气调保鲜包装

气调保鲜包装（共8篇）

气调保鲜包装 篇1

新鲜果蔬含有丰富的营养成分, 是人体所需微生物和矿物质的主要来源。因果蔬生产季节性强、组织含水量高、鲜嫩易腐, 常温下保存期较短, 所以采用有效的果蔬保鲜技术以延长新鲜果蔬的货架期就显得尤为重要。近年来, 随着人们消费意识的改变, 对食品安全问题越来越重视, 更趋向于选择不受化学试剂处理的新鲜果蔬。气调包装 (MAP) 保鲜技术正是在不使用化学试剂的情况下维持果蔬较高品质、有效延长货架期的一项现代果蔬保鲜技术。

1 气调包装的保鲜机理

气调包装保鲜技术是采用特殊的包装材料, 根据需要将一定比例的混合气体充入包装内, 通过改变果蔬周围的初始气体组成来抑制微生物的生长, 延缓新鲜果蔬的新陈代谢速度, 从而达到保鲜的效果。气调包装主要有自发气调包装和控制气调包装两种。前者是利用包装薄膜中果蔬的呼吸作用和薄膜透气性之间的平衡, 在包装内形成高CO2和低O2的微环境, 从而抑制果蔬的代谢作用;后者则是将包装抽成真空状态, 再根据不同果蔬的生理特点, 选用适宜种类和比例的保护气体充入包装内, 再借助包装材料的选择透过性和果蔬的呼吸作用, 使包装内形成一种更适合果蔬保鲜的气体环境, 以有效降低新鲜果蔬的生理消耗, 延长果蔬保鲜期。目前所指的气调包装保鲜技术主要指的是控制气调包装。

2 气调包装保鲜的关键技术

气调包装保鲜技术的关键在于寻找适合果蔬气调贮藏的最佳气体种类、比例及包装材料。

2.1 主要保护气体

气调包装使用的保护气体主要有:N2、O2、CO2。把这3种气体以适宜的比例混合后充入果蔬包装中, 使它们发挥各自的功能, 以达到果蔬保鲜的效果。

2.1.1 O2的主要功能

在果蔬气调包装中, O2的存在可维持新鲜果蔬的正常呼吸作用和外观颜色, 还可抑制厌氧微生物的生长。而且, 在好氧微生物和果蔬自身呼吸作用的消耗下, 包装中O2的浓度降低, 果蔬呼吸作用强度减弱, 进而推迟新鲜果蔬的成熟老化进程, 延长保鲜期。

2.1.2 CO2的主要功能

CO2是保鲜气体中的主要抑菌成分, 可以有效地抑制需氧细菌、霉菌以及真菌等微生物的生长和繁殖, 起到防腐、防霉的作用[1]。在果蔬包装保鲜中, 提高CO2的浓度, 还可以抑制果蔬组织细胞的呼吸作用, 降低呼吸强度, 从而延缓成熟进程, 延长果蔬的贮藏保鲜时间[2]。值得注意的是包装中CO2的浓度并非越高越好。CO2的浓度过高会造成果蔬中毒, 使组织褐变, 另外一些对CO2敏感的果蔬在高浓度CO2环境下, 产品的颜色会发生变化。因此, 在进行气调包装时, 要将CO2浓度控制在适宜的范围内, 并且果蔬越早进行气调包装, CO2的抑制作用就越明显, 越能达到更好的保鲜效果。

2.1.3 N2的主要功能

N2是一种无色无味的惰性气体, 性质稳定、价格便宜。在果蔬包装保鲜中使用N2主要是用来排除O2, 降低包装中O2的相对浓度, 以制造一个缺氧的贮藏环境来减缓产品的呼吸作用, 抑制细菌、霉菌等需氧微生物的生长繁殖。与O2和CO2相比, N2很少进行气体交换, 在气调包装系统中主要起填充的作用[3]。

采用气调包装保鲜技术进行果蔬保鲜时, 可以参照不同果蔬的气调贮藏条件, 设定适宜的初始气体比例, 从而达到更好地保鲜效果。

2.2 包装材料

选择适宜的包装材料对提高果蔬的保鲜效果是非常重要的。气调保鲜包装材料必须有适宜的气体透过率。目前尚无完全适用于果蔬的包装材料, 在选择时尽量使包装材料对O2和CO2的透过率与水果的呼吸速率相匹配, 这样就可以维持包装内果蔬进行微弱有氧呼吸的气调平衡条件, 达到果蔬保鲜的效果。除了透气性外, 还要考虑包装的类型、材料的成雾性、密封性、水蒸气和乙烯的转移特性以及无毒性等因素。新鲜果蔬的气调包装常用的材料有PE、PP、PVC、PE等, 而聚酯和聚二乙烯具有较低的气体透过率, 只能适合于呼吸速率较低的产品。实际生产中也可将不同的包装材料混合, 制得更有利于气调保鲜的包装膜材料, 例如将PP和POE混合制成的新膜材料, 其力学性能和渗透性的改变更有利于苹果、蓝莓和蘑菇等果蔬的保鲜。

2.2.1 果蔬气调包装保鲜技术的优点

气调包装保鲜技术可以通过调节气体组合比例适应不同果蔬的包装要求, 使果蔬在包装材料中自由的“呼吸”, 在延长果蔬的保鲜期的同时, 还能真正保证新鲜果蔬的原汁、原味和原貌, 而且副作用小, 是一项受市场青睐的保鲜新技术。此项技术还可以将采后果蔬商品化, 最大限度的减少采后果蔬在贮运、流通销售过程中的损失, 以最优的内在和外观品质满足消费者对果蔬色、香、味及营养等的需求, 具有较高的经济效益。

2.2.2 果蔬气调包装保鲜技术的应用及发展前景

气调包装技术主要依靠果蔬自身的呼吸作用和包装膜的透气性来维持平衡, 比较适合运输流通和超市销售。最初在农产品上的应用是源于食品市场, 当时是为了满足餐饮业快速服务的需求。后来又发展到零售业, 随后逐渐出现胡萝卜、卷心菜等各类蔬菜采用气调包装进入市场。近年来, 随着气调包装保鲜技术的不断发展和完善, 其优越的保鲜功能得到越来越明显的体现, 被广泛应用于新鲜果蔬的保鲜包装。

气调包装保鲜技术是果蔬贮运保鲜过程中比较重要的一项高新技术, 极具开发和推广的价值。还可以将气调包装技术与其它保鲜技术结合起来, 如辐射、真空预冷等, 共同作用于新鲜果蔬, 使各种保鲜技术在相互协作下, 达到更好的保鲜效果。

参考文献

[1]常蕊.气调包装技术在食品保鲜中的应用[J].农业工程, 2012, 2 (12) :28-30.

[2]郑永华.食品贮藏保鲜[M].北京:中国计量出报社, 2006.

[3]赵毓芝, 刘成国, 周玄.气调包装技术在冷鲜肉生产中的研究进展[J].肉类研究, 2011 (1) :72-77.

气调保鲜包装 篇2

一、气调保鲜贮藏方法介绍

气调保鲜贮藏方法是目前国际上使用最普遍、效果最好、最先进的一种保鲜技术。果蔬在彩摘前后都是活的有机体，其内部进行着一系列的生化反应，其中最重要的是呼吸作用。果蔬采后的有氧呼吸特点是分解贮藏在果蔬组织细胞中的糖、果酸等碳水化合物、产生二氧化碳、水蒸气、热量和一些芳香族化合物，这一过程中，将消耗果实机体，呼吸作用越强，消耗越快，完熟期来得越早，贮藏时间越短。

影响呼吸强度有以下几个因素：

气体成分：

氧气：贮藏空间气体中氧含量多，呼吸强度大，反之则少。

二氧化碳：贮藏空间气体中二氧化碳气体含量高有抑制呼吸、延缓果胶物质分解和叶绿降解作用，并能抑制微生物危害，但过高也会对果蔬造成其它生理危害。

温度：

贮藏空间温度降低，呼吸强度减少，反之则增加，但过低（-1度以下）则会产生冻伤。

在气调保鲜贮藏中，视不同果蔬产品设定不同的气调参数：氧含量一般控制在3-5%范围内，二氧化碳含量控制在3-8%范围内，温度一般控制在1-10度范围内，温度一般控制在80%-95%范围内。可以看出，气调保鲜技术的基本原理是：根据不同果蔬产品的生理特点，采用相应指标，通过专用测试设备和控制设备控制贮藏环境中的氧气、二氧化碳含量、温度、湿度，达到降

低果蔬呼吸温度，延缓分解过程，使其保持原有的形态、色泽、风味、质地和营养的目的。

二、气调保鲜库

一座完整的气调库由库体结构、气调系统、制冷加湿系统构成。

气调库是在高温库基础发发展起来的，它不仅有冷藏库的“冷藏”功能又有次冷藏库所没有的“气调”功能。但是为了保证库内气体分调节速度快，波动幅度小，从而提高贮藏成本，最重要的是必须保证气调库具有良好的气密性。气调库围护结构的气密材料构成的气密层来完成的。气密材料应该符合下列要求；材质均匀密实，气密性好，有足够的机械强度和韧性，可连续施工，易粘结，易检查，易修复，耐腐蚀，抗老化，抗微生物，无异味等。气密材料的类型很多，功能、特点各有不同，在不同类型的气调库中，以及库内地坪、墙、顶、门、管线穿墙处等不同部位，均应选择合适的气密材料，进行相应的气密处理。气调库建好后，都要进行气密性测试，目前，最常用的气密性检测方江是压力测试法，这种方法比较简单，测试简便，测试结果直观，因而得到了广泛应用。气密检查一般采用正压方法进行，检查限度压力值从100pa到300pa不等，用半压降时间（半压降时间是指库内压力下降到限度压力值一半所用的时间）做为检查气密程度的指标。通过气密检查的气调库可以保证气调系统的正常运行。一个标准气调库由若干个小库组成，小库相互间密封隔离。各个小库通过气路与气调系统连接，通过管线与制冷加湿系统连接。小库的多少应根据贮藏特品的种类多少，贮藏时间长短来确定。气调保鲜库按建筑方式可分为三种类型：装配式、砖混式、夹套式。装配式气调库：

围护结构多选用彩色夹心板组装而成，这种钢板具有隔热、防潮和气密三重作用。装配式气调库建筑速度快，美观大方，但造价略高，是目前国内外新建气调库最常用的类型。

砖混式气调库：

即土建库。它是用传统的建筑、保温材料砌筑而成。其优点是费用较低，但存在施工周期长，气密处理难以达到要求等问题。

来套式气调库：

它是在高温库内，用柔性或刚性的气密材料围起一个密闭的贮藏空间，接通气调管路，利用原有制冷设备降温。水果放在贮藏空间内，隔热和气密分别由原库体结构和气密材料来实现。这种库的优点是简单实用，周期短。特别适用于传统冷库改造成气调库。其缺点是气密材料需定期更换，内外温度有一定差异。

气调系统：

对一个气调库来说，气调系统是气调库的核心。它由制氮机、空气压缩机、二氧化碳脱除机或乙烯脱除机（视所贮藏果蔬要求而定）、气调门、气调袋、气体检测设备及阀门管线等组成。

