2019-果蔬保鲜包装技术及其研究进展_郭风军.pdf

基 金项目 十三五 国家重点研发计划项目 2018YFD0401300 作者简介 郭风军 1986 男 汉族 硕士 工程师 研究方向 农产加工及贮藏工程 通讯作者 张长峰 博士 教授 研究方向 农产品保鲜贮藏 发育生物学 保鲜与加工 Storage and Process 2019 19 6 197 203 210 果蔬保鲜包装技术及其研究进展 郭风军 1 2 张长峰 1 2 姜沛宏 1 2 张玉华 1 2 陈东杰 1 2 1 山东省农产品贮运保鲜技术重点实验室 山东 济南 250103 2 国家农产品现代物流工程技术研究中心 山东 济南 250103 摘 要 果蔬保鲜包装技术是一类应用性较强的现代保鲜技术 该技术能够更好地保持产品品质 降 低果蔬损耗率 在过去的几十年 果蔬保鲜包装技术得到了较快的发展 近年来 随着生鲜电子商务新 业态的出现及快速发展 消费者对果蔬品质的要求不断提高 使得市场对保鲜包装性能提出了新需 求 这就促使果蔬保鲜包装技术呈现出更多元化的发展趋势 本文介绍了气调包装 活性包装和智能 包装等果蔬包装技术的概念及原理 综述了其研究进展 并对果蔬保鲜包装技术进行了展望 关键词 气调包装 活性包装 智能包装 保鲜 研究进展 Preservation Packaging Technology of Fruits and Vegetables and Research Progress GUO Feng jun 1 2 ZHANG Chang feng 1 2 JIANG Pei hong 1 2 ZHANG Yu hua 1 2 CHEN Dong jie 1 2 1 Shandong Key Laboratory of Storage and Transportation Technology of Agricultural Products Jinan 250103 China 2 National Engineering Research Center for Agricultural Products Logistics Jinan 250103 China Abstract Preservation packaging technology of fruits and vegetables is a kind of modern preservation technology with strong application which can maintain product quality and reduce loss rate of fruits and vegetables In the past few decades the packaging technology has been developed rapidly In recent years the emergence and rapid devel opment of fresh products electronic commerce and the constantly improvement of consumers requirements for the quality of fruits and vegetables have made the market put forward new demands for the performance of fresh keep ing packaging which has prompted the diversified development of fruit and vegetable packaging technology This paper introduces the concepts and principles of fruit and vegetable preservation packaging technology such as modi fied atmosphere packaging active packaging and intelligent packaging reviews the research progress of above tech nologies and prospects new preservation