氩气MAP技术在新鲜浆果包装中的应用

1、氮气map技术在新鲜浆果包装中的应用分分类号号号uuudccccc密密级级级学学号号 0608320 1090 111活场衬，去军硕士学位论文学科名称：学科门类：指导教师：申请日期：独创性声明秉承祖国优良遣德传统和学校的产谨学风郑重中明：本人所呈交的学位论文是我几个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除特别加以标注和致谢的地方外，儿一论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同志对本文所研究的工作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致谢。木论文及其相关资料若有不实之处，一由木人承担一切相关责任翻嘴。论文作者签冬'粤旦仁垂一'可年多月店日学位论文使用授

2、权声明木人卑林孟'在导师的指新创作翩毕业论文。木人己通过论文的答辩，并已经在西安理工大学申请博士 /硕士学位。本人作为学位论文著作权拥 有者，同意授权西安理工大学拥有学位论文的部分使用权，即：1己获学位的研究牛按 学校规定提交印刷版和电子版学位论文,学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保 存研究生上交的学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索；2为教学和科研自的，学校可以将公开的学位论文或解密后的学位论文作为资 料在图书馆、资料室等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。本人学位论文全部或部分内容的公布包括刊登授权四安理工大学研究生 部办理。保密的学位论文在解密后

3、，适用本授权说明、文，名：林石，师签名：续丝一，介；、/夕。摘要论文题目：氢气撇p技术在新鲜浆果包装中的应用学科专业：食品科学包装工程研究生：郭嘉签名：牟盖一指导老师：于江副教授签名：乎二摘要新鲜浆果是我国特色果蔬之一，但其生产存在较强的季节性、区域性以及果 蔬木身的易腐性，这与消费者对新鲜浆果需求的多样性及淡季调节的迫切性相矛盾, 因而新鲜浆果保鲜包装问题日趋突出。国际上对果蔬保鲜的研究很多，岀现了多种保鲜 包装。本论文的目的是开发氢气ma p保鲜这种新型的保鲜包装。map技术作为简便、有效和安全的包装技术成为近几年国内外研究的热点, 而氢气是容易形成笼形水合物晶体的惰性气体，它能够抑制酶的

4、活性,控制不良反应 的发生，降低呼吸速率，从而影响果蔬的货架期。研究了单纯氢气map对樱桃保鲜指标的影响。以樱桃的失重率、感官品质、 褐变指数和腐烂指数为指标分析了保鲜效果，得出氢气ma p能够显著延长新鲜樱 桃的货架寿命。研究了不同初始气体浓度对葡萄、圣女果保鲜指标的影响。采用氮气代替部 分氢气并做了自然气调保鲜的对比实验。结果表明，初始气体浓度为60%氢气、5%氧气和35%氮气map组有很好的保鲜效果，失重率下降小，褐变指数、腐烂率增加减缓， 维生素c和酸损失小。基于包装技术在向复合原理研究的趋势下，木课题对毗p关联技术进行 了拓展研究，涉及到的关联技术有：涂膜处理技术、热蒸汽处理技术和钙

5、处理技术。通 过试验得到，针对单一的预处理技术，涂膜处理对于延长新鲜浆果货架寿命的效果优于热 蒸汽处理和钙处理。在针对新鲜浆果包装材料的试验中，将ldpe和opp两种塑料薄膜材 料作为试验对象，通过对新鲜浆果的品质进行测定，得出ldpe更加适合作为新鲜浆果的包装 材料。关键词：气调包装；笼形水合物；氢气；新鲜浆果；货架寿命；关联 技术本研究得到西安理工大学校基金 编号：104 210 601的资助a b straet t itle : argonmodtfiedatmospherepackagtngt echnology inpackagingoffresh?berr1esap p l !c

6、a t 10 nm aj or: b rom atology packaging engine cri ngnam e: jia g u0 sig nature二-鲤业匕s ig n a tu re :supervisor: as s 0 c iate p ro f. j ia n g yua b s tra c t f resh be 币 es ar e on e o ft h e m o st fa m ou s fru its in c hi n a. u n fo rt u n at cly, seas o n al , region 即 cl its p eri sh ab le f

7、a eto rs ar e seri o u s lim ited its d ev elop m ent , w h ich resu it eon tr ad ietionb etw een eon surn ers an d m ark ets，esp ecially fo r p eri sh ab le fru its an d v eg etab les. 11 15 u rg en t to e 田汀 y out stu dy on the storage of fre sh b e 币 es in our coun try. t her e w ere m an y rcsca