制氮机和空气压缩机：

目肖国内外气调库常用中空纤维膜制氮机做为降氧气段。具有体积小，效率高，运行可靠的特点。制氮机主要指标为产氮量，如天津森罗公司生产的CA-45型制氮机，其指标为在氮气纯度95%时（氧气含量5%）每小时可生产45标准立方米的氮气。CA-60为在氮气纯度为95%时（氧气含量5%）每小时可生产60标准立方米的氮气。制氮机产气纯度是可以调整的，纯度升高，产气量下降。如CA-45型制氮机氮气纯度升为97%时（氧含量3%）每小时产氮量降为33标准立方米，CA-60型则降为44标准立方米，用户选型时应注意这一特点。

空气压缩机是制氮机的原料气源，应与制氮机的压力和气耗相匹配。空气压缩机分为螺杆式和活塞式二种。前者工作可靠性高，压力波动小，但价格

较高；后者有一定压力波动，需配贮气罐，但价格较低。无论那种空压机与制氮机配用时都应选用无油型，有冷干机更好。

二氧化碳脱除机：

主机用于控制气调库中二氯化碳的百分比含量，其主要指标为二氧化碳脱除量或内部装填量。如天津森罗公司生产的CNTT-110D型脱除机，其指标含义为：在3%浓度条件下，每24小时可脱除二氧化碳气体110公斤，D为单缸。CNTT-220S其指标含义为：在3%浓度条件下，每24小时可脱除二氧化碳气体220公斤，S为双缸。用户在选用设备时，应该注意所贮果蔬产品的二氧化碳气体呼出量，一般情况下可向专业人员咨询。

乙烯脱除机：

乙烯是果蔬在成熟过程中自身释放的一种气体，有催熟作用。在一些特殊水果贮藏中（如弥猴桃）应将乙烯去除。乙烯脱除机主要指标为空气流量，如天津森罗公司生产CNQX-130乙烯脱除机每小时处理气体为130立方米，CNQX-210每小时处理气体为210立方米。

气体检测设备：

气体检测设备分为检测控制设备和便携式检测两大类，它的主要作用为：对气调库内氧气、二氧化碳气体进行连续检查测量和显示，以确定是否符合气调技术指标要求，并进行自动（人工）调节，使之处于最佳气调参数状态。在自动化程度较高的现代气调库中一般都使用自动检测控制设备，它由气体检测仪、单片微型计算机、显示、控制等电路组成。系统工作时，气体分析仪检测各库的氧气和二氧化碳值并与设定值进行比较，如果库内二氧化碳值大于设定值，则由控制部分发信号启动二氧化碳脱除机开机工作，直至与设定值相同才停机。由天津森罗公司研制的CNJK检控计算机，除具有上述功能外，还有显示、装订、输出等功能。在加装温度传感器后，还可以实现对温、湿度测量，运行曲线显示及数据记录等功能。

便携式测试仪主要用于对各气调库气体参数进行抽样检查，人工控制气调设备的开启转换，也可用于与检控设备互相参照对比。天津森罗公司生产的CNO-102便携式测氧仪、CNOT-201便携式氧和二氧化碳一体化测试仪采用进口电化学氧传感器和红外二氧化碳传感器，可分别对氧和二氧化碳进行测量，分辩率为0.1%，测试精度为0.2%电池工作3小时以上，可满足一般气调库使用。

其它：

一座完整的气调库除上述气调设备外，还需要有专用的气调门、补偿气袋、管线、各种阀门等。其中气调库门又分为大、中、小三种类型，大型库门可通行电瓶铲车，中型库门可通行手推车，小型库门只能人工搬运。用户可根据需要选型，但不论何种库门都要符合气密要求。

制冷加湿系统：

加湿器主要用于保持气调库内气体湿度，防止果蔬水分蒸发，保持果蔬的含水量。加湿器分为超声波加湿和离心加湿两大类，前者利用超声波技术产生超微粒子，可直接喷雾，扩散蒸发速度快、效果好，但对水质要求高；后者容易产生水滴，但对水质要求不严，用户可根据自身情况选用。

三、气调设备选型参考表

天津森罗公司气调设备有CA系列中空纤维膜制氮机、CT及CNTT系列二氧化碳脱除机、CNQX系列乙烯脱除机、CNJ、CNJK系列检测控制计算机和CNOT系列二氧化碳分析仪、氧气分析仪和配套产品系列，共6大系列80多个型号，已先后应用于：山东、山西、河北、河南、陕西、甘肃、福建、上海、云南、新疆等地气调库项目，现将不同储量库房气调配置建议列表如下：

储量（吨）制氮机型号二氧化碳除机型号气体检测仪型号

5-50CA-8CNOT-201

50-100CA-10CT-100CNOT-201

100-200CA-15CT-140CNOT-201

200-300CA-20CT-140CNOT-201

300-500CA-30CT-200CNOT-201或CNJ500-1000CA-45CT-300或CT200SCNJ或CNJK1000-2000CA-60CT-300S或CT-400SCNJK或CNJ注：

1、此建议表仅限一般参考用，不作设备选型的依据。

2、选型时应参考具体储存物品的气调参数以及每个单间的库房容积等综合条件。

四、结尾

石榴气调保鲜储藏技术 篇3

一、储前准备

1. 严格消毒

采收前半个月，对气调冷库、用具类（周转箱、果筐、采果剪、采果篮和采果袋等）进行消毒。用具类用0.25%次氯酸钙溶液喷雾消毒；库房用15～20克/米3硫黄密闭熏蒸消毒24～48小时，或用0.5%漂白粉等消毒剂对墙面、地面全面喷雾消毒。

2. 仔细检修

对气调设施的制冷设备、电气装置进行养护和维修，并对库房进行打扫和消毒杀菌后进行预冷。

二、科学采收

采收时间适宜、采收方法正确对增加产量、提高品质和延长储藏期、减少储期病害作用很大。

1. 适时采收

石榴每年开3次花结3次果，须分批、适时采收。石榴果成熟的标志是：果皮由绿变黄，有色品种充分着色，果面出现光泽；果棱显现，果肉细胞中的红色或银白色针芒明显；籽粒饱满，果实汁液的可溶性固形物含量达到该品种应有浓度和特有风味。用于储藏的石榴应在8～9成熟时进行采收。采摘过早，风味不足，耐储性差，表皮易失水、皱缩，储藏期间品质劣变和病害严重；采摘过晚，果实在树上充分成熟易发生裂口，果皮破裂，籽粒外露，易遭病虫侵染而腐烂。采收宜选择晴天的早晨果面露水干后进行。注意采前20天不喷药、不施肥、不灌水，以免影响果实品质和耐储性。

2. 采收方法

采收是决定储藏成败的关键环节。石榴果皮易受内伤，储藏中易引发霉烂。采收时最好是人工逐个采摘，按“先冠外、后冠内，先下部、后上部”的顺序进行。采收时，一手持果，一手用采果剪将果实从结果枝上紧贴果面剪下（勿长留果梗）；要避免撕、碰、摔、刺及蹭伤果皮，轻拿轻放。采果篮内设软衬垫，防止磨伤果皮。采果篮、采果袋不可装得过满，避免果实受机械损伤和挤压，否则储藏时易感染病菌而腐烂变质。对病果和裂果应由专人采摘，集中处理，防止传染健康果。

三、采后处理

1. 初选分级

采收后的石榴在果重、大小、形状、颜色和品质等方面差异较大，切勿在阳光下暴晒，应先放在阴凉处进行初选，经分级处理后可达到优质优价的目的。目前主要采取人工分级方式，根据果实大小、形状、色泽、风味、损伤、病害、虫害和裂果等指标要求，分品种套分级板、看着色度、光滑度进行分级，并挑选出病虫果、畸形果、伤果、小果和裂果。对可能有内伤的果实应及早挑出，尽快销售。经分级后的石榴，大小一致、色泽相近，便于销售。

2. 浸保鲜剂

将健全无伤的果实在42%噻菌灵悬浮剂（一种国际上公认的水果蔬菜保鲜剂）800～1000倍液中浸泡3～5分钟，晾干后进行包装。

3. 合理包装

合理包装是石榴商品化、标准化、安全运输和储藏的重要措施。科学的包装不仅能减少储运中的机械损伤，还能减少果实腐烂、保持果实品质和延长储藏寿命。

选用的外包装箱大小、重量要适宜，坚固、轻便且经得起堆码和长途运输。

内包装材料须具有一定的保湿能力和透水性，可保持包装内的空气湿度在90%左右且内壁不挂水、不结露；具有一定的抗菌性，能抑制微生物滋生、繁殖，保持果品的品质；对氧气、二氧化碳有一定的选透性，使包装内的微环境中的氧气、二氧化碳浓度适宜，从而抑制果实呼吸强度，延长保鲜期；对热量有良好的交换性，可及时散去包装内果品的呼吸热。

按照销售渠道，对石榴进行合理包装。如拟进入超市销售的，可用塑料果盘简易包装，每果盘4～6个，用保鲜膜密封后放入周转箱或纸箱等外包装箱；拟进入果品批发市场的，可用内包装材料包装后，放入周转箱或纸箱等外包装箱中，以便储运。

四、预冷入库

1. 预冷

预冷是石榴储藏的必要环节。预冷的主要目的是降低石榴的呼吸强度，以利于储藏和运输。入库前，应置于阴凉通风处降温至4～6℃完成预冷工作，以降低果实温度、释放内储热量，抑制呼吸强度和果胶酶、多酚氧化酶的活性，阻止果梗和萼筒叶绿素的分解，减少果梗和萼筒随呼吸而失水，防止病原微生物引起腐烂，降低果肉质地由脆变软的转化率与果皮果肉的褐变速率，维持果梗和果实的新鲜度，达到阻止果实衰老、延长储藏期的目的。

2. 入库

预冷后的石榴，宜分批转入冷库，每次入库量在库容的20%左右，以避免库温变动幅度过大。

五、储藏期管理

气调保鲜储藏技术是在机械冷藏的基础上，加入气体与湿度控制因素，从而达到提高冷藏效果的目的。

1. 温度调控技术

稳定低温是石榴储藏的关键条件。根据不同石榴品种和储藏目标选择不同的储藏温度，短期储藏和不耐低温的品种可在4～6℃（0℃会出现冻害）相对较高的低温下储藏，长期储藏的耐低温品种可在0～1℃条件下储藏。冷库安全温度应控制在±1℃，库温上下波动以不大于0.5℃最佳。在储藏过程中，保持库内温度相对恒定。

2. 湿度调控技术

石榴储藏适宜的相对湿度为85%～95%。库内相对湿度不足时，可用普通空气加湿器或微波空气加湿器进行加湿。一般在气调库里加湿，最好采用自动加湿器保持库内湿度稳定，采取库内洒水保湿方法效果欠佳。采用保鲜膜包装的石榴，袋内湿度一般可达到湿度要求。

3. 气体条件设定

对于不同石榴品种而言，气体组成成分有一定的差异。通常石榴的适宜储藏气体成分指标范围是：氧气浓度为3%～5%，二氧化碳浓度为3%～6%。

4. 定期抽样检查

储藏期间，要定期对储藏的石榴进行抽样检查，掌握储藏情况。通常在储藏前期，每隔15～20天抽样检查1次；储藏后期根据储藏效果，相应增加抽样检查的次数；抽样检查数量以总储量的3%～5%为宜。主要检查果实的腐烂率、失重率、褐变情况、皱缩情况等。

