一种激光打孔调节微孔结合气调包装呼吸模型延长果蔬货架期的方法技术

一种激光打孔调节微孔结合气调包装呼吸模型延长果蔬货架期的方法，属于生鲜食品保鲜贮藏技术领域。本发明专利技术以新鲜、无损伤的果蔬为主要原料，清洗、沥干、切分后放入用激光打孔的聚乙烯包装袋中进行微孔气调包装，然后冷藏并果蔬的呼吸速率模型。本发明专利技术采用激光打孔在包装袋上调节微孔的大小、数量，来进行微孔气调包装后冷藏，定期测定包装袋内果蔬的呼吸速率，利用Michaelis‑Menten模型建立果蔬随贮藏时间变化的呼吸速率模型，能较好地预测果蔬的呼吸速率，可延长果蔬货架期达16‑21天。用此方法不仅能控制果蔬的呼吸作用、保持较好的色泽、质构，而且维持了其营养成分。与未打孔包装相比可有效地延长果蔬冷藏期间的货架期。

A method of prolonging the shelf life of fruits and vegetables by laser drilling and adjusting micropores combined with controlled atmosphere packaging breathing model

【技术实现步骤摘要】
一种激光打孔调节微孔结合气调包装呼吸模型延长果蔬货架期的方法
本专利技术具体涉及一种激光打孔调节微孔结合气调包装呼吸模型延长果蔬货架期的方法，属于生鲜食品保鲜贮藏