packaging technology of fruits and vegetables Key words modified atmosphere packaging active packaging intelligent packaging preservation research progress 专 题 论 述 中图分类号 TS206 TS255 3 DOI 10 3969 j issn 1009 6221 2019 06 031文献标识码 A 新鲜的水果和蔬菜含有丰富的碳水化合物 维生 素及矿物质等营养物质 是人类饮食的重要组成部 分 从产地采后到消费者的整个供应链中 果蔬产品 因腐烂等原因会产生 10 20 的损耗率 较高的损 197 保 鲜与加工 Storage and Process 联系邮箱 bxyjg 2019 年第 6 期 耗率是世界各国普遍存在的问题 而如何降低果蔬损 耗率一直是研究的热点之一 1 采用合理的保鲜包装 技术是降低果蔬损耗率 延长保鲜期的重要手段之 一 另外 随着生鲜电子商务的快速发展 消费者对果 蔬保鲜品质的要求不断提高 这使得市场对保鲜包装 性能的要求也在提升 保鲜包装技术不仅能够改变和 监控包装内的环境 如 O 2 CO 2 和 C 2 H 4 等气体浓度及 相对湿度 并且可保护包装内的果蔬产品免受外界环 境 如气体 微生物 异味 光或机械损伤等 的影响 2 在狭义概念上 果蔬保鲜包装技术可分为气调包 装 Modified Atmosphere Packaging MAP 技术 活性 包装 ActivePackaging AP 技术和智能包装 Intelligent Packaging IP 或 Smart Packaging SP 技术等 2 4 与传 统果蔬保鲜包装技术相比 现代果蔬保鲜包装技术既 要有阻隔果蔬免受环境污染的作用 也要在保障果蔬 的质量 安全和延长货架期等方面有积极作用 2 3 本文介绍了气调包装 活性包装和智能包装等果 蔬包装技术的概念及原理 综述了其研究进展 并对 果蔬保鲜包装技术进行了展望 以期为该技术在果蔬 保鲜上的应用提供参考 1 果蔬保鲜气调包装技术 1 1 果蔬保鲜气调包装技术的概念及原理 气调包装的英文含义是改善气氛的包装 果蔬保 鲜气调包装技术是通过改变包装内的气氛 使新鲜果 蔬处于有别于空气组分的气氛环境中而延长其贮藏 期的保鲜包装技术 2 5 气调包装通常在冷藏的基础上 将新鲜果蔬密封 于具有一定透气性的包装内 果蔬通过呼吸作用消耗 包装内的氧气 释放二氧化碳 这样包装内部的氧气 分压 或浓度 逐渐降低 二氧化碳分压 或浓度 逐渐 升高 包装内外的气体开始形成分压差 或浓度差 在分压差 或浓度差 的作用下 包装外部的氧气渗透 扩散至包装内部 而包装内部的二氧化碳渗透扩散至 包装外部 在贮藏初期 包装内外的气体分压差 或浓 度差 较小 氧气的消耗速率大于渗入速率 二氧化碳 的释放速率大于渗出速率 随着贮藏时间的增加 包 装内外的气体分压差 或浓度差 增大 气体的渗透速 率也相应加快 而低氧高二氧化碳环境会抑制果蔬的 呼吸作用 氧气的消耗速率和二氧化碳的释放速率有 所减弱 当氧气的消耗速率等于渗入速率 二氧化碳 的释放速率等于渗出速率时 包装内建立起低氧高二 氧化碳的气调动态平衡环境 2 6 简而言之 在新鲜果 蔬与包装材料的相互作用下 包装内建立了适合果蔬 保鲜的气调环境 在适宜的气调环境下 可以延缓果 蔬的后熟与衰老 达到延长保鲜期的目的 另外 气调 环境的低氧高二氧化碳具有抑菌作用 可抑制果蔬采 后病害的发生 7 9 气调包装包括自发气调包装和充气气调包装两 大类型 10 自发气调包装主要依靠果蔬与包装薄膜的 相互作用 自发地建立气调环境 充气气调包装则是 先将包装内的空气抽走 再充入特定比例的混合气 体 形成目标气调环境 与自发气调包装相比 充气气 调包装借助外力可快速建立特定的气调环境 2 7 1 2 果蔬保鲜气调包装技术的研究进展 国内外的果蔬保鲜气调包装技术发展较为成熟 现已广泛应用于猕猴桃 草莓 梨及蒜薹等果蔬 也大 量应用在鲜切西兰花 鲜切洋葱 鲜切胡萝卜及鲜切 甘蓝等鲜切果蔬的保鲜方面 4 10 11 改善气调包装材料 的性能 如透气率和透湿率 和气调包装的优化设计 等方面是近年来气调包装技术的研究热点 添加特定的填料 如金属及金属氧化物 黏土等 无机纳米颗粒 纤维素 壳聚糖等有机纳米颗粒 