一种等离子体活性水真空包装红肉保鲜系统及方法技术方案

本发明专利技术属于食品保鲜领域，涉及一种等离子体活性水真空包装红肉保鲜系统，该系统包括：溶液混合池、等离子体处理腔、雾化喷淋模块、红肉、传送带、水循环模块和真空包装模块；其中：溶液混合池与等离子体处理腔以管道相连接，等离子体处理腔与雾化喷淋模块以管道相连接，雾化喷淋模块与水循环模块以管道相连接，雾化喷淋模块对传送带上的红肉进行喷淋，真空包装模块对喷淋后的红肉进行真空包装。本发明专利技术还提供一种等离子体活性水真空包装红肉保鲜方法。本发明专利技术利用等离子体活化水具备杀菌抗菌和含有护色因子的综合特性，在维持红肉色泽稳定的同时增强了真空包装的抗菌能力，大大延长红肉的货架期，是一种绿色经济的红肉保鲜方法。

A system and method of keeping red meat fresh by plasma active water vacuum packaging

【技术实现步骤摘要】
一种等离子体活性水真空包装红肉保鲜系统及方法
本专利技术涉及食品保鲜领域，特别涉及一种等离子体活性水真空包装红肉保鲜系统及方法。
技术介绍
红肉富含铁元素，味道鲜美，是我国人民最喜爱的肉类之一。红肉产业是农业经济的重要贡献者。在影响新鲜红肉适销性的质量参数中，颜色最重要，因为消费者在销售时往往把鲜红的肉色作为健康的指标。售卖的红肉色泽变差，则表示可能发生了变质。变色的肉通常以折扣价出售，或者做成肉糜以加工成低价值的产品。而如果变色严重，肉将被丢弃。以上做法都会导致大量的经济损失。肌红蛋白的生物化学及其与复杂肌肉食物基质中的小生物分子的相互作用控制着红肉的颜色。现代农业必须利用这些科学原理，在红肉“从田野到餐桌”过程中采取策略，改善新鲜红肉的外观和颜色稳定性，以满足消费者的需求。为了红肉在销售货架上保持新鲜的色泽，往往采用气调包装(MAP)。最常见的MAP系统是HIOXMAP(80％O2+20％CO2)和COMAP(0.4％CO+20％～30％CO2，加入N2平衡)。尽管HIOXMAP能使红肉在货架期内保持鲜红色泽，但同时也会加速脂质氧化，从而导致新鲜红肉产生异味，货架期相对较短。同时，HIOXMAP会促进蛋白质氧化，降低红肉的嫩度。为了平衡色泽和口感、风味的呈现，必须准确调控HIOXMAP中O2的浓度。COMAP中的少量CO，是为了红肉肌红蛋白与CO相结合，使红肉表面形成稳定的樱桃色。尽管和HIOXMAP相比，COMAP能够使红肉的红值在整个货架期维持稳定，CO的使用和必须保证整个包装的低氧环境，都为此增加了包装成本。另外，一旦红肉从COMAP中取出，在好氧环境下重新包装后，其颜色会迅速恶化。总的来说，气调包装对气体的要求高、包装所占空间大、货架期相对较短，使红肉的保鲜成本大大提高。另外一种成本更低、保险时间更长的包装方式是真空包装盒真空贴体包装。由于真空包装处于缺氧状态，能长时间抑制微生物生长繁殖和脂质、蛋白质氧化。但是，红肉的颜色是消费者不喜欢的暗紫色。呈现鲜红色泽真空包装红肉会大大增进消费者的购买欲望，拥有更高的商业价值。等离子体技术是一种新型的非热加工技术。等离子体是由输入能量的气体激发而成，产生的活性成分，如活性氧(ROS)和活性氮(RNS)，已被证实有显著的杀菌功能。等离子体活性水(PAW)，是经等离子体处理的水，当ROS和RNS由气相进入液相，尤其是RNS溶入水中，会形成相当的亚硝酸根和硝酸根离子。已知亚硝酸盐和硝酸盐是肉品常用的护色剂，因此PAW作为亚硝酸根和硝酸根的来源，能用于真空包装红肉的护色。一方面，红肉本身的还原系统会帮助亚硝酸盐还原为NO，NO与肌红蛋白结合，形成桃红色的MbNO；另一方面，硝酸根也能帮助维持红肉红值的稳定性。PAW中有H2O2等其他活性成分，具有优秀的抗菌能力，进一步提高真空包装的抗菌能力。综合上述优势，利用PAW表面处理提高真空包装红肉保鲜可行且有效。
技术实现思路
为了克服现有保鲜技术的上述缺点与不足，本专利技术提供一种等离子体活性水真空包装红肉保鲜系统，能有效提高真空包装红肉保鲜效果。本专利技术还提供一种等离子体活性水红肉保鲜方法，使真空包装红肉在保持原有优势的同时，呈现鲜红色泽并有效延长色泽稳定性。本专利技术采用以下技术方案实现：一种等离子体活性水真空包装红肉保鲜系统，包括：溶液混合池、等离子体处理腔、雾化喷淋模块、红肉、传送带、水循环模块和真空包装模块；其中：溶液混合池与等离子体处理腔以管道相连接，等离子体处理腔与雾化喷淋模块以管道相连接，雾化喷淋模块与水循环模块以管道相连接，雾化喷淋模块对传送带上的红肉进行喷淋，真空包装模块对喷淋后的红肉进行真空包装。优选地，等离子体处理腔用于制备等离子体活性水，等离子体处理腔顶部设有表面介质阻挡放电激发装置，底部设有搅拌装置。优选地，等离子体处理腔包括：等离子体处理池、置于底部的搅拌装置、置于顶部的表面介质阻挡放电激发装置、多孔网状纤维层和变压器，其中：变压器与表面介质阻挡放电激发装置相连接；多孔网状纤维层置于表面介质阻挡放电激发装置的下方，多孔网状纤维层使产生的等离子体均匀地与基底溶液接触，同时，底部的搅拌装置对基底溶液进行搅拌，使上下层的基地溶液不断进行空间交换。优选地，表面介质阻挡放电激发装置包括放电电极、接地电极和石英介质板，其中：石英介质板放置于放电电极和接地电极之间，用于产生表面介质阻挡放电等离子体。优选地，接地电极为圆形块状，直径为3.0mm。优选地，管道中间加装稳压装置以控制液体流量和流速。7、一种等离子体活性水真空包装红肉保鲜方法，包括以下步骤：S1、利用等离子体处理腔制备等离子体活性水；S2、将红肉分割；S3、将等离子体活性水均匀喷洒在红肉表面，红肉与等离子体活性水的重量比为(60±10)/1；S4、将等离子体活性水喷洒后的红肉立即进行真空包装，并进行冷藏或冷冻保藏。优选地，步骤S1包括：S11、配制0.02～0.06mol/L焦磷酸钠溶液的基底溶液；S12、根据等离子体处理腔的处理面积以及基底溶液体积和表面积的不同，调整离子体处理腔的处理时间，最终获得等离子体活性水的pH≥6.0，亚硝酸根的浓度为100ppm，H2O2的浓度不大于2mmol/L。优选地，等离子体处理腔施加电压为50～60V，频率为10kHz，直接采用空气为等离子体激发气源，采用等离子体间接处理方式。优选地，等离子体活性水可以是新鲜配制的等离子体活性水、室温下储藏48h内的等离子体活性水，或4℃下冷藏2周之内的等离子体活性水。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：(1)本专利技术的等离子体活性水真空包装红肉保鲜系统通过等离子体处理腔(等离子体活化水制作)、雾化喷淋模块和真空包装模块相结合，利用等离子体活化水具备杀菌抗菌和含有护色因子(亚硝酸根和硝酸根)的综合特性，在保护红肉色泽的同时提高真空包装抗菌能力，是一种绿色经济的红肉保鲜方式。(2)本专利技术无需准备大量的混合气体，等离子体处理腔中只需使用常压空气进行激发就可产生等离子体，克服了传统气调包装配气复杂、使用门槛高的缺点，具有普遍适用性。(3)本专利技术使用的等离子体活性水配制时间短，配制出的等离子体活化水直接通过管道进入雾化喷淋模块，对传送带上的红肉进行定量喷淋，随配随用；未喷出的等离子体活性水通向活性水收集器，再由真空泵传回雾化喷淋模块，简单方便，经济节约。(4)本专利技术使用的等离子体活性水的制备，使用焦磷酸钠溶液作为基底溶液，是因为焦磷酸钠溶液具有pH缓冲能力，能保证亚硝酸根和硝酸根累积的同时，H2O2的浓度累积的速度相对缓慢，不会促使红肉的脂质和蛋白质氧化。等离子体活性水中同时含有亚硝酸根和硝酸根，这两种离子都是红肉有效的护色剂。同时，等离子体活性水中具有微量过氧化氢和其他抗菌成分，在维持红肉色泽稳定的同时，增强了真空包装的抗菌能力，实现红肉的护色和抗菌，大大延长红肉的货架期。(5)本专利技术利用等离子体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子体活性水真空包装红肉保鲜系统，其特征在于，包括：溶液混合池、等离子体处理腔、雾化喷淋模块、红肉、传送带、水循环模块和真空包装模块；其中：溶液混合池与等离子体处理腔以管道相连接，等离子体处理腔与雾化喷淋模块以管道相连接，雾化喷淋模块与水循环模块以管道相连接，雾化喷淋模块对传送带上的红肉进行喷淋，真空包装模块对喷淋后的红肉进行真空包装。/n

