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生物调节保鲜包装研究
时间:2015-01-28   来源: 包装前沿   阅读:3751次

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  梨由于富含水分、矿物元素、维生素等,因而具有润肺、化痰、止咳、退热、解疮毒和酒毒的功效,并且梨子含有的硼元素可预防妇女骨质疏松症。但也正因梨含有大量水分、呼吸作用强,在生长及存放过程中很容易受到病菌的影响而发生采摘后的病害,所以保鲜贮藏困难,从而导致短时间内营养价值严重流失,商品价值急剧下降。另外,属于世界六大商品性水果之一的香蕉,其果肉中含有糖类物质、少量蛋白质、脂肪以及维生素A、B1 、B2 、C等营养成分,是典型的后熟型果实,在流通运输和销售过程中,香蕉因腐烂变黑而降价销售或丢弃现象也非常普遍。目前,对梨、香蕉等水果的保鲜主要在于低温贮藏、化学剂处理、 高压静电场处理、气调保鲜等,这些方法基本都耗能较高。

  上海海洋大学食品学院因此研发了生物调节保鲜袋,将梨与香蕉包装在一起。生物调节膜具有单向透气性,一方面减少氧气进入袋内,从而抑制了梨与香蕉的呼吸强度,减少能耗;另一方面袋内氧气含量降低,不但抑制了好氧微生物的生长繁殖,而且可避免水果内维生素等营养物质的氧化以及抑制某些酶促褐变带来的影响,从而延长水果保鲜期。

  本研究将梨与香蕉共放的重要意义还在于探讨香蕉自身产生的乙烯对梨保鲜效果的影响,希望能提供一种保鲜、销售一体化的新方法。

  一、实验前准备

  1、包装材料的选择

  表1 薄膜的性能比较

        

  注:☆—优 ○—良 △—尚可 Х—差

  由图可见生物调节膜的各项指标都明显优于其他种类薄膜,故以其为基材制成生物调节包装,用来包装梨子与香蕉,进行实验研究。

  2、生物调节膜保鲜袋的特性及用途

  表2 生物调节膜保鲜袋的特性及用途

        

  注:☆—优 ○—良

  3、生物调节膜的结构

  该生物调节膜是一种三层复合膜,基材是改性聚乙烯(PE)、改性聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP),即改性PE/改性PET/PP。PE具有热封性,选作保鲜袋内层,且改性后使其与中间层PET的结合更加牢固。PP具有高透明性、可印刷性,作为保鲜袋外层。中间层PET,一方面因其相当好的强韧性,使包装袋具备很好的强度;另一方面因其改性后形成特殊分子筛,阻止氧气进入并封锁住袋内氮气,从而达到对包装物的保鲜效果。

  二、实验

  1、材料和设备

  主要实验原料:梨、香蕉、生物调节膜保鲜袋。实验前选择颜色、大小等均等、无损的水果。

  主要的仪器设备:FR-A400型脚踏封口机;CR-400/410s色彩色差计;电子天平;GY-3 硬度计;手持式糖度计;紫外分光仪;

  2、实验方法

  实验流程见下图:

       

  图1 实验流程示意图

  2、实验指标测定方法

  (1) 感官评定

  果蔬的颜色、光泽等是最直接判断新鲜度与成熟度的方法,果蔬颜色气味的渐变也是其腐烂过程的真实体现,故本研究每次实验前首先观察梨与香蕉的感官变化并进行记录。

  (2) 失重率

  采收的果实仍是有生命的个体,并会进行一系列的代谢活动,其中水分的蒸发和营养物质消耗是采后贮藏过程中果实失重的主要原因,同时,质量损失也是导致果实萎蔫、变质及腐烂的重要原因。含水量高时,果蔬坚挺饱满,光泽鲜艳,鲜嫩可口,但容易受到机械伤害和病原物侵染;果蔬组织失水后,就会萎蔫、皱缩、品质下降,商品价值降低。所以测定果蔬组织含水量具有重要的实践意义。

  失重率计算式为:失重率(%)=(W0-Wi)/ W0×100;

  式中:W0为贮藏前的平均单果质量(g);Wi为贮藏第i天后的单果平均质量(g)

