气调包装对果蔬保鲜效果的影响

孙志惠，付 华，张 青

果蔬是人们生活中不可或缺的食物，我国农产品中果蔬的产量极其可观。果蔬的营养价值非常丰富，含有多种人体所需营养成分，如蛋白质、脂肪、碳水化合物、胡萝卜素，以及钙、磷、铁多种维生素等物质。我国果蔬种植及加工产业在区域经济中占有重要的地位，已形成相对优化的区域布局，种植及生产技术成熟，经营规模化，市场体系均已形成，前景良好。但现实中，果蔬往往会面临从采摘到长途运输及储存长时间搁置的问题。在此情况下，新鲜果蔬极易受到损伤，损伤处随即会遭受微生物侵染，促使生物体的呼吸作用增大，导致果蔬发生腐烂变质而失去价值，以至新鲜度和口感下降，造成浪费。

1 气调包装技术的概述

1.1 国内外食品的保鲜技术

我国的果蔬生产总量位居世界首位，但由于加工手段不够先进，缺乏有效的采后保鲜措施，每年因此而损失的果蔬产品经济价值极高。气调包装的效果主要取决于对被包装果蔬产品的生理特性和包装自身的特点[1]，气调包装在果蔬采后贮运和销售期间得到越来越广泛的应用。全世界当属欧洲在食品方面气调包装应用最发达，欧洲大型食品连锁零售链的销售方式使食品气调包装市场取得很大成功。

1.2 气调包装的概述

气调包装名称有Active Packaging，MAP（Modified Atmosphere Packaging），CAP （Controlled Atmosphere Packaging）等。国际食品包装界对气调包装定义为通过改变包装内气氛使食品处于不同于空气组分（78.8%N2，20.96%O2，0.03%CO2）气氛环境中而延长保藏期的包装，凡符合这一定义的包装技术都可称为CAP或MAP[2]。MAP的英文含义是：改善气氛的包装。MAP比较确切地表达了这种包装技术的定义，故包装业界已逐步统一将气调包装称为MAP。MAP有时也称为气体包装（Gas packaging），包装内充入单一气体，如充氮包装和充二氧化碳，也可充入2种气体（如CO2，N2）或3种气体（O2，CO2，N2），具体的气体种类和组分根据各类食品防腐保鲜要求。这种通过充入单一气体或混合气体来改变包装内气氛的气调包装是食品气调包装主要的包装形式[3]。

1.3 气调保鲜包装基本原理

食品气调防腐保鲜包装的基本原理是利用保护性气体（单一或混合气体）置换出包装内的空气。将食品置于保护性气氛环境中，可以抑制有害微生物繁殖、保持食品新鲜度、延缓呼吸消耗进程，从而延长食品的保鲜期或货架期。气调包装内的保护气体类别和比例要根据不同食品的防腐保鲜要求来确定，这样才能获得最佳的防腐保鲜效果[4]。

1.4 食品气调包装常用的保护气体

食品气调包装常用的气体有CO2，O2和N2。CO2能延长微生物繁殖生长的停滞期（或潜伏期） 和延缓其对数增长期；O2能抑制大多数厌氧腐败微生物的生长繁殖，保持鲜艳色泽和维持新鲜果蔬所需的氧呼吸，保持新鲜度；N2是一种惰性气体，与食品不发生作用，作为填充气体与O2和CO2共同组成保护气体，防止CO2逸出后包装出现塌落。

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 气调包装膜

食品的气调包装，主要依靠塑料包装膜保持包装内的气体成分，对包装材料有较严格的要求。食品大多数气调包装要求采用对气体高阻隔性的复合塑料膜（如尼龙/CPP，PET/CPP，K-PET，PET/PE），而新鲜果蔬气调包装则要求透气性塑料膜（如聚乙烯）或特制的透气性塑料膜，并通过试验选择合适的塑料包装膜。因此，对气调包装产品的原料鲜度和预处理加工工艺有较严格的要求，如此能获得更为理想的保鲜期[5]。

