(一)果蔬保鲜包装的基本原理
图8-1 果蔬包装内外环境气体互换示意
1.气调保鲜效果 包装所具有的气调保鲜效果是果蔬保鲜包装的基础。在图8-1所示的包装体系内,包装内外的环境气体成分可通过包装材料互换,包装材料具有一定的气体阻隔性,使包装内环境气体组成因果蔬呼吸作用的进行而达到低O2高CO2状态,该状态反过来又抑制果蔬呼吸,使果蔬生命活动降低,延缓衰老,从而具有保鲜作用。有资料报道:香蕉采用0.05 mm厚的聚乙烯袋包装(每袋10 kg),袋中同时封入吸满饱和高锰酸钾水溶液的碎砖块200 g、生石灰100 g,然后在11~13℃贮藏,10 d后袋内CO2和O2含量分别为1.6%和5.8%,20 d后分别为5.2%和5.2%,30d后分别为10.5%和3.8%。
CO2浓度过高、O2浓度过低又会造成无氧呼吸并积累生理毒性物质,导致果蔬生理病害发生,尤其是对CO2耐性差的果蔬,如柑橘属果品对CO2非常敏感,包装内浓度一般不允许超过1%。因此在保鲜包装中应使用具有一定透气性的包装材料,以保证包装内外可发生一定程度的气体交换,使包装内O2和CO2浓度达到果蔬保鲜所需要的最适浓度。
不同种类不同厚度的包装材料,其气体透过性不同。采用单一薄膜往往难以满足不同水果蔬菜的生理特性要求,因此在生产中常采用薄膜打孔和复合膜的方法来满足其要求。
2.抑制蒸发 包装可使新鲜果蔬散失的水分留在包装内部而形成高湿微环境,从而抑制水分散失的速度,保持果蔬饱满、鲜嫩的外观。但包装材料的透气性太差则易造成包装内部的过湿状态,招致腐败发生。因此,果蔬包装时应选用透湿性适当的材料,也可采用穿孔膜包装,或使用功能性材料调整包装内部的湿度,使包装内环境湿度维持在适宜状态。
多数水果、蔬菜在收获时已有一定的成熟度,其生理活动较稳定,因而适宜于密封包装。但也有部分蔬菜(尤其是茎叶蔬菜)收获时其生理活动不太稳定,用穿孔膜包装往往能获得良好的效果,在适宜的低温下效果则更好。
果蔬的蒸发作用与温度也有很大关系,但不同的果蔬反应不同。柿子、柑橘、苹果、梨、西瓜、马铃薯、洋葱、南瓜、甘蓝、胡萝卜等果蔬对温度比较敏感,随着温度的下降,其蒸发作用会显著降低,而栗、桃、李、无花果、甜瓜、萝卜、番茄、花椰菜、豌豆等果蔬对温度有一定反应,随着温度的降低,其蒸发作用会有所下降。而草莓、樱桃、芹菜、黄瓜、菠菜、蘑菇则具有强烈的蒸发作用且与温度无关。
3.保冷保鲜 温度对微生物的繁殖和果蔬中的各种酶类的催化反应有着直接的影响,包装的气调和保湿作用必须和低温结合起来,其保鲜作用才能充分发挥,否则其保鲜效果就会受到很大影响,或出现各种生理病害。表8-1列出了几种蔬菜在不同温度下包装和不包装贮存时可供食用的贮存时间。由表中可以看出,常温包装的保鲜效果远比低温包装的差。
表8-1 一些薄膜包装蔬菜在不同贮藏条件下的可供食用的贮存时间
包装前的预冷对延长保鲜包装有效期非常有利,它可迅速有效地散发果蔬的田间热、抑制果蔬呼吸、防止水分蒸发,使果蔬在包装时尽可能保持其采收时的良好品质。包装时选用隔热容器、冰等蓄冷材料一起使用,可将果蔬包装内的温度维持在较低水平,这种简易方法在果蔬流通时可达到冰箱和冷藏运输车同样的保鲜效果,但果蔬保鲜仍以包装后在冷库贮藏为主要措施,以此来保证果蔬处于适宜的低温条件下。