或打 孔等方式可改善气调包装材料的性能 罗自生等 12 研 究了纳米 TiO 2 改性低密度聚乙烯 LDPE 薄膜包装 对采后草莓的保鲜效果 结果表明 纳米 TiO 2 改善了 薄膜的力学性能 透氧量 透湿量及透光率 改性薄膜 包装有利于保持草莓的贮藏品质 Serrano 等 13 比较 了大孔 微孔及无孔聚丙烯薄膜包装贮藏鲜切西兰花 的效果 结果表明 保鲜 28 d 的微孔 无孔包装组均 好于大孔包装组 气调包装优化设计的目的是最大限度地缩短达 到适宜气氛的平衡时间 并保持包装处于适宜的气 氛 由于影响气调包装的因素较多 试验法费时费力 理论模型法成为目前果蔬气调包装设计的主要方 法 14 15 万森 16 建立了二次多项式方程 非竞争性米氏 方程和化学动力学方程三种菠菜呼吸速率模型 并以 预测准确性较高的化学动力学方程呼吸速率模型对 菠菜气调包装进行了设计 Castellanos 等 17 建立了聚 丙烯 PP 聚乳酸 PLA 和 LDPE 三种打孔气调包装 的数学模型 准确地预测了番茄包装内的 O 2 和 CO 2 的浓度 随着计算机技术的快速发展 计算机辅助设 计技术开始被引入到果蔬气调包装设计中 基于 MATLAB 平台 段华伟 15 开发了鲜果气调包装计算机 辅助设计软件 设计并验证了番石榴气调包装 Mahajan 等 18 以现有的 75 个呼吸速率模型和 27 种薄 膜透过率的数据库为基础 开发了果蔬气调包装辅助 设计软件 并在芒果 甘蓝等果蔬产品上得到了很好 198 投 稿平台 2019 年第 6 期 的验证 2 果蔬保鲜活性包装技术 2 1 果蔬保鲜活性包装技术的概念及原理 欧盟法规规定 活性材料用于延长食品货架期 维持或改变或提升食品包装条件 19 换言之 果蔬保 鲜活性包装技术是指一类通过维持或改变包装内部 条件而延长果蔬货架期的包装技术 2 果蔬保鲜活性包装技术利用吸收 释放 迁移气 体或物质 如吸收或释放 O 2 CO 2 C 2 H 4 等气体 释放 抗菌物质等 改变果蔬贮藏条件 从而达到保持果蔬 品质和延长货架期的目的 2 通常 果蔬保鲜活性包装 技术采用的方式为将活性材料以小袋或复合纸片等 形式放入包装袋内 喷涂到包装薄膜内表面 以某种 方式植入包装薄膜内部 19 20 按照活性材料的功能 食品活性包装可分为 O 2 吸收 释放包装 CO 2 吸收 释放包装 C 2 H 4 吸收 释放 包装 控湿 防雾包装 抗菌包装 除味 香味释放包 装 紫外线吸收包装及乙醇释放包装等 2 19 可用于果 蔬保鲜的活性包装主要有 O 2 吸收 释放包装 CO 2 吸 收 释放包装 C 2 H 4 控制包装 控湿 防雾包装及抗菌 包装等 19 21 2 2 果蔬保鲜活性包装技术的研究进展 近二十多年来 全球果蔬保鲜活性包装技术发展 较为迅速 并已出现了多种形式的商业化应用 日本 美国和澳大利亚三国的果蔬保鲜活性包装技术最为 发达 欧盟次之 我国的果蔬保鲜活性包装技术落后 于欧美等发达国家 尚处于研究开发阶段 目前 我国 商业化应用较为普遍的是 1 甲基环丙烯 1 MCP 和 SO 2 小袋 2 2 1 O 2 吸收 释放包装技术 O 2 吸收 释放包装主要是利用脱氧剂部分脱除包 装内的 O 2 缩短包装内气体平衡时间 常见的脱氧剂 有铁粉 抗坏血酸 儿茶酚 感光染料 酶和不饱和脂 肪酸等 目前 各国学者对此研究较少 这可能与铁系 脱氧剂在较低温度下脱氧速率缓慢有关 盛娜 22 研究 了脱氧活性包装保鲜杨梅试验 认为优化合理的脱氧 活性包装可有效保持杨梅的硬度和糖度 延长其货架 期 Charles 等 23 结合蔬菜的呼吸速率 薄膜透气性和 脱氧剂的动力学方程对蔬菜活性气调包装优化设计 并 以番茄为研究对象进行验证 结果表明 脱氧剂可快速 降低包装内氧气浓度 较好地抑制了番茄的呼吸速率 2 2 2 CO 2 吸收 释放包装技术 在 CO 2 吸收 释放包装方面 CO 2 吸收剂一般采 用氢氧化钙 氢氧化钠及氧化钙等强碱或碱金属氧化 物吸收包装内多余的 CO 2 消除其对果蔬产品的伤 害 CO 2 释放剂多采用碳酸盐或碳酸氢盐与有机酸反 应的方式释放 CO 2 抑制果蔬的呼吸作用 CO 2 吸收 剂适合用于保鲜对 CO 2 敏感的果蔬产品 郭风军 24 研 究了 CO 2 吸收剂 活性炭和氢氧化钙的混合物 对冬 枣的保鲜效果 结果表明 该活性包装的保鲜效果好 于普通组 挽口组和 