荔枝可以說(shuō)是馳名世界的中國(guó)特產(chǎn)的亞熱帶水果之一，它顏色鮮艷，風(fēng)味獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富，為嶺南水果中的上品。然而荔枝“一日色變，二日香變，三日味變”的性質(zhì)會(huì)使它的新鮮度很快下降，對(duì)消費(fèi)者的吸引力和食用價(jià)值也隨之降低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，荔枝每年因腐爛變質(zhì)而造成的損失約占總產(chǎn)量的20％以上。鮮荔枝的貯運(yùn)困難，限制了其遠(yuǎn)銷，不少消費(fèi)者至今仍未嘗過(guò)真正新鮮荔枝的味道。為此，國(guó)內(nèi)外許多科研單位及高等院校都紛紛對(duì)荔枝采后生理品質(zhì)變化規(guī)律及貯藏保鮮技術(shù)進(jìn)行研究，并取得了一些進(jìn)展。目前主要的保鮮方法有泡沫箱加冰、常溫氣調(diào)貯藏保鮮、化學(xué)藥劑保鮮、低溫貯藏保鮮、速凍保鮮等。我國(guó)荔枝種植發(fā)展很快，但種植地分散，貯藏保鮮設(shè)備較為落后。根據(jù)我國(guó)的情況，氣調(diào)保鮮為以后荔枝保鮮的發(fā)展方向。對(duì)于氣調(diào)保鮮泡裝材料的選擇就顯得非常重要，用薄膜包裝水果，能有效調(diào)節(jié)包裝內(nèi)環(huán)境的氣體成分，還能有效的防止水果水分的散失，所以選擇合適的氣調(diào)包裝材料能有效延長(zhǎng)荔枝的保鮮期。
1 荔枝采后的生理特征
多數(shù)研究結(jié)果表明，荔枝屬于無(wú)呼吸高峰型果實(shí)。在采后的1～4天內(nèi)，呼吸強(qiáng)度有明顯下降并存在一個(gè)谷地。正常的呼吸維持著生命活動(dòng)，從而增強(qiáng)對(duì)病蟲的抵抗力，有利于儲(chǔ)藏，但過(guò)分的呼吸作用將大量地消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，造成過(guò)熟和引起病害，使品質(zhì)下降。在一定的溫度范圍內(nèi)，貯藏溫度越低則果實(shí)的呼吸作用越低。降低環(huán)境中O2濃度，呼吸會(huì)受到抑制，但通常要使O2的濃度降到5％左右，水果的呼吸才會(huì)明顯的降低。O2濃度過(guò)低又會(huì)促進(jìn)無(wú)氧呼吸，呼吸底物消耗增加，同時(shí)積累酒精、乙醛的物質(zhì)，出現(xiàn)生理病害。提高CO2濃度，呼吸作用也會(huì)受到抑制，而CO2過(guò)高又會(huì)使細(xì)胞中毒。適當(dāng)提高CO2的濃度，降低O2濃度可以降低荔枝呼吸強(qiáng)度，減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗，保持風(fēng)味。實(shí)踐證明，荔枝處于O2氧氣濃度5％、CO2濃度5％的環(huán)境下能達(dá)到較好的保鮮效果。
1． 2乙烯釋放與后熟衰老
從植物發(fā)育生理進(jìn)程看，果實(shí)成熟是有性繁殖周期的最后階段，是采后果實(shí)后熟衰老的開端。乙烯產(chǎn)生和釋放啟動(dòng)和誘導(dǎo)了植物衰老。荔枝果實(shí)成熟和后熟過(guò)程中，果皮乙烯逐漸產(chǎn)生和釋放。乙烯是公認(rèn)的催熟激素，能激活植物組織中多酚氧化酶(PPO)和過(guò)氧化物酶(POD)活性，提高細(xì)胞質(zhì)膜透性，破壞酚類物質(zhì)，引發(fā)酶促褐變反應(yīng)，導(dǎo)致果皮變褐。所以荔枝包裝中通常要加入乙烯吸收劑來(lái)延遲荔枝衰老。