采用气调保鲜储藏技术，可储藏石榴3～4个月，果实仍保持新鲜如初。出库时，宜选用冷藏车或保温车运输，确保石榴在冷链中完成运输与销售，以免功亏一篑，造成经济损失。

[作者联系地址：山东省潍坊市坊子区林业局（凤凰街75号区政府综合办公南楼702室） 邮编：261200]

中国气调保鲜技术的应用与发展 篇4

1 气调保鲜方式及应用概况

1.1 气调保鲜方式

果蔬保鲜方式的发展经历了3个阶段:一是自然保鲜方式, 如土窖贮藏、通风库等简易方法;二是机械冷藏保鲜方式, 如高温冷库、冷藏集装箱;三是气调冷藏保鲜方式, 这是当今世界最先进的保鲜方式, 业界称之为21世纪的果蔬保鲜技术。气调保鲜考虑到影响采后果蔬呼吸作用的2个最主要因素:贮藏环境的温度和贮藏环境中气体组成成分的浓度。气调保鲜通过对环境温度、氧气浓度、二氧化碳浓度的合理配比及调控, 可以在维持果蔬正常生理活动的前提下, 最大限度地抑制果蔬的呼吸作用, 延缓其组织代谢, 使之处于近休眠状态, 从而实现果蔬的长期保鲜贮藏, 实现果蔬市场的反季节销售。

与传统的冷藏保鲜相比, 气调保鲜具有保鲜品质好、贮藏时间长、工作能耗较低等多方面优点, 可以延长果蔬贮藏时间5~10倍, 还能保鲜贮藏一些因低温冷害不宜冷藏的热带、亚热带果蔬品种。关于果蔬的长期贮藏保鲜, 目前还没有一致的说法, 笔者认为:应该是对有较高保鲜附加值的果蔬品种保鲜3个月以上, 对有一般保鲜附加值的果蔬品种保鲜6个月以上, 保鲜效果应基本保持果蔬入藏前的原质、原状、原味, 保鲜贮藏损失率为5%~10%, 能自然延长果蔬脱藏后的货架期 (为冷藏的3倍时间) 。

气调保鲜贮藏的工作载体不是单一的设备产品, 而是集结构、气调、制冷、加湿、灭菌、自动控制以及远程监控等为一体的产品总成, 具有组装式特点, 用于再生产, 提高果蔬附加值, 称之为气调保鲜技术装备较恰当。气调保鲜技术装备目前主要有气调库和气调集装箱两大类产品, 气调库用于固定贮藏, 气调集装箱用于保鲜运输。气调库一般以200~400t贮藏容量为1个完整的工作单元, 在围护结构内将多个工作单元现场拼装, 组成所需的总贮藏吨位容量。气调集装箱可采用6.1m或12.2m国际标准集装箱外形尺寸和框架结构, 箱体内分设备间和贮藏间, 构成独立的工作体。由于是多变量控制, 气调保鲜技术装备的控制系统为多输入、多输出的计算机控制系统, 通常采用单片机或PLC, 系统要求能够使用有线网络和无线通讯, 用户可以通过系统的菜单人工操作, 现场查看工作模式、各项工况, 装备制造商可以对产品的使用状况实施远程监视、记录、分析和调控。

1.2 国内外应用情况

20世纪60年代, 发达国家开始研发和应用气调保鲜技术装备, 70年代气调保鲜技术的应用趋于广泛, 80年代大规模出现气调库。经过近50年的发展, 现今欧美发达国家已经基本普及使用气调库贮藏保鲜果蔬, 平均贮藏比重达到果蔬产量的60%, 新建果蔬保鲜库几乎都是气调库, 原有的果蔬冷藏库也在陆续改造成气调库。气调集装箱方面, 意大利是较早研制推出运输用气调保鲜箱的国家, 美国、德国、英国相继开发出气调集装箱也有多年。80年代初, 国外开始利用气调集装箱进行陆上和海上长途保鲜运输, 一些水果出口大国使用气调集装箱远程海运果蔬, 扩大其在国际果蔬市场上的占有份额。但尚未有资料显示气调集装箱在国际市场上大批量推出, 国际保鲜海运的主要方式还是冷藏。

20世纪80年代, 我国曾引进过示范性气调库, 当时背景条件下, 未进行普及推广。90年代, 国内开始研究气调保鲜技术的应用, 1994年, 中国农业科学院建成我国第1个果蔬气调库, 贮藏容量100t。15年过去了, 气调保鲜技术在我国的应用发展缓慢而艰难, 完全自主研制开发的大型气调库 (万吨容量以上) 几乎没有, 已建成的气调库大多是国外引进或者是在主要设备引进基础上做配套改装。目前, 气调保鲜技术装备所涉及的相关设备, 国内已经完全有能力自我配套, 但专业从事气调保鲜技术并能够承建气调库的企业很少, 主要是北京、天津和山东烟台的少数企业, 气调集装箱只有个别企业试制出, 国内市场仍一片空白。我国已建成的气调库大都分布在果蔬产源地, 如陕西、山东、河北、河南、新疆等省区, 东南沿海经济发达地区不多, 长江三角洲几乎还没有商用气调库。实际上, 大中城市周边的农产品批发大市场建气调库, 经济条件要好, 更贴近消费。

与发达国家相比, 中国果蔬产业最薄弱之处就是产后的保鲜贮藏 (产后加工通常也离不开保鲜贮藏) , 贮藏量与产量之比, 发达国家平均达到80%, 而我国只有20%。果蔬产后进入气调保鲜贮藏的比重则更低, 许多文献和资料报道, 国内气调贮藏的果蔬量不到果蔬总产量的1%, 用国家农产品保鲜技术研究中心人士提到的有关数字来推测, 已建成的包括已改造成的果蔬气调库中, 大概仅有20%属于真正意义上的气调库, 也就是说, 剔除那些自发气调 (Modified Atmosphere) 贮藏、塑料薄膜大帐气调贮藏等, 实际上采取机械气调 (Contrlled Atm osphere) 贮藏的果蔬量只占到果蔬产量1%的0.2%, 即2‰。因此, 我国气调保鲜技术的应用与发展尚处于初级阶段。

2 应用发展存在的主要问题

保鲜贮藏和保鲜运输是制约农产品生产种植、市场交易、产业发展的瓶颈。气调保鲜及其技术装备是符合国家产业政策导向且具发展方向性的朝阳产业, 但其在中国的应用与发展缓慢的原因主要是以下几方面。

2.1 技术问题

气调保鲜技术装备给人感觉不复杂, 制冷加空气分离, 再配以自动控制, 所以有人将气调保鲜看成是冷藏基础上做些气体改良。然而, 另一方面, 国内自主开发的气调保鲜技术装备在使用中出现保鲜效果不佳, 甚至保鲜失败的案例却不少, 这又引起人们对气调保鲜技术的疑问, 有技术不成熟、产品不实用等说法。气调保鲜技术不属于“高、精、尖”范畴, 但对比发达国家已经普及运用, 我国的应用中问题不断, 说明国内运用气调保鲜的过程中存在着技术问题。

由于抑制不同种类、不同品种的果蔬呼吸作用的气体成分浓度参数有所不同, 而果蔬贮藏环境中气体成分的浓度配比又始终处在动态变化之中, 气调保鲜面对的技术问题远比冷藏保鲜复杂。从冷藏保鲜到气调保鲜绝不是简单的技术改良, 而是具有一定深度的技术进步、技术发展。开发气调保鲜技术装备需要多学科知识, 涉及果蔬生理生化、结构设计、空气分离、制冷、加湿、灭菌、计算机控制及远程监控等多项技术。虽然, 所涉各项技术均属于成熟技术的应用, 不存在所谓科技攻关的难题, 但要将多项技术有机结合在一起, 共同实施、实现保鲜, 是有难度的, 重点在综合技术能力。

气调保鲜技术装备的制作开发是一典型的理论指导实际案例, 其理论基础为果蔬生理生化。上述各项技术中, 只有果蔬生理生化直接关系到果蔬保鲜, 其他各项技术只是用来实施、实现保鲜的手段。因而, 果蔬生理生化应处于技术主导地位, 为产品设计提出总体技术要求, 并指导其他各项技术的实施。倘若对果蔬生理生化不熟悉、不重视, 不做深入分析和思考, 即使产品制作出来, 种种问题也会接踵而来, 造成保鲜损失、产品损失, 毕竟气调保鲜技术装备是以保鲜为前提的产品。当然, 仅仅熟知果蔬生理生化是不够的, 还必须同时熟悉掌握其他各项技术, 否则, 无法起到正确的、可行的指导作用。

温度和气体组成成分的浓度是影响果蔬呼吸作用的主要因素, 失水和菌害则是影响果蔬保鲜质量的重要因素。气调保鲜要解决这四大问题, 并最终落实在系统的控制实施过程之中。控制实施过程是在果蔬生理生化研究基础上集其他所有技术相互磨合的结晶, 并将其作为系统应用软件写入计算机芯片。拆卸、解剖引进装备, 可以了解到结构上的特点和尺寸, 但控制过程的实施仍然不易弄清和把握。也正因此, 在无法得到国外相应技术软件的情况下, 国内企业自主开发气调保鲜技术装备, 结构上可能相似相近, 而控制实施过程肯定有所不同, 因为企业各自对果蔬生理生化的研究、理解、运用会有不同。因此, 技术问题可以归结为综合技术能力、果蔬生理生化及控制实施过程。

2.2 投资问题

学科常以研究为主题, 技术常以制造作舞台。气调保鲜技术装备则是跨学科、多技术的运用与结合, 尤其是果蔬种类、品种在生理生化性质上存在着或大或小的差异, 使得气调保鲜的控制实施过程内涵丰富, 开发气调保鲜技术装备伴有持续性的技术研发, 需要一定的人力资源条件和技术研究条件。于是, 产生了其他的投资问题:一方面无论是制造业投资还是经营业投资, 国内讲究拿来主义, 不愿涉足带有技术研发性质的产品项目;另一方面, 多数产品技术型企业包括制冷技术企业, 一般只是在某个技术领域或某个单项技术上具有专长、优势, 不具备跨学科、多技术的综合研发能力。

资本雄厚的成功企业理应求投资这样的科技产品新项目。不过, 中国绝大多数成功企业有着跳跃性的发展经历和商业经验, 斐然业绩容易使人淡忘机遇的由来, 以至形成了机遇投资、机遇发展的惯性思维, “短、平、快”几乎成了唯一正确的商业投资理念。技术综合性、技术研发性为当今世界上科技产品推陈出新的主要特征, 但这仍然是我国科技产品自主创新中的一处软肋。百年一遇的世界金融危机扩散影响到国内实体经济, 从中不难看到, 产能闲置、关门倒闭的大多是严重依赖国际市场需求或产品缺乏技术深度的企业。近几年, 国内创业风险投资如雨后春笋般涌现, 但风险投资总是将“技术是否成熟, 产品是否成熟”作为投资与否的前提。所有的都成熟了, 投资就没有风险了。自20世纪中期美国兴起创业投资基金到现今风靡全球的PE私企股权投资, 投资目标均围绕技术、产品尚未完全成熟但具有发展前景的高科技产品和新兴产业项目。

