草莓气调包装内温湿度变化的实验研究

果然鲜

草莓气调包装内温湿度变化的实验研究(上)

    [摘要] 果蔬包装中的温湿度对其保鲜贮藏质量有着重要的影响。以草莓为研究对象，使用自行设计的测试罐，测定了草莓包装内温湿度的变化，分析了不同初始气体成分、包装密封型式对温湿度的影响。
      关键词：草莓；相对湿度；温度；气调包装
     气调包装技术是当今先进的果蔬保鲜包装方法。果蔬气调包装采用人工或自然积累方式改变包装环境内的气氛以形成低氧、高二氧化碳的气体组分，并通过包装材料的透气性，建立起能维持果蔬最低生命活动的气体组分，以达到抑制果蔬呼吸作用，延缓果蔬的新陈代谢过程，更好地保持果蔬的鲜度和商品性，从而延长果蔬货架寿命。
    多年来，人们在果蔬呼吸机理及测定方法、包装内外气体交换过程、不同产品适宜的气体组分等方面取得了大量的研究成果。近年来，包装内温湿度变化对气调包装产品质量的影响引起了工程技术人员的关注 。
    气调包装中，气体环境中的含水量由呼吸作用及产品内部水分的蒸腾作用产生，并受到包装材料渗透作用的影响。相对湿度高时，微生物的繁殖将加快，当水蒸气达到饱和状态或者环境中的温度变化较大时易产生凝结水，即所谓的”发汗”，使产品变质；而相对湿度低时，蒸发速度将加快，使产品的失重增加。此外，虽然目前相对湿度对产品的呼吸的影响没有系统的研究报道，但有研究发现香蕉在RH低于80％ 时，不能产生呼吸跃变，无法正常后熟 。因此研究气调包装中湿度的变化，对于控制包装中的相对湿度以及果蔬类产品的保鲜保质都是十分重要的。
    文中以新鲜草萄作为研究对象，实验测试了不同包装工艺条件下气调包装中温度和相对湿度的变化规律。

1 材料与方法
1，1 材料
1．1．1 试样
    草莓购于无锡市青山市场。品种为丰香，当天采摘后立刻运往实验室。挑选大小，成熟度基本一致，无外伤的果实作为试样。
1．1．2 包装材料
    包装材料采用低密度聚乙烯(LDPE)薄膜，厚度0．033mm。经测定，该包装材料的渗透系数分别为：对氧气的渗透率为3．47×107cm 2／h·kPa；对二氧化碳的渗透率为7．3×10-7 cm2／h ·kPa；
1．1．3 自制金属测试罐
    包装罐内腔直径为150mm，深200mm。在罐壁上开设2个安装孔，用作安装温度湿度传感器和测定罐内气体浓度。
1．2 主要仪器和设备
    THS—AOC—IOOAS型恒温恒湿试验机、SSGM—W智能温湿度测试记录系统、电子天平、MA～35气体自动混合机、CYES— II型气体测定仪。
1．3 实验设计
实验采用3种方案：
1)罐内充入空气，采用LDPE薄膜密封；
2)罐内充入调节气体，采用LDPE薄膜密封；
3)罐内充入调节气体，采用金属闷盖密封3种方案的贮藏温度都为12℃±0．5℃，相对湿度为84％3％ ：由于混和调节气体的温度预处理较困难，因此实验时未做预处理。具体初始实验参数见表1。

(待续)

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草莓气调包装内温湿度变化的实验研究(下)

1．4 测试方法     预处理：将试样与测试罐置于RH=84％ ，T：12℃的环境中预处理lOh。
    试样包装后采用气体测定仪通过气体测试孔测定测试罐内的组分气体浓度。温度和相对湿度通过传感器和智能温湿度巡检记录系统实时监控并记录。
2 结果与讨论
     3个测试罐中温度的变化见图1。总体上看，包装初始，产品呼吸旺盛，呼吸产生大量的呼吸热，导致包装内温度快速上升；之后由于包装内氧气含量降低，呼吸速率减缓，呼吸热减少，同时由于包装内外的热交换，包装内的温度又呈现下降过程，并随时间的延续逐渐接近包装外环境温度。进一步分析每个测试罐中温度的变化发现，1 罐内温度上升的持续时间较长，1 h左右包装内温度达到最高，比初始温度升高了约2．5 ，之后缓慢下降，3h左右基本接近环境温度。这主要是由于l 罐内初始氧气含量高。为产品呼吸提供了充足的氧气。

     比较2 罐和3 罐，其罐内初始温度、气体组分基本相同，密封型式、产品质量不相同。试验发现，尽管2 罐内产品质量较少，但罐内温度却高于3 罐。这主要是密封型式的差异造成的。2 罐采用渗透性薄膜密封，包装后外部氧气通过渗透向包装内部补充氧气，因此罐内果品呼吸强度较3 罐大。这表明呼吸强度是影响包装内温度变化的主要因素。
     图2为3个测试罐中相对湿度的变化。由于草莓含水量极高，呼吸旺盛。总体上密封后包装内的相对湿度急剧升高，并在短时间内达到饱和状态。

    试验发现，尽管l 罐中的相对湿度、氧气的初始值较高，但包装后相对湿度增加的速率较大，其达到饱和时间与2 罐甚为接近。这或许是高相对湿度抑制了果品呼吸速率的缘故。对于2 罐和3 罐，同样发现在罐内相对湿度较低时，罐内相对湿度增加速率较大，相对湿度较高时，其增加速率趋于平缓。进一步比较2 罐和3 罐，发现2 罐内相对湿度增加速率较大，也更快达到了饱和状态。这同样是果品呼吸强度的影响造成的。
3 结语
    基于不同初始气体成分、包装密封型式，测定分析了草莓包装内温湿度的变化。研究表明果品呼吸强度是决定包装内温湿度变化的显著因素，而呼吸强度又受到包装型式、初始气体成分等因素的影响。
     草莓是高呼吸易腐产品，根据保鲜保质的要求，包装环境内的相对湿度不能过低也不要过高，这就需要通过采取一些包装工艺来进行调节，例如加入吸湿剂，综合考虑温度、包装材料、初始气体成分等因素的影响。果蔬产品包装内部的相对湿度变化是一个复杂的过程。其影晌因素也很多，这些因素在影响温湿度变化的同时，彼此之间也可能互相影响。对于果蔬产品包装内的温湿度变化，还需要从理论到试验进行更全面的研究。
蔡明，卢立新 江南大学
信息来源：包装工程 2005第四期