气调保鲜包装技术的应用

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包装工程 PACKAGING ENGINEERING Voi. 28 No. 1 2007. 01
气调保鲜包装技术的应用
黄俊彦1 ,韩春阳2 ,姜 浩3
(1. 大连轻工业学院,大连 116034;2. 沈阳农业大学,沈阳 110000;3. 国家包装产品质量监督检验中心( 大连),大连 116021)
2. 2 呼吸速度及其影响因素 有氧呼吸和厌氧呼吸是果蔬在贮藏期间内本身具有的生
的。取得保鲜效果时最适宜的 O2 和 CO2 浓度与果蔬品种、特 性及塑料薄膜透气性有关。
理机能。通常以呼吸速度( Respiration rate)来衡量果蔬呼吸的 快慢。呼吸速度也称呼吸强度,以 l 公斤果蔬在 l 小时内呼吸 所放出的 CO2 毫克数或消耗氧气毫克数来表示,即 CO2 毫克 / 公斤·小时或 O2 毫克 / 公斤·小时。呼吸速度的大小直接影 响果蔬的保鲜期,呼吸速度过大,消耗的营养成分多,会加速果
(2)被动气调。被动气调是利用果蔬呼吸作用消耗氧气,
的抵抗能力,产生病害,保鲜期降低。
产生 CO2 逐渐构成低氧与高二氧化碳的气调环境,并通过塑
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包装工程 PACKAGING ENGINEE ING Voi. 28 No. 1 2007. 01
料薄膜与大气之 间 气 体 交 换 维 持 包 装 内 的 气 调 环 境[1]。目 前,超市中用塑料膜和浅盘或塑料袋包装果蔬,就属于被动气 调包装。
主动气调包装的优点是可根据果蔬呼吸特性充入适合的 低氧和高二氧化碳混合气体,立即建立所需的气调环境,缺点 由于需要配气装置而增加包装成本。被动气调包装对果蔬呼 吸与塑料薄膜透气性间的配合要求较高,建立最佳气调的时间 缓慢,必须在果蔬不产生厌氧呼吸或过高的二氧化碳之前建立 气调,才能起到保护作用,优点是包装成本低、操作简单。图 1 为主动与被动气调在贮藏过程中包装内 O2 与 CO2 气体浓度 的变化[4],以体积分数 ! 示之。
收稿日期:2006!11!20;修订日期:2006!12!07 基金项目:辽宁省教育厅高等学校科学研究项目资助(20040089) 作者简介:黄俊彦(1960 - ),男,大连人,大连轻工业学院副教授、包装工程系主任,主要从事包装工程的教学和研究。
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黄俊彦等 气调保鲜包装技术的应用
CO2 浓度不宜过高,因为过高会减少氧合肌红蛋白的形成,一 般不超过 30% 。欧洲各国广泛采用的 Atmospak 鲜肉气调包装 系统混合气体配比为 70% O(2 体积分数,后均同)、l0% N2 、 20% CO2 或 65% ~ 80% O2 、20% ~ 35% CO2 ,在 l. 6C 贮藏温 度时猪肉的销售期为 l0 天,碎牛肉的销售期为 l0 ~ l2 天。新 鲜家禽肉由于不是“ 红肉”,所以不必充氧气,只需要充 N2 和 CO2 ,常用比例为 40% CO2 、60% N2 ,l. 6C 贮藏温度时,销售 期为 l0 天。
为了保持新鲜肉的鲜红色,在鲜肉的销售包装中要充入氧 气,以保持肉色,所需氧气的含量与肉表面含有肌红蛋白的量 有关,通常可按平均每 100 克鲜肉需要 70 ~ 100 毫升氧气估 算。并通入 CO2 防腐保鲜,混合气体可由 O2 、CO2 、N2 3 种气体 组成,N2 可以防止由于 CO2 的逸出损失所造成的包装塌陷。 红肉气调包装要求包装材料对氧气的阻隔性要好,以维持所需 的氧气分压。实际上包装后氧气要通过包装薄膜渗透到大气 或从大气渗 入 包 装,其 气 氛 环 境 是 动 态 的 平 衡。混 合 气 体 中
