塗膜保鮮的研究進展之塗膜保鮮的類型

  塗膜保鮮技術通過塗膜封閉果蔬表麵氣孔，構成果蔬體(ti) 的密閉環境，進而減少果蔬的失水，抑製呼吸，從(cong) 而達到降低呼吸消耗，減緩果蔬衰老，延長果蔬貯藏時間的目的。隨著國內(nei) 外果蔬塗膜保鮮研究的深入，人們(men) 發現膜材料選擇已成為(wei) 塗膜保鮮技術得以實現保護果蔬生理組織功能的關(guan) 鍵問題和研究核心。用於(yu) 果蔬塗膜保鮮的膜材料按化學成分大致有多糖類和殼聚糖膜與(yu) 纖維素膜，蛋白質類如醇溶蛋白膜，油脂類如蔗糖酯以及上述幾種材料的複合膜（複合膜測試儀(yi) 器：，電子拉力試驗機等）。這些膜材料都具有良好的成膜性，能均勻地分布在果蔬的表麵。

1.     多糖類塗膜

  多糖類塗膜材料主要有殼聚糖、纖維素、果膠、澱粉、藻酸鹽和樹膠等。通常對氣體(ti) 具有良好的阻隔性，能在果蔬表麵形成均勻的薄膜。不足之處是對水蒸氣的阻隔能力較差，不能有效保持果蔬等產(chan) 品中的水分。

  殼聚糖來源於(yu) 節肢動物外殼提取物，其主要成分為(wei) 脫乙酰甲殼素及其衍生物。殼聚糖膜可調節果蔬的代謝活動了，並對微生物有明顯抑製作用，對草莓、葡萄、黃瓜、番茄、青椒、蘋果、香蕉和梨等果蔬均有不同程度的保鮮作用。在殼聚糖中加入一定量的酸和表麵活性劑製成一種新型保鮮膜塗膜；該膜在20℃~25℃下可以保鮮梨35天。用殼聚糖塗膜處理草莓，置於(yu) 3℃環境中，第21天腐敗率僅(jin) 為(wei) 11%，而對照組則高達52%。用殼聚糖膜保鮮番茄和青椒，常溫貯藏20天後，發現果實腐爛率和失水率明顯降低。殼聚糖添加鈣鹽或助劑後保鮮效果更好。另外，海藻酸鈉膜可減少果實中活性氧的生成，降低膜脂過氧化程度，保持細胞膜的完整性，並使果實保持較低的酶活性。有研究表明，海藻酸鈉膜對紅富士蘋果有明顯的保鮮效果。

  茁黴多糖（pullulan）是一種無色無味無臭的天然高分子，具有無毒、安全、易溶於(yu) 水及黏度低等性質，具有良好的成膜性，是理想的果蔬保鮮劑。研究發現茁黴多糖不僅(jin) 有很好的保水作用，還具有很好的殺菌作用，用茁黴多糖和殺蟲劑混合使用後，對果蔬貨架期質量保持、減少水分損失、延長貨架期具有明顯效果。用茁黴多糖處理青香蕉、黃香蕉、大國光、小國光、新蘋、紅富士和萊陽梨等8種水果，發現茁黴多糖對水果有很好的抗氧化和保水功能，能有效地組織Vc等營養(yang) 物質的氧化，保持較高的好果率。對溫州蜜柑等常溫保鮮的研究結果表明，經塗膜的柑橘失重率、爛果率大大低於(yu) 未經塗膜的柑橘。用1%茁黴多糖溶液脫模的柑橘在常溫下貯存至第140天時，好果率為(wei) 85.98%，比控製組提高了31.90%，有效地延長了柑橘的采後貨架壽命。不同分子量茁黴多糖塗膜對蘋果和鮮菠菜具有很好的保鮮作用。

  NPS多糖是一種安全、、多功能的天然多糖，在果蔬表麵形成薄膜後無色無味，難以發現，果蔬的光澤度明顯提高，是一種很理想的果蔬塗膜保鮮劑。用NPS多糖對葡萄進行塗膜保鮮，具有明顯的抑製呼吸和延緩衰老的作用，特別是對葡萄的果皮褐變有明顯的減輕。早熟蘋果經NPS多糖塗膜處理後，25℃~30℃下開放保村40d，其外觀品質基本不變，而對照組7d即變黃，20d即失去價(jia) 值。晚熟蘋果和鴨梨經NPS多糖塗膜處理後，可室溫保鮮120d~180d，而對照組則20d後全變色，30d後嚴(yan) 重失水。

  纖維素類及其衍生物是廣泛存在於(yu) 植物中的線性天然聚合物，改性纖維擁有良好的成膜性能，但其氣體(ti) 阻隔性不佳。用聚乙烯乙二醇增塑的羧甲基殼聚糖共混製成複合膜，對黃金色葡萄球菌有很好的抑製作用。

  澱粉膜市應用zui廣泛的農(nong) 業(ye) 原材料，生產(chan) 成本低，且其廢棄物可回收。木薯澱粉複合膜（電子剝離試驗機、對複合膜進行剝離、拉斷試驗可測試性能）是一種機械性能較強、能適合不同食品體(ti) 係的可食性保鮮膜。以海南產(chan) 的木薯澱粉為(wei) 主要成膜物質，輔以補強劑、增塑劑等獲得的木薯澱粉複合膜，對水蒸氣和CO₂有很好的阻隔作用，冷穩定性較好，但熱穩定性較差。通過高速氣流粉碎機和球磨的聯合處理製備出性能超群的超微澱粉膜。該膜具有優(you) 異的耐油水性和透氣性，在土埋120d後，生物降解達67%，更顯示了優(you) 良的生物降解性。

