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我國果蔬產(chǎn)品資源相當(dāng)豐富，隨著人民生活水平的提高和生活工作節(jié)律的加快、外出旅游休假人員迅猛增多，人們對果蔬食品的需求量將增多。但是由于采收、采后處理技術(shù)落后、貯藏加工能力不足等原因，造成果蔬的腐爛損失達(dá)總產(chǎn)量的20%～40％，每年果品、蔬菜的產(chǎn)后損失量超過 15億t，減少了農(nóng)民收益，出現(xiàn)了因銷售困難而減少生產(chǎn)甚至砍樹的現(xiàn)象。所以，搞好果蔬采后的保鮮包裝，可促進(jìn)其栽培業(yè)的發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)豐收。
果蔬軟包裝是一種以果蔬生理為基礎(chǔ)，調(diào)理采摘后果蔬的保鮮實(shí)用技術(shù)，它能給果蔬創(chuàng)造適宜的貯藏環(huán)境，維持果蔬的生命活動(dòng)，延緩衰老，保持果蔬的色、香、味和外觀。因此，根據(jù)果蔬的生理特征和保鮮機(jī)理，合理地采用保鮮塑料薄膜包裝是一種重要的方法。果蔬薄膜包裝主要有以下幾種：
一、 MA包裝
由于高聚物材料的分子結(jié)構(gòu)特征，用塑料薄膜包裝果蔬，因果蔬的呼吸作用，袋內(nèi)形成易透CO2而難透O2的內(nèi)環(huán)境，透氣性和透濕性也各有差異。如果選用具有適宜透氣性的塑料薄膜，能控制氣體組成在適宜的范圍內(nèi)，就能實(shí)現(xiàn)不同果蔬的貯藏保鮮。此法稱為簡單氣調(diào)包裝，也稱MA包裝。而根據(jù)薄膜的滲透壓和強(qiáng)度，薄膜厚度一般應(yīng)控制在0.03mm左右為宜。簡單氣調(diào)包裝通常采用透氣性好的低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纖維素、丁基橡膠等制成，通過控制袋內(nèi)氣體組成比例進(jìn)行果蔬保藏。果蔬包裝薄膜主要有：
1．含無機(jī)物薄膜
此類薄膜多為抑制果蔬熟化而吸附、分解或外排乙烯。在塑料薄膜中(尤其是低密度聚乙烯)加入沸石等無機(jī)多孔質(zhì)或粘土等，多孔礦物按比例填充到聚合物中制成塑料薄膜，可調(diào)節(jié)薄膜的透氣性和透濕性，亦可調(diào)節(jié)氧氣、二氧化碳、水蒸氣、乙烯等氣體的透過能力。當(dāng)薄膜包裝袋內(nèi)水分過剩時(shí)，多孔礦物可吸收水蒸氣并向袋外釋放；而當(dāng)包裝袋內(nèi)水分太少時(shí)，多孔礦物又可將吸收的水分向袋內(nèi)釋放，較好地達(dá)到貯藏濕度的要求。加入多孔礦物二氧化硅、沸石、硅膠、白碳黑等物質(zhì)后，多種果蔬的保鮮效果都不同程度地得到了提高，其中尤以添加硅膠、沸石和白碳黑的保鮮效果明顯。對于果蔬有催熟作用的乙烯等物質(zhì)，需要在薄膜內(nèi)摻混入一些能吸收乙烯等氣體的保鮮劑，常用的保鮮劑為高錳酸鉀和一些多孔礦物填料如方英石、天然沸石等。
日本昭和化學(xué)公司研制出一種高純度磷酸鈣與聚乙烯薄膜混合而成的薄膜。實(shí)驗(yàn)證明，磷酸鈣能吸收乙烯和二氧化碳?xì)怏w，抑制葉綠素的分解，起到保鮮作用。
2．抗菌薄膜
食品表面的微生物是影響食品貨架期和安全性的主要因素之一。抗菌包裝能殺死或抑制食品在加工、儲(chǔ)運(yùn)和處理過程中表面的微生物，延長食品的貨架期和安全性。將包裝材料和防腐劑組合、對包裝材料的聚合物進(jìn)行輻射處理、或氣流噴射等方法都可以使包裝具有抗菌活性。抗菌包裝有兩種體系：有機(jī)體系和無機(jī)體系。
