果蔬保鲜膜应用及前景

戴晋 张运栋 秦素研

[摘要]综述了果蔬保鲜膜的种类和作用，分析了果蔬保鲜膜的应用性能，介绍了如何选择使用保鲜膜，并简要分析了果蔬保鲜膜未来的发展前景。

[关键词]果蔬；保鲜膜；应用；现状；展望

[中图分类号]TS255.3 [文献标识码]A

1 果蔬保鲜膜的种类

1.1 果蔬保鲜膜的概念

果蔬保鲜膜，具有适宜的透气和透湿性能，包装后能维持果蔬生命活动，能延长果蔬保鲜期。与常见的食品保鲜膜相比，还存在着很大的差异。首先果蔬保鲜膜与食品保鲜膜的应用对象不同，果蔬保鲜膜应用于鲜活果蔬，而食品保鲜膜则应用于食品加工，如烘焙食品、熟肉制品、水果干燥切片；其次性能不同，果蔬保鲜膜具有适宜的透气、透湿性能，食品包装膜则对氧气、水蒸气具有高阻隔性，起到防氧化、防吸潮作用。

1.2 保鲜膜的种类

1.2.1 聚乙烯（PE）保鲜膜。使用最为广泛；原料充足、价格适宜；吹膜工艺成熟；透气性比较合适。

1.2.2 聚氯乙烯（PVC）膜。国内广泛使用，国外部分国家因增塑剂禁止；原料充足、价格适宜；吹膜工艺比较成熟，但应用较少；透气性比较合适；多项性能优于PE膜。

1.2.3 聚丙烯（PP）薄膜。透气性低于聚乙烯膜，应用时常在膜上打孔，或不完全密封，零售中部分使用。

1.2.4 硅橡胶膜——聚二甲基硅氧烷。高透气性薄膜，透气性为聚乙烯膜的100倍以上；强度差，将硅橡胶膜都涂覆在府绸布上，制成硅窗布；硅窗袋，将硅窗布裁剪成大小合适的方块，热合在其它保鲜膜上（如聚氯乙烯保鲜膜）。

1.2.5 自粘膜。是果蔬保鲜膜的一类，主要用于果蔬零售包装或家庭用；大量的果蔬保鲜膜用于果蔬贮藏、运输。

2 果蔬保鲜膜的应用性能

2.1 保鲜膜的透气性

（1）保鲜膜透气性对果蔬品质的影响。影响保鲜袋内氧气和二氧化碳浓度，对果蔬品质有直接的影响。

（2）气体透过保鲜膜的驱动力——膜两侧气体的分压差：△P=P1-P2。

（3）透气过程：吸附—溶解—扩散—解吸附。

（4）膜的透气性参数——膜的透气系数，q：mL.m/m2.d.atm（温度）。

（5）不同的膜透气性不同：硅橡胶膜>>聚氯乙烯、聚乙烯>聚丙烯。

（6）膜的气体渗透选择性。二氧化碳/氧气渗透系数比α=qco2/qo2；在4：1～6：1之间，约5：1。

（7）膜的透气量Q（mL）。与膜透气系数q成正比；与膜两侧气体分压差成正比；与时间成正比；与膜面积成正比；与膜厚度成反比。

2.2 保鲜膜的透湿性

（1）保鲜膜透湿性对果蔬品质的影响——影响袋内的相对湿度。袋内湿度过低，果蔬易失水、萎蔫；袋内湿度过高，微生物容易生长。

（2）透湿过程——与透气类似，单位：g/d.m2（厚度、温度、环境相对湿度）。

（3）透湿性测定——透湿杯法（国标GB1037-88）：Q=?w/（?t.S）。

（4）常用保鲜膜的透湿性。①PE膜透湿性：约为4.5g/m2·d（20μm，20℃，RH50%）。对大多数果蔬其透湿性偏小；②PVC膜透湿性：约为20g/m2·d（20μm，20℃，RH50%）。对保持袋内的湿度较为有利。

