吳雅靜
摘要氣調(diào)包裝技術(shù)是近年來應用于果蔬產(chǎn)品保鮮的新技術(shù),其保鮮效果受多種因素影響。主要就包裝材料、氣體成分、溫濕度和果蔬自身條件等因素對果蔬氣調(diào)保鮮效果的影響進行了分析,并對果蔬氣調(diào)包裝技術(shù)的發(fā)展進行了展望。
關(guān)鍵詞氣調(diào);包裝;保鮮;影響因素
中圖分類號S609.9文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)21-07194-02
Analysis on Influencing Factors of Fruit and Vegetable Gas Packaging FreshKeeping Effect
WU Yajing(College of Logistics, Naval University of Engineering, Tianjin 300450)
AbstractGas packaging freshkeeping technology is the new technology applied in fruit and vegetable freshkeeping, the effects are affected by many factors. The influences of packaging materials, gas composition, temperature and humidity, fruit and vegetables own conditions on fruit and vegetable freshkeeping were analyzed, and the development of gas packaging freshkeeping technology was forecasted.
Key wordsControlled atmosphere; Packaging; Freshkeeping; Influencing factors
果蔬氣調(diào)保鮮技術(shù)是通過改變貯藏環(huán)境的氣體成分,限制果蔬的呼吸強度,延緩其衰老和變質(zhì),維持果蔬較高的品質(zhì)。目前,氣調(diào)保鮮技術(shù)被認為是最先進的果蔬保鮮技術(shù)。果蔬氣調(diào)保鮮可分為氣調(diào)庫保鮮和氣調(diào)包裝保鮮。
近年來氣調(diào)包裝(MAP)在果蔬貯藏保鮮方面得到迅速發(fā)展,尤其在保鮮庫數(shù)量較少,需多品種果蔬共貯的艦船上應用較多。果蔬氣調(diào)包裝保鮮的效果受多種因素影響;筆者主要就包裝材料、氣體成分、溫濕度和果蔬自身條件等因素對果蔬氣調(diào)保鮮效果的影響進行了分析,并對果蔬氣調(diào)包裝技術(shù)的發(fā)展進行了展望。
1果蔬氣調(diào)包裝的分類
1.1自發(fā)氣調(diào)包裝自發(fā)氣調(diào)包裝是指將果蔬密封在具有特定透氣性能的聚乙烯、聚氯乙烯薄膜制成的袋或帳中,置于一定的溫度條件下,利用果蔬自身的呼吸作用和薄膜的透氣性能,自行調(diào)節(jié)密封環(huán)境中的氧氣和二氧化碳含量,創(chuàng)造一個低氧氣高二氧化碳的環(huán)境,從而抑制果蔬呼吸作用,延長果蔬貯藏期的貯藏方式。這種包裝方式不需要特殊的設備,操作簡單,成本較低,但在包裝前期氣調(diào)保鮮效果不明顯[1]。
1.2置換氣調(diào)包裝置換氣調(diào)是以自發(fā)氣調(diào)為基礎的另一種氣調(diào)包裝方式,即將果蔬裝在具有特定透氣性能的聚乙烯、聚氯乙烯薄膜制成的袋或帳中,采用氣調(diào)包裝機把袋內(nèi)氣體置換成配制好的氣調(diào)氣體,立即扎口,置于一定的溫度條件下進行貯藏。這種方式效果明顯,適用于大多數(shù)果蔬的貯藏保鮮。
2果蔬氣調(diào)保鮮效果的影響因素
2.1氣體成分尋求適合果蔬氣調(diào)貯藏的最佳氣體比例是置換氣調(diào)包裝技術(shù)的關(guān)鍵。一般使用的氣體主要有3種:氧氣、二氧化碳、氮氣,3種氣體各有不同的功能。