8、re hes in fru its an d v eg etab les p reserv at ion , w hi eh fo eu sed on th e n ew p reserv at ion p ac k ag in gt h e obj eetive ofthi sresearehw as' to exploitnew pre serv ationpac kagi ng by arg on m a 卫，ma 卫teehn iqu e b eeom es th e ho tp o ini i n th e las t fe w ye ar s, b eean se o f

9、its sim p 1 e, v al id an d safe ty, an d ar gon 15 one of inert gas t hat eould fo rm elat hr at e hydr at e ery stal, itean inh ibit enz 犯 n e ac tivity, eontro 1 the oecurr once of ad verse rcac tions，low er resp irat ory rat c, thus affc ctin g th e sh elf life o f 加its andv egetab les t h e p a

10、p er stu diedth e effe et o f sin g le ar gonon th e p reserv at ion o f eh erryanal y sis o f th e fr esh 一 keep ing effe etfr om the w eigh tloss sensory index> brow ning index an d deeay index of eh err y , th e ex p eri m en t sh ow ed th at th e sh elf- life o f eh err y can b c ex ten d ed

11、b y ar g on m a p t h e p ap er stu d ied th e effe et o f d ifferen t g as com p o sition on thc p rcscrv ationo f gr ap candtomat ot h e u se o f n itro gen instead o f argon ,it sh o w edthatinitial g as e on cen trat ion o f60 % arg o n, 5%o x yg en an d3 5% nitrog cn m a 卫 gr oup h as a botter

12、effe et. th e p rcscrvation ineth o dredu eed the w eigh tloss, an d delaye d th e bro wn ing index an d deeay in dex, lesse n th e vitam in c a nd tit rab le aeid ity o f gr ap e an d tom at ob ased on th e tr en d o f eom p oun cl resear eh in eu rre ni p aek age teehn o log y , th is p ap er also

13、 m ad e ex ten d ed stu d y ab o u t m a zb relat cd tcelm o lo g y fo r fr esh 一 b ctri es. a ft er an alyz in g th e test d at a o ft h e ex p eri m en e fo u n d th at ai m ed at th e sin gle re p ro eessin g techn iqu e, th e fi lm p rocessin g w as b ett er th an ho t steam p ro eessin g an d c

14、aleium p roeessin go b v io u sly , wh i 1 e inthe eom pari son testofthe paekeige m at eri a is, w e ehose ld pe an d 0 pp as the testobj eets. thequ ality o f fr esh be 币 es w as d eteeted , w e fo un d th at th e p aek a 罗 u sin g l d p e , h ad th c low cst index bro w n v 丽 cty, am d the high e

15、st surv ivalrates, that 15, the ld pe 15 m ore suitab le fo r thep ac k ag e o f fr esh be 币 es.心/、西安理工大学硕士学位论文 价y w ords: m odified a tm osp here paekagi ng, elat hr at e hydr at e, ar gon, fr esh 一 be fp essh elf- life , relat cd teehn olo g y 目录目录1绪论.11.1新鲜浆果包装技术的研究概况 11.2 ma p的保鲜原理及其优点. 21.2. 1

16、ma p保鲜果蔬的原理.21.2.2 ma p保鲜果蔬的优点. 41.3笼形水合物保鲜机理的研究进展 41.3. 1笼形水合物的研究进展 41.3.2笼形水合物对保鲜效果影响的研究进展 61.4map关 联 技 术 概况? 71.5本课题研究的意义和主要内容 81.5. 1本课题研究的意义 81.5.2本课题研究的主要内容. 92氢气ma p技术及其结合预处理对樱桃保鲜效果的影响 h2.1材料与试验设计n2.1.1原料、试剂与主要设备. n2. 1. 2试验设计及处理,122.2试验指标测定方法122.2. 1失重率的测定122. 2. 2感官品质指标 的测定122. 2. 3褐变指数. 13

17、2. 2. 4腐烂指数. 132. 3结果与讨论132.3. 1使用ldpe包装对樱桃保鲜效果的影响,.132. 3.2使用opp包装对樱桃保鲜效果的影响.162. 4结论183不同初始气体浓度对氢气map保鲜葡萄、圣女果效果的影响193. 1材料与试验设计.193. 1. 1原料、试剂与主要设备 193. 1. 2试验处理与设计.203. 2试验指标测定方法203. 2.1失重率、感官品质、褐变指数、腐烂指数的测定203. 2. 2维生素c含量测 定. 203.2.3酸含量测定213.3结果与讨论213. 3. 1不同初始气体浓度对氢气ma p保鲜葡萄效果的影响.213., 3.2不同初始气

