透氣性測試在果蔬（shū）保鮮領域（yù）中的應用

    在購買食品時，我們往往習慣於注重食品的保質期，保質就是保證食品的安（ān）全性，未超出保質期的食品可以（yǐ）安全食用。但（dàn）是，隨著生活水平的提高，我們（men）開始關注自己所吃的（de）食品是否新鮮，於是（shì）“保鮮”的概念應運而生。所謂“保鮮”是指食品在保證安全的基礎上，還能在營養、色澤、質地（dì）和風（fēng）味等方麵都能得到保證，比保質更上一（yī）個檔次。

1、果蔬保鮮

    果蔬是目前時令性最強、需求較大的農作物（wù）。很多文獻都（dōu）指出，果蔬采摘後保存不當是果蔬損耗的（de）主要原因，然而現在 果蔬季節性明顯淡化是與（yǔ）果（guǒ）蔬保鮮技術的（de）普遍運用息息相關的。

    果蔬貯藏方（fāng）法很多， 目前常（cháng）用的保鮮或保（bǎo）質方法主要有：化學保鮮，冷凍保鮮，抽真（zhēn）空高溫滅菌保質，抽真空（kōng）充氮保鮮，複合氣調保鮮，天然生物保鮮。

2、保鮮理論

    果蔬貯藏過程中有兩個主要影響因素，即需氧菌和氧（yǎng）化反應，兩（liǎng）者均需要 O₂。因此，要延長（zhǎng）貨架期或保持果蔬的品質，就需要降低環（huán）境的O₂ 含量。然而當（dāng）包（bāo）裝新鮮果蔬時，O₂ 又是必不可少的，因為果（guǒ）蔬采收後必須進行呼吸作（zuò）用（如消耗O₂ 和產生CO₂），並且如（rú）果缺少（shǎo）O₂ 將進行厭氧（yǎng）呼吸，這樣將加速果蔬的變（biàn）質。通過對貯藏環境中溫濕度、氧氣、二氧化碳和乙烯濃度等條件的控製，實現抑製果（guǒ）蔬的呼吸作用，減緩新陳代謝，減少腐爛及病蟲害，減少水份喪失，最大限度地保（bǎo）持果蔬產品的（de）新鮮度和商品性，延長貯藏期和銷售貨架期。

3、低溫保鮮膜的透氣性測試

    目前（qián）市場上銷售的保鮮膜主要有三（sān）種： PVDC、PE和PVC，PE主要用於水果蔬菜等果蔬包裝，PVC和PVDC主要用來包裝冷的熟食（shí）。依靠保鮮膜的透氣性（xìng），最大限度地利用（yòng）果蔬呼吸消耗（hào）降（jiàng）低 O₂（氧氣（qì）濃度不能過低以至於果（guǒ）蔬進行厭氧呼吸），提高（gāo）CO₂，抑製果（guǒ）蔬自身呼吸消耗，延緩衰老，達到保（bǎo）鮮的（de）目的。

    保鮮膜（mó）的應用領域（yù）與它（tā）的阻隔性參（cān）數密切相關，選擇合適的保鮮膜並（bìng）結合冷藏存儲是常（cháng）用（yòng）的果蔬保鮮方式。保鮮（xiān）膜阻隔性是否合適對於控製保（bǎo）鮮成本（běn）以及確保保鮮質量都是至關重要的。果蔬有抗冷的，也有怕（pà）冷的，但是能夠在常溫下保存（cún）的還是少（shǎo）數， 0℃～5℃是常用的存（cún）儲溫（wēn）度。除非特別指明測試條件，我們通常獲得的薄膜透氣性都是在標準（zhǔn）狀態下（23℃）測（cè）得的。由（yóu）於溫度變（biàn）化（huà）會顯（xiǎn）著影響材料的阻（zǔ）隔性測試（詳細介紹（shào）可 參閱（yuè） 2005年2月21日MD传媒视频實（shí）驗室論（lùn）壇文章《溫度變化對材料阻隔性的影（yǐng）響》）， 因（yīn）此常溫下檢測的保鮮膜（mó）阻隔性數據並不能代表它在儲藏環境（jìng）中（zhōng）的阻隔性（xìng）。

