2019-自发气调包装对鲜切白菜货架期的影响_冯岩岩.pdf

现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2019 Vol 35 No 12 151 自发气调包装对鲜切白菜货架期的影响 冯岩岩 1 2 王庆国 1 1 山东农业大学食品科学与工程学院 山东泰安 271000 2 山东营养源食品科技有限公司 山东济南 250000 摘要 为延长鲜切白菜的货架期 本文采用不同透气率和不同面积的气调窗与包装袋相结合进行试验 通过对鲜切白菜包装袋 内感官品质 气体成分进行统计和分析 筛选和优化出鲜切白菜最适宜的气调包装 结果表明 自发气调包装可有效改善鲜切白菜贮 藏品质 鲜切白菜适宜选用 O 2 和 CO 2 透过速率分别为 4 10 5 和 1 6 10 6 cm 3 m 2 d atm 透气比为 1 4 气调窗 所需要气调窗的面积为 1 2 cm 2 kg 在 4 条件下至少可延长货架期 4 d 综合计算气调窗和薄膜的透气量可知 适于鲜切白菜包装袋 O 2 和 CO 2 的透过量应 分别为 1 85 10 3 2 08 10 3 和 8 59 10 3 9 51 10 3 cm 3 kg d atm 达到鲜切白菜的适宜气体浓度 O 2 为 3 63 5 10 CO 2 为 7 77 8 07 研制的自发气调包装袋可使鲜切白菜处于适宜的气体状态 可很好地解决包装袋内由于无氧呼吸产生的异味问题 且 保留原有的鲜切白菜气味 延长其货架期 为鲜切企业提供有力的技术支持 关键词 鲜切 白菜 气调包装 货架期 文章篇号 1673 9078 2019 12 151 156 DOI 10 13982 j mfst 1673 9078 2019 12 020 Effect of Modified Atmosphere Packaging on the Shelf life of Fresh cut Chinese Cabbage FENG Yan yan 1 2 WANG Qing guo 1 1 College of Food Science and Engineering Shandong Agriculture University Tai an 271000 China 2 Shandong Yingyangyuan Food Technology Co Ltd Jinan 250000 China Abstract The combination of the packaging bags with the modified atmosphere windows of different permeability and areas were studied for extending the shelf life of fresh cut Chinese cabbage The sensory quality and gas composition in the packaging bags were analyzed in order to screen the optimum modified atmosphere packaging MAP of fresh cut Chinese cabbage The results showed that the optimum MAP could effectively improve the storage quality of fresh cut Chinese cabbage The suitable modified atmosphere window for fresh cut Chinese cabbage was as follows the transmittance rates of O 2 and CO 2 were 4 10 5 and 1 6 10 6 cm 3 m 2 d atm respectively the permeability ratio was 1 4 and the area of Chinese cabbage needed was 1 2 cm 2 kg which can solve the problem of odor and can maintain shelf quality for more than 4 days Compared with the permeability of modified atmosphere window and film the permeability amount of O 2 and CO 2 in packaging bags suitable for fresh cut Chinese cabbage should be 1 85 10 3 2 08 10 3 and 8 59 10 3 9 51 10 3 cm 3 kg d atm respectively and O 2 was 3 63 5 10 and CO 2 was 7 77 8 07 when the appropriate gas concentration was reached The MAP bag not only can