸ぐb廠衛(wèi)生措施，那么接種物可達(dá)到高水平。[0005]全世界，柑桔疾病已通過在包裝線中應(yīng)用常規(guī)殺真菌劑被基本控制許多年，通過實(shí)例包括但是不限于抑霉唑、噻苯咪唑(噻菌靈，TBZ)、鄰苯基苯酚鈉(SOPP)、鄰苯基酚鹽(OPP)、或這些化合物的不同混合物，其被特別制造為蠟處理和/或用于噴霧、濕透和浸潰罐應(yīng)用。[0006]然而，關(guān)于與殺真菌劑殘余有關(guān)的環(huán)境污染和人類健康風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)注周期性地導(dǎo)致調(diào)控評審和潛在的限制或取消。同樣，傳統(tǒng)的柑桔出口市場正日益需要具有更低殺蟲劑水平的產(chǎn)品以滿足普通民眾的安全性要求。[0007]此外，基于有機(jī)生長、可持續(xù)的、環(huán)境友好的有機(jī)農(nóng)業(yè)農(nóng)產(chǎn)品的新的更高價(jià)值的市場最近正在興起和變得更受歡迎。而且，這些合成化合物的廣泛和連續(xù)應(yīng)用已導(dǎo)致指狀青霉菌和意大利青霉菌抗性生物型的增殖和群體中單倍、兩倍和甚至三倍抗性隔離群的建立。因此，對找到和實(shí)現(xiàn)替代常規(guī)殺真菌劑用于控制收獲后柑桔類水果的綠霉病和青霉病的控制方法存在明確和漸增的需要。[0008]已發(fā)展了一些解決方法用于滅活收獲后期間可感染水果和蔬菜的微生物。[0009]例如，通過含有氯化物離子的水的電解來滅活微生物是眾所周知的并在很多出版物如，例如在InternationalJournalofFoodMicrobiology109(2006)187-197中DuncanOngeng等的“Theefficacyofelectrolysedoxidizingwaterforinactivatingspoilagemicroorganismsinprocesswaterandonminimallyprocessedvegetables，，或在FoodMicrobiologyandSafety,Vol.69Nr12004中D.0Okull和L.F.Laborde的“ActivityofelectrolyzedoxidizingwateragainstPenicilliumexpansuminsuspensionandonwoundedapples”中被描述。含有氯化物離子-天然存在或以氯化鈉的形式加入——的水的電解導(dǎo)致“游離氯”——覆蓋該分子的各種溶解種類(溶解的氯、次氯酸和/或次氯酸鹽離子)的總稱一的形成。雖然氯通常沒有像這樣被提及并且有時(shí)被報(bào)道為幾個(gè)其它不同的名稱如“游離氧化劑”，但是可從操作條件理解，它的確是主要的消毒劑。[0010]如在MarkA.Ritenour的文件“Sanitizersforcitruspackinghouserecirculatedwatersystems，，,2001再版，PostharvestInformationNetwork(http://postharvest,tfrec.wsu.edu/REP2001A.pdf)中所描述的,氯是相對有效的生物殺滅劑。然而氯具有兩個(gè)主要缺點(diǎn)。首先，用和通過水果引入槽的有機(jī)物質(zhì)(以溶解或懸浮的形式)迅速與游離氯反應(yīng)并破壞它。作為實(shí)例，申請人:已測量了，清洗20噸柑桔加170gCOD(化學(xué)需氧量)。由于這些測量指出來自柑桔洗滌槽的IgCOD破壞約0.4g氯，次氯酸鹽溶液的連續(xù)的、控制的加入或通過電解來自鹽的氯的連續(xù)的、控制的產(chǎn)生對保持消毒需要的50-100ppm水平是必需的。這使消毒過程復(fù)雜和難于管理。避免用于柑桔消毒的氯的第二個(gè)原因是眾所周知的有機(jī)的氯化處理的副產(chǎn)物形成。在存在過量有機(jī)物質(zhì)的情況下，將形成許多不需要的副產(chǎn)物如可疑致癌物三氯甲烷和氯乙酸。水中和空氣中的氯還可在氯敏感的食品加工包裝廠工人中引起不同的變態(tài)反應(yīng)，如與濃度和暴露的持續(xù)時(shí)間有關(guān)的呼吸問題、眼刺激、頭痛等。[0011]通過電解不含有氯化物離子的水的消毒也是眾所周知的，如例如在Environ.Sc1.Technol.2006，40，6117-6122中由J.Jeong,J.Y.Kim,J.Yoon在“TheRoleofReactiveOxygenSpeciesintheElectrochemicalInactivationofMicroorganisms”所記錄的。