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文檔簡介

1、果蔬保鮮膜保鮮機理及研究進展 近年來,隨著消費者對新鮮水果和蔬菜的需求量不斷增加,以及對果蔬新鮮度和安全性的日益重視,市場對果蔬的品質提出了更高的要求。目前果蔬保鮮方法主要有低溫冷藏、氣調貯藏、輻照、化學方法和保鮮膜包裝等。與其他方法相比,保鮮膜包裝具有成本低、操作簡便、應用廣泛、效果明顯的優點,因此果蔬保鮮膜的研究與應用必將得到充分的重視。     一、果蔬采后特點及保鮮膜的保鮮機理    采收后的果蔬仍是一個活的有機體,依舊在進行著旺盛的生理活動。首先果蔬通過呼吸作用會產生大量的呼吸熱,若呼

2、吸熱不及時除去而在果蔬內部或貯藏環境中積累,就會提高果蔬的溫度,從而加速物質消耗而導致衰老;其次新鮮果蔬含水量較高,但在貯藏過程中由于果蔬自身以及外部環境的影響,果蔬就會逐漸失水而出現萎蔫,表面失去鮮嫩狀態,從而導致果蔬品質降低;再次乙烯伴隨著果蔬的成熟而產生,可促進新鮮果蔬的進一步成熟與衰老。所以,把呼吸作用控制在最低水平,減少水分損失和減少環境中的乙烯含量可以延緩果蔬在貯藏過程中的成熟與衰老,達到延長貯藏時間的目的。    保鮮膜就是針對果蔬采后的這些生理特點和貯藏要求設計的。將采后的果蔬以特定性能的薄膜進行包裹,盡可能使包裝內達到適于果蔬最低代謝水

3、平的微環境并加以維持,從而達到防止病蟲侵染、損傷和腐敗發生的目的。    1.果蔬包裝后,由于呼吸作用,其生活環境中的O2減少,CO2增加,此時果蔬的呼吸強度下降,產生保鮮作用。但如果O2的減少和CO2的增加分別超過組織所能忍受的程度時就會導致無氧呼吸及CO2中毒。如發生這種情況,不僅養分消耗過快,而且會積累有毒代謝產物,使很多重要的酶系活性受抑,生理活動反常,品質迅速劣變。因此,控制好環境中的氧氣和二氧化碳的濃度非常關鍵。一般來講,適宜果蔬保鮮的氧氣最佳濃度約為2%4%,在這一濃度范圍內,果蔬產品呼吸速率降低,保藏效果較好。  &#

4、160; 2.及時排除果蔬貯藏過程中產生的乙烯、乙醇等氣體,以減少這些氣體對果蔬的催熟作用,減少衰老。    3.保持環境中適宜的相對濕度(70%90%),減少水分的蒸發,防止萎蔫。但濕度不宜過大,否則會導致病菌侵染。果蔬的包裝膜必須具有下列基本性能:    (1)選擇透氣性:使過高的二氧化碳和乙烯透出,需要的氧氣透入;對二氧化碳的滲透能力應大于對氧氣的滲透能力。    (2)透濕性:不能過高,依品種而異。    (3)其他:

5、無毒、衛生性;加工性能(印刷、分切、熱封、機械性能、易開口性、抗靜電性);經濟性等。    二、多功能保鮮膜的研究進展    隨著科學技術水平的不斷提高,各種果蔬保鮮膜得以不斷研究開發和應用。水果、蔬菜保鮮膜是一種功能性薄膜,依靠薄膜的透氣性,可以最大限度地利用果蔬呼吸消耗來降低氧氣并提高二氧化碳的濃度,抑制呼吸消耗,延緩衰老,達到長期保鮮的目的。目前國內外研究和通常采取的方法主要有:    (1)加入一些能吸收或抑制果蔬自身產生的各種氣體的物質,防止催熟和老化作用的產生。&

6、#160;   (2)在薄膜中加入一些抗菌劑和防腐劑,抑制細菌和霉菌等微生物的生長繁殖。    (3)改善薄膜的透氣性。    1.吸乙烯功能膜    保鮮膜中加入方英石、天然沸石、大谷石等多孔礦物填料,均能對乙烯有一定的吸附作用。也可將高錳酸鉀吸附在沸石載體上,同時加入吸濕劑氯化鈣(加入硫酸鈉),然后加入到薄膜中。    2.防結露功能保鮮膜    果蔬生命中產生的