make fresh cut Chinese cabbage in the appropriate gas state but also can solve the odor problem caused by anaerobic breathing retain the original smell of fresh cut cabbage and prolong its shelf life so as to provide strong technical support for fresh cut enterprises Key words fresh cut Chinese cabbage modified atmosphere packaging shelf life 鲜切果蔬可直接烹调或食用 更符合当代人们对 天然 营养 快节奏的生活的追求 越来越受欢迎 1 但鲜切果蔬在进行加工时很容易造成机械伤 使呼吸 速率增大 代谢活动增强 加速果蔬的衰老 此外还 会造成水分和营养成分的流失 也更容易受到微生物 收稿日期 2019 07 18 基金项目 山东省自然科学基金项目 ZR2013CM012 山东省泰山产业领军 人才项目 LJNY201702 山东省农业重大应用技术创新项目 作者简介 冯岩岩 1988 女 硕士 研究方向 果蔬采后保鲜 通讯作者 王庆国 1965 男 教授 研究方向 果蔬采后保鲜 的侵染 2 因此为了解决这些问题 延长鲜切果蔬的 货架期 对鲜切果蔬保鲜技术的研究尤为重要 包装为鲜切果蔬流通中的一个重要环节 目前多 采用真空包装 3 充气包装 4 涂膜包装 5 等方式 但 有的效果不好 有的成本较高或者操作繁琐 因此寻 求一种更加简单 安全 成本较低的保鲜技术尤为重 要 自发气调包装操作简单 成本低 效果好 是新 鲜果蔬常用的一种保鲜方法 6 9 但是自发气调包装气 体成分不稳定 容易使 O 2 浓度过低造成无氧呼吸和 CO 2 浓度过高对鲜切蔬菜造成损害 气调窗包装则是 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2019 Vol 35 No 12 152 在气调保鲜研究的基础上 利用镶嵌在塑料薄膜袋上 的硅橡胶膜进行包装袋内外气体调节 硅橡胶膜因对 O 2 和 CO 2 的透过有选择作用 能在一定程度上调控包 装袋内的气体成分 以保证被贮藏产品处在适宜环境 中 避免无氧呼吸 从而延长货架期的一种保鲜方法 10 11 在我国 气调窗包装保鲜已成功用于蒜薹保鲜 同时在其他果蔬上也有较好的实验效果 如青椒进行 气调包装可贮藏 1 个月 12 但其在鲜切白菜保鲜的研 究及应用还尚未报道 通过对市场调查发现 鲜切白菜的需求量较大 目前多采用托盘覆膜 直接装袋的形式包装 其包装 问题一直没有得到很好的解决 因此本实验分别进行 了适于鲜切白菜的自发气调包装袋研制及应用研究 包括气调窗类型及面积的筛选 进而确定自发气调包 装袋的 O 2 CO 2 透过量指标 以及包装袋的保鲜效果 研究 为鲜切企业提供一定的技术支持 1 材料与方法 1 1 原料 市售白菜 购于山东泰安农贸市场 于 4 的冷 库预冷 原料要求新鲜 无黄化 无腐烂 无机械伤 本实验所用包装袋和气调窗均由山东营养源食品 科技有限公司提供 经实验室和营养源共同筛选 最 终确定包装袋的膜材料为两层复合薄膜 厚度为 45 m 该复合薄膜 O 2 和 CO 2 透过速率分别为 1 42 10 2 和 6 7 10 2 cm 3 m 2 d atm 热封温度为 180 所用的 包装袋为 25 cm 35 cm 所用气体窗及其透气性如下 气调窗 1 O 2 和 CO 2 透过速率分别为 5 0 10 5 和 5 0 10 5 cm 3 m 2 d atm 透气比为 1 1 记为 MA1 气调窗 2 O 2 和 CO 2 透过速率分别为 4 0 10 5 和 1 6 10 6 cm 3 m 2 d atm 透气比为 1 4 记为 MA2 1 2 主要仪器设备 天平 ML204 梅特勒 托利多有限公司 手持式 气体成分测定仪 PBI 丹麦丹圣 PBI Dansensor 集团 塑料薄膜封口机 温州市兴业机械设备有限公司 1 3 实验方法 1 3 1 适于鲜切白菜包装的气调窗初步筛选 白菜于 4 清水清洗后 用 0 2 mL L NaClO 溶 液浸泡 5 min 十字切开后 切丝 宽约 1 cm 清洗 后用 0 05 mL L NaClO 溶液浸泡 5 min 沥水甩干后 4 条件下分别装入对照 无气调窗 记为 CK 镶 嵌面积分别为 1 2 3 cm 2 的 MA 1 和 MA 2 的包装袋 中 每袋装量 500 g 分别用热封机封口 4 贮藏 每个处理 3 个重复 每天进行观察 并对袋内气体成 分进行测定 1 3 2 适于鲜切白菜包装的气调窗优化和确认 原料挑选 处理及包装同 1 2 1 分别装入对照 无 气调窗 镶嵌面积分别为 0 5 1 cm 2 的 MA 2 的包装 袋中 每袋装量 500 g 1 4 测定指标及方法 1 4 1 鲜切蔬菜感官评定 参考孙慧 13 和 Alley and Ling 14 的方法进行感官 品质评价 总体质量评价 9 分 极好 7 分 好 5 