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生物調節保鮮包裝研究
時間:2015-01-28   來源: 包裝前沿   閱讀:11512次

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  梨由于富含水分、礦物元素、維生素等,因而具有潤肺、化痰、止咳、退熱、解瘡毒和酒毒的功效,并且梨子含有的硼元素可預防婦女骨質疏松癥。但也正因梨含有大量水分、呼吸作用強,在生長及存放過程中很容易受到病菌的影響而發生采摘后的病害,所以保鮮貯藏困難,從而導致短時間內營養價值嚴重流失,商品價值急劇下降。另外,屬于世界六大商品性水果之一的香蕉,其果肉中含有糖類物質、少量蛋白質、脂肪以及維生素A、B1 、B2 、C等營養成分,是典型的后熟型果實,在流通運輸和銷售過程中,香蕉因腐爛變黑而降價銷售或丟棄現象也非常普遍。目前,對梨、香蕉等水果的保鮮主要在于低溫貯藏、化學劑處理、 高壓靜電場處理、氣調保鮮等,這些方法基本都耗能較高。

  上海海洋大學食品學院因此研發了生物調節保鮮袋,將梨與香蕉包裝在一起。生物調節膜具有單向透氣性,一方面減少氧氣進入袋內,從而抑制了梨與香蕉的呼吸強度,減少能耗;另一方面袋內氧氣含量降低,不但抑制了好氧微生物的生長繁殖,而且可避免水果內維生素等營養物質的氧化以及抑制某些酶促褐變帶來的影響,從而延長水果保鮮期。

  本研究將梨與香蕉共放的重要意義還在于探討香蕉自身產生的乙烯對梨保鮮效果的影響,希望能提供一種保鮮、銷售一體化的新方法。

  一、實驗前準備

  1、包裝材料的選擇

  表1 薄膜的性能比較

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  注:☆—優 ○—良 △—尚可 Х—差

  由圖可見生物調節膜的各項指標都明顯優于其他種類薄膜,故以其為基材制成生物調節包裝,用來包裝梨子與香蕉,進行實驗研究。

  2、生物調節膜保鮮袋的特性及用途

  表2 生物調節膜保鮮袋的特性及用途

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  注:☆—優 ○—良

  3、生物調節膜的結構

  該生物調節膜是一種三層復合膜,基材是改性聚乙烯(PE)、改性聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP),即改性PE/改性PET/PP。PE具有熱封性,選作保鮮袋內層,且改性后使其與中間層PET的結合更加牢固。PP具有高透明性、可印刷性,作為保鮮袋外層。中間層PET,一方面因其相當好的強韌性,使包裝袋具備很好的強度;另一方面因其改性后形成特殊分子篩,阻止氧氣進入并封鎖住袋內氮氣,從而達到對包裝物的保鮮效果。

  二、實驗

  1、材料和設備

  主要實驗原料:梨、香蕉、生物調節膜保鮮袋。實驗前選擇顏色、大小等均等、無損的水果。

  主要的儀器設備:FR-A400型腳踏封口機;CR-400/410s色彩色差計;電子天平;GY-3 硬度計;手持式糖度計;紫外分光儀;

  2、實驗方法

  實驗流程見下圖:

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  圖1 實驗流程示意圖

  2、實驗指標測定方法

  (1) 感官評定

  果蔬的顏色、光澤等是最直接判斷新鮮度與成熟度的方法,果蔬顏色氣味的漸變也是其腐爛過程的真實體現,故本研究每次實驗前首先觀察梨與香蕉的感官變化并進行記錄。

  (2) 失重率

  采收的果實仍是有生命的個體,并會進行一系列的代謝活動,其中水分的蒸發和營養物質消耗是采后貯藏過程中果實失重的主要原因,同時,質量損失也是導致果實萎蔫、變質及腐爛的重要原因。含水量高時,果蔬堅挺飽滿,光澤鮮艷,鮮嫩可口,但容易受到機械傷害和病原物侵染;果蔬組織失水后,就會萎蔫、皺縮、品質下降,商品價值降低。所以測定果蔬組織含水量具有重要的實踐意義。

  失重率計算式為:失重率(%)=(W0-Wi)/ W0×100;

  式中:W0為貯藏前的平均單果質量(g);Wi為貯藏第i天后的單果平均質量(g)

