果蔬气调包装理论研究进展

气调包装是一种可延长新鲜水果货架寿命的重要技术。气调包装的质量主要取决于包装内气体成分、温湿度的调节。建立气调包装的理论模型是保证气调包装质量、进行气调包装系统设计的关键。该文综述了国内外这方面的研究成果,着重论述了果蔬呼吸模型、呼吸速率的测定方法、包装内外气体交换模型、包装内温度与湿度变化数学模型,并分析了目前研究存在的不足,为果蔬气调包装的深入研究提供参考。     

果蔬气调包装内相对湿度的预测模型与试验验证

包装内相对湿度调节控制是保证果蔬产品气调保鲜包装质量的重要技术环节。该文较完整地考虑果蔬包装内外热量交换和气体质量传输，依据质量与能量守恒定律，建立包装内质量与能量平衡关系。在此基础上，导出气调包装内产品呼吸－蒸发模型，得到包装内相对湿度变化的预测模型。以香菇产品为研究对象，测定表征香菇呼吸速率，设计3种工况(不同质量、初始气体组分)，对香菇气调包装内的湿度进行预测与验证测试。结果表明，理论预测与试验结果总体上吻合，在包装的初始阶段理论结果稍有偏高；初始气体组分对包装内相对湿度影响较大，低氧高二氧化碳组分显著降低了相对湿度上升的速率，同时延长了达到饱和状态的时间。     

参数估算法在气调包装果蔬呼吸速率测定中的应用

根据果蔬呼吸作用与薄膜透气特性的相互关系,建立了果蔬薄膜包装数学模型，在此基础上运用参数估算法测算出番茄呼吸速率值。新方法克服了传统密闭法的缺点，适用于包括非平衡状态的整个贮藏阶段，因而更能客观地反映果蔬呼吸速率的真实值。另外，根据已建立的果蔬自发气调包装(MAP)数学模型，通过仿真模拟出不同温度条件下袋内气体浓度和体积变化的情况，为实际果蔬MAP设计和系统内气体控制提供了依据。     

基于酶动力学方程的双孢蘑菇气调贮藏呼吸速率模型

为了给气调贮藏设计提供理论设计依据,采用酶动力学方程,建立了双孢蘑菇呼吸速率随贮藏时间变化的理论模型;研究了在贮藏温度为5℃、气体体积分数为20%O_2、80%N2的贮藏条件下,贮藏时间对双孢蘑菇采后呼吸速率的影响,并建立了双孢蘑菇呼吸速率随贮藏时间变化的数学模型,模型决定系数R~2为0.9766、0.9331。模型与实测值进行配对T检验差异不显著(P0.05),呼吸速率值的绝对误差小于5 m L/(kg·h),相对误差变化范围为0.06%~24.95%。在已建模型基础上,研究不同贮藏温度(5、10、15、20℃)对已建模型参数的影响,利用Arrhenius方程来描述贮藏温度对果蔬呼吸速率的影响,建立了包含温度和贮藏时间因子的呼吸速率模型,模型决定系数R~2为0.9073、0.9350。验证试验结果表明,模型与实测值进行配对T检验差异不显著(P0.05),呼吸速率值的绝对误差小于17 m L/(kg·h),相对误差变化范围为1.00%~25.25%。该模型可为双孢蘑菇气调贮藏期间呼吸速率的预测及贮藏品质研究提供参考。     

贮藏温度和气调包装对鸡蛋保鲜效果的影响

为了延长鸡蛋保鲜期,研究在室温(25℃)和冷藏(4℃)条件下不同配比CO2、O2、N2三元混合气体包装对鸡蛋保鲜效果影响,结果表明:鸡蛋采用气体组分为50％CO2、7％～11％O2、39％～43％N2的气调包装贮藏保鲜,室温下贮藏30d仍保持AA级,而不包装室温贮藏30 d降到了B级;不包装冷藏也可延长鸡蛋保鲜期,但失重率相对较高;气调包装与冷藏结合对鸡蛋的保鲜效果不是2种处理的保鲜效果之和,与气调包装室温贮藏的保鲜效果相似.50％CO2、7％～11％O2、39％～43％N2三元气体包装、室温贮藏可实现鸡蛋就地贮藏,试验为鸡蛋贮藏保鲜提供参考.     

