包装新材料 新型包装膜领“鲜”奥秘
现在能在二三月份吃到西瓜、葡萄、草莓等水果已经不再是什么新鲜事。随着生产的发展和人民生活水平的日益提高，水果的反季节消费大幅增长，而且人们对果蔬的消费由数量消费正在向质量消费转变，新鲜水果的贮藏变得越来越重要。
在刚刚结束的全国科技周上，北京印刷学院印刷包装材料与技术北京市重点实验室研制的“智能型缓释杀菌水果保鲜包装膜”吸引了众多参观者的目光，不要小看这薄薄的一层膜，它不仅具有超凡的保鲜功效，同时也在水果的保鲜方式上开辟了一条新路。
原有技术存在弊端
药剂残留影响水果风味口感
据北京印刷学院印刷包装材料与技术北京市重点实验室高级工程师李东立介绍，这款智能型缓释杀菌水果保鲜包装膜的设计主要是针对葡萄的保鲜。
他说，葡萄在贮藏过程中存在两大难题，一是因为失水易发生脱粒、干梗等现象，失去其商品价值;二是容易受病菌主要是灰霉菌侵染，从而腐烂变质，造成巨大的经济损失。
以往为了解决这两大难题，国内葡萄的保鲜方式是外包装袋内加保鲜片或保鲜垫。保鲜片或保鲜垫内含有可杀死灰霉菌等病菌的二氧化硫，保鲜垫或保鲜片在吸收了葡萄呼吸时释放出的水分后，就会释放出二氧化硫气体，从而起到杀菌保鲜的作用。
“但是这样的保鲜方式存在一种弊端。”李东立说，由于保鲜垫或保鲜片的设计不够完善，导致水分吸收较快，释放二氧化硫的浓度较高，释放速度较快，周期较短，这样的后果就是令保鲜垫或保鲜片周围的葡萄受到侵蚀变白，虽然其二氧化硫残留量保持在6—7毫克/千克，符合国家标准，对人体健康不会造成影响，但是却会大大损伤葡萄的风味口感。“我们实验发现经保鲜片或保鲜垫保鲜后的葡萄会有苦味，口感不好。而且由于有药剂残留，使得使用该包装方式保鲜的葡萄不能出口国外。”李东立说。
实现智能缓释杀菌
新型保鲜包装膜“内”有玄机
据国际食品包装协会秘书长董金狮介绍，目前国内市场的保鲜膜主要起到3个作用：一是隔离，保护食物不被外部灰尘、细菌和微生物污染;二是保湿，阻止食物中的水分挥发;三是保护食物营养不被破坏。而智能型缓释杀菌水果保鲜包装膜这个看似和普通塑料袋没什么区别的包装膜除了这些作用外，还具备杀菌功能，用它包装的葡萄储存期可以达到60—100天，而且据北京市理化分析测试中心检测，经该包装膜贮藏50天的葡萄，二氧化硫残留量小于 1.0μg·g-1，符合国家食品卫生标准。
据李东立介绍，智能型缓释杀菌水果保鲜包装膜共有3层，包括外层、中间层和内层。外层的主要功能是防止杀菌剂外溢，中间层主要存放二氧化硫杀菌剂，内层的主要功能是控制水分扩散。而这款保鲜包装膜的玄机就在于内层。由于极性大的薄膜透水多，极性小的薄膜透水少，因此专家通过调节内层薄膜的极性，来控制其透水量，从而达到控制薄膜释放杀菌剂的目的。
葡萄呼吸时会放出二氧化碳和水，由于智能型缓释杀菌水果保鲜包装膜透水透气，因此葡萄呼吸释放出的水分会透过薄膜，在此过程中，薄膜中层的吸收剂会将水分吸收，由于该吸收剂中含有有机酸，水和有机酸产生化学反应，形成酸性体系，促使薄膜放出杀菌剂。但是由于专家们调节了薄膜内层的极性，使得内层的透水量很小，因此形成的酸性体系就较弱，随着葡萄不断地呼吸，杀菌剂就会非常缓慢并少量的释放出来，浓度较低，周期也较长，这样就避免了放入保鲜片或保鲜垫导致的二氧化硫侵害和药剂残留。
从这款保鲜包装膜的名字不难看出它不仅能缓释杀菌而且还非常“聪明”，以上的功能只是体现了“缓释杀菌”，其“智能”又体现在哪呢?