我国强调大力发展农业, 以工业技术改造农业, 提高农业物质技术装备水平, 气调保鲜技术的应用与发展当在此列。政府有能力打破国内科技产品自主创新中的投资僵局, 但现在政府不应作为市场主体的说法演变成政府不应直接投资企业, 国有资本只能从企业退出而不宜进入。从凯恩斯年代到现时西方经济, 不再仅仅是宏观经济受国家干预、国家调节, 甚至出现了国家直接注资, 插手企业经营, 这并非因金融危机而偶然发生, 马克思早就揭示过传统资本主义经济模式的弊端, 完全赖于企业自发的市场经济也在与时蜕变。我国科技产品自主创新中, 政府直接投资可能比扶持更具责任、更有实效。

2.3 成本问题

成本问题来自与冷藏保鲜技术装备的比较, 气调保鲜技术装备造价高于冷藏保鲜技术装备造价。由于配置设备及构件材料不同, 国内市场价格较为混杂, 就小吨位型的国产果蔬保鲜技术装备来说, 通常的价格范围大致是:国产自建冷藏库造价3 000~4 000元/t容量 (包括土建) , 国产自建气调库造价7 000~9 000元/t容量 (包括土建) ;国产冷藏集装箱售价34~40万元/只 (带发电机组) , 国产气调集装箱售价46~52万元/只 (带发电机组) 。现在完全从国外引进气调库, 价格都在1.5万元/t容量以上, 甚至近2万元/t容量。上述国产气调集装箱的价格是根据国内个别企业的产品开发和试用情况, 推测今后国内市场上所应有的价格范围。

果蔬保鲜既涉及生产行为又涉及经营行为, 装备制造企业要有产品生产利润, 市场用户要有使用效益, 因而气调保鲜技术装备的成本分别有生产成本和使用成本。生产成本高低乃至市场价格高低, 对市场用户并不构成实质性问题。当气调保鲜技术装备可以显著延长果蔬贮藏时间, 用其保鲜果蔬确实可以带来较高的保鲜附加值时, 市场用户只要简单测算得出产品使用可产生的商业收益及投资回收期, 即可作出购买判断。另一方面, 生产成本关系到产品市场价位, 关系到产品销售利润, 生产企业会不断努力降低产品的生产成本, 特别是努力降低设备配套成本, 追求规模经济。

真正的成本问题是产品的使用成本, 用户于此敏感, 国家要求“节能减排”。气调保鲜技术装备的运行是以空气作“原料”, 不使用任何防腐剂、保鲜剂, 产品的生产和使用过程中几乎没有环境污染。但气调保鲜同冷藏保鲜一样, 属于连续工作模式, 使用耗电大, 使用成本应该是更加注重、更加投入的问题。在产品制造角度, 降低气调保鲜技术装备的使用成本可以从2个方面考虑:一是结构设计上做改进, 提高气调保鲜技术装备的气密性, 降低使用能耗。结构设计上还要考虑气体、冷风、水雾的均匀分布及合理流动, 减少不必要的电耗。二是系统设计上作文章, 连续工作模式是高能耗的主因, 设计合理的、适用的控制系统能够改良连续工作模式, 有效降低工作电耗。

3 气调保鲜的市场前景

中国是世界上最大的果蔬生产国, 2007年, 果蔬总产量达到7.4亿吨, 其中, 水果产量约1.8亿吨, 占世界水果总产量的比重约30%;蔬菜产量约5.6亿吨, 占世界蔬菜总产量的比重约50%。但我国绝大部分果蔬是采后以初级产品形式产地鲜销, 附加值低, 缺乏产后处理能力, 产后加工比重仅10%, 产后贮藏比重不足20%, 果蔬采收时平均损耗25%~30%。中国也是世界上果蔬出口大国, 水果出口量居世界第1位, 蔬菜出口量居世界第4位, 但鲜冷藏果蔬出口量占产量的比重低。2007年, 我国鲜冷藏水果出口量约230万吨 (全年1~11月份累计出口量214.16万吨, 按月均出口量19.47万吨作估算) , 占水果产量比重逾1%;鲜冷藏蔬菜出口量约410万吨, 占蔬菜产量比重不到1%。除贸易壁垒、绿色标准外, 保鲜贮运能力是制约中国扩大果蔬出口的最重要原因。

长期以来, 我国果蔬生产一直被“旺季烂、淡季断”的现实困扰着, 如果按果蔬采收时平均25%的损失率, 自然产值平均1 000元/t (1元/kg) 计算, 2007年, 国内果蔬采收时的损失高达1.85亿吨, 自然产值损失高达1 850亿元, 中国是一人口大国、农产品消费大国, 气调保鲜在国内有着巨大的市场空间和广阔的发展前景。国家有关部门曾规划到2010年国内农产品的产后处理率要达到产时的45%~55%。果蔬贮藏率应该从20%提高到30%~36%, 增幅10%~16%。如果以2010年后我国果蔬年总产量为7亿吨作估算, 将新增0.7~1.1亿吨的果蔬需要保鲜贮藏, 按冷藏库造价3 000元/t容量计算, 新增市场份额2 100~3 300亿元。如果我国气调保鲜贮藏的比重能提高到发达国家平均水平60%的1/10, 即6%, 每年有4 200万吨果蔬要进入气调保鲜贮藏, 按气调库造价7 000元/t容量, 需配套的气调保鲜技术装备价值2 940亿元。

气调保鲜技术应用的范围极为广阔, 不仅是果蔬, 鲜花、茶叶、中药材、苗木、种子及粮食等植物类种可以采用气调保鲜、气调贮藏, 肉禽、海鲜以及淡水产品等也有着极为诱人的气调保鲜贮藏研究前景。气调保鲜技术装备的开发也不会仅仅停留在气调库、气调集装箱这两大类产品上, 今后有可能进一步研发出食品超市所用的气调储藏柜以及家庭所用的气调冰箱, 届时, 果蔬的贮藏、运输、销售、消费等环节就能始终处于气调保鲜过程中, 形成完整的果蔬气调保鲜市场营运链。此外, 气调保鲜技术装备还有着潜在的军用前途, 作为配套装备, 有利于野战的机动灵活性, 有利于提高边防守备、远洋巡航的生活质量。

近两年, 国内气调保鲜领域正悄然发生变化, 欣欣迹象连连出现:一是对气调保鲜关注的市场人士增多, 气调保鲜可能带来的种种商机让不少果蔬种植主开始争取立项, 筹建气调保鲜库, 不少果蔬经营主在果蔬箱装上标注“气调保鲜”, 宣传果蔬保鲜新概念;二是一些拟投资转型以及欲进入高新技术领域的企业, 包括有上市公司在内, 将气调保鲜纳入其视野, 或者是已经出资收购股权, 投资介入从事气调保鲜技术的企业, 或者是正在进行项目可行性调研及论证;三是地方政府开始重视气调保鲜, 不少地方财政拨出专项资金尝试开展气调保鲜技术的应用, 在国外引进的基础上组织人力、财力研究自制, 相关政府部门也在积极研究政策, 考虑如何扶持和推广。目前, 国内已研制出应用各种塑料薄膜进行简易气调贮藏的应用系统, 已达到实用阶段, 并继续向自动化气调保鲜贮藏方向发展。不久的将来, 气调保鲜技术在中国的应用与发展就会步入崭新的阶段。

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野生四叶菜气调保鲜生产工艺研究 篇5

关键词：四叶菜；气调；包装；保鲜

中图分类号：TS255.3 文献标志码：A 文章编号：1002-1302（2014）03-0210-03

四叶菜（Marsilea quadrifolia L.）为多年水生苹科植物，别称萍，江苏省苏州市西洞庭山路旁、田间、溪边有分布。四叶菜根茎细长，横生于水或泥中，呈匍匐状，春季叶子由根茎的节上长出来，有细长的叶柄，有4枚小叶十字对生，排列形状像“田”字，故又称田字草，夜间4枚小叶叠成一片，因此又称夜合草。四叶菜的茎、叶及种子皆可入药，有抗菌、消炎、解热、利尿、催乳、活血等作用。四叶菜含有大量维生素及多种矿物质，营养成分丰富[1]，食用部分为嫩茎和嫩叶，无论炒食、凉拌或煮汤皆具良好的风味。西洞庭山民间每年3—5月均能采到，是一种颇受消费者欢迎的无污染、高品质的野生蔬菜。

近年来四叶菜日益受到人们的青睐，但由于其含水量高，对温度和湿度比较敏感，容易受损伤而腐败变质，较难贮藏运输，而影响市场供应。本研究选取四叶菜进行气调保鲜加工贮藏试验，以期减少气调后四叶菜营养成分的变化，最大限度地保持其原有的新鲜度、色泽及风味，达到延长储存期、调剂市场余缺的目的，为满足延长四叶菜的货架寿命提供一定的技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

材料：四叶菜采于江苏省苏州市西洞庭山。包装材料：LDPE和PVC复合保鲜盒和EVA复合保鲜膜，外尺寸 230 mm×150 mm×100 mm。仪器设备：MAP-HL360连续盒式气调包装机（江苏省苏州森瑞保鲜设备有限公司）；722S型可见分光光度计、WCS-S 测色色差计、JA5003N型电子天平（上海精密科学仪器有限公司）；WYT-Ⅱ型手持折光仪（四川省成都青羊联合光学仪器成套部）。

1.2 工艺流程及操作要点

1.2.1 四叶菜气调保鲜工艺流程 原料采摘→预冷→挑选→浸泡→清洗→整理→脱水→装盒→灭菌→气调包装→金属探测→装箱→冷藏[2]

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 原料采摘、预冷 采摘四叶菜原料时不仅要注重其新鲜度，还要注意周围生态环境。这样农药残留检测才能符合GB 2763—2012《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》[3]的要求。原料要及时运输，注意不要捆扎挤压，要轻拿轻放，用专用塑料箱散装，食品塑料周转箱应符合GB/T 5737—1995《食品塑料周转箱》[4]的要求，以免发生变质。经验收合格的原料在（2±1） ℃条件贮藏降温。

1.2.2.2 原料的挑选 预冷后，选取长10～15 cm的野生四叶菜，要求色泽亮绿、鲜嫩，品质优良，形状均匀、规格整齐、无变色变味、无机械伤或其他伤害、无病虫害、无农药和微生物污染。

1.2.2.3 浸泡 将野生四叶菜称重后，用1%食盐溶液将四叶菜浸没，物水体积比为1 ∶ 10，浸泡时间为10 min，去除泥沙等较大型夹杂物，水温为（2±1） ℃。

1.2.2.4 清洗 将采回的四叶菜浸泡后捞出沥干，倒入不锈钢水池中，不锈钢水池应符合GB 9684—2011《食品安全国家标准 不锈钢制品》[5]要求，2 m/s流动水冲洗四叶菜上面的尘土和泥沙，清洗4遍后捞出。用水应符合GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》[6]的要求，水温为（2±1） ℃。

1.2.2.5 整理 根据不同加工的需要，对四叶菜进行分选整理，主要是去除不可食部分，并进行简单分级筛选。

1.2.2.6 脱水 经过整理后，四叶菜内外部有许多水分，在这样的湿润状态下放置，很容易变质。因此，需要进行适当的加工以去掉多余的水分。通常用离心机进行脱水，如果脱水时间过长，产品容易干燥枯萎，反而使品质下降。故离心脱水时间为15 s，转速为1 000 r/min。

1.2.2.7 装盒 在装盒之前对原料进行再次挑选，用食品塑料周转箱，转入到230 mm×150 mm×100 mm盒具中，规格一般为350 g，称量为成品规格的1 ∶ 1.15。盒具也应符合 GB/T 5737—1995《食品塑料周转箱》[4]的要求，包装盒用紫外线消毒2 h。