分 一般 3 分 较差 1 分 完全劣变 气味评分 5 分 浓郁 4 分 较浓郁 3 分 较淡 2 分 淡 1 分 无 异常气味 变色 失水和腐烂的评分 1 分 无 2 分 轻微 3 分 中度 4 分 较严重 5 分 极度严重 1 4 2 气体成分测定 用 PBI 气体分析仪测定包装内的 O 2 和 CO 2 浓度 取出待测样品迅速将测试探针插入包装袋内进行抽气 测定 测定前在包装上粘一个硅胶密封垫 测定针从 密封垫扎入 防止外部空气进入影响测试结果 测定 时重复测定数次 待测定值稳定后记录所得数值 结 果记为各包装袋内的 O 2 和 CO 2 浓度百分比 15 测定后再用透明胶带封住针孔 1 4 3 单位重量蔬菜的自发气调包装气体透过 量的计算 1 单位重量蔬菜包装膜面积 S1 m 2 kg 2 1 ld S m 2 单位重量蔬菜气调窗面积 S2 m 2 kg m S S 3 2 3 单位重量果实单位时间的氧气透过量 Q1 cm 3 kg d atm 112 2 1 2 SQaSQa Q ld 4 单位重量果实单位时间的二氧化碳透过量 Q2 cm 3 kg d atm 112 2 2 2 SQbSQb Q ld 其中 l 包装袋的长 m d 包装袋的宽 m m 样品 重量 kg 2 为双面面积 S3 气调窗面积 m 2 Q a1 Q a2 Q b1 Q b2 包装膜的氧气透过率 气调窗的氧气透过率 包装 膜的二氧化碳透过率 气调窗的二氧化碳透过率 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2019 Vol 35 No 12 153 cm 3 m 2 d atm 1 5 数据统计分析 用 Excel 和 Sigma Plot 统计实验数据并作图 实 验结果以平均值 标准差表示 使用 SPSS 19 0 统计 软件进行方差分析 p 0 05 表示差异显著 2 结果与讨论 本实验拟通过呼吸自然降氧和气调窗调节 使包 装袋中鲜切蔬菜处于适宜的呼吸状态 筛选出适宜鲜 切白菜包装的气调窗 以延长其贮藏期 2 1 适于鲜切白菜包装的气调窗筛选 2 1 1 气调窗对鲜切白菜包装袋内气体成分的 影响 图1 不同气调窗对鲜切白菜包装内气体成分影响 Fig 1 Effect of MA window on gas composition in fresh cut Chinese cabbage packaging 气体成分的变化反映鲜切蔬菜的呼吸强度 O 2 含 量过高或 CO 2 含量过低会促进鲜切蔬菜营养物质的氧 化分解 产生过氧化的异味 反之 则会因无氧呼吸 产生酒精的气味 因此适宜的气体环境对鲜切蔬菜包 装尤为重要 可抑制鲜切蔬菜的呼吸强度延缓衰老 延长货架期 16 白菜的适宜气体浓度 O 2 为 1 5 5 CO 2 为 0 8 能较好的保持白菜的新鲜度 17 如图 1 所示 气调窗面积越大 袋内 O 2 含量越高 CO 2 含量 越低 随着贮藏时间的延长 CK 对照 袋内 O 2 含 量迅速降低并稳定在 0 60 0 70 CO 2 含量不断升 高 处理组 O 2 含量明显高于对照 呈先下降后趋于平 稳趋势 其中 MA 1 和 2 的 3 cm 2 贮藏第 3 d 后显著高 于其他处理 p 0 05 贮藏后期 O 2 含量分别稳定在 13 50 和 12 70 MA 2 的 1 cm 2 贮藏第 5 d 开始显著 低于其他处理 p0 05 结果表明气调窗包装可调节包装袋内 O 2 和 CO 2 的浓度 但因气调窗面积不同会产生组间 O 2 和 CO 2 的成分差异 尤其是贮藏后期 而这种差异可 能是导致贮藏品质差异的主要原因 这与 Jiang等人 18 的研究结果一致 原因可能是不同类型和面积的气调 窗的对 O 2 和 CO 2 的扩散能力差异所致 2 1 2 气调窗对鲜切白菜感官质量的影响 感官品质是判断鲜切产品货架期的重要标准 随 着贮藏时间的延长 鲜切白菜总体感官评价下降 CK 贮藏第 3 d 品质劣变 总体评价分值降至 3 00 分 处 理组贮藏第 6 d仍具有较好的品质 其中 MA 2的 1 cm 2 袋内品质最好 总体评价分值为 4 67 分 对照和处理 从第 3 d 失水 切面由于失水发生轻微褐变 其中处 理组褐变稍轻 但差异不显著 p 0 05 气味和异味 是影响包装袋内鲜切白菜品质的关键因素 对照第 3 d 产生无氧呼吸的异味 异味分值为 4 00 分 失去商品 价值 处理组均无异味产生 分值均为 1 00 分 贮藏 至第 6 d MA 2 的 1 cm 2 袋内具有较浓的新鲜白菜气 味 气味分值为 3 67 分 其他处理袋内白菜味稍淡些 介于 2 3 分范围内 结果表明气调窗包装对鲜切白菜 采后贮藏效果影响显著 尤其是对袋内气味和异味的 影响最大 原因可能是气调窗调节气体组成导致的 各处理组间差异 原因可能是不同类型和面积的气调 窗调节气体程度不同所致 造成贮藏品质的差异 这 一结果与 Mansouri J 等人 19 的研究结果一致 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2019 Vol 35 No 12 154 图2 不同气调窗对鲜切白菜感官质量的影响 