  (3)色差

  顏色的技術指標越來越重要,特別是在農產品加工中,在顏色指標中,a*值和 b*值的上升表示果實綠色的消退和黃色的增加,顏色的變化程度直接反應了產品質量的優劣,產品的顏色特征也嚴重影響人們的消費心理。以色差計測定梨與香蕉鮮切面的顏色,以△E表示其總色差的變化程度,自動比較樣板與被檢測果蔬之間的顏色差異,輸出CIEL、a、b三組數據和比色后,記錄△E、△L、△a、△b四組色差數據,提供配色的參考方案。根據色差計測色后顯示的數據結果,進行如下分析:△E 總色差的大小;△E = 【△L+△a+△b】;△L = L 樣品 — L 標準(明度差異);△a = a。

  (4)菌落總數

  幾乎無所不在的微生物也是果蔬不易存放過久的另一重要因素,其中致腐菌是誘發水果采后腐爛,造成水果在貯運期間腐敗變質的主要原因,根據國標GB4789.2-2010食品安全國家標準-食品微生物檢驗-菌落總數的測定,測定樣品中菌落總數的數量。

  三、結果與討論

  為了把指標測得更準確些,實驗組和空白組每組取三個一模一樣的樣品1、樣品2、樣品3,得出三個數據,三個數據最后取平均值得到實驗數據。

  1、對梨、香蕉的感官評定

  我們對梨、香蕉的色澤、氣味、質感三方面進行了感官評定,評定人員為班級內8名包裝專業學生,他們都熟悉梨、香蕉的風味,并喜歡水果。梨/香蕉搭配生物調節膜保鮮袋的樣品感官評定見下表。

  表3 梨/香蕉搭配生物調節膜的樣品感官評定

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  圖3 實驗組與對照組的香蕉和梨

  由表3、圖3可清楚地看出,實驗組生物氣調保鮮袋內的梨與香蕉在色澤、外形等方面保鮮效果顯著。

  2、梨、香蕉水分含量的變化

  下表是梨/香蕉搭配生物調節膜保鮮袋的樣品在實驗內水分的變化情況。

  表4 生物調節膜包裝的梨/香蕉的水分含量的變化

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  從表中我們可以看出隨著時間的增長,梨和香蕉的水分含量都有所下降。總體來說,梨/香蕉搭配生物調節膜保鮮袋的平均失重率為1.14%,而未做包裝處理的梨和香蕉的平均失重率分別為7.38%和13.87%。由此可見搭配生物調節膜保鮮袋能減少梨/香蕉的水分流失。

  3、梨、香蕉色差的變化

  通過色差計對梨與香蕉鮮切面測定,用△E表示其總色差的變化,其數值越大,表明水果的顏色變化越重,記錄數據如下:

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  由上表可知,隨著時間的增長,總色差均增加,但梨/香蕉搭配生物調節膜保鮮袋的總色差則變化較小。

  4、梨、香蕉菌落總數的變化

  下表是搭配生物調節膜保鮮袋的梨和香蕉在實驗時菌落總數的變化情況。

  表11 生物調節膜保鮮袋的梨/香蕉中菌落總數的變化
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  從上表數據可知,未做處理的香蕉和梨在自然環境中微生物快速繁殖,產生了大量的細菌,經檢測菌落總數嚴重超標,不符合國標所規定的菌落總數數量。而相較于對照組,實驗組的梨和香蕉的菌落總數數量則較少,可見通過生物調節膜保鮮袋包裝后,梨和香蕉的保鮮程度有所提高。

  四、結論

  上述實驗研究得到以下結論:

  1、梨/香蕉搭檔生物調節膜可抑制失重率的變化,實驗得出空白組梨平均值為8.79%、香蕉12.72%,實驗組梨與香蕉總失重率為5.2%;

  2、梨/香蕉搭檔生物調節膜對色差也有一定影響,空白組梨11.2、香蕉11.49,實驗組梨11.2,香蕉9.35、梨10.67;

  3、梨/香蕉搭檔生物調節膜明顯抑制了細菌的生長繁殖,空白組為香蕉7.3×105 CFU/g、梨7.1×104 CFU/g,實驗組香蕉為1.1×104 CFU/g、梨1.2×104 CFU/g。

  綜上數據可得出,梨/香蕉搭配生物調節袋使梨與香蕉的保鮮期得以延長,且保鮮袋內梨的保鮮效果更加明顯。這種保鮮包裝方法如果得以實際應用,將形成一種改變大眾消費習慣的新型食品搭配銷售模式,也是一種對商家和消費者都會有益的包裝探索。此外,研究果蔬互補包裝技術,建立一套有效的果蔬貯藏保鮮的包裝技術體系,有助于提高我國果蔬品質,增強出口果蔬的競爭力,有著巨大的經濟和社會效益。

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