18、体浓度对氢气map保鲜圣女果效果的影响. 283.4结论344氢气ma p结合涂膜对葡萄、圣女果保鲜效果的影响 354. 1材料与试验设计.354. 1. 1原料、试剂与主要设备.354. 1.2试验 处理 与设计：几.：35分西安理工大学硕上学位论文 性连jdjdoo刁q几g月 五bobd匕匕匕0j凡八内八八4. 2试验指标测定方法4. 2.1失重率、感官甜质、褐变系数、腐烂系数的测定4. 2. 1维生素c含量、酸含量的测定.4. 3结果与讨论?.4. 3. 1氢气ma p结合涂膜对葡萄保鲜效果的影响4. 3.2氢气ma p结合涂膜对圣女果保鲜效果的影响.4.4结论j 二jdd卜卜互工1结5

19、. 5.论21论议建议？建结和八卄jdol卜d卜匀dk二工致谢, ，参考文献附录绪论绪论浆果是肉质果的一种，属于单果。浆果的外果皮较薄，屮果皮和内果皮则 肉质多汁较为发达，充满汁液，并内含一粒或多粒种子，简单地来讲就是水份含量很高, 果肉呈浆状的这样一类水果。在我国，像樱桃、草墓、葡萄、称猴桃、番茄等都属于久 负盛名的鲜食浆果,它们含有丰富的碳水化合物、有机酸、维生素c及其它矿物质，并以 其特殊的口感和抗氧化作用成为现在追求健康饮食的现代人的首选水果。但浆果由于受 自身的生物学特性和生理特性的限制，其耐藏性和流通性远逊于其他一些水果品种,屈于典 型易腐烂果蔬，加z贮藏技术不完善、运输和市场销售

20、条件差等诸多不良因素的制约，大大 降低了其货架寿命，使浆果在贮藏和销售的过程中产生极人的损耗，这与消费者对浆果需 求的迫切性相矛盾，因此开展对浆果常温保鲜新原理，新方法方面的研究，并开发适用的新 技术已经刻不容缓。新鲜浆果包装技术的研究概况浆果水分含量高、果皮薄、组织娇嫩，在贮藏和运输过程中易受机械损伤和 微牛物的侵染而腐烂变质，使其失去商品价值。因此，研究浆果保鲜包装技术来延长 其货架寿命,是浆果保鲜包装中有待解决的问题。目前，在果蔬包装领域采用的保鲜手段主要有物理和化学两大类，）， 每一类衍生的新技术很多，各自依托不同的保鲜原理和保鲜手段，但都是通过对保鲜品质起 关键作用的三大要素进行调控

21、：首先是控制其衰老进程，一般通过呼吸作用的控制来实 现，其次控制微生物，主要通过对腐败菌的控制来实现，第三为控制内部水分蒸发，主要 通过环境相对湿度的控制和细胞间水分的结构化来实现。其中,现在较先进的包装保鲜技术 有临界低温高湿保鲜（，、臭氧气调保鲜3,、低剂量辐射预处理保鲜'，5）、 高压保鲜（6、涂膜保鲜“。、气调保鲜等。近年来，低温贮藏技术的采用在一定程度上较好的延长了浆果的贮藏期, 但这种方法由于成本高，大大限制其推广性。而使用化学药剂来抑制新鲜浆果病虫害 和延缓浆果衰老的做法，却因化学药剂的潜在危险性，为一些对食品安全性要求较高的消 费者所不能接受。因此，研究简便、有效、安全

22、的包装方法，已成为近几年国内外研究的热 点。目前，在国际上采用ma p技术来延长新鲜果蔬货架期已得到广泛应用，而在国内对新鲜浆果釆用ma p的保鲜研究却很少。与此 同时，当今的包装方法正在由单一原理研究向复 合方向研究转变，如：map、绿色防腐剂、低剂量辐射预处理保鲜、热蒸汽预处理保鲜、紫 外线保鲜等各种包装技术的复合研究和应用是国际保鲜的流行趋势。本文以三种典型 新鲜浆果樱桃、葡萄和圣女果 为研 究对象，重点采用氢气ma p并结合其他一些关联技 术的方法来延长它们的货架寿命:解决新鲜浆果货架期短和贮藏期品质下降快等一些问题，以期 为其它水果和扩西安理工大学硕士学位论文蔬菜采后货架寿命延长保鲜