三疣梭子蟹不同包装方式保鲜效果的比较

三疣梭子蟹属宁波名特优水产养殖品种,但三疣梭子蟹在保藏加工中容易发生褐变,哪种包装方式可抑制梭子蟹褐变并有效延长产品保鲜期,是一个值得探讨的问题。该文对三疣梭子蟹真空包装、气调包装和涂膜包装的保鲜效果进行比较。结果表明：气调包装气体配比为CO2 50%,N2 50%的保鲜效果较好;但真空包装与气调包装和涂膜包装的保鲜效果相比,0～4℃下,真空包装可有效抑制梭子蟹腮部和足部褐变并延长三疣梭子蟹保鲜期,保鲜效果好于气调包装和涂膜包装。     

切片莲藕臭氧保鲜呼吸模型的研究

为了研究臭氧保鲜包装理论,根据果蔬呼吸作用与薄膜透气特性的相互关系,建立了以臭氧作为保鲜气体的果蔬呼吸数学模型,并以切片莲藕作包装物、聚乙烯尼龙复合（PA/PE）膜作包装袋为例,利用遗传算法（GA）对呼吸模型中的参数进行了识别。另外,根据已建立的呼吸模型,通过仿真模拟出不同温度条件下袋内气体浓度的变化。结果表明7.5℃下模拟值与实测值能够很好地吻合,从而模拟值可为臭氧对果蔬保鲜包装设计提供理论指导。     

气调包装条件下果蔬呼吸强度模型的研究进展

该文综述了国内外近几十年来气调包装(MAP)条件下果蔬呼吸强度模型的研究情况。探讨了在一定的贮藏时间内果蔬呼吸强度与袋内氧气浓度、二氧化碳浓度和温度的关系以及利用计算机技术进行MAP的最佳设计等方面的问题，从而为MAP技术更好地应用于果蔬保鲜提供参考。     

果蔬平衡调湿包装设计及试验验证

为了探究果蔬多孔膜包装内水分的传递规律,优化并控制包装内的适宜相对湿度条件,降低果蔬失水及袋内凝水对果蔬采后品质的影响,该文对果蔬冷藏期间的蒸腾及包装内水蒸气向膜外扩散的过程进行了分析,并根据Fick扩散模型对多孔膜平衡调湿包装进行设计计算,确定开孔面积与袋内相对湿度的关系,利用计算结果将开孔面积调节到一定范围,能够使包装内形成一个平衡的、且适合于果蔬保鲜需要的最佳相对湿度条件,既可避免包装袋透湿性过小导致凝水现象,又可防止透湿性过大造成的产品失水严重影响品质的问题,从而更好地保持产品品质。以250 g包装的双孢菇在2℃、80%相对湿度条件下贮藏对平衡调湿包装进行了试验验证,结果表明,适宜的开孔(11个直径2 mm的孔,孔的总面积约34.6 mm2)能够避免凝水的生成,且产品在贮藏10 d后的失重率为4.9%±0.2%,较好地保持产品的贮藏品质,保鲜期可达13 d,试验数据与模型预测值具有较高的吻合度,研究结果为采后果蔬平衡调湿包装的设计及实际应用提供了参考。     

更接近于气调包装条件下薄膜透气系数的测算方法

提出了更接近于气调包装条件下薄膜透气系数测算的新方法。新的测算方法是先假设一系列薄膜透气系数值，并逐一代入气调包装数学模型中，计算出相应时刻的气体浓度值，并将该计算值与包装中气体浓度实测值比较，当两者差的平方和最小值时，对应的薄膜透气系数假设值即为测算值。结果表明新方法测定的透气系数能客观地反映气调包装条件下薄膜的透气系数。     

薄膜包装中果蔬呼吸强度的测定

对薄膜包装果蔬的呼吸强度提出了新的测定方法,并与传统的密闭测定法进行了比较。新的测定法将包装系统中果蔬的呼吸与薄膜的气体透过同时加以考虑,先假设一系列的呼吸强度,并逐一代入气体收支平衡式,用计算机计算气体分压,并将计算值与包装中气体分压实测值比较,用最小二乘法算出两者差的平方和最小时,所对应假设的呼吸强度为测算得值。结果表明,密闭法算得的结果低于新法测算的呼吸强度值。可以认为新方法能适用于包括非平衡状态的整个贮藏阶段,并能更客观地反映薄膜包装条件下果蔬的呼吸强度     

薄膜气调包装对枇杷果实冷藏期间呼吸和品质性状的影响

通过对呼吸速率、总可溶性固形物、可滴定酸、pH值、果肉硬度、维生素C、失重率和品质及感官指标的变化进行分析，研究了薄膜气调包装对枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.，品种：解放钟）果实冷藏期间呼吸和品质特性的影响，气调包装用的薄膜为低密度聚乙烯薄膜(LDPE，厚度20 μm)，以打孔的低密度聚乙烯薄膜包装为对照。结果表明，低密度聚乙烯薄膜包装枇杷果实后，3～4 d后可维持一个相对稳定的适宜枇杷贮藏的O₂和CO₂的气体浓度，即CO₂(4.8±0.67)%，O₂(11.5±0.85)%；薄膜气调包装结合低温可明显地降低枇杷果实的呼吸速率；薄膜气调包装可以最大限度地减小冷藏期间的枇杷果实的失重率、果肉硬度、维生素C、总可溶性固形物、可滴定酸和固酸比的变化，维持枇杷的新鲜品质，延长货架期。因此，低密度聚乙烯薄膜（LDPE，厚度20 μm）气调包装可用于枇杷的贮藏保鲜。     

