高压静电场技术在果蔬保鲜方面的应用综述

摘要" 近年来，高压静电场（high-voltage electrostatic field，HVEF）技术在果蔬保鲜方面的应用逐渐受到重视。为了解该技术在果蔬保鲜上的研究及应用现状，本文综述了近年来高压静电场技术在果蔬保鲜方面的研究进展，包括保鲜机制、应用现状、应用效果以及未来的发展趋势等。结合当前果蔬保鲜发展趋势，总结了高压静电场技术的高效保鲜和环保优势，旨在为HVEF技术在果蔬保鲜上的应用提供参考。

关键词" 高压静电场；果蔬保鲜；保鲜机制；食品安全

中图分类号" TS255.3" " " "文献标识码" A" " " "文章编号" 1007-7731（2024）17-0093-03

DOI号" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.17.022

A review of the application of high-voltage electrostatic field technology in fruit and vegetable preservation

ZHU Jialin" " ZHANG Huimin" " WANG Huiying" " GU Jing’en" " "ZHANG Jingyi" " FENG Xinhong" " LI Quan

（Suqian University， Suqian 223800， China）

Abstract" In recent year， the application of high-voltage electrostatic field （HVEF） technology in fruit and vegetable preservation has gradually attracted attention. In order to understand the current status of this technology’s application in the preservation of fruits and vegctables， the research progress of high-voltage electrostatic field technology in fruit and vegetable preservation in recent years was reviewed， including its preservation mechanism， application status， application effect and future development trend， and the advantages of HVEF technology in efficient preservation and environmental protection were summarized， in purpose to provide reference for the application of HVEF technology in the preservation of fruits and vegetables.

Keywords" high-voltage electrostatic field; fruit and vegetable preservation; preservation mechanism; food safety

果蔬作为日常饮食中重要的一部分，其新鲜度和营养价值是消费者关注的重点。果蔬采摘后在贮藏过程中，容易出现枯梗、褐变、质变、腐烂以及风味减退等现象，这会导致其失去其商品价值和食用价值，因此，果蔬采后贮藏保鲜方法的研究具有重要的现实意义[1-2]。目前，关于果蔬采后保鲜方法的研究日益丰富且进展迅速，常见的保鲜方法主要有物理保鲜和化学保鲜两大类[3]。物理保鲜方法如低温冷藏和气调贮藏，低温冷藏简单易行，但效果并不理想，保鲜时间相对较短；气调贮藏保鲜效果明显，但经济成本较高且对设备有严格要求。化学保鲜主要依赖于苯甲酸钠等防腐剂进行处理，须严格关注化学物质的残留量，且其使用条件也存在一定的限制[4]。

为减少新鲜果蔬枯梗、褐变、质变、腐烂以及风味减退等现象，需加快研究低成本、易操作、安全以及保鲜效果好的果蔬采后保鲜技术。高压静电场（high-voltage electrostatic field，HVEF）技术作为一种新型的保鲜手段，通过电离空气生成离子雾和臭氧进行保鲜，具备一次性投入、长期利用及无环境污染等诸多优点，能够有效确保果蔬保持较佳品质和营养状态[5]。目前，该项技术在果蔬保鲜方面的应用开发处于探索阶段，暂未大量投入运用[6]，还需继续深入探究和不断完善。本文阐述了高压静电场保鲜机制和其在果蔬保鲜方面的研究进展，并展望了该技术的应用前景，为果蔬保鲜领域的技术研究和产业发展提供参考。

1 高压静电场保鲜机制

高压静电场作为一种人工创造的综合效应场，其发生装置通常由直流电源、高压发生器和处理室3个部分组成，通过将普通低压电源（220 V）经多种处理后变成持续稳定的直流高电压，进而调节输出电压或改变两极板间距离来控制场强，利用电离空气来生成离子雾和臭氧[7]。在这一过程中，负离子发挥着至关重要的作用，其可以通过减缓呼吸活动并降低酶的活性，延缓果蔬的新陈代谢进程，从而有效延长果蔬的保鲜期。同时，产生的臭氧不仅具有杀菌功效，还能与乙烯、乙醇和乙醛等物质发生反应，通过间接的方式进一步提升果蔬的保鲜效果[6]。该技术的应用为果蔬保鲜领域提供了新的可能性。

对于果蔬保鲜，HVEF主要通过破坏果蔬表面微生物的细胞结构，抑制其生长和繁殖，提高卫生安全性；同时改变果蔬内部的水分结构和酶活性，延缓了果蔬新陈代谢过程[8]。此外，HVEF保鲜过程中不产生高温，耗能较低，能更有效地保留果蔬中的营养成分。

