鮮切果蔬包裝技術(shù)研究進(jìn)展

李亞慧，呂恩利，*，陸華忠，郭嘉明，趙俊宏

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)南方農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點實驗室，廣東廣州510642；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，廣東廣州510642）

鮮切果蔬包裝技術(shù)研究進(jìn)展

李亞慧1，2，呂恩利1，2，*，陸華忠1，2，郭嘉明2，趙俊宏2

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)南方農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點實驗室，廣東廣州510642；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，廣東廣州510642）

鮮切果蔬因失去外層組織保護(hù)，再加上微生物侵害，品質(zhì)不易保持。適當(dāng)?shù)陌b可以從改善鮮切果蔬周圍環(huán)境、減少微生物數(shù)量、延長貨架期和維持鮮切果蔬品質(zhì)等方面起重要作用。本文結(jié)合鮮切果蔬保鮮過程中的品質(zhì)變化特點，對國內(nèi)外鮮切果蔬包裝技術(shù)的發(fā)展動態(tài)進(jìn)行了研究，系統(tǒng)總結(jié)和分析了氣調(diào)包裝、涂膜包裝、真空包裝等不同包裝技術(shù)的保鮮原理與研究進(jìn)展，歸納了適合鮮切果蔬的包裝技術(shù)參數(shù)；同時，結(jié)合鮮切果蔬包裝的技術(shù)要求，提出了鮮切果蔬包裝的研究趨勢。該文為鮮切果蔬包裝技術(shù)與裝備的研究提供參考。

鮮切，包裝，品質(zhì)，氣調(diào)

鮮切果蔬，又名半處理果蔬或輕度加工果蔬，是指新鮮水果或蔬菜經(jīng)過修整、去皮并切割成100%可利用的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品采用裝袋或預(yù)先包裝，以為消費者提供方便、高營養(yǎng)和良好風(fēng)味的新鮮產(chǎn)品[1]，已成為果蔬商品化的新形式[2-5]。鮮切果蔬是一個綜合的加工產(chǎn)品，必須對原料選擇直至運輸銷售全過程的各個環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格控制[6-9]。鮮切果蔬在加工過程中通常會受到切割傷害，失去原有的外層保護(hù)組織和具有防止水分蒸騰作用的組織等[10-11]，會誘發(fā)一系列生理、生化反應(yīng)，再加上微生物的侵害，不利于鮮切果蔬品質(zhì)的保持[6]。適當(dāng)?shù)陌b可以從改善鮮切果蔬周圍的氣體環(huán)境，減少微生物的數(shù)量，減緩酶促褐變和蒸騰作用，降低組織的代謝和呼吸強(qiáng)度等方面來減慢鮮切果蔬的品質(zhì)變化，延長其貨架期[12]。本文在收集、整理和研究氣調(diào)包裝技術(shù)、涂膜包裝技術(shù)、真空包裝技術(shù)等不同包裝技術(shù)的保鮮原理與應(yīng)用的同時，提出了鮮切果蔬包裝技術(shù)研究的發(fā)展方向。鮮切包裝技術(shù)主要分為氣調(diào)包裝技術(shù)、涂膜包裝技術(shù)和真空包裝技術(shù)等3種常用形式。下文對氣調(diào)、涂膜和真空3種包裝技術(shù)的保鮮原理與應(yīng)用研究進(jìn)行歸納分析。

1 氣調(diào)包裝技術(shù)

氣調(diào)包裝技術(shù)是通過包裝袋內(nèi)外氣體交換和袋內(nèi)產(chǎn)品的呼吸作用，被動地形成一個袋內(nèi)的氣調(diào)環(huán)境，或用某一種特殊混合氣體充入特定的包裝袋，目

