5.网袋
包装用塑料网材是以塑料为材质通过塑料丝编结成网或者直接由挤出机挤塑成网而制成有一定规格的连续网状结构的包装材料。最早的网材都是由塑料挤出纺丝、拉伸、分丝和编结而成的,这种生产方法难度小,工艺上较容易控制,质量比较稳定,但工序多、产量低、网孔变化小。使用挤出机和成网模头一次挤出成网,具有挤出速度快、工序少、网孔形式可以因模头设计的不同而多样化、生产成本低等优点。
用天然或者合成纤维编织而成的网状袋子,规格视包装产品的种类而异,多用于马铃薯、洋葱、大蒜、胡萝卜等根茎类蔬菜的包装。网袋包装与传统的麻袋包装相比费用低,轻便。它的缺点是对产品保护功能很低,只能用于抗损伤能力较强,并且经济价值较低的产品包装。
6.塑料薄膜袋
塑料薄膜袋常用的塑料材料为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、乙烯—乙酸乙烯共聚物(EVA)等。由于塑料薄膜具有不通透性和低的透湿性,所以用其包装果蔬在一定程度上可以调节包装环境内的气体成分,减少水分散失,起到降低果蔬呼吸强度、降低消耗、延长贮期和保质保鲜的作用。
(1)一般塑料袋包装。常用塑料薄膜厚度为0.03~0.08mm,可采用两种包装方式,一种是通气包装法,另一种是密封包装法。通气包装法适合于果蔬常温保温贮藏和流通,常用方法包括小包装法(薄膜开孔)、塑料袋装不封法和箱中袋装不封法。密封包装法适合于果蔬冷藏贮运,常用方法包括袋装密封法和箱中袋装密封法。
(2)硅橡胶窗塑料袋包装。利用硅橡胶材料的独特的透气性,把它按一定的面积镶嵌在塑料袋上就成为一个硅橡胶窗气调袋。用其包装果蔬,包装内过多的CO2和芳香气体通过气窗可以透出,O2可以进入。由于O2的透过率较低,故可以较好地控制包装内果蔬的呼吸强度,实现气调包装保鲜。硅窗面积的大小取决于果蔬的呼吸强度、包装重量、贮藏气调条件、贮藏温度及硅橡胶本身的透气性等多种因素,可通过试验来确定。一般1kg果蔬需采用2~10cm2。
7.浅盘、模制品
各种材料(纸浆、纸板、塑料)压制成的浅盘、模制品。PVC硬塑盘包装,在欧美及日本的超级市场上,果蔬采用PVC二轴定向薄膜和醋酸乙烯酯热收缩包装较普遍。这种薄膜在包装后,经热处理,可以收缩而紧贴在产品表面,使产品强度增加,并更为美观漂亮。
纸浆模制品是近年来使用广泛的包装容器。它是用纤维素纤维的含水纸浆在加网的成型模中形成的立体包装纸制品。纸浆模制品的形状取决于成型模的形状,故而其形状灵活多变,可满足特殊形态物品的包装。纸浆模制品很适合于商品流通贮运应用场合,目前已实现机械化生产。制造纸浆模制品有两种基本方法,即普通模制法和精密模制法。普通模制法制品密度较低,而且可用一些较便宜的原料制造(回收废纸浆等),成本低,具有一定的减振缓冲性能。
二、包装材料
(一)水果复合保鲜纸袋
纸制成的保鲜纸袋,对水果具有良好的保鲜防腐作用。其制造方法简便,与传统的保鲜方法相比,成本低,特别适用于水果的长途运输。
复合保鲜纸袋制造的基本原理就是在牛皮纸袋和聚乙烯塑料薄膜之间夹有一定量的保鲜剂,当水果装进纸袋,该保鲜剂在密闭的纸容器中,能均匀放出一定量的二氧化硫或山梨酸气体,保持水果的新鲜口味。
纸袋基材的作用:纸袋是最简便、最有效率的普通包装,广泛应用于运输包装和销售包装两个方面,能有效地防止害虫、灰尘等有害物质对水果的侵害。同时,纸袋作为保鲜剂的载体,防止了保鲜剂直接与水果接触。高的透气度保证了保鲜剂释放的SO2和山梨酸气体能透过纸张的孔隙,扩散到水果表面。为了提高纸袋的抗湿性,防止保鲜剂溶解,应采用AKD对纸袋进行内部施胶。
塑料薄膜的作用:由于塑料薄膜的通透性,如低密度的聚乙烯水蒸气透过率比较小,气体的透过率比较大,使得纸袋外部的O2向袋内渗透,而二氧化碳和乙烯向薄膜外渗透,保证了水果的正常呼吸。水分和SO2分子具有极性,透过性差,不能向薄膜外渗透,在纸袋内停留时间长,保鲜剂能持久发挥作用。
