水果的保鮮理論基礎(chǔ)是控制微生物的活動(dòng)，減緩其正常的生命活動(dòng)速度并保持其自然的耐藏以及抗菌能力。利用紙制成的保鮮紙袋對(duì)水果具有良好的保鮮防腐作用。其制造方法簡(jiǎn)單，與傳統(tǒng)的保鮮方法相比成本低，特別適用于水果的長(zhǎng)途運(yùn)輸。
以SO2 作為
保鮮劑的保鮮紙
水果保鮮紙袋的基本原理復(fù)合保鮮紙袋制造的基本原理是在牛皮紙袋和聚乙烯塑料薄膜之間夾一定的保鮮劑。當(dāng)水果裝進(jìn)紙袋，該保鮮劑在密閉的紙容器中能均勻放出定量的二氧化硫或山梨酸氣體，保持水果新鮮口味。
保鮮紙的制作保鮮紙是由基材和保鮮劑構(gòu)成。基材選用80g／㎡ 的濾紙，保鮮劑由SO2釋放劑(焦亞*)、緩釋劑、膠粘劑、穩(wěn)定性和防水劑組成，按照一定比例，以150g／㎡ 左右的涂布量均勻涂于基材上。
將保鮮紙?jiān)嚇臃湃肽タ阱F形瓶中，30℃恒溫靜置規(guī)定的時(shí)間，然后取出試樣，迅速加入100ml新煮沸過(guò)的去離子水及1m，10.5mol／L 的NaOH 溶液，吸收30min 后，加入2ml 淀粉指示劑，然后用0.005mol／L 或0.03mol／L 的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至恰顯藍(lán)色，記錄數(shù)據(jù)，并以同樣的方法作空白試驗(yàn)。
釋放的SO2 量按式(1)計(jì)算。
SO2 的物質(zhì)的量=N(V1－V0)(1)
式中N——I2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol／L；
V1——滴定試樣時(shí)消耗的12 標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積；
V0——滴定空白試樣消耗的I2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。
保鮮紙釋放SO2 的能力
1.每日釋放SO2 的變化趨勢(shì)為測(cè)定保鮮紙?jiān)诟稍锏沫h(huán)境下每天釋放的SO2 的變化趨勢(shì)，將保鮮紙放入1 號(hào)磨口錐形瓶中，于30℃條件下放置24h 后迅速取出保鮮紙，放入2 號(hào)瓶中，再置入30℃條件下，檢測(cè)1 號(hào)瓶釋放SO2 量，48h 后，再?gòu)? 號(hào)瓶中迅速取出保鮮紙放入3 號(hào)瓶中，檢測(cè)2 號(hào)瓶的SO2 量。以上類推，連續(xù)測(cè)定8 天。
2.長(zhǎng)期釋放SO2 的變化趨勢(shì)為測(cè)定保鮮紙?jiān)诟稍锏沫h(huán)境下已經(jīng)釋放SO2 對(duì)保鮮紙繼續(xù)釋放SO2 的抑制作用，將保鮮紙分別裝入10 組磨口錐形瓶中，置于30℃條件下，每隔3 日取出1 組，檢測(cè)SO2 的量，共檢測(cè)30 天。
上述實(shí)驗(yàn)證明，按照所列配方配制的保鮮紙能達(dá)到比較均勻連續(xù)緩慢釋放SO2 的能力，適合于果品保鮮。
保鮮紙SO2 的釋放速度與其保鮮效果的關(guān)系