2 荔枝褐變和腐爛的原因及其影響因素
2．1 荔枝褐變的原因
a．酶。荔枝褐變主要是酶促褐變。一般認(rèn)為多酚氧化酶PPO是參與荔枝褐變過(guò)程的重要酶。在荔枝的速凍貯藏中，低溫抑制了PPO的活性，而使果皮的褐變得到延長(zhǎng)。采后鮮紅荔枝果皮中部分厚壁細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)有過(guò)氧化物酶POD活性反應(yīng)，果皮的POD活性要高于果肉的POD活性。POD參與催化酚類物質(zhì)的氧化，使果皮褐變。
b．花色苷。一般認(rèn)為，花色苷變化是引起花和果實(shí)外觀顏色變化的重要因素。pH值的變化，花色苷的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，導(dǎo)致顏色的變化，在pH值為7．01時(shí)，由褐色變成黑褐色。保持花色苷最穩(wěn)定的pH值在3．5左右。采摘后荔枝果皮pH值一般在3～5之間，在貯藏過(guò)程中逐漸升高5～7，導(dǎo)致褐變。另外，隨著pH值升高，花色苷自身的降解也會(huì)加快。
c．失水。通過(guò)薄膜包裝與對(duì)照組不包裝進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在相同條件進(jìn)行貯藏，結(jié)果對(duì)照組的荔枝3天已基本褐變，喪失商品價(jià)值，而包裝組的荔枝在5天后仍有商品價(jià)值。以上說(shuō)明果皮失水與褐變之間有著密切的關(guān)系。因?yàn)殡S著果皮的失水，果皮pH值逐漸提高，果皮就會(huì)褐變，包裝減少了失水，果皮的pH值則增加緩慢，果皮褐變也得以延緩。
2．2荔枝腐爛原因
荔枝腐爛變質(zhì)的原因很多，主要由腐爛病菌引起，包括黑曲霉、黃曲霉、兩型殼曲霉、四脊曲霉、無(wú)冠構(gòu)巢曲霉、柱孢屬、可可球二孢屬、青霉屬、盤長(zhǎng)孢狀刺盤孢和盤多毛孢屬等多種真菌。此外，夏威夷長(zhǎng)蠕孢亦是引起荔枝腐爛的一種真菌，我國(guó)某些荔枝品種對(duì)此菌特別敏感。它們?cè)诠麑?shí)發(fā)育過(guò)程中或采收前后潛伏在果皮表面，或從孔傷口侵入傷害果實(shí)。此外，一些霉菌，細(xì)菌也會(huì)在果皮表面繁殖并深入果內(nèi)，使果實(shí)變酸腐爛。另外由荔枝缺氧呼吸所產(chǎn)生的酒精、乙醛也會(huì)使荔枝腐爛。
2．3 影響荔枝褐變和腐爛的外部因素
a．溫度。荔枝腐爛主要是由微生物的活動(dòng)引起的，而影響微生物生命活動(dòng)的物理因素有：溫度、水分、滲透壓、超聲波、微波、輻射、壓力，其中溫度影響是最大的。適宜的溫度可以促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)，不適宜的則減弱其生命活動(dòng)，低溫能有效的抑制褐變，因?yàn)榈蜏啬芙档蚉PO、POP的活性和降低蒸騰作用，減少失水。低溫能有效的抑制微生物及果實(shí)本身的代謝活動(dòng)，間接的起防腐作用，同時(shí)也延長(zhǎng)了果實(shí)的壽命。另外低溫還能抑制乙烯的產(chǎn)生。溫度的選擇應(yīng)該使果實(shí)生理活動(dòng)降到最低限度而又不會(huì)導(dǎo)致凍傷。荔枝低溫貯藏的溫度是2～40℃。b．濕度。荔枝處于較高的濕度下能有效的抑制失水。所以提高荔枝所處環(huán)境的 濕度能有效防止荔枝果皮褐變。選擇包裝材料要選擇那些對(duì)水分有較高阻隔性的材料，這樣荔枝果實(shí)散發(fā)出來(lái)的水分使包裝內(nèi)環(huán)境的濕度升高。