塑料薄膜与纸袋纸复合时,胶黏剂的选用非常重要。在试验中,还可采用水溶性型胶黏剂,如氧化淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素等,按照一定的配比混合。利用SO2和山梨酸作为保鲜剂制作的水果保鲜纸袋,对水果的保鲜作用明显,特别适用于水果的长途运输,与传统的保鲜技术相比,投资少,简捷方便。
(二)高密度微孔的薄膜袋
在国外,高密度微孔的薄膜袋广泛用于新鲜水果的保鲜。它根据果品生理特性,以及对O2和CO2浓度的忍耐力,在薄膜袋上加做一定数量的微孔(40μm),以加强气体的交换,减少袋内湿度和挥发性代谢产物,保持袋内相对较高的O2浓度(<1%),防止O2浓度过低导致无氧呼吸而产生大量的乙醇和乙醛等挥发性物质影响果实风味。这种薄膜袋内的O2浓度一般能保持在10%~15%,这对于CO2浓度忍耐力强的果蔬产品,特别是热带水果,非常适用。国外采用这种包装袋贮藏“Bmg”甜樱桃(“Bing”为甜樱桃的一个品种),在普通冷库中可贮藏80d,并能保持果实的风味品质。
这类保鲜膜的代表产品有以下几种:
1.新型微孔保鲜膜
该膜的特点是可以在包装后的36h内使包装袋中氧的浓度降低,二氧化碳浓度提高,直至达到均衡的气调环境。
2.高透明带微孔的PP复合保鲜膜
该膜的特点是在里层再复合一层抗潮湿薄膜,减少由于冷凝作用形成的水雾乃至微小水滴,提高保鲜效果。
3.PE和PKT复合的可呼吸薄膜
该膜的特点是利用两种不同膨胀系数的材料,腰上的小孔边缘在温度升高时开启进行呼吸,温度降低时关闭,使一些不能经受长期冷藏的果蔬,如香蕉、西红柿等,可在临界温度上保存。
4.无纺布和PE薄膜复合的微孔吸液保鲜膜
该膜的特点是无纺布采用具保鲜功能的纤维并加入了防腐烂的酶,提高保鲜效果。
5.不(或防)结露的保鲜膜
该膜是采用表面活性剂在OPP薄膜内面进行亲水性处理制得,既具有使包装内容物不结露的外观效果,又能防止易在水滴中繁殖的腐败菌类繁殖,防止果蔬腐烂。
(三)高氧自发性气调包装
高氧自发性气调包装方法可使包装袋内的O2保持在70%~100%,这种包装具有以下优点:抑制酶活性,防止由此引进的果蔬产品褐变;防止无氧呼吸引进的发酵,保持果蔬产品的品质;有效地抑制好氧和厌氧微生物生长、防止腐烂。它特别适用于对在高CO2和低O2浓度下易出现无氧呼吸发酵的果蔬产品,以及鲜切果蔬产品的保鲜。同时,还可以根据不同果蔬产品的特性,确定袋内的气体组合。如对易腐的果蔬产品可采用(80%~90%)O2+(10%~20%)CO2;对和CO2不和谐的果蔬产品可采用(80%~90%)O2+(10%~20%)N2。在欧洲市场上采用高氧气调包装蘑菇,在8℃下货架期可达到8d。
(四)可降解的新型生物杀菌包装材料
由于对长期使用化学杀菌剂会危害人体健康和污染环境,以及塑料薄膜包装需求量急剧增加导致“白色污染”加重等问题的担忧,人们对包装材料的要求开始转向安全无毒和绿色环保。可降解的新型生物杀菌包装是当前国际食品包装的新热点。它是利用在一些可降解的高分子材料中加入生物杀菌剂,以起到了防腐保鲜和可降解不污染环境等多种作用。这种包装材料使用方便,特别适用于鲜切果蔬产品和熟食品的包装,在今后的新鲜食品包装中具有广泛的应用前景。
(五)功能性保鲜材料
这类保鲜膜代表性的产品有以下几种。
1.带阻隔性保鲜膜
该膜以PP、PE、PET为原料,添加多种无机物粉末,生产出能阻隔紫外线和红外线的保鲜膜,用于贮运果蔬瓦楞纸箱的内衬,可防止果蔬腐烂,鲜花枯萎。
2.双向拉伸HDPE保鲜膜
该膜防潮性好,无异臭,可用γ射线杀菌,特别是其纵横强度及刚性均匀,直接切割性能好,不易破,保鲜时间长。
3.无纺布保鲜袋
该产品是在合成纸浆的芯材中,加入吸水性高分子化合物,以作为吸湿添加剂,以制成能保持一定温度的无纺布。用其制造的包装袋包装果蔬时,可吸收周围的水分,蓄存于芯材中,当袋内干燥,与外部产生湿差时,又能释放湿气,保持适当湿度,防止果蔬干枯,达到保鲜的目的。
4.蛋白质保鲜膜
