收获后处理柑桔类水果的方法【专利摘要】本发明涉及收获后处理柑桔类水果的方法，包括清洗柑桔类水果的步骤，所述清洗柑桔类水果的步骤包括：a)将水与柑桔类水果接触的步骤；b)电解所述已与柑桔类水果接触的水的步骤；和c)将所述电解的水用作所述柑桔类水果的洗涤水的步骤。【专利说明】收获后处理柑桔类水果的方法【
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】[0001]本发明涉及收获后处理柑桔类水果的方法。[0002]发明背景[0003]分别由指状青霉菌(Penicilliumdigitatum(Pers.:Fr.)Sacc.)、意大利青霉菌(PenicilliumitalicumWehmer)、柑桔地丝菌属(Geotrichumcitr1-aurantiiLinkexPers.)引起的绿霉病、青霉病和酸腐病(sourrot)是所有生产区域中经济上最重要的柑桔收获后疾病。由于这些疾病的实际损失变化非常大，并且取决于生产区域、柑桔品种、树龄和状况、生长和收获季节期间的天气条件、收获和随后的搬运期间对水果的物理损伤程度、抗真菌处理的有效性和收获后环境。[0004]指状青霉菌和意大利青霉菌是严格的损害病菌，其可在树丛、食品加工包装厂中和在分配和销售期间感染水果。它们繁殖非常迅速，并且它们的孢子在大气中和水果表面上到处存在和容易通过气流播散。因此，柑桔树丛和食品加工包装厂中真菌接种物的来源在季节期间实际上是连续的。实际上到达食品加工包装厂的每一个柑桔类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适当的食品加工包装厂卫生措施，那么接种物可达到高水平。[0005]全世界，柑桔疾病已通过在包装线中应用常规杀真菌剂被基本控制许多年，通过实例包括但是不限于抑霉唑、噻苯咪唑(噻菌灵，TBZ)、邻苯基苯酚钠(SOPP)、邻苯基酚盐(OPP)、或这些化合物的不同混合物，其被特别制造为蜡处理和/或用于喷雾、湿透和浸溃罐应用。[0006]然而，关于与杀真菌剂残余有关的环境污染和人类健康风险的关注周期性地导致调控评审和潜在的限制或取消。同样，传统的柑桔出口市场正日益需要具有更低杀虫剂水平的产品以满足普通民众的安全性要求。[0007]此外，基于有机生长、可持续的、环境友好的有机农业农产品的新的更高价值的市场最近正在兴起和变得更受欢迎。而且，这些合成化合物的广泛和连续应用已导致指状青霉菌和意大利青霉菌抗性生物型的增殖和群体中单倍、两倍和甚至三倍抗性隔离群的建立。因此，对找到和实现替代常规杀真菌剂用于控制收获后柑桔类水果的绿霉病和青霉病的控制方法存在明确和渐增的需要。[0008]已发展了一些解决方法用于灭活收获后期间可感染水果和蔬菜的微生物。[0009]例如，通过含有氯化物离子的水的电解来灭活微生物是众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。含有氯化物离子-天然存在或以氯化钠的形式加入——的水的电解导致“游离氯”——覆盖该分子的各种溶解种类(溶解的氯、次氯酸和/或次氯酸盐离子)的总称一的形成。虽然氯通常没有像这样被提及并且有时被报道为几个其它不同的名称如“游离氧化剂”，但是可从操作条件理解，它的确是主要的消毒剂。[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,氯是相对有效的生物杀灭剂。然而氯具有两个主要缺点。首先，用和通过水果引入槽的有机物质(以溶解或悬浮的形式)迅速与游离氯反应并破坏它。作为实例，申请人:已测量了，清洗20吨柑桔加170gCOD(化学需氧量)。由于这些测量指出来自柑桔洗涤槽的IgCOD破坏约0.4g氯，次氯酸盐溶液的连续的、控制的加入或通过电解来自盐的氯的连续的、控制的产生对保持消毒需要的50-100ppm水平是必需的。这使消毒过程复杂和难于管理。避免用于柑桔消毒的氯的第二个原因是众所周知的有机的氯化处理的副产物形成。在存在过量有机物质的情况下，将形成许多不需要的副产物如可疑致癌物三氯甲烷和氯乙酸。