孫志惠,付 華,張 青
果蔬是人們生活中不可或缺的食物,我國農(nóng)產(chǎn)品中果蔬的產(chǎn)量極其可觀。果蔬的營養(yǎng)價值非常豐富,含有多種人體所需營養(yǎng)成分,如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、胡蘿卜素,以及鈣、磷、鐵多種維生素等物質(zhì)。我國果蔬種植及加工產(chǎn)業(yè)在區(qū)域經(jīng)濟中占有重要的地位,已形成相對優(yōu)化的區(qū)域布局,種植及生產(chǎn)技術成熟,經(jīng)營規(guī)?;袌鲶w系均已形成,前景良好。但現(xiàn)實中,果蔬往往會面臨從采摘到長途運輸及儲存長時間擱置的問題。在此情況下,新鮮果蔬極易受到損傷,損傷處隨即會遭受微生物侵染,促使生物體的呼吸作用增大,導致果蔬發(fā)生腐爛變質(zhì)而失去價值,以至新鮮度和口感下降,造成浪費。
我國的果蔬生產(chǎn)總量位居世界首位,但由于加工手段不夠先進,缺乏有效的采后保鮮措施,每年因此而損失的果蔬產(chǎn)品經(jīng)濟價值極高。氣調(diào)包裝的效果主要取決于對被包裝果蔬產(chǎn)品的生理特性和包裝自身的特點[1],氣調(diào)包裝在果蔬采后貯運和銷售期間得到越來越廣泛的應用。全世界當屬歐洲在食品方面氣調(diào)包裝應用最發(fā)達,歐洲大型食品連鎖零售鏈的銷售方式使食品氣調(diào)包裝市場取得很大成功。
氣調(diào)包裝名稱有Active Packaging,MAP(Modified Atmosphere Packaging),CAP (Controlled Atmosphere Packaging)等。國際食品包裝界對氣調(diào)包裝定義為通過改變包裝內(nèi)氣氛使食品處于不同于空氣組分(78.8%N2,20.96%O2,0.03%CO2)氣氛環(huán)境中而延長保藏期的包裝,凡符合這一定義的包裝技術都可稱為CAP或MAP[2]。MAP的英文含義是:改善氣氛的包裝。MAP比較確切地表達了這種包裝技術的定義,故包裝業(yè)界已逐步統(tǒng)一將氣調(diào)包裝稱為MAP。MAP有時也稱為氣體包裝(Gas packaging),包裝內(nèi)充入單一氣體,如充氮包裝和充二氧化碳,也可充入2種氣體(如CO2,N2)或3種氣體(O2,CO2,N2),具體的氣體種類和組分根據(jù)各類食品防腐保鮮要求。這種通過充入單一氣體或混合氣體來改變包裝內(nèi)氣氛的氣調(diào)包裝是食品氣調(diào)包裝主要的包裝形式[3]。
食品氣調(diào)防腐保鮮包裝的基本原理是利用保護性氣體(單一或混合氣體)置換出包裝內(nèi)的空氣。將食品置于保護性氣氛環(huán)境中,可以抑制有害微生物繁殖、保持食品新鮮度、延緩呼吸消耗進程,從而延長食品的保鮮期或貨架期。氣調(diào)包裝內(nèi)的保護氣體類別和比例要根據(jù)不同食品的防腐保鮮要求來確定,這樣才能獲得最佳的防腐保鮮效果[4]。
食品氣調(diào)包裝常用的氣體有CO2,O2和N2。CO2能延長微生物繁殖生長的停滯期(或潛伏期) 和延緩其對數(shù)增長期;O2能抑制大多數(shù)厭氧腐敗微生物的生長繁殖,保持鮮艷色澤和維持新鮮果蔬所需的氧呼吸,保持新鮮度;N2是一種惰性氣體,與食品不發(fā)生作用,作為填充氣體與O2和CO2共同組成保護氣體,防止CO2逸出后包裝出現(xiàn)塌落。
2.1.1 氣調(diào)包裝膜