3 荔枝的塑料薄膜包裝保鮮技術(shù)
3．1薄膜材料的選擇
選擇薄膜時(shí)就要根據(jù)荔枝保鮮的要求，選擇的薄膜必須從其滲透性(透氣和透濕)、耐寒性、強(qiáng)度等方面加以考慮。
a．滲透性。荔枝的氣調(diào)保鮮技術(shù)通常采用塑料保鮮袋加低溫的方法。保鮮袋起自動(dòng)氣調(diào)作用。如果采用薄膜的透氧率過(guò)低，會(huì)使包裝內(nèi)環(huán)境的O2濃度越來(lái)越低，造成荔枝無(wú)氧呼吸，薄膜透CO2率過(guò)低會(huì)使包裝內(nèi)環(huán)境的CO2濃度過(guò)高，使荔枝中因此選擇的薄膜必須對(duì)O2、CO2有適當(dāng)?shù)淖韪粜浴?nbsp;
由于失水是荔枝褐變的主要原因，包裝荔枝所用薄膜必須有較高的防潮性。選擇低透濕率的薄膜可以提高包裝內(nèi)環(huán)境的濕度，延長(zhǎng)褐變時(shí)間。包裝薄膜中，對(duì)水分阻隔性較高的有LDPE HDPE、PP、PVC、PVDC、PC等薄膜。
b．耐寒性和耐穿刺性。荔枝在低溫貯藏時(shí)，其包裝材料需要有耐寒性。耐寒性較好的有LDPE、BOPP、軟質(zhì)PVC、PET。荔枝表面凹凸不平，有許多鱗斑狀突起，所以包裝材料要有較好耐穿刺性。常用塑料薄膜中，耐穿刺性較好的有PP、BOPP、PA等
3．2 塑料薄膜的滲透性分析
選用塑料薄膜包裝荔枝，薄膜的透氣率和透濕率對(duì)荔枝保鮮 效果有很大的影響。由菲克擴(kuò)散第一定律和亨利定律得出通過(guò)單層薄膜的氣體穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散速率為：
J= －Pg(P2-P1)/L ( 1)
式中：J為氣體的擴(kuò)散速率；Pg為滲透系數(shù)；P2、P1是擴(kuò)散氣體在薄膜兩邊的分壓。
對(duì)于一個(gè)由n層膜復(fù)合而成的多層結(jié)構(gòu)，在穩(wěn)態(tài)透過(guò)的條件下，通過(guò)每層膜的擴(kuò)散速率相等，并等于總的擴(kuò)散速率，而使氣體擴(kuò)散的總驅(qū)動(dòng)力為每層的擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力之和，即可由式(1)得：
L／Pg=L1／Pgl+L2/Pg2+……+Ln/Pgn ( 2)
式中：t為復(fù)合膜的滲透系數(shù)；L1……Ln為每層膜的厚度；Pg1……Pgn為每層膜的滲透系數(shù)。
包裝荔枝所用的塑料薄膜要對(duì)O2和CO2有一定的透過(guò)率。兩者的透過(guò)率，既要使荔枝降低呼吸作用，達(dá)到保鮮效果，又不重造成荔枝的生理?yè)p壞。實(shí)踐證明，荔枝保持處于O2濃度5％ CO2濃度5％的環(huán)境下能達(dá)到較好的保鮮效果。荔枝用合適的塑料薄膜包裝后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，包裝內(nèi)環(huán)境的氣體成分達(dá)到平衡。有O2呼吸：C6 H12O6+6O2=6CO2+H2 O，可見有O2呼吸所吸收的O2和放出的CO2的摩爾量是相等的，所以當(dāng)包裝內(nèi)疆 境的氣體成分達(dá)到平衡時(shí)，要求薄膜對(duì)O2和CO2的擴(kuò)散速率相等?？諝庵蠴2占21％，而CO2占0．03％，若要使荔枝處于CO25％，O25％的環(huán)境下，根據(jù)(1)式可得薄膜透氧系數(shù)和透二氧化碳系數(shù)之比要為1：3左右。一般情況下，水果包裝，單層薄膜滿足不了透氧系數(shù)和透CO2系數(shù)的比值關(guān)系，而需要兩層或多層包裝。兩者的比值由各層薄膜的厚度比值確定。