该膜以农副产品的蛋白质为原料,加入少量维生素C,制成几乎透明的蛋白质保鲜膜,用于新鲜果蔬包装,不仅能保鲜,而且能有效防止果蔬色泽变褐。
第三节 果蔬包装技术
我国地域辽阔,南北气候差异明显,果蔬资源丰富,但我国80%以上的果蔬以常温物流或自然状态物流为主,缺乏高效、实用、节能、安全的果蔬保鲜技术和装置,使得果蔬采后损失达生产总量的20%~30%;再加上采后商品化处理技术落后,果蔬商品化处置率不足30%,造成农副产品资源的极大浪费;另外,果蔬物流配送体系发展滞后等因素也都制约着我国果蔬的发展。因此,为了更好的维持果蔬的品质和特性,降低季节性、地域性等外界环境条件的限制,提高产品经济效益,延长产品的货架期,人们采用了各种技术方法,如低温冷藏技术、涂膜保鲜技术、气调包装、化学保鲜技术等方法,来尽可能地延长果蔬货架期的保鲜技术以满足消费者对果蔬营养、美味、安全等方面的需要。
一、气调包装
(一)概述
气调贮藏被称为农产品保鲜领域的第二次革命,其最早在农业方面应用的记载是罗马时代采用地窖贮存玉米,他们利用地窖能够形成低氧环境来抵制害虫的生存;而现代气调科学始于1819年,法国人J.E.Berdard发现低O2高CO2可延缓果品的后熟,此研究虽引起来科学界的注意但未获得商业上的应用;此后1916年和1918年,英国人F.Kidd和C.West分别研究了气体成分对白芥种子和苹果的影响并于1927年发表了称为气体贮藏的经典研究;20世纪40年代之后各国迅速发展气调贮藏果蔬。20世纪40年代,加拿大人Phinip首先将气体贮藏改为气调贮藏,简称CA贮藏(Controlled ATmosphere Storage)。后来又出现了利用包装、薄膜等材料通过呼吸降低O2升高CO2的方法即自发性气调包装贮藏,简称为MAP。目前已在世界范围内使用,如英国的MAP保鲜鱼已占MAP保鲜食品零售的10%;西欧和北欧在超市就可以买到各种MAP保鲜的新鲜鱼;美国采用气调贮藏苹果的量占整个贮藏量的44%,而英国则达到80%。我国的气调贮藏应用历史记载最早于公元11世纪用于荔枝、苹果、葡萄等竹节、坛、窖贮藏。新中国成立后,我国分别于1956年、1960年、1973年对荔枝、香蕉、苹果等方面进行了气调研究,于1978年先后在北京、大连、青岛等地建立了机械气调库,并于1988年由国家农产品保鲜工程技术中心开发了果蔬专用PVC保鲜膜,实际应用于苹果、葡萄、黄瓜、蒜薹等产品的保鲜包装。
气调保鲜包含如下两种形式。
一是气调贮藏(CA):适合果蔬大批量长期贮藏保鲜。工程表现形式是大容量的定点气调库或气调集装箱。气调贮藏是指通过对调库或气调集装箱内气体进行恒定的控制,并通过机械装置和仪器来控制混合气体的成分来实现的。经过多年的研究,目前其主要技术机理与工程应用已比较成熟。
二是气调包装(Modified ATmosphere Packaging),简称为MAP,适合长途运输或作小包装销售,其定义为“在能阻止气体进出的材料中调节食品气体环境的包装技术”。对于果蔬来说则是指根据果蔬产品的生理特性不同,采用透气和透湿率不同的塑料膜或者容器来包装果蔬,通过自发调节包装内气体的比例来达到控制果蔬的呼吸速率,延长保鲜期和货架期的目的。气调包装技术为果蔬保鲜销售开辟了新的途径。它不仅解决了高温高压、真空包装食品的品质劣化问题,而且也克服了冷藏、冷冻食品的货架期短、流通成本高等缺点,同时包装外观好,对运输保存、货架展示以及产品销售的增值能力等方面都有帮助。气调包装作为果蔬的流通包装,具有结构简单、成本低、保鲜效果良好的特点,是一般包装及其他保鲜包装无法比拟的。越来越多的产品可以使用气调包装处理。
(二)气调包装的机理和特点
目前,气调保鲜被认为是国际上最有效最先进的果蔬保鲜方法之一,其主要机理是:在维持果蔬生理状态的情况下,控制环境中气体成分。通常降低氧气浓度和提高二氧化碳浓度,来抑制果蔬的呼吸强度,减少果蔬体内物质消耗,从而达到延缓果蔬衰老,延长货架、贮藏期,使其更持久的保持新鲜和可食状态。它的主要特点如下。