①無機(jī)體系
無機(jī)體系主要依賴金屬離子的抗菌活性。無機(jī)系列抗菌劑中的抗菌成分是銀、銅和鋅。這些金屬是以離子的狀態(tài)存在的，通過離子交換或直接合成，以制劑的形式與載體結(jié)合。由于銀或銅等金屬離子有著與細(xì)菌或霉菌的活性酶中心強(qiáng)有力的結(jié)合能力，而具有抗菌作用。例如來自日本的抗菌材料“Zeomic”是一種由離子工藝開發(fā)的無氣味白色細(xì)粒無機(jī)粉末。它是在塑料薄膜中加入一種含銀沸石，該沸石陽離子被銀離子交換，通過銀離子的抗菌作用，抑制了細(xì)菌的繁殖，達(dá)到保鮮目的。該材料的優(yōu)點(diǎn)是無毒，有廣譜抗菌性，且長期有效。耐酸性達(dá)pH3。耐堿性達(dá)pHl3。其平均粒徑為0．6～2．5μm。但這種沸石材料的價(jià)格較貴，通常加1%～3%，于塑料膜上是3～6mm很薄的一層。然而，將含有銀的包裝材料用于食品，在許多國家還沒有明確的規(guī)定。
②有機(jī)體系
近年報(bào)道的食品包裝中的有機(jī)抗菌劑包括：有機(jī)酸及其鹽(如山梨酸鹽、丙酸鹽、苯甲酸鹽)；抗菌素(如乳酸鏈球菌)，酶(如溶菌酶)和抑霉挫等。如抑霉挫可以作為塑料膜中的抗菌活性物質(zhì)來抑制霉菌的生長。
含有抗菌劑的包裝存在著抗菌劑向食品擴(kuò)散的問題。抗菌劑的安全性也是限制性的因素。一些研究表明，通過化學(xué)修飾將一些功能性基團(tuán)引入并使其固定在聚合物膜的表面，可避免抗菌物質(zhì)擴(kuò)散到食品上，提高了食品的安全性。如用電子輻射修飾聚合物，使其產(chǎn)生具有抗菌作用的胺基。原子激光在空氣中193nm下輻照尼龍膜，能將聚合物的酰氨基轉(zhuǎn)化為具有抗菌作用的胺基，激光的波長影響膜獲得抗菌性能。
俄羅斯專家在包裝材料的聚合物中添加了脫水的酸化物、多種礦物鹽和酶等物質(zhì)。富含這些物質(zhì)的包裝袋的表面可吸收所包裝食品中多余的水分，殺滅細(xì)菌，從而改善包裝袋的內(nèi)部環(huán)境。同時(shí)，添加物中的酶還能調(diào)節(jié)食品的氣味，為食物中的營養(yǎng)成分營造生存空間。
3.微孔塑料薄膜
這種微孔塑料薄膜多由透明度好的聚丙烯制成，用激光、針刺等方法在塑料薄膜上開一個(gè)直徑50～100μm的微孔，促進(jìn)其透氣性，以達(dá)到最佳包裝效果。但由于果蔬呼吸產(chǎn)生的水滴會(huì)堵塞微孔，故應(yīng)與調(diào)控濕度的材料同時(shí)使用。這種薄膜適宜包裝蔥、菠菜等。
4.防凝(水珠)薄膜
聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯等薄膜呈疏水性，當(dāng)用這類膜包裝果蔬時(shí)，由于果蔬的蒸騰現(xiàn)象會(huì)使水蒸氣凝結(jié)在薄膜的內(nèi)表面而結(jié)成細(xì)微水珠（結(jié)霧），消除這種發(fā)霧結(jié)露現(xiàn)象，可以在聚合物中加入防霧劑的方法。防霧劑是帶有親水基團(tuán)的表面活性劑，例如聚乙二醇類、多元醇、蔗糖酯、硬脂酸酯等。這些物質(zhì)都含有疏水基團(tuán)和親水基團(tuán)(如—OH、—CO、—NH2等)，當(dāng)防霧劑逐漸從薄膜基體中滲析出來后，就會(huì)在薄膜表面形成防霧的單分子層，疏水基團(tuán)向內(nèi)與聚合物的分子鏈相鄰，親水基團(tuán)向外使薄膜表面呈親水性，減少水與薄膜之間的界面張力，使凝集在薄膜表面的水不會(huì)形成水滴，而是均勻地濕潤薄膜表面，形成一個(gè)很薄的水膜，這種水膜不會(huì)滴落在果蔬上。 例如選用山梨糖醇酐單月桂酸酯和聚環(huán)乙烷（20）甘油單硬脂酸酯復(fù)合防霧劑，在體系中各加1．5份。結(jié)果加入防霧劑后的果蔬薄膜保鮮袋，在保存期間起到了很好的防霧效果。其中對黃瓜和桃的防霧效果更明顯。