23、提供一种有效的方法。12 m a p的保鲜原理及 其优点 1. 2. 1 ma p 保鲜果蔬的原理 ma p modified atmosphere paekaging 即 改善气氛包装，指用一定理想气体组分充入包装，在一定温度条件下改善包装内环境的气氛，并且在一定时间内保 持相对稳定，从而抑制产品的变质过程，延长产品的保质期（'”。采摘后的果蔬同在生 长期内一样是牛物有机体，也进行着吸收02、消耗体内的有机物淀粉、糖类和蛋白质等，呼 出c02的新陈代谢作用。值得注意的是，果蔬即使在完全无氧的条件下，也能够靠自行分解 体内的含氧有机化合物，即无氧呼吸來维持生命。例如，乙糖呼吸作用反应式

24、'2,如 下：有氧呼吸：c6h;2 氏+60 6c02+6hz0+647 千卡 1. 1无氧呼吸:c6i1;2 氏？ 2c2h50h+zc0z+24 千卡 1.2在上述的氧化过程中，除了排出c02外，还会产生微量的脂类气体如 乙烯、乙醇、乙醛等和水蒸气，并释放出热量。这些物质和热量的释放对储存期间 的果蔬细胞十分有'害，可以造成果蔬重量减轻、果体萎缩、营养损失、组织软化、外观和鲜色 受损及微生物生长，最终导致果蔬腐烂变质，失去食用价值，造成经济损失。总之，ma p保鲜果蔬的原理可以分为以下四点（is。1 02的效应02是果蔬进行正常的生命活动所必需的气体，当02的浓度降低时，果

25、蔬 的生理活动就，会受到抑制。犬气中氧气浓度约为20 .9%，而适宜果蔬储藏的氧气的最佳 浓度大约为1 一6%,在这种浓度下，果蔬呼吸显著变缓，处于“休眠”状态。另外，低氧可 抑制好氧微生物的生长，防止腐败的发生。降低02浓度有助于果蔬的贮藏，但02浓度并非降的越低越好。过低的02使果蔬正常的有氧代谢无法进行，引起果蔬的无氧呼吸，积 累乙醇、乙醛等有害有毒代谢产物，而且无氧呼吸在生理上的高消耗低产岀直接危及果 蔬的品质和贮藏寿命。2 c02的效应coz是呼吸的产物，对果蔬的呼吸有抑制作用。在新鲜果蔬的有氧呼吸中, 它通过抑制唬拍酸氢酶的活性而使组织的呼吸强度降低。大气中二氧化碳的浓度为 0.

26、03% ,若浓度升高，果蔬呼吸就会变缓，达到一定浓度时，也会呈现“休眠”状态。最适宜 果蔬储藏的二氧化碳的最佳浓度大约为1 一 10% ,c0 2同时也是好氧微生物的有效 抑制剂。研究表明，在相 同的温度和压力下,c0 2可以以30倍02的扩散速度渗入细胞， 影响蛋白质的生化性质和膜的结构，提高膜的离子渗透能力，改变膜内外的物质平衡。c0z 也能刺激atp酶的活性，促进atp酶的分解。当c0 2浓度升高到一定限值时，以上效应的 加剧必然干扰细胞的正常什浦寸,at p酶的加速分解致使正常代谢所需能量短缺，这 就是许多微生物的生物细胞绪论在高coz条件下牛长发育受到抑制的原因。coz浓度过高也会造

27、成负面影响, 致使果蔬脱氢酶系统受抑，果蔬的生命活动受到严重干扰，品质迅速为变。3包装袋的效应影响map保鲜效果的因素很多，除了 02和c0z的初始浓度外，果蔬的呼吸 强度、包装量、包装袋的气体渗透性、包装袋的厚度和环境温度等因素均有影响，其中 以包装袋的厚度和透气性影响最大。图1一1 1 ' 4是一个忽略了乙烯和水蒸气等因素 的ma p包装模型。氧气c1“'一墨二氧化碳c2笋疏rz 心 es es se氮气c3 x3包装袋图 1 一 1 果蔬的 ma p 简易模型 f ig. 1 1 th e sim p le mode 1 of ma p其中：c为包装袋外的气体浓度；x为包

