摘要: 本文簡(jiǎn)要介紹了果蔬保鮮、常用貯藏方法、及其機理，并詳細介紹了如何在低溫貯藏環(huán)境中準確獲得保鮮膜的阻隔性數據。
果蔬保鮮,低溫,阻隔性,數據擬合

    在購買(mǎi)食品時(shí)，我們往往習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(zhù)生活水平的提高，我們開(kāi)始關(guān)注自己所吃的食品是否新鮮，于是“保鮮"的概念應運而生。所謂“保鮮"是指食品在保證安全的基礎上，還能在營(yíng)養、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、需求較大的農作物。很多文獻都指出，果蔬采摘后保存不當是果蔬損耗的主要原因，然而現在 果蔬季節性明顯淡化是與果蔬保鮮技術(shù)的普遍運用息息相關(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，復合氣調保鮮，天然生物保鮮。

2、保鮮理論

    果蔬貯藏過(guò)程中有兩個(gè)主要影響因素，即需氧菌和氧化反應，兩者均需要 O₂。因此，要延長(cháng)貨架期或保持果蔬的品質(zhì)，就需要降低環(huán)境的O₂ 含量。然而當包裝新鮮果蔬時(shí)，O₂ 又是*的，因為果蔬采收后必須進(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(guò)對貯藏環(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)現抑制果蔬的呼吸作用，減緩新陳代謝，減少腐爛及病蟲(chóng)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(cháng)貯藏期和銷(xiāo)售貨架期。

3、低溫保鮮膜的透氣性測試

    目前市場(chǎng)上銷(xiāo)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(lái)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(guò)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，達到保鮮的目的。

    保鮮膜的應用領(lǐng)域與它的阻隔性參數密切相關(guān)，選擇合適的保鮮膜并結合冷藏存儲是常用的果蔬保鮮方式。保鮮膜阻隔性是否合適對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， 0℃～5℃是常用的存儲溫度。除非特別指明測試條件，我們通常獲得的薄膜透氣性都是在標準狀態(tài)下（23℃）測得的。由于溫度變化會(huì )顯著(zhù)影響材料的阻隔性測試（詳細介紹可 參閱 2005年2月21日蘭光實(shí)驗室論壇文章《溫度變化對材料阻隔性的影響》）， 因此常溫下檢測的保鮮膜阻隔性數據并不能代表它在儲藏環(huán)境中的阻隔性。

    盡管有些阻隔性檢測設備的使用溫度下限可以達到 0℃左右，但試樣和設備的狀態(tài)都多少會(huì )受到低溫的影響，而且試驗人員也無(wú)法在低溫環(huán)境中進(jìn)行試驗。這樣，如何準確獲知保鮮膜在低溫存儲環(huán)境中的阻隔性數據對于果蔬保鮮研究領(lǐng)域而言是一個(gè)急需解決的難點(diǎn)。

    現在，要獲得低溫下阻隔性數據可以通過(guò) Labthink VAC-V1的數據擬合功能輕松實(shí)現。數據擬合不是一種簡(jiǎn)單的數學(xué)估算，而是對已有常溫試驗條件下的試驗數據通過(guò)擬合算法求得特殊溫度下的阻隔性參數值的數學(xué)計算過(guò)程。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是它無(wú)須在低溫下進(jìn)行試驗，用于擬合的數據全部可以在一般的試驗條件下得到，而且 擬合功能對材料沒(méi)有選擇性。例如，在通常試驗環(huán)境下： 30℃、35℃、40℃（VAC-V1的自控溫功能可實(shí)現這些溫度的穩定保持），使用設備Labthink VAC-V1氣體滲透儀 檢測 125μm厚的PC膜的氧氣滲透性測試，試驗數據見(jiàn)表1：

表 1. PC膜測試數據

    由以上數據擬合得到 0℃的O₂滲透系數是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薄膜氧氣滲透量數據導入Excel并作圖，可得圖1。從圖1的曲線(xiàn)走勢可以看出隨著(zhù)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(xiàn)

    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℃的條件下檢測薄膜A（材質(zhì)未知）的氧氣滲透性，數據詳見(jiàn)《溫度變化對材料阻隔性的影響》，以這些數據為基礎擬合得到薄膜A在0℃的O₂ 滲透系數是0.0697×10 -11 cm³·cm/cm²·s·cmHg， O₂ 滲透量是5.717cm³/m²·24h·0.1MPa?？杀∧在3 0℃時(shí)的O₂ 滲透系數是0.3150×10 -11 cm³·cm/cm²·s·cmHg， O₂ 滲透量是25.862cm³/m²·24h·0.1MPa，隨著(zhù)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(zhù)溫度的降低，薄膜的阻隔性一般都是呈增長(cháng)趨勢的，但是增長(cháng)的速度不盡相同，有的增長(cháng)的快，也有的很平穩，因此僅僅獲得常溫下的保鮮膜的阻隔性數據對整體評價(jià)果蔬保鮮的指導意義十分有限。

4、總結

    保鮮膜是常用的果蔬保鮮方法之一，而且其多結合低溫冷藏一起使用，因此準確獲得低溫下的保鮮膜阻隔性數據對于研究保鮮機理以及保鮮效果都是十分重要的。