1.2.2.8 灭菌 通过上述处理后，四叶菜上虽然细菌总数大大减少，但是仍残留很多，因此有必要进行灭菌。净菜一般选择15 W/10 min紫外线灭菌器灭菌。时间过短，则达不到灭菌的效果；时间过长，则可能由于温度升高而导致蔬菜品质劣化。

1.2.2.9 气调包装 将四叶菜用复合保鲜膜密封包装，并充入不同比例的O2、CO2、N2。包装袋材料应符合GB 9683—1988《复合食品包装袋卫生标准》[7]的要求，包装间应经常消毒，温度控制在2～5 ℃。

1.2.2.10 异物检测 包装后的四叶菜须经金属探测仪进行检测，主要检测项目是铁和杂质。标准为Fe：<1.5 mm；Sus（不锈钢杂质）：<2.5 mm。

1.2.2.11 装箱 按客户要求装入纸箱。纸箱包装应符合GB/T 6543—2008《运输包装用单片瓦楞纸箱和双片瓦楞纸》[8]的规定，并打上生产日期，附有包装性能单。

1.2.2.12 冷藏 将包装装箱后的四叶菜送入（2±1） ℃的高温冷库中临时冷藏，随后保持冷藏链送往市场及客户。

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1.3 不同组别的混合气体配比

充入气调包装盒所用混合气体比例为见表1，对照（CK）的混合气体用空气，在气调包装机上封装，然后在低温下放置，每隔3 d观察贮藏效果，并测定相关指标。

2 结果与分析

2.1 气调包装对四叶菜维生素C含量的影响

由图1可知，不同初始气体比例混合的气调包装中的四叶菜维生素C含量均呈下降趋势。贮藏前0～3 d四叶菜的维生素C含量下降较平稳，CK组较其他组下降速度略快；贮藏4～12 d各试验组中四叶菜的维生素C含量下降速度差异显著；贮藏13～15 d各试验组中四叶菜的维生素C含量下降速度更加显著。说明在低温下不同初始气氛组成会影响四叶菜贮藏过程中维生素C含量的变化。CK组四叶菜的维生素C含量下降速度明显高于其他5组，其中MAP3组四叶菜的维生素C含量下降趋势较为平缓，对维生素C的保存效果明显优于其他各组。因为CK组和MAP5组内氧气含量比其他组高，所以维生素C含量下降幅度较大；MAP1组内氧气含量过低，使包装内的四叶菜很快由于缺氧而进行厌氧呼吸，也加速了维生素C的消耗；MAP3组内氧气含量介于MAP2组和MAP4组之间，可能比较接近四叶菜有氧呼吸的临界点，进而降低了四叶菜的生理代谢速度，所以营养物质维生素C的消耗速度最小[12]。

2.2 气调包装对四叶菜叶绿素含量的影响

由图2可知，随着贮藏时间延长，四叶菜中叶绿素含量均呈下降趋势，但MAP2、MAP3、MAP4、MAP5组叶绿素含量下降速度明显低于MAP1组和CK组。而试验组中，MAP3组下降速度最小，贮藏15 d时叶绿素含量为1.01 mg/g；其次是MAP2、MAP4、MAP5组，贮藏15 d时叶绿素含量分别为0.78、0.76、0.70 mg/g；下降最快的是CK组，CK组贮藏15 d时叶

绿素含量由最初的1.16 mg/g下降到0.56 mg/g。从贮藏期间四叶菜叶绿素含量的变化可知，适宜的气氛条件能够抑制四叶菜叶绿素的损失。这是因为在贮藏过程中四叶菜的叶绿素含量主要受其体内叶绿素酶活性的影响，一定条件下低氧能够抑制叶绿素酶的活性，但当包装内氧气含量过低产生厌氧呼吸时又会提高叶绿素酶的活性。相对于其他组，MAP3组内的气体比例能够更好地抑制四叶菜中叶绿素酶的活性，减缓了叶绿素的降解，因此其叶绿素含量高于其他组。

2.3 气调包装对四叶菜失重率的影响

四叶菜本身含水率极高，占总质量的90%左右。在采后贮藏期间会出现萎蔫、失水现象而失去商品价值，失重率是果蔬保鲜的一个重要指标。由图3可知，在贮藏0～3 d 期间，各组四叶菜的失重率均有小幅增加，且各组间差异不显著。从贮藏4 d开始，各组四叶菜的失重率均开始大幅增加，并且各组间差异显著，其中CK组四叶菜失重率增加最明显，由4 d的0.26%增加到15 d的3.19%。MAP3组四叶菜的失重率最低，到贮藏15 d时失重率为1.96%，因为随着贮藏时间延长，呼吸作用消耗营养成分的同时，产生大量的水分附着在包装膜表面，所以失重率随着时间的延长而增加。因为相对其他各组，MAP3组抑制四叶菜呼吸作用的效果最佳，呼吸作用消耗的营养成分最少，所以产生的水分也最少，即失重率最低。

3 结论与讨论

气调包装能够在低温下有效延长四叶菜的货架寿命，试验中MAP3组（5%O2+8%CO2+87%N2）对四叶菜的保鲜效果最佳，能有效降低四叶菜在贮藏期间维生素C、叶绿素的损失，同时能降低四叶菜的失重率，货架寿命可达15 d，与CK组相比在低温下可延长四叶菜的货架寿命6 d。

EVA复合保鲜封口膜CO2的透气率高于O2的透气率，CO2与O2透气系数之比为5.933 7 ∶ 1，不能持久维持包装内部需要的气体环境，包装内的气体成分处于动态平衡状态，但已不是初始气体配比了，随产品贮藏时间的延长，包装内的气体成分与初始气体配比的差距越来越大，从而导致产品货架期寿命缩短，因而需要研制特定的封口膜来维持初始气体的配比。

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气调保鲜包装 篇6

气调贮藏是在冷藏基础上进一步提高贮藏效果, 是果蔬贮藏保鲜技术的发展和创新, 包含冷藏和气调双重作用, 是一种先进、有效的果蔬保鲜方法。气调库的核心是库内气体成分调节系统, 它由制氮机组、乙烯气体脱除机和二氧化碳气体脱除机、气体检测设备及气体输送管线阀门等组成。

气调库的电气控制系统包括:气调控制系统、制冷控制系统、报警系统、照明系统、呼叫系统。本文主要研究制冷控制系统和气调控制系统的自动化控制, 对其电控系统进行改造设计, 达到预期效果。

1 国内外气调贮藏应用现状

气调贮藏开始于二十世纪初, 目前欧美等发达国家80%以上的水果、蔬菜都是采用气调方式贮藏的。我国果品总产量达到9 300万t, 蔬菜产量达到6.77亿t。据统计, 发达国家蔬菜水果产品损失率不到5%, 由于我国果蔬生产的采收不当, 采后商品化处理技术落后, 贮藏条件不当等原因造成的腐烂损失率占总产量的25%～30%, 如果运用正确的保鲜技术使产品贮藏损失率降低一半, 每年即可减少超过500万t水果和3 000万t蔬菜的损失。因此, 贮藏设施的配套问题必须引起高度重视。我国的气调储藏技术虽然应用较晚, 但是发展非常迅速。四川省农业机械研究设计院于2000年承担并完成了四川省重点科技攻关项目“果蔬气调保鲜贮藏技术与成套设备的研究开发”, 2004年起草了国内第一份关于气调贮藏库的地方标准DB51/T466-2004《果蔬气调保鲜库技术要求》。近年来在成都、阿坝、攀枝花、眉山、绵阳、德阳、资阳、乐山、泸州、达州、重庆等地共承担了30多座气调库、冷藏库的工程建设施工。承担了灾后重建项目都江堰6座气调库、冷藏库的工程图样设计。承担了河南4 000t气调库工程设计等技术服务项目。为气调贮藏技术在国内的推广和发展作出了贡献。

2 制冷自动控制系统和气调库内气体含量自动控制系统的研制

2.1 气调贮藏保鲜原理

气调贮藏是指在特定的气体环境中的冷藏方法, 是建立在对果蔬采后生理特性的深刻认识基础上发展起来的新技术。它可根据贮藏物的生理特性, 选择合适的贮藏参数 (温度、湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度等) , 有效的抑制贮藏物的呼吸作用, 抑制库内细菌的活性, 以达到长期保鲜的目的。

2.2 制冷自动控制系统的研制

制冷装置由冷凝器、蒸发器、压缩机、节流装置等设备组成, 制冷装置中各设备、各参数在运行时是相互影响、相互作用的, 制冷装置自动控制是为了确保整套装置能正常运行, 并且达到要求的运行参数值。

目前的制冷装置控制系统中, 大多使用直接作用式控制器, 即把发信器、控制器、执行器三者做成一体的控制系统。本文研制的制冷控制系统主要对制冷装置中的各个运行设备如冷凝器、蒸发器、压缩机、节流装置等进行动、静态特性分析, 同时配置响应的控制器, 形成该参数的自动控制系统, 使每一个参数在各种外界干扰条件下或负荷变化条件下和给定值的偏差均能保持在正常运行要求的范围内。

气调库温度调节流程如图1所示。

当温度传感器测量冷藏间温度上升至给定上限时, 温度控制器启动, 接通供液电磁主阀和回气电磁主阀电路, 并开启冷风机和压缩机等制冷系统设备, 当温度传感器测量冷藏间温度下降至给定下限值时, 温度控制器关闭, 切断供液电磁主阀电路, 延时大概1～2min后, 再令回气电磁主阀关闭, 然后冷风机停止运转, 并且使压缩机等制冷系统能够设备停止运行。

在制冷控制系统中增加了专门的缺相保护系统, 有效避免了因缺相引起的电机线圈被烧毁的现象, 目前市售的缺相相序保护器在缺相保护方面不可靠, 很多产品是在停机状态缺相能得到有限保护, 而在设备运行时缺相无法保护, 无法迅速停机而使设备缺相运行, 在使用中冷风机等很容易因缺相烧毁电机。通过改进制冷控制系统设计, 增加了非常可靠的缺相保护, 避免缺相运行, 大大提高了制冷系统运行的可靠性。

2.3 气调库内气体含量自动控制系统的研制

(1) 氧气含量自动控制系统研制。抑制水果、蔬菜呼吸作用的方法, 就是适当降低库房内氧气的含量。目前主要有中空纤维膜制氮机向库内充氮和碳分子筛吸附库内氧气两种方式来降低库内氧气含量。本控制系统就中空纤维膜制氮降氧的方式进行研究。当由计算机控制的气调库气体浓度监测系统检测到库间的氧气含量超过设定上限, 控制降氧的接线端子导通, 随后输往库间的管路电磁阀开启, 延时大概2min后, 制氮机开启, 高浓度氮气通过管路通向氧气含量超标的气调库, 直到库内的气体被检测出氧气的含量达到设定值。当库内氧气浓度达到设定下限时控制降氧的另一接线端子断开, 使制氮机关闭, 延时一般5～10min后, 管路电磁阀关闭, 降氧结束。如图2所示。

(2) 二氧化碳含量自动控制系统研制。适当的CO2含量有助于水果和蔬菜的保鲜贮藏, 但当库内的CO2含量过高时就会造成CO2中毒。当库房的CO2含量高于库内贮藏物料最高限度时, CO2脱除机开启降低其含量, 当库房的CO2含量达到要求时CO2脱除机关闭, 同时相关电磁阀关闭。自动降CO2流程如图3所示。

