MA包装在果蔬贮藏中的应用

贸 藏 q忍裴 闷围毒．数学校型 抗州食品科技 1999年第 4期 总第 55期 前言：MA包幕(Modified Atmosphere Packaging)是指改变包装物体周围气体环境的一 种贮藏方法。由于它能为新鲜果蔬提供高相对湿度，并维持环境低 0：和高C02浓度以降低果 蔬 的呼吸作用，从而保持贮藏果蔬的品质。又由于此技 术简单易行，投资相对 于 CA(Con— trolled Atmosphere Storage)-t-少得 多，而效果又不错，霹此近年来在全世界范围内，待别是欧 洲，应用十分广泛。本文详述了果蔬 MA 包幕的基本原理。影响 因素及 MA 包装数学模型等内 容 。 1 基本原理 供果蔬 MA包装的气体常见的为三种：O：，CO：和 N z。降低 O!或升高cO：浓度可延缓水 果后熟，降低果蔬呼吸速率和乙烯产生 的速率(如 lO~COz可以消除 lppm乙烯活性)，防止软 化以及减缓伴随后熟的各种成分变化。降低 02和升高C02浓度联合作用效果更明显(见图 1) 害l 毒1 嵩1 誉 图 1 氧气和二氧化碳浓度对呼吸的影响 从图 1也可以看出O2浓度同为 2 时 ，5％co2中呼吸强度反而比 t2％COz中的要低t 这是由于随着 0 浓度的降低 ，果蔬对 CO 的敏感性增强，当超过菜一极限时t反而使果蔬代 谢紊乱 ，呼吸反而增强。MA包装可以减轻果蔬贮藏时的冷害(如甘蓝，柑橘 ，青椒等)和其它的 生理紊乱所表现出来的症状，如莴苣内部褐变斑点，土豆黑心，梨表面凹痕等。另外 ，MA包装 维普资讯 http://www.cqvip.com 抗州食品科技 1999年第 4期 总第 55期 ·15· 对果蔬贮藏中的致病菌和腐败菌也有一定作用，这主要归功于环境的低0 z和高 CO：浓度。El -- Goorani＆Sommer报道 CO：(5一lO )联合低 O：(<5 )有很好的静菌作用 ，而低于 1 O 或高达 10 以上 CO 浓度对抑制真菌也有很好的作用 ，但如此低 O：或高 CO。浓度对大部分 果蔬通常是有害的。 ， 值得一提的是 MA包装可以维持内部环境较高的相对湿度，大大降低果蔬的失水 ，维持 果蔬正常的代谢．但同时也为致病菌的生长提供了有利条件，因此在果蔬 MA包装时应尽量 避免水蒸气凝结，这可以通过选择防结露膜和包装前的预冷来解决。 2 影 响果蔬 MA 包装 的因素 2．1 温度 和相 对湿度 果蔬的新陈代谢包括呼吸和后熟 ，都对温度极敏感 。果蔬的呼吸速率温度系数 Q1o一般 为 2—3。温度越低 ，呼吸越低 ，这就是低温贮藏果蔬货架期长的主要原因，但同时应注意并非 温度越低越好 ，每一种果蔬都有其不同的低温极限，越过这一温度极艰(即发生冷害)，新陈代 谢紊乱，呼吸增强，衰老加速，降低果蔬 的价值。另外，温度也影响果蔬 MA包装薄膜对气体的 透性 ，一般来说随着温度的增加包装薄膜对 O。和 CO 的透性也增加，但 CO z透性对温度更敏 感，因此在选择果蔬 MA包装条件时应考虑温度对薄膜透 0：和 COt的差别，即一种薄膜在某 一 温度下 MA包装是最台适 ，而在另一温度下可能并不台适 。MA包装可以保持内部环境较 高的相对温度 降低果蔬失承，但相对湿度对薄膜的透气性几乎不起作用，除非水汽凝结在薄 膜表面上。 2．2 MA 包装 内部 气体成 分比例 MA包装内部 0：与 CO 含量直接影响果蔬 MA包装的效果，最适的气体环境可以降低 果蔬的呼吸速率而不致果蔬新陈代谢紊乱。