Fig 2 Effect of different MA window on sensory quality of fresh cut Chinese cabbage 综上所述 综合气体成分 感官 异味等指标 鲜切白菜在装量为 500 g 时 适宜用 MA 2 的 1 cm 2 的包装袋进行包装 货架期达 6 d 以上 贮藏后期氧 气为 5 6 二氧化碳为 7 8 最接近白菜的适 宜气调贮藏浓度 下一步实验需要对此类型包装进行 优化和确认 2 2 适于鲜切白菜包装的气调窗优化和确认 2 2 1 气调窗对鲜切白菜包装袋内气体成分的 影响 气调窗面积的大小会影响鲜切果蔬袋内的气体成 分 如图 3 所示 随着贮藏时间的延长 CK 袋内 O 2 含量逐渐降低 贮藏至第 4 d 降至 2 28 CO 2 含量逐 渐升高 与处理组相比 差异显著 p0 05 第 7 d 时 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2019 Vol 35 No 12 155 对照总体评价分值为 1 00 分 已完全劣变 而处理组 仍保留有商品价值 总体评价均为 3 47 分 因此 MA 2 的 0 5 1 cm 2 的包装袋可较好地保持袋内鲜切白 菜感官品质 保持原有的白菜气味 无异味产生 表1 不同气调窗对鲜切白菜感官品质的影响 7 d Table 1 Effects of different MA window on sensory quality of fresh cut Chinese cabbage 7 d 评价指标 变色 1 无 5 极度严重 失水 1 无 5 极度严重 异常气味 1 无 5 极度严重 原有气味 1 无 5 浓郁 总体评价 1 完全劣 9 极好 对照 2 93 0 46 1 40 0 51 3 67 0 52 1 00 0 00 1 00 0 00 气调窗 2 0 5 cm 2 2 60 0 51 1 07 0 26 1 00 0 00 3 83 0 41 3 47 0 74 气调窗 2 1 cm 2 2 80 0 41 1 13 0 35 1 00 0 00 3 67 0 52 3 47 0 52 表2 包装膜和气调窗气体透过量对白菜袋内气体成分的影响 7 d Table 2 Influence of packaging film and MA window on gas composition in fresh cut Chinese cabbage 7 d 包装膜面积 m 2 kg 气调窗面积 m 2 kg O 2 透过量 cm 3 kg d atm CO 2 透过量 cm 3 kg d atm 时间 d O 2 时间 d CO 2 0 35 0 283 20 1343 80 6 1 04 0 16 0 0001 1846 86 8593 14 5 3 63 0 28 4 8 07 0 08 0 0002 2075 43 9507 43 6 5 10 0 35 4 7 77 0 24 2 3 适于鲜切白菜的包装袋透气量计算 本研究拟通过比较白菜包装内气体浓度和气体稳 定所需要时间 计算气调窗保鲜袋的透气能力 得到 气体成分稳定时所对应的保鲜袋的单位重量白菜 单 位时间透气量 表 2 为 1 kg 鲜切白菜适宜气调包装袋内稳定后气 体含量与其对应的气调窗包装组合透气性 从表中可 知 每 1 kg 鲜切白菜需要选用 MA 2 的面积为 1 2 cm 2 包装袋进行包装 至少延长货架期 4 d 其单位重量白 菜 单位时间 O 2 透过量为 1 85 10 3 2 08 10 3 cm 3 kg d atm CO 2 透过量应为 8 59 10 3 9 51 10 3 cm 3 kg d atm 贮藏后期袋内 O 2 含量在第 5 6 d 趋于 稳定 为 3 63 5 10 CO 2 含量在第 4 d 趋于稳定 为 7 77 8 07 3 结论 3 1 研制的自发气调包装袋可以很好地避免鲜切白 菜袋内无氧呼吸产生异味 延长货架期 不同透气率 和不同面积的气调窗对鲜切白菜的贮藏会产生不同的 影响 3 2 鲜切白菜适宜选用 O 2 和 CO 2 透过速率分别为 4 10 5 和 1 6 10 6 cm3 m 2 d atm 透气比为 1 4 气调窗 每 1 kg 白菜需要气调窗的面积为 1 2 cm 2 综合计算 气调窗和薄膜的透气量可知 适于鲜切白菜包装袋 O 2 和 CO 2 的透过量应分别为 1 85 10 3 2 08 10 3 和 8 59 10 3 9 51 10 3 cm 3 kg d atm 达到鲜切白菜的适 宜气体浓度 O 2 为 3 63 5 10 CO 2 为 7 77 8 07 此类型的鲜切白菜专用包装袋可很好的保持 袋内鲜切白菜的感官品质 保留原有的鲜切白菜气味 无异味产生 在 4 贮藏条件下可延长货架期 4 d 以 上 参考文献 1 王博华 鲜切青椒保鲜技术的研究 D 福州 福建农林大 学 2013 WANG Bo hua Study on the preservation technology of fresh cut green pepper D Fuzhou Fujian Agriculture and