(3) 乙烯含量自动控制系统研制。乙烯脱除机是用来控制气调库中乙烯的浓度, 防止水果和蔬菜早熟, 当乙烯传感器检测到乙烯含量超过设定值时管路电磁阀会开启, 延时1～2min后, 乙烯脱除机开启, 库间的含乙烯超标气体被乙烯脱除机脱除大部分乙烯, 吸附后含乙烯较少的气体被送回库间, 如此循环降乙烯直到库间的气体被检测出乙烯含量达到设定值。此时乙烯脱除机关闭, 延时5～10min后, 管路电磁阀关闭, 停止循环。自动降乙烯流程如图4所示。

3 气调库性能试验

2012年5月, 在四川华蓥山气调库内使用蒜薹对研制的控制系统进行了性能试验, 试验温度波动控制在±0.5°C以内, O2、CO2的含量维持在±1%的允许范围内, 乙烯浓度控制在允许值以下, 相对湿度92%。在对4个试验库进行一周气调运行后, 对各库的温度, O2、CO2含量进行为期一月每天两次的测量, 记录并找出其波动范围 (见表1) 。通过对气调库运行测试数据的分析, 各项运行参数指标均达到了研发设计要求。

4 应用前景

果蔬气调库是一个严密的封闭系统, 系统运行如果单纯靠人工进行, 需要操作技术很熟练的工人才能进行此工作, 而且不一定能保证及时、准确地进行调节。如果采用自动调节, 不用注意贮藏时间的长短或外界条件的变化, 并且不用或少用人工参与, 从而简化了管理, 保证了贮藏食品的质量, 也保证了气调库装置运行的可靠性、安全性和经济性, 因此有很大的发展前景。目前, 我国已成为世界上最大的水果生产国和消费国, 水果和蔬菜产量巨大, 建设自动化程度高的气调库, 发展气调保鲜加工贮藏, 不断提升果蔬产品的升值潜力, 是未来市场的必然发展趋势。

5 结语

气调保鲜包装 篇7

冰藏或低温冷藏是一项传统的保鲜方法,简便易行,但其贮藏时间短,品质劣变快,不利于食品的长期贮藏。微冻贮藏技术能明显延长水产品货架期,但其易产生冰晶,导致细胞损伤[4]。冰温贮藏是继冷藏、微冻贮藏后的新型保鲜方法,其贮藏温度范围低于0℃,高于食品冻结点,是属于非冻结保存,因而可以避免冰晶引起的质构劣化现象,同时对于食品的品质起到保持作用[5]。气调保鲜是一项通过改变气体环境,调节细胞呼吸或破坏微生物生存繁殖的条件,以减缓食品变质的技术[6]。近年来,冰温和气调相结合应用于罗非鱼鱼片保鲜,取得了较好的效果[7,8]。和传统保鲜方法相比,冰温气调技术具有细胞损害小、有效抑制有害微生物、一定程度上提高水产品的品质等优点[5,6]。

罗非鱼因其高蛋白、低脂肪的特点,深受消费者的喜爱。目前罗非鱼产品国内销售主要以鲜活全鱼为主,以冷藏、冷冻罗非鱼鱼片的形式出口。但随着人民消费水平和消费意识的增强以及超市零售业的发展,消费者的消费习惯及嗜好也向健康原味及生鲜状态方面转移,消费者直接从超市购买健康原味及更为生鲜的鲜罗非鱼鱼片半成品将日渐成为国内消费主流。冰温气调保鲜技术虽然明显延长了鲜罗非鱼鱼片的市场货架期,但是仍然难以满足不断上涨的消费者需求,开发新型保鲜方法延长保质期势在必行。高压静电场(HVEF)贮藏保鲜是食品加工中一个新的研究领域,具有越来越多的潜在应用,例如食品加工、微生物抑制、延长保质期以及食品快速解冻等[9,10,11,12,13]。HSIEH等[14]评估了4℃贮藏条件下高压电场对罗非鱼肉品质的影响,发现高压电场能够减少鱼肉的细菌总数,明显减缓鱼眼的不透明度,抑制p H的上升及K值的增长,继而改善鱼肉的品质,延长了其保质期。文章研究了高压静电结合冰温气调保鲜方法对贮藏过程中罗非鱼鱼片品质的影响,比较不同高压静电下的作用效果,为高压静电在鱼肉保鲜中的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜活罗非鱼购于广州市海珠区华润超市,每条鱼体质量约为0.4~0.6 kg。

PCA平板计数琼脂培养基(广州粤升试剂);氯化钠(Na Cl)、高氯酸(HCl O4)、氢氧化钠(Na OH)、盐酸(HCl)、硼酸(H3BO3)、酚酞(C20H14O4)、甲基红(C15H15N3O2)、次甲基蓝(C16H18Cl N3S·3H2O)、无水乙醇(C2H6O)、三氯乙酸(C2Cl3O2)、硫代巴比妥酸(C4H4N2O2S)等均为国产分析纯。

1.2 仪器设备

MAP-D400复合气调保鲜包装机(苏州森瑞公司);SC-80C型全自动测色色差计(北京康光仪器有限公司);SQ510C型立式压力蒸汽灭菌器(重庆雅马拓科技有限公司);MIR254低温恒温培养箱(日本Sanyo公司);SPX-320型生化培养箱(宁波江南仪器厂);PB-10型精密p H计(德国Sartorius公司);Ultra Turrax T25D型均质机(德国IKA工业设备公司);UV-2550紫外分光光度计(日本岛津公司);多功能静电冷冻/解冻/保鲜实验机(台湾迪弗斯科技股份有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 样品预处理

鲜活罗非鱼暂养2 h后,用清水洗净,经击昏、放血、去鳞,取罗非鱼背部肌肉剖片、去皮、冲洗、沥水;鱼片立即用5 mg·kg-1的低温臭氧水浸泡处理10 min[15]后捞出沥干,随机分成等量3组,备用。

1.3.2 包装与贮藏

备用鲜罗非鱼鱼片装入无菌包装袋[PA/TIE/PE/TIE/EVOH/TIE/PE/TIE/PE(9层),厚度90μm]中,充入相应气体[气体组成为70%二氧化碳(CO2)和30%氮气(N2);按V(充气体积)∶m(鱼片质量)为3∶1充入气体[16,17]],分组别将包装好的鱼片放于相应高压静电(3.8k V、1.8 k V、0 V)下冰温[(-0.7±0.5)℃]贮藏。每组样品于贮藏后第0天开始,每隔3 d取出样品测定指标,每次3包,共11次。

1.4 指标测定

1.4.1 汁液流失率的测定

参考吕凯波等[18]的测定方法。

1.4.2 菌落总数测定

菌落总数(aerobic bacterial count)测定方法参照GB/T 4789.2—2010《食品微生物学检验:菌落总数测定》[19]。

1.4.3 感官评价

感官评价参考李莎等[20]并略加改动,具体评分规则见表1。鱼片的综合分值在16~20分为新鲜,9~15分为品质良好,8分以下为品质发生明显劣变。

1.4.4 色差值测定

色差用SC-80C型色差计测定,测试点为样品鱼片背面的主脊位置,选3点测试,取3点的L*、a*、b*平均值。L*代表亮度,值越大说明鱼肉越亮,越小说明鱼肉越暗;色度H*(hue angle)由b*/a*计算,值越大说明鱼肉越黄,越小表示鱼肉越鲜红。颜色饱和度C*(chroma)表示肉色的深浅,用(a*2+b*2)1/2计算[21]。

1.4.5 总挥发性盐基氮(TVB-N)测定

TVB-N的测定方法参照SC/T 3032—2007《水产品中挥发性盐基氮的测定》[22]。

1.4.6 脂质氧化(TBA)测定

TBA参考JOHN等[23]的方法测定。准确称取5.00 g碎鱼肉样品,加入25 m L含有15%的三氯乙酸、0.375%的硫代巴比妥酸、0.25 mol·L-1盐酸的溶液,混合均匀,在沸水浴中加热20 min,待溶液变成粉红色,置于流水中冷却,然后5 000 r·min-1离心20 min。取上清液于532 nm测吸光度,同时以蒸馏水代替样品作空白对照。

1.4.7 p H测定

称取剪碎鱼肉5.00 g,加10倍煮沸并冷却至室温的蒸馏水,用均质机高速均质30 s(13 000 r·min-1),3 500 r·min-1离心10 min,测其p H[24]。

1.5 统计分析

实验数据采用SPSS 20.0软件进行双因素方差分析(double factor variance analysis),结果以“±SD”表示,组间的差异采用Duncan's多重比较检验,差异显著的标准为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 汁液流失率变化

鱼肉贮藏期间汁液的流失状况用汁液流失率来反映。汁液流失过多,则肉质、适口性变差,产品色泽变暗或无光泽,营养大量流失致使影响价格,同时汁液也会成为微生物生长繁殖的优质培养基[25]。冰温贮藏过程中3组样品的汁液流失率随贮藏时间的延长总体均呈升高趋势,贮藏时间和高压静电对汁液流失率的影响显著(P<0.05),其中对照组的汁液流失率升高最快,贮藏期间一直高于高压静电条件下贮藏的样品(图1-a)。贮藏前6d,高压静电对样品汁液流失率影响不大(P>0.05),从第9天开始显著低于对照组样品的汁液流失率(P<0.05),贮藏期间1.8 k V条件下汁液流失率高于3.8 k V,静电组间样品差异不显著(P>0.05)。冰温贮藏至第21天,1.8 k V和3.8 k V高压静电场下渗出率分别约为5.29%和5.22%,显著低于对照组样品的7.21%(P<0.05)。直至贮藏实验结束(第30天),3.8 k V和1.8 k V高压静电下的样品汁液流失率分别为6.57%和6.86%,仍低于对照组(第21天)。有文献报道,CO2浓度和含量会影响水产品的肉汁渗出率,鱼肉中溶解的CO2能够降低肌肉的保水力,CO2气调包装一定程度下会加速水产品汁液渗出[7,26],外加能量场使水发生共鸣现象,引起水结构及结合状态发生变化[27],其作用机理有可能是高压静电改变了食品中水的存在状态,部分自由水不能正常活动,或在食品表面形成了水分子保护层,在一定程度上抵消CO2的负面作用,延缓了食品劣化,有助于罗非鱼鱼片汁液的保持。

2.2 菌落总数变化

水产品在腐败期间,会产生不良气味,使产品在感官上变得不可接受,其主要原因是某些特定微生物生长和代谢活动中生成硫化物、酮、醛、醇、氨、有机酸等异味物质[28]。图1-b展示了不同强度静电处理下鱼肉细菌总数变化的趋势。整个贮藏过程中3组鱼样细菌总数的总体变化趋势大致都是一直持续增长,不同处理组差异显著(P<0.05)。可能是起始菌落较多,贮藏6 d后对照组的细菌总数大于105CFU·g-1,从微生物的角度来讲,细菌总数达到105以上即认为开始腐败,贮藏至第21天,对照组样品不可食用,其细菌总数为9.73×106CFU·g-1,接近可接受菌落数极限值107CFU·g-1;静电组的细菌总数均低于106CFU·g-1,静电处理可明显抑制鱼肉中细菌的生长,且3.8 k V高压静电抑菌效果好于1.8 k V高压静电(P<0.05)。贮藏的前3 d 3组细菌总数增长较为缓慢,差异不显著(P>0.05),原因可能是某些微生物在从常温环境突然转到0℃以下的冰温环境中,以及气调包装改变了微生物生长的气体环境,导致其生长繁殖受到了很大程度的抑制,静电作用效果相对不显著。对照组贮藏3 d后细菌总数显著增加(P<0.05),是由于某些特定微生物已适应不良环境,蛋白质、脂类、糖类降解的小分子物质充当营养来源,导致微生物迅速繁殖,气调包装抑菌效果开始减弱,静电处理组对微生物的静电作用效果开始突显,这可能是由于高压静电改变了细胞膜内外电势,扰乱了细菌的正常生长代谢,从而达到抑制或杀灭微生物的作用[27]。

