国内鲜切果蔬包装的研究现状

刘程惠，胡文忠，*，王艳颖，田密霞，姜爱丽

（1.生物技术与资源利用国家民委-教育部重点实验室，辽宁大连116600；2.大连民族学院生命科学学院，辽宁大连116600）

国内鲜切果蔬包装的研究现状

刘程惠1，2，胡文忠1，2，*，王艳颖1，2，田密霞1，2，姜爱丽1，2

（1.生物技术与资源利用国家民委-教育部重点实验室，辽宁大连116600；2.大连民族学院生命科学学院，辽宁大连116600）

包装是保持鲜切果蔬外观品质、质地品质、营养品质和风味品质的重要生产环节。本文简述了鲜切果蔬品质的变化，概述了适用于鲜切果蔬的包装材料，并对抑制鲜切果蔬不良生理变化的包装方法进行了介绍。

鲜切果蔬，包装材料，包装技术

国际鲜切产业协会（International Fresh-cut Produce Association，IFPA）把鲜切产品定义为：新鲜水果或蔬菜经过修整、去皮并切割成100%可利用的产品，这些产品采用装袋或预先包装，以为消费者提供高营养、方便和良好风味的新鲜产品［1］。鲜切果蔬起源于20世纪50年代的美国，90年代以来，鲜切果蔬市场在西方发达国家迅速拓展，人们对切割果蔬产品的消费需求大大提高，相关的研究也近于成熟。其研究工作涉及到果蔬生理、生化、微生物、贮藏加工、包装等诸多学科，美国、日本在鲜切果蔬的生理生化方面研究较多，而英国、法国则在鲜切果蔬的包装保鲜技术处于领先地位［2］。我国在鲜切果蔬领域自20世纪90年代以来逐步发展，随着人们生活节奏的加快和健康消费意识的提高，国内对鲜切果蔬的需求量也日益增加，促使许多研究部门对鲜切果蔬的生理生化、加工保鲜及包装运输等领域产生兴趣，进而逐步进入该研究领域。与完整果蔬相比，鲜切果蔬产品更易发生劣变，货架期也更短，这是切割伤害导致的结果。鲜切果蔬与新鲜果蔬一样，是具有以呼吸代谢为中心的生命有机体，进行着旺盛的生命代谢活动，切割伤害直接导致代谢活动增加和生理生化变化，严重影响产品质量［3-4］。因此，鲜切果蔬产品的包装，尤其是选择适当的包装材料及包装技术对鲜切果蔬产品的生产及其产业的发展都具有十分重要的意义。

1 鲜切果蔬品质易发生的不良变化

鲜切果蔬的关键问题是要保持产品的质量和延长货架期，关键的要求是要保证产品到达消费者手中时变质腐烂和安全风险均为最低。当我们认识到果蔬被鲜切后形成了一个易于产生多种劣变形式的灵敏动态系统时，这个就成为了难题。为了研究包装如何影响质量劣变，我们必须首先了解品质变差的起因。

切割伤害对鲜切产品产生许多影响，其一，代谢活动增强消耗自身贮存的营养成分，对鲜切果蔬产品的外观和品质产生很大影响；其二，由于失去原有外层保护组织，极易招致病原微生物的侵染而腐烂变质；其三，鲜切果蔬失去了外层具有防止水分蒸腾作用的组织，在加工、贮运及销售过程中蒸腾作用加快，造成水分快速损失、品质降低［5-6］。

1.1 鲜切果蔬的外观品质变化

鲜切果蔬的外观品质主要包括产品的大小、形状、颜色、光泽、有无缺陷和腐烂。多酚类物质和酚酶在果蔬中普遍存在，果蔬受到切割伤害后，产品表面容易发生色泽变化，这是因为发生了酶促褐变［7］。原因是切割伤害使细胞内原有的酚-酚酶区域化分布被打破，使酶与底物相接触，在氧的参与下，多酚类物质被氧化，生成褐色物质［8-9］；切分面容易木栓化和脱水，造成表面褪色。此外，切割物理伤害所引起的生理生化使得鲜切果蔬比完整果蔬更易腐烂［10］。果蔬切割后原有保护层消失，为微生物侵染提供了机会；同时，营养丰富的汁液外溢，为微生物提供了有利的生长条件，更易遭受各种污染，引起腐烂。

a.包装材料符合食品包装材料要求且卫生安全；b.能够保护产品，能减少产品贮运、销售环节中的损伤，使产品避免虫害及微生物侵染；c.减缓蒸腾作用维持果蔬的新鲜；d.能降低果蔬的呼吸强度至维持其生命活性所需的最低限度；e.减少乙烯气体对果蔬的催熟作用；f.方便贮存，包装设计合理节约成本；g.宣传产品和方便销售［15］。

