黃良 劉全祖 沈祖廣 郭蕊 俞朝暉 陳廣學(xué)

摘 要：本文介紹了果蔬氣調(diào)保鮮技術(shù)的發(fā)展歷程，簡單敘述了果蔬氣調(diào)保鮮技術(shù)的分類，分析了果蔬氣調(diào)保鮮技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并對果蔬氣調(diào)保鮮技術(shù)的發(fā)展趨勢作了展望，以期為氣調(diào)保鮮技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：氣調(diào)；水果；蔬菜；保鮮；

中圖分類號： TS206 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180329071

前言

果蔬的保鮮加工是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的“二次經(jīng)濟(jì)”，工業(yè)發(fā)達(dá)國家把采后貯藏加工放在農(nóng)業(yè)的首要位置，其中美國農(nóng)業(yè)總投入的30%用于果蔬的采前，70%用于采后[1]。我國是農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)大國，果蔬產(chǎn)量居世界之最，但是我國比較重視果蔬的采前，而對采后常常不重視，導(dǎo)致腐爛損失率（20%～30%）遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國家果蔬腐爛損失率（低于5%）。據(jù)統(tǒng)計，我國腐爛的果蔬每年高達(dá)8000萬t，造成約800億元的經(jīng)濟(jì)損失[2，3]。

隨著社會的發(fā)展，人們對食材質(zhì)量的要求越來越高，新鮮、健康以及環(huán)保等因素很大程度的影響了人們的購買欲。果蔬的保鮮就是通過降低果蔬呼吸作用和抑制細(xì)菌增殖等方式來實現(xiàn)的。常用的保鮮技術(shù)主要有：防腐劑保鮮、冷凍保鮮、高溫滅菌保鮮、真空包裝保鮮、氣調(diào)保鮮以及活性保鮮等[4，5]。其中，氣調(diào)保鮮就是通過調(diào)節(jié)貯藏果蔬周圍環(huán)境的氣體組成以及溫濕度等條件來延長果蔬貯藏時間和貨架時間的一種技術(shù)，過程中不使用防腐劑等物質(zhì)，具有健康、環(huán)保的優(yōu)點，越來越受到市場的青睞[6]。

早在21世紀(jì)初期，歐洲科學(xué)家就對保鮮技術(shù)就有了系統(tǒng)的研究。但發(fā)展緩慢，直到20世紀(jì)中后期，美國研發(fā)出使氣調(diào)保鮮庫中氧氣迅速降低的裝置后，氣調(diào)保鮮才得以迅速的發(fā)展，并成為發(fā)達(dá)國家果蔬保鮮的重要手段[7-8]。在我國氣調(diào)保鮮技術(shù)的研發(fā)起步較晚，直到20世紀(jì)70年代才開始在青島、秦皇島等地將一些冷藏庫改建成了氣調(diào)保鮮庫。但隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，特別是近幾年，我國在氣調(diào)保鮮技術(shù)的應(yīng)用和學(xué)術(shù)研究等方面都取得了很大的進(jìn)步[9]。本文綜述了氣調(diào)技術(shù)在果蔬采后貯藏保鮮方面的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀，并分析了果蔬氣調(diào)保鮮技術(shù)目前存在的問題，以期為氣調(diào)保鮮方法提供更多的選擇，同時為果蔬貯藏保鮮技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供參考。

1 氣調(diào)保鮮技術(shù)的分類

氣調(diào)保鮮技術(shù)根據(jù)調(diào)節(jié)氣體的方式不同，可以分為2大類：被動氣調(diào)保鮮（MA）和主動氣調(diào)保鮮（CA）[10]。MA一般指果蔬通過自身呼吸消耗周圍環(huán)境中的氧氣，并產(chǎn)生二氧化碳，達(dá)到調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中氧氣與二氧化碳比例的一種保鮮技術(shù)，具有運作成本低、操作簡單，但達(dá)到所需貯藏條件時間長、貯藏條件難控制等特點，一般指氣調(diào)保鮮包裝。CA則是根據(jù)不同果蔬的最佳貯藏條件，通過機(jī)械作用，調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中氣體的成分、溫濕度以及氣壓等條件，從而達(dá)到果蔬保鮮的一種技術(shù)，具有達(dá)到貯藏條件時間短、易精確控制貯藏條件，但運作成本高、技術(shù)復(fù)雜等特點，一般指氣調(diào)保鮮貯藏[11，12]。