Forestry University 2013 2 俞颖强 鲜切马铃薯保鲜技术研究 D 杭州 浙江农林大 学 2015 YU Ying qiang The research of fresh cut potato preservation technol D Hangzhou Zhejiang A F University 2015 3 David Beltr n Mar a V Selma Juan A Tudela et al Effect of different sanitizers on microbial and sensory quality of fresh cut potato strips stored under modified atmosphere or vacuum packaging J Postharvest Biology and Technology 2005 37 1 37 46 4 Xu Shena Min Zhang Sakamon Devahastin Zhimei Guo Effects of pressurized argon and nitrogen treatments in combination with modified atmosphere on quality characteristics of fresh cut potatoes J Postharvest Biology and Technology 2019 149 159 165 5 殷诚 黄崇杏 黄兴强 等 可食涂膜在鲜切果蔬包装上的研 究进展 J 食品研究与开发 2018 39 14 212 218 YIN Cheng HUANG Chong xing HUANG Xing qiang et al Research progress of edible coatings in packaging of fresh cut fruits and vegetables J Food Research And 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2019 Vol 35 No 12 156 Development 2018 39 14 212 218 6 Ahvenainen R New approaches in improving the shelf life of minimally processed fruit and vegetables J Trends in Food Science Technology 1996 7 6 179 187 7 Church N Developments in modified atmosphere packaging and related technologies J Trends in Food Science Technology 1994 5 11 345 352 8 Ohlsson T Minimal processing preservation s of the future An overview J Trends in Food Science Technology 1994 5 11 341 344 9 Jacxsens L Devlieghere F Debevere J Validation of a systematic approach to design equilibrium modified atmosphere packages for fresh cut produce J LWT Food Science and Technology 1999 32 7 425 432 10 李铁华 张慜 硅窗气调包装保鲜贮藏茶树菇呼吸特性与贮 藏品质的研究 J 食品与机械 2007 23 1 39 43 LI Tie hua ZHANG Min Study on the respiration and quality change of the stored Agrocybe chaxingu with silicon gum film window for modified atmosphere packaging J Food Machinery 2007 23 1 39 43 11 部建雯 魏雯雯 迟晓君 等 硅窗气调包装对白芦笋贮藏品 质的影响 J 中国果菜 2017 37 2 1 2 BU Jian wen WEI Wen wen CHI Xiao jun et al Effect of modified atmosphere packaging with silicon gum film window on white Asparagus J China Fruit and Vegetable 2017 37 2 1 2 12 魏雯雯 冯建华 杨相政 等 1 MCP 和硅窗袋气调包装对青 椒贮藏品质的影响 J 食品科技 2014 39 7 52 55 WEI Wen wen FENG Jian hua YANG Xiang zheng et al Effect of 1 MCP and silicon gum film