2 高压静电场应用于果蔬保鲜研究

近年来，在静电保鲜领域的研究取得了明显的进展。Tosteson[9]通过对果蔬进行电磁场处理发现，果品的酶活性降低，这说明电磁场可以杀灭活菌，且生物膜通透性受到了磁化水的影响。Lotfi等[10]研究了静电场对贮藏期石榴的影响，发现高压静电场处理增加了其防御相关酶的活性。孟会峰[11]对燕麦种子进行静电场处理，发现HVEF处理不仅提高了种子的发芽率，还缩短了发芽时间，这说明电场可通过改变酶的活性促进其生长。毛一博等[12]对苹果进行静电场处理，发现苹果的感官质量、失重率和褐变度等变化均比未处理的小，说明HVEF处理对苹果有一定的保鲜效果。李里特等[13]以黄瓜和豇豆为试验对象，探讨了HVEF导致果实细胞膜电位变化的机理，并根据电磁场微能源在生物体内的积蓄效应，结合果蔬贮藏生理学、生物化学和细胞生理学等多学科的理论知识，为农产品的节能贮藏与加工提供了新的思路和方法。陈庆[14]研究表明，HVEF能有效延缓绿芦笋嫩茎的后熟程度，抑制其呼吸强度以及维生素C含量和失重率等的下降。霍英娇等[15]利用3 kV的HVEF冰箱贮藏草莓果实，发现HVEF处理能有效降低草莓的腐烂率，抑制其品质特性劣变，延长了果实保鲜期。沙坤等[16]研究表明，3 kV HVEF处理能降低或提高发酵牛肉中不同菌种的比例，对发酵牛肉品质提升有较好的促进作用。蒋耀庭等[17]研究发现，HVEF有利于提高食醋等级、缩短发酵时长和保持颜色稳定等。樊爱萍等[18]研究了高压静电场结合自发气调技术对石榴保鲜效果的影响，结果表明，该技术可有效减缓果实衰老进程，维持较好的品相，延长了水果保鲜期。这些研究成果为电磁场在果蔬保鲜领域的应用提供了有力支持。

3 研究现状分析

HVEF技术处理已被验证能够有效抑制草莓在贮藏期间pH的升高，以及可溶性固形物和维生素C含量的降低，减少腐烂造成的损耗，从而提升了草莓的好果率[19]。此外，该技术在芦笋等蔬菜以及苹果、柑橘类等果品上的应用，同样显示出降低空间水分影响，减少果品表面亲水性等作用，从而在一定程度上抑制了果品腐烂的发生。相关学者进一步系统阐述了高压静电场技术的作用机理，包括其对酶活性的影响、跨膜电位的改变以及冰晶的形成等方面。这些生物学效应的深入探讨，不仅加深了大众对HVEF作用于果蔬细胞层面的理解，也为该技术的实际应用奠定了理论基础[20]。该技术在肉类的贮藏保鲜中的应用效果亦得到了综合评价[21]。HVEF技术在多个领域均展现出其卓越的性能，包括降低呼吸强度、减少汁液流失以及抑制微生物生长等。此外，有研究还针对该技术的发展趋势进行了探讨与展望，以期为其未来的应用与发展提供更有力的支持[22]。在果蔬保鲜方面，HVEF技术的应用已经取得了明显成效，既丰富了当前果蔬保鲜的技术手段，也为未来相关产业的发展提供了新的思路。值得一提的是，HVEF技术并非局限于实验室内的研究，其在农业等领域的应用已逐步展开，如使用HVEF进行农产品的加工、分离与分选等。这些应用实例表明，HVEF技术具有实际推广至农业生产中的潜能[23]。

众多学者已通过HVEF技术在果蔬保鲜应用方面的理论与实践分析，论证了该技术的潜力及其对果蔬品质和生理特性等的积极影响。根据现有研究进展中体现出的对HVEF技术应用前景的共同关注，发现研究者普遍看好其低能耗、能较好保持食品原有品质的优点，并认为该技术在食品贮藏与保鲜领域具有广阔的应用空间与市场前景。

4 应用前景分析

HVEF作为一种新型的果蔬保鲜技术，具有独特的保鲜机制和良好的保鲜效果。通过高压静电场处理，能够有效延长果蔬的保鲜期、保持其品质特性。目前，HVEF技术在果蔬保鲜领域的应用处于探索阶段，但其独特的保鲜机制和良好的效果引起了广泛关注[24]。未来，随着技术的不断完善和优化，HVEF在果蔬保鲜领域的应用将更加广泛。同时，还需进一步探索HVEF与其他保鲜技术的结合，以提高果蔬保鲜的效果和效率；深入探讨其在不同果蔬品种、不同处理条件下的保鲜效果，同时对该技术的经济性、易操作性进行专业评估优化，以促进其从实验室到实际应用的有效转化。随着人们对食品安全和品质的日益关注，HVEF技术还将在食品加工、储存和运输等领域发挥更大的作用。通过深入研究HVEF的保鲜机制和应用效果，有望为食品安全提供新的技术保障。

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（责任编辑：何" 艳）