黃良 劉全祖 沈祖廣 郭蕊 俞朝暉 陳廣學

摘 要：本文介紹了果蔬氣調保鮮技術的發(fā)展歷程，簡單敘述了果蔬氣調保鮮技術的分類，分析了果蔬氣調保鮮技術的研究現(xiàn)狀，并對果蔬氣調保鮮技術的發(fā)展趨勢作了展望，以期為氣調保鮮技術的進一步發(fā)展提供參考。

關鍵詞：氣調；水果；蔬菜；保鮮；

中圖分類號： TS206 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180329071

前言

果蔬的保鮮加工是農業(yè)生產中的“二次經濟”，工業(yè)發(fā)達國家把采后貯藏加工放在農業(yè)的首要位置，其中美國農業(yè)總投入的30%用于果蔬的采前，70%用于采后[1]。我國是農產品生產大國，果蔬產量居世界之最，但是我國比較重視果蔬的采前，而對采后常常不重視，導致腐爛損失率（20%～30%）遠遠高于發(fā)達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8000萬t，造成約800億元的經濟損失[2，3]。

隨著社會的發(fā)展，人們對食材質量的要求越來越高，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菌增殖等方式來實現(xiàn)的。常用的保鮮技術主要有：防腐劑保鮮、冷凍保鮮、高溫滅菌保鮮、真空包裝保鮮、氣調保鮮以及活性保鮮等[4，5]。其中，氣調保鮮就是通過調節(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，過程中不使用防腐劑等物質，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世紀初期，歐洲科學家就對保鮮技術就有了系統(tǒng)的研究。但發(fā)展緩慢，直到20世紀中后期，美國研發(fā)出使氣調保鮮庫中氧氣迅速降低的裝置后，氣調保鮮才得以迅速的發(fā)展，并成為發(fā)達國家果蔬保鮮的重要手段[7-8]。在我國氣調保鮮技術的研發(fā)起步較晚，直到20世紀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保鮮庫。但隨著我國經濟和社會的發(fā)展，特別是近幾年，我國在氣調保鮮技術的應用和學術研究等方面都取得了很大的進步[9]。本文綜述了氣調技術在果蔬采后貯藏保鮮方面的應用與研究現(xiàn)狀，并分析了果蔬氣調保鮮技術目前存在的問題，以期為氣調保鮮方法提供更多的選擇，同時為果蔬貯藏保鮮技術的進一步發(fā)展提供參考。

1 氣調保鮮技術的分類

氣調保鮮技術根據(jù)調節(jié)氣體的方式不同，可以分為2大類：被動氣調保鮮（MA）和主動氣調保鮮（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，并產生二氧化碳，達到調節(jié)貯藏環(huán)境中氧氣與二氧化碳比例的一種保鮮技術，具有運作成本低、操作簡單，但達到所需貯藏條件時間長、貯藏條件難控制等特點，一般指氣調保鮮包裝。CA則是根據(jù)不同果蔬的最佳貯藏條件，通過機械作用，調節(jié)貯藏環(huán)境中氣體的成分、溫濕度以及氣壓等條件，從而達到果蔬保鮮的一種技術，具有達到貯藏條件時間短、易精確控制貯藏條件，但運作成本高、技術復雜等特點，一般指氣調保鮮貯藏[11，12]。

國內外對果蔬氣調保鮮技術的研究較多，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種氣調保鮮方式處理的甜瓜呼吸作用都遠低于普通泡沫網袋包裝的甜瓜，其中聚丙烯氣調保鮮處理的甜瓜呼吸總強度最小。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最大。

高元元[17]以鮮切甜椒為例，對MA果蔬保鮮技術的包裝袋厚度、溫度和裝載量這3個影響因素進行了系統(tǒng)的研究，實驗結果表明，這3個因素中溫度對其保鮮影響最大，聚乙烯氣調保鮮袋厚度次之，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，對被動氣調保鮮用的櫻桃膜、桃膜以及聚乙烯膜材料的調節(jié)氣體能力進行了研究，發(fā)現(xiàn)由這3種膜包裝葡萄后，膜中的氣體濃度達到平衡的時間不同，達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列出了被動氣調保鮮技術處理對我國5大水果品質的影響。

3 CA果蔬保鮮技術的研究現(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保鮮工藝下失重率、腐爛率、銹斑指數(shù)以及顏色等指標的變化，對荷蘭豆在氣調保鮮中的傳熱傳質現(xiàn)象進行了物理和數(shù)學的建模，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大水果主動氣調保鮮技術的工藝參數(shù)。

4 果蔬氣調保鮮技術的應用現(xiàn)狀

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

江蘇萬果水蜜桃保鮮科技有限公司經過近10a研究得到的氣調保鮮袋能使水蜜桃常溫下保鮮時間達到7～8d，并且在原氣調保鮮袋的基礎上通過增加小保鮮包，可使保鮮時間達到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，并通過氣調功能達到透氣鎖水、防腐保鮮的功能、安全無毒，經實驗證明可有效延長保鮮期2～3倍。作為國內外唯一掌握復合氣調保鮮包裝機核心技術的蘇州森瑞保鮮設備有限公司能根據(jù)不同果蔬的不同保鮮條件為果蔬提供氣調保鮮包裝服務，目前在我國天津、上海、北京等幾個大城市已經開始應用。

果蔬的氣調保鮮貯藏CA是目前公認的一種較好的保鮮技術，在工業(yè)化程度較高的發(fā)達國家應用的較普遍[35]。我國氣調保鮮貯藏CA應用起步較晚，直到20世紀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保鮮庫[36]。但隨著我國各相關人員的共同努力，我國的果蔬氣調保鮮貯藏CA技術也得到了應用。

例如，北京福瑞通科技有限公司憑借小溫差制冷技術、熱氟融霜技術、真空回轉吸附技術、閉式循環(huán)以及氣調庫止漏系統(tǒng)5大核心技術先后在我國山東、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)境技術有限公司則與世界氣調保鮮技術鼻祖級企業(yè)荷蘭VA公司合作在四川、浦江等地也建成了多座氣調保鮮庫，主要應用在果蔬、花草、乳制品、巧克力、雞蛋以及肉禽等領域。上海愛控自動化設備有限公司通過引進和吸收世界各地高端的農產品保鮮技術，為綜合性冷鏈物流、生鮮電商、連鎖商超配銷中心、農產品生產基地等行業(yè)提供常規(guī)保鮮冷庫、CA保鮮庫、通風換氣式保鮮庫等服務。

5 展望

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

我國果蔬氣調保鮮技術資料很多，但多偏重于理論，實用性不強，因此技術的落地實施以及推廣難度大，產學研相結合有待加強。

果蔬的氣調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。

目前建立氣調保鮮庫的成本高、技術高、設備要求也高，導致氣調庫一次性投資較大，貯藏成本偏高，這樣在我國經濟不發(fā)達的地區(qū)推廣實行難度大。

我國各地區(qū)經濟發(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，導致氣調保鮮庫建成后，被果蔬的統(tǒng)一氣調保鮮貯藏難度大，同時氣調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)經濟效益。

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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)與應用；陳廣學（1963-），男，河南杞縣，華南理工大學教授、博導，研究方向：印刷、包裝及物聯(lián)網。