的是在包裝袋內(nèi)形成一個適宜的氣體環(huán)境，降低產(chǎn)品的呼吸強(qiáng)度[13]。常用包裝材料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、低密度聚乙烯（LDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）等。氣調(diào)包裝常用O2、CO2、N23種氣體或它們的混合氣體，其中N2作為填充氣體，是一種無毒、無污染的健康包裝方式。氣調(diào)包裝技術(shù)可分為自發(fā)氣調(diào)包裝和控制氣體包裝。

1.1 自發(fā)氣調(diào)包裝

自發(fā)氣調(diào)包裝，是利用鮮切果蔬自身的呼吸作用和塑料薄膜包裝的選擇透過性，即果蔬吸收包裝內(nèi)的O2，放出CO2，并且通過塑料薄膜與大氣之間進(jìn)行氣體交換。當(dāng)包裝內(nèi)O2的消耗速度等于滲入速度，而CO2的產(chǎn)生速度等于滲出速度時，包裝內(nèi)可能達(dá)到一個低O2高CO2氣調(diào)平衡濃度[14]。梁茂雨等[15]以LDPE、HDPE及PP為包裝材料，研究其對鮮切蓮藕的貯藏保鮮效果，發(fā)現(xiàn)不同材料構(gòu)成的自發(fā)氣調(diào)包裝均能在一定程度上防止鮮切蓮藕水分及營養(yǎng)成分的損失，抑制其呼吸強(qiáng)度，延長其貨架期，且0.04mm LDPE包裝鮮切蓮藕在貯藏10d后，袋內(nèi)O2和CO2含量達(dá)到動態(tài)平衡，在較短時間內(nèi)達(dá)到了氣調(diào)效果，適合作鮮切蓮藕自發(fā)氣調(diào)包裝材料。氧氣滲透率過低會造成缺氧和CO2堆積，容易引起鮮切果蔬變味、衰老和品質(zhì)劣變，過高的氧氣滲透率則易造成果蔬切割端面的褐變褪色。Ji等[16]分別采用4種氧氣滲透率不同的PE袋包裝鮮切沙拉皺葉甘藍(lán)，研究發(fā)現(xiàn)氧氣滲透率為16.6、21.4pmol·s-1·m-2·Pa-1的PE袋10d后袋內(nèi)O2和CO2含量達(dá)到最適條件，袋內(nèi)的甘藍(lán)片新鮮度和品質(zhì)保持較好，可延長貨架期至25d。

自發(fā)氣調(diào)包裝的薄膜要有選擇透氣性，還應(yīng)有高保濕性，透濕性不要過高。徐長妍等[17]對鮮切西蘭花包裝研究發(fā)現(xiàn)，隨著PE薄膜厚度增加，其透濕率減小，且0.017mm PE薄膜自發(fā)氣調(diào)包裝可有效延緩西蘭花切塊的黃化和霉變，有利于感官品質(zhì)和水分的保持。此外，自發(fā)氣調(diào)包裝還適用于鮮切青椒、甜椒、哈密瓜、萵筍、蘋果、胡蘿卜等果蔬的包裝。合適的包裝材料，并結(jié)合適宜的貯藏溫度與相對濕度，有利于延長鮮切產(chǎn)品貨架期，常見鮮切果蔬自發(fā)氣調(diào)包裝技術(shù)參數(shù)如表1所示。

自發(fā)氣調(diào)包裝技術(shù)可操作性強(qiáng)、價格低、安全性高，但也存在2個主要問題：一是建立適宜的氣調(diào)環(huán)境需要花費一定的時間，該段時間對鮮切產(chǎn)品貯藏不利；二是包裝材料的透氣性若無法滿足鮮切果蔬呼吸速率的需求，容易引起缺氧變質(zhì)[24]?？刂茪庹{(diào)包裝可有效解決上述問題。