通過電解水，特別是在摻雜硼的金剛石電極上形成的活性氧種類包括消毒劑如.0Η基和03，并可引起微生物甚至僅通過氯難于滅活的產(chǎn)芽胞微生物的顯著滅活。然而發(fā)表的結(jié)果指出達(dá)到這樣的消毒必需的電荷量非常高，對于微弱抗性的細(xì)菌如大腸桿菌通常超過0.4Ah/L。在柑桔洗滌槽O1000L)中保持低水平的高度抗性的青霉菌孢子將意味著不能實(shí)施的長時(shí)間或不經(jīng)濟(jì)的大的電極表面面積。[0012]因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提出不利用任何常規(guī)的化學(xué)品的柑桔類水果收獲后清潔消毒的方法和通過采用整合的疾病管理(IDM)程序達(dá)到令人滿意的腐敗控制，借由可選的無殘留的消毒技術(shù)代替此一種或多種化學(xué)品。[0013]發(fā)明概述[0014]本發(fā)明提供用于收獲后處理柑桔類水果的方法，其允許避免現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。[0015]相應(yīng)地，本發(fā)明涉及收獲后處理柑桔類水果的方法，包括清洗柑桔類水果的步驟，其中所述清洗柑桔類水果的步驟包括:[0016]將水與柑桔類水果接觸的步驟；[0017]電解所述已與柑桔類水果接觸的水的步驟；和[0018]將所述電解的水用作柑桔類水果的洗滌水的步驟。[0019]有利地，電解的水是置于洗滌槽的洗滌水。[0020]本發(fā)明的創(chuàng)新的消毒方法基于這樣的電化學(xué)過程，其通過用電化學(xué)電池(electrochemicalcell)和電流連續(xù)處理過程水而替換傳統(tǒng)用于包裝線的一種或多種化學(xué)品，目的是最小化腐敗損失而對水果質(zhì)量沒有不良作用。[0021]根據(jù)本發(fā)明的方法不包括在洗滌槽水中加入氯化物如NaCl或任何其它鹽的步驟和不依賴氯用于微生物滅活效應(yīng)。[0022]附圖簡述[0023]圖1顯示根據(jù)本發(fā)明用于收獲后處理柑桔類水果的包裝線車間；[0024]圖2顯示作為含有不同量溶解的有機(jī)物質(zhì)的電解的新伐的萵苣洗滌水時(shí)間函數(shù)的大腸桿菌水平的發(fā)展；[0025]圖3顯示作為電解的自來水和柑桔洗滌水的時(shí)間函數(shù)的青霉菌水平的發(fā)展；和[0026]圖4顯示通過本發(fā)明的方法和通過標(biāo)準(zhǔn)方法處理的柑桔類水果的損壞水果的百分?jǐn)?shù)。[0027]詳細(xì)描述[0028]本發(fā)明涉及收獲后處理柑桔類水果的方法，包括清洗柑桔類水果的步驟，其特征在于所述清洗柑桔類水果的步驟包括:[0029]使水與柑桔類水果接觸的步驟，以此方式使具有存在于柑桔類水果中的可溶性天然有機(jī)物質(zhì)的水帶電荷；[0030]電解所述已與柑桔類水果接觸的水的步驟，以此方式使步驟a)中釋放的有機(jī)物質(zhì)被氧化；和[0031]將所述電解的水用作柑桔類水果洗滌水的步驟。[0032]可用于本發(fā)明的水可以是例如自來水、天然水、雨水。優(yōu)選地，用于本發(fā)明的水組成可以與地方的飲用水質(zhì)量要求，例如與1998年11月3日的歐洲飲用水導(dǎo)則98/83/EC—致。[0033]應(yīng)注意，即使已與柑桔類水果接觸的水不含有氯化物離子或含有少量氯化物離子，本發(fā)明的方法也是有效的。例如，已與柑桔類水果接觸的水可含有小于500mg/L，優(yōu)選小于250mg/L,更優(yōu)選小于5mg/L的氯化物離子的量。[0034]優(yōu)選，清洗柑桔步驟不包括在已與柑桔類水果接觸的水中加入另外的化合物的步驟。有利地，已與柑桔類水果接觸的水不含有任何另外的氯化物離子。[0035]有利地，可存在于電解的水(由于在步驟b)期間原位形成)中并選自活性氧種類和游離氯的氧化劑的量小于5mg/L，優(yōu)選小于lmg/L。活性氧種類是.0Η、03、Η202、.02->C102。[0036]優(yōu)選，已與柑桔類水果接觸的水可以是已用于清洗柑桔類水果的洗滌水。[0037]有利地，本發(fā)明的方法利用包括用于清洗柑桔類水果的設(shè)備的包裝線。這樣的包裝線車間的實(shí)例由圖1顯示。它包括含有柑桔類水果的水果箱1、清洗浸潰槽2，柑桔類水果浸入其中并其中含有用于清洗柑桔類水果的電解的水。然后用自來水3清洗水果。