低 02与高CO：联合具有相乘作用 ，l0 CO：对呼 吸代谢的作用相当于 2 0：，而 lO CO：+20：其作用则为二倍于 2 0：或 l0 COz。低 02 和高 CO：可以降低呼吸作用 ，但 0：含量不能太低 +CO。含量也不能太高，否则会导致果蔬无 氧呼吸，即果蔬对低氧和高二氧化碳有一定的耐受性。果蔬对低氧的耐受性可从土豆、芦笋等 的 lO 到甘蓝 、洋葱等的 l ，对高二氧化碳的耐受性可从草莓 、甜玉米、菠菜等的 20 到莴 苣、梨等 1 果蔬对低氧和高二氧化碳 的耐受性受温度的影响，如在 13℃时青椒而 COz为 5 ，而在 5℃耐 CO：则可达 1O 。MA包装内部降 02和 cO2以外的气体一般为惰性无味 N：，它起到缓冲、稳定、平稀和充填的作用。 2．3 MA 包装 用来食品包装的薄膜有很多种。但是用来果蔬包装的薄则相对较少 ，而能满足果蔬 MA 包装的透性的薄膜则更少了。这是因为 MA包装内 0：从 21 降至2—5 时 CO z则从 0．03 升至 l6—19 ，而如此高 CO。含量对果蔬有伤害作用。因此用来果蔬 MA包装的薄膜应该具 备对 CO：的透过率是 02的 3—5倍，这取决于理想 MA包装条件。表 l列出了能满足此条件 的几种常用 MA包装的材料 所有这些薄膜中，低密度聚乙烯(LDPF)和聚氯乙烯(PVC)是最 常用的，但由于聚氯乙烯合成单体有一定的毒性，近年来限制了其使用于直接接触食品的包 装。为满足果蔬 MA包装的需要，开发研制合适透气性和透气比的包装薄膜是十分必要的。 维普资讯 http://www.cqvip.com ·16· 杭州食品科技 ]999年第 4期 总第 55期 薄膜类型 表 1 用来果蔬 MA包装的薄膜的透气性 透 气 性 (ml／m2· ·rail·Day·atm) C【】2 低密度聚乙烯(LDPE) 7，7。。一77，000 高密度聚乙烯(HDPE) 2，604 聚氯乙烯(PVC) 4．263—8．138 聚 丙烯(PP) 7，7OO一21，000 聚苯乙烯(PS) 10，OOO一26，000 Saran— 一 52— 15O 聚酯(PET) 18O一39O O， 3，90O～ 13，000 10 668 62O一 2．248 1，3OO～ 6，400 2，6OO～ 7，700 8— 26 52— 130 C02：02比率 2．O一 5．9 1．1 3．9— 6．9 3．3— 5．9 3．1— 3．8 5．8— 6．5 3．0— 3．5 4．撤 生 物 虽然 MA包装的低 O 和高 CO：维度可 以抑制微生物繁殖和生长 ，但同时 MA包装的高 相对湿度为微生物生长提供 了有利条件，且低氧为厌氧微生物生长提供了条件。因此，MA包 装应考虑微生物方面的影响，尽量避免操作过程 中带人微生物。另外．包装前用某些允许使用 的杀菌剂预处理也不失为一种有效的方法。 3 形成 MA(调环境的方法) 形成 MA气调环境的方式可分为二类，即自发 MA(Passive MA or Commodity--Gener． ated MA)和活性 MA(Active MA)。自发 MA是指果蔬装入薄膜袋中封 口，由于果蔬本身的 呼吸作用消耗氧气，呼出二氧化碳，同时通过薄膜透A氧 ，透出二氧化碳，最终达到一个动态平 衡。活性 MA是指经过人为调节，先抽真空 ，再用理想混合气体填充 ，也可以在 MA包装内部 使用 O 、CO 和 c H 吸收剂，使果蔬呼吸与薄膜透气尽快达到一个动态平衡。