需要注意的是采用低温贮藏有一定限度,当低温超过某一界限时,果蔬会发生冷害而出现软化、腐败等代谢异常现象,并导致品质迅速恶化而无法继续保存。不同果蔬产生冷害的温度不同,保鲜包装的温度必须保持在冷害点温度以上。(www.xing528.com)
4.抑制后熟 乙烯是一种植物激素,在果蔬生长后期随成熟而产生,在一定浓度(mg/kg)下会促进果蔬呼吸,加速叶绿素分解、淀粉水解及花青素的合成,促进果蔬成熟并导致老化的迅速发生。包装中使用功能性包装材料和去乙烯保鲜剂,可有效去除果蔬贮藏过程中产生的乙烯或抑制内源乙烯的生成,抑制果蔬后熟而达到保鲜目的。
不同种类不同品种的果蔬其乙烯产生量有很大差异,果蔬对乙烯的敏感性也因品种、成熟度、环境气体组成及温度不同而有差异,因此对其控制应通过试验确定,一般以抑制乙烯产生的保鲜剂辅助包装措施为好。
5.调湿、防雾、防结露 如果包装材料的透湿性太差,包装内部逐渐变成高湿状态而易在包装内侧面形成水雾。当外部温度低于包装内部空气露点温度时,水汽就会在包装内壁结露,这些露水会因包装内的高CO2而形成碳酸水,滴落在果蔬表面易导致湿蚀发生,使外观变差,商品价值降低,严重者会发生微生物侵染而导致腐败变质。采用机能性包装材料,由于其中添加了防雾、防结露物质,包装后可有效防止水雾和结露现象。
在包装内部封入具有吸湿和放湿功能的机能性包装材料,利用其在低湿度下放湿、高湿度下吸湿的作用,可使包装内部湿度简易地维持恒定,避免因包装材料透湿性太差而产生过湿状态。这也是包装中常用的辅助包装保鲜措施之一。
(二)果蔬保鲜的包装要求
为保证果蔬的良好品质与新鲜度,在保鲜包装时要求能充分利用各种包装材料所具有的阻气、阻湿、隔热、保冷、防震、缓冲、抗菌、抑菌、吸收乙烯等特性,设计适当的容器结构,采用相应的包装方法对果蔬进行内外包装,在包装内创造一个良好的环境条件,把果蔬呼吸作用降低至维持其生命活动所需的最低限度,并尽量降低蒸发、防止微生物侵染与危害,同时,也应避免果蔬受到机械损伤。
不同种类的果蔬对包装的要求不尽相同。
1.软性水果 草莓、葡萄、李子、水蜜桃等软性水果,含水量大,果肉组织极软,是最不易保鲜的一类水果。这类水果要求包装应具有防压、防振、防冲击性能,包装材料应具有适当的水蒸气、氧气透过率,避免包装内部产生水雾、结露和缺氧性败坏,可采用半刚性容器覆盖以玻璃纸、醋酸纤维素、聚苯乙烯等薄膜包装。
2.硬质果蔬 苹果、香蕉、李子、柑橘、桃、甘薯、胡萝卜、马铃薯、洋葱、山药、甜菜、萝卜等硬性果蔬,肉质较硬,呼吸作用和蒸发也较软质水果缓慢,不易腐败,可较长时间保鲜。这类果蔬的保鲜要求是创造最适温湿度和环境气氛条件,可采用PE等薄膜包装、用浅盘盛放、用拉伸或收缩裹包等方式包装。
3.茎叶类蔬菜 这类蔬菜组织脆嫩,脱水速度快,易萎蔫,其呼吸速度也较快,对缺氧条件很敏感。包装时主要考虑其防潮性、抗损伤作用以及对环境气体的调节能力。
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