劉銀鑫，肖生苓*，岳金權(quán)，姚培培

(1.東北林業(yè)大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院，哈爾濱150040，2.東北林業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，哈爾濱 150040)

隨著人們生活水平的不斷提高，對食品質(zhì)量的要求也在不斷提高。果蔬類食品由于采摘后環(huán)境的改變、物流過程中的損傷等原因，易腐氣體會大量的聚集，果蔬加快成熟，短時間內(nèi)新鮮程度及其他品質(zhì)迅速下降。我國的果蔬保鮮差距很大，目前發(fā)達(dá)國家水果保鮮能力達(dá)到生產(chǎn)總量的70％～80％，中國約占總產(chǎn)量的31.18％，發(fā)達(dá)國家的果蔬損失率不到5％，而我國的水果損失率達(dá)到了25％～30％[1]。采用不同的保鮮包裝材料，對果蔬食品進(jìn)行保鮮處理，能夠保持、延長其成分、色澤、質(zhì)地、口感等食用品質(zhì)，提高其營養(yǎng)價值。

目前使用的果蔬保鮮包裝材料以薄膜居多，如聚乙烯(PE)薄膜、聚氯乙烯(PVC)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚苯乙烯(PS)薄膜、聚偏二氯乙烯(PVDC)薄膜、乙烯乙酸共聚物薄膜等。但由于這類薄膜中添加的增塑劑、穩(wěn)定劑、一些單體等物質(zhì)容易析出，隨著食物進(jìn)入人體內(nèi)，對人身體健康不利。另外，這類包裝材質(zhì)與保鮮果蔬之間的相互作用也格外引起人們的關(guān)注。

以木質(zhì)纖維為基材的紙質(zhì)包裝材料，由于其可降解性，制作和使用方便等優(yōu)點，受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，各類保鮮紙的開發(fā)逐漸成為研究的熱點。

1 木質(zhì)基保鮮材料保鮮原理及制備

1.1 木質(zhì)基保鮮材料保鮮原理

木質(zhì)基保鮮材料通常是以牛皮紙或者其他包裝用紙為基體，在制作紙漿的漿料中添加保鮮劑，在紙張的表面涂覆保鮮劑；或利用紙張本身的多孔性和透氣性，將纖維或者紙張浸漬保鮮液，利用纖維間或紙基表面緩慢釋放的有效保鮮成分，清除引起果蔬腐爛的細(xì)菌，抑制乙烯等催熟氣體的殘留，控制氧氣的含量，增加二氧化碳的含量，控制有氧呼吸的程度，減少果蔬水分的散失等。而且紙基本身也能阻隔微生物的擴散，減少微生物在個體間的傳播，使果蔬長時間保鮮。也可以將紙張和保鮮膜等其他保鮮材料復(fù)合使用，利用他們各有的特點，控制果蔬環(huán)境氣氛，達(dá)到保鮮效果。

1.2 木質(zhì)基保鮮材料的制備過程

木纖維可以利用木質(zhì)剩余物制得。一般來說，木纖維的提取有化學(xué)、機械、化學(xué)機械、半化學(xué)等方法[3]，根據(jù)保鮮材料對纖維特點的要求可以選用不同的制漿方法。由于化學(xué)機械漿的得率在85％～95％[4]，而且木質(zhì)剩余物包括枝丫、樹條、樹葉、樹皮、截頭、鋸屑、邊角余料和枯倒木等[5]，成分復(fù)雜，化學(xué)機械法制漿是比較理想的選擇。利用木質(zhì)剩余物制漿的主要過程為：首先挑選出樹皮、樹葉等一些纖維含量低的部分，將剩余物制成一定規(guī)格的木片，洗滌除去雜質(zhì)，在蒸煮鍋中(一定的溫度壓力下)蒸煮一定時間以軟化木素，在盤磨機中碾磨，根據(jù)需要可以調(diào)節(jié)磨片間的寬度和碾磨次數(shù)等，制得各種不同形態(tài)的漿料，經(jīng)篩漿機過濾得到需要的纖維，然后用甩干桶甩干備用。根據(jù)需要可利用瓦力打漿機或者PFI磨進(jìn)一步疏解、打漿，脫水后保存，即得到最終木質(zhì)纖維。根據(jù)不同的定量取不同量的纖維，在紙樣成型器中成紙，將制得的濕部在冷壓機上冷壓，冷壓后的濕部在烘干機中烘干，即得到保鮮紙基體。最后根據(jù)設(shè)計要求，在紙基中添加相應(yīng)的保鮮劑制得相應(yīng)的保鮮材料。

