标题 | 果蔬保鲜膜应用及前景 |
范文 | 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. [3] 崔忠付.新常态下的冷链物流走向[J].中国食品, 2015 (24):95-97. [4] 代少俊.果蔬保鲜膜的研制[D].北京:北京轻工业学院,2000. |
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