  (3)色差

  颜色的技术指标越来越重要,特别是在农产品加工中,在颜色指标中,a*值和 b*值的上升表示果实绿色的消退和黄色的增加,颜色的变化程度直接反应了产品质量的优劣,产品的颜色特征也严重影响人们的消费心理。以色差计测定梨与香蕉鲜切面的颜色,以△E表示其总色差的变化程度,自动比较样板与被检测果蔬之间的颜色差异,输出CIEL、a、b三组数据和比色后,记录△E、△L、△a、△b四组色差数据,提供配色的参考方案。根据色差计测色后显示的数据结果,进行如下分析:△E 总色差的大小;△E = 【△L+△a+△b】;△L = L 样品 — L 标准(明度差异);△a = a。

  (4)菌落总数

  几乎无所不在的微生物也是果蔬不易存放过久的另一重要因素,其中致腐菌是诱发水果采后腐烂,造成水果在贮运期间腐败变质的主要原因,根据国标GB4789.2-2010食品安全国家标准-食品微生物检验-菌落总数的测定,测定样品中菌落总数的数量。

  三、结果与讨论

  为了把指标测得更准确些,实验组和空白组每组取三个一模一样的样品1、样品2、样品3,得出三个数据,三个数据最后取平均值得到实验数据。

  1、对梨、香蕉的感官评定

  我们对梨、香蕉的色泽、气味、质感三方面进行了感官评定,评定人员为班级内8名包装专业学生,他们都熟悉梨、香蕉的风味,并喜欢水果。梨/香蕉搭配生物调节膜保鲜袋的样品感官评定见下表。

  表3 梨/香蕉搭配生物调节膜的样品感官评定

          

  图3 实验组与对照组的香蕉和梨

  由表3、图3可清楚地看出,实验组生物气调保鲜袋内的梨与香蕉在色泽、外形等方面保鲜效果显著。

  2、梨、香蕉水分含量的变化

  下表是梨/香蕉搭配生物调节膜保鲜袋的样品在实验内水分的变化情况。

  表4 生物调节膜包装的梨/香蕉的水分含量的变化

         
           

  从表中我们可以看出随着时间的增长,梨和香蕉的水分含量都有所下降。总体来说,梨/香蕉搭配生物调节膜保鲜袋的平均失重率为1.14%,而未做包装处理的梨和香蕉的平均失重率分别为7.38%和13.87%。由此可见搭配生物调节膜保鲜袋能减少梨/香蕉的水分流失。

  3、梨、香蕉色差的变化

  通过色差计对梨与香蕉鲜切面测定,用△E表示其总色差的变化,其数值越大,表明水果的颜色变化越重,记录数据如下:

        
         

  由上表可知,随着时间的增长,总色差均增加,但梨/香蕉搭配生物调节膜保鲜袋的总色差则变化较小。

  4、梨、香蕉菌落总数的变化

  下表是搭配生物调节膜保鲜袋的梨和香蕉在实验时菌落总数的变化情况。

  表11 生物调节膜保鲜袋的梨/香蕉中菌落总数的变化
         
         

  从上表数据可知,未做处理的香蕉和梨在自然环境中微生物快速繁殖,产生了大量的细菌,经检测菌落总数严重超标,不符合国标所规定的菌落总数数量。而相较于对照组,实验组的梨和香蕉的菌落总数数量则较少,可见通过生物调节膜保鲜袋包装后,梨和香蕉的保鲜程度有所提高。

  四、结论

  上述实验研究得到以下结论:

  1、梨/香蕉搭档生物调节膜可抑制失重率的变化,实验得出空白组梨平均值为8.79%、香蕉12.72%,实验组梨与香蕉总失重率为5.2%;

  2、梨/香蕉搭档生物调节膜对色差也有一定影响,空白组梨11.2、香蕉11.49,实验组梨11.2,香蕉9.35、梨10.67;

  3、梨/香蕉搭档生物调节膜明显抑制了细菌的生长繁殖,空白组为香蕉7.3×105 CFU/g、梨7.1×104 CFU/g,实验组香蕉为1.1×104 CFU/g、梨1.2×104 CFU/g。

  综上数据可得出,梨/香蕉搭配生物调节袋使梨与香蕉的保鲜期得以延长,且保鲜袋内梨的保鲜效果更加明显。这种保鲜包装方法如果得以实际应用,将形成一种改变大众消费习惯的新型食品搭配销售模式,也是一种对商家和消费者都会有益的包装探索。此外,研究果蔬互补包装技术,建立一套有效的果蔬贮藏保鲜的包装技术体系,有助于提高我国果蔬品质,增强出口果蔬的竞争力,有着巨大的经济和社会效益。

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