SO2 的抗菌作用是對(duì)水果細(xì)胞結(jié)構(gòu)中各種形式的酶產(chǎn)生干擾作用，抑制了它們化學(xué)反應(yīng)終端產(chǎn)物或中間產(chǎn)物的酶的傳遞鏈，使酶失去了活性。實(shí)驗(yàn)表明，SO2 釋放太快，可能引起水果漂白損傷，產(chǎn)生異味，后期SO2 劑量不足或*沒有，使病原菌生長(zhǎng)，引起水果腐爛。因此，保鮮紙防腐保鮮效果主要取決于SO2 的釋放速率。當(dāng)保鮮紙釋放的SO2 濃度在抑菌的有效濃度范圍內(nèi)時(shí)，此期間儲(chǔ)藏水果的腐爛率很低，儲(chǔ)藏效果好；當(dāng)保鮮紙釋放的SO2 濃度低于有效抑菌濃度時(shí)，則儲(chǔ)藏水果的腐爛率升高，儲(chǔ)藏效果降低。不同的水果對(duì)SO2 濃度的要求是不一樣的。有關(guān)人士認(rèn)為，理想的SO2 緩釋劑應(yīng)是在常溫條件下能使葡萄保鮮紙釋放的SO2 濃度保持在100×10－3ml／L～200×10－3ml／L 范圍內(nèi)達(dá)7 天；低溫儲(chǔ)藏時(shí)，能使葡萄保鮮紙的SO2 濃度在3 個(gè)月時(shí)仍保持在5×10－3ml／L～10×10－3ml／L。緩釋劑OA 和CS 可使葡萄保鮮紙滿足這一要求。
要使保鮮紙緩慢釋放SO2，加入SO2 釋緩劑是極其重要的。由于緩釋劑的阻抑和掩蔽作用，使SO2，緩慢釋放，因此可適當(dāng)加大偏重亞*的用量，以延長(zhǎng)SO2，的有效釋放時(shí)間。既降低了水果的腐爛率，延長(zhǎng)了儲(chǔ)藏期，又不會(huì)造成水果的漂白傷害。
另外還可使用山梨酸鉀作保鮮劑。該保鮮劑的抗菌作用是基于其抑制了微生物中的各種酶，例如碳水化合物新陳代謝的酶。其zui大的特點(diǎn)是能滲透到細(xì)胞壁，在微生物細(xì)胞內(nèi)起作用。與SO2，混合作用。由于具協(xié)同或增效效應(yīng)，防腐效果更好。但是，由于山梨酸容易揮發(fā)，制成的保鮮紙存放的時(shí)間不宜太長(zhǎng)。
葡萄保鮮紙的制作技術(shù)
葡萄在水果中屬于皮薄、含汁量多的類型。因此易受病菌侵染，從而導(dǎo)致其在運(yùn)輸或貯存過(guò)程中腐爛或落粒現(xiàn)象。目前葡萄運(yùn)輸或貯存保鮮方法有在冷鏈系統(tǒng)下或非冷鏈系統(tǒng)下進(jìn)行氣體保鮮兩種。在冷鏈系統(tǒng)下進(jìn)行氣體防腐保鮮，必須相應(yīng)地有很多氣體發(fā)生器及配套的檢測(cè)、監(jiān)控手段。這種方法是基于亞硫酸氫鈉產(chǎn)生SO2 氣體的水果保鮮。但這種方法生產(chǎn)過(guò)程繁瑣，造價(jià)高而無(wú)法推廣。在非冷鏈系統(tǒng)下進(jìn)行氣體防腐保鮮，用藥片或燃燒硫磺粉產(chǎn)生SO2 等方法以達(dá)到保鮮的目的。但是因不能有效地控制SO2 等氣體釋放速度，從而造成局部熏蒸過(guò)度，使葡萄漂白、退色或產(chǎn)生異味。
為克服上述缺點(diǎn)而制造的葡萄保鮮紙使用方便，SO2 氣體能長(zhǎng)時(shí)間、均勻釋放。用于葡萄運(yùn)輸或貯存的葡萄保鮮紙，當(dāng)然也可用于其他水果或食品的防腐保鮮之用。
葡萄保鮮紙是由保鮮劑和基材構(gòu)成。把保鮮劑涂敷于基材上，經(jīng)干燥而制得。
(一)保鮮劑的組成、作用及質(zhì)量：
1.主劑
主劑要占50.0%－90.0%。主要是產(chǎn)生SO2 氣體，以起保鮮防腐的作用。當(dāng)其含量更高時(shí)，不易涂敷在基材上，并易產(chǎn)生掉粉；當(dāng)其含量再低時(shí)，則保鮮作用不佳。主劑主要指焦亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽。下面介紹幾種常用的主劑。
