豐潤(rùn)牛媽媽棗的氣調(diào)包裝研究

謝東昇+郭娟+楊鑫+李哲

[摘要]研究了20℃下牛媽媽棗的呼吸強(qiáng)度變化和硬度變化，不同貯藏環(huán)境下的失重率，結(jié)合牛媽媽棗的呼吸速率特點(diǎn)選擇合適的包裝材料，運(yùn)用氣體滲透數(shù)學(xué)模型求得所需包裝材料的用量，為設(shè)計(jì)牛媽媽鮮棗的氣調(diào)包裝袋提供了理論基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]牛媽媽棗；呼吸強(qiáng)度；呼吸模型；包裝材料；氣調(diào)包裝

1前言

牛媽媽棗是唐山豐潤(rùn)地區(qū)的優(yōu)良鮮食棗新品系，平均單果重13g左右，外形酷似牛乳頭，果肉鮮脆，汁多甘甜，維生素C含量可達(dá)236.72mg100g22C5/FW，是一種品質(zhì)上等的鮮食棗。[1]但是由于鮮棗采后呼吸作用強(qiáng)，易積累大量的二氧化碳和乙醇，從而導(dǎo)致鮮棗軟化、腐爛、酒化[2]，一般在常溫下，鮮棗采后壽命為5～7天。[3]因此，延長(zhǎng)鮮棗的儲(chǔ)存期，是實(shí)現(xiàn)棗產(chǎn)業(yè)化亟待解決的問(wèn)題。

文章以牛媽媽棗為試材，對(duì)牛媽媽棗的呼吸強(qiáng)度、硬度、失重率進(jìn)行測(cè)定，結(jié)合呼吸速率模型及其呼吸強(qiáng)度，選擇合適的氣調(diào)包裝材料，設(shè)計(jì)一款適用于鮮棗的包裝袋，為鮮棗貯藏技術(shù)提供一些理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

a 原料：牛媽媽棗為2015年9月7日人工采摘于河北唐山市豐潤(rùn)區(qū)，為八分熟。試驗(yàn)所用的果實(shí)均無(wú)傷果、病果。

b 輔料：PE保鮮袋（購(gòu)買(mǎi)于唐山市路南區(qū)華潤(rùn)萬(wàn)家超市），規(guī)格：30cm×20cm，厚度：0.03mm。

1.2設(shè)備儀器

GZX-9030電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上虞艾科儀器設(shè)備有限公司；GY-1水果硬度計(jì)，浙江樂(lè)清市艾力儀器有限公司；BS224S型電子天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；GXH3051型紅外CO2分析儀，上海艾測(cè)電子科技有限公司。

1.3測(cè)定指標(biāo)與方法

呼吸強(qiáng)度：將試驗(yàn)所用的1kg鮮棗放置于20℃的恒溫室中，用GXH3051型紅外CO2分析儀測(cè)定，采用氣流法，測(cè)定其呼吸強(qiáng)度，每天一次。

硬度：采用GY-1水果硬度計(jì)測(cè)定鮮棗的硬度。在室溫（約21℃）條件下，隨機(jī)測(cè)定10個(gè)棗，每個(gè)棗果取三個(gè)部位，將鮮棗兩側(cè)削皮，然后將硬度計(jì)刺入鮮棗1/2深處左右，等數(shù)值穩(wěn)定后讀取數(shù)據(jù)，單位為kg/cm2。[4]

失重率：采用重量法測(cè)定，計(jì)算方法：

將選擇好的果實(shí)進(jìn)行分組、編號(hào)（1～5號(hào)），每個(gè)保鮮袋中放5個(gè)鮮棗，置于4種環(huán)境中。第一組放置在室內(nèi)（約21℃），保鮮袋中含有少量的空氣；第二組放置室內(nèi)，保鮮袋中含有一定濃度的空氣；第三組放置在干燥箱內(nèi)（30℃），保鮮袋含有適量的空氣；第四組放置在室內(nèi)，用打孔膜進(jìn)行包裝。計(jì)算不同貯藏環(huán)境下鮮棗失重率的變化。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1貯藏期間牛媽媽棗呼吸速率的變化

鮮棗在貯藏期間呼吸強(qiáng)度的變化情況可以反映出鮮棗的呼吸類型，一般果實(shí)的呼吸類型可以分為呼吸躍變型與非躍變型。從測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，牛媽媽棗在前2d呼吸強(qiáng)度呈緩慢上升趨勢(shì)，在第3d呼吸強(qiáng)度陡然上升并達(dá)到了最高峰，峰值為93.954mg·（kg·h）-1，在第4d呼吸強(qiáng)度又下降到55.872mg·（kg·h）-1，其后變化趨勢(shì)穩(wěn)定，未出現(xiàn)很大幅度的波動(dòng)。由此可判定牛媽媽棗為呼吸躍變型果實(shí)。