水中和空气中的氯还可在氯敏感的食品加工包装厂工人中引起不同的变态反应，如与浓度和暴露的持续时间有关的呼吸问题、眼刺激、头痛等。[0011]通过电解不含有氯化物离子的水的消毒也是众所周知的，如例如在Environ.Sc1.Technol.2006，40，6117-6122中由J.Jeong,J.Y.Kim,J.Yoon在“TheRoleofReactiveOxygenSpeciesintheElectrochemicalInactivationofMicroorganisms”所记录的。通过电解水，特别是在掺杂硼的金刚石电极上形成的活性氧种类包括消毒剂如.0Η基和03，并可引起微生物甚至仅通过氯难于灭活的产芽胞微生物的显著灭活。然而发表的结果指出达到这样的消毒必需的电荷量非常高，对于微弱抗性的细菌如大肠杆菌通常超过0.4Ah/L。在柑桔洗涤槽O1000L)中保持低水平的高度抗性的青霉菌孢子将意味着不能实施的长时间或不经济的大的电极表面面积。[0012]因此，本发明的目标是提出不利用任何常规的化学品的柑桔类水果收获后清洁消毒的方法和通过采用整合的疾病管理(IDM)程序达到令人满意的腐败控制，借由可选的无残留的消毒技术代替此一种或多种化学品。[0013]发明概述[0014]本发明提供用于收获后处理柑桔类水果的方法，其允许避免现有技术的缺点。[0015]相应地，本发明涉及收获后处理柑桔类水果的方法，包括清洗柑桔类水果的步骤，其中所述清洗柑桔类水果的步骤包括:[0016]将水与柑桔类水果接触的步骤；[0017]电解所述已与柑桔类水果接触的水的步骤；和[0018]将所述电解的水用作柑桔类水果的洗涤水的步骤。[0019]有利地，电解的水是置于洗涤槽的洗涤水。[0020]本发明的创新的消毒方法基于这样的电化学过程，其通过用电化学电池(electrochemicalcell)和电流连续处理过程水而替换传统用于包装线的一种或多种化学品，目的是最小化腐败损失而对水果质量没有不良作用。[0021]根据本发明的方法不包括在洗涤槽水中加入氯化物如NaCl或任何其它盐的步骤和不依赖氯用于微生物灭活效应。[0022]附图简述[0023]图1显示根据本发明用于收获后处理柑桔类水果的包装线车间；[0024]图2显示作为含有不同量溶解的有机物质的电解的新伐的莴苣洗涤水时间函数的大肠杆菌水平的发展；[0025]图3显示作为电解的自来水和柑桔洗涤水的时间函数的青霉菌水平的发展；和[0026]图4显示通过本发明的方法和通过标准方法处理的柑桔类水果的损坏水果的百分数。[0027]详细描述[0028]本发明涉及收获后处理柑桔类水果的方法，包括清洗柑桔类水果的步骤，其特征在于所述清洗柑桔类水果的步骤包括:[0029]使水与柑桔类水果接触的步骤，以此方式使具有存在于柑桔类水果中的可溶性天然有机物质的水带电荷；[0030]电解所述已与柑桔类水果接触的水的步骤，以此方式使步骤a)中释放的有机物质被氧化；和[0031]将所述电解的水用作柑桔类水果洗涤水的步骤。[0032]可用于本发明的水可以是例如自来水、天然水、雨水。优选地，用于本发明的水组成可以与地方的饮用水质量要求，例如与1998年11月3日的欧洲饮用水导则98/83/EC—致。[0033]应注意，即使已与柑桔类水果接触的水不含有氯化物离子或含有少量氯化物离子，本发明的方法也是有效的。例如，已与柑桔类水果接触的水可含有小于500mg/L，优选小于250mg/L,更优选小于5mg/L的氯化物离子的量。[0034]优选，清洗柑桔步骤不包括在已与柑桔类水果接触的水中加入另外的化合物的步骤。有利地，已与柑桔类水果接触的水不含有任何另外的氯化物离子。[0035]有利地，可存在于电解的水(由于在步骤b)期间原位形成)中并选自活性氧种类和游离氯的氧化剂的量小于5mg/L，优选小于lmg/L。活性氧种类是.0Η、03、Η202、.02->C102。[0036]优选，已与柑桔类水果接触的水可以是已用于清洗柑桔类水果的洗涤水。[0037]有利地，本发明的方法利用包括用于清洗柑桔类水果的设备的包装线。