气调保鲜包装称为 MAP( Modified Atmosphere Packaging) 或 CAP( Controiied Atmosphere Packaging),又称为气调包装或 置换气体包装[1],是 针 对 目 前 普 遍 采 用 的 真 空 包 装 和 高 温 灭 菌等传统方法带来的不足而开发研制的新型包装技术。气调 包保鲜包装将 CO2 、N2 、O2 等气体按预定的比例混合,在真空 状态下充入食品包装容器中,利用不同比例的气体组合对产品 保鲜作用的不同,实现抑制细菌繁殖、保鲜、保色、保形、保味的 效果,同时还要根据各类食品及复合气体的特点来选取适用的 复合包装膜。可以应用于日常生活中常见的焙烤食品、新鲜果 蔬、鲜肉等产品的包装。
表 l 几种果蔬的最低贮存温度 Tab.l Lowest storage temperature of a few fruit or vegetable
果蔬品种 香蕉 西瓜 黄瓜
生西红柿 熟西红柿
墩枣 青椒
贮存温度 / C ll. 3 ~ l3. 8 4. 4 7. 2 l2. 3 ~ l3. 92 7. 2 ~ l0 - 0. 5 ~ 0. 5 9 ~ l2
Applications of Modified Atmosphere Packaging Technology
HUANG Jun-yan1 ,HAN Chun-yang2 ,JIANG Hao3
(1. Daiian Inst. of Light Ind,Daiian 116034,China;2. Shenyang Agricuiture University,Shenyang 110000,China; 3. Nationai Supervision and Inspection Center for Ouaiity of Packaging Products( Daiian),Daiian 116034,China) Abstract:Modified atmosphere packaging is a new packaging technoiogy which exceis the traditionai vacuum packaging and high temperature steriiization packaging. This articie introduced a basai principie of modified atmosphere packaging and appiications in foodstuff and fruit or vegetabie packaging;it aiso discussed their keeping greenness packaging method and characteristics. Key words:modified atmosphere packing;fresh keeping principie;packaging method
产生差不多等量的 CO2 ,逐渐构成包装内与大气环境之间气体 浓度差,大气中的 O2 通过塑料薄膜渗入,补充呼吸作用消耗 的 O2 ;包装内由呼吸作用产生的多余 CO2 则渗出塑料薄膜扩 散到大气中。开始时,包装内外的气体浓度差较小,渗入包装
够氧气参与下的呼吸作用;厌氧呼吸是指在没有或缺乏氧气的 情况下进行的呼吸作用。呼吸作用使复杂的有机物质分解为
的 O2 不足以抵消消耗掉的 O2 ,渗出的 CO2 小于产生的 CO2 。 随着贮藏过程中包装内外气体浓度差的增加,使气体渗透速度
简单的物质( 水、二氧化碳、乙烯等),并且释放出能量,能量的 一部分用于维持果蔬的正常代谢活动,另一部分则以热的形式
加快,但包装内 O2 消耗速度等于 O2 渗入速度,CO2 产生的速 度等于渗出的速度,包装内的气体达到一个低氧和高二氧化碳
1 鲜肉制品的气调包装
1. 1 鲜肉制品的保鲜机理 气调包装的新鲜肉在国外又称冷藏肉( Chiiied meat)。冷
藏肉能保持新鲜肉的色泽风味,因此深受消费者欢迎。气调包 装新 鲜 肉 在 欧 洲 各 国 以 占 有 较 大 比 例,如 丹 麦 42% ,英 国 29% ,法国 15% 等。新鲜肉气调包装中难度较高的是所谓的 “ 红肉”包装,红肉是指牛肉、羊肉、猪肉等具有鲜红颜色的肉。
将屠宰后的牛肉或猪肉置于空气中 30 分钟左右,就会发 现肉的颜色由屠宰时的肉色( 紫红色)变为零售最为理想的颜