2.2 鲜切果蔬包装材料

1.2 鲜切果蔬的质地品质变化

鲜切果蔬的质地品质主要是产品的硬度和脆度。消费者十分重视果蔬的质地品质，切割加工会使果实组织逐渐变软［11］。果实软化是细胞壁分离的结果。细胞壁分离是由胞间层结构改变、细胞壁总体结构破坏以及胞壁物质降解引起的［12］。细胞壁的降解是果实软化的主要原因，破伤的细胞释放果胶酶和蛋白水解酶，这些酶通过组织扩散的速度非常快。原果胶在酶的作用下发生水解作用与纤维素分离变成果胶酸，由于果胶酸没有粘性使细胞失去粘着力，果实变软。

1.3 鲜切果蔬的营养品质变化

鲜切果蔬的营养主要包括维生素、糖类、矿物质、纤维素等。果蔬切割后原有保护层和细胞结构被破坏，会使一些营养成分流失。此外，伤乙烯释放速率上升，组织本身的代谢增强，呼吸强度增加，消耗了更多的营养物质。

1.4 鲜切果蔬的风味品质变化

果蔬风味上的改变主要是糖酸比发生改变引起的。果蔬切割后，新陈代谢加速，有机酸作为重要的呼吸底物和糖类作为重要的能量被不断地分解，同时细胞受到伤害后，会有伤愈合等一系列的自身修复，也会消耗大量的底物，糖酸比例失调，原有风味被破坏。

果蔬的香味来源于各种不同的芳香物质，果蔬切割后，所含芳香物质由于挥发和酶的分解而降低进而使香气降低，而散发的芳香物质积累过多具有催熟作用，甚至引起某些生理病害。如果切分表面有水膜，就会影响气体的扩散，O2浓度降低，CO2浓度升高，进行无氧呼吸，产生异味［13］。

2 鲜切果蔬包装的研究

鲜切产品固有品质的变差很大程度上是由切割造成的，因为它引发了比完整水果更快的生理生化反应［14］。现在还没有单一的处理可以限制其整体质量的劣变。然而，现在一些措施的应用可减缓鲜切果蔬的变质速率。这些措施包括采用高质量的原料产品、执行卫生规范、控制温度、降低呼吸速率、降低乙烯产量和防止滥用机械。包装技术使我们可以执行这些措施，因此对质量保持很关键。

2.1 鲜切果蔬包装要求

果蔬保鲜关键问题在于如何保持与完整果蔬相同的产品品质，适当抑制导致外观、质地、营养和风味品质劣变的生理代谢活动及抑制微生物的污染。对其包装提出如下要求：

在鲜切果蔬产品包装上应用最广泛的包装材料是聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、高压低密度聚乙烯（LDPE）和聚氯乙烯（PVC）。复合包装薄膜通常用乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA），这些包装材料能有效地隔氧、隔光，可以满足不同的透气率［13］。由于鲜切果蔬的呼吸强度比完整果蔬大，若包装材料的透气性不佳，会导致缺氧呼吸，从而引起乙醇、乙醛等异味物质的产生，影响产品的风味。因此，通常会根据鲜切果蔬的种类选择包装材料的薄厚或透气率大小和真空度。

目前，国内外除了采用一般薄膜进行包装外，相关研究还都注重新型多功能保鲜性包装材料的研究开发，如通过微孔或改进薄膜配方结构、改良包装袋内的气调环境以及使用除氧剂与选择性透过薄膜组合等技术来达到鲜切果蔬的保鲜目的。下面简单地介绍几种新型包装材料。