MAP 组 Charles 等 25 研究了 CO 2 吸收剂对菊苣保鲜效果的影响 认为 CO 2 吸收剂脱除 了包装内的 CO 2 但未延长菊苣的货架期 通常 CO 2 释放剂与脱氧剂联合使用 可抑制果蔬的呼吸作用 盛娜 22 采用了 CO 2 释放剂加脱氧剂的活性包装保鲜 杨梅 以延长杨梅保鲜期 2 2 3 C 2 H 4 控制包装技术 C 2 H 4 作为一种气态的天然植物激素 普遍存在 于各类果蔬产品中 即使较低浓度的 C 2 H 4 也可加速 果蔬的成熟与衰老 特别是番茄 梨 香蕉 桃及猕猴 桃等 8 10 C 2 H 4 控制包装主要采用 C 2 H 4 吸收剂 竞争 性抑制剂等方式达到保鲜的目的 将高锰酸钾固定在 氧化铝 二氧化硅等多孔材料中可制成 C 2 H 4 吸收剂 21 Chamara 等 26 研究了高锰酸钾制成的乙烯吸收剂对 Kolikuttu 香蕉品质的影响 结果表明 乙烯吸收剂结 合 0 075 mm 厚的 LDPE 薄膜包装可延长该品种香蕉 的保鲜期 与高锰酸钾相比 Terry 等 27 研发的改进 型钯粉末乙烯吸收剂具有很强的乙烯吸附能力 在 20 相对湿度接近 100 的条件下 乙烯吸附量为 4 162 L g 能快速吸收香蕉 鳄梨产生的乙烯 且在 移除后不影响果蔬的后熟 近年来 将黏土 沸石和 活性炭等多孔物质分散到聚乙烯薄膜中 制成可脱 除乙烯的活性包装 在美国 澳大利亚 韩国和以色 列等国已有商业化产品 21 C 2 H 4 竞争性抑制剂是减 少果蔬产品中 C 2 H 4 生成的另一种方式 有效成分主要 为 1 MCP 它与 C 2 H 4 受体的亲和力约为 C 2 H 4 的 10倍 所以低浓度 1 MCP 可抑制果蔬内源乙烯的合成 延 长果蔬的后熟与衰老 28 20 世纪 90 年代 Sisler 和 Blankenship 发现 1 MCP 是 C 2 H 4 抑制剂 而后学者对 1 MCP 进行了大量而深入的研究 并使得 1 MCP 迅 速商业化 28 2 2 4 控湿 防雾包装技术 如果贮藏期间包装内的相对湿度较低 那么果蔬 容易失水萎蔫 保鲜期缩短 如果贮藏期间包装内的 相对湿度过高 水分容易在包装材料及果蔬产品表面 凝结 致病微生物极易繁殖生长 导致果蔬产品腐烂 新鲜果蔬产品对包装内的相对湿度要求较为苛刻 使 郭风军 等 果蔬保鲜包装技术及其研究进展 199 保 鲜与加工 Storage and Process 联系邮箱 bxyjg 2019 年第 6 期 用硅胶 高岭土 氧化钙等干燥剂难以控制湿度 控湿 防雾通常采用由透水层 吸水层和阻水层等多层结构 薄膜或控湿小袋来控制包装内部的相对湿度 防止包 装内结露或结雾 主要有氯化钠 聚丙烯酸钠 聚乙 烯醇 纤维素 甘油酯类 聚甘油酯类 醇乙氧基化合 物 山梨酸酯类及其乙氧基化合物等亲水性材料 29 Patterson 等 30 发明了一种用于包装园艺产品的双层 包装薄膜 其内层含纤维素或聚乙烯醇等亲水材料 外层为阻水高聚物材料 Rux 等 31 研发了一类由氯化 钠 发泡型离聚物和聚乙烯组成的控湿包装 结果表 明 所有的控湿包装可将相对湿度控制在 89 8 99 6 但是产品的失重率略高 2 2 5 抗菌包装技术 新鲜果蔬易遭受病原微生物的侵染而腐烂变质 这是影响果蔬保鲜的重要因素之一 8 抗菌包装可延 长微生物的生长停滞期或降低活菌数量 从而抑制或 杀死病原微生物 按照作用机制的不同 抗菌包装可 分为释放型 吸收型和固定型 3 种类型 32 通常抗菌 包装由抗菌剂 包装和果蔬产品组成 其中抗菌剂发 挥了抗菌功能 抗菌剂种类较多 一般分为无机和有 机两大类 33 无机抗菌剂主要有抗菌性金属离子 如银 锌和 铜等 金属氧化物 如 ZnO TiO 2 等 SO 2 及 ClO 2 等 其中 抗菌性金属离子与微生物的活性酶中心有很强 的结合力 使酶等蛋白质失活 抑制或杀死微生物 TiO 2 则通过光催化产生强氧化物质 杀死微生物 将 银 锌或铜加入到具有多孔结构的沸石作为优良的抗 菌剂 在日本 这类抗菌剂以 1 3 比例添加到塑料 中制成抗菌塑料包装薄膜 这既不影响薄膜的透明 度和热封性 也能表现出良好的抗菌性和乙烯吸附 能力 32 Costa 等 34 采用银 蒙脱土 Ag MMT 纳米颗 粒作为抗菌材料来保鲜水果沙拉 结果表明 Ag MMT 活性包装可抑制微生物的生长繁殖 有利于延 