(1)焦亞*，分子式為Na2S2O5，結(jié)構(gòu)式為NaO－S－O－S－ONa 一般是由亞硫酸氫鈉脫水而得。是一種棱柱狀結(jié)晶或白色粉末。有SO2 氣味，味酸、成。易溶于水，極微溶于乙醇。高于150℃時(shí)熔融分解。
(2)焦亞硫酸鉀，分子式為K2S2O5，是在氫氧化鉀或碳酸鉀的飽和溶液內(nèi)，通入經(jīng)精制的SO2氣體，可得到亞硫酸氫鉀溶液。然后邊攪拌、邊濃縮，析出焦亞硫酸鉀的微細(xì)晶體，分離后經(jīng)低溫干燥而得。焦亞硫酸鉀為白色單斜晶系結(jié)晶或白色結(jié)晶性粉末或顆粒。具SO2 氣味，溶于水，難溶于乙醇190℃時(shí)分解。
(3)亞硫酸氫鈉和亞硫酸氫鉀，分子式分別為NaHSO3 和KHSO3。是在*或碳酸鉀的飽和溶液中通入SO2，經(jīng)結(jié)晶、脫水、干燥而得亞硫酸氫鈉或亞硫酸氫鉀。亞硫酸氫鈉是白色結(jié)晶性粉末，在65℃時(shí)就分解出二氧化硫。易溶于水，難溶于乙醇。
2.粘合劑
粘合劑占0.5%－20%。它的作用是把主劑和基材粘合在一起，其用量太少時(shí)易產(chǎn)生掉粉現(xiàn)象，從而影響使用效果；太多時(shí)又會(huì)影響二氧化硫氣體的正常釋放。常用的粘合劑有淀粉、桃膠、阿拉伯樹膠或海藻酸鈉。具體介紹如下：
(1)阿拉伯樹膠為天然多糖，外觀呈薄片狀、球滴狀、粉末狀或顆粒狀。顏色為白色或淡黃色。1g 阿拉伯樹膠可溶于2.7g 水中，不溶于乙醇。
(2)海藻酸鈉又稱藻朊酸鈉、褐藻膠。是用稀堿液從海藻中提得的碳水化合物，為白色或淡黃色粉末，有吸濕性。溶于水而不溶于乙醇。在PH 為5－10 時(shí)粘度zui大，高溫時(shí)粘度下降。
(3)天然淀粉來(lái)自玉米、馬鈴薯、甘薯、木薯、小麥、高粱、大米等果實(shí)或根莖。用于造紙工業(yè)的淀粉以玉米淀粉為主。玉米淀粉為白色或微帶淡黃色的粉末，無(wú)臭無(wú)味，有吸濕性。不溶于乙醇、乙醚和冷水。和水加溫至55℃～60℃，膨脹而變成具不粘性的半透明凝膠或膠體溶液。玉米淀粉含有大約27%的直鏈淀粉和73%的支鏈淀粉。
3.緩釋劑
緩釋劑用量為1.0%～30%。緩釋劑的作用是調(diào)節(jié)SO2 氣體釋放的速度，使SO2 能均勻的較長(zhǎng)時(shí)間的釋放出來(lái)，以防止在開始時(shí)釋放量過(guò)多，到zui后又無(wú)SO2 氣體釋放。當(dāng)其用量太少時(shí)，SO2釋放速度太快，易造成局部熏蒸過(guò)度，易使葡萄漂白、退色或產(chǎn)生異味。其用量過(guò)大時(shí)，則產(chǎn)生SO2 氣體太慢，起不到保鮮抑菌的作用。
常用的緩釋劑為*、氫氧化鉀、硅酸鈉或*。因?yàn)橹鲃┚@酸性，在酸性環(huán)境下很容易釋放出SO2。而緩釋劑屬?gòu)?qiáng)堿或強(qiáng)堿的弱酸鹽，可調(diào)節(jié)環(huán)境的PH，使主劑穩(wěn)定，緩緩釋放SO2。
4.吸水劑
吸水劑的用量為0%～6.0%。吸水劑的作用也是調(diào)節(jié)SO2 釋放的速度。當(dāng)其用量過(guò)多時(shí)，會(huì)使SO2 釋放速度太快。用作吸水劑的有氯化鈣和氯化鎂。具體介紹如下：
(1)氯化鈣為白色碎塊或顆粒，味微苦，潮解性強(qiáng)，極易溶于水，也溶于乙醇。水溶液呈中性或微堿性。
(2)氯化鎂，也稱結(jié)晶氯化鎂，是無(wú)色無(wú)臭吸潮的單斜結(jié)晶，味苦咸，極易溶于水，也易溶于乙醇，其水溶液呈中性或微酸性。
5.基材的作用