modified atmosphere packaging on quality retention during storage of green pepper J Food Science and Technology 2014 39 10 52 55 13 孙慧 切割蔬菜在加工流通过程中的品质保持技术 J 食品 科学 1991 2 12 18 SUN Hui Quality maintenance techniques for cutting vegetables during processing and circulation J Food Science 1991 2 12 18 14 Alley E W Ling Q Quality of fresh cut produce J Postharvest Biology and Technology 1999 15 1 201 205 15 祝贺 吴健 邢艳霞 等 硅窗气调包装对黄秋葵采后贮藏品 质的影响 J 现代食品科技 2019 35 2 102 108 ZHU He WU Jian XING Yan xia et al Effect of silicon window packaging on storage quality of okra J Modern Food Science and Technology 2019 35 2 102 108 16 Tiehua Li Min Zhang Effects of modified atmosphere package MAP with a silicon gum film window on the quality of stored green Asparagus Asparagus officinalis L spears J LWT Food Scienceand Technology 2015 60 2 1046 1053 17 Kenneth C Gross Chien Yi Wang Mikal Saltveit The Commercial Storage of Fruits Vegetables and Florist and Nursery Stocks M UAS United States Department of Agriculture 2016 18 Jiang A L Tian S P Yong X U et al Effects of different atmospheres on the postharvest physiology and quality of the sweet cherry J Scientia Agricultura Sinica 2002 1 5 555 561 19 Mansouri J Wood C A Roberts K et al Investigation of the ceramifying process of modified silicone silicate compositions J Journal of Materials Science 2007 42 15 6046 6055 20 Li Tiehua Zhang Min Wang Shaojin Effects of temperature on Agrocybe chaxingu quality stored in modified atmosphere packages with silicon gum film windows J LWT Food Science and Technology 2008 41 6 965 973 上接第207 页 39 任力申 曹新志 熊俐 等 浓香型大曲中酯化酶提取工艺的 研究 J 酿酒科技 2015 5 15 20 REN Li shen CAO Xin zhi XIONG Li et al The extracting techniques of esterifying enzyme from Nongxiang daqu J Liquor Making Science Technology 2015 5 15 20 40 施安辉 周波 酯酶的微生物类群 酯化特性及其应用前景 J 中国酿造 2002 6 14 16 SHI An hui ZHOU Bo Study on the esterase producing microflora esterasfying characteristic and application of esterase J China Brewing 2002 6 14 16 41 杨牢记 徐敏锐 祝熙 等 浓香型酒醅发酵过程中主要酶系 酶活变化规律研究 J 酿酒 2017 44 4 48 51 YANG Lao ji XU Min rui ZHU Xi et al Study on change rule of enzymatic activities for main enzymes in Luzhou flavor fermented grains during fermentation period J Liquor Making 2017 44 4 48 51