长水果沙拉的货架期 SO 2 可抑制霉菌的生长 有效 降低葡萄的采后腐烂率 商业上 二氧化硫缓释剂 以 焦亚硫酸钠为主要成分 常以小袋或衬垫的形式用于 葡萄保鲜 35 ClO 2 是一种广谱杀菌剂 可破坏微生物 的细胞膜 影响营养物质的运输 最终杀灭微生物 MicroActive 公司设计的二氧化氯缓释剂可通过温湿 度控制二氧化氯的释放速率 可以以添加粉末 涂层 及混入薄膜等多种方式用于食品保鲜 21 有机抗菌剂包括有机酸 酯及其盐类 酶 细菌 素 杀菌剂 如苯菌灵 抑霉唑等 聚合物 天然提取 物等 32 Sayanjali 等 36 制备了含有山梨酸钾的羧甲基 纤维素膜 并对新鲜的阿月浑子进行保鲜试验 结果 显示 该薄膜能够抑制黄曲霉 寄生曲霉的生长 Duran 等 37 以壳聚糖作为乳链菌肽 那他霉素 石榴和 葡萄籽提取物的载体用于保鲜草莓 结果表明 那他 霉素 壳聚糖可有效保持 pH 总可溶性固形物和水分 活度 抑制微生物的生长 那他霉素 壳聚糖和石榴籽 提取物 壳聚糖对嗜中温细菌 酵母菌和霉菌的抑制 效果最好 Ben Yehoshua 等 38 发现 含有抑霉唑的塑 料薄膜可通过缓释作用有效地抑制青霉菌 蒂腐病菌 和链格孢菌 降低柑橘的腐烂率 且有持续的抗菌作 用 Sangsuwan 等 39 对比了市售拉伸膜 壳聚糖 甲基 纤维素复合膜和壳聚糖 甲基纤维素 香草醛复合膜 保鲜鲜切甜瓜和菠萝的效果 认为两种复合膜均对大 肠杆菌有抑制作用 并能减少接种在甜瓜和菠萝上的 酿酒酵母的菌落总数 但是香草醛膜组的 VC 含量明 显下降 另外 葡萄籽 肉桂 甜胡椒 丁香 百里香 迷 迭香 洋葱 大蒜 萝卜 芥菜 辣根及牛至等的天然提 取物也有一定的抑菌活性 40 3 果蔬保鲜智能包装技术 3 1 果蔬保鲜智能包装技术的概念 欧盟法规规定 智能材料用于监控食品包装内部 条件或外部环境 19 果蔬保鲜智能包装技术是一类在 果蔬产品流通与销售过程中监测包装产品的环境条 件和获得果蔬产品的质量与安全信息 并将信息传递 给管理者或消费者的包装技术 2 智能包装技术主要分为指示标签技术 射频识别 技术和传感器技术等 也可分为诊断或检测技术和信 息技术等 2 41 指示标签技术分为温度指示标签技术 新鲜度指示标签技术和气体指示标签技术 传感器技 术分为生物传感器技术和气体传感器技术 41 3 2 果蔬保鲜智能包装技术的研究进展 3 2 1 指示标签技术 由微生物或生物化学引起的食品劣变大都遵循 与反应速率和温度相关的阿伦尼乌斯方程 一般情况 下 时间 温度指示标签 Time Temperature Indicators TTIs 技术采用符合阿伦尼乌斯方程的物理或化学反 应使标签出现机械形变或颜色的位移 变化等不可逆 现象 从而向消费者传递所对应食品的品质或剩余货 架期等信息 通常 TTIs 标签分为临界温度指示标签 Critical Temperature Indicators CTI 临界温度 时间 指示标签 Critical Temperature Time Integrators CTTI 和时间 温度指示标签 Time Temperature Integrators or Indicators 32 200 投 稿平台 2019 年第 6 期 合理的数学模型可描述果蔬品质变化与 TTIs 标 签温度敏感性反应的动力学关系 实现 TTIs 对果蔬 货架期的匹配 现已有 Innolabel Timestrip R CoolVu Food R CheckPoint R Fresh Check R 和 MonitorMark R 等多个商业化品牌 但在实际应用上仍存在一定的限 制 Bobelyn 等 42 采用多种数学模型描述了恒温和变 温情况下蘑菇品质变化和市售酶 TTIs 反应的动力学 行为 发现两者的反应速率常数和基础动力学机制不 尽相同 仍需要进一步优化设计 TTIs 以使两者的动 力学行为相匹配 当低于临界温度后 部分产品会发 生冷害甚至冻害 这时需要选择合理的 CTTI 指示果 蔬的贮藏温度是否低于临界温度 气体指示标签技术用于监测包装内部的气体浓 度 可评估活性包装的氧气或二氧化碳吸收剂的效 率 监测包装是否泄漏 41 目前 氧气指示标签和二氧 化碳指示标签应用最为广泛 气体指示标签技术在果 蔬保鲜上应用较少 通常新鲜度指示标签的原理是基于微生物或果 蔬自身代谢物与指示剂之间的反应 与时间 