7、水汽在溫度波動時會結露,添加防霧劑就可以避免結露現象的產生。防霧劑是帶有親水基團的表面活性劑,如聚乙二醇、多元醇、蔗糖酯、硬脂酸酯等。這些物質都含有疏水基團和親水基團(如,),當防霧劑逐漸從薄膜基體中滲析出來時,就會在薄膜表面形成防霧的單分子層,疏水基團向內,親水基團向外,凝集在薄膜表面的水不會形成水滴,這種水膜不會滴落在果蔬上。將蔗糖酯、聚乙二醇、單甘酯等表面活性劑適當配比后加入膜材中或涂于膜內側,使膜表面均勻濕潤形成水膜,不再結露。    3.抗菌功能保鮮膜    將安全有效的抗菌成分聚合入膜或涂布于膜內,使其

8、在包裝后緩慢釋放,產生抑菌作用。這些抗菌物質包括載銀無機抗菌粉、果蔬防腐劑如抑霉唑等、香料提取物(百里酚、百里香素)、異硫氰酸酯(異硫氰酸烯丙酯)、殺真菌劑(苯菌靈)等,殼聚糖、日柏醇等也可加入膜的內側。另外,二氧化氯作為一種高活性、廣譜抗微生物生長劑,也可以用于果蔬包裝。    4.氣體透過調節膜    由于高聚物材料的化學結構不同,其薄膜的透氣性各有差異。如果選用能使適當氧氣、二氧化碳透過的塑料薄膜進行包裝,使外界氧氣進入包裝內部,而內部積存的二氧化碳和水汽又能往外排出,就能使包裝內部的二氧化碳濃度維持在規定的

9、合適范圍,實現氣調貯藏保鮮的要求。因此氣調包裝的關鍵是要選擇具有適宜透氣性的塑料薄膜。聚合物材料的結構和組成決定了氣體組分在材料中的溶解性能和擴散性能,氣體組分在聚合物材料中的滲透系數決定了用這種材料制成的膜所能達到的最大氣體分離速度和極限選擇性能。因此膜材料的制備是研究氣體分離膜的具有決定性的基礎工作。聚酰亞胺類材料,由于同時具備良好的透氣性和透氣選擇性,是最有潛力的氣體膜材料。    另外,在薄膜中添加多孔礦物可調節氧氣、二氧化碳、水蒸汽、乙烯等氣體的透過能力。當包裝薄膜內水分過剩時,多孔礦物可吸收水蒸汽,并向袋外釋放;當包裝袋內水分太少時,多孔礦物

10、又可將吸收的水分,向袋內釋放,較好地達到貯藏濕度的要求。例如,LDPE透氣性和透濕性較好,可以做果蔬保鮮膜的基材,但由于它的柔軟性、彈性、透明度、低溫韌性和粘接性等性能還不甚理想,應通過與EVA等材料共混的方法進一步加以改善。有研究表明,添加硅膠、沸石、白炭黑的復合膜,貯藏菜花、青椒、西紅柿、桃,保鮮時間分別延長了d、d、d和d。    5.可降解果蔬保鮮膜    可降解保鮮膜主要有可生物降解和可光降解兩類。前者的研究較多,成效較顯著。生物降解塑料指的是在土壤中微生物和酶的作用下能降解的塑料。具體地講,就是指在一定

11、條件下,能在細菌、霉菌、藻類等自然界的微生物作用下導致生物降解的高分子材料。理想的生物降解塑料在微生物作用下能完全分解為CO2和H2O。聚乳酸是一種脂肪族酯類化合物,屬于最容易生物降解的熱塑性材料。利用植物中多糖類的纖維素、木質素、淀粉以及動物中的殼聚糖、聚氨基葡萄糖、動物膠和海洋生物的藻類等,可制成有價值的生物降解塑料。美國的Warner1,ambert公司開發了以玉米、山芋等淀粉類農產品為主要原料,同時加入生物降解性添加劑制成了完全生物降解性塑料。    6.微孔薄膜    所謂微孔薄膜就是在薄膜上制作規定大小