1.2 控制氣體包裝

控制氣體包裝，是指人為動態(tài)調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中O2、CO2、N2等氣體的比例，并使其含量控制在較小的變動范圍之內(nèi)，即用適宜果蔬品質(zhì)保持的氣體替換原來包裝內(nèi)的氣體成分[25]。Bai等[26]將鮮切香瓜放在4kPaO2+10kPaCO2的包裝中，在5℃下貯藏9d，色澤、半透明度等品質(zhì)均優(yōu)于自發(fā)氣調(diào)包裝。研究發(fā)現(xiàn)，O2濃度為3%～5%、CO2濃度為2%～5%的氣調(diào)介質(zhì)對果蔬的呼吸作用抑制效果最好，有利于果蔬貯藏，但當(dāng)包裝內(nèi)CO2含量過高或O2含量過低時，會導(dǎo)致無氧呼吸，甚至?xí)瘐r切果蔬的發(fā)酵[27]。陳學(xué)紅等[28]研究發(fā)現(xiàn)，60%O2+20%CO2+20%N2和100%O2高氧氣調(diào)包裝均可抑制鮮切萵苣品質(zhì)惡化，且100%O2包裝的鮮切萵苣品質(zhì)保持較好。王成等[29]卻發(fā)現(xiàn)高阻隔膜超氧氣調(diào)包裝僅能提高多酚類物質(zhì)含量，失重率和呼吸強(qiáng)度增加，VC含量和總胡蘿卜素含量保持下降，不能有效地維持鮮切胡蘿卜的品質(zhì)，可見高氧氣調(diào)對氣體比例和包裝材料的透氣性有嚴(yán)格要求。高氧氣調(diào)包裝作為低氧氣調(diào)包裝的一種替代形式，適用于易褐變和發(fā)酵的鮮切果蔬，如蘑菇、芹菜和菊苣等[30]。

控制氣體包裝結(jié)合保鮮劑使用，效果更佳[31]，但成本相對提高。表2歸納總結(jié)了鮮切果蔬控制氣調(diào)包裝技術(shù)的部分應(yīng)用情況，以供參考。其中，穆翠娥等[41]發(fā)現(xiàn)充N2包裝結(jié)合低溫貯藏可以顯著抑制鮮切獼猴桃切片的呼吸速率和乙烯釋放速率，感官品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)劣變減慢，貨架期延長。目前，鮮切果蔬充N2包裝的研究相對較少，但在延緩鮮切果蔬軟化和衰老方面有一定的應(yīng)用前景。

2 涂膜包裝技術(shù)

涂膜包裝技術(shù)通常用在鮮切果蔬內(nèi)包裝上，是指以天然可食性物質(zhì)為材料，添加可食性的增塑劑、交聯(lián)劑等，通過不同分子間的相互作用，并以包裹、涂布或微膠囊等形式覆蓋于食品表面或內(nèi)部，形成起保護(hù)作用的薄層，以阻隔水氣、氧氣或各種溶質(zhì)的滲透，通過減少水分耗散、溶質(zhì)遷移，降低呼吸和氧化反應(yīng)速率以及抑制生理疾病來延長鮮切果蔬的貨架期[42-43]。涂膜包裝技術(shù)中常用的可食性包裝材料主要有多糖、蛋白質(zhì)和類脂等，具體常用可食性涂膜材

料及特點見表3。涂膜包裝技術(shù)可根據(jù)所用涂膜材料的種數(shù)分為單一涂膜和復(fù)合涂膜。

表1 常見鮮切果蔬自發(fā)氣調(diào)包裝技術(shù)參數(shù)Table 1 The technology parameters of usual activemodified atmosphere packaging for fresh-cut fruits and vegetables