技术介绍
我国是果蔬生产大国，果蔬已成为人们生活中的必需品，占据食品消费总量的极大份额。果蔬采后在贮藏期间会发生一系列生理生化反应，且极易受到微生物的侵害，造成其营养品质的损失、组织结构变化、色泽和风味下降等问题的发生，这样就缩短果蔬的货架期。在贮运及销售过程中，若不加以合理的处理措施，果蔬往往会出现变质腐烂现象，损失严重。传统的果蔬保鲜采用低温和化学保鲜剂来延长货架期，但化学保鲜剂会残留在果蔬上面，造成人类健康的危害及环境污染。因此，有必要找到一种无污染、绿色、安全的保鲜方式。气调包装技术是一种广泛用于果蔬保鲜的包装方式。微孔气调包装是利用果蔬自身呼吸作用和微孔对气体通透性来调节包装内氧气和二氧化碳等气体组分,抑制其呼吸作用,从而达到调节果蔬生理代谢水平，延缓品质劣变，延长货架期的目的。目前微孔的加工方法有机械穿孔、电火花打孔和激光打孔等，激光加工微孔具有无接触力作用于材料、加工效率高、易于实现自动化等优点，是目前较好的加工方式。传统的气调包装是采用2-3种气体组成的混合气体取代包装内的气体来抑制果蔬的呼吸作用，但在果蔬贮藏中易造成果蔬的无氧呼吸，导致异味物质的产生、削弱果蔬固有的耐藏性，降低了产品的商品价值。而微孔气调包装可以更有效地调节包装内的气体组分，促进气体交换，降低产生无氧环境的风险，延长果蔬的货架期。因此，本专利技术探索了一种激光打孔调节微孔结合气调包装呼吸模型延长果蔬货架期的有效方法。潘磊庆等(2011)公开了“一种鲜切生菜高二氧化碳气调包装保鲜方法”(申请公布号：CN102144659A)，该方法对鲜切生菜进行高二氧化碳气调包装，其中气体体积百分成分为氧气10％、二氧化碳10-50％、40-80％氮气，在0-4℃下贮藏鲜切生菜货架期可达15天以上。但是使用高浓度二氧化碳对鲜切生菜在贮藏期间会产生伤害，且容易进行无氧呼吸产生异味物质。与以上不同点在于，本专利技术采用激光打孔进行微孔气调包装来调节包装袋内的气体组分，此方法能有效地控制果蔬贮藏期内呼吸产生的有害代谢产物，提高其食用品质及货架期。李家政等(2017)公开了“一种柿子贮藏零售用气调保鲜袋及其应用”(申请公布号：CN106742766A)，该方法在聚乙烯或聚氯乙烯薄膜上进行激光打孔，气孔孔径0.01-1m，气孔数量1-50个，用于包装柿子后冷藏，柿子贮藏3个月内硬度饱满，色泽鲜艳。该专利技术保持了柿子的硬度，降低了腐烂率，延长了货架期。与以上不同点在于，本专利技术采用激光打孔调节微孔气调结合Michaelis-Menten模型能对不同果蔬贮藏期间呼吸速率的控制，降低发生无氧呼吸而产生异味物质。刘欢等(2015)公开了“一种鲜切刺嫩芽高浓度氧气气调包装结合低温贮藏保鲜方法”(申请公布号：CN104957244A)，该方法对鲜切刺嫩芽进行高浓度氧气气调包装，其中气体体积百分成分为75-95％氧气、5-25％二氧化碳，在低温下贮藏降低了无氧呼吸产生的毒害影响，同时降低了呼吸作用，防止了颜色的改变，保留了营养成分，货架期延长到10-12天。但是高浓度氧气会对酚类物质产生不利的影响。与以上不同点在于，本专利技术采用激光打孔调控微孔气调包装来调节包装袋内的氧气与二氧化碳浓度，并透出部分代谢废气，使过果蔬的呼吸速率变化缓慢，显著延长了货架期16-21天。陈湘宁等(2017)公开了“一种油菜气调包装保鲜方法”(申请公布号：CN107361129A)，该方法对油菜进行气调包装，其中气体体积百分成分为氧气小于2％、二氧化碳大于20％、其余为氮气，常温下贮藏延长了货架期、改善了易腐烂变黄的问题。但是低氧浓度易发生无氧呼吸而产生异味。与以上不同点在于，本专利技术采用激光打孔调控微孔气调包装可以有效降低无氧呼吸产生的异味物质。姜爱丽等(2018)公开了“一种适用于甜樱桃鲜果贮运的自发气调包装保鲜方法”(申请公布号：CN108271860A)，该方法对甜樱桃进行自发气调包装，在不充气条件下利用果实呼吸过程中自发产生的二氧化碳保持了甜樱桃良好的贮藏品质，有效延长甜樱桃的贮藏期2-5天。但是包装贮藏过程中易形成高浓度二氧化碳环境，果实会被无氧呼吸产生的毒害影响。与以上不同点在于，本专利技术采用激光打孔调控微孔气调包装来调节包装内的气体成分，不易被无氧呼吸产生的毒害影响。高佳等(2016)公开了“西蓝花采后自发气调包装保鲜方法”(申请公布号：CN105994593A)，该方法对西蓝花采后进行自发气调包装，在冷藏库中贮藏能有效缓解西蓝花采后萎焉失水，腐败变质等现象，延长了货架期。但这种自发气调不足以满足其呼吸所需的气体环境，影响其生理代谢反应。与以上不同点在于，本专利技术采用激光打孔调控微孔气调包装来调节包装内的气体成分，满足其呼吸代谢反应。何志刚等(2005)公开了“枇杷自发气调包装保鲜技术”(申请公布号：CN1602706A)，该方法对枇杷进行聚乙烯薄膜包装，低温冷藏不仅能延长其保鲜期一个月以上，还能保持其较好的品质。本专利技术与以上不同点在于，针对果蔬的不同呼吸速率，用激光打孔调节微孔气调包装内的气体组分来抑制其呼吸代谢，降低了异味物质的产生，有效提高了果蔬的货架期。龚静(2017)公开了“一种牛油果的气调保鲜的方法”(申请公布号：CN107019032A)，该方法对鲜切牛油果进行气调包装，其中气体体积百分成分为氧气2-5％、二氧化碳2-6％、85-95％氮气，包装好的牛油果冷藏使其货架期能达到20天左右，且保持了产品品质。但是包装贮藏中易发生无氧呼吸，果实会被无氧呼吸产生的毒害影响。与以上不同点在于，本专利技术采用激光打孔调控微孔气调包装来调节包装内的气体成分，不易发生无氧的环境。肖红梅等(2015)公开了“一种使用气调延长无花果贮藏期的方法”(申请公布号：CN104982510A)，该方法对无花果进行气调包装，其中气体体积百分成分为氧气3-5％、二氧化碳19-21％，通过使用高二氧化碳低氧气含量气调包装冷藏无花果有效抑制果实呼吸强度，降低果实腐烂，减缓营养损失，维持较好的品质。但是低氧气含量包装贮藏中易发生无氧呼吸而产生异味。与以上不同点在于，本专利技术采用激光打孔调控微孔气调包装来调节包装内的气体组分，不易发生无氧呼吸而产生异味。王瑞等(2013)公开了“一种使用高浓度CO2气调包装的猕猴桃保鲜方法”(申请公布号：CN103081987A)，该方法对猕猴桃进行气调包装，其中气体体积百分成分为氧气10-20％、二氧化碳10-50％，氮气30-80％，包装好的猕猴桃冷藏能有效降低腐烂率，减少营养损失，大幅提高了保鲜效率。但是使用高浓度二氧化碳对猕猴桃在贮藏期间会产生伤害，且易发生无氧呼吸而产生异味物质。与以上不同点在于，本专利技术采用激光打孔进行微孔气调包装来调节包装袋内的气体组分，有效地控制果蔬贮藏期内呼吸产生的有害代谢物质，提高其食用品质。杨东(2017)公开了“一种微孔保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光打孔调节微孔结合气调包装呼吸模型延长果蔬货架期的方法，其特征在于，具体步骤如下：/n(1)原料清洗：挑选新鲜、无机械损伤的果蔬，清洗、沥干；/n(2)切分：将果蔬切成片状；/n(3)微孔气调包装：将步骤(2)切好的果蔬放入聚乙烯包装袋中用激光，通过打孔调节微孔的大小、数量来进行微孔气调包装；/n(4)冷藏：将包装好的果蔬放入4℃下贮藏；/n(5)建立果蔬的呼吸速率模型：将冷藏的果蔬按2-3天间隔取样，测定包装袋内氧气与二氧化碳的浓度，建立果蔬随贮藏时间变化的呼吸速率模型；/n所述呼吸速率模型为Michaelis-Menten模型，具体表达如下：