试验使用低密度聚乙烯薄膜袋包装果蔬，通过薄膜袋的自发气调作用来延长果蔬的贮运寿命。薄膜厚度为0.03～0.04 mm，膜尺寸22 cm×33 cm。

2.1.2 试验材料与仪器

选取市售新鲜果蔬若干。MAP-D400型复合气调保鲜包装机。技术参数如下：电源AC 220 V/50 Hz；功率600 W；包装速度500～1 000袋/h；换气指标95%～99%；整机质量100 kg；压力 0.35～0.80 MPa；包装规格袋宽400 mm；外形尺寸800 mm×690 mm×1 300 mm。

2.2 试验方案

采用低密度聚乙烯薄膜袋包装果蔬，通过薄膜袋的自发气调作用来延长果蔬的贮运寿命。将从气调包装对果蔬保鲜的影响过程中，测出果蔬的感官、失质量率、还原糖随时间的变化。

试验材料为果蔬，取新鲜果蔬装入低密度聚乙烯薄膜袋中，每袋装入3根，将气调保鲜机内的填充气体O2，CO2，N2，调成不同气体比例，用封口机进行封口。于室温20℃条件下分别充入体积分数为0，10%，20%，30%的O2和100%，90%，80%，70%的CO2。时间分别以3，6，9，12 d为标准观察果蔬感官品质、失质量率、含糖量随时间的变化[6]。

2.2.1 正交试验设计

正交试验因素与水平设计见表1。

表1 正交试验因素与水平设计

2.2.2 感官评分标准

感官评分标准的设定见表2。

表2 感官评分标准的设定

3 试验结果

正交试验结果见表3。

表3 正交试验结果

3.1 含糖量的影响分析

含糖量的影响分析见表4。

通过试验可以看出，RC＞RA＞RB，故气调包装中贮藏时间为果蔬还原糖的主要影响因素，O2体积分数为次要影响因素，CO2体积分数为最小影响因素。

表4 含糖量的影响分析

3.2 失质量率的影响分析

失质量率的影响分析见表5。

表5 失质量率的影响分析

通过试验可以看出，RC＞RA＞RB，故气调包装中贮藏时间为果蔬失质量率的主要影响因素，O2体积分数为次要影响因素，CO2体积分数为最小影响因素。

4 结论

通过以上试验分析，可以看出在20%O2和80%的CO2条件下，气调包装可以使果蔬新鲜度效果达到最佳。

果蔬保鲜是通过降低环境中的O2含量和低温贮存以降低呼吸消耗，排除呼吸过程产生的CO2气体，延缓果蔬进入成熟衰老的过程，从而达到保鲜效果。果蔬气调包装中的气体由O2，CO2和N2组成，用透气性塑料薄膜包装果蔬，充入低体积分数O2与高体积分数CO2和混合的气体发生置换后密封，使包装内的O2含量低于空气而积累的CO2体积分数高于空气，通过塑料薄膜进行气体交换，达到有利于果蔬保鲜的环境所需、保持微弱需氧呼吸的气调平衡的条件，进而达到保鲜的效果[7]。

[1]王澄群.实施香蕉发展战略参与国际市场竞争 [J].中国热带农业，2005，15（2）：36-42.

[2]卢立新.果蔬气调包装理论研究进展 [J].农业工程学报，2005，16（7）：17-19.

[3]李易.香蕉生产无浆纸 [J].国外科技动态，1998，14（12）：10-12.

[4]徐步前，余小林.几种机能性薄膜包装对香蕉贮藏效果的影响 [J].园艺学报，2002，32（2）：42-56.

[5]张明晶，姜微波.1-MCP乙烯受体阻断剂对香蕉果实采后生理和品质的影响 [J].农业工程学报，2006，12（9）：35-37.

[6]胡位荣，朱西儒，王正询，等.香蕉果实采后及贮藏生理研究进展 [J].广州大学学报（自然科学报），2003，2（3）：228-234.

[7]黄雪梅，庞学群，季作梁.香蕉采后防腐保鲜技术研究进展 [J].食品科学，2001，25（1）：24-28.◇