李东立指出，在葡萄没有感染灰霉菌等病菌时，它只呼吸产生水分，水分诱发产生的杀菌剂浓度较低，而一旦葡萄感染灰霉菌等病菌，果皮就会腐烂，产生柠檬酸、果酸等有机酸，有机酸会让该保鲜包装膜释放出更多的杀菌剂，从而抑制和杀死灰霉菌等，减缓葡萄的腐烂过程。
功能强大成本较低
未来或将进入寻常百姓家
功能如此强大如此智能的保鲜包装膜，好是好，但是这么高级的包装膜普通百姓家庭能用得起吗?李东立随后的一番话打消了记者的疑虑。
“智能型缓释杀菌水果保鲜包装膜不仅可以用于葡萄等水果的出口保鲜，而且普通家庭也可以用它来保存水果。”李东立说，这款保鲜包装膜成本并不高，相对于以往的保鲜模式来说还节省了一个保鲜片或保鲜垫的价格，300×400毫米规格的保鲜包装袋每个售价仅0.3元，与超市用食品袋售价相同。 “而且该项目在团队合作，及北京市科委的支持下实现了产业化生产，目前已形成年产2000万条保鲜包装袋的生产能力，预计每年的用量将在10万吨以上(1 吨折合5万条保鲜袋)。可能在不久的将来老百姓就能够用我们研制的这种保鲜包装膜来贮存葡萄等水果了。”李东立说。
扭转保鲜落后局面
为果蔬量身打造保鲜“外衣”
我国蔬菜和水果的产量居世界之最，但果蔬腐烂损失率(20%—30%)也居世界之最，而发达国家的果蔬腐烂损失率普遍低于5%，美国更是低于2%。李东立指出，我国农产品出口量很低，即使是出口农产品的竞争力指数也很低，其中保鲜包装技术落后是关键，果蔬的储存期和货架期短，无法实现长途运输。
“我们国家除了梨和苹果由于水果本身就易于保存，保鲜技术相对简单——只需要用纸箱和高透气性膜保存即可，所以出口的竞争力指数较高外，其他水果都由于缺乏良好的保鲜工具导致出口竞争力相对较低。”
面对这一现状北京印刷学院印刷包装材料与技术北京市重点实验室的专家们立志于开发出更多更好的保鲜包装膜，打破我国保鲜包装技术落后的困局。“功能更多、用料更少是未来保鲜包装的发展趋势。也是我们目前开发保鲜包装的宗旨。”李东立说，“功能性提高了，保鲜效果自然也就好了。”目前，他们已经开始了相关的研究工作，并试图使同一个保鲜袋“面面俱到”。
专家们不仅对智能型缓释杀菌水果保鲜包装膜进行了改进，使其可以用于荔枝、樱桃、冬枣、芒果以及根茎类蔬菜等的保鲜，而且还针对不同水果的特性，为它们量身打造了不同的保鲜“外衣”——开发了用于桃子、草莓、西红柿、叶类蔬菜的两种保鲜包装。
“与智能型缓释杀菌水果保鲜包装膜的保鲜原理不同，这两种保鲜包装我们主要使用的是乙烯吸收技术。” 李东立说，这种技术目前在国内已有使用。比如海南的香蕉运到北京，在运输时就会放入吸收乙烯的药包。因为水果呼吸时会放出乙烯气体，而乙烯气体是水果的催熟剂。水果放在塑料包装袋里，所放出的乙烯气体挥发不出去，就会加速其成熟和腐烂，药包中含有的吸附剂会吸收水果放出的乙烯气体，减缓其成熟腐烂的进程。
“我们设计的保鲜包装不仅将乙烯吸附剂融入了薄膜里，使得水果保鲜时不再需要单独放入吸收乙烯的药包，并且还加入了乙烯抑制剂，抑制水果放出乙烯气体，既使用方便，又节省了成本。” 李东立说，“下一步我们还计划开发不同型号、适合不同群体的产品。”比如用于蔬果保鲜，可重复使用半年，适合百姓家庭使用的蔬菜拉链袋;可配合超市托盘使用，在货架上用于果蔬分包的超市保鲜袋;以及适合长途运输或出口使用的运输型包装袋等。
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国外果蔬保鲜技术
保鲜纸箱
这是日本食品流通系统协会近年来研制的一种新式纸箱。研究人员用“里斯托瓦尔石”作为纸浆的添加剂。因这种石粉对各种气体具有良好的吸附作用，且价格便宜无需配备高成本低温设备，具有较长时间的保鲜作用，特别适合远距离贮运，因此很多商家都爱用它。
可食用保鲜剂
它由英国一家食品协会研制，是一种采用蔗糖、淀粉、脂肪酸和聚酯物质配制而成的半透明乳液，无毒无害可以食用。将其涂抹于西瓜、西红柿、甜椒、茄子、黄瓜、苹果、香蕉等果蔬的表面，会在果蔬表面形成一层密封薄膜，完全阻止了氧气、细菌等进入果蔬内部，从而达到延长果蔬熟化过程，增强保鲜效果的目的。使用后果蔬的保鲜期可长达200天以上。
吸湿保鲜膜
这是日本研究人员研制开发的一种一次性吸湿保鲜塑料包装膜，它由两片具有较强透水性的半透明尼龙膜组成，并在两片膜之间装有天然塑料和渗透压高的砂糖糖浆，能缓慢地吸收果蔬表面渗出的水分，达到保鲜作用。
陶瓷保鲜袋
这是一种具有远红外线效果的果蔬保鲜袋，在保鲜袋内侧有一层极薄的陶瓷物质，通过陶瓷释放出的红外线能与果蔬中所含水分发生强烈的“共振”运动，从而起到果蔬的保鲜作用。
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