    盡管有些阻隔（gé）性檢測設備的使用溫度下（xià）限可以達（dá）到 0℃左右，但試樣和設備的狀態都多少會（huì）受到低溫的影響，而且試驗人員也無法在（zài）低溫環境中進行試（shì）驗。這樣，如何準確獲知保鮮膜在低溫存儲環境（jìng）中的阻隔性數據對於果蔬保鮮研究領域而言是一個急需解決的（de）難點。

    現在，要獲（huò）得低溫下阻（zǔ）隔（gé）性數據可以通過 Labthink VAC-V1壓差法氣體滲透儀的數據擬合功能輕鬆實現。數據擬合不是一種簡單的數學估算（suàn），而是對已有常溫試驗（yàn）條件下的（de）試驗數據通過擬合算法求得特殊溫度下（xià）的阻隔性（xìng）參數值的數學計算過程。這種方法的優點是它無須在低（dī）溫下進行試驗，用於擬合的數據全部（bù）可以在一般的（de）試驗條件下得到，而（ér）且 擬合功能對材（cái）料沒有選擇性。例（lì）如，在（zài）通（tōng）常試（shì）驗環境下： 30℃、35℃、40℃（VAC-V1的自（zì）控（kòng）溫功（gōng）能可實現（xiàn）這些溫度的穩定保持），使用設備Labthink VAC-V1氣體滲透儀 檢測（cè） 125μm厚（hòu）的PC膜的氧氣滲透性測（cè）試，試驗數據見表1：

表 1. PC膜測試數據

    由以上數據擬合得到 0℃的O₂滲透係數是5.62×10 -11cm³·cm/cm²·s·cmHg，O₂滲透量是295.441cm³/m²·24h·0.1MPa。與（yǔ）30℃時PC膜的氧氣阻（zǔ）隔性相比，0℃時的（de）阻隔性大約提高了（le）2倍。將擬合得到（dào）的 -20℃～50℃（253K～323K）PC薄膜（mó）氧氣滲透量數據導入Excel並作圖，可得圖1。從圖1的曲（qǔ）線走勢可以看出隨著溫度的降低PC膜的阻隔性提高的速度逐漸（jiàn）減慢（màn）。

圖 1. PC膜氧氣滲透量與溫度的曲線

    但（dàn）是並非所有的薄膜在0℃時的阻隔性都是30℃時阻隔性的2倍。例如使用VAC-V1在（zài）23℃、30℃、35℃、40℃、45℃的條件下檢測薄膜A（材質未知）的氧氣滲透性，數據詳見《溫度（dù）變化（huà）對材（cái）料阻隔性的影響》，以這些數據為基礎擬合得到薄（báo）膜A在0℃的O₂ 滲透係數是0.0697×10 -11 cm³·cm/cm²·s·cmHg， O₂ 滲透量是5.717cm³/m²·24h·0.1MPa。可薄膜A在3 0℃時（shí）的O₂ 滲透係數是0.3150×10 -11 cm³·cm/cm²·s·cmHg， O₂ 滲透量（liàng）是25.862cm³/m²·24h·0.1MPa，隨著（zhe）溫度降低到0℃，薄膜（mó）A的阻隔（gé）性比在（zài）30℃時（shí）提高了4倍多。

    隨著溫度的降低，薄膜（mó）的阻隔性一般都是呈增長趨勢的，但是增長的速（sù）度不盡相同，有的增長的快，也有（yǒu）的很平穩，因此僅僅獲得常溫下的保（bǎo）鮮膜的阻隔性數據對整體評價果蔬（shū）保鮮的指導意義十分有限。

4、總結

    保鮮膜是常用的（de）果蔬保鮮方法之一，而且其多結合低溫冷藏一起使用，因此準確獲得低溫下的保鮮膜阻隔性數據（jù）對於研究保鮮機理以及保鮮效果都是十分重要（yào）的。