12、和規定數量的微孔,微孔孔徑一般在0.0110m之間,以此來增強薄膜的滲透性能,避免形成厭氧環境。微孔薄膜具有優良的透氣性能和透濕防水性能。    目前,在果蔬氣調包裝保鮮領域中,已有部分商品成功使用了微孔薄膜進行包裝。在日本,用微細孔PP薄膜包裝韭菜,在20的條件下可以保鮮5d。法國的Renlaut等研究表明,采用微孔薄膜可以有效解決草莓氣調包裝的問題,穿孔的微孔硅膠薄膜能滿足甘藍的氣調包裝要求,延長其貨架壽命。微孔膜的應用在國內還屬于起步階段,尤其在食品保鮮領域應用極少。據報道,國家農產品保鮮工程技術研究中心新近研制出了冬棗保鮮用的微孔薄膜,有效延長了

13、冬棗的貨架壽命。    7.溫度補償薄膜    這種溫度補償膜可允許果蔬在一定溫度波動范圍下貯藏。LandecCorporation公司(美)開發的“Intelimer”溫度補償薄膜上有一種溫度開關點,可使透氣率發生顯著變化。在預定溫度時透氣率即可發生變化,使之匹配或超過果蔬的呼吸強度。薄膜上的溫度開關用Landecs專利的長鏈脂肪乙醇基聚合物支鏈。當貯藏溫度低于預定溫度時,此支鏈為對氣體阻隔的晶態,當貯藏溫度高于預定溫度時,支鏈逆向轉變為非晶態,透氣率增加1000倍以上。支鏈的晶態或非晶態的轉變可隨著溫度變化發生

14、可逆性變化。適于5時呼吸速度會很快變化的果蔬,但還未實現商業使用。蔬菜水果保鮮包裝的新方法隨經濟的發展及生活水平的提高,人們的飲食生活已由過去的單一化溫飽型過渡到現在的多樣化營養型。蔬菜水果的需求量越來越大,而且對其鮮度的要求也越來越高。蔬菜水果在采摘后并沒有死亡,依然保持生命活性。傳統的果蔬包裝,無論是瓦楞紙箱還是網眼袋、編織袋和保鮮膜等,都不能達到保鮮的作用。目前已經開發出了多種功能型的保鮮膜、新型瓦楞紙箱和功能型保鮮劑等,部分技術和材料已經獲得應用。功能型保鮮膜傳統的薄膜雖然能起到包裝的作用,具有一定的保鮮效果,但已明顯不能滿足現代市場的保鮮需要,因此,大量的新型保鮮膜被研制出來。這些功

15、能型保鮮膜不僅具有以往薄膜防止水分蒸發、簡易控制氣體的效應,而且進一步提高了蔬菜水果的鮮度。乙烯吸附薄膜 乙烯吸附薄膜是為了除去有害的乙烯氣體,在塑料薄膜(尤其是LDPE)中混入氣體吸附性多孔物質,如凝灰石和沸石、粘上礦物、石粉等微粉末。其能吸附乙烯或隔斷遠紅外線輻射。吸附乙烯的機理在于多孔無機物表面的孔能捕捉乙烯,而且即使在高水分的情況下,在孔內存在的水分子能與乙烯置換。但氣體吸附劑的添加量為35,因為乙烯氣體的吸附能力是有限度的。防露薄膜蔬菜水果用的保鮮膜,一般為氣體透過性高的低密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚苯乙烯、乙烯一醋酸乙烯共聚物及聚氯乙烯等樹脂制成的薄膜。但用這些薄膜包裝的蔬菜水

16、果產生的水蒸氣在薄膜內表面結露時:不僅使其透明性變差,而且水滴聚集,使微生物增殖快,造成蔬菜水果腐敗。能解決這個問題的是防露薄膜。防露薄膜是使用表面活性劑處理上述的聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料的內表面,可吸收過剩的水分,能適度維持包裝內濕度,以達到保鮮的目的。抗菌性薄膜抗菌性薄膜是將具有抗菌性的銀沸石混入膜內,主要用PE、PP和PS作為基材。這種薄膜能夠在一定程度上抑制微生物的增殖,起到保鮮作用。銀沸石為具有抗菌性的銀與沸石結晶結構中的鈉離子置換或銀離子與用鋁、硅為原料合成而得的疏松沸石的混合物。選擇性透過薄膜如果包裝中完全沒有氧氣,水果蔬菜的呼吸作用停止,果蔬會腐爛變質;氧氣過多,果蔬的呼

