摘要: 本文簡(jiǎn)要介紹了果蔬保鮮、常用貯藏方法、及其機(jī)理，并詳細(xì)介紹了如何在低溫貯藏環(huán)境中準(zhǔn)確獲得保鮮膜的阻隔性數(shù)據(jù)。
果蔬保鮮,低溫,阻隔性,數(shù)據(jù)擬合

    在購(gòu)買食品時(shí)，我們往往習(xí)慣于注重食品的保質(zhì)期，保質(zhì)就是保證食品的安全性，未超出保質(zhì)期的食品可以安全食用。但是，隨著生活水平的提高，我們開始關(guān)注自己所吃的食品是否新鮮，于是“保鮮"的概念應(yīng)運(yùn)而生。所謂“保鮮"是指食品在保證安全的基礎(chǔ)上，還能在營(yíng)養(yǎng)、色澤、質(zhì)地和風(fēng)味等方面都能得到保證，比保質(zhì)更上一個(gè)檔次。

1、果蔬保鮮

    果蔬是目前時(shí)令性zui強(qiáng)、需求較大的農(nóng)作物。很多文獻(xiàn)都指出，果蔬采摘后保存不當(dāng)是果蔬損耗的主要原因，然而現(xiàn)在 果蔬季節(jié)性明顯淡化是與果蔬保鮮技術(shù)的普遍運(yùn)用息息相關(guān)的。

    果蔬貯藏方法很多， 目前常用的保鮮或保質(zhì)方法主要有：化學(xué)保鮮，冷凍保鮮，抽真空高溫滅菌保質(zhì)，抽真空充氮保鮮，復(fù)合氣調(diào)保鮮，天然生物保鮮。

2、保鮮理論

    果蔬貯藏過程中有兩個(gè)主要影響因素，即需氧菌和氧化反應(yīng)，兩者均需要 O₂。因此，要延長(zhǎng)貨架期或保持果蔬的品質(zhì)，就需要降低環(huán)境的O₂ 含量。然而當(dāng)包裝新鮮果蔬時(shí)，O₂ 又是*的，因?yàn)楣卟墒蘸蟊仨氝M(jìn)行呼吸作用（如消耗O₂ 和產(chǎn)生CO₂），并且如果缺少O₂ 將進(jìn)行厭氧呼吸，這樣將加速果蔬的變質(zhì)。通過對(duì)貯藏環(huán)境中溫濕度、氧氣、二氧化碳和乙烯濃度等條件的控制，實(shí)現(xiàn)抑制果蔬的呼吸作用，減緩新陳代謝，減少腐爛及病蟲害，減少水份喪失，zui大限度地保持果蔬產(chǎn)品的新鮮度和商品性，延長(zhǎng)貯藏期和銷售貨架期。

3、低溫保鮮膜的透氣性測(cè)試

    目前市場(chǎng)上銷售的保鮮膜主要有三種： PVDC、PE和PVC，PE主要用于水果蔬菜等果蔬包裝，PVC和PVDC主要用來包裝冷的熟食。依靠保鮮膜的透氣性，zui大限度地利用果蔬呼吸消耗降低 O₂（氧氣濃度不能過低以至于果蔬進(jìn)行厭氧呼吸），提高CO₂，抑制果蔬自身呼吸消耗，延緩衰老，達(dá)到保鮮的目的。

    保鮮膜的應(yīng)用領(lǐng)域與它的阻隔性參數(shù)密切相關(guān)，選擇合適的保鮮膜并結(jié)合冷藏存儲(chǔ)是常用的果蔬保鮮方式。保鮮膜阻隔性是否合適對(duì)于控制保鮮成本以及確保保鮮質(zhì)量都是至關(guān)重要的。果蔬有抗冷的，也有怕冷的，但是能夠在常溫下保存的還是少數(shù)， 0℃～5℃是常用的存儲(chǔ)溫度。除非特別指明測(cè)試條件，我們通常獲得的薄膜透氣性都是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（23℃）測(cè)得的。由于溫度變化會(huì)顯著影響材料的阻隔性測(cè)試（詳細(xì)介紹可 參閱 2005年2月21日蘭光實(shí)驗(yàn)室論壇文章《溫度變化對(duì)材料阻隔性的影響》）， 因此常溫下檢測(cè)的保鮮膜阻隔性數(shù)據(jù)并不能代表它在儲(chǔ)藏環(huán)境中的阻隔性。