基材是葡萄保鮮劑的主劑、粘合劑、緩釋劑和吸水劑的載體，可選用定量為50g／㎡－80g／㎡ 的各類書寫紙或包裝紙。
紙袋是zui簡(jiǎn)便zui有效的普通包裝，廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸包裝和銷售包裝兩個(gè)方向，能有效地防止害蟲、灰塵等有害物質(zhì)對(duì)水果的侵害，同時(shí)紙袋作為保鮮劑的載體，防止保鮮劑直接與水果接觸。紙張的透氣度保證了保鮮劑釋放的SO2 和山梨酸氣體能透過(guò)紙張的孔隙，擴(kuò)散到水果表面。為了提高紙袋的抗?jié)裥裕乐贡ｕr劑溶解，應(yīng)采用AKD 對(duì)紙袋進(jìn)行內(nèi)部施膠。
由于塑料薄膜的通透性(如低密度聚乙烯水蒸氣透過(guò)率比較小，氣體的透過(guò)率比較大)使得紙袋外部的氧氣向紙袋內(nèi)滲透，保證了水果的正常呼吸，而二氧化碳、乙烯向薄膜外滲透，水分和SO2 分子具有極性，透過(guò)性差，不能向薄膜外滲透，在紙袋內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，保鮮劑能持久發(fā)揮作用。
塑料薄膜與紙袋紙復(fù)合時(shí)，膠粘劑的選用非常重要。在試驗(yàn)中，可采用水溶型膠粘劑，如*、*、羧甲基纖維等，按照一定配比混合。
(二)葡萄保鮮紙的制造過(guò)程：
1.將保鮮劑所需的各種原料，分別經(jīng)
粉碎機(jī)磨碎，并過(guò)100 目篩。
2.按配方比例將上述各原料混合均勻，并加入相當(dāng)于保鮮劑重量0.2 倍～2 倍的水，送入攪拌機(jī)中高速攪拌20min 左右，使呈均勻粘稠狀液體。
3.將制得的保鮮劑漿料，使用絲網(wǎng)印刷機(jī)、表膠機(jī)或速印機(jī)，也可采取手工涂敷的方式，涂于基材上。涂敷量為每平方米為18.62g～186.2g，即八開的紙涂2g～20g。
4.把涂敷保鮮劑的濕紙經(jīng)自然干燥或熱
風(fēng)機(jī)吹干或烘干，使之除去多余水分，并裁切成所需的規(guī)格。
經(jīng)過(guò)上述方法制成的葡萄保鮮紙，在葡萄運(yùn)輸或貯藏的溫度和溫度作用下，由二氧化硫發(fā)生劑(也就是主劑)在緩釋劑、粘合劑和吸水劑的綜合調(diào)整下，可連續(xù)定量地釋放出SO2 氣體，從而達(dá)到葡萄的防腐保鮮效果。
影響葡萄保鮮紙SO2 釋放的因素
(一)非水溶性膠的比例對(duì)SO2 釋放的影響：非水溶性膠的作用是覆蓋包敷亞硫酸鹽，使其與水蒸汽隔絕并均勻黏附在紙上，隔水性能越強(qiáng)，亞硫酸鹽釋放SO2 速度越緩慢。
(二)不同保鮮紙上涂蠟對(duì)SO2 釋放的影響：涂臘的作用是覆蓋、包敷亞硫酸鹽，避免亞硫酸鹽吸收大量水汽，抑制SO2 集中釋放。涂蠟覆蓋能較為有效地延緩SO2 的釋放速度，但生產(chǎn)上要增加一道工序，比較繁瑣。
(三)環(huán)糊精對(duì)SO2 緩釋的影響：環(huán)糊精安全無(wú)毒，是一種廣泛使用的食品添加劑。環(huán)糊精分子對(duì)有機(jī)化合物、無(wú)機(jī)化合物、氣體分子等都有很強(qiáng)的包接作用，能被包接的物質(zhì)與周圍環(huán)境隔離而本質(zhì)保持不變。實(shí)驗(yàn)表明環(huán)糊精能有效地抑制SO2 的釋放。
(四)穩(wěn)定劑OA 和防水劑CS 和SO2 緩釋的影響：穩(wěn)定劑OA 和防水劑CS 兩者安全無(wú)毒，是廣泛應(yīng)用的食品添加劑。在配方中，OA 既是穩(wěn)定劑，又和CS 同是防水劑，具有防潮的作用，能阻礙偏重亞*吸收大量水汽，抑制SO2 集中釋放，達(dá)到緩釋的目的。