【技术特征摘要】
1.一种激光打孔调节微孔结合气调包装呼吸模型延长果蔬货架期的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)原料清洗：挑选新鲜、无机械损伤的果蔬，清洗、沥干；
(2)切分：将果蔬切成片状；
(3)微孔气调包装：将步骤(2)切好的果蔬放入聚乙烯包装袋中用激光，通过打孔调节微孔的大小、数量来进行微孔气调包装；
(4)冷藏：将包装好的果蔬放入4℃下贮藏；
(5)建立果蔬的呼吸速率模型：将冷藏的果蔬按2-3天间隔取样，测定包装袋内氧气与二氧化碳的浓度，建立果蔬随贮藏时间变化的呼吸速率模型；
所述呼吸速率模型为Michaelis-Menten模型，具体表达如下：模型中R代表呼吸速率，Vm代表最大呼吸速率，Km代表米氏常数，Ki代表CO2非竞争抑制系数，[O2]代表O2浓度，[CO2]代表CO2浓度。


2.根据权利要求书1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所切果蔬的厚度为1cm。


3.根据权利要求书1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，激光打孔的条件为30W，打孔时间为1.7ms。


4.根据权利要求书1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，激光打孔的微孔大小为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慜，范凯，过志梅，
申请(专利权)人：江南大学，无锡德林防务装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32