2.2.1 微孔薄膜 所谓微孔薄膜就是在薄膜上制作规定大小和规定数量的微孔，微孔孔径一般在0.01～10μm之间，以此来增强薄膜的渗透性能，加强气体的交换，以利于袋内气体的自动调节，防止O2浓度过低或CO2浓度过高引发无氧呼吸而产生大量的乙醇和乙醛等挥发性物质积累而影响产品风味。微孔薄膜具有优良的透气性能、透湿防水性能、透气速率可调和加工成本低廉的优势。微孔薄膜特别适合具有较高代谢活性的鲜切果蔬包装。

2.2.2 纳米复合包装材料 纳米复合包装材料是由纳米颗粒与其他包装材料复合制成的，大多为聚合物基纳米复合材料（PNMC），即将纳米颗粒分散在柔性高分子聚合物中而形成复合材料。目前已经研发出的几种适用于果蔬包装的纳米材料，如纳米分子筛保鲜薄膜、纳米银保鲜薄膜和纳米二氧化钛保鲜薄膜等［16］。黄凌燕［17］等用纳米包装袋包装鲜切马铃薯丝，研究发现纳米袋具有良好的透氧性能，在贮藏期内通过缓慢的自发气调形成低O2，高CO2的微环境，从而抑制呼吸强度，减少自由基生成，延缓衰老，透湿性能显著地降低鲜切菜的水分蒸腾率，保持鲜切马铃薯丝鲜活的销售状态。另外，研究发现纳米包装的鲜切马铃薯丝在贮藏后期虽色泽正常，但酒味严重，无氧呼吸严重，可见纳米膜的透氧透湿性能还有待于进一步研究与完善，使其更好地适应产品的代谢特性，进一步延长货架期。

2.2.3 乙烯吸附膜 果蔬切割后会产生伤乙烯，它的存在必然会使细胞加快熟化，使之过熟腐烂。将多孔性的矿物质粉末（沸石、方英石等）混炼在塑料薄膜中，就可以制得能吸附乙烯气体的保鲜薄膜。用乙烯吸附膜包装鲜切果蔬可以吸收包装袋中的乙烯，减缓袋内果蔬的呼吸作用，再利用包装薄膜具有一定的阻隔O2和CO2的作用，可以使包装了的果蔬经过1～2d后，经袋内呼吸作用而自然地达到冬眠条件，延缓鲜切果蔬的衰老［18］。

2.2.4 可降解的新型生物杀菌包装材料 由于人们对使用化学杀菌剂可能危害人体健康和造成污染环境等问题的担忧，以及塑料薄膜包装需求量急剧增加所带来的“白色污染”，人们对包装材料的功能已转向安全、无毒的绿色包装材料。可降解的新型生物杀菌包装是当前国际食品包装的新热点。它是利用一些可降解的高分子材料，在其中加入生物杀菌剂，起到了防腐保鲜、可降解和不污染环境等多种作用。这种包装材料使用方便，特别适用于鲜切果蔬产品的包装，在今后的新鲜食品包装中将具有广泛的应用前景。

2.3 鲜切果蔬包装技术提高鲜切果蔬质量与稳定性。其中使用较多的可食性成膜剂有卡拉胶、黄原胶、改性淀粉等，若在成膜剂中加入抗坏血酸、柠檬酸、EDTA等抗褐变剂则效果更为明显。

2.3.3 充气包装法 充气包装一般分为两种：一种为先抽真空，然后充入N2、CO2等惰性气体，另一种是直接用N2、CO2置换出包装袋内的空气。两种方法的目的都是减少包装内O2的含量，破坏微生物的生存环境。鲜切果蔬受到机械伤害，抽真空容易导致其汁液渗出，因此常采用第二种充气方式。穆翠娥等研究了充 N2包装对猕猴桃鲜果切片品质和生理效应的影响，发现充N2包装对提高鲜切猕猴桃果片品质以及延长其货架期有显著效果，果实的呼吸速率和乙烯释放速率受到抑制，丙二醛的含量降低，VC的降解受到抑制，但对果实可滴定酸含量没有明显影响，抑制了果实硬度的下降速度，同时TSS含量的上升速度也比对照缓慢［21］。

