题目:果蔬涂膜保鲜技术研究和发展前景
课程名称: 科技论文写作 专业年级: 07级食安1班 学 号: 072233014
姓 名: 罗 虹 建
2010年11月20日
成绩
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果蔬涂膜保鲜技术的研究和发展前景
摘 要:改革开放以来,我国果蔬产业迅速发展。蔬菜、水果已成为继粮食之后的第二
和第三大产业。但果蔬稳定性差,货价供应期短,不易贮存。为了解决这一问题,国内外都积极开展了对果蔬贮藏保鲜的研究并取得了一定的成绩。其中涂膜保鲜法是近年来推出的一种新的简便贮藏保鲜法。本文从研发果蔬涂膜保鲜的必要性着手,对果蔬涂膜保鲜机理进行研究与分析,阐明了保鲜膜的成膜原理、作用及其工艺,同时也系统介绍了国内外不同种类涂膜剂的性能、特点及前人的应用成果,希望为今后发展果蔬涂膜保鲜技术提供新的思路和解决方法。
关键词:果蔬;涂膜;保鲜技术;机理;发展前景
随着人民生活水平的提高,新鲜果蔬的需求不断提高。然而,果蔬成熟季节性很强,新鲜果蔬水分含量又高,可溶性成分多,很易受到微生物的侵害而发生腐烂变质。这样,不仅造成大量资源的浪费,直接损害了果农和菜农的利益,同时也造成果蔬供应市场的不稳定。为保护果农利益,开拓市场,必须对新鲜果蔬进行保藏处理。目前,国内外对新鲜果蔬保藏研究较多,如苹果、李、柑桔、香蕉、荔枝等。大多采用化学保鲜剂处理,但食用过多会影响人体健康,也有采用冷库贮藏,但设备投入昂贵。其中采用涂膜保持果蔬的色、香、味,延长其贮藏寿命,是一种重要的方法。
1 研发果蔬涂膜保鲜的必要性
目前常用的保鲜方法主要有气调法、低温法、化学杀(抑)菌剂处理、减压储藏、涂膜保鲜以及新近发展起来的辐射储藏等。气调法、低温法和辐射储藏需大量设备,投资大,难以普及而且保鲜效果有限,保藏费用高;化学杀(抑)菌剂法,保鲜效率低,且还会在果品中残留相应的有害化学物质;化学高分子聚合物涂层剂涂膜保存果蔬,可减慢果蔬在贮藏中的成熟速度,具有一定的保鲜效果,但与此同时会诱起发酵,在膜内积累乙醇和醛类,产生异味,致使果蔬品质劣化。因此,开发保鲜效率高、安全性好、适用性广、使用方便、成本低的果蔬保鲜制剂和保鲜技术,减少运输和贮藏过程的损耗,具有巨大的经济效益和社会效益。
2 果蔬涂膜保鲜机理
目前,所研制的果蔬保鲜膜的保鲜机理主要为自发气调保鲜(MA),即通过成膜组分的调节和成膜工艺条件的控制,所制成的保鲜膜有一定的微孔结构,从而具备透O2 、
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CO2 和H2O蒸汽的能力,将保鲜膜涂于果蔬表面后,可控制果蔬细胞的呼吸气氛,使之进入“冬眠”状态以起到保鲜作用。
通过在果蔬表面人工涂一层薄膜,一方面阻塞果蔬表面的气孔和皮孔以及抑制对气体的交换,减少水分的蒸发,改善果蔬外观品质;另一方面充当防腐抑菌剂的载体,避免微生物的污染,从而达到食品保鲜,延长其货架期的目的。
涂膜保鲜方法简便,成本低廉,材料易得。涂层具有一定的机械强度、弹性和韧性,对果蔬起到加固作用,从而避免果蔬遭受到机械性损伤[1]。目前,广泛应用于水果保鲜的可食用涂膜材料有甲壳素膜,淀粉膜、纤维素膜、魔芋葡甘聚糖、以及多糖、蛋白质和脂类组成的复合膜。
3 保鲜膜形成原理、作用和工艺