这样的包装线车间的实例由图1显示。它包括含有柑桔类水果的水果箱1、清洗浸溃槽2，柑桔类水果浸入其中并其中含有用于清洗柑桔类水果的电解的水。然后用自来水3清洗水果。然后包装线车间进一步含有干燥器4、用于上蜡的设备5和用于分选、定标和包装柑桔类水果的设备6。包装线车间进一步包括用于电解清洗浸溃槽2中含有的水的设备7。[0038]在另一个未显示的实施方式中，可通过淋浴器而不是浸溃使被电解的洗涤水与柑桔类水果接触。[0039]优选，以这样的方式设计用于步骤b)的洗涤槽和电极，总的电极表面与槽容积之比包括在0.01m2/m3和1.5m2/m3之间，优选在0.05m2/m3和0.5m2/m3之间。[0040]根据另一个特征，可以以这样的方式设计用于步骤b)的洗涤槽和电流，电流/槽容积之比包括在0.0002A/L和12A/L之间，优选在0.003A/L和3A/L之间，更优选在0.0lA/L和1A/L之间，更优选在0.03和0.3A/L之间。[0041]优选，柑桔清洗过程期间洗涤槽水可被连续地电解。或在其它实施方式中，柑桔清洗过程期间洗涤槽水可被不连续地电解。[0042]优选，洗涤槽水温度包括在10°C和65°C之间，更优选在20°C和55°C之间，并且与柑桔类水果的接触时间范围优选从对于较高的温度的IOsec至对于较低的温度的3min。[0043]对电池类型不进行特别限制。可使用具有或没有分离或细分的单极或双极电池。用于根据本发明的方法的电极可以具有任何形式，可使用平板电极、金属网电极(网形铁电极，expandedmetalelectrode)或网状电极。它们在化学上和电化学上稳定。电池可具有或没有极性反转的运行。如果应用极性反转，例如以周期性地去除负性电极(一个或多个)上的碳酸盐水垢沉积物，那么所有电极将优选具有相同的材料，其有利地选自掺杂硼的金刚石，或不被阳极极化溶解的任何其它材料如钼、镀钼的钛、碳、由含有选自Ru02、lr02、SnO2、PbO2、TiO2和Ta2O5的至少一种金属氧化物的涂层覆盖的钛。另外，阴极材料可有利地选自在阴极极化下稳定的另一种材料，如不锈钢。对该方法特别合适的是根据已知的气相沉积方法(CVD)产生的掺杂的金刚石电极。有利地，金刚石导电性通过在气相中使用合适的掺杂剂源如三甲基硼而获得并且在0.0050hm.cm和IOOhm.cm之间。优选地，掺杂的金刚石沉积在合适的基底材料上如Iμm至50μm厚的连续层。基层材料有利地由陶瓷材料制成，如硅、碳化硅——通过掺杂而具有传导性或由合适的金属基底材料如铌钽钛和锆制成。[0044]有利地,在步骤b)中，电解可通过利用范围为2mA/cm2至800mA/cm2和优选IOmA/cm2至200mA/cm2的电流密度进行。[0045]优选,将高于ltons/m3,更优选高于10tons/m3的柑桔量与电解的水接触以获得本方法的效率。在这样的情况中，柑桔类水果与水的接触时间优选包括在IOs和200s之间，更优选在20s和60s之间。水可含有高于10mg/L，优选高于100mg/L的化学需氧量(COD)值。化学需氧量被定义为通过强氧化剂的氧化过程每升样品消耗的氧的mg。COD用简单的便携式仪器测量，例如根据相应的方法8000用Hach-Lange色度计DR/890测量。[0046]在利用包括清洗浸溃槽的包装线车间的优选实施方式中，清洗浸溃槽中含有的水同时用于清洗柑桔类水果和电解。在达到COD的正确值之前，最初低的效率不是有问题的，因为最初新鲜的水不含有任何显著量的孢子。[0047]在包括例如用于清洗柑桔类水果的淋浴器的其它实施方式中，在开始清洗步骤之前可将水与柑桔类水果接触直到达到COD的适当值。[0048]优选，电极上的流速包括在每小时0.5洗涤槽容积和每小时20洗涤槽容积之间，优选在每小时2洗涤槽容积和每小时10洗涤槽容积之间。[0049]令人惊讶地，当来自柑桔洗涤槽的水根据本发明的方法被电解并被用于在食品加工包装厂线中清洗柑桔，发现长期储存之后腐烂水果的比例较在含有邻苯基苯酚钠商品化杀真菌剂的槽中清洗的柑桔获得的比例相等或更低。