自发MA与活 性 MA最根本的区别即在于达到动态平衡的时间长短不同(见图 2) 活性 MA虽然使包装成 本增加，但它可 以快速建立气调环境，抑制果蔬的呼吸作用，增强 MA包装效果。对于有呼吸 高峰的水果，添加乙烯吸收剂很有必要，因为这样可以延缓水果后熟和衰老。 o 15 U 0 10 o ． 0 Pnssive Modificmion 0 5 10 Days After Pac kaging 国 2 自发 MA与活性 MA包装的区别 维普资讯 http://www.cqvip.com 杭州食品科技 1999年第 4期 总第 55期 ·17· 4 MA包装数学模型 目前在果蔬 MA包装的薄膜选择和效果评价大都是根据经验或纠错实验来进行的，这既 有主观性 ，又费时间 因此很多研究者开始研究果蔬 MA包装数学模型，以期预测 MA包装效 果 影响果蔬 MA包装的因素很多，如 O：和 CO：浓度对呼吸的影响、温度、膜透气性、果蔬对 气体的透性 、果蔬的气体耐受性、薄膜的表面积、包装的 自由体积等等，没有一个数学模型包括 以上所以的因素 MA包装数学模型应至少考虑以下几个方面的因素： 4．1 O 、CO 浓度变化对呼吸速率的影响； 4、2 RQ可能不等于 1； 4，3 膜对 O 、cO 2的透过率； 4、4 温度对薄膜透气性的影响； 4．5 包装表面积和自由体积； 4．6 果蔬对气体阻性； 4．7 果蔬的最适气体环境。 、建立果蔬 MA包装数学模型的关键是果蔬呼吸速率与包装薄膜对 O 和 COt气体的透 过率 。由于计算机技术 的发展 ，可以利用计算机解微分方程(组)的方法作出预测曲线 ，从而可 分析 MA包装的效果。为了扩大数学模型的适用性 ，需要得到大量的有关数据，如不同果蔬 O。、CO：浓度对春呼吸速率的影响，温度对各种薄膜透气性的影响等等，但 目前这方面的数据 还十分缺乏 。 (接第 24页)软硬适度 ，口感柔韧、耐食、五味惧全，香辣笋丝、香辣突出，鲜辣笋丝感鲜显著，风 味独特，各有特色，相比之下，鲜辣笋丝质量略逊于香辣笋丝。 3，讨 论 本研制从产品质量方面论证了以竹笋为原料 ，辅以香辛等调味料制作鲜香辣味笋丝方便 小食品的可行性和实用性。试验结果表明，竹笋软质纤维含量多，营养价值高，其中糖分以竹及 糖为主，味道鲜美，是生产风味小食品的好原料，其产品威、鲜、酸、甜辣五味俱全 ，风味独特，柔 韧适度 ，味美可口，质量优良。 竹笋含有单宁，无色花色苷等多酚物质 ，故生笋略苦，生青味重，易变色。本研究采用浸泡， 热烫、护色、漂白等方法、脱苦、除生青味，保色，效果明显，方法可行。 竹 笋味鲜、香淡、风味单调，本研制中采用香辛调味料增香 、着色、调味使产品品味更好， 鲜、辣突出、风味独特 ，竹笋持水持油力强，可在广宽的香辛调味料配比下，翩出不同风味，不同 特色 的产品 ，以丰富食品市场、满足不同口味消费者的需求。 竹水分含量高，原料鲜重与成品重量相差甚大，故原料选择与成品产量和质量至关重要。 竹笋太嫩，纤维少，成品产量低 ．十r笋太老，纤维太多，口感粗糙，故宜选择老嫩适度的鲜笋。 我国笋类资源丰富，分布甚广，海南气候温暖，湿度较大．四季常青，得天独厚，是我国竹笋 天然产地 ，近年加上人为的栽植、管理，竹笋连年增产丰收 ，资源充足，用以生产风味方便食品， 按本工艺香辣笋丝成本 31，24元／kg、鲜辣笋丝 27．83元／kg，与同类风味方便小食相比，成本 低，经济效益显著，所以我们认为本研究是很有开发价值的 维普资讯 http://www.cqvip.com