5.可生物降解的塑料薄膜
瑞典艾克林公司開發(fā)的環(huán)保包裝材料“艾克林材料”取自純天然的禽蛋殼，以大自然中分布最廣的物質(zhì)碳酸鈣為基料，用對人體和自然環(huán)境都無害的聚烯烴作粘合劑。他們的產(chǎn)品可以做得像普通塑料袋那樣柔軟。可減少對自然資源的消耗、減輕對環(huán)境的污染及對人體的侵害。
美國一家研究所利用土豆和乳清制成了一種能生物降解的塑料薄膜。其制法是：先用酶將制酪時(shí)形成的乳清和廢棄的土豆轉(zhuǎn)化為葡萄糖漿，然后用細(xì)菌發(fā)酵成含乳酸的液體。液體中的乳酪經(jīng)電滲析分離出來后加熱使水分蒸發(fā)，留下的便是可以制薄膜和涂層的聚乳酸分子。這樣制成的塑料薄膜可以制作保鮮袋和代替涂有聚乙烯和防水蠟的包裝材料，其最大優(yōu)點(diǎn)是可以分解為對環(huán)境無害的乳酸。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技系謝筆均、熊漢國等通過高速氣流粉碎機(jī)和球磨的聯(lián)合處理，制備超微淀粉，經(jīng)丙三醇增塑后，用于制食品級生物降解包裝膜。具有較好的耐水耐油及透氣性能；用于包裝果蔬的氣調(diào)保鮮，防止新鮮果蔬包裝時(shí)，因呼吸作用產(chǎn)生大量C02所造成的傷害。
6.葉綠素染色塑料薄膜
果蔬中含有大量的葉綠素，而這種色素在光線照射下會(huì)發(fā)生感光氧化反應(yīng)，分解食品中的能量從而導(dǎo)致食品腐爛。德國科學(xué)家戈?duì)柕聺h最近發(fā)明了一種用特殊方法進(jìn)行染色的塑料薄膜，用來包裝果蔬可以有效截獲致使食品腐爛的光線，防止光線與果蔬中的葉綠素發(fā)生氧化作用導(dǎo)致食品腐爛，從而大大延長了綠顏色果蔬品保鮮期。而且采用葉綠素染色塑料薄膜包裝果蔬，不僅簡便易行，而且成本低廉。
果蔬軟包裝是一種以果蔬生理為基礎(chǔ)，調(diào)理采摘后果蔬的保鮮實(shí)用技術(shù)，它能給果蔬創(chuàng)造適宜的貯藏環(huán)境，維持果蔬的生命活動(dòng)，延緩衰老，保持果蔬的色、香、味和外觀。因此，根據(jù)果蔬的生理特征和保鮮機(jī)理，合理地采用保鮮塑料薄膜包裝是一種重要的方法。果蔬薄膜包裝主要有以下幾種：
一、 MA包裝
由于高聚物材料的分子結(jié)構(gòu)特征，用塑料薄膜包裝果蔬，因果蔬的呼吸作用，袋內(nèi)形成易透CO2而難透O2的內(nèi)環(huán)境，透氣性和透濕性也各有差異。如果選用具有適宜透氣性的塑料薄膜，能控制氣體組成在適宜的范圍內(nèi)，就能實(shí)現(xiàn)不同果蔬的貯藏保鮮。此法稱為簡單氣調(diào)包裝，也稱MA包裝。而根據(jù)薄膜的滲透壓和強(qiáng)度，薄膜厚度一般應(yīng)控制在0.03mm左右為宜。簡單氣調(diào)包裝通常采用透氣性好的低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纖維素、丁基橡膠等制成，通過控制袋內(nèi)氣體組成比例進(jìn)行果蔬保藏。果蔬包裝薄膜主要有：
1．含無機(jī)物薄膜