28、装袋内的气体浓度；r为果蔬 的呼吸速率。通过这个模型可知，应用ma p保鲜果蔬时，原来充入的最佳气体的比例会被打破,这主要是由于果蔬的呼吸作用和包装袋内外气体的交换造成的。若要维持 原定的比例，就要求包装袋有较好的渗透性，使得外界的02不断渗入膜内以补充消耗掉的 02,同时使膜内不断积累的c02向大气扩散以免产生危害，若使这一过程达到最佳状态, 就要求果蔬的呼吸商reoz/roz与包装袋对c0z和02的渗透 比peoz/poz相等。因此, 作为果蔬保鲜的包装袋，首先要有较好的透气性且具有不同气体的选择性透过的能力；其 次要有水蒸气阻隔性和防雾性，以保持包装袋内一定的相对湿度；再者最好具有吸收乙

29、 烯等特殊功能。但目前大部分包装袋只能满足其中一项要求。目前采用的果蔬保鲜包装袋 主要考虑的是透气性，常用的材料有：聚乙烯pe、聚丙烯pp、拉伸聚丙烯0pp、聚苯乙烯 ps、乙烯一醋酸乙烯共聚物eva等。由于不同的果蔬呼吸商不同，故不同果 蔬对于包装袋的要求也不同。因此在ma p保鲜果蔬的实践过程中，不可能每种果蔬都 有满足自己最佳气体组合的包装袋，有时就会存在果蔬的呼吸商与包装材料的气体渗透比不一致的情况。也就是说，对一些果蔬而言，可以获得较好的但不是最佳的ma p条件， 不过这种状况有望随材料工业的发展而改变。4实际包装中包装袋内的气体组分在贮藏过程屮，包装袋内的气体成分有两方面的因素决定

30、：一方面是果 蔬本身的呼吸活动；另丫方面是包装袋内外气体的交换。在理想的ma p包装中， 果蔬呼吸活动消耗的西安理工大学硕士学位论文02会由包装袋外的02渗入包装袋中得以补充；产生的c02则由于渗 透压的作用排到包装袋外，从而使包装袋内的气体成分维持在一定的范围内。而在实际的包装中, 由于果蔬特性、包装材料和内外压差等各方面的原因，很难使气体成分维持在一个定值 上ogi 1 ( is等用3% 02和8%c0 2來储藏鲜切的葛芭，在14d的贮藏过程 中，白色和绿色葛芭包装袋中的02含量一直比较稳定，与理想的ma p包装很相似；但c0 2的含量则由8%上升至14% o在大部分ma p包装中,02的

31、浓度最初急剧下降，然后维持在一定的 浓度或者继续缓慢的下降；而c02的浓度则有不同程度的上升。这主要是果蔬的呼吸作用大量消耗包装袋内的02,而外界补充的02 乂不足以弥补所消耗的，从而造成02浓度的 急剧卜降。fran cis ( '6,在研究自发ma p的抑菌作用时发现，焦青泪蓝包装袋内02的浓度在 最初3天内由21%降低到5%左右，然后继续下降并维持在2%左右；豆芽包装袋内02的浓度 在最初儿天内就降至1%,并维持在此水平；两包装中c02的浓度则分别上升了 8%- 10%和 17% 一 19% o sai to (, ”的研究指出由于包装袋透气性的不同,ma p芦笋经过id贮藏后，

32、包装袋 内的02由21%分别 降至0. 3%、6. 0%和 巧.6%,而c0z的浓度则 由0%分别上升到 巧.7%、12 .3% 和 5.6% o 以上两篇文献还表明，气体成分的变化主要受果蔬呼吸强度的影响，另外也 受包装材料渗透性能的影响。2.2 ma p保鲜果蔬的优点ma p保鲜果蔬由于采用了气体置换技术，使果蔬一开始就置身于适宜的 气体环境中，解决了包装袋封闭自发气调前期降低02困难，中后期c0 2又积累过高 等难以解决的问题，且果蔬保鲜全过程都处子较佳的气体环境中，对果蔬品质的保持极为有 利。总体来说，使用map技术包装果蔬主要有以下优点：1无需使用添加剂或防腐剂，亦可 延长果蔬的贮藏