    盡管有些阻隔性檢測(cè)設(shè)備的使用溫度下限可以達(dá)到 0℃左右，但試樣和設(shè)備的狀態(tài)都多少會(huì)受到低溫的影響，而且試驗(yàn)人員也無法在低溫環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)。這樣，如何準(zhǔn)確獲知保鮮膜在低溫存儲(chǔ)環(huán)境中的阻隔性數(shù)據(jù)對(duì)于果蔬保鮮研究領(lǐng)域而言是一個(gè)急需解決的難點(diǎn)。

    現(xiàn)在，要獲得低溫下阻隔性數(shù)據(jù)可以通過 Labthink VAC-V1的數(shù)據(jù)擬合功能輕松實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)擬合不是一種簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)估算，而是對(duì)已有常溫試驗(yàn)條件下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過擬合算法求得特殊溫度下的阻隔性參數(shù)值的數(shù)學(xué)計(jì)算過程。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是它無須在低溫下進(jìn)行試驗(yàn)，用于擬合的數(shù)據(jù)全部可以在一般的試驗(yàn)條件下得到，而且 擬合功能對(duì)材料沒有選擇性。例如，在通常試驗(yàn)環(huán)境下： 30℃、35℃、40℃（VAC-V1的自控溫功能可實(shí)現(xiàn)這些溫度的穩(wěn)定保持），使用設(shè)備Labthink VAC-V1氣體滲透儀 檢測(cè) 125μm厚的PC膜的氧氣滲透性測(cè)試，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1：

表 1. PC膜測(cè)試數(shù)據(jù)

    由以上數(shù)據(jù)擬合得到 0℃的O₂滲透系數(shù)是5.62×10 -11cm³·cm/cm²·s·cmHg，O₂滲透量是295.441cm³/m²·24h·0.1MPa。與30℃時(shí)PC膜的氧氣阻隔性相比，0℃時(shí)的阻隔性大約提高了2倍。將擬合得到的 -20℃～50℃（253K～323K）PC薄膜氧氣滲透量數(shù)據(jù)導(dǎo)入Excel并作圖，可得圖1。從圖1的曲線走勢(shì)可以看出隨著溫度的降低PC膜的阻隔性提高的速度逐漸減慢。

圖 1. PC膜氧氣滲透量與溫度的曲線

    但是并非所有的薄膜在0℃時(shí)的阻隔性都是30℃時(shí)阻隔性的2倍。例如使用VAC-V1在23℃、30℃、35℃、40℃、45℃的條件下檢測(cè)薄膜A（材質(zhì)未知）的氧氣滲透性，數(shù)據(jù)詳見《溫度變化對(duì)材料阻隔性的影響》，以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)擬合得到薄膜A在0℃的O₂ 滲透系數(shù)是0.0697×10 -11 cm³·cm/cm²·s·cmHg， O₂ 滲透量是5.717cm³/m²·24h·0.1MPa。可薄膜A在3 0℃時(shí)的O₂ 滲透系數(shù)是0.3150×10 -11 cm³·cm/cm²·s·cmHg， O₂ 滲透量是25.862cm³/m²·24h·0.1MPa，隨著溫度降低到0℃，薄膜A的阻隔性比在30℃時(shí)提高了4倍多。

    隨著溫度的降低，薄膜的阻隔性一般都是呈增長(zhǎng)趨勢(shì)的，但是增長(zhǎng)的速度不盡相同，有的增長(zhǎng)的快，也有的很平穩(wěn)，因此僅僅獲得常溫下的保鮮膜的阻隔性數(shù)據(jù)對(duì)整體評(píng)價(jià)果蔬保鮮的指導(dǎo)意義十分有限。

4、總結(jié)

    保鮮膜是常用的果蔬保鮮方法之一，而且其多結(jié)合低溫冷藏一起使用，因此準(zhǔn)確獲得低溫下的保鮮膜阻隔性數(shù)據(jù)對(duì)于研究保鮮機(jī)理以及保鮮效果都是十分重要的。