2.3 感官品质的变化

贮藏过程中罗非鱼鱼片在外源微生物和自身内源酶的作用下,肌肉中蛋白质、氨基酸等含氮物质被分解为吲哚、氨、硫化氧、三甲胺等低级产物,导致鱼肉产生具有腐败特征的臭味[29]。鲜罗非鱼鱼片具有特殊的鲜味,颜色鲜艳,肌肉切面有光泽,肌肉组织致密完整、弹性好[7]。罗非鱼鱼片感官评分见表1,随着贮藏时间的延长,3组样品的感官评分均显著下降,且差异显著(P<0.05),其中冰温气调处理的对照组样品感官变化最快(图1-c)。冷藏第6天对照组鱼肉品质下降到二级新鲜度(感官评分<15),静电组样品仍保持在一级新鲜度(感官评分>15);冷藏第18天对照组感官评分已低于8分,鱼片肌肉组织松弛,部分色泽逐渐暗淡,伴有轻微的鱼腥味,品质明显发生了劣变;冷藏第30天静电组感官评分仍然高于8分,鱼肉的气味仍可接受,无哈喇味和腥味。胡燕和陈忠杰[30,31]对莲藕类似的研究也发现,高压静电场能有效地防止褐变,延缓腐烂,保持较高的感官品质;有研究认为高压静电能够抑制食品中微生物的新陈代谢,改变食品中酶的活性以及破坏食品中的不良化学反应平衡[32],这对罗非鱼鱼片不良气味的产生,肌肉弹性、组织形态等感官品质的下降起到了明显的抑制效果。

2.4 色泽的变化

颜色是肉类品质重要的特征之一。肉颜色的稳定性是由二价铁的肌红蛋白的保持程度所决定的。鲜罗非鱼鱼片表面亮度增加是由于肌球蛋白变性和亚铁血红素被取代、肉中水分含量变化、色素蛋白结构中卟啉环被破坏及蛋白聚合等原因造成的[33]。该实验3组样品的L*在整个贮藏过程中均呈现总体上升趋势,彼此之间差异不显著(P>0.05),贮藏前6 d,L*上升较快(P<0.05),之后增加缓慢(表2);3组样品的H*贮藏期间呈现先下降,第9天开始又逐渐上升的趋势,静电组和对照组均不存在明显差异(P>0.05);随着贮藏时间的延长,3组样品的C*均一直增加,各组之间差异依然不显著(P>0.05)。说明3.8 k V和1.8 k V的高压静电对罗非鱼鱼片的色泽影响不大,可能原因是高压静电对决定肉色泽的含二价铁的肌红蛋白参与的化学反应产生了影响。

注:同列数据上标不同字母表示差异显著(P<0.05);NE.表示由于样品腐败而未测定Note:Different superscript letters within the same column indicate statistical significant difference(P<0.05);NE.the sample was not determined because of corruption.

2.5 TVB-N的变化

TVB-N主要是蛋白质分解产生的氨、胺类等碱性含氮物质的统称,其水平和新鲜度感官评价之间有很高的相关性,因此被广泛作为反映肉类和鱼类腐败程度的最重要指标之一[34]。冰温贮藏期间3组样品的TVB-N均有不同程度的上升,贮藏初期(前6 d)在微生物和酶的共同作用下,TVB-N增长迅速,3组样品的TVB-N从第0天的0.109 4mg·g-1分别升高到第6天的0.169 9 mg·g-1、0.164 3 mg·g-1和0.178 7 mg·g-1,第6天后保持慢速增长(图1-d)。贮藏期间由于高压静电对微生物和酶的活性抑制作用,鱼肉蛋白质分解减缓,对照组样品的TVB-N值一直高于静电处理组,对照组与1.8 k V静电处理组的差异比较明显(P<0.05)。在贮藏21 d后对照组TVB-N已达到0.207mg·g-1,超过国标TVB-N安全限量0.2 mg·g-1,散发轻微腥臭氨味。贮藏期间1.8 k V和3.8 k V高压静电处理组间差异不显著(P>0.05),到第30天时TVB-N分别为0.204 mg·g-1和0.199 mg·g-1,3.8 k V静电处理组未超过国标TVB-N安全限量。

2.6 TBA的变化

TBA衡量了样品中不饱和脂肪酸氧化产生丙二醛的程度。鱼肉组织中通常含有较多的多不饱和脂肪酸和加速氧化物质,所以TBA既可作为鱼片的脂肪氧化指标,也可以反映鱼片鲜度变化,但其反映鲜度水平的标准则取决于样品中脂肪含量及脂肪中不饱和脂肪酸的含量[16]。罗非鱼肉贮藏过程中TBA值变化见图1-e,总体上3组鱼肉样品随贮藏时间延长TBA不断上升,可能是由于罗非鱼属于低脂鱼,3种处理的鲜罗非鱼鱼片前9 d TBA变化都非常小(小于0.1 mg·kg-1),表明鲜罗非鱼鱼片在贮藏初期脂肪几乎没有氧化酸败。在整个贮藏过程中3组处理样品之间差异不明显(P>0.05),电场处理组TBA低于对照组,说明静电场能够预防脂质氧化,但气调包装的效果并不明显。

2.7 p H的变化

水产品肌肉的p H变化与其新鲜度密切相关,测定罗非鱼肉的p H可以作为判断其新鲜度的参考标准之一。一般来说,鱼类致死后由于体内糖原的无氧酵解生成乳酸等酸类物质,酸类物质的积累造成肌肉p H的下降。贮藏后期由于微生物活动和内源酶的作用,肌肉蛋白质分解产生含氮类碱性物质致使鱼肉组织p H升高[35]。对照组样品的p H先逐渐下降,于第12天开始又出现上升,这与其他相关鱼肉保鲜文献中p H先下降后上升的趋势类似(图1-f);静电组样品的p H随贮藏时间延长无显著性差异,p H波动不大,总体保持在一个相对稳定状态。李来好等[7]指出,p H若能保持在初始值上下,表明该鱼片的新鲜度较好。对照组和静电组差异显著(P<0.05),这可能是由于静电作用使气调包装中氮气包裹鱼肉样品,以及改变了水分子存在状态,致使气调包装中CO2在肌肉表面溶解度不同,从而导致2组样品的p H出现较大的差异。

3 结论

该研究测定了罗非鱼鱼片冰温气调贮藏期间品质指标的变化,发现高压静电能够显著抑制罗非鱼鱼片的腐败和不良气味的产生,减缓鱼片肌肉弹性、组织形态等感官品质的下降,可明显改善鱼肉汁液流失的状况,但对鱼肉色泽变化无显著影响;高压静电对鱼肉TVB-N的增加起到了比较理想的延缓作用,在一定程度上可以延缓脂肪氧化,抑制贮藏前期p H的下降;高压静电对微生物的增殖也起到明显抑制作用,结合冰温气调保鲜技术贮藏,包装罗非鱼鱼片的货架期可达30 d,样品无异味,比冰温气调保鲜方法(对照组)延长了将近9 d,相比罗非鱼鱼片的传统空气冷藏保鲜方法6~8 d的货架期,该保鲜方法具有明显的优势。因此,高压静电在罗非鱼鱼片保鲜上的应用是可行的,并且保鲜效果和高压静电大小有关,该研究中3.8 k V高压静电对罗非鱼鱼片的作用效果优于1.8 k V。文章虽然研究了高压静电场对罗非鱼鱼片品质的影响,但对产生这些变化的原因没有进行更深入细致的研究,需要后续进一步从理论和实践上揭示高压静电场影响品质的作用机理。

摘要：文章研究了高压静电场结合冰温气调保鲜技术对罗非鱼鱼片的保鲜效果,通过罗非鱼片贮藏过程中肉汁渗出率、菌落总数、感官品质、色差值、总挥发性盐基氮(TVB-N)、脂质氧化(TBA)、p H等指标的变化情况,分析比较3.8 kV、1.8 kV、0 V高压静电下罗非鱼肉品质指标的变化。结果表明,高压静电场能够显著改善鱼肉的品质,贮藏至第30天,样品无异味,感官品质良好,可显著抑制肉汁渗出;可有效抑制微生物的生长和挥发性盐基氮的增加,在一定程度上抑制了鱼肉内脂肪氧化,具有较好的保鲜效果。总体上3.8 kV高压静电对鱼肉的保鲜效果优于1.8 kV高压静电,可延长肉片的保质期至30 d。

气调包装技术对烧肉品质的影响 篇8

摘 要：为研究不同包装材料对烧肉品质的影响，采用不同气体阻隔性的复合包装材料对烧肉进行气调包装。采用不同的气体成分（50% CO2/50% N2、30% CO2/70% N2）及空气分别包装烧肉，在（4±1）℃条件下贮藏，定期测定烧肉的感官品质、菌落总数、挥发性盐基氮、硫代巴比妥酸等指标，确定适合烧肉气调包装的气体比例为30% CO2/70% N2。结果表明：与阻隔性能低的聚丙烯（polypropylene，PP）/PP/胶黏剂（tackiness agent，TIE）/聚酰胺（polyamide，PA）/TIE/PP/PP包装膜相比，高阻隔性的PP/TIE/PA/乙烯/乙烯醇共聚物（ethylene vinyl alcohol copolymer，EVOH）/PA/TIE/PP包装膜更能保持烧肉良好的品质，以感官品质、菌落总数为指标，烧肉的货架期延长2 d；同时在抑制微生物对蛋白质的分解、延缓脂质的氧化速度方面，高阻隔性的PP/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PP包装膜具有一定的优势。

关键词：烧肉；气调包装；气体比例；气体阻隔性；品质

Abstract： Sensory evaluation， total number of colonies， TVB-N value and lipid oxidation were determined and analyzed on stewed pork stored under modified atmosphere packaging （MPA） （30% CO2/70% N2 and 50% CO2/50% N2） and a control （normal atmosphere） at （4 ± 1） ℃. Results showed that the modified atmosphere consisting of 30% CO2/70% N2 was suitable for stewed pork. The quality changes of stewed pork under MAP conditions with two plastic packaging materials having different gas barrier properties were studied comparatively using low barrier membrane of PP/PP/TIE/PA/TIE/PP/PP

（polypropylene， PP； tackiness agent， TIE； polyamide， PA） and high barrier membrane of PP/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PP

（ethylene vinyl alcohol copolymer， EVOH）. The high barrier membrane was more advantageous over the low barrier membrane to maintaining the quality of stewed pork and could extend the shelf life by 2 days as evaluated by sensory quality and total number of colonies. In the meantime， PP/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PP membrane had a better effect in inhibiting microbial decomposition of proteins and delaying lipid oxidation.