2.1 單一涂膜

單一涂膜中，殼聚糖是使用較多的涂膜材料之一，殼聚糖是一種高分子陽離子多糖，能在果實表面形成半透性膜[45]，可阻礙鮮切果蔬水分的蒸發(fā)，阻止CO2的散失和O2的滲入，此外殼聚糖可顯著抑制多酚氧化酶和過氧化物酶的活性，對褐變以及微生物的生長都具有抑制作用。張偉娜等[46]以鮮切蘋果為實驗原料，用濃度為1.63%殼聚糖溶液浸泡90s，在0℃條件下貯藏5d，可減緩蘋果塊褐變度和失重率等指標(biāo)的上升，保鮮效果好。Hesham[47]實驗發(fā)現(xiàn)經(jīng)2%殼聚糖溶液涂膜處理后的鮮切蘑菇在4℃下可貯藏15d，褐變得到延緩，多酚氧化酶和過氧化氫酶等酶活性降低，總酚含量減少，同時微生物數(shù)量減少。大量研究還證明殼聚糖涂膜可抑制鮮切蒲菜、南瓜、生姜、荸薺、菠蘿蜜、楊桃等果蔬的褐變度和失重率等指標(biāo)的變化，在品質(zhì)維持和延長貨架期方面有顯著效果。此外，海藻酸鈉、魔芋精粉、大豆蛋白、超微細(xì)化淀粉和單甘酯涂膜等都具有良好的阻隔性和一定程度的氣調(diào)性，也可用于鮮切果蔬的涂膜包裝。

2.2 復(fù)合涂膜

常用的復(fù)合涂膜材料主要有殼聚糖復(fù)合涂膜、納米碳酸鈣改性殼聚糖涂膜、海藻酸鈉復(fù)合涂膜和大豆分離蛋白復(fù)合涂膜等，復(fù)合涂膜包裝效果一般優(yōu)于單一涂膜處理。Durango等[48]在鮮切胡蘿卜可食性抗菌涂膜的研究中發(fā)現(xiàn)，4%山藥淀粉+2%甘油+ 1.5%殼聚糖復(fù)合涂膜可以顯著抑制乳酸菌、大腸菌群、耐冷菌、嗜中溫需氧菌、霉菌和酵母菌等微生物數(shù)量的增長，在10℃下可以貯藏15d。趙春霞等[49]采用

復(fù)合涂膜并結(jié)合氬氣氣調(diào)，對鮮切香菇進(jìn)行包裝，發(fā)現(xiàn)經(jīng)0.5%殼聚糖+1.5%海藻酸鈉處理后的鮮切香菇，消費者更易接受[33]。此外，將復(fù)合涂膜包裝與紫外線處理相結(jié)合可使鮮切木瓜貨架期至少延長至6d[50]。目前，復(fù)合涂膜還在鮮切蘋果、菠蘿、李子、貢梨、草莓、樹莓、甜瓜、菠蘿蜜、蓮藕、茄子和馬鈴薯等果蔬的保鮮方面取得了一定成效。

表2 常見鮮切果蔬控制氣調(diào)包裝技術(shù)參數(shù)Table 2 The technology parameters of usual control atmosphere packaging for fresh-cut fruits and vegetables

表3 常用可食性涂膜材料及特點[44]Table 3 The usual edible coatingmaterials and their characteristics[44]

涂膜包裝可攜帶多種活性成分，并可與其他保鮮技術(shù)聯(lián)合使用，保鮮效果好，尤其是防止褐變和水分散失，但其操作難度大，用量也很講究，此外還涉及安全性等問題，因此還需進(jìn)一步加強(qiáng)研究。

3 真空包裝技術(shù)

真空包裝技術(shù)，是指將完全密閉的包裝袋內(nèi)的空氣抽走，達(dá)到預(yù)定的真空度后，完成封口工序，使袋中的物品在真空環(huán)境下能長期保存。真空包裝技術(shù)的保鮮原理是把包裝袋內(nèi)和鮮切果蔬細(xì)胞內(nèi)的氧氣抽掉，使微生物失去生存空間。鮮切蓮藕經(jīng)保鮮劑處理后用真空袋包裝，可以控制O2水平，降低其呼吸強(qiáng)度，阻礙外界微生物的污染，延長貨架期，在0～5℃下貯藏條件下可達(dá)60～90d，在5～15℃下貯藏條件下可達(dá)30～45d[51]。曾劍超等[52]研究發(fā)現(xiàn)鮮切馬鈴薯絲經(jīng)0.04%曲酸+0.03%山梨酸鉀+1%檸檬酸護(hù)色處理，并采用復(fù)合袋真空包裝，置于0～4℃冰箱貯藏，7d后土豆絲褐變度、多酚氧化酶活性和維生素C損失均比直接封口的好。David等[53]在鮮切馬鈴薯條自發(fā)氣調(diào)包裝和真空包裝的對比實驗中發(fā)現(xiàn)，真空包裝馬鈴薯條的外觀品質(zhì)優(yōu)于自發(fā)氣調(diào)包裝，并發(fā)現(xiàn)臭氧水處理結(jié)合真空包裝的鮮切馬鈴薯條在4℃下貯藏14d，依然保持著初始的色澤、品質(zhì)和香味，且微生物數(shù)量減少。