33、期；2被包装的果蔬可最大限度的保留原有的营养价值；3更有效的 提高果蔬的品质控制；4能保持果蔬包装美观，便于流通；5果蔬包装方法更灵活；6有 利于开发无污染的绿色食品。另外，与ca技术相比,map技术需要的设备简单，只需 要有气源、混气设备和真空包装机，而不需要气体的连续监测和调控设备，具有操作方便, 投资少的优点；而且还可在运输、销售过程中对产品进行保鲜，因此该技术在食品 工业中具有广阔的应用前景。3笼形水合物保鲜机理的研究进展.3.1笼形水合物的研究进展非极性气体溶解在水中，水分子形成笼形的多面体空穴结构，将水分子包 含其中，称之为笼形水合物。笼形水合物中水为“主体”物质，通过氢键形成了

34、笼形结构，后者物理截留了另一种成为“客体”的非极性小分子。笼形水合物的意义在于 他们代表了水对非极性物质的最大程度地结构形成响应，而且在生物物质中天然地存在着相似类型的超微结绪论构。笼形水合物的客体分子是低相对分子质量化合物，它们的大小和形状适 合于由20-74个水分子构成的主体水笼子的大小。水和客体分子之间的作用是轻微，通常 不超过弱范德华力。笼形水合物是水分子力图避免与疏水集团接触而形成的产物。有证据 表明,类似结晶笼形水合物的结构可能天然存在于生物物质中，如果如此，由于这些结构 可能影响如蛋白质这样的分子构象、反应性和稳定性而比结晶水合物重要得多（is。1笼形水合物的结构笼形水合物是一类

35、特殊的包含化合物，该类物质的结构中主要有两类分子。 一类分子通过化学间的连接形成一个笼状结构，该类分子成为主体分子。另一类分子 则被包含在主体分子所形成的笼状结构屮，成为客体分子。根据两类分子所形成的空间结 构的不同可分为笼状、通道形包含化合物和层形包含化合物。另一种笼形化合物的分类 方法是将其分为主体分子是水分子的笼形化合物和主体不是水分子的笼形化合物。其中主体分子是水分子的笼形化合物被称为笼形水合物、也成为气体水合物（10。一些研究者用x射线分析气体水合物的晶体结构。先后发现了气体水合 物的三种常见的结构，i型水合物结构，11型水合物结构1 19. ' 0和ii型水合物结构(211

36、。图1 一 2是笼形水合物空腔微观结构。h. r. d'b卿舜必牵铃痴夔耀.图1 一 2空腔的微观结构 f ig . 1 2 th c而cro stru ett ir e o f clathr ate h yd ra te只有当气体分子的直径与空腔的直径z比在0. 77 - 1 z间时，才能使水合 物的结构达到稳定状态，若气体分子太小、则水分子与气体分子之间的分子间力太 小，而不能稳定在1个空腔内，气体分子会在空腔之间自由的穿来穿去.这样气体水合 物就不会达到稳定状态。反过来如果气体分子的直径太大，则分子不能进入空腔内，即使进入后 也会使空腔变形，这样也不能使空腔达到稳定状态。非化学计

37、量性是气体水合物的一个很重要的性质，也就是说，在气体水 合物的分子西安理工大学硕士学位论文式m ?nh20中，n取值不定，尤其当气体分子的直径与气体水合物的空腔直径之比接近于1时,n的取值最多，此时气体水合物的非化学计量性也最为明显，虽然n 的取值很多，但是其各个取值之间都非常接近。因此在气体水合物中n值可近似看作 常数，水合物相可认为是单相。2笼形水合物的成核水合物成核是指在水合物制备过饱和溶液过程中形成一种具有临界尺寸的、 稳定的晶核的过程。当溶液处于过冷状态或过饱和状态时，就可能发生成核现象， 水合物成核与生长类似于盐类的结晶过程。溶剂溶质浓度与环境温度存在着一定的关系， 过饱和度引起亚

38、稳态结品。水合物形成通常发生在汽一液界面，界面处成核时自由能较小, 而且界面处主体、客体分子的浓度都非常高。在界面处，由于吸附作用，浓度较高，有利 于分子族的生长。界面处的水合物结构为大量气体与液体的组合提供了模板，气液混合 引起界面的晶体结构向液体内部扩散。而导致大量成核的出现。水的状态也是影响水合物生成的主要因素z ，水合物分解时，会残留下一部分结构,当温度再次降低时，水合物将易于生成。分子化学研究认为，五面体坏与残余 结构可以在31 5k下保持稳定。水的状态对晶体生长阶段并无明显的影响,它仅影响 成核所需的诱导时间，成核的平均诱导期随着水源的变化而变化。与自来水的诱导期相 比,溶融冰水的