（5）防雾性。保鲜膜的内侧容易产生水雾，影响透明度和保鲜效果（加剧微生物生长）。膜的防雾性与膜材料的性质，尤其极性（或亲水性）有关。PVC保鲜膜的防雾性优于PE膜。通过技术处理，可以改变PE膜的亲水性，生产防雾PE膜。

（6）透明度。透明度影响对果蔬外观的观察。PVC、PP透明度>PE膜。PE透明度有差异，取决于所用的原料。选用合适的原料和助剂配方可以生产高透明度的PE膜。

（7）黏合性（影响保鲜袋开口）。普通PE膜：多数容易开口，有的不易开口可以添加开口剂解决。PVC膜：开口很困难，目前还没有解决的办法。PP膜：硬度高，易开口。PE、PVC自粘膜：黏性很高，使用方便。

（8）柔软性（硬度）。零售包装要求包装袋具有较高硬度；保鲜袋扎口时需要膜具有良好的柔软性；膜的柔软性PVC>PE> PP。

（9）印刷性能。印刷的内容：产品信息（牌号、批号、规格、应用范围和条件）。大多数保鲜膜是不能在上面直接印刷的，需要进行放电处理。

3 果蔬保鲜膜的作用

（1）对果蔬的气调保鲜作用。①气调保鲜：让果蔬处于低氧和/或一定二氧化碳浓度的环境下；使呼吸强度减弱，代谢减缓；减少营养物质消耗，延长其保鲜期或保持其采后品质；抑制微生物生长；保绿。②自发气调原理：用保鲜膜包装采后果蔬；使保鲜袋内保持稳定的低氧和一定二氧化碳浓度的环境；抑制呼吸，延缓衰老，延长保质期。

（2）防果蔬失水。

（3）减少流通损失。

（4）方便零售。

4 选择使用保鲜膜的方法

4.1 保鲜膜面积

保鲜膜面积取决于包装量；保鲜袋的大小以能轻松容纳定量的果蔬为准。

4.2 包裝量的确定——根据实际应用的需要确定包装量

如果包装量太大，搬运不方便，袋内果蔬挤压严重；如果包装量太小，搬运麻烦，耗费较多的外包装材料（纸箱、塑料筐等）。对于零售，采用小包装，包装量一般在0.5～2kg；易受挤压损伤的果蔬（葡萄类浆果），贮藏包装量一般在5kg左右；不怕挤压的果蔬（冬枣、鸭梨等）贮藏包装量大多为10～15kg；大宗不怕挤压果蔬（蒜薹等）常为20～25kg。

4.3 膜材料的选择

目前最常用的保鲜膜是聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、聚丙烯膜、硅窗膜。零售时多用聚丙烯膜，或自粘膜；贮藏二氧化碳敏感果蔬（富士苹果、甜椒等）时，可选用聚氯乙烯保鲜膜；如对于高呼吸强度的果蔬（蒜薹等），可以采用硅窗袋或微孔袋增加透气效果。实际应用中需要考虑多种综合因素。

4.4 厚度的确定

确定膜厚度的原则：保鲜袋内的氧气、二氧化碳平衡浓度等于或接近果蔬的最佳气体要求。

根据公式：RCO2·m=qCO2·A·CCO2/d1

RO2·m=qO2·A·（0.21-CO2）/d2

得膜厚度：

d1=（qCO2·A·CCO2）/RCO2·m

d2=qO2·A·（0.21-CO2）/RO2·m

d1、d2：保鲜膜厚度；qCO2、qO2 ：膜的二氧化碳、氧气透气系数；CCO2、CO2：保鲜袋内二氧化碳和氧气的浓度；RO2、RCO2：果蔬的呼吸强度；m：果蔬重量；A：保鲜膜面积。

