豐潤牛媽媽棗的氣調包裝研究

謝東昇+郭娟+楊鑫+李哲

[摘要]研究了20℃下牛媽媽棗的呼吸強度變化和硬度變化，不同貯藏環境下的失重率，結合牛媽媽棗的呼吸速率特點選擇合適的包裝材料，運用氣體滲透數學模型求得所需包裝材料的用量，為設計牛媽媽鮮棗的氣調包裝袋提供了理論基礎。

[關鍵詞]牛媽媽棗；呼吸強度；呼吸模型；包裝材料；氣調包裝

1前言

牛媽媽棗是唐山豐潤地區的優良鮮食棗新品系，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236.72mg100g22C5/FW，是一種品質上等的鮮食棗。[1]但是由于鮮棗采后呼吸作用強，易積累大量的二氧化碳和乙醇，從而導致鮮棗軟化、腐爛、酒化[2]，一般在常溫下，鮮棗采后壽命為5～7天。[3]因此，延長鮮棗的儲存期，是實現棗產業化亟待解決的問題。

文章以牛媽媽棗為試材，對牛媽媽棗的呼吸強度、硬度、失重率進行測定，結合呼吸速率模型及其呼吸強度，選擇合適的氣調包裝材料，設計一款適用于鮮棗的包裝袋，為鮮棗貯藏技術提供一些理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

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區，為八分熟。試驗所用的果實均無傷果、病果。

b 輔料：PE保鮮袋（購買于唐山市路南區華潤萬家超市），規格：30cm×20cm，厚度：0.03mm。

1.2設備儀器

GZX-9030電熱恒溫鼓風干燥箱，上虞艾科儀器設備有限公司；GY-1水果硬度計，浙江樂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有限公司；GXH3051型紅外CO2分析儀，上海艾測電子科技有限公司。

1.3測定指標與方法

呼吸強度：將試驗所用的1kg鮮棗放置于20℃的恒溫室中，用GXH3051型紅外CO2分析儀測定，采用氣流法，測定其呼吸強度，每天一次。

硬度：采用GY-1水果硬度計測定鮮棗的硬度。在室溫（約21℃）條件下，隨機測定10個棗，每個棗果取三個部位，將鮮棗兩側削皮，然后將硬度計刺入鮮棗1/2深處左右，等數值穩定后讀取數據，單位為kg/cm2。[4]

失重率：采用重量法測定，計算方法：

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

1.4數據分析

采用Excel軟件對數據進行處理統計分析。

2結果與分析

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度的變化情況可以反映出鮮棗的呼吸類型，一般果實的呼吸類型可以分為呼吸躍變型與非躍變型。從測試數據可以看出，牛媽媽棗在前2d呼吸強度呈緩慢上升趨勢，在第3d呼吸強度陡然上升并達到了最高峰，峰值為93.954mg·（kg·h）-1，在第4d呼吸強度又下降到55.872mg·（kg·h）-1，其后變化趨勢穩定，未出現很大幅度的波動。由此可判定牛媽媽棗為呼吸躍變型果實。

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，分析數據可以發現隨著時間的增長，鮮棗的硬度呈下降趨勢變化。剛開始貯藏時，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不同貯藏環境下牛媽媽棗失重率的變化

果蔬水分的蒸發及呼吸作用對有機物的消耗會造成重量損失，降低果蔬的新鮮程度，同時也會影響果蔬的銷售。因此，失重成為了降低果蔬品質的重要影響因素。通過每隔一段時間的測定，可以發現試驗中各組鮮棗的失重率隨著貯藏天數的增長而提高，但變化趨勢不同。同樣是貯藏在保鮮袋內，但是袋內含氣多的鮮棗失重率最高達到8.35%（如圖1），含氣少的鮮棗失重率最高僅達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鮮棗的失重率高很多，最高達到29.89%（如圖2）。從中可以發現，打孔膜不適合包裝鮮棗，這是因為其阻濕性較差，鮮棗的水分蒸發快，因此其失重率大。對比四組試驗，用PE保鮮袋包裝的鮮棗失重率相對較低，只要將其放置在適宜的溫度和氣體環境中，可以使鮮棗的儲存期延長。

3氣調包裝袋的設計與應用

氣調包裝是一種可以延長鮮果貨架壽命的重要技術[5]，它是指通過果蔬的呼吸作用與包裝袋內外氣體的交換，自發形成一個適合于果蔬貯藏的氣調環境，或者是人工向包裝袋內充入特定混合比例的氣體，在包裝袋內形成一個理想的氣體環境，以達到果蔬保鮮的作用。[6]因此，可以發現影響水果氣調包裝的兩個重要因素是水果的呼吸速率和包裝材料的滲透系數，要想設計合適的包裝袋，選擇適合的包裝材料至關重要。

水果的呼吸速率和薄膜的透氣性是影響水果氣調保鮮的薄膜袋中O2和CO2濃度的兩個重要因素，因此當包裝袋內氣體濃度達到平衡時，可以利用穩態數學模型方程（2）和（3）設計包裝袋的規格：[7]

4結論

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

（2）牛媽媽棗在室溫下貯藏，其硬度隨著時間的增長而下降。

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

（4）根據相關公式計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：

[1]翟君芳.“牛媽媽”鮮食棗品種特性觀察[J].中國園藝文摘，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研究進展[J].陜西農業科學，2011（3）：153-157.

[3]林麗.冬棗果實對不同貯藏條件的生理反應及耐貯性研究[D].北京：中國科學院研究生院（植物研究所），2004.

[4]吳強.靈武長棗采后生理與貯藏技術研究[D].天津：天津科技大學，2008.

[5]鄧雷，李煥莉，王衛東.鮮切萵苣保鮮材料篩選研究[J].食品與發酵科技，2014（2）：53-56.

[6]盧立新.果蔬氣調包裝理論研究進展[J].農業工程學報，2005（7）：175-180.

[7]董玉玲.氣調包裝對鮮切馬鈴薯貨架期品質的影響[D].呼和浩特：內蒙古農業大學，2014.

[8]萬森.菠菜氣調包裝數學模型的理論與試驗研究[D].天津：天津科技大學，2012.