環(huán)糊精對(duì)偏重亞*有一定的遮蔽作用，可以延緩SO2 的釋放，但沒有OA(穩(wěn)定劑)和CS(防水劑)兩者聯(lián)合作用的效果好。同時(shí)，環(huán)糊精的價(jià)格較OA 和SO2 貴，大規(guī)模生產(chǎn)，使用OA 和CS 比較經(jīng)濟(jì)。
新型葡萄保鮮紙
(一)以中草藥作為保鮮劑的保鮮紙
一種用于葡萄運(yùn)輸或儲(chǔ)藏保鮮的，使用方便、保鮮效果好、無(wú)藥物掉渣的*葡萄保鮮紙，是由保鮮劑和雙層基材組成。其保鮮劑是由焦亞硫酸鹽或重亞硫酸鹽與中草藥抗菌劑及膠粘劑混合制成，將配制成的保鮮劑涂刷到單層基材上，再與另一層基材粘貼，經(jīng)干燥即可制成保鮮紙。該保鮮紙?jiān)谙募境剡\(yùn)輸中可使葡萄保鮮6 天～9 天，在32℃實(shí)驗(yàn)室條件下可保鮮11 天，葡萄完好率達(dá)97%，冷藏葡萄可保鮮2 個(gè)月～3 個(gè)月。
該發(fā)明的原理是采用產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的焦亞硫酸鹽或重亞硫酸鹽，通過(guò)和中草藥抗菌劑、膠粘劑把保鮮涂覆于單層基材(紙或無(wú)紡布)上，再與另一層基材粘貼，可保護(hù)藥劑不掉渣，不與葡萄直接接觸。該紙或無(wú)紡布在運(yùn)輸或儲(chǔ)藏葡萄包裝容器中的溫度和濕度的作用下，可連續(xù)定量地釋放二氧化硫氣體和草藥滅菌揮發(fā)油，達(dá)到對(duì)葡萄防腐保鮮的目的。
保鮮劑其各組分配比為：(質(zhì)量)焦亞硫酸鹽或重亞硫酸鹽95%～98%、中草藥抗菌劑1%～2%、膠粘劑1%～3%；焦亞硫酸鹽為焦硫酸納或焦亞硫酸鉀；重亞硫酸鹽為重硫酸納或重亞硫酸鉀；中草藥抗菌劑為洋甘菊；膠粘劑為淀粉、明膠或阿拉伯樹膠，該*葡萄保鮮紙的制作方法為：先將膠粘劑加水制成糊狀粘液，將破碎大于80 目的保鮮劑粉和中草藥抗菌劑加入粘液中，經(jīng)攪拌均勻成粘稠漿液，再將漿液涂敷于單層紙或無(wú)紡布上，再與另一層紙或無(wú)紡布粘貼，經(jīng)干燥后即可。
單獨(dú)利用丁香、桂皮、花椒、百部、良姜、虎仗等中草藥作為保鮮劑，按中草藥粉末質(zhì)量(g)與*溶液體積(mL)為1：2 的比例均勻混合，然后均勻涂布于普通包裝紙上，形成一連續(xù)均勻的中草藥粉末涂布層，在紙烘干機(jī)上與60℃～80℃烘干，即制成水果保鮮紙。該保鮮紙對(duì)河北鴨梨進(jìn)行了保鮮試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明具有較好的保鮮效果。
新型葡萄保鮮紙
山西省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品儲(chǔ)藏研究所的科研人員經(jīng)過(guò)多年潛心研究，近日成功地研制開發(fā)出新型葡萄保鮮紙。
據(jù)了解，葡萄保險(xiǎn)只采用多種添加劑經(jīng)復(fù)配后夾在兩層或多層紙中制成的保鮮包裝產(chǎn)品。該產(chǎn)品有效成分含量高、殺菌力強(qiáng)、對(duì)葡萄采摘后的灰霉病、青霉病等引起的腐爛，具有明顯的防治效果，適用于巨峰、龍眼等中晚熟葡萄等鮮品采摘后的運(yùn)輸和儲(chǔ)藏包裝保鮮
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