17、吸速度加快,也會加速果蔬的枯萎。因此,控制包裝中的氧氣和二氧化碳透過率是一項十分有效的技術,可以配合氣調技術使用。以往的選擇性透過薄膜大多采用在普通包裝袋上加入硅窗來達到目的,目前較為先進的方式是在合成樹脂中加入有機硅材料,直接生產透過性的薄膜制品。保鮮瓦楞紙箱瓦楞紙箱是目前主要用于消費與生產之間的商品運輸包裝容器。一些功能性瓦楞紙箱可用于蔬菜水果的保鮮方面,已引起人們極大的重視。具有隔熱功能的瓦楞紙箱 在低溫下,不僅蔬菜水果的呼吸作用減弱,而且微生物的活性也大大降低,因此,低溫儲藏是最有效的手段,是保持食品鮮度的發展方向。具有隔熱功能的瓦楞紙箱有很好的保鮮功能。這種瓦楞紙箱是在傳統紙箱內、外

18、包裝襯上復合樹脂和鋁蒸鍍膜,或在紙芯中加入發泡樹脂。這種瓦楞紙箱具有優良的隔熱性,能防止流通途中蔬菜水果自身溫度的升高。具有控制氣體功能的瓦楞紙箱 調節儲藏的氣體成分、濕度等條件也會取得一定的保鮮效果,是保鮮技術的一個重要方面。具有控制氣體功能的瓦楞紙箱是在紙箱內裝襯和外裝襯中夾進保鮮膜或在造紙階段混入能吸附乙烯氣體的多孔質粉末。這種瓦楞紙箱具有氣體阻隔性,防止蔬菜水果的水分蒸發,取得控制氣體含量的效果,從而保持蔬菜水果的鮮度。保鮮片材、保鮮劑及蓄冷劑為了增強蔬菜水果的保鮮效果,在使用上述包裝材料的同時,可加入具有特定功能的物質,如保鮮片材、保鮮劑及蓄冷劑等。保鮮片材蔬菜水果的單個包裝多用塑料

19、淺盤和薄膜的復合制品,因此置于淺盤本體或上面的功能性片材具有保鮮功能。這些片材多具有調濕、防露、吸收乙烯氣體、抗菌等一種或多種功能。其中,調濕吸水是由高吸水性樹脂和無紡布、薄紙、吸水聚合物組成的多層結構;吸收乙烯氣體多是利用活性炭的多孔性;抗菌性是由于在片材上添加了銀沸石等具有抗菌性質的無機物或從植物中提取的抗菌配料。保鮮刑 由于吸收乙烯氣體的功能型膜的吸收作用受到用量的限制,所以,以吸附乙烯氣體的保鮮劑被廣泛使用。將蔬菜水果與保鮮劑一起包裝起來能夠達到一定的抑制乙烯氣體的目的。目前使用的保鮮劑常采用高錳酸鉀等氧化劑、活性炭與礦物粉末等氣體吸附劑以及鈀類催化劑。蓄冷劑 由于蔬菜水果在低溫下保存

20、有利于保持其鮮度,因此蓄冷材料的使用就成為保鮮技術中的一個重要的手段。以超高分子量聚丙烯酸鈉或其接枝聚合物為主要成分的有彈陸的凝膠狀材料,是一種高性能蓄冷材料。冷凍后可以緩慢釋放能量,如果將其與隔熱箱一起使用,可以取得良好的降溫效果。其他保鮮方法和技術新型保鮮托盤 保鮮托盤是使用熱塑陸板材,通過真空成型和沖壓成型而制得的。使用托盤除了能夠防止新鮮食品被損壞外,還具有一定的隔熱性。所謂新型托盤是在熱塑性板材中加入功能型薄膜或長纖維無紡布等制成的模壓品。這種托盤在原有功能的基礎上增加了調節濕度、控制氣體含量、防止霉菌繁殖等功能,所以能夠保持蔬菜水果新鮮度。放射性殺菌 為了減少病原微生物在儲運過程中

21、對蔬菜水果鮮度的影響,可將蔬菜水果在采摘后先進行放射陸殺菌,再包裝、運輸。目前,美國及南非等國家采取對一定品種的蔬菜水果在一定強度的放射線下進行照射處理。揭開保鮮膜新標中三類化學材料真實“內幕”對于日常生活用品中的保鮮膜,相信人們并不陌生,可對于制成保鮮膜的原材料有哪些,各種保鮮膜用途又有哪些,哪種保鮮膜不能耐高溫等問題,消費者卻知之甚少。從12月1日起正式實施的食品用塑料自粘保鮮膜新國家標準中,對保鮮膜的材質等方面進行了明確要求,今后消費者使用這類產品前,可要認真購買了。     姑且不談食用保鮮膜是否在原材料上有影射,它揭示了在一切使用正常的背后,是