2 木質(zhì)基果蔬保鮮包裝材料特點及應(yīng)用

以木質(zhì)材料為基體的果蔬保鮮包裝材料種類較多，如中草藥類果蔬保鮮包裝材料、SO2果蔬保鮮包裝材料、抗菌果蔬保鮮包裝材料、復(fù)合型果蔬保鮮包裝材料等。雖然其結(jié)構(gòu)特性及添加成分不同，但都具有良好的保鮮功能和效果。

2.1 中草藥保鮮包裝材料

中草藥保鮮劑國內(nèi)外都有研究，主要是利用中草藥中的有效成分來殺菌，控制果蔬的呼吸等生理變化來達(dá)到保鮮的目的。王本翠[6]等分別用大黃提取液、丁香提取液、大黃和丁香提取液，并加入適當(dāng)?shù)难趸矸?，以比?∶4分別混合，涂到包裝紙上，用所做的包裝紙包裝小白菜，置于濕度70％～85％室溫25℃環(huán)境存放，和對照組相比，維生素C和酸的含量，大黃和丁香復(fù)合紙顯著高于其他組，小白菜的失重速率也是大黃和丁香的復(fù)合紙效果最好。這說明，大黃和丁香提取液中的有效成分能夠起到殺菌的作用，降低菜葉的生理代謝程度，達(dá)到保鮮目的。宋曉崗[7]等采用中草藥甘草、百部、虎仗和良姜等碾碎成粉末，與普通的包裝紙復(fù)合，做成保鮮袋，并對番茄、辣椒、青瓜等室溫試驗，結(jié)果表明，在外觀方面番茄能夠保存18～24d，對照組腐爛；實驗組辣椒變紅，未腐爛，對照組完全腐爛；青瓜實驗組能保存6～12d，對照組完全腐爛。同樣，實驗組的維生素C和糖含量也比對照組高許多。此實驗說明中草藥保鮮紙能顯著地起到保鮮的作用。潘維娜[8]等在植物纖維中添加白硅石粉、高錳酸鉀和中草藥等保鮮劑，并以草莓做實驗，結(jié)果表明當(dāng)白硅石的量在20％時有最好的抑制呼吸的作用，高錳酸鉀用量在2.7％以上時能較好地除去乙烯，有較好的抑制呼吸的作用，中草藥在70％時能較好地抑制霉菌等細(xì)菌的生長，達(dá)到保鮮的目的。最后得出，當(dāng)白硅石用量20％、高錳酸鉀溶液用量3.0％、中草藥提取液用量75％時，對草莓的保鮮效果最好。