39、诱导期较短，而水合物分解后的水的诱导期也比自来水的诱导期短（绷。笼形水合物成簇成核模型1到认为：1存在不包含客体的纯水，但纯水中 包含一些寿命短，不稳定的五边形、六边形的环状结构；2水分子围绕溶解的客体分子形 成不稳定簇；3溶解的分子簇组合成一个单元一个单元的格子。.3.2笼形水合物对保鲜效果影响的研究进展1对水分的影响笼形水合物 的形成会改变果蔬分子间水的结合结构，限制细胞 间水 的活 动，果蔬水分蒸发过程受抑制。有研究者还认为，在果蔬细胞中可利用笼形水合物技术形 成微晶，结果会产生类似麻醉剂的效果。5. oshi ta等采用核磁共振研究了未经氨气处理 和氨气处理的两组甘蓝细胞组织分子间水的

40、质子驰豫时间的变化。未经处理的一组，质 子驰豫时间逐渐变长，从最初的820m,到第8天的1220ms o在第9天甘蓝表面出现脱 水和褐变，质子驰豫时间开始变短，从第9天的1130ms到第25天的811ms。经过氛气加 压处理的一组，最初的质子驰豫时间为864m s,和对照组相近，但是从第2天起，质子驰 豫时间始终在984ms到1070ms之 间。这是和对照组的明显的区别，同时廿蓝表面也没 岀现脱 水和褐变。这表明在笼形水合物的作用下，果蔬间的水分活动能力受到限制（24林2对酶的影响当惰性气体溶解到水屮，气体分子周围水的构造加强，这也被称 为疏水性 水台。酶是一种蛋片质，结构上存在着一些疏水残基

41、，这些残基 的侧链往往成为酶 的活性位点，参与绪论和其他分子的相互作用。疏水性相互作用对球状蛋白的豆体构造、牛物膜 的稳定性有很大影响。因此在疏水性分子的周围，水的构造不仅对食品的物性和稳定性，而且对酶的活性有很大的影响。酶的活性部位结构改变，使酶的活性下降，酶促反应速率减 慢【25. 26o don glinzhan g和pctcrc. qu an tick等研究了氢气对洛氨酸酶和苹果脫氧酶活性的影响，向承放试样的容器中分别充入空气、氮气、氢气，检测酶的活性和培养基的蛋白质 含量,三组对比发现，充氢气使洛氨酸酶和苹果脱氧酶的活性下降比较明显，并且持续的时 间也较长（27 o3对呼吸强度的影响

42、呼吸强度是果蔬生命活动的重要标志，是保鲜的关键指标么一。5. oshita等 研究了氨气处理来延长康乃馨的花瓶寿命，他们发现经过氮气o.sn pa压力下处 理2 4h的一组和经过氨气处理的对照组相比，呼吸高峰被抑制。对照组在第8天出现 明显的呼吸高峰，而处理组没有，呼吸强度一直处于平稳下降的状态。对照组的康乃馨在采摘 后第10天就观察到花的枯萎，处理组在第16天仍没有变坏（28j o詹仲刚等研究了 黄瓜切片在10 °c,氮气压0. 3mpa条件下的呼吸强度变化情况，与对照组作比较发现黄瓜的呼 吸强度有明显的下降（，。此外，詹仲刚等研究了对芦笋的惰性气体 氨气的预处理，研究了氛气水合

43、物晶体的形成条件,氛气水合物对水的勃度影响，观察了氨气加压处理下果蔬组织 的变化；并且以失重率，呼吸强度，细胞膜透性，维生素c含量和纤维素含量为标准，研究 分析了芦笋在0. 3mpa的氮氢混合气体气压力处理24h后的保鲜效果（30） pietro rocculi 和 santinaromani等分别向承放2009称猴桃切片的聚丙烯容器中充填90%氢气、 5%氧气、5%二氧化碳与90%氮气、5%氧气,5%二氧化碳，以称猴桃切片的颜色,失重率，呼吸 强度,细胞膜透性,维生素c含量为标准作对比发现，充填氢气能更好的降低称猴桃切 片的呼吸强度，保持自然的新鲜颜色，延长称猴桃切片的保质期（川。4 ma