22、被掩蓋了的讓人觸目驚心的真相。而這些東西在我們的現實生活當中又必不可少的或者息息相關的。     據了解,關于保鮮膜的老標準是1989年起施行的聚乙烯自粘保鮮膜國家標準,本月1日起正式實施的新標準食品用塑料自粘保鮮膜增加了對保鮮膜原料的技術要求,對于使用的樹脂要求必須為“食品級”原料。新標準將食品用保鮮膜主要分為聚乙烯(PE)膜、聚氯乙烯(PVC)膜、聚偏二氯乙烯(PVDC)膜等3類,比起老標準的單一種類有所擴大。此外,新標準還規定,保鮮膜應標明凈卷重公稱值和“食品用”字樣;聚氯乙烯(PVC)膜應標有“不能接觸帶油脂食品”、“不得微波爐加熱”、“不得高溫

23、使用”等警示性語言等;其他類別的保鮮膜,如可用于微波爐加熱,應注明“可微波爐使用”、加熱方式及最高耐溫溫度。 PE材料制成的保鮮膜點擊此處查看全部新聞圖片安全的保鮮膜應該是PE點擊此處查看全部新聞圖片    第一種是聚乙烯,簡稱PE保鮮膜:用PE材料制成的保鮮膜,可以安全使用。“不同的是,在熔化后的物質中,PE相對安全。”馬占峰解釋,而PVC本身是一種硬塑料,要將它拉成透明柔軟的保鮮膜,必須要加入大量的增塑劑,雖然PVC本身無毒無害,但增塑劑卻存在有害物質,可能誘發疾病。目前廣泛使用的PE保鮮膜盡管不含增塑劑,但它始終還是塑料制品,長時間加熱肯定會有化學

24、分子進入食物,所以建議市民最好不要在高溫下使用,至少按照產品包裝上規定的溫度范圍使用,且保鮮膜不要長期與食品直接接觸。 第二種是聚氯乙烯,簡稱PVC,常被超市用來包裝熟食、蔬菜、水果、面包、糕點、半成品等;在這3種保鮮膜中,最應引起消費者注意的就數聚氯乙烯(PVC)膜了。而用PVC材料制成的保鮮膜不應該接觸油脂,也不可以加熱,需謹慎使用。在常態下,聚氯乙烯(PVC)不會對人體造成危害,但聚氯乙烯保鮮膜在微波爐加熱后或包裝過熱及油性大的食品時,會析出有害物質氯化氫,會對人體造成傷害。消費者還可以通過燃燒的方法可以鑒別PE和PVC這兩種保鮮膜:在燃燒的過程中,如果滴油、煙霧比較小的是PE保鮮膜,煙

25、霧比較大、不滴油的是PVC保鮮膜。第三種是聚偏二氯乙烯,簡稱PVDC,主要用于一些熟食、火腿等的包裝。中國塑料加工工業協會的馬占峰秘書長介紹,PVDC由于價格較高,制膜工藝技術難度大,因此市場上以其為原料生產的保鮮膜較少。市場上最常見的還是PE和PVC,熔化的溫度分別為127和120,而微波爐里的溫度往往高達200-300,保鮮膜容易熔化到食品中去。幾種簡單易行的方法,可以辨別兩種材質的保鮮膜:     肉眼看:PE材質的透明性較差,而且顏色發白,被覆蓋的食物看上去模糊不清;PVC材質的光澤度好,看上去清晰透徹,因為有增塑劑,對光照有點淡黃色。用手拉:PE材質的較為柔軟,但韌性較差,拉伸后可斷裂;PVC材質的韌性強,能夠大幅度拉寬拉長卻不會折斷,而且容易粘在手上。用火燒:PE保鮮膜用火點燃后,火焰呈黃色,迅速燃燒,有蠟燭燃燒的味道;而PVC保鮮膜由于含有氯元素,用火點燃后火焰呈黃綠色,沒有滴油現象,離開火源后會熄滅,而且有強烈刺鼻的異味。用水浸:由于兩者的密度不同,PE保鮮膜的密度比水小,浸入水中后會浮

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