2.1.1氧氣。氧氣是一種無色無味的氣體,在空氣中的含量可達21%,是生物生長繁殖不可缺少的氣體成分。從果蔬的貯藏來講,果蔬的有氧呼吸雖會消耗有機質(zhì),但是正常的呼吸作用是鮮活食品最基本的生理活動,有利于抵抗微生物的侵害。而當貯藏環(huán)境氧氣含量過低時,果蔬將進行無氧呼吸。在無氧呼吸時,果實要得到生命活動所需的能量,就要消耗大量的有機物質(zhì),同時無氧呼吸的產(chǎn)物乙醇積累量過高,將引起細胞中毒,導致生理病害的發(fā)生,不僅降低了果蔬的品質(zhì),而且大大降低了果蔬的貯藏期限。因此,貯藏環(huán)境中應保持適度的氧氣含量,以使果蔬保持較弱的有氧呼吸,防止無氧呼吸。
2.1.2二氧化碳。二氧化碳是細菌和真菌的生長抑制劑。在果蔬氣調(diào)保鮮包裝中,提高二氧化碳濃度可以降低果蔬的呼吸強度,延緩成熟過程的進行,延長貯藏保鮮時間。但由于二氧化碳對水的溶解度較高,溶解后形成碳酸會改變果蔬的pH和口味,同時,二氧化碳濃度過高也會對產(chǎn)品造成中毒使組織褐變。另外,一些食用菌類對二氧化碳濃度敏感,較高濃度的二氧化碳會引起產(chǎn)品顏色發(fā)生變化。所以在進行氣調(diào)包裝中,要注意二氧化碳含量的確定范圍[2]。
2.1.3氮氣。氮氣是一種無色無味的氣體,提高包裝中的氮氣濃度,可使氧氣濃度相對降低,減緩產(chǎn)品呼吸作用。氮氣不直接對食品中的微生物發(fā)生作用,但對食品中的細菌類微生物有窒息和抑制作用,故氮氣可抑制食品本身和微生物的呼吸。相較前2種常用氣體,氮氣很少進行氣體交換,而主要起填充的作用[2]。
在果蔬氣調(diào)貯藏中,通常是降低氧氣的濃度和提高二氧化碳的濃度。不同的果蔬品種對貯藏環(huán)境的氣體成分要求不同,一般為氧氣5%左右,二氧化碳3%左右[3]。
2.2包裝材料在使用氣調(diào)庫進行果蔬保鮮時,不需對果蔬進行密封包裝,只需適當包裝,以避免果蔬的機械損傷。但在使用氣調(diào)包裝貯藏果蔬時,包裝材料的選擇將影響果蔬貯藏效果。氣調(diào)貯藏包裝薄膜的特性直接影響著包裝膜的透氣性和透濕性,進而影響包裝袋內(nèi)的氣體成分。
2.2.1塑料薄膜。塑料薄膜具有透氣、透明、化學性質(zhì)穩(wěn)定等特點,是一種簡便、經(jīng)濟的保鮮材料,在果蔬氣調(diào)包裝中應用較為廣泛。目前應用較多的有聚乙烯(PE)、高壓低密度聚乙烯(LDPE)、聚氯乙烯(PVC)和聚偏二氯乙烯(PVDC)。塑料薄膜的種類和厚度影響著透氣性和透濕性。為防止貯藏后期氧氣含量過低和二氧化碳含量過高,可在塑料薄膜上開微孔或硅窗(用硅橡膠做透氣窗),以提高氧氣的透入率和二氧化碳的透出率。在塑料薄膜中添加乙烯吸收劑或二氧化碳吸收劑,可吸收果蔬在貯藏過程中產(chǎn)生的乙烯和二氧化碳,延長貯藏期[4]。
2.2.2納米包裝材料。納米包裝材料主要指應用納米技術(shù),通過對包裝產(chǎn)品進行納米合成、納米添加、納米改性,使其具有某一特性或功能的一類食品包裝材料的總和,又稱為納米復合包裝材料、納米改性包裝材料和純納米化包裝材料等。納米材料具有抗菌殺毒、低透氧率、低透濕率、阻隔二氧化碳、吸收紫外線、自潔功效等優(yōu)良特性。在包裝材料中加入納米銀粉,可加速氧化水果蔬菜釋放出的乙烯,減少包裝內(nèi)乙烯含量,從而達到良好的保鮮效果。納米復合包裝具有更加適合果蔬保鮮的特性,對果蔬保鮮效果非常顯著。但納米材料的安全性尚未得到全面認證[5-7]。
2.2.3智能包裝材料。智能包裝材料指在包裝材料中加入更多新技術(shù)成分,使其既具有普通包裝的基本功能,又對環(huán)境具有“識別”和“判斷”功能,它可以識別和顯示包裝空間的溫度、濕度、壓力以及密封的程度、時間等一些重要的參數(shù)??蒲泄ぷ髡呖蓮谋O(jiān)測和智能調(diào)節(jié)包裝內(nèi)氣體成分角度研究開發(fā)智能果蔬氣調(diào)包裝材料。智能包裝材料適合大多數(shù)果蔬包裝,但因技術(shù)難度較大,成本較高,目前應用并不十分廣泛[8]。
2.3環(huán)境溫濕度目前果蔬的氣調(diào)保鮮仍然是以低溫為基礎的。在一定的范圍內(nèi),溫度越低,果蔬呼吸強度越低,營養(yǎng)物質(zhì)消耗越慢,乙烯合成速度越慢,果蔬成熟衰老越慢,貯藏期越長。在保證果蔬不發(fā)生冷害的前提下,貯藏溫度越低越好。一般蔬菜的貯藏溫度為1~3 ℃,黃瓜茄子等冷敏性蔬菜貯藏溫度為10 ℃左右。同時,溫度會對包裝材料的滲透率產(chǎn)生影響,所以,在選擇氣調(diào)包裝材料時也需要考慮貯藏溫度的影響。