温度指 示标签 气体指示标签不同 新鲜度指示标签直接指 示果蔬产品的质量 43 目前 新鲜度指示标签技术主 要应用于肉类 水产品和乳制品等 在果蔬产品上的 应用较少 新西兰的 ripeSense R 新鲜度指示标签可与 梨果后熟时挥发出的芳香物质发生颜色反应 该指示 标签最初为红色 随着梨的后熟逐渐变为橙色 最终 变为黄色 通过指示标签的颜色和饮食偏好 消费者 可选择相应成熟度的梨 43 3 2 2 射频识别技术 射频识别 Radio Frequency Identification RFID 技术又称电子标签 是目前最先进的数据载体技术 44 电子标签由标签 阅读器和天线等部分组成 它分为 主动型和被动型两种 前者需要电池 电子标签在果蔬的冷链物流监测和货架期预测 方面可能有着很好的应用前景 在欧洲开展此类研究 的机构多达十几家 45 Jedermann 等 46 通过调整小型 化 RFID 温度记录仪 分析了局部偏差量 检测温度 梯度 并估算在卡车或集装箱内进行可靠监控所需的 传感器的最优数量 Potyrailo 等 47 设计了一种对食物 新鲜度和细菌生长具有高灵敏度和选择性检测的无 电池 RFID 传感器 成本相对较低 Vergara 等 48 研发 的一款带金属氧化物传感器的微型 RFID 阅读器可 监测运输和销售过程中的水果变化 Todorovic 等 49 采 用 RFID 技术联合集成传感器方式构建监测系统 解 决了运输中在不打开密封容器的情况下评估密封容 器易腐货物的状态 Abad 等 50 设计了一种集成气体 传感器和 RFID 的半主动标签 可监测物流中的食品 品质变化 3 2 3 传感器技术 传感器技术通过检测被测物质 并将其信息按照 一定规律转换成电信号等形式 实现对被测物质的定 性或定量分析 同时满足信息的传输 处理 存储 显 示 记录和控制等要求 可应用于智能包装的传感器 主要有生物传感器和气体传感器 41 生物传感器以 DNA RNA 酶 抗原或抗体 细胞 器 噬菌体以及微生物等生物组分作为感测装置 可 用于识别和测量过敏原和目标物质 如糖 氨基酸 醇 类 脂质和核苷酸等 但在果蔬包装上应用较少 45 近 年来 非破坏性的微型氧气和二氧化碳等气体传感器 成为研究的热点之一 Von B ltzingsl觟wen 等 51 研发了 可用于气调包装的二氧化碳光学传感器 结果表明 该传感器具有较好的稳定性 CheckPack 传感器是一 种光学传感器 可集成到食品包装 用于检测食品的 腐败程度 通过挥发性化合物浓度 并检查食品包装 的完整性 通过 CO 2 和 O 2 浓度 45 4 展望 随着当今社会科技和经济的快速发展 消费者对 生鲜果蔬品质和安全的要求也在不断提高 在过去的 几十年里 果蔬保鲜包装技术得到了较快的发展 研 究人员开发了一系列的技术成果 这促使果蔬保鲜包 装技术在未来呈现出多元化的发展趋势 1 改善包装材料性能的技术手段多样化 往往 单一的包装材料难以满足实际需求 添加纳米尺寸的 填料 物理打孔或复合包装等手段可适当改善包装材 料的性能 寻求低成本 高性能的绿色包装材料替代 传统包装材料也是解决这一问题的手段之一 2 气调包装理论和计算机辅助设计软件将深入 发展 不同的果蔬产品需要特定的气调参数 那么必 须根据果蔬产品的生理特性科学设计气调包装 合理 优化包装参数 52 计算机辅助设计软件可减少计算 量 降低设计难度 有利于包装设计方法的推广 3 活性包装剂隐形化 果蔬保鲜包装技术功能 化 将活性包装剂掺入包装膜内或贴合到包装膜上 实现包装具有抗菌 防雾等特定功能 同时降低消费 者对活性包装技术的抵触 32 如将抗菌剂掺入包装膜 内制成抗菌包装膜 降低果蔬的腐烂率 延长产品的 货架期 4 智能包装技术潜力巨大 未来发展快速 随着 郭风军 等 果蔬保鲜包装技术及其研究进展 201 保 鲜与加工 Storage and Process 联系邮箱 bxyjg 2019 年第 6 期 研究的深入 更多基于新原理研发的 TTIs 将会出现并 商业化 油墨技术和印刷技术的进步有助于 RFID 技 术降低成本 实现单个 RFID 具有可追溯 新鲜度 包 装泄漏监测 指示剩余货架期等多个功能 伴随电子 技术和包括生物传感器 免疫诊断学在内的生物技术 的发展和应用 智能包装的概念也会发生新的变化 32 参考文献 1 PALIYATH G MURR D P HANDA