國內(nèi)外對果蔬氣調(diào)保鮮技術(shù)的研究較多，從果蔬的呼吸途徑、貯藏溫濕度、氣體成分以及包裝材料等方面都有研究[13-15]。

2 MA果蔬保鮮技術(shù)的研究現(xiàn)狀

譚歸等人[16]以新疆厚皮甜瓜為例，研究了聚乙烯醇、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯以及泡沫網(wǎng)4種包裝材料對厚皮甜瓜采后呼吸途徑的影響。實驗發(fā)現(xiàn)聚乙烯醇、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯3種氣調(diào)保鮮方式處理的甜瓜呼吸作用都遠(yuǎn)低于普通泡沫網(wǎng)袋包裝的甜瓜，其中聚丙烯氣調(diào)保鮮處理的甜瓜呼吸總強(qiáng)度最小。同時在貯藏保鮮期間，甜瓜的糖酵解呼吸路徑受環(huán)境影響轉(zhuǎn)移到以三羧酸循環(huán)呼吸途徑為主，即三羧酸循環(huán)呼吸途徑對貯藏期甜瓜總呼吸貢獻(xiàn)最大。

高元元[17]以鮮切甜椒為例，對MA果蔬保鮮技術(shù)的包裝袋厚度、溫度和裝載量這3個影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，實驗結(jié)果表明，這3個因素中溫度對其保鮮影響最大，聚乙烯氣調(diào)保鮮袋厚度次之，裝載量的影響最小，其中聚乙烯保鮮袋厚度為0.02mm，溫度為5℃，裝載量為200g 時鮮切甜椒的保鮮效果最佳。

張昆明等人[18]以葡萄為例，對被動氣調(diào)保鮮用的櫻桃膜、桃膜以及聚乙烯膜材料的調(diào)節(jié)氣體能力進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)由這3種膜包裝葡萄后，膜中的氣體濃度達(dá)到平衡的時間不同，達(dá)到平衡后膜中的氣體組成也不同。其中聚乙烯膜中氣體濃度最先達(dá)到平衡，桃膜次之，但是櫻桃膜包裝的葡萄保鮮時間最長。這說明櫻桃膜包裝葡萄后膜內(nèi)的平衡氣體組成更有利于葡萄的保鮮。

表1列出了被動氣調(diào)保鮮技術(shù)處理對我國5大水果品質(zhì)的影響。

3 CA果蔬保鮮技術(shù)的研究現(xiàn)狀

張乙博等人[24]以菠菜為實驗材料，在高阻隔性聚丙烯/聚乙烯復(fù)合膜的包裝袋中，研究了不同比例組成的氣體對菠菜保鮮的影響。通過分析菠菜抗壞血酸和葉綠素含量、相對電導(dǎo)率以及失重率等的變化指出了菠菜的貯藏條件：氧氣濃度在5%～10%之間，二氧化碳濃度在2%～4%之間。

薛偉等人[25]以松茸為例，通過單因素實驗法和正交實驗法研究了CA保鮮技術(shù)中氣體組成比例、包裝材料以及包裝材料厚度對松茸保鮮效果的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：氣體組成比例對松茸保鮮效果的影響最大，其次為薄膜厚度，影響最小的是包裝材料，其中氧氣、二氧化碳和氮氣比為3：20：77，保鮮材料為0.05mm聚氯乙烯膜是最優(yōu)實驗組。

王麗[26]以荷蘭豆為例，通過系統(tǒng)分析荷蘭豆在不同氣調(diào)保鮮工藝下失重率、腐爛率、銹斑指數(shù)以及顏色等指標(biāo)的變化，對荷蘭豆在氣調(diào)保鮮中的傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行了物理和數(shù)學(xué)的建模，并指出荷蘭豆的最佳儲藏條件：溫度為1℃、氧氣含量3%、二氧化碳含量5%以及氮氣含量92%。

魯奇林等人[27]以鮮棗為例，研究了在恒定溫度下，不同組成比例的氣體對鮮棗在氣調(diào)保鮮過程中失重率、果實硬度、還原糖含量、可滴定酸、顏色以及乙醇含量等指標(biāo)變化的影響，通過系統(tǒng)分析得到了鮮棗的最佳CA保鮮氣體組成：氧氣含量5%、二氧化碳含量2%以及氮氣含量93%。

表2列出了我國5大水果主動氣調(diào)保鮮技術(shù)的工藝參數(shù)。

4 果蔬氣調(diào)保鮮技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

果蔬的氣調(diào)保鮮包裝MA對于消費者來說，它是不可見的，因為它主要應(yīng)用于那些需要保存天然成份，或是減少防腐劑的情況，在產(chǎn)品包裝上并沒有特殊的標(biāo)志[33]。目前氣調(diào)保鮮包裝在某些產(chǎn)品上的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟了，例如果蔬采后包裝、鮮切果蔬包裝等，其中市場上氣調(diào)包裝鮮切的甜瓜、菠蘿、混合水果色拉的貨架期可達(dá)到10～14d，鮮切的蘋果的貨架期則能達(dá)到3～6周[34]。