The role of packaging film permselectivity in modified atmosphere packaging

Modified atmosphere packaging (MAP) is commercially used to increase the shelf life of packaged produce by reducing the produce respiration rate, delaying senescence, and inhibiting the growth of many spoilage organisms, ultimately increasing product shelf life. MAP systems typically optimize O(2) levels to achieve these effects while preventing anaerobic fermentation but fail to optimize CO(2) concentrations. Altering film permselectivity (i.e., beta, which is the ratio of CO(2)/O(2) permeation coefficients) could be utilized to concurrently optimize levels of both CO(2) and O(2) in MAP systems. We investigated the effect of modifying film permselectivity on the equilibrium gas composition of a model MAP produce system packaged in containers incorporating modified poly(ethylene) ionomer films with CO(2)/O(2) permselectivites between 4-5 and 0.8-1.3. To compare empirical to calculated data of the effect of permselectivity on the equilibrium gas composition of the MAP produce system, a mathematical model commonly used to optimize MAP of respiring produce was applied. The calculated gas composition agreed with observed values, using empirical respiration data from fresh cut apples as a test system and permeability data from tested and theoretical films. The results suggest that packaging films with CO(2)/O(2) permselectivities lower than those commercially available (<3) would further optimize O(2) and CO(2) concentration in MAP of respiring produce, particularly highly respiring and minimally processed produce.     

气调和真空包装对腌制海鳗货架期的影响

该文主要考察25℃下气调和真空包装对腌制海鳗货架期的影响.4个样品分别是M1:空气包装(对照),M2:真空包装,M3:CO2/N2,40%/60%,M4:100%CO2,以挥发性盐基氮,三甲胺,pH值,硫代巴比妥酸值,菌落总数和感官为指标.结果表明,气调包装的货架期为20 d,真空包装为19 d,对照为16 d.对照组细菌增加很快,而M4增加最慢.挥发性盐基氮和三甲胺都随着储存时间延长而增加,在气调包装下的感官质量明显好于对照组.气调和真空包装,特别是100%CO2包装是保藏腌制海鳗的最有效方法.     

冰温结合不同比例氧气气调对冷却肉的保鲜效果

试验研究了在冰温基础上结合不同含氧比例气调对冷却猪肉保鲜的影响,试验设置冰温、冷藏（4℃）、真空包装+冰温、20%CO2+80%O2（高氧）+冰温、20%CO2+20%O2+60%N2（低氧）+冰温、20%CO2+80%N2（无氧）+冰温6个试验组,测定菌落总数、挥发性盐基氮、汁液流失率、保水能力和色差。结果表明：冰温条件下高氧和低氧的菌落总数24 d还未超过冷却肉卫生标准,且两组之间无显著差异（P＞0.05）;在整个贮藏期内高氧气调和低氧气调可以维持冷却肉的色泽在一个小的范围内变化;高氧气调和低氧气调8 d后汁液流失率显著高于单纯冰温和无氧气调（P＜0.05）,高氧气调12 d后汁液流失率显著高于低氧气调（P＜0.05）,同时高氧气调8 d后持水能力显著大于低氧气调（P＜0.05）。在冰温条件下,80%O2和20%O2都能长时间维护冷却肉的色泽,均能较好抑制微生物的增殖,但在汁液流失率、保水能力方面各有优势。     

气调包装协同低温等离子体杀菌对狮子头保鲜效果的影响

为探究气调包装协同低温等离子体处理对狮子头品质及货架期的影响,本研究设置对照组(普通彩袋包装)、气调包装组(40%CO₂+60%N₂)以及气调包装协同不同处理时间的低温等离子体组(MAP-3 min、MAP-6 min、MAP-9 min),通过菌落总数、挥发性盐基氮(TVB-N)、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)、感官评定及挥发性有机化合物等指标综合评价狮子头的贮藏品质。结果表明,气调包装协同低温等离子体处理使狮子头的初始微生物数量降低0.70~1.56 log CFU·g^-1,能有效减缓狮子头贮藏过程中TVB-N值的增加及脂质氧化。经低温等离子体处理后的新鲜狮子头中庚醇、1-己醇、1-丙醇、2-癸酮及壬酸等挥发性有机化合物增加。2-己酮、2-丁酮、苯乙烯、2-甲基吡嗪及八甲基三硅氧烷等挥发性有机化合物可能是狮子头腐败气味的主要成分。与对照组及其他处理组相比,MAP-6 min和MAP-9 min处理均可将狮子头货架期延长7 d,MAP-6 min和MAP-9 min 2组狮子头在贮藏7 d后微生物及TVB-N、TBARS等品质指标无显著差异。综合各项指标及能源成本,40%CO₂+60%N₂气调包装协同低温等离子体处理6 min可以在显著抑制微生物生长的同时保持狮子头的品质,将产品货架期延长至14 d。本研究结果为中式调理类肉丸制品新型保鲜技术的发展提供了理论参考。