真空包裝操作較簡便，保鮮效果較好，尤其可以使鮮切果蔬保持較好的色、香、味，但其不能抑制厭氧菌的繁殖，還需要結(jié)合其他輔助方法，如冷藏、輻照、高溫殺菌、臭氧水處理等。

4 展望

鮮切果蔬作為一種新鮮、方便的食品，有著廣泛的發(fā)展空間。包裝是鮮切果蔬保鮮加工中的重要環(huán)節(jié)，不同的包裝技術(shù)可以實現(xiàn)不同的防腐保鮮效果，但在鮮切果蔬品質(zhì)保持與安全性保證等方面仍未滿足廣大消費者的需求。鮮切果蔬包裝技術(shù)在以下幾個方面應(yīng)加強(qiáng)研究：

開展包裝材料透氣性與鮮切果蔬呼吸速率的匹配性研究，著重分析不同透氣性材料對鮮切果蔬生理生化指標(biāo)的影響，以提供不同種類鮮切果蔬所需的特定氣調(diào)包裝材料，以期達(dá)到更好的保鮮效果。

深入研究不同包裝技術(shù)對鮮切果蔬水分活度與pH的控制效果，從抑制鮮切果蔬表面微生物生長方面，減少腐爛變質(zhì)現(xiàn)象，提高產(chǎn)品品質(zhì)。

研究涂膜技術(shù)與殺菌、防褐變等保鮮技術(shù)的聯(lián)合作用機(jī)理，開發(fā)無污染、無公害的多功能綠色涂膜包裝技術(shù)。

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Research advances on the packaging technology of fresh-cut fruits and vegetables

LIYa-hui1，2，LV En-li1，2，*，LU Hua-zhong1，2，GUO Jia-m ing2，ZHAO Jun-hong2

（1.Key Laboratory of Key Technology on AgriculturalMachine and Equipment，Ministry of Education，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China；2.College of Engineering，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China）

The quality of fresh-cut fruits and vegetables is hard to maintain ，because of the loss of outerprotection and the microorganism invasion. Appropriate packaging which plays an important role in maintainingthe quality of fresh-cut fruits and vegetables can improve the surrounding environment of the fresh-cut fruitsand vegetables，reduce the number of microorganisms and extend the shelf-life. The dynamic development offresh-cut fruits and vegetables packaging technology at home and abroad was studied combining with thequality change. The preservation principle and research progress of modified atmosphere packaging ，filmpackaging and vacuum packaging were systematically summarized and analyzed，the suitable parameters forfresh -cut fruits and vegetables were concluded，and the research trends of fresh -cut fruits and vegetablespackaging according to the requirements were also put forward. This paper provides the reference for thestudy of fresh-cut fruits and vegetables packaging technology and equipment.

fresh-cut；packing；quality；modified atmosphere

TS225.1

：A

：1002-0306（2014）16-0344-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.16.067

2013－11－19 *通訊聯(lián)系人

李亞慧（1990-），女，碩士研究生，研究方向：氣調(diào)裝備設(shè)計與研發(fā)。

國家科技支撐計劃子課題（2013BAD19B01-1-3）。