44、p关联技术 概况果蔬的包装技术将是今后果蔬发展的一个重要环节，会逐渐受到各方面的 重视。果蔬的保鲜包装将由大宗果蔬转向品种的多样化，特别是一些易腐烂的果 蔬将会成为今后保鲜包装的热点（刘。目前的任何一种单一的包装方法都存在其自身的弱点 （33（ 34（ 35,单一包装方法保鲜效果并不很理想，不能完全解决问题。随着果蔬包装技术基础研究 的不断深入，一些更新更好的综合包装方法将不断涌现并成为主流。其屮,map关联技术 是指以ma p技术为主体，结合其他 处理方式的综合包装方法。目前，常用的预处理技术很多，木文釆用了涂膜、钙化、蒸汽三种预处 理方法。1、涂膜技术(36)涂膜保鲜技术是在果蔬表面人工涂

45、一层薄膜，该薄膜能适当阻塞果蔬 表面的气孔和皮孑l，对气体的交换有一定的阻碍作用，因而能减少水分的蒸发，改善果 蔬外观品质，提高商品价值。此外，涂膜对减轻表皮的机械损伤也有一定的保护作用。 但是,尽管现今涂膜西安理工大学硕士学位论文技术已成功地用于很多产品的包装，对于新鲜果蔬来说，其稳定性和重现 性不够好，仍存在着明显的问题：材料选择盲0;涂膜效果不稳定；干燥吋间过 长等。本课题试验所釆用的配方是:淀粉19/100ml、甘油39/100ml.棕桐酸 39/100ml、单甘醋1. 59/100m l、p 一环状胡精0. 59/looml ( 37j。涂膜方法：在配 方中加入水，加热至所有物质溶解

46、，冷却至45 °c55 °c,再将浆果浸入涂膜剂，时间控制在105 左右，时间处理过长将会对组织产生不良影响。然后迅速捞出，冷风吹干表面水分。2、热蒸汽处理(38)热蒸汽处理又叫热激处理,是指用高于果实成熟季节的温度对果实进行预处 理的一种方法（39。?有文献报道1 40，热处理可以防治番木瓜、芒果、苹 果采后炭疽病，减少苹果贮藏中的虎皮病。目前，此技术已经被商业性或半商业性的应用于芒果、柑橘、 苹果等的采后病虫害的控制。热处理对采后草墓果实的生理效应有很多文献（“，报 道，热处理能抑制乙烯的生成1 4zj、抑制pg酶和酸性酶的活性及蛋口质的合成（43,保持 果实硬度、延长

47、果实的贮藏期1 441、明显改善果实的品质（45。但是，它也存在很多问题，如 温度和处理时间难 以确定和控制等。本课题试验蒸汽预处理的方法为：用105 °c热蒸汽处理浆果105以内，处 理后，凉至室温。3、钙处理技术（'6）钙对果蔬的成熟衰老过程有调节作用：阻止膜脂化、氧化，维持生物膜的 结构，降低果蔬的呼吸强度和减少乙烯的释放量47;延迟果蔬表皮蜡质层的破坏 （4s;可延缓颜色的变化和果蔬的软化，同时增加果蔬的防腐能力49。但同时，钙处理的效果有很大局限，一般常与涂膜技术配合使用。本课题试验钙化预处理的方法为：将浆果浸泡在0. 6%的cac 12溶液 中，30秒后迅速捞出，

48、冷风吹干表面水分。.5本课题研究的意义和主要内容51本课题研究的意义目前，我国果蔬的包装研究领域存尚在一些主要问题主要问题，比如研 究易贮藏品种的多，研究易腐烂品种的少；针对某种易腐烂果蔬，采用单一保鲜原理研究 的多，多种保鲜原理复合研究的少；侧重于某种具体包装技术的基础研究多，而从果蔬 的一些共同基础性保鲜机理着手研究的少，缺乏通用的包装技术基础，使我国果蔬保鲜包 装业的形势一直不容乐观（5。）。浆果类水果属于典型易腐烂果蔬，其储藏保鲜由于涉及面广、反季节增值 效益高、难题多，一直是国内外广泛研究的课题。我国又是世界上最大的发展中 国家，农产品在出口贸易屮占据重要位 置，且我 国的易腐烂 果蔬在出口贸易屮有一定 的价格竞争优势，但是我绪论国缺乏极有经济价值的常温短期储运保鲜10 - 20天 手段，因此开展对 易腐烂果蔬常温保鲜新原理，新方法方面的研究，并开发适用的新技术己经刻不容缓。将惰性气体应用于果蔬防腐保鲜是近年来提出的一种新型的保鲜技术。 惰性气体在化学性质上呈惰性,但在生物化学性质上活跃。它们在水屮