3.1 形成原理 涂膜保鲜剂是选择纯天然、无毒、无害的分子多糖、脂类物质等作为
被膜剂,配以天然抗氧化剂、抑菌剂和生长调节剂等为辅料制成适当浓度的水溶液或乳液。采用浸渍、涂抹、喷洒等方法喷施于果蔬表面,风干后在其表面形成一层薄薄的透明膜。
3.2 作用 果蔬表面涂膜后可增强果蔬表皮的防护作用;适当堵塞表皮开孔,抑制呼吸
作用并减少营养损耗;抑制水分蒸发,防止皱缩萎蔫,有利于保持果蔬的新鲜度[2];抑制微生物侵入,防止腐败变质。该技术因其生态环保功能逐渐受到人们的重视,对于推动保鲜技术的进一步发展具有积极作用。
3.3 保鲜涂膜工艺
3.3.1 工艺流程:新鲜果蔬一清洗一表面杀菌解毒一清洗一涂膜一贮藏。
3.3.2 工艺要点:①选用新鲜、无病虫害的果蔬保鲜。②果蔬表面的杀菌解毒.选用氧化型杀菌剂,以去除表面残留农药及各种病菌。③果蔬表面涂膜可采用浸、涂、喷任一种方式,涂膜后自然晾干或吹干。④涂膜后的果蔬应放在阴凉的房屋或地窖中储存,贮存果蔬的房屋或地窖在使用前应进行必要的杀菌处理。
4 果蔬涂膜保鲜剂的研究与应用
涂膜法保鲜果蔬,关键在于所用的涂膜剂。涂膜剂的种类较多,目前研制出的可食用膜主要有以下几大类:
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4.1 甲壳素膜 以虾壳为原料制取一种改性甲壳素,并以此为主要成分配制成果蔬被
膜剂,涂于苹果、柑桔、青椒等果蔬的表面.可以形成致密均匀的膜保护层。研究结果表明.此膜具有防止果蔬失水.保持果蔬原色等保鲜效果. 同时该膜还具有抑制果蔬呼吸强度.降低果蔬在贮藏过程中营养成分损失的效果.此外,该膜还具有阻止微生物的侵染, 降低果蔬腐烂率的作用。因此甲壳素可以作为一种新型的果蔬被膜剂材料。
4.2 纤维素膜 纤维素经改性可制成羧甲基纤维素(CMC)。改性纤维素,具有合适
的强度、透明、无臭无味、可溶于水等特点,并有良好的成膜性能。近年世界各国对改性纤维素可食性包装膜的研究开发极为重视。改性纤维素类涂膜保鲜剂在水果蔬菜上有明 显的保鲜效果。
刘秀河【4】等对鲜枣进行涂膜及防腐保鲜试验。结果表明:涂膜后,室温贮存与贮前鲜枣相比,差异较大,保鲜效果较差;低温(0℃ ~412)贮存,品质差异较小,保鲜效果明显,尤以CMC1%+复合防腐剂涂膜处理效果最好。大枣开始变红和发软的时间最长,开始长霉的时间也最晚,有效地保持果实水分及营养成分。刘新有等[3]研究发现,CMC—Na抑制了鲜切苹果的呼吸作用,减少了营养成分的损失,保鲜效果最佳。对橙、梨、红元帅苹果进行涂膜实验表明,纤维和非纤维结合使用,具有明显的保鲜效果【5】。
4.3 淀粉膜 淀粉膜是应用最广泛的农业原材料,它是一种可再生资源,价格便宜易
得,性质易于掌握,用淀粉作为被膜材料有着广阔的应用前景。王昕等[6 ]利用淀粉基可食膜添加不同量软脂酸和甘油在番茄果实的保鲜上取得显著效果。
4.4 魔芋葡甘聚糖膜 魔芋精粉的水溶胶在适当条件下成膜。魔芋葡甘聚糖具有胶凝
性、成膜性、易糊化等特点。特别是其可逆性,在低温(10—15℃)条件下,呈液态或糊状,而在常温或升温至60℃以上则变为固态货半凝态,冷却后又恢复为液态[7]。以上特性使魔芋葡甘聚糖在食品加工及农产品保鲜方面起着积极的作用。