A K et al Postharvest biology and technology of fruits vegetables and flowers M Hoboken Wiley Blackwell 2009 DOI 10 1016 j posthar vbio 2008 11 006 2 徐文达 食品软包装新技术 气调包装 活性包装和智能 包装 M 上海 上海科学技术出版社 2009 3 DAINELLI D GONTARD N SPYROPOULOS D et al Active and intelligent food packaging legal aspects and safety concerns J Trends in Food Science Technology 2008 19 103 112 DOI 10 1016 j tifs 2008 09 011 4 BLAKISTONE B A Principles and applications of modified atmosphere packaging of foods M Boston Springer 1999 DOI 10 1007 978 1 4615 6097 5 5 OORAIKUL B STILES M E Modified atmosphere packaging of food M Boston Springer 1991 DOI 10 1007 978 1 4615 2117 4 6 黄俊彦 韩春阳 姜 浩 气调保鲜包装技术的应用 J 包 装工程 2007 28 1 44 48 DOI 10 3969 j issn 1001 3563 2007 01 016 7 TUCKER G S Food preservation and biodeterioration M New Jersey John Wiley Sons 2016 8 田世平 罗云波 王贵禧 等 园艺产品采后生物学基础 M 北京 科学出版社 2011 9 马惠玲 宋淑亚 马艳萍 等 自发气调包装对核桃青果的 保鲜效应 J 农业工程学报 2012 28 2 262 267 DOI 10 3969 j issn 1002 6819 2012 02 045 10 罗云波 蔡同一 生吉平 等 园艺产品贮藏加工学 贮藏篇 M 北京 中国农业大学出版社 2001 11 ARVANITOYANNIS I Modified atmosphere and active pac kaging technologies M Boca Raton CRC Press 2012 12 罗自生 叶轻飏 李栋栋 纳米二氧化钛改性 LDPE 薄膜包 装对草莓品质的影响 J 现代食品科技 2013 29 10 2340 2344 13 SERRANO M MARTINEZ ROMERO D GUILL魪N F et al Maintenance of broccoli quality and functional properties during cold storage as affected by modified atmosphere pac kaging J Postharvest Biology and Technology 2006 39 1 61 68 DOI 10 1016 j postharvbio 2005 08 004 14 卢立新 果蔬气调包装理论研究进展 J 农业工程学报 2005 21 7 175 180 DOI 10 3321 j issn 1002 6819 2005 07 040 15 段华伟 鲜果气调包装的理论与试验研究 D 南京 江南 大学 2010 16 万 森 菠菜气调包装数学模型的理论与试验研究 D 天 津 天津科技大学 2012 17 CASTELLANOS D A CERISUELO J P HERNANDEZ MU譙OZ P et al Modelling the evolution of O 2 and CO 2 concentrations in MAP of a fresh product Application to tomato J Journal of Food Engineering 2016 168 84 95 DOI 10 1016 j jfoodeng 2015 07 019 18 