貯藏環(huán)境的低濕度會增加果蔬的干耗,同時過低的濕度還會引起果蔬呼吸異常,產(chǎn)生生理傷害,所以對于大多數(shù)果蔬,一般采用較高的貯藏濕度,相對濕度90%~95%[9]。
采用氣調(diào)貯藏的果蔬溫濕度管理應從田間采摘后開始。采摘后即應進入具有一定溫濕度的冷庫暫貯,運輸過程也應保持冷藏環(huán)境,直至進入氣調(diào)庫,或經(jīng)氣調(diào)包裝后進入冷庫。
2.4果蔬自身條件
2.4.1品種。不同品種的果蔬其貯藏保鮮特性有很大的不同。對蔬菜來說,一般認為綠葉菜難保鮮、瓜果菜比綠葉菜耐貯藏,但侯建設等在實踐中發(fā)現(xiàn)的結(jié)果不盡相同,他們認為包心類蔬菜、老熟瓜類、變態(tài)根莖類更耐貯藏,在適宜貯藏溫度下保鮮期可達到2~3個月;花菜類和綠葉菜類在適宜保鮮技術(shù)條件下,保鮮期可達到50~60 d;幼嫩瓜果類即使在適宜貯藏條件下保鮮期一般也不超過20 d[10]。
2.4.2含水量。蔬菜的含水量也對貯藏期有一定的影響,一般來說,含水量高的蔬菜較含水量低的蔬菜貯藏期短。蔬菜的含水量與蔬菜品種相關(guān),也與成熟度有關(guān),一般來說,同種蔬菜的晚熟品種含水量較低,成熟度越高,含水量越低。同時,蔬菜的含水量還與采收前的田間管理有很大的關(guān)系。采收前幾天不澆水、不淋雨的蔬菜耐貯藏;一天中溫度較低時采收的蔬菜比溫度高時采收的蔬菜耐貯藏。
2.4.3機械損傷。機械損傷會促進呼吸作用和衰老激素乙烯的產(chǎn)生,加速新陳代謝,從而促進衰老并導致果蔬變色變質(zhì)。同時,機械損傷為病原菌的侵入打開了缺口,促進腐爛。這些因素都會導致果蔬的貯藏期縮短。對果蔬的某些加工也可視為機械損傷。因此,需要長期貯藏的果蔬,應不去皮、根,不洗、不切,進行合理的包裝,選擇合理的運輸、裝卸和堆碼方式,并注意輕拿輕放。
3果蔬氣調(diào)包裝技術(shù)發(fā)展展望
作為最先進的果蔬貯藏方法,果蔬氣調(diào)包裝技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。對不同種類果蔬的最佳貯藏條件的研究依然需要進一步加強。此外,筆者認為,今后果蔬氣調(diào)包裝的研究將會著重于新型智能包裝的開發(fā),今后的智能包裝將不僅能識別和顯示果蔬貯藏中的參數(shù),還將能智能調(diào)節(jié)包裝內(nèi)環(huán)境,如能根據(jù)包裝內(nèi)氣體成分的改變智能調(diào)節(jié)包裝的滲透特性、智能調(diào)節(jié)包裝內(nèi)濕度等。未來的氣調(diào)包裝還應向更環(huán)保、更安全的方向發(fā)展。
參考文獻
[1] 李家政.果蔬自發(fā)氣調(diào)包裝原理與應用[J].包裝工程,2011(15):33-38.
[2] 陳慶華,王欣.氣調(diào)包裝(MAP)在果蔬保鮮方面的應用進展分析[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學,2012(1):92-98.
[3] 李延云.果蔬貯藏技術(shù)的進展[J].農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè),2010(1):30-32.
[4] 崔爽.水果保鮮包裝技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J].包裝技術(shù),2011(8):127-130.
[5] 陳荔紅.納米食品包裝材料的研究與應用現(xiàn)狀[J].福建輕紡,2008(10):51-54.
[6] 徐曉娟.食品與藥品包裝中的納米技術(shù)[J].包裝工程,2008,19(2):191-194.
[7] 蔣林惠.王詩佳,顧青瑩,等.食品納米包裝材料的應用與安全性評價[J].江蘇農(nóng)業(yè)學報,2012,28(1):210-213.
[8] 孫炳新,楊金玲,趙宏俠,等.鮮切果蔬包裝的研究現(xiàn)狀與進展[J].食品工業(yè)科技,2013(7):392-396.
[9] 蔡明.果蔬產(chǎn)品氣調(diào)包裝內(nèi)濕度的理論預測與實驗研究[D].無錫:江南大學,2005.
[10] 侯建設,田瑩.艦艇遠航蔬菜保鮮技術(shù)教學片[R].海軍醫(yī)學研究所,2010.