天天看點

芒果和刺梨的機器人熱處理可延長保存期限并減少病原體感染

作者:棟棟不愛動
芒果和刺梨的機器人熱處理可延長儲存期限并減少病原體感染

文丨棟棟不愛動

編輯丨棟棟不愛動

在閱讀此文前,誠邀您點選一下“關注”,既友善您進行讨論與分享,又給您帶來不一樣的參與感,感謝您的支援

前言

每個國家都對其主要水果鍊進行研究,以确定主要損失并提供減少損失的解決方案。當水果保存期限不能延長時,加工将避免水果變質。據估計,全球每年有13億噸糧食損失和浪費。

芒果和刺梨的機器人熱處理可延長儲存期限并減少病原體感染

在巴西薩爾瓦多,香蕉、木瓜和番茄等極易腐爛、的水果的商業化損失估計為9.5噸。在斯裡蘭卡,采後作業期間水果每年損失約210,000公噸,相當于采收量的30-40%,相當于9000萬美元的損失。

墨西哥是仙人掌植物的主要生産國,擁有230,000公頃土地,其中67,000公頃用于水果生産。

墨西哥也是2019年出口新鮮芒果的世界領先者。據報道,巴基斯坦新鮮芒果的采後損失平均為69%,但在有利于疾病的環境下有時會達到100%。在2014季,以色列芒果莖端腐爛的增加導緻采收果實損失30-40%。這種病害發生在芒果、鳄梨和柑橘類水果中。

芒果和刺梨的機器人熱處理可延長儲存期限并減少病原體感染

果皮或外果皮包括堅硬的堅果殼或西瓜殼。果皮形成果皮,同時果肉或果實的可食用部分是内果皮。水果或蔬菜的皮或外皮作為其外保護層出現。西瓜是一種圓形水果,外層堅硬,内層是白色。内部可食用的紅色或黃色果肉為内果皮。

所有植物器官的表皮細胞外壁都覆寫着一層表皮膜。果實表皮的實體性質和化學成分在其發育過程中發生顯著變化。

在早期果實發育過程中,機關面積的最大角質層沉積率似乎增加了角質層厚度。蠟、酚類化合物和多糖沉積後角質層成分發生變化。

芒果和刺梨的機器人熱處理可延長儲存期限并減少病原體感染

肉質果實角質層和營養器官具有相似的化合物,但果實角質層更厚。水果表皮的疏水性使其成為減少水分流失的有效屏障。接受陽光照射的芒果果實和在樹冠遮蔭下生長的芒果果實的角質層滲透性不同。

表皮内蠟限制了表面水分進入果實并減少了蒸騰作用。果實發育過程中表皮蠟含量增加,導緻成熟時芒果表皮變厚。

農場收獲後的芒果

采後芒果品質取決于适當的采摘和更好的生産實踐。芒果通常是手工采摘或用裝有切割刀片和袋子的杆子取回的。葉片末端折斷花梗,乳膠覆寫果皮。雖然收獲後去汁液可避免果皮汁液灼傷,但會降低果實對炭疽病和莖端腐爛的保護作用。