  2．蛋白質塗膜

  天然蛋白質如酪蛋白、明膠、豆蛋白、玉米蛋白和卵蛋白等依靠分子中的氫鍵、離子相互作用、疏水相互作用、偶極相互作用於(yu) 二硫鍵等來維持其穩定的結構，加熱或酸、堿、鹽等處理會(hui) 使蛋白質分子變性而形成立體(ti) 網絡結構。因此蛋白具有良好的成膜特性，而蛋白塗膜與(yu) 果蔬親(qin) 水表結合緊密，起到很好的保護作用。此外，蛋白膜營養(yang) 價(jia) 值高、口感好，能改善果蔬及其加工品的品質。其中個(ge) ，以大豆分離蛋白為(wei) 主製成的大豆蛋白膜，擁有透光度大、表麵平整光滑與(yu) 色澤性好等特點，可賦予食品良好的外觀。塗膜的抗氧化效果明顯，保鮮效果良好。在保鮮過程中有明顯的保水、防水作用。水溶劑達70%以上，有利於(yu) 膜在人體(ti) 內(nei) 的分解消化和吸收。

  小麥蛋白具有優(you) 良的粘彈性、延伸性、吸水性、吸脂乳化性、薄膜成型性並有清淡醇香味或穀物味等優(you) 點。詳細研究小麥醇溶蛋白膜的機械性能，並探討蛋白濃度、膜液PH值與(yu) 熱處理條件等對膜機械性能的影響。還進行了荔枝表麵小麥醇溶蛋白塗膜處理的常溫保鮮研究。依據貯藏期間果皮褐變、感官指標、腐爛程度和營養(yang) 成分的變化評定保鮮效果表明，小麥醇溶蛋白塗膜荔枝的保鮮*，爛果率降低，保質期由2d~3d延長至7d。在膜液中加入防腐劑苯甲酸鈉可進一步延長荔枝的貯藏期。

  玉米濕法生產(chan) 澱粉的主要副產(chan) 品是玉米蛋白粉，其含玉米醇溶蛋白50%~60%。玉米醇溶蛋白的性質如下：

  （1）具有優(you) 異的抗氧化功能，在噴霧幹燥與(yu) 高濕高溫條件下能抑製油脂氧化；

   （2）呈特殊的棒狀分子形狀和分子結構，易溶於(yu) 含水乙醇，塗膜幹燥能形成透明、柔軟、均勻的薄膜；

  （3）膜的阻濕性良好，不易透水，具生物分解性；

  （4）對各種增稠劑、脂肪酸、酯、乙二醇類等可賦予柔軟性及粘著性，提高可塑性。

  對玉米粉中醇溶蛋白的提取條件以及玉米醇溶蛋白成膜的*配方和成膜工藝進行了正交實驗研究。對甘油、蟲膠與(yu) 玉米醇溶蛋白的複合薄膜研究表明，添加甘油可改善膜的阻濕性、透明度及耐水性，添加一定量蟲膠後能提高膜的阻濕性和透明度。采用正交實驗方法研究玉米醇溶蛋白塗膜保鮮膜草莓。結構顯示，玉米醇溶蛋白1.57%，甘油0.18%，蔗糖0.3%，並輔以0.02%乳化劑與(yu) 防腐劑保鮮草莓效果*。研究油酸、甘油、蟲膠和成膜溫度對玉米醇溶蛋白保鮮香蕉的影響。正交實驗結果表明，成膜溫度對香蕉保鮮效果的影響zui大，*複合膜配方為(wei) 0.8毫升3%甘油、0.4毫升油酸、10毫升10%玉米醇溶蛋白。

  3.油脂類塗膜

  由蠟和油構成，主要有石蠟、蜂蠟、巴西棕櫚蠟、礦物油、植物油、乙酰化單酰基甘油酯、硬脂酸、月桂酸、脂肪酸糖脂。這類薄膜對阻止果蔬的水汽散失極為(wei) 有效。蠟由脂肪酸和一元醇脂組成，具有熔點低、油膩性肖、穩定性好等特點，在空氣中不易變質，成膜性好。經塗臘處理後，水果色澤鮮豔，外表光潔美觀，商品價(jia) 值高，貨架期長，且包裝入庫簡單。塗臘中加入殺菌劑可減少微生物的侵害。蠟主要分為(wei) 溶劑蠟（Solvent waxes）和水性蠟（Water waxes）等，如中國農(nong) 科院的京2B係列膜劑、重慶師範大學研製的液態膜保鮮劑和北京化工研究所開發的CFD型果蠟。目前果蠟塗膜存在的主要問題是果蔬使用後會(hui) 產(chan) 生異味，所以改進膜組成和化學特性對果蠟塗膜保鮮具有重要意義(yi) 。

  4.複合膜

  複合膜是由多糖、油脂和蛋白質多種物質在一定的條件下經過複合處理而形成的薄膜。由於(yu) 集中物質的性質不同和功能上的互補性，所形成的複合膜應當會(hui) 有更為(wei) 理想的性能。魔芋葡甘聚糖與(yu) 殼聚糖之間具有良好的相溶性和一定的成膜協調作用。複合膜液呈凝膠狀，黏度高，穩定性好。該塗膜還可以有效抑製龍眼的生理呼吸，減緩其營養(yang) 物質的損耗與(yu) 內(nei) 部水分的蒸發，保持果蔬的硬度和色澤，抑製酶促褐變等。日本zui近已商業(ye) 化了一種透濕性塑料保鮮膜，這種膜由兩(liang) 層透水性*的半透明膜構成，兩(liang) 層之間壓合了一層滲透很高的多糖糖漿。這種保鮮膜能保持水分平衡，具有很好的保鮮性。