然后包裝線車間進(jìn)一步含有干燥器4、用于上蠟的設(shè)備5和用于分選、定標(biāo)和包裝柑桔類水果的設(shè)備6。包裝線車間進(jìn)一步包括用于電解清洗浸潰槽2中含有的水的設(shè)備7。[0038]在另一個(gè)未顯示的實(shí)施方式中，可通過淋浴器而不是浸潰使被電解的洗滌水與柑桔類水果接觸。[0039]優(yōu)選，以這樣的方式設(shè)計(jì)用于步驟b)的洗滌槽和電極，總的電極表面與槽容積之比包括在0.01m2/m3和1.5m2/m3之間，優(yōu)選在0.05m2/m3和0.5m2/m3之間。[0040]根據(jù)另一個(gè)特征，可以以這樣的方式設(shè)計(jì)用于步驟b)的洗滌槽和電流，電流/槽容積之比包括在0.0002A/L和12A/L之間，優(yōu)選在0.003A/L和3A/L之間，更優(yōu)選在0.0lA/L和1A/L之間，更優(yōu)選在0.03和0.3A/L之間。[0041]優(yōu)選，柑桔清洗過程期間洗滌槽水可被連續(xù)地電解?；蛟谄渌鼘?shí)施方式中，柑桔清洗過程期間洗滌槽水可被不連續(xù)地電解。[0042]優(yōu)選，洗滌槽水溫度包括在10°C和65°C之間，更優(yōu)選在20°C和55°C之間，并且與柑桔類水果的接觸時(shí)間范圍優(yōu)選從對于較高的溫度的IOsec至對于較低的溫度的3min。[0043]對電池類型不進(jìn)行特別限制。可使用具有或沒有分離或細(xì)分的單極或雙極電池。用于根據(jù)本發(fā)明的方法的電極可以具有任何形式，可使用平板電極、金屬網(wǎng)電極(網(wǎng)形鐵電極，expandedmetalelectrode)或網(wǎng)狀電極。它們在化學(xué)上和電化學(xué)上穩(wěn)定。電池可具有或沒有極性反轉(zhuǎn)的運(yùn)行。如果應(yīng)用極性反轉(zhuǎn)，例如以周期性地去除負(fù)性電極(一個(gè)或多個(gè))上的碳酸鹽水垢沉積物，那么所有電極將優(yōu)選具有相同的材料，其有利地選自摻雜硼的金剛石，或不被陽極極化溶解的任何其它材料如鉬、鍍鉬的鈦、碳、由含有選自Ru02、lr02、SnO2、PbO2、TiO2和Ta2O5的至少一種金屬氧化物的涂層覆蓋的鈦。另外，陰極材料可有利地選自在陰極極化下穩(wěn)定的另一種材料，如不銹鋼。對該方法特別合適的是根據(jù)已知的氣相沉積方法(CVD)產(chǎn)生的摻雜的金剛石電極。有利地，金剛石導(dǎo)電性通過在氣相中使用合適的摻雜劑源如三甲基硼而獲得并且在0.0050hm.cm和IOOhm.cm之間。優(yōu)選地，摻雜的金剛石沉積在合適的基底材料上如Iμm至50μm厚的連續(xù)層。基層材料有利地由陶瓷材料制成，如硅、碳化硅——通過摻雜而具有傳導(dǎo)性或由合適的金屬基底材料如鈮鉭鈦和鋯制成。[0044]有利地,在步驟b)中，電解可通過利用范圍為2mA/cm2至800mA/cm2和優(yōu)選IOmA/cm2至200mA/cm2的電流密度進(jìn)行。[0045]優(yōu)選,將高于ltons/m3,更優(yōu)選高于10tons/m3的柑桔量與電解的水接觸以獲得本方法的效率。在這樣的情況中，柑桔類水果與水的接觸時(shí)間優(yōu)選包括在IOs和200s之間，更優(yōu)選在20s和60s之間。水可含有高于10mg/L，優(yōu)選高于100mg/L的化學(xué)需氧量(COD)值?；瘜W(xué)需氧量被定義為通過強(qiáng)氧化劑的氧化過程每升樣品消耗的氧的mg。COD用簡單的便攜式儀器測量，例如根據(jù)相應(yīng)的方法8000用Hach-Lange色度計(jì)DR/890測量。[0046]在利用包括清洗浸潰槽的包裝線車間的優(yōu)選實(shí)施方式中，清洗浸潰槽中含有的水同時(shí)用于清洗柑桔類水果和電解。在達(dá)到COD的正確值之前，最初低的效率不是有問題的，因?yàn)樽畛跣迈r的水不含有任何顯著量的孢子。[0047]在包括例如用于清洗柑桔類水果的淋浴器的其它實(shí)施方式中，在開始清洗步驟之前可將水與柑桔類水果接觸直到達(dá)到COD的適當(dāng)值。[0048]優(yōu)選，電極上的流速包括在每小時(shí)0.5洗滌槽容積和每小時(shí)20洗滌槽容積之間，優(yōu)選在每小時(shí)2洗滌槽容積和每小時(shí)10洗滌槽容積之間。[0049]令人驚訝地，當(dāng)來自柑桔洗滌槽的水根據(jù)本發(fā)明的方法被電解并被用于在食品加工包裝廠線中清洗柑桔，發(fā)現(xiàn)長期儲(chǔ)存之后腐爛水果的比例較在含有鄰苯基苯酚鈉商品化殺真菌劑的槽中清洗的柑桔獲得的比例相等或更低。