色———鲜红色。这是因为鲜肉中的肌红蛋白和空气中的氧气 发生氧合作用生成具有鲜红色的氧合肌红蛋白。如果肉类长 时间暴露在空气中肌红蛋白又会转变为正铁肌红蛋白( 深褐 色)[2]。在价格合理 的 情 况 下,消 费 者 购 买 肉 时 最 先 考 虑 点, 就是通过观察肉的颜色来判断肉的新鲜程度,来决定取舍。肉 色太暗或褐变都会使消费者望而却步,不愿购买。因此鲜肉货 架寿命的长短,通常由其鲜红色的长短而定。真空包装的肉, 可以隔绝氧气,防止氧化,抑制微生物的生长,延长肉的贮存时 间。但是在无氧或氧气分压低时,鲜肉表面的肌红蛋白无法与 氧气发生反应生成鲜红色氧合肌红蛋白,而转变成还原肌红蛋 白,使肉呈淡紫色。虽然肉的质量并没有改变,但易被消费者 错认为非新鲜肉。 1. 2 鲜肉制品的气调保鲜包装
最近的研究表明,在鲜肉的气调包装中充入少量的 CO 取 代高氧,可以大大延长鲜肉的货架寿命,冷却猪肉的货架寿命 可延长到 2l 天,并能保持更持久的鲜红色。CO 可以与肌红蛋 白牢固地结合形成羧基肌红蛋白,使肉具有稳定的樱桃红色。 随气体中 CO 浓度的增加,冷却肉的红度增加,色泽也更稳定, 但是 CO 是一种有毒气体,所以在保证达到稳定红色的前提 下,CO 的浓度应尽可能降低。低浓度 CO 混合气体(0. 5% ~ l. 0% )对消费者并没有任何有害影响。挪威肉类工业使用含 0. 3% ~ 0. 4% CO 的混合气体进行气调包装来延长货架寿命, 已经有 l0 余年的历史。但是现在欧盟还没有对 CO 作为肉的 气调包装气体做出评价,所以目前肉的 CO - MAP 并没有大规 模被采用[3]。
2 新鲜果蔬的气调包装
呼吸速度的影响因素有以下几个方面:
(l)果蔬种类。通常绿叶蔬菜的呼吸速度最大;番茄和浆 果类的果实次之;核果类属中等;仁果类和柑橘类较小;葡萄和 根菜类最小。
(2)产地。通常南方和热带地区的果蔬比北方和寒带的 果蔬呼吸速度要高。
(3)加工。同种果蔬,切片或块后呼吸速度急剧加大。 (4)温度。随温度的升高( 一定范围内)呼吸速度增大。 大多数蔬菜在 5 ~ 35C 范围内,每升高 l0C ,呼吸速度增大 l ~ l. 5 倍。当温度升高到某一定点时,呼吸强度急剧下降,并迅 速死亡;相反,温度过低会使果蔬冻伤,表 l 为几种果蔬的最低 贮存温度。
放出。厌氧呼吸过程中会产生乙醇、乙醛等物质,如果积累过 ( 相对于空气)的气体平衡浓度。如果包装内的气体平衡浓度
多将会引起果蔬细胞的“ 中毒”,导致生理病害的发生,最后不 使果蔬仅产生维持生命活动所需要的最低能量的有氧呼吸,此
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可避免导致腐败变质,所以保存果蔬中切忌产生厌氧呼吸。
时果蔬置于最佳的气调贮存环境,从而延缓成熟达到保鲜的目
2. 3. 2 气调的建立 果蔬气调包装内气调的建立有主动气调和被动气调两种
方式。 (l)主动气调。主动气调是人为地建立果蔬气调包装所
需的最佳气调环境。果蔬放入包装袋后,抽出内部空气,再充
蔬的衰败,保鲜期降低;呼吸速度过小,或产生厌氧呼吸,不能 入适合此种果蔬气调保鲜的低氧和二氧化碳混合气体。
提供给果蔬正常的新陈代谢所需的能量,会降低果蔬对微生物
2. l 果蔬的有氧呼吸和厌氧呼吸
2. 3 果蔬的气调保鲜包装
采摘后的果蔬虽然不能再通过植株得到来自土地的营养 2. 3. l 保鲜原理
成分,但是果蔬仍要进行生理代谢活动以维持其生命活动,这
新鲜果蔬用塑料薄膜包装后,果蔬的呼吸活动消耗氧气并
一活动是通过果蔬的呼吸作用来实现的。在呼吸过程中,被氧 化的物质称为“ 呼吸基质”,生物体内的许多营养成分,如糖、 有机酸、蛋白质等都在呼吸过程中作为“ 呼吸基质”被消耗掉。 果蔬呼吸作用可分为有氧呼吸和厌氧呼吸:有氧呼吸是指有足
摘要:气调保鲜包装是针对真空包装和高温灭菌等传统包装方法带来的不足而研发的新型包装 技术。介绍了气调保鲜包装技术的基本原理以及在食品和果蔬等产品包装中的应用,探讨了其保鲜 包装方法和特点。
关键词:气调保鲜包装;保鲜原理;包装方法 中图分类号:TB485. 9 文献标识码:A 文章编号:1001 - 3563(2007)01 - 0044 - 05
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