【技术特征摘要】
1.一种等离子体活性水真空包装红肉保鲜系统，其特征在于，包括：溶液混合池、等离子体处理腔、雾化喷淋模块、红肉、传送带、水循环模块和真空包装模块；其中：溶液混合池与等离子体处理腔以管道相连接，等离子体处理腔与雾化喷淋模块以管道相连接，雾化喷淋模块与水循环模块以管道相连接，雾化喷淋模块对传送带上的红肉进行喷淋，真空包装模块对喷淋后的红肉进行真空包装。


2.根据权利要求1所述的等离子体活性水真空包装红肉保鲜系统，其特征在于，等离子体处理腔用于制备等离子体活性水，等离子体处理腔顶部设有表面介质阻挡放电激发装置，底部设有搅拌装置。


3.根据权利要求2所述的等离子体活性水真空包装红肉保鲜系统，其特征在于，等离子体处理腔包括：等离子体处理池、置于底部的搅拌装置、置于顶部的表面介质阻挡放电激发装置、多孔网状纤维层和变压器，其中：变压器与表面介质阻挡放电激发装置相连接；多孔网状纤维层置于表面介质阻挡放电激发装置的下方，多孔网状纤维层使产生的等离子体均匀地与基底溶液接触，同时，底部的搅拌装置对基底溶液进行搅拌，使上下层的基地溶液不断进行空间交换。


4.根据权利要求3所述的等离子体活性水真空包装红肉保鲜系统，其特征在于，表面介质阻挡放电激发装置包括放电电极、接地电极和石英介质板，其中：石英介质板放置于放电电极和接地电极之间，用于产生表面介质阻挡放电等离子体。


5.根据权利要求4所述的等离子体活性水真空包装红肉保鲜系统，其特征在于，接地电极为圆形块状，直径为3.0mm。

【专利技术属性】
技术研发人员：孙大文，陈雅淇，成军虎，韩忠，王一杰，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44