食品的氣調(diào)包裝,主要依靠塑料包裝膜保持包裝內(nèi)的氣體成分,對包裝材料有較嚴格的要求。食品大多數(shù)氣調(diào)包裝要求采用對氣體高阻隔性的復合塑料膜(如尼龍/CPP,PET/CPP,K-PET,PET/PE),而新鮮果蔬氣調(diào)包裝則要求透氣性塑料膜(如聚乙烯)或特制的透氣性塑料膜,并通過試驗選擇合適的塑料包裝膜。因此,對氣調(diào)包裝產(chǎn)品的原料鮮度和預處理加工工藝有較嚴格的要求,如此能獲得更為理想的保鮮期[5]。
試驗使用低密度聚乙烯薄膜袋包裝果蔬,通過薄膜袋的自發(fā)氣調(diào)作用來延長果蔬的貯運壽命。薄膜厚度為0.03~0.04 mm,膜尺寸22 cm×33 cm。
2.1.2 試驗材料與儀器
選取市售新鮮果蔬若干。MAP-D400型復合氣調(diào)保鮮包裝機。技術參數(shù)如下:電源AC 220 V/50 Hz;功率600 W;包裝速度500~1 000袋/h;換氣指標95%~99%;整機質(zhì)量100 kg;壓力 0.35~0.80 MPa;包裝規(guī)格袋寬400 mm;外形尺寸800 mm×690 mm×1 300 mm。
采用低密度聚乙烯薄膜袋包裝果蔬,通過薄膜袋的自發(fā)氣調(diào)作用來延長果蔬的貯運壽命。將從氣調(diào)包裝對果蔬保鮮的影響過程中,測出果蔬的感官、失質(zhì)量率、還原糖隨時間的變化。
試驗材料為果蔬,取新鮮果蔬裝入低密度聚乙烯薄膜袋中,每袋裝入3根,將氣調(diào)保鮮機內(nèi)的填充氣體O2,CO2,N2,調(diào)成不同氣體比例,用封口機進行封口。于室溫20℃條件下分別充入體積分數(shù)為0,10%,20%,30%的O2和100%,90%,80%,70%的CO2。時間分別以3,6,9,12 d為標準觀察果蔬感官品質(zhì)、失質(zhì)量率、含糖量隨時間的變化[6]。
2.2.1 正交試驗設計
正交試驗因素與水平設計見表1。
表1 正交試驗因素與水平設計
2.2.2 感官評分標準
感官評分標準的設定見表2。
表2 感官評分標準的設定
正交試驗結(jié)果見表3。
表3 正交試驗結(jié)果
含糖量的影響分析見表4。
通過試驗可以看出,RC>RA>RB,故氣調(diào)包裝中貯藏時間為果蔬還原糖的主要影響因素,O2體積分數(shù)為次要影響因素,CO2體積分數(shù)為最小影響因素。
表4 含糖量的影響分析
失質(zhì)量率的影響分析見表5。
表5 失質(zhì)量率的影響分析
通過試驗可以看出,RC>RA>RB,故氣調(diào)包裝中貯藏時間為果蔬失質(zhì)量率的主要影響因素,O2體積分數(shù)為次要影響因素,CO2體積分數(shù)為最小影響因素。
通過以上試驗分析,可以看出在20%O2和80%的CO2條件下,氣調(diào)包裝可以使果蔬新鮮度效果達到最佳。
果蔬保鮮是通過降低環(huán)境中的O2含量和低溫貯存以降低呼吸消耗,排除呼吸過程產(chǎn)生的CO2氣體,延緩果蔬進入成熟衰老的過程,從而達到保鮮效果。果蔬氣調(diào)包裝中的氣體由O2,CO2和N2組成,用透氣性塑料薄膜包裝果蔬,充入低體積分數(shù)O2與高體積分數(shù)CO2和混合的氣體發(fā)生置換后密封,使包裝內(nèi)的O2含量低于空氣而積累的CO2體積分數(shù)高于空氣,通過塑料薄膜進行氣體交換,達到有利于果蔬保鮮的環(huán)境所需、保持微弱需氧呼吸的氣調(diào)平衡的條件,進而達到保鮮的效果[7]。
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