3．3設(shè)計(jì)薄膜及理論計(jì)算
根據(jù)以上材料的分析，文中采用LDPE／BOPP保鮮袋作為荔枝的復(fù)合薄膜包裝，厚度為12～18μm，規(guī)格為25cm×25cm；每袋裝荔枝1kg。取儲(chǔ)藏溫度T=4℃。
3．3．1復(fù)合薄膜的透氣系數(shù)
查表可知LDPE和BOPP的透CO2系數(shù)和透O2系數(shù)；又已知：LDPE的厚度L1=12(μm)，BOPP厚度L2=18(μm)，則總厚度L=30(μm)。將以上數(shù)據(jù)代入式(2)得復(fù)合薄膜透CO2系數(shù)Pg1=419460(m1．μm∥m2 ．24h．101000Pa)，復(fù)合薄膜透氧系數(shù)Pg2=138800(m1．μm／m2 ．24h．101000Pa)。根據(jù)式(1)得薄膜的透氧率為138800×0．125×16％／30(ml／m2．24h)，在4℃，O2為5％、CO2為5％，荔枝的呼吸速率為 5．26 O2mg／kg．h，即5．26×24×22．4．／32(ml／m2．24h)，計(jì)算結(jié)果是前者略大于后者，所以薄膜的透氧率滿足荔枝呼吸強(qiáng)度要求。又由于Pg2／Pg1=1：3．02，所以薄膜的透二氧化碳率也達(dá)到要求。從上面的分析得出LDPE／BOPP(12／18μm)能夠達(dá)到氣調(diào)保鮮目的。
3．3．2有效期計(jì)算
在荔枝保存期內(nèi)，允許的最大水分損失量即為其包裝材料所允許的最大水蒸氣透過(guò)量，荔枝的失水主要是果皮的失水，當(dāng)果皮失水20％時(shí)開始出現(xiàn)褐變。1 kg荔枝果皮的含水50g。由此即可求出荔枝果實(shí)的允許的失水量△m=50×20％=10g；根據(jù)：
t= △m/A·R·Kθ·△h (3)
式中：t為防潮包裝有效期(d)；A為包裝材料的有效面積；尺為在400℃，90％RH條件下材料的透濕率；Kθ為包裝放置在環(huán)境溫度0℃時(shí)的溫度影響系數(shù)；△h為包裝內(nèi)外的濕度差。其中A=0．25×0．25×2=0．125(m2)；△h=20％；R·Kθ=2(g/24h．m2)?？捎?jì)算t=200d。
4 結(jié) 語(yǔ)
荔枝包裝前經(jīng)過(guò)嚴(yán)格殺菌，并在LDPE／BOPP材料的內(nèi)壁涂入乙烯吸收劑，置于溫度為4℃冷藏室。在理論上荔枝保質(zhì)期有200d左右。用LDPE／BOPP保鮮袋包裝荔枝，既能起到很好的氣調(diào)作用，又可以在低溫下貯藏，還便于銷售。我國(guó)南方的荔枝種植業(yè)發(fā)展很快，但荔枝種植地分散，保鮮設(shè)備較為落后，根據(jù)我國(guó)的國(guó)情，自然氣調(diào)為以后荔枝的保鮮發(fā)展方向。集多功能于一身的復(fù)合薄膜的不斷出現(xiàn)，薄膜復(fù)合工藝的不斷發(fā)展，這為荔枝的氣調(diào)保鮮提供廣闊前景。
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