目前，鲜切果蔬在国内超市和零售店的包装方法比较简单，通常是将洗净、整切好的果蔬放入泡沫苯乙烯或聚丙烯压膜成型的托盘内，然后用机械或人工方法将有热收缩性的薄膜裹包在托盘上固定。目前使用的还有纸浆模塑盘、瓦楞纸板盘等。鲜切果蔬新型的包装方式主要有气调包装（MAP）、涂膜包装和充气包装等。

2.3.1 MAP包装 目前，MAP包装技术较成熟，符合鲜切果蔬的生理特征，因而在工业上应用比较广泛。如自发调节气体包装技术在英、法两国占很大比例，并对不同种类的切割果蔬都建立了各自的MAP包装系统。

在鲜切果蔬包装中成功应用MAP的关键是采用恰当渗透性的包装材料，建立最优的EMP，典型比例是3%～10%的O2和3%～10%的CO2，EMP的建立受到产品呼吸率包装材料的渗透性、包装体积、表面积以及填充质量光照程度等影响。高愿军等以低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯膜为包装材料，研究其对鲜切苹果的保鲜效果，结果表明，三种保鲜膜包装均能不同程度地抑制鲜切苹果呼吸强度，推迟呼吸高峰期到来，减少营养物质消耗，0.04mm LDPE保鲜膜较适合于鲜切苹果的自发气调包装。

很多情况下产品的包装渗透性是不够的，导致厌氧条件的产生，最近新发展的高氧MAP，Ar和N2O MAP应用于鲜切产品的零售是一种新方法，可以克服目前工业标准的充气包装与低氧MAP的众多内在缺点。吴绪敏等采用厚度为0.055m的LDPE包装袋，高氧（80%O2+20%CO2）气调包装结合1.5%的柠檬酸溶液护色对鲜切洋葱保鲜有一定的效果，在4℃下贮藏17d仍能保持较好的品质。

2.3.2 涂膜包装 可食性膜对鲜切果蔬的酶促褐变有很好的抑制作用。一方面，利用可食性膜对O2的透性使果蔬表面的氧气浓度维持在较低水平，不但抑制了褐变也降低了果蔬的呼吸作用与乙烯的产生，有利于贮藏；另一方面，在成膜剂中加入抗氧化剂、抗褐变剂可以降低鲜切果蔬的氧化变质与变色，

3 展望

在鲜切果蔬加工生产过程中，包装是最后的操作环节，选择适宜的包装材料和包装技术可延长鲜切果蔬的保鲜期和保证食用的安全性，促进鲜切果蔬产业的快速发展。

目前，已经研究开发的微孔膜和复合纳米包装膜等新型包装材料都能很好地延长某些鲜切果蔬的保鲜贮藏时间，但这些新型包装材料对不同品种的鲜切果蔬的保鲜效果和对其生理生化的影响还需要进行广泛地研究。今后，开发安全环保绿色的包装材料仍然将是果蔬包装材料的发展方向。

为了使人们的生活更加方便，将鲜切果蔬从辅菜逐步转换成主菜，需要进一步地探索适用的包装技术。正在进行研究的包装技术不仅限于提高包装的气体透过性，还要研究水蒸气、乙烯的移动特性、抑制微生物的增长和繁殖以及控制香味的精度等许多方面的技术。

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Domestic research status of packaging of fresh-cut fruit and vegetables

LIU Cheng-hui1，2，HU Wen-zhong1，2，*，WANG Yan-ying1，2，TIAN Mi-xia1，2，JIANG Ai-li1，2
（1.Key Laboratory of Biotechnology and Bio-resources Utilization-The State Ethnic Affairs Commission Ministry of Education，Dalian 116600，China；2.Dalian Nationalities University，College of Life Science，Dalian 116600，China）

Packaging is one of the important production processes to maintain the appearance of fresh-cut fruit and vegetable quality，texture quality，flavor quality and nutritional quality.This paper briefly reviewed the changes of fresh-cut fruit and vegetables quality，summarized the applicable packaging materials in fresh-cut fruits and vegetables.And inhibition of adverse physiological changes of fresh-cut fruit and vegetable packaging methods were introduced.

fresh-cut；packaging material；packaging technology

TS255.1

A

1002-0306（2010）12-0386-04

2010-05-31 *通讯联系人

刘程惠（1979-），女，硕士，工程师，研究方向：食品科学。

国家自然科学基金项目（30771508、30972038/C110601）。