芒果和刺梨的機器人熱處理可延長儲存期限并減少病原體感染

芒果汁液灼傷的主要原因歸因于揮發性化合物通過皮孔沉積。切莖會導緻水果表面沉積乳膠漬。高壓下儲存在果管中的汁液落在芒果果皮上。

可以通過在塑膠或鋼網架上倒置新鮮去梗的水果30分鐘來進行脫膠。另一種技術是将新鮮去梗的水果浸入1%的明礬溶液1分鐘。

水果應在包裝前幹燥。乳膠與芒果皮接觸會誘發皮孔變色,導緻花青素合成引起的紅斑這些斑點也可由冷害引起。間苯二酚和沒食子單甯可抑制包括炭疽病在内的主要收獲後病原體。

芒果和刺梨的機器人熱處理可延長儲存期限并減少病原體感染

如果1厘米長的花梗在收獲後仍附着在果實上,乳膠将不會離開果實,避免汁液灼傷。在去除莖杆的第一分鐘内觀察到超過80%的液流。

樹液pH值在4.43和4.6之間變化,非水流體與水流體的比例為1:6.5。收獲芒果果實的最佳時間是在中午之後。清晨收獲導緻樹液從花梗末端快速流出。

高太陽輻射和水汽壓不足在早上增加了成熟果實内的莖水流量,在中午之後減少。花梗切割處不影響樹液輸出流量。如果在離區處切斷莖,會導緻芒果果實延遲成熟。

芒果和刺梨的機器人熱處理可延長儲存期限并減少病原體感染

芒果果實的兩種主要病害是炭疽病和莖端腐爛病。炭疽病引起的膠孢炭疽菌在綠色階段無法察覺,當芒果成熟時會注意到感染。

炭疽病會産生降解細胞壁的多聚半乳糖醛酸酶和果膠酶。如果芒果果實健康,多酚氧化酶酶存在于葉綠體中,酚類化合物存在于液泡中,兩者被分離,避免了任何反應。

莖端腐爛病是一種由Lasiodiplodia可可豆.開始時,它在果柄末端基部周圍的果皮中表現為一個深褐色的小區域,在莖末端進展為軟腐爛。乙烯是一種植物激素,它控制與躍變型水果相關的大部分成熟事件。少量乙烯可維持果實對病原體的抵抗力。

芒果和刺梨的機器人熱處理可延長儲存期限并減少病原體感染

芒果蒂處理

如果乳膠在收獲時保留在果實内,它會減少成熟過程中炭疽病和莖端腐爛的發展。果實成熟參數不受花梗長度的影響,與無莖收獲的果實相比,出現的病害數量大大減少。

當收獲長莖的芒果果實時,炭疽病病變會減少。短花梗果實中的SER發生晚于無莖果實。含有幾丁質酶的乳膠水相有助于果實對SER的抗性,開發了兩個系統來最大程度地減少乳膠去汁液。

在墨西哥太平洋沿岸采集的芒果果實呈綠色、結實并開始成熟。開發的夾持水果的夾具帶有內建的軟墊以保護果實并移動它以切割莖。修整裝置使用了兩把直線刀。一把刀被固定,同時另一把刀由24VDC線性緻動器彈出。

芒果和刺梨的機器人熱處理可延長儲存期限并減少病原體感染

初步測試表明,隻需一個動作即可成功切割莖幹。芒果進入輸送系統,但并不是所有的果實都附有花梗。那些有花梗的用溫度為35℃的溫刀切割。使用X800數位顯微鏡獲得芒果花梗或脫落區的圖像。果實成熟後分析炭疽病侵染效果。

仙人掌梨是一種重要的水果,但其食用量受到其表面刺和鈎子的限制。鮮切即食仙人掌梨比整個水果更受歡迎。實際上,處于黃綠色成熟階段的仙人掌梨被加工成即食水果,并在4°C的氣調包裝中儲存9天。綠色黃色水果呈現中等果皮厚度和果肉柔軟度,适合去皮和RTE水果。

開發了燒灼原型以延長刺梨的保存期限并減少水果病害。對包括高溫接觸和低溫燒灼在内的燒灼技術進行了綜述這兩個系統都獲得了專利。

芒果和刺梨的機器人熱處理可延長儲存期限并減少病原體感染

用于收獲果實的燒灼器在200°C下施加100kPa的壓力30秒。将經過燒灼處理的仙人掌梨在頂部花梗部分切開,留下13cm2的密封區域。該系統可有效控制采後病害,但其過度加熱會導緻昂貴的能源消耗。将果實在200°C下加熱45秒後,果肉溫度升至86°C。

仙人球及其分支具有天然聚合物,并且正在開發多種生态友好材料。仙人掌粘液可用作膠凝劑、穩定劑或封裝劑。這種生物聚合物材料的使用為食品包裝開辟了新的機遇。它還用作水中重金屬的絮凝劑。所有這些特性都為仙人掌産品開辟了新的經濟機會。