此類薄膜多為抑制果蔬熟化而吸附、分解或外排乙烯。在塑料薄膜中(尤其是低密度聚乙烯)加入沸石等無機(jī)多孔質(zhì)或粘土等，多孔礦物按比例填充到聚合物中制成塑料薄膜，可調(diào)節(jié)薄膜的透氣性和透濕性，亦可調(diào)節(jié)氧氣、二氧化碳、水蒸氣、乙烯等氣體的透過能力。當(dāng)薄膜包裝袋內(nèi)水分過剩時(shí)，多孔礦物可吸收水蒸氣并向袋外釋放；而當(dāng)包裝袋內(nèi)水分太少時(shí)，多孔礦物又可將吸收的水分向袋內(nèi)釋放，較好地達(dá)到貯藏濕度的要求。加入多孔礦物二氧化硅、沸石、硅膠、白碳黑等物質(zhì)后，多種果蔬的保鮮效果都不同程度地得到了提高，其中尤以添加硅膠、沸石和白碳黑的保鮮效果明顯。對于果蔬有催熟作用的乙烯等物質(zhì)，需要在薄膜內(nèi)摻混入一些能吸收乙烯等氣體的保鮮劑，常用的保鮮劑為高錳酸鉀和一些多孔礦物填料如方英石、天然沸石等。
日本昭和化學(xué)公司研制出一種高純度磷酸鈣與聚乙烯薄膜混合而成的薄膜。實(shí)驗(yàn)證明，磷酸鈣能吸收乙烯和二氧化碳?xì)怏w，抑制葉綠素的分解，起到保鮮作用。
2．抗菌薄膜
食品表面的微生物是影響食品貨架期和安全性的主要因素之一。抗菌包裝能殺死或抑制食品在加工、儲(chǔ)運(yùn)和處理過程中表面的微生物，延長食品的貨架期和安全性。將包裝材料和防腐劑組合、對包裝材料的聚合物進(jìn)行輻射處理、或氣流噴射等方法都可以使包裝具有抗菌活性。抗菌包裝有兩種體系：有機(jī)體系和無機(jī)體系。
①無機(jī)體系
無機(jī)體系主要依賴金屬離子的抗菌活性。無機(jī)系列抗菌劑中的抗菌成分是銀、銅和鋅。這些金屬是以離子的狀態(tài)存在的，通過離子交換或直接合成，以制劑的形式與載體結(jié)合。由于銀或銅等金屬離子有著與細(xì)菌或霉菌的活性酶中心強(qiáng)有力的結(jié)合能力，而具有抗菌作用。例如來自日本的抗菌材料“Zeomic”是一種由離子工藝開發(fā)的無氣味白色細(xì)粒無機(jī)粉末。它是在塑料薄膜中加入一種含銀沸石，該沸石陽離子被銀離子交換，通過銀離子的抗菌作用，抑制了細(xì)菌的繁殖，達(dá)到保鮮目的。該材料的優(yōu)點(diǎn)是無毒，有廣譜抗菌性，且長期有效。耐酸性達(dá)pH3。耐堿性達(dá)pHl3。其平均粒徑為0．6～2．5μm。但這種沸石材料的價(jià)格較貴，通常加1%～3%，于塑料膜上是3～6mm很薄的一層。然而，將含有銀的包裝材料用于食品，在許多國家還沒有明確的規(guī)定。
②有機(jī)體系
近年報(bào)道的食品包裝中的有機(jī)抗菌劑包括：有機(jī)酸及其鹽(如山梨酸鹽、丙酸鹽、苯甲酸鹽)；抗菌素(如乳酸鏈球菌)，酶(如溶菌酶)和抑霉挫等。如抑霉挫可以作為塑料膜中的抗菌活性物質(zhì)來抑制霉菌的生長。
含有抗菌劑的包裝存在著抗菌劑向食品擴(kuò)散的問題。抗菌劑的安全性也是限制性的因素。一些研究表明，通過化學(xué)修飾將一些功能性基團(tuán)引入并使其固定在聚合物膜的表面，可避免抗菌物質(zhì)擴(kuò)散到食品上，提高了食品的安全性。如用電子輻射修飾聚合物，使其產(chǎn)生具有抗菌作用的胺基。原子激光在空氣中193nm下輻照尼龍膜，能將聚合物的酰氨基轉(zhuǎn)化為具有抗菌作用的胺基，激光的波長影響膜獲得抗菌性能。
俄羅斯專家在包裝材料的聚合物中添加了脫水的酸化物、多種礦物鹽和酶等物質(zhì)。富含這些物質(zhì)的包裝袋的表面可吸收所包裝食品中多余的水分，殺滅細(xì)菌，從而改善包裝袋的內(nèi)部環(huán)境。同時(shí)，添加物中的酶還能調(diào)節(jié)食品的氣味，為食物中的營養(yǎng)成分營造生存空間。
3.微孔塑料薄膜