2.2 SO2保鮮包裝材料

SO2保鮮紙主要用于葡萄的保鮮，二氧化硫能抑制葡萄氧化酶活性，降低呼吸作用，減少損失。二氧化硫的作用并沒有傷害到果實內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)，維生素C和糖等含量沒有減少。灰霉菌等真菌易造成果實的腐爛，而二氧化硫則能對該類的霉菌有抑制和殺死作用，同時可減少紅鹿莓瓜技孢子，從而達(dá)到抑制真菌和保存葡萄果實的作用。SO2葡萄保鮮紙可以控制葡萄采摘后貯藏中的腐爛和落粒，在長途運輸和低溫貯藏中防腐保鮮效果明顯。葡萄保鮮紙SO2的緩慢釋放，是保鮮紙防腐效果好壞的關(guān)鍵所在，但SO2的緩釋問題一直不能得到較好的解決。朱璇[9]等在原有的SO2保鮮紙的基礎(chǔ)上，改變緩釋劑的種類，即通過涂蠟，加環(huán)糊精，加穩(wěn)定劑OA和防水劑CS等并對試驗結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明，OA和CS的聯(lián)合使用在第90d還能有10.18×10-3mol/L的SO2的放出，即此種組合能夠有效地控制二氧化硫的釋放，達(dá)到較好的緩釋效果。俄羅斯B.A.古科夫斯基等人有報告指出，葡萄最適宜的貯藏氣氛是：氧氣3％～16％，二氧化碳3％～8％，二氧化硫0.002％～0.01％[10]。法國的查爾斯等[10]發(fā)明了P-m保鮮劑，該種保鮮劑能緩慢地釋放二氧化硫氣體，擁有較好的保鮮效果。遼寧省化工研究所在此基礎(chǔ)上研制了S-m和S-P-m保鮮劑，也能得到同樣的效果。

2.3 抗菌保鮮包裝材料

2.4 復(fù)合型保鮮包裝材料

復(fù)合型保鮮紙主要指不同種類的保鮮劑的加入同時具有抗菌和控制果蔬生理變化等特點，或與其他的保鮮材料共同使用達(dá)到保鮮效果的一類保鮮紙。周群波[14]等利用涂覆法將淀粉、白硅石、丁苯膠乳、高錳酸鉀等適當(dāng)?shù)谋壤旌?，涂覆于定?0g/m2的紙上，用草莓實驗，發(fā)現(xiàn)他們能強烈地降低草莓的失重率和細(xì)胞膜透性，擁有很好的保鮮效果。王偉偉[15]等將不同濃度的納米TiO2涂布于包裝紙上，用黃瓜做實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)保鮮紙和保鮮膜的聯(lián)合使用能使得保鮮時間延長30d以上。美國一位農(nóng)業(yè)專家發(fā)明了一種測熟標(biāo)簽，這種標(biāo)簽可以檢測到果蔬成熟時釋放的乙烯氣體，果蔬散發(fā)的乙烯氣體能和果蔬反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色現(xiàn)象，而且測得的乙烯的量跟藍(lán)色的深度有正相關(guān)的關(guān)系。

3 結(jié) 論

保鮮是果蔬產(chǎn)業(yè)鏈中極為重要的環(huán)節(jié)，我國的果蔬保鮮技術(shù)相對落后，發(fā)展空間很大。紙質(zhì)材料在果蔬的保鮮中已獲得較廣泛應(yīng)用，尤其是一些功能性紙質(zhì)保鮮材料開始得到高度重視。紙質(zhì)保鮮材料的研究應(yīng)該向探究保鮮紙的微觀結(jié)構(gòu)和開發(fā)新型保鮮劑兩方面發(fā)展，充分地利用紙張纖維之間的空隙和纖維本身的性質(zhì)，通過纖維改性，使纖維具有某種特殊的保鮮性能，探討保鮮紙微觀結(jié)構(gòu)和保鮮性能間的聯(lián)系。保鮮劑應(yīng)該向著無毒，高效、節(jié)約能源、降低成本、簡單易行等方向發(fā)展。從微觀的角度分析保鮮劑用量、保鮮劑的存在形式與保鮮效果之間的聯(lián)系，保鮮劑和保鮮紙基體之間的協(xié)同問題，保鮮劑對保鮮紙物理性質(zhì)的影響等。在宏觀上保鮮紙的研究應(yīng)該向著更細(xì)化的方向發(fā)展，不同地區(qū)，不同類型的水果，開發(fā)不同類型的保鮮紙。

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