此外，通过柑桔洗涤水电解的青霉菌孢子灭活与用未与柑桔接触的水进行的相同实验相比增加超过一个数量级。由于该增加的效率，无需任何化学品添加，通过电解柑桔收获后加工车间洗涤槽的水而保持低水平的青霉菌和其它病菌在技术上和经济上是可行的。[0050]可假设步骤a)允许从柑桔类水果，更具体地从柑桔果皮提取可熔性天然有机化合物。在步骤b)中，电解含有这样的天然有机化合物的水。这些天然有机化合物的电化学氧化产物似乎是非常有效的杀真菌剂。[0051]这样的天然有机化合物是例如nariturin(式I)和橘皮苷(式II)，其可从橙皮提取。【权利要求】1.收获后处理柑桔类水果的方法，包括清洗柑桔类水果的步骤，其特征在于所述清洗柑桔类水果的步骤包括:a)将水与柑桔类水果接触的步骤；b)电解所述已与柑桔类水果接触的水的步骤；和c)将所述电解的水用作所述柑桔类水果的洗涤水的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述已与柑桔类水果接触的水是已用于清洗所述柑桔类水果的洗涤水。3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于所述洗涤水包含在洗涤槽中。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于以这样的方式设计用于步骤b)的所述洗涤槽和电极，所述总的电极表面与槽容积之比包括在0.0lmVm3和1.5m2/m3之间，优选地在0.05m2/m3和0.5m2/m3之间。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于对于与所述柑桔类水果10秒至3分钟的接触时间范围，所述洗涤水温度包括在10°c和65°C之间，优选在20°C和55°C之间。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述洗涤槽水被连续电解。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述清洗所述柑桔的步骤不包括在所述已与柑桔类水果接触的水中加入另外化合物的步骤。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于电解的水中并且选自活性氧种类和游离氯的氧化剂的量小于5mg/L,优选小于lmg/L。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述已与柑桔类水果接触的水含有小于500mg/L，优选小于250mg/L量的氯化物离子。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于用电极电解所述洗涤水，所述电极包括选自以下的物质:掺杂的金刚石、钼、镀钼的钛、碳、由含有选自Ru02、IrO2,SnO2,PbO2,TiO2和Ta2O5的至少一种金属氧化物的涂层覆盖的钛。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于在步骤b)中，所述电解通过利用范围为2mA/cm2至800mA/cm2和优选10mA/cm2至200mA/cm2的电流密度进行。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述已与柑桔类水果接触的水含有高于10mg/L,优选高于100mg/L的化学需氧量值。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述流速包括在每小时0.5洗涤槽容积和每小时20洗涤槽容积之间，优选在每小时2洗涤槽容积和每小时10洗涤槽容积之间。【文档编号】A23B7/00GK103717082SQ201280035327【公开日】2014年4月9日申请日期:2012年5月16日优先权日:2011年5月17日【发明者】J·戈贝,C·扎瓦内拉,N·埃尔芒,C·聪尼那里斯,A·伊波利托申请人:阿达门特伊诺铁克公司