這種微孔塑料薄膜多由透明度好的聚丙烯制成，用激光、針刺等方法在塑料薄膜上開一個(gè)直徑50～100μm的微孔，促進(jìn)其透氣性，以達(dá)到最佳包裝效果。但由于果蔬呼吸產(chǎn)生的水滴會(huì)堵塞微孔，故應(yīng)與調(diào)控濕度的材料同時(shí)使用。這種薄膜適宜包裝蔥、菠菜等。
4.防凝(水珠)薄膜
聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯等薄膜呈疏水性，當(dāng)用這類膜包裝果蔬時(shí)，由于果蔬的蒸騰現(xiàn)象會(huì)使水蒸氣凝結(jié)在薄膜的內(nèi)表面而結(jié)成細(xì)微水珠（結(jié)霧），消除這種發(fā)霧結(jié)露現(xiàn)象，可以在聚合物中加入防霧劑的方法。防霧劑是帶有親水基團(tuán)的表面活性劑，例如聚乙二醇類、多元醇、蔗糖酯、硬脂酸酯等。這些物質(zhì)都含有疏水基團(tuán)和親水基團(tuán)(如—OH、—CO、—NH2等)，當(dāng)防霧劑逐漸從薄膜基體中滲析出來后，就會(huì)在薄膜表面形成防霧的單分子層，疏水基團(tuán)向內(nèi)與聚合物的分子鏈相鄰，親水基團(tuán)向外使薄膜表面呈親水性，減少水與薄膜之間的界面張力，使凝集在薄膜表面的水不會(huì)形成水滴，而是均勻地濕潤薄膜表面，形成一個(gè)很薄的水膜，這種水膜不會(huì)滴落在果蔬上。 例如選用山梨糖醇酐單月桂酸酯和聚環(huán)乙烷（20）甘油單硬脂酸酯復(fù)合防霧劑，在體系中各加1．5份。結(jié)果加入防霧劑后的果蔬薄膜保鮮袋，在保存期間起到了很好的防霧效果。其中對黃瓜和桃的防霧效果更明顯。
5.可生物降解的塑料薄膜
瑞典艾克林公司開發(fā)的環(huán)保包裝材料“艾克林材料”取自純天然的禽蛋殼，以大自然中分布最廣的物質(zhì)碳酸鈣為基料，用對人體和自然環(huán)境都無害的聚烯烴作粘合劑。他們的產(chǎn)品可以做得像普通塑料袋那樣柔軟。可減少對自然資源的消耗、減輕對環(huán)境的污染及對人體的侵害。
美國一家研究所利用土豆和乳清制成了一種能生物降解的塑料薄膜。其制法是：先用酶將制酪時(shí)形成的乳清和廢棄的土豆轉(zhuǎn)化為葡萄糖漿，然后用細(xì)菌發(fā)酵成含乳酸的液體。液體中的乳酪經(jīng)電滲析分離出來后加熱使水分蒸發(fā)，留下的便是可以制薄膜和涂層的聚乳酸分子。這樣制成的塑料薄膜可以制作保鮮袋和代替涂有聚乙烯和防水蠟的包裝材料，其最大優(yōu)點(diǎn)是可以分解為對環(huán)境無害的乳酸。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技系謝筆均、熊漢國等通過高速氣流粉碎機(jī)和球磨的聯(lián)合處理，制備超微淀粉，經(jīng)丙三醇增塑后，用于制食品級生物降解包裝膜。具有較好的耐水耐油及透氣性能；用于包裝果蔬的氣調(diào)保鮮，防止新鮮果蔬包裝時(shí)，因呼吸作用產(chǎn)生大量C02所造成的傷害。
6.葉綠素染色塑料薄膜
果蔬中含有大量的葉綠素，而這種色素在光線照射下會(huì)發(fā)生感光氧化反應(yīng)，分解食品中的能量從而導(dǎo)致食品腐爛。德國科學(xué)家戈?duì)柕聺h最近發(fā)明了一種用特殊方法進(jìn)行染色的塑料薄膜，用來包裝果蔬可以有效截獲致使食品腐爛的光線，防止光線與果蔬中的葉綠素發(fā)生氧化作用導(dǎo)致食品腐爛，從而大大延長了綠顏色果蔬品保鮮期。而且采用葉綠素染色塑料薄膜包裝果蔬，不僅簡便易行，而且成本低廉。
(待續(xù))