江蘇萬果水蜜桃保鮮科技有限公司經(jīng)過近10a研究得到的氣調(diào)保鮮袋能使水蜜桃常溫下保鮮時間達(dá)到7～8d，并且在原氣調(diào)保鮮袋的基礎(chǔ)上通過增加小保鮮包，可使保鮮時間達(dá)到15d左右。濰坊百樂源保鮮包裝有限公司研發(fā)的果蔬專用保鮮袋，采用食品級PE，添加天然保鮮母粒制成，并通過氣調(diào)功能達(dá)到透氣鎖水、防腐保鮮的功能、安全無毒，經(jīng)實驗證明可有效延長保鮮期2～3倍。作為國內(nèi)外唯一掌握復(fù)合氣調(diào)保鮮包裝機(jī)核心技術(shù)的蘇州森瑞保鮮設(shè)備有限公司能根據(jù)不同果蔬的不同保鮮條件為果蔬提供氣調(diào)保鮮包裝服務(wù)，目前在我國天津、上海、北京等幾個大城市已經(jīng)開始應(yīng)用。

果蔬的氣調(diào)保鮮貯藏CA是目前公認(rèn)的一種較好的保鮮技術(shù)，在工業(yè)化程度較高的發(fā)達(dá)國家應(yīng)用的較普遍[35]。我國氣調(diào)保鮮貯藏CA應(yīng)用起步較晚，直到20世紀(jì)70年代才開始在青島、秦皇島等地將一些冷藏庫改建成了氣調(diào)保鮮庫[36]。但隨著我國各相關(guān)人員的共同努力，我國的果蔬氣調(diào)保鮮貯藏CA技術(shù)也得到了應(yīng)用。

例如，北京福瑞通科技有限公司憑借小溫差制冷技術(shù)、熱氟融霜技術(shù)、真空回轉(zhuǎn)吸附技術(shù)、閉式循環(huán)以及氣調(diào)庫止漏系統(tǒng)5大核心技術(shù)先后在我國山東、江西、北京、甘肅、陜西以及四川等地區(qū)建成了多個氣調(diào)保鮮貯藏庫，為我國冬棗、臍橙、蘋果、獼猴桃、玉米以及甜瓜等果蔬提供了貯藏基地。德和資（北京）人工環(huán)境技術(shù)有限公司則與世界氣調(diào)保鮮技術(shù)鼻祖級企業(yè)荷蘭VA公司合作在四川、浦江等地也建成了多座氣調(diào)保鮮庫，主要應(yīng)用在果蔬、花草、乳制品、巧克力、雞蛋以及肉禽等領(lǐng)域。上海愛控自動化設(shè)備有限公司通過引進(jìn)和吸收世界各地高端的農(nóng)產(chǎn)品保鮮技術(shù)，為綜合性冷鏈物流、生鮮電商、連鎖商超配銷中心、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地等行業(yè)提供常規(guī)保鮮冷庫、CA保鮮庫、通風(fēng)換氣式保鮮庫等服務(wù)。

5 展望

為了滿足消費者在品質(zhì)、方便、健康以及環(huán)保等方面日益增長的需求，我國氣調(diào)保鮮技術(shù)雖然取得了很大的進(jìn)步，但仍然存在一些問題亟待解決。

我國果蔬氣調(diào)保鮮技術(shù)資料很多，但多偏重于理論，實用性不強(qiáng)，因此技術(shù)的落地實施以及推廣難度大，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合有待加強(qiáng)。

果蔬的氣調(diào)保鮮包裝在我國消費者中還是一個比較新的概念，其用途和價值鮮為人知，需要通過各方的共同努力宣傳普及，從而形成良好的市場。

目前建立氣調(diào)保鮮庫的成本高、技術(shù)高、設(shè)備要求也高，導(dǎo)致氣調(diào)庫一次性投資較大，貯藏成本偏高，這樣在我國經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū)推廣實行難度大。

我國各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，果蔬的采摘方式以及分級挑選處理的方式不統(tǒng)一，導(dǎo)致氣調(diào)保鮮庫建成后，被果蔬的統(tǒng)一氣調(diào)保鮮貯藏難度大，同時氣調(diào)保鮮庫也因收不到足夠的果蔬貯藏而效率低下，從而無法實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡介：黃良（1986-），男，四川自貢，碩士，研究方向：功能包裝的開發(fā)與應(yīng)用；陳廣學(xué)（1963-），男，河南杞縣，華南理工大學(xué)教授、博導(dǎo)，研究方向：印刷、包裝及物聯(lián)網(wǎng)。