两式得到的结果经常不一致。确定原则：对易受二氧化碳伤害的果蔬，以二氧化碳浓度为准（d1）；其它果蔬，以氧气浓度为准（d2）。

5 果蔬保鲜膜应用现状和展望

5.1 保鲜膜的局限性

（1） 透气性不能满足多种果蔬呼吸强度的需要。对很多果蔬，目前的保鲜膜透气性偏低。使用时只能勉口，或超薄的膜包装，保鲜袋上打孔可以提高透气性。

（2）透湿性不能满足多种果蔬的需要。对很多果蔬适当的失水对保鲜是有利的；对很多果蔬，目前的保鲜膜透湿性也偏低；袋内湿度过高使霉菌容易生长，尤其在室温包装中；PVC膜的透湿性高于PE膜，具有一定优势。微孔袋可以有效降低保鲜袋内湿度。

（3）对氧气和二氧化碳难以同时达到最佳指标要求。

保鲜袋内的氧气和二氧化碳浓度间的关系：

y×α=S×（21-x）

（α为膜的二氧化碳/氧气透气系数比，S为果蔬呼吸商）

令α=5，S=1，有：

y=（21-x）/5

尤其对二氧化碳敏感果蔬、耐二氧化碳果蔬，不能发挥良好的效果（见图1）。

图1 保鲜袋内氧气和二氧化碳浓度之间的关系

（4）保鲜袋内易造成乙烯积累，加速果蔬的衰老进程。最好配合乙烯吸附剂或1-MCP使用。尤其是乙烯敏感果蔬，如猕猴桃，等。

5.2 国内果蔬保鮮膜应用现状

（1）在我国膜的种类很少，可选范围极为有限，主要是PE、PVC、PP三种，每一种膜的性能单一。

（2）应用过程中技术含量低。很多情况下，用户未能为果蔬选择合适的保鲜膜；通常采用PE膜勉口包装，或超薄PE膜包装。

（3）使用率低。很多果蔬在贮藏、运输、零售时不用保鲜膜，损失率很高。

5.3 发展趋势

5.3.1 果蔬保鲜膜新材料的开发。开发新材料高透气性膜、高透湿性膜，可调控二氧化碳/氧气透气比。但是开发应用前景难度大，不会在短期内上市；工艺复杂，通常需要多种材料共混；成本高；综合性能难（透明度、黏性、强度、封合性能等）以达到要求。

5.3.2 硅橡胶膜与微孔保鲜膜。硅橡胶膜透气性高，但硅窗袋成本高；微孔膜技术逐渐成熟，将逐步取代硅橡胶膜。

5.3.3 果蔬抗菌保鲜膜。果蔬抗菌保鲜膜的开发已有10年左右，目前的抗菌膜主要为接触抑菌，对袋内的果蔬抑菌效果不明显，短期内不会在果蔬保鲜中得到广泛应用。

5.3.4 降解保鲜膜。符合环保要求，但成本高；透明度大大降低，难以满足要求，短期内也不会在果蔬保鲜中得到应用，但有很大开发前景。

5.3.5 果蔬的涂膜保鲜。涂膜（涂被）是果蔬保鲜膜的一种特殊形式。果蔬涂膜可以使果蔬表面光亮，增加商品性，如苹果、柑橘类的打蜡；涂膜还能够抗菌保鲜，如壳聚糖涂膜、添加多种天然抗菌剂的可食性涂膜。

果蜡在水果上已普遍使用。抗菌涂膜研究很多，但实际应用较少，国内基本是空白（工艺因素、成本因素、效果因素等限制）。

[参考文献]

[1] 许晓秋，段梦林，常津，等.保鲜膜技术综述[J].塑料技术，2000（4）：2-8.

[2] 戴晋，张运栋，秦素研，等.“互联网+现代农业”关键技术及展望[J].中国种业， 2017（10） ：19-20.

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[4] 代少俊.果蔬保鲜膜的研制[D].北京：北京轻工业学院，2000.