此外，通過柑桔洗滌水電解的青霉菌孢子滅活與用未與柑桔接觸的水進(jìn)行的相同實(shí)驗(yàn)相比增加超過一個(gè)數(shù)量級。由于該增加的效率，無需任何化學(xué)品添加，通過電解柑桔收獲后加工車間洗滌槽的水而保持低水平的青霉菌和其它病菌在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上是可行的。[0050]可假設(shè)步驟a)允許從柑桔類水果，更具體地從柑桔果皮提取可熔性天然有機(jī)化合物。在步驟b)中，電解含有這樣的天然有機(jī)化合物的水。這些天然有機(jī)化合物的電化學(xué)氧化產(chǎn)物似乎是非常有效的殺真菌劑。[0051]這樣的天然有機(jī)化合物是例如nariturin(式I)和橘皮苷(式II)，其可從橙皮提取?！緳?quán)利要求】1.收獲后處理柑桔類水果的方法，包括清洗柑桔類水果的步驟，其特征在于所述清洗柑桔類水果的步驟包括:a)將水與柑桔類水果接觸的步驟；b)電解所述已與柑桔類水果接觸的水的步驟；和c)將所述電解的水用作所述柑桔類水果的洗滌水的步驟。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述已與柑桔類水果接觸的水是已用于清洗所述柑桔類水果的洗滌水。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述洗滌水包含在洗滌槽中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于以這樣的方式設(shè)計(jì)用于步驟b)的所述洗滌槽和電極，所述總的電極表面與槽容積之比包括在0.0lmVm3和1.5m2/m3之間，優(yōu)選地在0.05m2/m3和0.5m2/m3之間。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于對于與所述柑桔類水果10秒至3分鐘的接觸時(shí)間范圍，所述洗滌水溫度包括在10°c和65°C之間，優(yōu)選在20°C和55°C之間。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述洗滌槽水被連續(xù)電解。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述清洗所述柑桔的步驟不包括在所述已與柑桔類水果接觸的水中加入另外化合物的步驟。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于電解的水中并且選自活性氧種類和游離氯的氧化劑的量小于5mg/L,優(yōu)選小于lmg/L。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述已與柑桔類水果接觸的水含有小于500mg/L，優(yōu)選小于250mg/L量的氯化物離子。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于用電極電解所述洗滌水，所述電極包括選自以下的物質(zhì):摻雜的金剛石、鉬、鍍鉬的鈦、碳、由含有選自Ru02、IrO2,SnO2,PbO2,TiO2和Ta2O5的至少一種金屬氧化物的涂層覆蓋的鈦。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在步驟b)中，所述電解通過利用范圍為2mA/cm2至800mA/cm2和優(yōu)選10mA/cm2至200mA/cm2的電流密度進(jìn)行。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述已與柑桔類水果接觸的水含有高于10mg/L,優(yōu)選高于100mg/L的化學(xué)需氧量值。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述流速包括在每小時(shí)0.5洗滌槽容積和每小時(shí)20洗滌槽容積之間，優(yōu)選在每小時(shí)2洗滌槽容積和每小時(shí)10洗滌槽容積之間。【文檔編號】A23B7/00GK103717082SQ201280035327【公開日】2014年4月9日申請日期:2012年5月16日優(yōu)先權(quán)日:2011年5月17日【發(fā)明者】J·戈貝,C·扎瓦內(nèi)拉,N·埃爾芒,C·聰尼那里斯,A·伊波利托申請人:阿達(dá)門特伊諾鐵克公司