Key words： stewed pork； modified atmosphere packaging； gas ratio； gas barrier property； quality

中图分类号：TS251.1 文献标志码：A文章编号：1001-8123（2015）09-0020-05

烧肉是我国传统酱卤肉制品的代表性产品，因其营养丰富、肉质细腻、美味可口，深受消费者喜爱。目前，延长酱卤肉制品货架期的包装方式主要有：真空包装和气调包装。真空包装（vacuum package，VP）也称减压包装，是将包装容器内的空气抽出密封，维持袋内处于高度减压状态，空气稀少相当于低氧效果，使微生物没有生存条件，以达到有效地防止食品腐败变质的目的，其能有效延长产品的货架期，但是在一定程度上能够破坏食品的组织结构、色泽及口感等[1-2]。气调包装技术（modified atmosphere packaging，MAP），也称为换气包装，是在一定的温度条件下，将一定比例的气体充入阻隔性能好的包装材料内改变产品周围的气体成分，充入的气体能够抑制微生物生长繁殖及酶的活性，从而防止食品腐败变质，延长其货架期[3-4]；其中气体比例和包装材料的气体阻隔性对气调保鲜效果影响较大[5-6]。目前国外大量研究是针对冷鲜肉的[7-14]，在酱卤肉制品中应用气调包装的研究却鲜有报道。

本实验采用不同比例的气体成分对烧肉进行包装，定期检测烧肉的感官品质、菌落总数、挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）等指标，确定适合烧肉气调包装的气体比例；采用前期实验得到的最佳气体比例，研究不同阻隔性的包装膜对气调包装烧肉品质的影响，探索适合酱卤肉制品气调包装的包装膜，为其在工业生产中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

烧肉为当日生产产品。

氧化镁 天津市科密欧化学试剂有限公司；硼酸、盐酸、三氯乙酸、乙二胺四乙酸二钠（disodium ethylenediamine tetraacetate，EDTA·2Na+）、TBA、

氯仿 国药集团化学试剂有限公司；甲基红、次甲基蓝 天津市福晨化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

NCA-WL80温度记录仪 北京安伏电子技术有限公司；Bagmixer 400P均质器 法国Interscience公司；LRH-250

生化培养箱 上海一恒科技有限公司；KDN-08C

定氮仪 上海华睿仪器有限公司；UV-1700紫外分光光度计 岛津（德国）股份有限公司；TGL-10B离

心机 上海安亭科学仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 不同气体比例的气调包装对烧肉品质的影响

把冷却后的烧肉装入包装袋内，用全自动真空充气包装机，经抽真空、充气和热封3 道工序进行气调包装。对照组用100%空气进行包装，包装完成后立即将所得样品放入（4±1）℃环境中贮藏。本气调实验分3 组：第1组为50% CO2/50% N2；第2组为空气；第3组为30% CO2/70% N2。定期测定烧肉的感官指标、菌落总数、TVB-N值、TBA值。

1.3.2 不同包装材料对气调包装烧肉品质的影响

采用PP/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PP包装膜（高阻隔性）和PP/PP/TIE/PA/TIE/PP/PP包装膜（低阻隔性）以优选出的气体比例进行充气包装，并在（4±1）℃冰箱中贮藏。定期测定烧肉的感官指标、菌落总数、TVB-N值、TBA值。

1.3.3 感官评分

由10 人组成的感官评定小组，按照感官评分标准（表1）分3 次对相同样品进行评定。

1.3.4 菌落总数的测定

将采用不同气体比例气调包装的烧肉包装后分别放在（4±1）℃的环境下贮藏，定期取样，参照甄少波等[15]的方法测定样品的菌落总数。

1.3.5 TVB-N值的测定

将采用不同气体比例气调包装的烧肉包装后分别放在（4±1）℃的环境下贮藏，定期取样，根据

GB/T 5009.44—2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》中半微量定氮法测定样品的TVB-N值[16]。

1.3.6 TBA的测定

TBA值参照Witte等[17]方法测定：称取10.00 g样品绞碎均匀，加入为7.5 g/100 mL的三氯乙酸（其中含0.1% EDTA）50 mL，振荡30 min后过滤，取上清液5 mL，加入5 mL浓度为0.02 mol/L的TBA溶液，于90 ℃水浴中加热40 min，取出待样品冷却后，4 000 r/min离心20 min，取上清液，向其中加入5 mL氯仿并不断振荡至混匀，静置分层后取上层清液进行比色，在波长为600、532 nm处分别测定吸光度，分别记作A600 nm、A532 nm并用下式计算TBA值。

1.4 数据分析

数据利用SPSS 17.0软件进行分析，用Origin Pro 8.0进行作图。

2 结果与分析

2.1 不同气体比例的气调包装对烧肉品质的影响

2.1.1 不同气体比例气调包装烧肉感官评定

由表2可知，在4 ℃条件下贮藏的烧肉，30% CO2/70% N2贮藏7 d感官品质仍然较好，9 d感官品质下降，11 d出现腐败变质现象；50% CO2/50% N2贮藏7 d开始感官品质下降，9 d已经开始出现变质现象，空气组贮藏5 d感官品质严重下降，7 d已经出现感官变质。

2.1.2 不同气体比例气调包装对烧肉菌落总数的影响

根据GB 2726—2005《熟肉制品卫生标准》要求，酱卤肉制品中菌落总数≤8×104 CFU/g。由图1可知，30% CO2/70% N2和50% CO2/50% N2包装的烧肉在贮藏1 d时菌落总数较初始菌低，这可能是因为CO2的抑菌作用，CO2能够抑制肉制品中需氧菌的生长，降低产品pH值，从而达到防腐保鲜的目的。30% CO2/70% N2组在贮藏1～3 d菌落总数增长缓慢，贮藏3 d后增长速率较快，贮藏11 d菌落总数超过国家标准。50% CO2/50% N2组贮藏1 d开始菌落总数快速生长，贮藏7 d菌落总数超过标准。空气组菌落总数呈直线式上升，贮藏7 d菌落总数超过限制标准。综上所述，气调包装比空气包装更有利于烧肉的保鲜，其中含30% CO2/70% N2组保鲜效果要优于50% CO2/50% N2组。

2.1.3 不同气体比例气调包装对烧肉TVB-N值的影响

由图2可知，在采用不同气体比例进行包装时，烧肉贮藏初期的TVB-N值差别较小；随着时间的延长，3 组烧肉中的TVB-N值都不断增加，其中空气组增速最快，30% CO2/70% N2组和50% CO2/50% N2组在贮藏1～3 d增长速度缓慢，这是因为CO2抑制了微生物。贮藏11 d空气组TVB-N值超过25 mg/100 g，30% CO2/70% N2组和50% CO2/50% N2组低于25 mg/100 g。在整个贮藏过程中30% CO2/70% N2组TVB-N值较其他组都低，30% CO2/70% N2组具有较好的保鲜效果。

2.1.4 不同气体比例的气调包装对烧肉TBA值的影响

由图3可知，随着贮藏时间的延长，TBA值增长较快，可能因为烧肉脂肪含量较高，氧化速度快。TBA值表示脂肪二级氧化分解后的产物，也就是指最终生成物的含量。随着氧化程度的增大，氧化产生的次级产物不断增多，进而TBA值也将不断变大[18]。脂肪的氧化对食品的感官、风味口感、营养成分等都有影响[19-20]。在整个贮藏过程中3 组实验烧肉的TBA值差别较小，30% CO2/70% N2组较50% CO2/50% N2组和空气组低，说明30% CO2/70% N2的气体比例较适合烧肉的包装。

2.2 不同气调包装材料对烧肉品质的影响

2.2.1 不同气调包装材料对烧肉感官品质的影响

由表3可知，在4 ℃条件下贮藏，采用PP/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PP包装膜气调包装的烧肉感官品质贮藏7 d时开始下降，贮藏9 d产品出现出水，颜色暗淡现象；贮藏11 d有严重腐败臭味。采用PP/PP/TIE/PA/TIE/PP/PP

包装膜气调包装的烧肉贮藏5 d感官品质急剧下降，贮藏9 d产品感官腐败。在感官品质方面采用PP/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PP包装膜包装的较PP/PP/TIE/PA/TIE/PP/PP

包装膜包装的烧肉有一定的优势。

2.2.2 不同气调包装材料对烧肉菌落总数的影响

由图4可知，在4 ℃贮藏条件下，采用不同阻隔性包装膜进行气调包装的烧肉在贮藏过程中，随着贮藏时间的延长，菌落总数先缓慢降低后升高。从第3天开始，PP/PP/TIE/PA/TIE/PP/PP包装膜包装的烧肉菌落总数增长较PP/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PP包装膜包装的烧肉快，可能是PP/PP/TIE/PA/TIE/PP/PP包装膜阻隔性较低，在贮藏过程中包装内气体成分及含量变化较大。PP/PP/TIE/PA/TIE/PP/PP包装膜包装的烧肉贮藏9 d菌落总数超过国家标准，出现明显腐败变质现象；PP/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PP

包装膜包装的烧肉菌落总数1～7 d增长缓慢，贮藏11 d菌落总数超过国家标准。由此可知，高阻隔性的包装材料能够保证烧肉在一定时间内的品质，更适合烧肉的气调包装。

2.2.3 不同气调包装材料对烧肉TVB-N值的影响

由图5可知，采用不同包装材料包装的烧肉，TVB-N值随着贮藏时间的延长而逐渐增加，这与菌落总数的变化趋势相似；贮藏1～7 d之间PP/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PP

包装膜与PP/PP/TIE/PA/TIE/PP/PP包装膜包装的烧肉TVB-N值相差不大，从第9天开始，PP/PP/TIE/PA/TIE/PP/PP包装膜包装的烧肉TVB-N值增长速度比PP/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PP包装膜包装的烧肉快，这可能是PP/PP/TIE/PA/TIE/PP/PP包装膜对CO2的渗透率较高，CO2浓度下降快，抑菌效果差，微生物分解蛋白质作用强。

2.2.4 不同气调包装材料对烧肉TBA值的影响

由图6可知，在4 ℃条件下，2 种包装材料气调包装的烧肉TBA值随贮藏时间的延长而增加，PP/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PP包装膜包装的烧肉贮藏1～5 d之间TBA值增长缓慢，贮藏5～9 d之间TBA值迅速升高；PP/PP/TIE/PA/TIE/PP/PP包装膜包装的烧肉，贮藏1～3 d之间烧肉TBA值增长较缓，贮藏3～9 d之间TBA值增长较快。高阻隔性的PP/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PP包装膜在延缓脂肪氧化方面具有一定的优势。

3 结 论

在（4±1）℃贮藏条件下，不同气体比例气调包装烧肉的菌落总数、TVB-N值、TBA值、感官品质等表征其货架期的指标，30% CO2/70% N2组均优于50% CO2/50% N2组，说明30% CO2/70% N2的气体比例更适合烧肉的气调包装。

在气体比例为30% CO2/70% N2，贮藏温度为（4±1）℃条件下，高阻隔性的PP/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PP包装膜较低阻隔性的PP/PP/TIE/PA/TIE/PP/PP包装膜更有利于保持烧肉的品质，抑制微生物生长繁殖，抑制微生物对蛋白质的分解、延缓脂质的氧化速度，因此高阻隔性的PP/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PP包装膜更适合用于烧肉的气调包装。

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