MAHAJAN P V OLIVEIRA F A R MONTANEZ J C et al Development of user friendly software for design of modified atmosphere packaging for fresh and fresh cut produce J Innovative Food Science Emerging Technologies 2007 8 1 84 92 DOI 10 1016 j ifset 2006 07 005 19 RESTUCCIA D SPIZZIRRI U G PARISI O I et al New EU regulation aspects and global market of active and intelligent packaging for food industry applications J Food Control 2010 21 11 1425 1435 DOI 10 1016 j foodcont 2010 04 028 20 APPENDINI P HOTCHKISS J H Review of antimicrobial food packaging J Innovative Food Science Emerging Tec hnologies 2002 3 2 113 126 DOI 10 1016 S1466 8564 02 00012 7 21 WILSON C L Intelligent and active packaging for fruits and vegetables M London Taylor Francis Group 2007 22 盛 娜 杨梅呼吸模型建立及其活性包装研究 D 杭州 浙江理工大学 2009 23 CHARLES F SANCHEZ J GONTARD N Active modified atmosphere packaging of fresh fruits and vegetables modeling with tomatoes and oxygen absorber J Journal of Food Science 2003 68 5 1736 1742 DOI 10 1111 j 1365 2621 2003 tb12321 x 24 郭风军 冬枣活性包装贮藏及物流保鲜技术研究 D 烟台 烟台大学 2013 DOI 10 7666 d D432763 25 CHARLES F ANCHEZ J S GONTARD N Modeling of active modified atmosphere packaging of endives exposed to several postharvest temperatures J Journal of Food Science 2005 70 8 443 449 DOI 10 1111 j 1365 2621 2005 tb11512 x 26 CHAMARA D ILLEPERUMA K GALAPPATTY T et al Modified atmosphere packaging of Kolikuttu bananas at low temperature J The Journal of Horticultural Science and Biot echnology 2000 75 1 92 96 DOI 10 1080 14620316 2000 11511206 27 TERRY L A ILKENHANS T POULSTON S et al Deve lopment of new palladium promoted ethylene scavenger J Postharvest Biology and Technology 2007 45 2 214 220 DOI 10 1016 j postharvbio 2006 11 020 28 BLANKENSHIP S M DOLE J M 1 Methylcyclopropene a 202 投 稿平台 2019 年第 6 期 review J Postharvest biology and technology 2003 28 1 1 25 DOI 10 1016 S0925