2.2貯藏期間牛媽媽棗硬度的變化

將鮮棗貯藏在室溫（約21℃）條件下，分析數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，鮮棗的硬度呈下降趨勢(shì)變化。剛開(kāi)始貯藏時(shí)，鮮棗的硬度為12.2kg/cm2，貯藏8天后，鮮棗的硬度顯著下降，僅為6.12kg/cm2。

2.3不同貯藏環(huán)境下牛媽媽棗失重率的變化

果蔬水分的蒸發(fā)及呼吸作用對(duì)有機(jī)物的消耗會(huì)造成重量損失，降低果蔬的新鮮程度，同時(shí)也會(huì)影響果蔬的銷(xiāo)售。因此，失重成為了降低果蔬品質(zhì)的重要影響因素。通過(guò)每隔一段時(shí)間的測(cè)定，可以發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)中各組鮮棗的失重率隨著貯藏天數(shù)的增長(zhǎng)而提高，但變化趨勢(shì)不同。同樣是貯藏在保鮮袋內(nèi)，但是袋內(nèi)含氣多的鮮棗失重率最高達(dá)到8.35%（如圖1），含氣少的鮮棗失重率最高僅達(dá)6.74%。貯藏在恒定溫度為30℃的干燥箱中的鮮棗，鮮棗的失重率明顯升高，最高達(dá)到16.97%。用打孔膜包裹的鮮棗，其失重率明顯比放置在保鮮袋內(nèi)鮮棗的失重率高很多，最高達(dá)到29.89%（如圖2）。從中可以發(fā)現(xiàn)，打孔膜不適合包裝鮮棗，這是因?yàn)槠渥铦裥暂^差，鮮棗的水分蒸發(fā)快，因此其失重率大。對(duì)比四組試驗(yàn)，用PE保鮮袋包裝的鮮棗失重率相對(duì)較低，只要將其放置在適宜的溫度和氣體環(huán)境中，可以使鮮棗的儲(chǔ)存期延長(zhǎng)。

3氣調(diào)包裝袋的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

氣調(diào)包裝是一種可以延長(zhǎng)鮮果貨架壽命的重要技術(shù)[5]，它是指通過(guò)果蔬的呼吸作用與包裝袋內(nèi)外氣體的交換，自發(fā)形成一個(gè)適合于果蔬貯藏的氣調(diào)環(huán)境，或者是人工向包裝袋內(nèi)充入特定混合比例的氣體，在包裝袋內(nèi)形成一個(gè)理想的氣體環(huán)境，以達(dá)到果蔬保鮮的作用。[6]因此，可以發(fā)現(xiàn)影響水果氣調(diào)包裝的兩個(gè)重要因素是水果的呼吸速率和包裝材料的滲透系數(shù)，要想設(shè)計(jì)合適的包裝袋，選擇適合的包裝材料至關(guān)重要。

水果的呼吸速率和薄膜的透氣性是影響水果氣調(diào)保鮮的薄膜袋中O2和CO2濃度的兩個(gè)重要因素，因此當(dāng)包裝袋內(nèi)氣體濃度達(dá)到平衡時(shí)，可以利用穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型方程（2）和（3）設(shè)計(jì)包裝袋的規(guī)格：[7]

4結(jié)論

（1）牛媽媽棗在20℃下貯藏出現(xiàn)明顯的峰值，判定其為呼吸躍變型果實(shí)，峰值為93.954mg·（kg·h）-1。

（2）牛媽媽棗在室溫下貯藏，其硬度隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而下降。

（3）不同貯藏環(huán)境，鮮棗的失重率均隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而上升，溫度越高，失重率變化越大。

（4）根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算可知適合包裝牛媽媽棗的材料是LDPE，包裝1kg鮮棗用材0.49m2。

參考文獻(xiàn)：

[1]翟君芳.“牛媽媽”鮮食棗品種特性觀察[J].中國(guó)園藝文摘，2011（7）：43-44.

[2]雷逢超，鐘玉，張有林，等.鮮棗采后生理及貯藏保鮮技術(shù)研究進(jìn)展[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（3）：153-157.

[3]林麗.冬棗果實(shí)對(duì)不同貯藏條件的生理反應(yīng)及耐貯性研究[D].北京：中國(guó)科學(xué)院研究生院（植物研究所），2004.

[4]吳強(qiáng).靈武長(zhǎng)棗采后生理與貯藏技術(shù)研究[D].天津：天津科技大學(xué)，2008.

[5]鄧?yán)?，李煥莉，王衛(wèi)東.鮮切萵苣保鮮材料篩選研究[J].食品與發(fā)酵科技，2014（2）：53-56.

[6]盧立新.果蔬氣調(diào)包裝理論研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2005（7）：175-180.

[7]董玉玲.氣調(diào)包裝對(duì)鮮切馬鈴薯貨架期品質(zhì)的影響[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

[8]萬(wàn)森.菠菜氣調(diào)包裝數(shù)學(xué)模型的理論與試驗(yàn)研究[D].天津：天津科技大學(xué)，2012.