芒果角質層很薄,無法抵抗燒灼操作所需的高熱梯度。是以,必須謹慎應用熱處理,主要是在芒果果實脫落-花梗界面。

芒果和刺梨的機器人熱處理可延長儲存期限并減少病原體感染

水果是在非常綠色的階段收獲的,顯示出低TSS、酸度和pH值。随着果實在9天後成熟,Haden、Kent和Keitt果實的硬度分别降至25.73、16.93和32.91N。芒果收獲後,會發生品質損失,影響處理鍊中不同點的營養成分含量。

總結

芒果和刺梨的品質和保存期限的增加将增加它們在全球的營銷。提高芒果品質的第一步是減少因環境變化而出現的炭疽病和莖端腐病等真菌病害。

對芒果果實進行熱處理可保持其品質并減少采後果實病害。芒果果實必須小心收獲,因為莖端的機械損傷會開始在果實中腐爛。田間收獲後的乳膠去汁液将減少果實汁液灼傷。

芒果和刺梨的機器人熱處理可延長儲存期限并減少病原體感染

含有抗真菌間苯二酚和幾丁質酶的芒果乳膠應保留在果實中,以減少炭疽病和莖端腐爛的侵擾。在燒灼或應用液體石蠟後,乳膠流動的莖通道厚度會降低。開發了兩個系統來在收獲後保持乳膠。

在第一個系統中,夾持器抓住芒果果實,然後通過兩把保持在45°C的熱刀切割莖。燒灼的花梗在表面呈現燒焦的細胞并且朝向莖端尺寸減小。

與去汁的芒果果實相比,這種技術在儲存11天後将炭疽病侵染率降低了50%。花梗燒灼後TSS濃度下降。在第二個裝置中,用傳統的槍将溫暖的石蠟塗在沒有莖端的芒果果實上。與未經處理的感染芒果相比,在儲存11天後使用石蠟的炭疽病平均病竈要小38%。

芒果和刺梨的機器人熱處理可延長儲存期限并減少病原體感染

仙人球是墨西哥的本土水果,生長在幹旱地區,具有非常重要的營養特性。燒灼将仙人掌果實的保存期限延長了兩個多月。

冷熱燒灼器裝置延長了保存期限,沒有病原體損害,因為處理密封了水果并避免了脫水。開發了兩個夾具來冷凍燒灼仙人掌,因為該系統比熱燒灼更節能。第一個夾具用兩根手指在不損壞厚果皮的情況下按壓厚實的果皮。

芒果和刺梨的機器人熱處理可延長儲存期限并減少病原體感染

在這個機器人系統中,最大的缺點是減少了幹冰墊的持續時間。溫暖的空氣在幹冰墊周圍移動并在5小時内融化,是以必須更換它。第二個機器人系統效率更高,因為幹冰塊位于與空氣隔離的室内。幹冰持續了一天以上。

參考文獻

SantosSF、CardosoR、BorgesÍM、AlmeidaAC、AndradeES、FerreiraIO等。巴西薩爾瓦多供應中心水果和蔬菜的收獲後損失:決定因素、數量和減少政策的分析。廢物管理。2019;101:161-170。DOI:10.1016/j.wasman.2019.10.007

RajapakshaL、GunathilakeDM、PathiranaSM、FernandoTN。減少水果和蔬菜的收獲後損失以確定糧食安全——以斯裡蘭卡為例。MOJ食品加工與技術。2021;9(1):7-16。DOI:10.15406/mojfpt.2021.09.00255

LosadaHR、VieyraJE、LunaL、CortésJ、VargasJM。墨西哥特奧蒂瓦坎的經濟名額、仙人掌(opuntiamegacantha)生态系統的能力和環境服務供應城市消費。農業與環境科學雜志。2017;6個:85-91。DOI:10.15640/jaes.v6n1a9

Hernández-GuerreroS、Balois-MoralesR、HermosilloYA、LopezG、Berumen-VarelaG、Bautista-RosalesP等人。基于澱粉的狹果​果芒果的新型可食用塗層延長了芒果“Ataulfo”果實的保存期限。食品品質雜志。2020.第9頁。文章ID1320357。DOI:10.1155/2020/1320357

RehanaNS、ManshaN、KhaskheliMA、KhanzadaLAM。化學防治由Lasiodiplodiatheobromae引起的芒果莖端腐爛病。巴基斯坦植物病理學雜志。2014;26:201-206

繼續閱讀