生鲜食品气调包装新型材料的研究进展

生鲜食品气调包装新型材料的研究进展

摘要：在过去的几年中，生鲜食品的消费量随着人们对其营养品质的认识提高而日益增长。为了适应这种趋势，除了增加产量以外，发展有效的采后贮藏、包装技术是一种重要的解决途径。气调包装是生鲜食品最适宜的包装技术之一，具有延长货架期、保存及稳定新鲜食品的性能，并且使产品方便运输与售卖。影响气调包装的因素有很多，主要有生鲜食品的种类、贮藏温度与湿度、气体成分以及包装材料的特点。本文总结了近年来有关气调包装新型材料的研究进展，着重介绍了抗氧化活性膜、纳米保鲜膜及生物可降解膜的最新研究，以期推动气调包装的应用与发展，为满足消费者的需求，研究出高品质的、环境友好的、成本低的新型气调包装提供依据。 关键词：气调包装，生鲜食品，新型材料 气调包装是一种用于延长生鲜或微加工食品货架期的技术。它是通过改善包装产品正常的气氛条件，从而达到增加食品保质期的目的。生鲜食品与其他食品相比，具有更高的呼吸率及水活性，因此更易发生质量恶化，且保质期短，因此使用气调包装成为理想的选择。 生鲜食品包装中的有益环境条件，如氧气、二氧化碳和相对湿度等因素，取决于包装内设定气氛、生鲜食品的采后生理（如呼吸强度）、聚合物薄膜对水蒸气和气体的渗透性及包装的质量（如泄露）等，因此除去气调包装传统材料外，向其中添加功能性成分，如抗氧化性物质等对各种类型的生鲜食品在采后的贮运与销售起到至关重要的作用。因此，近年来气调包装新型材料的研究越来越被重视，虽然这些新型材料远不能替代传统气调包装材料，但它们在这一领域的应用很有前景，且较传统材料具备更多优良特性。本文总结了抗氧化活性膜、纳米保鲜膜和生物可降解膜的相关性能的最新研究进展，另外，也讨论了气调包装未来的发展趋势与方向。 1 生鲜食品传统包装材料 目前市场出售的用于生鲜食品的保鲜膜主要是一些一种或多种由石油提炼而来的聚烯烃类物质，由于其具备多种生鲜食品所需的性能因此被广泛使用。其中，聚乙烯是生鲜食品包装中用量最多的单聚合物，其惰性极强，在正常条件下没有危害。乙烯基聚合物是另一种乙烯基单体聚合成的塑料多聚体，在食品包装中多用于制备液体的瓶子、新鲜果蔬或鸡蛋的托盘等。除此之外，聚酯工业约占全世界聚合物产量的18%，虽种类较多，但聚酯大多用来指PET。表1中列举了常见食品气调包装材料的性能。

表1 常见食品气调包装材料性能对比

O2

水蒸气透过

密度(g/c

m3)

结晶

透气性

度

(g /m2·d)

率

(cm3 /m2·d·atm) 渗透率

CO2 渗透率 (cm3/m2·d·at

m)

应用范围

熔解温度

成

Tm(℃)

本

低密度

5

0.915～

0%～

0.940

75%

良好隔绝水蒸

气， 不能有效阻断 O2和CO2

6～23.2

00

和塑料贷

3900～130

7700～77000

容器、保鲜

膜

105～115

最低

聚乙烯

比LDPE 对

线性低密度

0.935

聚乙烯

DPE

0.900～

＞ L

气体和 水蒸气的渗透

率低

7

0.941-0.

5%～

965

聚乙烯

90%

和LLDPE 差 比LDPE

4～10

520～4000 3900～10000

容器、塑料袋、 奶瓶等吹塑

产

30～40（硬度），15～40（增塑）

450～1000（硬

150～350 质），1500～4

6000（增塑）

建材、塑料

瓶

16～31

0

5

7000～93015105～4316

购物袋、垃圾袋

122～124

低

高密度

128～138

低

聚氯乙烯

1.16～1.35

有良好的气体

大多数非晶体

阻隔性适中 阻隔性，湿气

212

廉价

聚偏二

16

1.60～1.71

结晶

良好的气体、水蒸气和气体阻隔性能

1.5～5

8～26

50～150

透明、拉伸好、不透水的食品包装

0～172

较高

氯乙烯

1.02～1.05,0.032～0.160 不能阻碍水蒸完全气，对气体有非晶极好的阻隔作体 用 100～125 5000 18000 托盘、盒子、无 盖子 廉 低聚苯乙烯 上限1.370（非聚酯 晶体） 0% 对水分和气体为7具有良好的阻隔性 50～100（非255～510（非24液体的塑料包装食品托盘 5～265 较高 定向），45（定定向），221（定向） 向） 注：水蒸气透过率是在37.8℃和90%ＲH条件下测定，O2渗透率和CO2渗透率是在22～25℃和膜厚度为0.0254mm条件下测定。 根据食物类型的不同来选择适宜的气调包装是十分重要的。贾晓辉等研究了5种不同包装材料对库尔勒香梨采后生理及贮藏品质的影响，得出采用0.04mmPE袋或0.04mm PVC袋能得到较好保鲜效果。何萌等利用3种不同PE袋对鲜切马铃薯进行贮藏保鲜，得到PE2型材料能够延缓组织内丙二醛（MDA）的积累，包装内O2和CO2更易于达到平衡，有效抑制褐变及呼吸速率的加剧。选择何种气调包装涉及多种因素，除去薄膜包装材料自身性能和生鲜食品本身特点之外，还由食品放置空间的温度、湿度、空气成分以及是否需要长途运输、运输方式等共同决定。 近年来，新鲜、营养、安全、方便和无公害的生鲜食品受到全世界消费者的青睐，虽然使用传统的塑料薄膜包装有利于保持生鲜食品的良好品质，但随着生鲜食品内部呼吸强度增加，长时间的无氧呼吸会使生鲜食品发生病变，带来不利影响。但无论是从传统气调包装的成本、现有的工业技术，还是它自身的特性来说，传统材料的优势都是现阶段无可替代的。 2 新型包装材料 2.1 抗氧化活性膜

氧化反应是生鲜食品的一个重要的降解反应，它严重地限制了食物的货架期并且降低了食物的营养品质（如维生素、脂肪酸等被破坏）、感官品质（如颜色