丰润牛妈妈枣的气调包装研究

谢东昇+郭娟+杨鑫+李哲

[摘要]研究了20℃下牛妈妈枣的呼吸强度变化和硬度变化，不同贮藏环境下的失重率，结合牛妈妈枣的呼吸速率特点选择合适的包装材料，运用气体渗透数学模型求得所需包装材料的用量，为设计牛妈妈鲜枣的气调包装袋提供了理论基础。

[关键词]牛妈妈枣；呼吸强度；呼吸模型；包装材料；气调包装

1前言

牛妈妈枣是唐山丰润地区的优良鲜食枣新品系，平均单果重13g左右，外形酷似牛乳头，果肉鲜脆，汁多甘甜，维生素C含量可达236.72mg100g22C5/FW，是一种品质上等的鲜食枣。[1]但是由于鲜枣采后呼吸作用强，易积累大量的二氧化碳和乙醇，从而导致鲜枣软化、腐烂、酒化[2]，一般在常温下，鲜枣采后寿命为5～7天。[3]因此，延长鲜枣的储存期，是实现枣产业化亟待解决的问题。

文章以牛妈妈枣为试材，对牛妈妈枣的呼吸强度、硬度、失重率进行测定，结合呼吸速率模型及其呼吸强度，选择合适的气调包装材料，设计一款适用于鲜枣的包装袋，为鲜枣贮藏技术提供一些理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

a 原料：牛妈妈枣为2015年9月7日人工采摘于河北唐山市丰润区，为八分熟。试验所用的果实均无伤果、病果。

b 辅料：PE保鲜袋（购买于唐山市路南区华润万家超市），规格：30cm×20cm，厚度：0.03mm。

1.2设备仪器

GZX-9030电热恒温鼓风干燥箱，上虞艾科仪器设备有限公司；GY-1水果硬度计，浙江乐清市艾力仪器有限公司；BS224S型电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司；GXH3051型红外CO2分析仪，上海艾测电子科技有限公司。

1.3测定指标与方法

呼吸强度：将试验所用的1kg鲜枣放置于20℃的恒温室中，用GXH3051型红外CO2分析仪测定，采用气流法，测定其呼吸强度，每天一次。

硬度：采用GY-1水果硬度计测定鲜枣的硬度。在室温（约21℃）条件下，随机测定10个枣，每个枣果取三个部位，将鲜枣两侧削皮，然后将硬度计刺入鲜枣1/2深处左右，等数值稳定后读取数据，单位为kg/cm2。[4]

失重率：采用重量法测定，计算方法：

将选择好的果实进行分组、编号（1～5号），每个保鲜袋中放5个鲜枣，置于4种环境中。第一组放置在室内（约21℃），保鲜袋中含有少量的空气；第二组放置室内，保鲜袋中含有一定浓度的空气；第三组放置在干燥箱内（30℃），保鲜袋含有适量的空气；第四组放置在室内，用打孔膜进行包装。计算不同贮藏环境下鲜枣失重率的变化。

1.4数据分析

采用Excel软件对数据进行处理统计分析。

2结果与分析

2.1贮藏期间牛妈妈枣呼吸速率的变化

鲜枣在贮藏期间呼吸强度的变化情况可以反映出鲜枣的呼吸类型，一般果实的呼吸类型可以分为呼吸跃变型与非跃变型。从测试数据可以看出，牛妈妈枣在前2d呼吸强度呈缓慢上升趋势，在第3d呼吸强度陡然上升并达到了最高峰，峰值为93.954mg·（kg·h）-1，在第4d呼吸强度又下降到55.872mg·（kg·h）-1，其后变化趋势稳定，未出现很大幅度的波动。由此可判定牛妈妈枣为呼吸跃变型果实。

2.2贮藏期间牛妈妈枣硬度的变化

将鲜枣贮藏在室温（约21℃）条件下，分析数据可以发现随着时间的增长，鲜枣的硬度呈下降趋势变化。刚开始贮藏时，鲜枣的硬度为12.2kg/cm2，贮藏8天后，鲜枣的硬度显著下降，仅为6.12kg/cm2。

2.3不同贮藏环境下牛妈妈枣失重率的变化

果蔬水分的蒸发及呼吸作用对有机物的消耗会造成重量损失，降低果蔬的新鲜程度，同时也会影响果蔬的销售。因此，失重成为了降低果蔬品质的重要影响因素。通过每隔一段时间的测定，可以发现试验中各组鲜枣的失重率随着贮藏天数的增长而提高，但变化趋势不同。同样是贮藏在保鲜袋内，但是袋内含气多的鲜枣失重率最高达到8.35%（如图1），含气少的鲜枣失重率最高仅达6.74%。贮藏在恒定温度为30℃的干燥箱中的鲜枣，鲜枣的失重率明显升高，最高达到16.97%。用打孔膜包裹的鲜枣，其失重率明显比放置在保鲜袋内鲜枣的失重率高很多，最高达到29.89%（如图2）。从中可以发现，打孔膜不适合包装鲜枣，这是因为其阻湿性较差，鲜枣的水分蒸发快，因此其失重率大。对比四组试验，用PE保鲜袋包装的鲜枣失重率相对较低，只要将其放置在适宜的温度和气体环境中，可以使鲜枣的储存期延长。

3气调包装袋的设计与应用

气调包装是一种可以延长鲜果货架寿命的重要技术[5]，它是指通过果蔬的呼吸作用与包装袋内外气体的交换，自发形成一个适合于果蔬贮藏的气调环境，或者是人工向包装袋内充入特定混合比例的气体，在包装袋内形成一个理想的气体环境，以达到果蔬保鲜的作用。[6]因此，可以发现影响水果气调包装的两个重要因素是水果的呼吸速率和包装材料的渗透系数，要想设计合适的包装袋，选择适合的包装材料至关重要。

水果的呼吸速率和薄膜的透气性是影响水果气调保鲜的薄膜袋中O2和CO2浓度的两个重要因素，因此当包装袋内气体浓度达到平衡时，可以利用稳态数学模型方程（2）和（3）设计包装袋的规格：[7]

4结论

（1）牛妈妈枣在20℃下贮藏出现明显的峰值，判定其为呼吸跃变型果实，峰值为93.954mg·（kg·h）-1。

（2）牛妈妈枣在室温下贮藏，其硬度随着时间的增长而下降。

（3）不同贮藏环境，鲜枣的失重率均随着时间的增长而上升，温度越高，失重率变化越大。

（4）根据相关公式计算可知适合包装牛妈妈枣的材料是LDPE，包装1kg鲜枣用材0.49m2。

参考文献：

[1]翟君芳.“牛妈妈”鲜食枣品种特性观察[J].中国园艺文摘，2011（7）：43-44.

[2]雷逢超，钟玉，张有林，等.鲜枣采后生理及贮藏保鲜技术研究进展[J].陕西农业科学，2011（3）：153-157.

[3]林丽.冬枣果实对不同贮藏条件的生理反应及耐贮性研究[D].北京：中国科学院研究生院（植物研究所），2004.

[4]吴强.灵武长枣采后生理与贮藏技术研究[D].天津：天津科技大学，2008.

[5]邓雷，李焕莉，王卫东.鲜切莴苣保鲜材料筛选研究[J].食品与发酵科技，2014（2）：53-56.

[6]卢立新.果蔬气调包装理论研究进展[J].农业工程学报，2005（7）：175-180.

[7]董玉玲.气调包装对鲜切马铃薯货架期品质的影响[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2014.

[8]万森.菠菜气调包装数学模型的理论与试验研究[D].天津：天津科技大学，2012.