姚闽娜等[8]利用魔芋葡甘聚糖涂膜液对草莓进行保鲜试验,贮存4天后失重率仅为4%,14天后VC含量可达0.43mg/g,可溶性固形物含量为62%。许秀真[9]以魔芋葡甘聚糖为基质,加入增塑剂、脂质、抗菌剂几生物抑制剂,在50℃条件下干燥10h,所制得的膜具有良好的阻湿、阻气性能及抗菌性。该膜材料应用于龙眼保鲜效果甚佳。
4.5 海藻酸钠膜 海藻酸是糖醛酸的多聚物,具有良好的成膜性能。海藻酸钠涂膜
对红富士苹果有显著的保鲜效果。用海藻酸钠膜对胡萝卜进行保鲜,其腐烂率要低于纤维素膜和魔芋精粉膜。
贾利蓉等[10]用海藻酸钠、水解胶原、纳米氧化硅复合保鲜液对枇杷与樱桃进行涂膜处理,明显地减少了枇杷失水率,降低了枇杷和樱桃的呼吸强度和腐烂指数。
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4.6 小麦蛋白质膜 小麦面筋蛋白主要由麦醇蛋白和麦谷蛋白组成,用95%的酒精
和甘油处理麦筋蛋白,得到了柔韧、强度高又透明的膜。
4.7 复合型膜 复合膜是由糖、脂肪、蛋白质三种物质经过一定的处理而形成的膜。
国内有人利用这种复合膜对阳山水蜜桃进行保鲜,效果较好。日本人用淀粉、蛋白质等高分子溶液,加上植物油制成混合涂料,喷在柑橘、苹果上,使贮藏寿命延长3-5倍。在猕猴桃涂膜试验中发现,采用0.080%Pullulan、0.165%硬脂酸和0.775%大豆蛋白溶液对猕猴桃浸泡30s后存放在15℃、相对湿度50%的环境中,20天后涂膜处理的猕猴桃失水率在6.48%,而对照组则在8.26%,失水率显著降低[11]。
5 果蔬涂膜技术的的发展趋势。
果蔬涂膜技术的研究是一个相对活跃的领域,在国外的食品工作者们借助于电子显微镜、衍射仪等先进的仪器进行研究,对于膜的性能、结构做定量分析,选择成膜的最佳条件和配方,并积极寻找新的类型的膜。
根据各种果蔬的性质特点开发各具特色的膜也会是一个比较有前途的构想。比如对草莓,可采用一种成膜后强度较高又不易吸湿的材料,可防止贮藏运输过程中碰伤,从而延长贮藏寿命。当然,这还需要大量的研究工作。
总结
综上所述,可食用性膜以其无毒、无害和无污染等特点已成为国内外研究的热点。近年来,国内外食品业竞相研制开发新产品、新技术,逐渐由单材料向多材料,由单层膜向多层膜方向发展。研制由多种成分结构的复合型可食用膜和添加防腐剂、酶制剂等生物活性物质的多功能可食性膜,更好地实现可食用性膜在果蔬上的商品化应用是今后发展的主要方向。
参考文献:
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[7]陈立贵.魔芋葡甘聚糖的改性研究进展[J].安徽农业科学,2008,36(15):6157-6160.
[8]姚闽娜,陈缘缘,邓荣华,等.魔芋葡甘聚糖涂膜对草莓的保鲜研究[J].西南大学学报,2008,30(8):72-75.
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[11]ShiyingXu,Xiufang ,Chen,Dawen Sun.Preservation of kiwifruit coated witn an edible film at ambent teperature[J].Journal of Food Engineering,2001,50(4):211--216.
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